Kartezyen kimyasal koordinat dosyası (.xyz)

Hesaplamalı Standart

Kartezyen Kimyasal Koordinat Dosyası (XYZ), hesaplamalı kimya ve moleküler modelleme standardıdır; atomik elementler ve 3D uzamsal koordinatlar aracılığıyla moleküler geometrileri ve kimyasal reaksiyon simülasyonlarını tanımlar.

İcat Eden: Minnesota Supercomputer InstituteYıl: 1989MIME: chemical/x-xyz

İncele ve Meta Veriler

İşletim sistemleri ve dosya çözümleyicileri, XYZ dosyalarını başlangıçtaki ikili sihirli bayt dizisini inceleyerek tanımlar:

Bayt düzeyinde başlık imzası (sihirli baytlar)

İşletim sistemleri ve dosya çözümleyicileri, XYZ dosyalarını başlangıçtaki ikili sihirli bayt dizisini inceleyerek tanımlar:

HEX İMZASI (OFSET 0):

31 2D 39 0A

ASCII GÖSTERİMİ: N\n

Standartlaştırma: Hesaplamalı kimyada fiilî standart

Teknik Özellikler

Kapsayıcı mimarisi	1. satır: atom sayısı N; 2. satır: yorum/başlık; sonraki N satırda element simgesi ve X, Y, Z koordinatları (Ångström)
Sıkıştırma	Sıkıştırılmamış düz metin
Bayt Düzeni (Endianness)	UTF-8 / ASCII metin akışı
Renk Uzayları	CPK renklendirme kuralı (karbon=siyah/gri, hidrojen=beyaz, oksijen=kırmızı, azot=mavi)
Kanallar ve Yapı	Atom konumları, element türleri ve isteğe bağlı moleküler dinamik animasyon kareleri
Maksimum Boyutlar	Atom koordinatları için sınırlandırılmamış uzay (Ångström cinsinden: 10^-10 metre)
Şeffaflık	Yok
Akış ve Aşamalı İşleme	Moleküler dinamik animasyonları için art arda gelen birden fazla kareyi içeren yörünge akışı

Teknik karşılaştırma matrisi: XYZ ve rakipleri

Teknik Nitelik	XYZ (Güncel)	PLY	OBJ	STL
Alan	Hesaplamalı Kimya ve Fizik	Bilimsel lazer taraması / Nokta bulutları	Genel 3D bilgisayar grafikleri	3D Baskı ve İmalat
Veri Temsili	Kimyasal elementler ve Ångström cinsinden koordinatlar	Tepe noktaları, yüzler, özel özellikler	Tepe noktaları, normaller, doku UV'leri	Üçgen yüzeyler
Kimyasal Bağlantı	Bağ yarıçapına göre dinamik olarak hesaplanır	Kimyasal değil	Kimyasal değil	Kimyasal değil
Yörünge Animasyonları	Yerel birleştirilmiş çok kareli destek	Yok	Yok	Yok

Yaygın Bozulma Modları ve Hex Kurtarma Kılavuzu

Moleküler görüntüleyici hatası: 'Atomlar okunurken dosyanın sonuna erken ulaşıldı'.

Kök Neden: 1. satırdaki atom sayısı tamsayısı, dosyadaki gerçek koordinat satırı sayısıyla eşleşmiyor.

Kurtarma: File2File.app Chemical Converter ile ilk satırdaki atom sayısını düzelt.

Güvenlik Analizi ve Ayrıştırıcı Saldırı Vektörleri

XYZ ayrıştırıcıları ASCII element sayılarını ve dizge belirteçlerini okur; bu girdiler yığın arabellek taşmalarına karşı korunmalıdır.

Bilinen Saldırı Vektörleri

Atom satırları sabit uzunluklu karakter dizilerine okunurken yığın arabellek taşması.
atom_count * sizeof(Atom) bellek tahsisi sırasında tamsayı taşması.
Milyarlarca atom bildirimi yoluyla hizmet reddi (DoS).

Savunmaya yönelik en iyi uygulamalar: Moleküler koordinat arabelleklerini ayırmadan önce atom sayısının dosyadaki satır sayısıyla tutarlı olduğunu doğrula.

Tarihsel kökenler ve önemli dönüm noktaları

2000XYZ koordinat dosyaları moleküler modelleme ve hesaplamalı kimyada kullanılır; destek yazılıma göre değişir.

1995Moleküler dinamik simülasyonları için çok kareli (multi-frame) yörünge uzantıları standartlaştırılmıştır.

1989XMol moleküler görselleştirme paketi için Minnesota Süperbilgisayar Enstitüsü'nde yaratılmıştır.

Temel Avantajlar ve Artılar

Son derece basit yapı: İlk satırda atom sayısı, ikinci satırda yorum, sonraki satırlarda element ve X, Y, Z koordinatları bulunur.
XYZ koordinat dosyaları moleküler modelleme ve hesaplamalı kimyada kullanılır; destek yazılıma göre değişir.
Çok kareli yörünge animasyonlarını destekler: Moleküler dinamik videoları oluşturmak için binlerce kareyi art arda eklemen yeterli.

Teknik Kısıtlamalar ve Eksiler

Yerel kimyasal bağ bilgisi yoktur: moleküler görselleştiriciler atomlar arası mesafelere dayanarak kimyasal bağları tahmin etmek zorundadır.
Özel yorum satırı uzantıları olmadan kristalografik birim hücre parametrelerinden (örgü vektörleri) yoksundur.
Kısmi atom yükleri veya kuvvet alanı atom tipleri için standart destek yoktur.

İlginç Teknik Bilgiler

XYZ biçiminin tek bir resmi belirtimi yoktur ve koordinat birimleri türe göre değişebilir; dosyanın kaynağını ve yazılım belgelerini kontrol edin. Yaygın moleküler XYZ dosyalarında angström kullanılır.
Su (H2O) bir XYZ dosyasında sadece 5 satır metinle tanımlanabilir.
Protein katlanmasının moleküler dinamik simülasyonları, genellikle milyonlarca zaman adımını kapsayan çok gigabaytlı XYZ yörünge dosyaları üretir.

Sıkça Sorulan Teknik Sorular

XYZ dosyası nedir?

XYZ dosyası, kimya ve fizikte bir moleküldeki veya kristaldeki atomların üç boyutlu konumlarını kaydetmek için kullanılan basit bir düz metin biçimidir.

Hangi yazılımlar XYZ dosyalarını açar?

Avogadro, PyMOL, VMD, Jmol, Chemcraft ve File2File.app, XYZ moleküler modellerini görüntüleyebilir ve dönüştürebilir.

Bir XYZ molekülünü 3D baskıya uygun bir STL dosyasına dönüştürebilir miyim?

Evet. File2File.app, XYZ koordinatlarından moleküllerin çubuk-küre gösterimlerini oluşturup 3D baskıya uygun STL veya GLB modelleri olarak dışa aktarabilir.