ไฟล์พิกัดเคมี (.xyz)

มาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในเคมีคำนวณ มาตรฐาน

Cartesian Chemical Coordinate File (XYZ) คือมาตรฐานสำหรับการคำนวณทางเคมีและการจำลองโมเลกุล โดยอธิบายเรขาคณิตของโมเลกุลและจำลองปฏิกิริยาเคมีผ่านข้อมูลธาตุและพิกัดตำแหน่ง 3 มิติของอะตอม

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

ตรวจสอบไฟล์และข้อมูลเมตา

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ XYZ โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

เลือกหรือวางไฟล์ที่นี่

เป็นส่วนตัว - ไฟล์จะไม่ออกจากอุปกรณ์ของคุณ

หรือวาง Ctrl+V

รับประกันความเป็นส่วนตัวโดยไม่มีการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย: อัปโหลด 0 ไบต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายนอก การประมวลผลทั้งหมดเกิดขึ้นภายในแซนด์บ็อกซ์ของเบราว์เซอร์ของคุณ

ลายเซ็นส่วนหัวระดับไบต์

ลายเซ็น HEX (OFFSET 0):

31 2D 39 0A

การแสดงผลรูปแบบ ASCII: N\n

มาตรฐาน: มาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในเคมีคำนวณ

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

สถาปัตยกรรมคอนเทนเนอร์	บรรทัด 1: จำนวนอะตอม N; บรรทัด 2: ความคิดเห็น/ชื่อเรื่อง; N บรรทัดถัดไป: สัญลักษณ์ธาตุตามด้วยพิกัด X, Y, Z หน่วย Angstroms
การบีบอัด	ข้อความล้วนแบบไม่บีบอัด
การจัดลำดับไบต์	สตรีมข้อความ UTF-8 / ASCII
พื้นที่สี	หลักการกำหนดสี CPK (Carbon=ดำ/เทา, Hydrogen=ขาว, Oxygen=แดง, Nitrogen=น้ำเงิน)
ช่องสัญญาณและโครงสร้าง	ตำแหน่งอะตอม, ชนิดธาตุ และเฟรมแอนิเมชันพลวัตโมเลกุลที่เลือกมีได้
ขนาดสูงสุด	พื้นที่พิกัดอะตอมไม่จำกัด (วัดเป็น Ångströms: 10^-10 เมตร)
ความโปร่งใส	ไม่มี
การสตรีมและแบบโปรเกรสซีฟ	การสตรีมวิถีหลายเฟรม: หลายเฟรมต่อเนื่องสำหรับภาพยนตร์พลวัตโมเลกุล

ตารางเปรียบเทียบทางเทคนิค: XYZ กับคู่แข่ง

คุณลักษณะทางเทคนิค	XYZ (ปัจจุบัน)	PLY	OBJ	STL
โดเมน	เคมีคำนวณและฟิสิกส์	การสแกนเลเซอร์ทางวิทยาศาสตร์ / พอยต์คลาวด์	กราฟิกคอมพิวเตอร์ 3 มิติทั่วไป	การพิมพ์และการผลิต 3 มิติ
การแสดงข้อมูล	ธาตุเคมีและพิกัดอังสตรอม	จุดยอด หน้ารูปหลายเหลี่ยม คุณสมบัติกำหนดเอง	จุดยอด เวกเตอร์ปกติ ยูวีพื้นผิว	หน้ารูปสามเหลี่ยมบนพื้นผิว
การเชื่อมต่อทางเคมี	คำนวณแบบไดนามิกโดยรัศมีพันธะ	ไม่ใช่เคมี	ไม่ใช่เคมี	ไม่ใช่เคมี
แอนิเมชันวิถี	รองรับการเชื่อมต่อหลายเฟรมแบบดั้งเดิม	ไม่มี	ไม่มี	ไม่มี

รูปแบบความเสียหายทั่วไปและคู่มือการกู้คืน Hex

ข้อผิดพลาดของโปรแกรมดูโมเลกุล: 'Premature end of file while reading atoms'

