Coordonnées chimiques (.xyz)

Format Standard

Le fichier de coordonnées chimiques cartésiennes (XYZ) est un format standard en chimie computationnelle et en modélisation moléculaire. Il décrit la géométrie des molécules et les simulations de réactions chimiques à l’aide des éléments atomiques et de leurs coordonnées spatiales en 3D.

Inspection et métadonnées

Les systèmes d'exploitation et les analyseurs de fichiers identifient les fichiers XYZ en inspectant leur séquence initiale d'octets binaires :

Sélectionnez ou déposez des fichiers ici

Privé - les fichiers ne quittent jamais votre appareil

ou coller Ctrl+V
Garantie de confidentialité sans transmission réseau : 0 octet envoyé vers des serveurs externes. Tout le traitement a eu lieu localement dans le bac à sable de votre navigateur.

Signature d'en-tête au niveau des octets (octets magiques)

Les systèmes d'exploitation et les analyseurs de fichiers identifient les fichiers XYZ en inspectant leur séquence initiale d'octets binaires :

SIGNATURE HEXADÉCIMALE (DÉCALAGE 0) :

31 2D 39 0A

REPRÉSENTATION ASCII : N\n

Normalisation : Format de facto en chimie computationnelle

Spécifications techniques

Architecture de conteneurLigne 1 : nombre d’atomes N ; ligne 2 : commentaire ou titre ; les N lignes suivantes : symbole de l’élément, puis coordonnées X, Y et Z en ångströms
CompressionTexte brut non compressé
Ordre des octetsFlux de texte UTF-8 / ASCII
Espaces colorimétriquesConvention de coloration CPK (carbone = noir/gris, hydrogène = blanc, oxygène = rouge, azote = bleu)
Canaux et structurePositions atomiques, types d'éléments et images d'animation de dynamique moléculaire optionnelles
Dimensions maximalesEspace de coordonnées atomiques non borné (coordonnées en ångströms : 10⁻¹⁰ m)
TransparenceAucune
Prise en charge du traitement en continuDiffusion de trajectoires multi-images : plusieurs images consécutives pour les films de dynamique moléculaire

Matrice de comparaison technique : XYZ face aux concurrents

Attribut techniqueXYZ (Actuel)PLYOBJSTL
DomaineChimie et physique computationnellesBalayage laser scientifique / Nuages de pointsInformatique graphique 3D généraleImpression 3D et fabrication
Représentation des donnéesÉléments chimiques et coordonnées en ÅngströmsSommets, faces, propriétés personnaliséesSommets, normales, UV de textureFacettes de surface triangulaires
Connectivité chimiqueDéterminée dynamiquement à partir du rayon de liaisonNon chimiqueNon chimiqueNon chimique
Animations de trajectoirePrise en charge native multi-image concaténéeAucuneAucuneAucune

Modes de corruption courants et guide de restauration hexadécimale

Erreur du logiciel de visualisation moléculaire : « Premature end of file while reading atoms ».

Cause initiale: Le nombre d’atomes indiqué à la première ligne ne correspond pas au nombre réel de lignes de coordonnées du fichier.

Récupération: Corrigez le nombre d’atomes indiqué à la première ligne à l’aide du convertisseur chimique de File2File.app.

Analyse de sécurité et vecteurs d'attaque de l'analyseur

Les analyseurs XYZ lisent le nombre d’atomes et les symboles des éléments en ASCII ; ces valeurs doivent être protégées contre les dépassements de tampon de pile.

Vecteurs d’attaque connus

  • Dépassement de tampon de pile lors de la lecture de lignes d'atomes dans des tableaux de caractères de longueur fixe.
  • Dépassement d'entier lors de l'allocation mémoire atom_count * sizeof(Atom).
  • Déni de service provoqué par la déclaration frauduleuse d’un nombre astronomique d’atomes.

Bonnes pratiques de défense: Avant d’allouer les tampons de coordonnées moléculaires, vérifiez que le nombre d’atomes correspond au nombre de lignes du fichier.

Origines historiques et jalons

2000Les fichiers de coordonnées XYZ sont utilisés en modélisation moléculaire et en chimie quantique ; la prise en charge varie selon le logiciel.
1995Extensions de trajectoire multi-images standardisées pour les simulations de dynamique moléculaire.
1989Créé au Minnesota Supercomputer Institute pour le progiciel de visualisation moléculaire XMol.

Principaux avantages

  • Format d’une grande simplicité : la première ligne indique le nombre d’atomes, la deuxième contient un commentaire et les suivantes donnent le symbole de l’élément ainsi que ses coordonnées X, Y et Z.
  • Les fichiers de coordonnées XYZ sont utilisés en modélisation moléculaire et en chimie quantique ; la prise en charge varie selon le logiciel.
  • Prend en charge les trajectoires composées de plusieurs images : il suffit de les concaténer pour créer des films de dynamique moléculaire.

Limites techniques

  • Le format ne contient aucune information native sur les liaisons chimiques : les logiciels de visualisation moléculaire doivent les déduire des distances interatomiques.
  • Sans extension personnalisée dans les lignes de commentaire, le format ne permet pas d’indiquer les paramètres de la maille cristalline (vecteurs du réseau).
  • Aucune prise en charge standard des charges atomiques partielles ou des types d'atomes de champ de force.

Faits intéressants

  • Le format XYZ ne dispose pas d’une spécification officielle unique et les unités de coordonnées peuvent varier selon la variante ; vérifiez la source du fichier et la documentation du logiciel. Les fichiers XYZ moléculaires courants utilisent l’ångström.
  • L'eau (H2O) peut être décrite dans un fichier XYZ en seulement 5 lignes de texte.
  • Les simulations de dynamique moléculaire du repliement des protéines produisent souvent des trajectoires XYZ de plusieurs gigaoctets couvrant des millions de pas de temps.

Foire aux questions techniques

Qu'est-ce qu'un fichier XYZ ?

Un fichier XYZ est un format de texte brut simple utilisé en chimie et en physique pour enregistrer les positions 3D des atomes dans une molécule ou un cristal.

Quel logiciel ouvre les fichiers XYZ ?

Avogadro, PyMOL, VMD, Jmol, Chemcraft et File2File.app peuvent afficher et convertir des modèles moléculaires XYZ.

Puis-je convertir une molécule XYZ en un fichier STL imprimable en 3D ?

Oui. File2File.app peut générer des représentations moléculaires de type boules et tiges à partir de coordonnées XYZ et les exporter sous forme de modèles STL ou GLB imprimables en 3D.