Chemical Coordinate File (.xyz)
De StandardCartesian Chemical Coordinate File (XYZ) on arvutusliku keemia ja molekulaarmodelleerimise standard, mis kirjeldab molekulide geomeetriat ja keemiliste reaktsioonide simulatsioone aatomielementide ning 3D ruumiliste koordinaatide abil.
Kontrolli ja metaandmed
Operatsioonisüsteemid ja failianalüsaatorid tuvastavad XYZ faile, kontrollides algset binaarset baidijada:
Baidi-taseme päise allkiri (maagilised baidid)
Operatsioonisüsteemid ja failianalüsaatorid tuvastavad XYZ faile, kontrollides algset binaarset baidijada:
HEX-ALLKIRI (NIHE 0):
31 2D 39 0AASCII-ESITUS: N\n
Standardiseerimine: De facto computational chemistry standard
Tehnilised andmed
| Konteineri arhitektuur | Line 1: Atom count N; Line 2: Comment/title; Following N lines: Element symbol followed by X, Y, Z coordinates in Angstroms |
| Tihendamine | Uncompressed plain text |
| Baitide järjekord (Endianness) | UTF-8 / ASCII text stream |
| Värviruumid | CPK coloring convention (Carbon=Black/Grey, Hydrogen=White, Oxygen=Red, Nitrogen=Blue) |
| Kanalid ja struktuur | Atomic positions, element types, and optional molecular dynamics animation frames |
| Max mõõtmed | Unbounded atomic coordinate space (measured in Ångströms: 10^-10 meters) |
| Läbipaistvus | None |
| Voogedastus ja progressiivsus | Multi-frame trajectory streaming: multiple consecutive frames for molecular dynamics movies |
Tehniline võrdlusmaatriks: XYZ vs konkurendid
| Tehniline atribuut | XYZ (Praegune) | PLY | OBJ | STL |
|---|---|---|---|---|
| Domeen | Arvutuslik keemia ja füüsika | Teaduslik laseriemissiooni skaneering / punktpilved | Üldine 3D-arvutigraafika | 3D-printimine ja tootmine |
| Andmete esitus | Keemilised elemendid ja angströmi koordinaadid | Tipud, tahud, kohandatud omadused | Tipud, normaalsed, tekstuuri UV-d | Kolmnurksed pinnatahud |
| Keemiline sidusus | Arvutatakse dünaamiliselt sideme raadiuse järgi | Mittekeemiline | Mittekeemiline | Mittekeemiline |
| Trajektoorianimatsioonid | Natiivne ühendatud mitme kaadri tugi | Puudub | Puudub | Puudub |
Levinud riknemisvead ja heksataaste juhend
Molekulaarse vaataja tõrge: 'Premature end of file while reading atoms'.
Juurpõhjus: Aatomite arvu täisarv 1. real ei vasta failis olevate tegelike koordinaadiridade arvule.
Taastamine: Parandage 1. real olev aatomite arvu täisarv File2File Chemical Converteri abil.
Turvaanalüüs ja parsimisründevektorid
XYZ-parserid loevad ASCII elemendiarve ja märgijadasid, mida tuleb kaitsta pinupuhvri ületäitumise eest.
Teadaolevad ründavektorid
- Pinupuhvri ületäitumine aatomiridade lugemisel fikseeritud pikkusega märgimassiividesse.
- Täisarvu ületäitumine mälueraldamisel atom_count * sizeof(Atom).
- Teenusetõkestus (DoS) fabritseeritud miljardi aatomi deklaratsioonide kaudu.
Kaitsealased parimad tavad:
Ajalooline taust ja verstapostid
Peamised eelised
- Absoluutne arhitektuurne lihtsus: 1. rida on aatomite arv, 2. rida on kommentaar ja ülejäänud read on elemendi X Y Z koordinaadid.
- Universaalne tugi molekulaarse modelleerimise ja kvantkeemia pakettides (PyMOL, VMD, Avogadro, Jmol).
- Toetab mitme kaadriga trajektoorianimatsioone: ühendage lihtsalt tuhanded kaadrid, et luua molekulaardünaamika videoid.
Tehnilised piirangud ja puudused
- Puudub omane keemilise sideme teave: molekulaarsed visualiseerijad peavad keemilisi sidemeid arvutama aatomitevaheliste kauguste põhjal.
- Puuduvad kristallograafilised ühikrakkude parameetrid (võrguvektorid) ilma kohandatud kommentaariridade laienditeta.
- Puudub standardne tugi osalistele aatomi laengutele või jõuvälja aatomitüüpidele.
Huvitavaid tehnilisi fakte
- XYZ-failis väljendatakse aatomi koordinaate alati angströmites (1 angström = 0,1 nanomeetrit = 10^-10 meetrit), mis on umbes ühe vesinikuaatomi laiune.
- Vett (H2O) saab XYZ-failis kirjeldada vaid 5 tekstireaga.
- Valkude voltumise molekulaardünaamika simulatsioonid genereerivad sageli mitme gigabaidiseid XYZ-trajektoorifaile, mis hõlmavad miljoneid ajasammusid.
Korduma kippuvad tehnilised küsimused
Mis on XYZ-fail?
XYZ-fail on lihtne tekstivorming, mida kasutatakse keemias ja füüsikas aatomite 3D-asukohtade salvestamiseks molekulis või kristallis.
Milline tarkvara avab XYZ-faile?
Avogadro, PyMOL, VMD, Jmol, Chemcraft ja File2File.app saavad XYZ-molekulaarmudeleid vaadata ja konverteerida.
Kas ma saan XYZ-molekuli konverteerida 3D-prinditavaks STL-failiks?
Jah. File2File.app saab XYZ-koordinaatidest luua molekulaarseid pall-pulgakujutisi (ball-and-stick) ja eksportida need 3D-prinditavate STL- või GLB-mudelitena.