สาเหตุหลัก: จำนวนเต็มของจำนวนอะตอมในบรรทัดที่ 1 ไม่ตรงกับจำนวนบรรทัดพิกัดจริงในไฟล์

การกู้คืน: แก้ไขจำนวนเต็มของจำนวนอะตอมในบรรทัดที่ 1 โดยใช้ File2File.app Chemical Converter

การวิเคราะห์ความปลอดภัยและเวกเตอร์การโจมตีตัวแยกวิเคราะห์

ตัวแยกวิเคราะห์ XYZ อ่านจำนวนธาตุที่เข้ารหัสเป็น ASCII และโทเค็นสตริง ซึ่งต้องป้องกันไม่ให้เกิดบัฟเฟอร์บนสแต็กล้น

เวกเตอร์การโจมตีที่ทราบ

การล้นของบัฟเฟอร์สแต็กเมื่ออ่านบรรทัดอะตอมลงในอาร์เรย์อักขระที่มีความยาวคงที่
การล้นของจำนวนเต็มระหว่างการจัดสรรหน่วยความจำ atom_count * sizeof(Atom)
การปฏิเสธการให้บริการด้วยการประกาศจำนวนอะตอมปลอมถึงระดับพันล้านอะตอม

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการป้องกัน: ตรวจสอบความถูกต้องของจำนวนอะตอมเทียบกับจำนวนบรรทัดในไฟล์จริงก่อนจัดสรรหน่วยความจำสำหรับพิกัดโมเลกุล

ประวัติความเป็นมาและเหตุการณ์สำคัญ

2000ไฟล์พิกัด XYZ ใช้ในการสร้างแบบจำลองโมเลกุลและเคมีคำนวณ แต่การรองรับขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์

1995มาตรฐานส่วนขยายวิถีแบบหลายเฟรมสำหรับการจำลองพลศาสตร์โมเลกุล

1989สร้างขึ้นที่สถาบันซูเปอร์คอมพิวเตอร์มินนิโซตาสำหรับแพ็กเกจการแสดงภาพโมเลกุล XMol

ข้อได้เปรียบและจุดเด่นสำคัญ

ความเรียบง่ายทางสถาปัตยกรรมระดับสูงสุด: บรรทัดที่ 1 คือจำนวนอะตอม บรรทัดที่ 2 คือความคิดเห็น และบรรทัดที่เหลือคือพิกัด X Y Z ของธาตุ
ไฟล์พิกัด XYZ ใช้ในการสร้างแบบจำลองโมเลกุลและเคมีคำนวณ แต่การรองรับขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์
รองรับแอนิเมชันวิถีแบบหลายเฟรม: เพียงแค่ต่อเฟรมหลายพันเฟรมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพยนตร์พลศาสตร์โมเลกุล

ข้อจำกัดทางเทคนิคและข้อควรพิจารณา

ไม่มีข้อมูลพันธะเคมีดั้งเดิม: โปรแกรมแสดงภาพโมเลกุลต้องคาดเดาพันธะเคมีตามระยะห่างระหว่างอะตอม
ขาดพารามิเตอร์เซลล์หน่วยผลึกศาสตร์ (เวกเตอร์แลตทิส) หากไม่มีส่วนขยายบรรทัดความคิดเห็นแบบกำหนดเอง
ไม่รองรับมาตรฐานสำหรับประจุอะตอมบางส่วนหรือประเภทอะตอมของฟิลด์แรง

เกร็ดความรู้ทางเทคนิคที่น่าสนใจ

รูปแบบ XYZ ไม่มีข้อกำหนดทางการเพียงชุดเดียว และหน่วยพิกัดอาจต่างกันตามชนิดของรูปแบบ ควรตรวจสอบแหล่งที่มาของไฟล์และเอกสารของซอฟต์แวร์ ไฟล์ XYZ สำหรับโมเลกุลที่ใช้กันทั่วไปใช้หน่วยอังสตรอม
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