化学坐标文件 (.xyz)

De มาตรฐาน

Cartesian Chemical Coordinate File (XYZ) คือมาตรฐานการคำนวณทางเคมีและการจำลองโมเลกุล ซึ่งอธิบายเรขาคณิตของโมเลกุลและการจำลองปฏิกิริยาเคมีผ่านธาตุอะตอมและพิกัดเชิงพื้นที่ 3 มิติ

ผู้คิดค้น: Minnesota Supercomputer Instituteปี: 1989MIME: chemical/x-xyz

ตรวจสอบและดู Metadata

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ XYZ โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

เลือกหรือวางไฟล์ที่นี่

การแปลงไฟล์แบบส่วนตัว 100% ในเบราว์เซอร์ - ไฟล์จะไม่ rời ออกจากอุปกรณ์ของคุณ

หรือวาง Ctrl+V
การรับประกันความเป็นส่วนตัวแบบไม่มีการส่งผ่านเครือข่าย: อัปโหลด 0 ไบต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายนอก การประมวลผลทั้งหมดเกิดขึ้นภายในแซนด์บ็อกซ์ของเบราว์เซอร์ของคุณ

ลายเซ็นส่วนหัวในระดับไบต์ (Magic Bytes)

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ XYZ โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

ลายเซ็น HEX (OFFSET 0):

31 2D 39 0A

การแสดงผลรูปแบบ ASCII: N\n

มาตรฐาน: De facto computational chemistry standard

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

สถาปัตยกรรมคอนเทนเนอร์Line 1: Atom count N; Line 2: Comment/title; Following N lines: Element symbol followed by X, Y, Z coordinates in Angstroms
การบีบอัดUncompressed plain text
การจัดลำดับไบต์ (Byte Endianness)UTF-8 / ASCII text stream
พื้นที่สีCPK coloring convention (Carbon=Black/Grey, Hydrogen=White, Oxygen=Red, Nitrogen=Blue)
ช่องสัญญาณและโครงสร้างAtomic positions, element types, and optional molecular dynamics animation frames
ขนาดสูงสุดUnbounded atomic coordinate space (measured in Ångströms: 10^-10 meters)
ความโปร่งใสNone
การสตรีมและแบบโปรเกรสซีฟMulti-frame trajectory streaming: multiple consecutive frames for molecular dynamics movies

ตารางเปรียบเทียบทางเทคนิค: XYZ กับคู่แข่ง

คุณลักษณะทางเทคนิคXYZ (ปัจจุบัน)PLYOBJSTL
โดเมนเคมีคำนวณและฟิสิกส์การสแกนเลเซอร์ทางวิทยาศาสตร์ / พอยต์คลาวด์กราฟิกคอมพิวเตอร์ 3 มิติทั่วไปการพิมพ์และการผลิต 3 มิติ
การแสดงข้อมูลธาตุเคมีและพิกัดอังสตรอมจุดยอด หน้าตัด คุณสมบัติกำหนดเองจุดยอด เวกเตอร์ปกติ ยูวีพื้นผิวหน้าตัดพื้นผิวรูปสามเหลี่ยม
การเชื่อมต่อทางเคมีคำนวณแบบไดนามิกโดยรัศมีพันธะไม่ใช่เคมีไม่ใช่เคมีไม่ใช่เคมี
แอนิเมชันวิถีรองรับการเชื่อมต่อหลายเฟรมแบบดั้งเดิมไม่มีไม่มีไม่มี

รูปแบบความเสียหายทั่วไปและคู่มือการกู้คืน Hex

ข้อผิดพลาดของโปรแกรมดูโมเลกุล: 'Premature end of file while reading atoms'

สาเหตุหลัก: จำนวนเต็มของจำนวนอะตอมในบรรทัดที่ 1 ไม่ตรงกับจำนวนบรรทัดพิกัดจริงในไฟล์

การกู้คืน: แก้ไขจำนวนเต็มของจำนวนอะตอมในบรรทัดที่ 1 โดยใช้ File2File Chemical Converter

การวิเคราะห์ความปลอดภัยและเวกเตอร์การโจมตีตัวแยกวิเคราะห์

ตัวแยกวิเคราะห์ XYZ อ่านจำนวนธาตุ ASCII และโทเค็นสตริงซึ่งต้องได้รับการปกป้องจากการล้นของบัฟเฟอร์สแต็ก

