密度可视化

使用三维等值面和二维切片平面可视化 CUBE 文件中的体数据。

Source: src/lib/cube/

概述

密度可视化模块读取包含体数据（电子密度、分子轨道、静电势）的 Gaussian/VASP CUBE 文件，并将其渲染为叠加在原子结构上的交互式三维等值面或二维截面。

组件

组件	说明
CubeViewer.svelte	主 cube 数据查看器
CubeScene.svelte	用于三维密度渲染的 Three.js 场景
CubeControls.svelte	等值面阈值、不透明度、颜色和切片控制
IsosurfaceMesh.svelte	Renders the 3D isosurface mesh
SlicePlane.svelte	穿过数据体的二维截面平面

核心函数

// Parse CUBE file format
parse_cube_file(content: string): CubeData

// Generate isosurface mesh at a given threshold
compute_isosurface(cube_data, isovalue): IsosurfaceMesh

// Extract 2D cross-section
create_slice_plane(cube_data, plane_origin, plane_normal): SliceData

CUBE File Format

CUBE 格式包含：

• 原子位置和元素
• 三维网格尺寸（nx、ny、nz）
• 网格上的体数据（每个网格点一个数值）
• 定义空间网格的原点和轴向量

功能

• 等值面渲染 — 固定数值处的三维曲面（例如电子密度 = 0.05）
• 可调阈值 — 用滑块改变等值面数值
• 双等值面 — 同时显示正负瓣（例如轨道）
• 不透明度控制 — 从透明到不透明的等值面
• 颜色控制 — 可自定义曲面颜色
• 切片平面 — 穿过数据体的二维颜色映射截面
• 叠加到结构上 — 等值面与原子和化学键一起渲染

Integration

结构查看器中的 CubePanel.svelte 组件把密度可视化直接集成到主结构查看器中，可同时显示原子结构和体数据。

服务器 API

Python 服务器提供额外的 CUBE 文件处理能力：

GET  /api/cube/parse     — Parse CUBE file on server
POST /api/cube/process   — Process volumetric data