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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.trajASE 原生二进制格式
HDF5.hdf5, .h5Hierarchical Data Format(多帧)
XDATCARXDATCARVASP 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 + Scatter3D 查看器与能量/力图并排显示(默认)
Structure + Histogram3D 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

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_memory1000内存中保留的最大帧数
prefetch_frames5预先加载当前帧之后的帧数
chunk_size1000解析时一次处理的帧数
cache_parsed_datatrue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。

基于 AGPL-3.0-or-later 许可证发布。