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[Gaussian/gview] 在VMD中绘制Gaussian计算的分子振动矢量的方法

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在VMD中绘制Gaussian计算的分子振动矢量的方法
Method for plotting molecular vibrational vectors calculated by Gaussian in VMD

文/Sobereva@北京科音
First release: 2020-Sep-8    Last update: 2024-Feb-4


Gaussian用户观看freq任务产生的振动矢量一般都是通过GaussView看(虽然也有ChemCraft等其它一些程序也可以看)。然而,起码对于GaussView 6来说,GaussView显示振动矢量的一个很大不足是箭头太细,而且头部不够粗,导致有时候都看不清楚,放在文章里不够美观。另外,GaussView绘制分子结构的作图选项不够灵活,而且还收费。VMD是极其流行的化学体系可视化程序,免费、灵活、图像效果好,本文介绍如何通过笔者写的VMD作图脚本非常方便地绘制Gaussian的振动分析任务产生的振动矢量。VMD可以在http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/免费下载。

在这里下载笔者编写的绘图脚本和示例文件:http://sobereva.com/attach/567/file.zip。此脚本至少对于目前撰文时的VMD正式版中最新的1.9.3、Gaussian 09和16是完全适用的。

这里以绘制多巴胺的振动矢量为例进行演示。把文件包里的dopamine.out放到VMD目录下,这是多巴胺的Gaussian的freq任务的输出文件。然后我们得把这个.out文件转化成一个VMD可以认的结构文件的格式,比如可以把此文件载入GaussView,然后另存为.pdb或.mol2文件。也可以下载Multiwfn(http://sobereva.com/multiwfn),启动Multiwfn后载入此文件,然后选主功能100的子功能2,通过相应选项导出为.pdb或.xyz文件。

把文件包里的drawarrow.tcl和GauNorm.tcl都放到VMD目录下,然后用文本编辑器打开GauNorm.tcl,把开头的set filename后面的文件名改为dopamine.out。之后启动VMD,把多巴胺的结构文件载入VMD,然后在文本窗口输入source GauNorm.tcl执行此脚本,此时振动矢量信息就被读入了,与此同时定义了名为norm的绘制振动矢量的命令。之后在VMD的文本窗口输入比如norm 4,就可以把4号振动模式通过箭头画出来。

norm后面还可以接第2个参数,用来设置箭头长度是正则矢量的几倍,数值越大箭头越长,默认是3。norm后面还可以接第3个参数,用来设置箭头的半径,默认为0.05。比如norm 5 6 0.07就代表用6倍长度、0.07的半径绘制第5个振动矢量。默认是用黄色绘制箭头,如果想用别的颜色,把GauNorm.tcl中的draw color后面的yellow改成其它颜色名,比如cyan。

此例输入norm 17 5,然后令分子以CPK方式显示(在Graphics - Representation里把Drawing method改为CPK,再把Sphere Scale设为0.6),效果如下,可见非常理想!和GaussView显示的相对比,可见展现的信息是相同的,而GaussView画的箭头相比之下明显太小气了。





注意GauNorm.tcl开头还有个set ilinear语句,如果当前体系是线型体系,必须把后面的值改为1。

如果你在Gaussian做freq或opt freq任务中按照《在Gaussian中做限制性优化的方法》(http://sobereva.com/404)中的做法将N个原子的笛卡尔坐标冻结了,运行source GauNorm.tcl之前必须把里面set nfreeze后面的值设为N(默认为0,没有原子被冻结)。

如果你希望让箭头的始端位于各个原子上(和GaussView的风格一致),就把本文文件包里的drawarrow2.tcl放到VMD目录下,把GauNorm.tcl里的两处drawarrow都改为drawarrow2并保存。之后再按上文绘图即可。用norm 17 4命令,效果如下


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发表于 Post on 2025-6-19 15:46:33 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-6-19 14:20
纯粹取决于你的目的。没头没尾问这么一个问题别人没法回答

谢谢老师,我想用来看一下不同分子非辐射跃迁不同导致荧光量子产率不同这方面的,不知道该按照哪一个来。
请问老师,重组能和黄昆因子都分别解释什么方面比较好

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-6-19 14:20:11 | 只看该作者 Only view this author
身在盘丝洞 发表于 2025-6-19 12:49
老师绘制振动矢量图所选的模式是选择重组能较大的还是黄昆因子较大的?

纯粹取决于你的目的。没头没尾问这么一个问题别人没法回答
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发表于 Post on 2025-6-19 12:49:03 | 只看该作者 Only view this author
老师绘制振动矢量图所选的模式是选择重组能较大的还是黄昆因子较大的?

