轨迹播放
本教程介绍如何加载和播放分子动力学(MD)轨迹以及结构优化路径。
支持格式
| 格式 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| Extended XYZ | .extxyz | 带晶格和逐原子属性的多帧 XYZ |
| XYZ | .xyz | 简单多帧笛卡尔坐标 |
| ASE Trajectory | .traj | ASE 原生二进制格式 |
| HDF5 | .hdf5, .h5 | Hierarchical Data Format(多帧) |
| XDATCAR | XDATCAR | VASP MD 轨迹 |
| Compressed | .gz, .zip | 上述任意格式的压缩文件 |
加载轨迹
拖放
把轨迹文件拖到查看器中。CatGo 会自动识别格式并切换到轨迹模式。
文件选择器
使用 Import 按钮浏览并选择轨迹文件。
来自优化
运行结构优化后,可以把完整优化轨迹导出为多帧 extXYZ 文件,再重新加载用于分析。
播放控制
按钮
| 按钮 | 操作 |
|---|---|
| Play / Pause | 开始或暂停播放 |
| Previous | 回到上一帧 |
| Next | 前进一帧 |
| FPS slider | 调整播放速度 |
键盘快捷键
| 按键 | 操作 |
|---|---|
| Space | 播放 / 暂停 |
| A | 上一帧 |
| D | 下一帧 |
| Ctrl+A | 跳到第一帧 |
| Ctrl+D | 跳到最后一帧 |
| J | 后退 10 帧 |
| L | 前进 10 帧 |
| PageUp | 后退 25 帧 |
| PageDown | 前进 25 帧 |
| 0-9 | 跳到轨迹百分比位置(0 = 起点,5 = 中点,9 = 末端) |
| + / = | 提高播放速度 |
| - | 降低播放速度 |
| F | 切换全屏 |
显示模式
轨迹查看器支持多种可视化布局:
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| Structure + Scatter | 3D 查看器与能量/力图并排显示(默认) |
| Structure + Histogram | 3D 查看器与属性分布图并排显示 |
| Structure only | 全尺寸 3D 查看器 |
| Scatter only | 只显示能量/力图 |
| Histogram only | 只显示属性分布分析 |
图表交互
当散点图可见时:
- Hover 数据点,可在 3D 查看器中预览对应帧
- Click 数据点,可跳转到对应帧
- 图表会显示每帧性质,例如能量、最大力、体积和温度;前提是轨迹元数据中包含这些信息
信息面板
按 I 查看轨迹元数据:
- 文件信息(名称、大小、格式)
- 帧数和索引状态
- 当前结构信息(原子数、化学式、体积、密度)
- 全轨迹能量范围
- 全轨迹力范围
- 体积变化指标
大轨迹处理
CatGo 会根据文件大小采用智能加载策略:
| 文件大小 | 策略 |
|---|---|
| 小文件(文本 <25 MB,二进制 <50 MB) | 将所有帧加载到内存 |
| 大文件(文本 >25 MB,二进制 >50 MB) | 索引式加载,按需读取帧 |
对于索引式轨迹:
- 预先计算帧的 byte offsets,以支持快速 seek
- 内存中只保留当前帧和少量预取帧
- 不加载完整结构也能提取图表元数据
性能设置
| 设置 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
max_frames_in_memory | 1000 | 内存中保留的最大帧数 |
prefetch_frames | 5 | 预先加载当前帧之后的帧数 |
chunk_size | 1000 | 解析时一次处理的帧数 |
cache_parsed_data | true | 缓存已解析帧以便复用 |
使用建议
- 使用 extXYZ 保存丰富数据 - extXYZ 支持逐帧和逐原子属性,例如能量、力、应力、电荷,CatGo 可以直接绘图。
- Loop playback 默认启用。如需只播放一次,可在设置中关闭。
- Pause on hover - 启用后,当鼠标悬停在控制区上方时会自动暂停,方便操作 UI。
- 隐藏元素会保持 - 如果隐藏了某种元素类型,它会在所有帧中保持隐藏。