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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 ​

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_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。

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