本帖最后由 luzujia 于 2024-5-25 20:44 编辑
研究了一下怎么批量实现键级的自动标注，在此整理向大家分享。（虽然有这个需求的小伙伴应该不多，但万一有用呢）
好像没有任何的可视化程序可以直接显示分子的键级，受社长利用原子显示静电势表面极值点的方法的启发，实现了基于VMD的键级自动标注。
步骤： 1. 首先要有一个键级列表文件，我的命名格式为[mol]_bond_BO.txt，文件的结构如下：
第一列是化学键，第三列是键级，第二列是键长，并没有什么用，写成这种格式是“历史原因”。这个文件我是用脚本从Multiwfn里输出的键级记录文件bndmat.txt里读的，基本思路是先从高斯输出文件里读键连关系，再去bndmat.txt里找相应的键级。这个脚本也给了，就是附件里的geom.sh。从名字可以看出来，这个脚本原来是用来从高斯输出文件里读键长、键角、二面角的。不带参数执行会输出如下的使用说明
简单解释一下，i/o分表代表”读初始结构/读最后一帧结构”，<B/A/D/T>分别代表输出”键长/键角/二面角/全部”，如果第三个参数是一个文件那就会去读键级。在我的例子中，执行“geom.sh ske100.out i bndmat.txt”就得到ske100_bond_BO.txt。在后面的bo_visual.sh和showchrg.vmd两个脚本中，都是按这个规则去找相对应的文件的。所以要注意文件名命名格式，或者改脚本以符合你的习惯。同理，我定义键级文件是3列的，如果你用自己的方法得到的没有键长这一列，要嘛随便填点东西占位，要嘛改脚本。
2. 把分子结构文件转为mol2格式，我是用Open Babel把高斯输出文件转成mol2文件。命令为“obabel -ig98 input_file -omol2 -O output_file”。
3. 用bo_visual.sh生成mol2文件对应的“键级点”文件[mol]_bo.mol2。我进行自动标注的思路是在每个键的中心点定义一个原子（就叫做键级点吧），把键级写到原子电荷的位置（@<TRIPOS>ATOM字段的最后一列），然后用vmd同时载入分子结构文件和键级点文件，然后显示键级点的原子电荷，这就实现了自动标注键级的作用。
4. 把所有的[mol].mol2、[mol]_bo.mol2文件和附件里的showchrg.vmd、showchrg.tcl脚本都拷到VMD文件夹里。在VMD命令行窗口输入“source showchrg.vmd”就会对所有分子进行批量键级标注。效果如下：
图中红色的点表示该键的键级最小，特别用不同元素作了标识。VMD默认的原子标签是绿色的，如果想用别的颜色（像这个例子改成了紫色），就按“Graphics--Colors--Labels--Atoms--Colors”在VMD里设置完再运行脚本。
5. 把多张图片排版合并成大图。这是个人的需求，让gpt写了个python脚本实现这个功能，我觉得还挺方便的，也在此分享出来（附件里的image_grids.py，要安装Pillow模块：“pip install pillow”）。先用IrfanView批量裁去白边，再调用image_grids.py进行排版，命令为“python image_grids.py/path/to/images output_grid --rows 3 --cols 3 --add_labels --font_path/path/to/arial.ttf --font_size 24 --h_spacing 10 --v_spacing 10”。可以定义每行和每列放几个，在每个小图下标注其对应的文件名，还可以定义字体（直接用系统自带的字体，如C:/Windows/Fonts/arial.ttf）、还能定义横向和纵向间距。最后效果如下，效果嘛，只能说差强人意吧。
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发表于 Post on 2024-5-25 20:34:27
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发表于 Post on 2024-5-26 04:38:59
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