Współrzędne chemiczne (.xyz)
De StandardnoKartezijanska kemijska koordinatna datoteka (XYZ) standard je za računalnu kemiju i molekularno modeliranje, koji opisuje molekularne geometrije i simulacije kemijskih reakcija putem atomskih elemenata i 3D prostornih koordinata.
Pregledaj i metapodaci
Operativni sustavi i alati za analizu datoteka identificiraju XYZ datoteke provjerom početnog niza binarnih bajtova:
Potpis zaglavlja na razini bajtova (Magic Bytes)
Operativni sustavi i alati za analizu datoteka identificiraju XYZ datoteke provjerom početnog niza binarnih bajtova:
HEX POTPIS (POMAK 0):
31 2D 39 0AASCII PRIKAZ: N\n
Standardizacija: De facto computational chemistry standard
Tehničke specifikacije
| Arhitektura spremnika | Line 1: Atom count N; Line 2: Comment/title; Following N lines: Element symbol followed by X, Y, Z coordinates in Angstroms |
| Kompresija | Uncompressed plain text |
| 字节序 | UTF-8 / ASCII text stream |
| Prostori boja | CPK coloring convention (Carbon=Black/Grey, Hydrogen=White, Oxygen=Red, Nitrogen=Blue) |
| Kanali i struktura | Atomic positions, element types, and optional molecular dynamics animation frames |
| Maksimalne dimenzije | Unbounded atomic coordinate space (measured in Ångströms: 10^-10 meters) |
| Prozirnost | None |
| Streaming i progresivno | Multi-frame trajectory streaming: multiple consecutive frames for molecular dynamics movies |
Tehnička matrica usporedbe: XYZ vs Konkurencija
| Tehnički atribut | XYZ (Trenutno) | PLY | OBJ | STL |
|---|---|---|---|---|
| Domena | Računalna kemija i fizika | Znanstveno lasersko skeniranje / Oblaci točaka | Opća 3D računalna grafika | 3D ispis i proizvodnja |
| Prikaz podataka | Kemijski elementi i angstrom koordinate | Vrhovi, plohe, prilagođena svojstva | Vrhovi, normale, UV teksture | Trokutaste površinske fasete |
| Kemijska povezanost | Dinamički izračunato prema radijusu veze | Nekemijski | Nekemijski | Nekemijski |
| Animacije putanja | Izvorna spojena podrška za više okvira | Nema | Nema | Nema |
Uobičajeni načini oštećenja i vodič za heksadecimalni oporavak
Pogreška preglednika molekula: 'Prerani kraj datoteke tijekom čitanja atoma'.
Temeljni uzrok: Cijeli broj broja atoma u 1. retku ne odgovara stvarnom broju redaka s koordinatama u datoteci.
Oporavak: Ipravite cijeli broj broja atoma u 1. retku pomoću File2File Chemical Converter alata.
Sigurnosna analiza i vektori napada na parser
XYZ analizatori čitaju ASCII brojeve elemenata i niz znakova koji moraju biti zaštićeni od prelijevanja stoga (stack buffer overflow).
Poznati vektori napada
- Prelijevanje stoga pri čitanju redaka atoma u polja znakova fiksne duljine.
- Prelijevanje cijelih brojeva tijekom alokacije memorije atom_count * sizeof(Atom).
- Ukrađivanje usluge putem lažno stvorenih deklaracija od milijardu atoma.
Najbolje obrambene prakse:
Povijesni izvori i prekretnice
Ključne prednosti
- Apsolutna arhitektonska jednostavnost: 1. redak je broj atoma, 2. redak je komentar, a preostali retci su X Y Z koordinate elemenata.
- Univerzalna podrška u paketima za molekularno modeliranje i kvantnu kemiju (PyMOL, VMD, Avogadro, Jmol).
- Podržava animacije putanja s više okvira: jednostavno spojite tisuće okvira kako biste stvorili filmove molekularne dinamike.
Tehnička ograničenja i nedostaci
- Nema izvorne informacije o kemijskim vezama: vizualizatori molekula moraju pogoditi kemijske veze na temelju međuatomske udaljenosti.
- Nedostaju parametri kristalografske jedinične ćelije (vektori rešetke) bez prilagođenih proširenja retka komentara.
- Nema standardne podrške za parcijalne atomske nabojne elemente ili tipove atoma polja sila.
Zanimljive tehničke činjenice
- U XYZ datoteci atomske koordinate uvijek su izražene u angstromima (1 angstrom = 0,1 nanometar = 10^-10 metara), što otprilike odgovara širini jednog atoma vodika.
- Voda (H2O) se može opisati u XYZ datoteci u samo 5 redaka teksta.
- Simulacije molekularne dinamike savijanja proteina često generiraju XYZ datoteke putanja veličine nekoliko gigabajta koje obuhvaćaju milijune vremenskih koraka.
Često postavljana tehnička pitanja
Što je XYZ datoteka?
XYZ datoteka je jednostavan tekstualni format koji se koristi u kemiji i fizici za bilježenje 3D položaja atoma u molekuli ili kristalu.
Koji softver otvara XYZ datoteke?
Avogadro, PyMOL, VMD, Jmol, Chemcraft i File2File.app mogu prikazati i pretvoriti XYZ molekularne modele.
Mogu li pretvoriti XYZ molekulu u STL datoteku pogodnu za 3D ispis?
Da. File2File.app može generirati molekularne prikaze u obliku kuglica i štapića iz XYZ koordinata i izvesti ih kao STL ili GLB modele pogodne za 3D ispis.