您可以使用哪种免费软件来创建 .gif 格式的分子的旋转 3D Spacefill 模型？

Question

我正在谈论的一个例子是来自Wikipedia 的动画。如果相关，我正在运行 32 位 12.10。请用图片（突出显示适当区域（文本中提到的）的屏幕截图）逐步描述我如何使用您命名的软件创建这些 gif 文件。

Answer 1

量子分子

概述

QuteMol生成了一些我见过的最漂亮的分子可视化。该软件是 FLOSS，可从官方存储库中获得。

描述

QuteMol 是一个开源 (GPL)、交互式、高质量的分子可视化系统。QuteMol 通过 OpenGL 着色器利用当前的 GPU 功能来提供一系列创新的视觉效果。QuteMol 可视化技术旨在提高清晰度并更容易理解大分子或复杂蛋白质的 3D 形状和结构。

• 实时环境遮挡

• 深度感知轮廓增强

• Ball and Sticks、Space-Fill 和 Liquorice 可视化模式

• 用于创建出版物质量渲染的高分辨率抗锯齿快照

• 为网页动画自动生成旋转分子的动画 gif

• 大分子和蛋白质（> 100k 原子）的实时渲染

• 标准 PDB 输入

• 作为 NanoEngineer-1 的插件支持纳米复合材料的建模和模拟程序（新！）

QuteMol 由ISTI - CNR 视觉计算实验室的Marco Tarini 和Paolo Cignoni 开发。

截屏

安装

QuteMol 可从 Ubuntu 软件中心获得：

_{（来源：ubuntu.com）}

如果您更喜欢 CLI，您可以使用以下命令安装 QuteMol：

sudo apt-get install qutemol

注意：Ubuntu 版本似乎有许多错误。一些次要的 UI 元素无法正常工作，渲染有时会产生变形的结构。最后一点似乎主要发生在处理小分子时。所有这些问题都可以通过在 WINE 或 PlayOnLinux 下运行 QuteMol 来解决。

我尝试从源代码构建 QuteMol 以查看问题是否仅限于存储库中的版本，但结果证明这是一项非常艰巨的任务并且没有完全奏效。

用法

基本用法

QuteMol 非常易于使用。打开您选择的 PDB 文件，调整视图并点击导出按钮：

确保选择 GIF 格式：

选择您选择的渲染模式。您可以通过调整动画的旋转时间和帧数来设置 FPS 计数：

渲染模式

全轮换模式：

检验方式：

六面模式：

美沙酮（如问题所示）：

（方向和着色器设置略有不同，但可以通过在这里和那里进行一些调整来使其看起来相同）

查找结构数据

PDB数据库

QuteMol 将标准.pdb文件作为其输入。这种格式最常用于蛋白质和其他大分子，但也可用于小分子。您可以.pdb在Protein Data Bank 中找到大量的大分子文件。

同样，.pdb下载附带的丰富的小分子结构库很难找到，但您可以试试以下其中一项的运气：

• https://www.ebi.ac.uk/pdbe-srv/pdbechem/

• http://xray.bmc.uu.se/hicup/

• http://ligand-depot.rutgers.edu/ld-search.html

可以在此处找到可能提供也可能不提供 PDB 文件的其他数据库。

只是为了让您入门，我已将用于美沙酮的 PDB 文件上传到此处。这个在 WINE/PoL 版本上可能会更好。

其他获取 PDB 文件的方法

您还可以.pdb通过将文件从其他更普遍的格式（例如 MDF.mol文件）转换来获取文件。您可以使用babel，这是一个强大的命令行工具，可以在多种不同的化学结构格式之间进行转换。安装它

sudo apt-get install babel

babel使用起来非常简单。只需指定文件输入和所需的输出，让它发挥它的魔力：

babel methadone.mol methadone.pdb

或者，如果您希望 babel 添加隐式氢：

babel -h methadone.mol methadone.pdb

您还可以通过定义 pH 值来改变质子化状态：

babel -h -p 6 methadone.mol methadone.pdb

只要确保使用具有 3D 结构信息的文件，否则您的.pdb输出将是无意义的。

3D MOL/SDF 文件的良好来源是Pubchem和ZINC。确保在下载文件时选择 3D SDF 选项：

其他导出选项

GIF 非常适合网络发布，但由于其大小和其他问题，在演示中使用时可能会很麻烦。对于这个特定的用例，我编写了一个 Nautilus 脚本，可以快速将 GIF 文件转换为 MPEG4 视频：

sudo apt-get install qutemol

输出示例：https : //www.youtube.com/watch?v=odLnUwj8r4g

可以在此处找到安装说明：如何安装 Nautilus 脚本？

分子式

概述

QuteMol 是一个很棒的小程序，但在渲染模式和图像处理方面受到很大限制。对于复合可视化的更高级处理，您可能需要查看PyMOL。可以在此处找到有关如何创建简单动画的教程。我会在这里写一个教程，但我对 PyMOL 不够熟练，无法这样做。

不过，最后一件事。如果您想使用 PyMOL 实现与 QuteMol 类似的图形保真度，您应该查看以下博客条目：

http://cupnet.net/ambient-occlusion-pymol/

http://lightnir.blogspot.de/2008/09/cute-molecules.html

截屏

我希望你发现这个渲染选项的小概述很有用。如果这篇文章有任何错误，请随时编辑它们。