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技巧与提示

这里整理了一些实用建议,帮助你更好地使用 CatGo。

键盘快捷键参考

相机

按键操作
方向键旋转结构(俯仰和偏航)
W / S滚转结构(逆时针 / 顺时针)
R重置到与晶格对齐的相机视图
F切换全屏

选择与编辑

按键操作
Click选择原子
Shift+Click添加/移除选择中的原子
Double-click清空选择
Delete / Backspace删除选中的原子、化学键或测量
Ctrl+Z / Cmd+Z撤销
Ctrl+Shift+Z / Cmd+Shift+Z重做
Drag atom-to-atom (bond mode)在两个原子之间创建键,并显示虚拟键预览
Escape (bond mode)取消正在拖拽创建的键,或清空键选择

原子操作

按键操作
Arrow keys (with selection)按步长移动选中原子(默认 0.1 A)
Shift+Arrow keys按 10 倍步长移动选中原子
Shift+Alt+Drag不先点击也可拖动选中原子
Shift+Drag (left button)旋转选中原子(pitch/yaw)
Shift+Drag (right button)滚转选中原子
X / Y / Z按住键时将旋转锁定到对应轴

界面

按键操作
I切换信息面板
Escape按优先级关闭面板 / 退出模式
Ctrl+Enter / Cmd+Enter从粘贴弹窗导入

轨迹播放

按键操作
Space播放 / 暂停
A / D上一帧 / 下一帧
Ctrl+A / Ctrl+D跳到第一帧 / 最后一帧
J / L后退 / 前进 10 帧
PageUp / PageDown后退 / 前进 25 帧
0-9跳到轨迹百分比位置
+ / -提高 / 降低播放速度

鼠标控制

操作鼠标
旋转左键拖动
滚转右键拖动
缩放滚轮
平移Shift+拖动 或 Ctrl/Cmd+拖动
选择原子点击
多选Shift+点击
清空选择双击背景

性能技巧

大结构(>1000 原子)

  • 降低球体分段数 - 在设置中降低 sphere_segments(默认 20;大体系可尝试 12-16)
  • 关闭化学键 - 对键检测较慢的大结构,把 show_bonds 设为 "never"
  • 关闭镜像原子 - 如果不需要 PBC 可视化,关闭 show_image_atoms
  • 使用等尺寸原子 - 启用 same_size_atoms 简化渲染

大轨迹

  • 索引式加载 会对超过 25 MB(文本)或 50 MB(二进制)的文件自动启用
  • 降低 FPS - 如果掉帧,降低播放速度
  • 增大 chunk size - 更大的 chunk_size 会加快解析,但会占用更多内存
  • 限制内存帧数 - 根据可用 RAM 调整 max_frames_in_memory

渲染质量与速度

设置性能质量
sphere_segments 12球体略有棱角
sphere_segments 20默认质量较好
sphere_segments 48球体平滑
depth_cueing 0无额外开销无雾化
depth_cueing 0.5少量额外开销轻微深度感

自定义

原子颜色

CatGo 提供六种内置配色:

配色风格
Vesta行业标准(默认)
JmolJmol 分子查看器颜色
Alloy金属风格色板
Pastel柔和、低饱和颜色
Muted去饱和色调
Dark Mode为深色背景优化

如需按元素自定义颜色,将 atom_color_mode 设为 "custom",并在图例面板中分配颜色。

按属性着色

可将 atom_color_mode 切换为按下列属性为原子着色:

  • Element - 标准周期表颜色
  • Coordination number - 成键邻居数量
  • Wyckoff position - 对称等价位点

色标(atom_color_scale)可以设置为任意 D3 interpolation function(viridis、plasma、inferno、magma 等)。

背景

  • background_color 设为任意十六进制颜色
  • background_opacity 设为 0 可获得透明背景,适合叠加到幻灯片上

标签

  • 启用 show_site_labels 可在原子上显示元素符号
  • 启用 show_site_indices 可显示索引号
  • 调整 site_label_sizesite_label_colorsite_label_offset 可控制位置和样式

导出技巧

发表级图片

  1. background_opacity 设为 0(透明)或 1(纯白/纯黑)
  2. sphere_segments 提高到 48,让球体更平滑
  3. 调整 atom_radius 到合适的视觉权重
  4. 导出为 GLBOBJ,用于 Blender、PowerPoint 或其他渲染软件
  5. 也可以直接从全屏查看器截图

VASP 工作流

  1. 从 OPTIMADE 导入 CIF,或从文件加载结构
  2. 使用 slab cutter 创建表面
  3. 使用 pencil mode 或 adsorption site finder 添加吸附物
  4. 导出为 POSCAR,直接用于 VASP

批处理

对于大量结构,可以使用 CatGo 与 pymatgen 兼容的 JSON 格式:

  1. 将结构导出为 JSON
  2. 使用 Python/pymatgen 脚本处理
  3. 重新导入结果

常见工作流

表面催化设置

  1. 导入体相催化剂(例如来自 OPTIMADE 的 Pt)
  2. 用 Miller slab cutter 切出 (111) slab
  3. 构建 2x2x1 超胞以获得足够表面积
  4. 寻找吸附位点(atop、bridge、hollow)
  5. 使用 pencil mode 添加吸附分子
  6. 冻结底部 2 层
  7. 使用 MACE 或 CHGNet 优化
  8. 导出为 POSCAR,用于生产级 DFT

快速结构检查

  1. 拖放 CIF/POSCAR 文件
  2. I 查看化学式、空间群、晶格参数
  3. 切换化学键和晶胞显示,检查结构
  4. 如有需要,导出为其他格式

键合策略

CatGo 提供三种键检测方法:

策略说明适合场景
Solid angle几何 solid angle 判据(默认)通用场景
Electronegativity ratio基于 Pauling 电负性差异离子/共价材料
Atomic radii共价半径和加容差简单分子

如果键显示不正确,可以尝试在设置中切换键合策略。

对称性算法

空间群检测提供两种算法:

算法说明
Moyo(默认)现代对称性查找器,对多数结构准确
Spglib经典算法,兼容性更广

如果检测到的空间群看起来不正确,可以调整 symmetry.symprec(默认 1e-4)。更宽松的容差会找到更高对称性。

基于 AGPL-3.0-or-later 许可证发布。