Chemical Coordinate File (.xyz)

Käytännössä Standardi

Cartesian Chemical Coordinate File (XYZ) on laskennallisessa kemiassa ja molekyylimallinnuksessa käytetty muoto, jolla kuvataan molekyylien geometrioita ja kemiallisten reaktioiden simulaatioita alkuaineiden ja 3D-koordinaattien avulla.

Tarkastele tiedostoa ja sen metatietoja

Käyttöjärjestelmät ja tiedostoanalyysaattorit tunnistavat XYZ-tiedostot tarkistamalla tiedoston alun binäärisarjan:

Valitse tai pudota tiedostot tähän

Yksityisesti - tiedostot eivät koskaan poistu laitteeltasi

tai liitä Ctrl+V
Tietosuojatakuu: 0 % verkkosiirtoa Ulkoisille palvelimille ei ole ladattu yhtään tavua. Kaikki käsittely tapahtui paikallisesti selaimen hiekkalaatikossa.

Otsaketunniste tavutasolla (tunnistetavut)

Käyttöjärjestelmät ja tiedostoanalyysaattorit tunnistavat XYZ-tiedostot tarkistamalla tiedoston alun binäärisarjan:

HEKSADEKSIMAALINEN TUNNISTE (SIJAINTI 0):

31 2D 39 0A

ASCII-ESITYSTAPA: N\n

Standardointi: Käytännössä muodostunut laskennallisen kemian standardi

Tekniset tiedot

SäiliöarkkitehtuuriRivi 1: atomien määrä N; rivi 2: kommentti tai otsikko; seuraavilla N rivillä alkuaineen tunnus ja X-, Y- ja Z-koordinaatit ångströmeinä
PakkausPakkaamaton raakateksti
Tavujärjestys (Endianness)UTF-8- tai ASCII-tekstivirta
VäriavaruudetCPK-värityskäytäntö (hiili = musta/harmaa, vety = valkoinen, happi = punainen, typpi = sininen)
Kanavat ja rakenneAtomien sijainnit, alkuaineiden tyypit ja valinnaiset molekyylidynamiikan animaatiokehykset
Suurimmat mitatRajoittamaton atomikoordinaatisto (mitataan ångströmeinä: 10^-10 metriä)
LäpinäkyvyysEi läpinäkyvyyttä
Suoratoisto ja progressiivinen latausUsean kehyksen liikeradan suoratoisto: peräkkäisiä kehyksiä voidaan käyttää molekyylidynamiikan animaatioissa

Tekninen vertailumatriisi: XYZ vs. kilpailijat

Tekninen attribuuttiXYZ (Nykyinen)PLYOBJSTL
AlaLaskennallinen kemia ja fysiikkaTieteellinen laserskannaus / PistepilvetYleinen 3D-tietokonegrafiikka3D-tulostus ja valmistus
Datan esitysmuotoAlkuaineet ja ångströmeinä ilmoitetut koordinaatitKärkipisteet, tahkot, mukautetut ominaisuudetKärkipisteet, normaalit, tekstuurin UV-koordinaatitKolmiofasetit
Kemiallinen kytkeytyneisyysLasketaan dynaamisesti sidossäteen perusteellaEi-kemiallinenEi-kemiallinenEi-kemiallinen
Liikerata-animaatiotNatiivi yhdistetty tuki usealle kehykselleEi oleEi oleEi ole

Yleiset vioittumistavat ja heksadesimaalinen palautusopas

Molekyylikatseluohjelman virhe: 'Premature end of file while reading atoms'.

Perussyy: Ensimmäisen rivin atomimäärän kokonaisluku ei vastaa tiedoston todellisten koordinaattirivien määrää.

Korjaus: Korjaa ensimmäisen rivin atomimäärän kokonaisluku File2File.app Chemical Converter -muuntimella.

Tietoturva-analyysi ja tiedostojäsentimien hyökkäysvektorit

XYZ-jäsennysohjelmat lukevat ASCII-muotoisia atomimääriä ja merkkijonotunnisteita, joita on suojattava pinon puskuriylityksiltä.

Tunnetut hyökkäysvektorit

  • Pinon puskuriylitys luettaessa atomirivejä kiinteän pituisiin merkkitaulukoihin.
  • Kokonaisluvun ylivuoto atomien määrän (atom_count * sizeof(Atom)) muistinvarauksen aikana.
  • Palvelun estohyökkäys väärennettyjen miljardin atomin ilmoitusten kautta.

Tietoturvan parhaat käytännöt: Varmista atomimäärät fyysisen tiedoston rivimäärää vasten ennen molekyylikoordinaattipuskurien varaamista.

Historia ja virstanpylväät

2000XYZ-koordinaattitiedostoja käytetään molekyylimallinnuksessa ja laskennallisessa kemiassa; tuki vaihtelee ohjelmittain.
1995Usean kehyksen liikeratalaajennukset standardoidaan molekyylidynamiikkasimulaatioita varten.
1989Luotu Minnesotan yliopiston Supercomputer Institutessa XMol-molekyylivisualisointipakettia varten.

Tärkeimmät edut

  • Absoluuttinen arkkitehtoninen yksinkertaisuus: rivi 1 on atomien määrä, rivi 2 on kommentti ja loput rivit ovat alkuaineen X-, Y- ja Z-koordinaatit.
  • XYZ-koordinaattitiedostoja käytetään molekyylimallinnuksessa ja laskennallisessa kemiassa; tuki vaihtelee ohjelmittain.
  • Tukee usean kehyksen liikerata-animaatioita: yhdistä vain tuhansia kehyksiä luodaksesi molekyylidynamiikkaelokuvia.

Tekniset rajoitukset

  • Ei sisällä natiivia kemiallista sidosinformaatiota: molekyylivisualisoijien on arvattava kemialliset sidokset atomien välisten etäisyyksien perusteella.
  • Siitä puuttuvat kristallografiset yksikkösolun parametrit (hilavektorit) ilman mukautettuja kommenttirivilaajennuksia.
  • Ei standarditukea osittaisille atomivarauksille tai voimakentän atomityypeille.

Mielenkiintoisia teknisiä faktoja

  • XYZ-muodolla ei ole yhtä virallista määritystä, ja koordinaattien yksiköt voivat vaihdella muunnelman mukaan; tarkista tiedoston lähde ja ohjelmiston dokumentaatio. Tavallisissa molekylaarisissa XYZ-tiedostoissa käytetään ångströmiä.
  • Vesi (H2O) voidaan kuvata XYZ-tiedostossa vain viidellä tekstirivillä.
  • Proteiinien laskostumisen molekyylidynamiikkasimulaatiot tuottavat usein monien gigatavujen XYZ-liikeratatiedostoja, jotka kattavat miljoonia aika-askelia.

Usein kysytyt tekniset kysymykset

Mikä on XYZ-tiedosto?

XYZ-tiedosto on yksinkertainen pelkkätekstimuoto, jota käytetään kemiassa ja fysiikassa atomien 3D-sijaintien tallentamiseen molekyylissä tai kiteessä.

Mitkä ohjelmat avaavat XYZ-tiedostoja?

Avogadro, PyMOL, VMD, Jmol, Chemcraft ja File2File.app voivat tarkastella ja muuntaa XYZ-molekyylimalleja.

Voinko muuntaa XYZ-molekyylin 3D-tulostuskelpoiseksi STL-tiedostoksi?

Kyllä. File2File.app voi luoda molekyylien pallo-tikku-esityksiä XYZ-koordinaateista ja viedä ne 3D-tulostettavina STL- tai GLB-malleina.