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发表于 Post on 2025-4-15 10:53:40 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-4-15 04:17
将Gaussian与ORCA联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析
http://sobereva.com/422(http://bbs.keinsci.c ...

谢谢卢老师!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-4-15 04:17:45 | 只看该作者 Only view this author
hu520130 发表于 2025-4-14 23:23
卢老师您好,ORCA输出的OUT文件,对于这个脚本可以画振动矢量图么?我按照教程,VMD里输入source GauNorm ...

将Gaussian与ORCA联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析
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发表于 Post on 2025-4-14 23:23:17 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-3-22 16:01
本文的脚本是给Gaussian输出文件用的,OfakeG转换的情况不在考虑范围内

卢老师您好,ORCA输出的OUT文件,对于这个脚本可以画振动矢量图么?我按照教程,VMD里输入source GauNorm.tcl的时候,就显示can't read "iatm": no such variable,不知道是什么原因,是因为只支持高斯的输出文件么?ORCA的需要怎么来画好看的振动矢量图呢?希望能得到老师的解答,非常感谢!

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发表于 Post on 2025-4-7 11:57:26 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 好兄弟 于 2025-4-26 17:12 编辑
snljty2 发表于 2025-3-31 10:02
就是箭头太短了,我用你的文件画出来71号模式完全没有问题。脚本前面加了 。楼上已经说了解决方案,增加 ...
感谢老师,已成功绘制。

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发表于 Post on 2025-3-31 10:02:46 | 只看该作者 Only view this author
好兄弟 发表于 2025-3-31 08:23
感谢老师答疑,只有较低的振动模式可以显示,71以上的振动模式,确实无法显示。

就是箭头太短了,我用你的文件画出来71号模式完全没有问题。脚本前面加了
  1. if {[info exist x]} {unset x}
复制代码
。楼上已经说了解决方案,增加箭头的长度,卢老师博文里也说的很清楚。用norm 71 10命令画出来如下。

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发表于 Post on 2025-3-31 08:23:47 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-3-24 13:54
确定真是完全画不出箭头,而不是箭头太小被原子球遮盖吗?可以把分子的显示方式的材质调成透明的Transpar ...

感谢老师答疑,只有较低的振动模式可以显示,71以上的振动模式,确实无法显示。

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发表于 Post on 2025-3-24 13:54:28 | 只看该作者 Only view this author
好兄弟 发表于 2025-3-20 21:33
sob老师好,我想用VMD画Gaussian里显示的第71个模式的振动,但是VMD中输入71    或者是那一行信息中的123 ...

确定真是完全画不出箭头,而不是箭头太小被原子球遮盖吗?可以把分子的显示方式的材质调成透明的Transparent或Glass1之类(甚至索性关闭显示)或调小Sphere scale,以及用正文所说norm的参数增大箭头的长度和半径试试。单看你的例子,我没感觉OfakeG转换的输出文件有什么特殊之处是不兼容GauNorm.tcl的,至少看那些string first以及scan读取内容的命令没看到。
√546=23.36664289109

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发表于 Post on 2025-3-23 19:34:20 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-3-22 16:01
本文的脚本是给Gaussian输出文件用的,OfakeG转换的情况不在考虑范围内

好的,感谢sob老师

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-3-22 16:01:02 | 只看该作者 Only view this author
好兄弟 发表于 2025-3-21 17:51
,使用orca优化的结构,使用OfakeG转换过了。麻烦sob老师了。

本文的脚本是给Gaussian输出文件用的,OfakeG转换的情况不在考虑范围内
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发表于 Post on 2025-3-21 17:51:56 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-3-21 06:05
上传压缩后的Gaussian输出文件,否则没法测试

t3.zip (602.32 KB, 下载次数 Times of downloads: 5) ,使用orca优化的结构,使用OfakeG转换过了。麻烦sob老师了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-3-21 06:05:23 | 只看该作者 Only view this author
好兄弟 发表于 2025-3-20 21:33
sob老师好,我想用VMD画Gaussian里显示的第71个模式的振动,但是VMD中输入71    或者是那一行信息中的123 ...

上传压缩后的Gaussian输出文件,否则没法测试
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发表于 Post on 2025-3-20 21:33:15 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2024-12-7 03:00
自己改脚本就行了

sob老师好,我想用VMD画Gaussian里显示的第71个模式的振动,但是VMD中输入71    或者是那一行信息中的123,都不显示振动矢量,请问这是什么原因呢?


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