เวกเตอร์การโจมตีที่ทราบ

  • การล้นของบัฟเฟอร์สแต็กเมื่ออ่านบรรทัดอะตอมลงในอาร์เรย์อักขระที่มีความยาวคงที่
  • การล้นของจำนวนเต็มระหว่างการจัดสรรหน่วยความจำ atom_count * sizeof(Atom)
  • การปฏิเสธการให้บริการผ่านการประกาศอะตอมพันล้านตัวที่สร้างขึ้น

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการป้องกัน:

ประวัติความเป็นมาและเหตุการณ์สำคัญ

2000นำไปใช้อย่างแพร่หลายในซอฟต์แวร์เคมีควอนตัม (Gaussian, ORCA, Q-Chem, VASP)
1995มาตรฐานส่วนขยายวิถีแบบหลายเฟรมสำหรับการจำลองพลศาสตร์โมเลกุล
1989สร้างขึ้นที่สถาบันซูเปอร์คอมพิวเตอร์มินนิโซตาสำหรับแพ็กเกจการแสดงภาพโมเลกุล XMol

ข้อได้เปรียบและจุดเด่นสำคัญ

  • ความเรียบง่ายทางสถาปัตยกรรมระดับสูงสุด:บรรทัดที่ 1 คือจำนวนอะตอม บรรทัดที่ 2 คือความคิดเห็น และบรรทัดที่เหลือคือพิกัด X Y Z ของธาตุ
  • การสนับสนุนสากลในแพ็กเกจการสร้างแบบจำลองโมเลกุลและเคมีควอนตัม (PyMOL, VMD, Avogadro, Jmol)
  • รองรับแอนิเมชันวิถีแบบหลายเฟรม: เพียงแค่ต่อเฟรมหลายพันเฟรมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพยนตร์พลศาสตร์โมเลกุล

ข้อจำกัดทางเทคนิคและข้อควรพิจารณา

  • ไม่มีข้อมูลพันธะเคมีดั้งเดิม: โปรแกรมแสดงภาพโมเลกุลต้องคาดเดาพันธะเคมีตามระยะห่างระหว่างอะตอม
  • ขาดพารามิเตอร์เซลล์หน่วยผลึกศาสตร์ (เวกเตอร์แลตทิส) หากไม่มีส่วนขยายบรรทัดความคิดเห็นแบบกำหนดเอง
  • ไม่รองรับมาตรฐานสำหรับประจุอะตอมบางส่วนหรือประเภทอะตอมของฟิลด์แรง

เกร็ดความรู้ทางเทคนิคที่น่าสนใจ

  • ในไฟล์ XYZ พิกัดอะตอมจะแสดงเป็นอังสตรอมเสมอ (1 อังสตรอม = 0.1 นาโนเมตร = 10^-10 เมตร) ซึ่งมีขนาดประมาณความกว้างของอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งตัว
  • น้ำ (H2O) สามารถอธิบายได้ในไฟล์ XYZ ด้วยข้อความเพียง 5 บรรทัด
  • การจำลองพลศาสตร์โมเลกุลของการพับโปรตีนมักจะสร้างไฟล์วิถี XYZ ขนาดหลายกิกะไบต์ซึ่งครอบคลุมขั้นตอนเวลาหลายล้านขั้นตอน

คำถามทางเทคนิคที่พบบ่อย

ไฟล์ XYZ คืออะไร

ไฟล์ XYZ คือรูปแบบข้อความธรรมดาอย่างง่ายที่ใช้ในวิชาเคมีและฟิสิกส์เพื่อบันทึกตำแหน่ง 3 มิติของอะตอมในโมเลกุลหรือผลึก

ซอฟต์แวร์ใดที่เปิดไฟล์ XYZ

Avogadro, PyMOL, VMD, Jmol, Chemcraft และ File2File.app สามารถเปิดดูและแปลงโมเลกุล XYZ ได้

ฉันสามารถแปลงโมเลกุล XYZ เป็นไฟล์ STL ที่พิมพ์ 3 มิติได้หรือไม่

ได้ File2File.app สามารถสร้างการแสดงผลแบบลูกบอลและแท่ง (ball-and-stick) ของโมเลกุลจากพิกัด XYZ และส่งออกเป็นโมเดล STL หรือ GLB ที่พิมพ์ 3 มิติได้