使用CYLview繪制高質量分子結構圖和制作化學反應演示動畫（視頻演示）

使用CYLview繪制高質量分子結構圖和制作化學反應演示動畫

文/Sobereva@北京科音 2018-Dec-26

CYLview的雖然功能不算多強大，但它在作圖的很多特性方面沒有其它程序能很好取代，所以筆者特意錄制了長為11分鐘的使用CYLview繪制分子結構圖和制作各種類型動畫的演示視頻，見：https://www.bilibili.com/video/av39041185

本文內容是對視頻內容進行一些補充說明。視頻里并沒有把CYLview所有特性一一展現，而是著重把新用戶容易犯懵，不是顯而易見，不容易自己試出來的操作進行了講解，很容易理解的操作和選項視頻里就沒有去提，用戶自己把玩幾分鐘就會得差不多了。

CYLview的下載地址是http://www.cylview.org。視頻里用的版本是CYLview 1.0b Build 561。

如果機子里沒裝化學文件格式轉換程序Openbabel的話，CYLview只能載入Gaussian輸出文件，因此很不方便。所以強烈建議在機子里裝上Openbabel，是個免費程序，在此文里有簡單介紹：《基于OpenBabel批量產生特定基團以任意方式接到苯上的結構的方法》（http://www.shanxitv.org/440）。

有些人發現目前的CYLview載入不了G16的輸出文件，是因為沒有按照視頻里提及的方式去點擊更新程序按鈕，更新過之后就沒問題了。

視頻里使用了Houkmol的style，這是CYLview里內置的一種顯示風格的組合，是搞有機體系計算知名的Houk文章里常見的顯示風格。

視頻里的renderall.bat是個DOS批處理文件，內容如下
for /f %%i in ('dir *.pov /b') do (
povray +W640 +H480 +A %%i
)
將這些內容復制到一個文本文件里，改名成renderall.bat即可使用。此腳本會調用當前目錄下的povray.exe對當前目錄下的所有povray渲染器文件（.pov）進行渲染，產生出同名圖像文件。

視頻中用的ffmpeg是業界非常知名的視頻編碼、解碼、轉換程序，免費，小巧，功能極強，支持格式眾多，各個操作系統都有，可以在https://ffmpeg.org免費下載，Windows版解壓即用無需安裝。基本使用格式為ffmpeg [選項] [輸入選項] -i [輸入文件] [輸出選項] [輸出文件]。

制作mp4動畫時用到了以下命令
ffmpeg -r 15 -i FRAME%04d.png -crf 22 video.mp4
其中%04d代表通配0001、0002、0003...。-r后面是每秒的幀數，視頻實際長度就是圖像數目除以r值，因此r越大動畫播放越快，r越小播放越慢。-crf是ffmpeg調用的名為x264的編碼器里的參數，數值越小動畫越清晰，但是文件越大，一般-crf 22就比較合適。

制作gif動畫時用到了以下命令
ffmpeg -i FRAME0001.png -vf palettegen palette.png
ffmpeg -r 15 -i FRAME%04d.png -i palette.png -lavfi paletteuse video.gif
雖然ffmpeg也可以一步就產生gif動畫，即把前述命令的mp4后綴改成gif，但是動畫里的某些顏色比較詭異，遠不如上面這樣先根據實際圖像文件生成調色板文件，再產生gif動畫來得好。gif文件比mp4大得多，而且只能包含256色，但好處是可以直接嵌入到網頁和ppt里。

視頻里筆者寫的用于合并帶_txt后綴和不帶這個后綴的.pov文件的CYL_mergeTXT.exe工具在這里下載：http://www.shanxitv.org/attach/453/CYL_mergeTXT.rar。帶_txt后綴的文件只包含標簽內容，而不帶這個后綴的包含的是分子結構信息。

視頻里用的GauIRC2xyz在這里下載：《將Gaussian的IRC任務輸出轉換為.xyz軌跡文件的工具》（http://www.shanxitv.org/285）。

筆者還寫過其它與制作計算化學相關視頻有關的文章，如下所示，里面用的imagemagick工具也都可以改用ffmpeg工具，速度更快而且還有Windows版。
制作動畫分析電子結構特征
http://www.shanxitv.org/86
通過鍵級曲線和ELF/LOL/RDG等值面動畫研究化學反應過程
http://www.shanxitv.org/200