本文的操作是在VMD 1.8.6中进行。
想作出下面的图吗?
想让体系中的原子在每一帧都可以按某一属性(能量、位移、破坏程度等等)进行着色吗?
那就阅读本文吧!
只要是对原子根据某一数值进行着色,本文的方法都可以实现,对单帧或多帧都适用。
一、准备数据文件
1、首先是需要用来着色的轨迹文件,单帧或多帧的都行,文件名为dump.pdb
这里要说明一下:文件名的后缀必须是VMD能识别的,建议使用pdb格式或xyz格式的(VMD默认就能打开的格式),后面会解释为什么。
得到pdb格式或xyz格式的方法:
打开VMD,成功导入轨迹文件或分子文件,VMD main窗口,fileàsave coordinates
Selected atoms 选择 all;File type选择 pdb,或xyz。Frames下面用默认的就行。
格式转换后的文件存在VMD的安装主目录下(我的是C:Program FilesUniversity of IllinoisVMD)。
2、其次为用于给原子着色的数据文件,就是想让原子按哪些数值显示颜色,命名为user.data
数据文件的名字无所谓,但其格式有要求,数据文件里的数值只有单一的一列,而且从第一个值到最后一个值必须与轨迹文件中的原子一一对应,数值之间不能空行,例如:
dump文件的数据如下:
ITEM: TIMESTEP
0
ITEM: NUMBER OF ATOMS
20514
ITEM: BOX BOUNDS
-0.0001 0.8001
-0.0501 0.2001
-0.1001 0.1001
ITEM: ATOMS
1 Si 0.000124969 0.00039968 0.0004995
2 Si 0.0126218 0.00039968 0.0004995
3 Si 0.0251187 0.00039968 0.0004995
4 O 0.0376156 0.00039968 0.0004995
5 O 0.0501125 0.00039968 0.0004995
6 O 0.0626093 0.00039968 0.0004995
7 O 0.0751062 0.00039968 0.0004995
8 O 0.0876031 0.00039968 0.0004995
9 O 0.1001 0.00039968 0.0004995
10 Si 0.112597 0.00039968 0.0004995
…
…
那么user.data的格式为:
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
…
…
user.data文件里的数据10、20、30、40、50、60、70、80、90、100分别对应给原子Si、Si、Si、O、O、O、O、O、O、Si
用于着色的数值如果是在dump文件中一同输出的,可以使用Linux下的awk, grep等命令提取出来,这个自己处理。
二、tcl脚本操作
1、将上面的轨迹文件dump.pdb和用于着色的数据文件user.data拷贝到VMD的安装主目录下(C:Program FilesUniversity of IllinoisVMD),因为这个是VMD的tk 控制台工作的默认目录。
2、进入tk控制台
VMD Mainà Extensionsà TK Console
3、载入tcl脚本
脚本内容:
set file dump.pdb #设置file变量为轨迹文件dump.pdb
mol new $file waitfor all #导入file指向的分子文件,并等待直到导入所有原子
set numframes [molinfo top get numframes] #设置numframes变量为计算分子帧数的值
set numatoms [molinfo top get numatoms] #设置numatoms变量为计算分子中原子的个数
set sel [atomselect top all] #设置sel变量为分子编号为top的值,这个就不用管了
set fp [open "user.data" r] #设置fp变量为读入数据文件user.data
#下面开始处理循环
for {set i 0} {$i<$numframes} {incr i} { #从0帧开始循环
$sel frame $i
set ulist "" #建立名字为ulist的表,表为空
puts "setting user values for frame [$sel frame].." #输出处理到哪一帧,便于查错
for {set j 0} {$j<$numatoms} {incr j} { #循环每一个原子
animate goto $i #转到第i帧,这个不用管了
gets $fp line #从fp变量中读入一行值,就是读入user.data的一个值
lappend ulist $line #将该值放入表ulist中
} #内循环结束
$sel set user $ulist #对所有原子使用表中的值作为user域
} #外部循环结束
$sel delete #结束,删除sel变量
有两种方法载入脚本
(1)手动输入脚本
如果是从VMD main 的file中导入的轨迹文件,那么脚本就从第三行输入,每输一行按一下确认,操作下去。因为是手动导入的轨迹,就不需要将轨迹文件放到主目录下,对轨迹文件的格式也没特别要求了,只需成功导入完毕就行。但user.data一定要放到主目录下。
(2)自动完成
由于是自动导入并处理的,所以要求轨迹文件格式为VMD的默认格式,否则不能正常进行下去。如果你不确定是不是默认的格式,就按前面的方法转换成pdb格式或xyz格式文件。根据你的文件名和格式修改一下脚本内容,轨迹文件名替换脚本中的”dump.pdb”关键字,数据文件名替换”user.data”关键字.
将修改好的脚本文件也一同拷贝到VMD主目录下,脚本文件名为user.tcl,然后在tk console中输入
source user.tcl #导入user.tcl脚本
按下Enter键就OK了。
这个时候虽然处理完了,还需要VMD窗口调整显示才能最终完成,请看下面的。
三、颜色的显示
这一步也非常重要!请仔细阅读:
在VMD Main中,GraphicsàRepresentations
在Draw style 栏中,Coloring Method选择“user”,如下图:
在Trajectory栏中,勾选“update color every frame”
Color Scale Data Range中的数值表示的是着色数值范围,如果默认的最大值和最小值不是user.data中的最大值和最小值,可以手动输入按下”set”即可,一般设置为user.data文件中的最大值和最小值。
显示的颜色可以在VMD Mainà GraphicsàColoràColor scale中调整。
完成这个着色后,就可以通过create Rap 随意做其它显示了.