论文分子模拟数据可视化的MATLAB实现是关于本文可作为分子模拟方面的大学硕士与本科毕业论文分子模拟论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：将分子模拟数据可视化是重要的形象化描述方法.该文利用MATLAB强大的图形处理能力给出常用的球体和等值面绘制编程方法,并对Gemini表面活性剂自组装的耗散粒子动力学模拟给出了具体的结果.研究表明MATLAB不仅可以很好地绘制了模拟结果,也大大提高了编程效率.
关键词：MATLAB；分子模拟；可视化
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）30-0181-03
MATLAB Implementation of Visualization of Molecular Simulation Data
LI Jian, FENG Jian
（School of Material Science and Chemical Engineering, Chuzhou University, Chuzhou 239000, China）
Abstract： Visualization of the molecular simulation data is an important method to visualization description. In this paper, MATLAB is been used as a common programming method in the sphere and the isosurface rendering for the powerful graphics capabilities, and self-assembly results of the Gemini surfactant by dissipative particle dynamics simulation are given. The results show that MATLAB are not only good to draw the simulation results, also greatly improve the programming efficiency.
Key words： MATLAB； Molecular Simulation； Visualization
1 概述
計算化学或分子模拟研究中需要对体系的结构性质进行绘图,以便更形象地表示体系的演化或结构性质变化.很多计算化学软件带有自己的作图模块,如Material Studio.还有一些,较通用的可视化软件可供选择,如Raol、VMD等.尽管没有自带绘图的计算或模拟程序,如LAMMPS、GROMACS等,一般都有输出为常用可视化软件的数据格式接口.对于那些自行编制计算或模拟软件的化学工作者,一种选择这些通用绘图软件,但在也会有很多有不方便之处,尤其是对于粗粒化的模型或特殊的结构体系.这些化学工作者也需要编制与研究相关的可视化软件.
可视化软件编制既涉及专门的绘图语言也涉及具体工作的特定算法,目前主要有两种方法可供选择.一是DirextX,它主要面向Windows平台；另一种是OpenGL,它是跨平台的编程接口.这些方法的选择不可避免要涉及很多底层操作,编程人员也需要花费很多精力来学习.另外,一些特定的绘图算法编程难度也很大,如绘制等值面的Marching Cubes算法[1].
MATLAB是一种集科学数据运算和图形处理的程序语言,它简单易用的特性给化学工作者提供了极大的方便.MATLAB有着强大的绘图能力,它通过对图形的线型、立面、色彩、光线以及视角等属性的处理,将计算数据的特性表现得淋漓尽致[2],在图像处理方面应用广泛[3].
本文主要讨论利用MATLAB的绘图接口编制程序绘制表面活性剂分子在水溶液的聚集的胶束形态.其数据来自于耗散粒子动力学（DPD）模拟[4].其中主要涉及粒子和等值面绘制.
2 方法
2.1 粒子的绘制
粒子可以是具体的原子,也可以是一个粗粒化的粒子,如DPD模拟中那样.在分子模拟中绘制粒子是比较基本的操作.在MATLAB首先要创建球模型,调用语句为：
[x y z] 等于 sphere（num）；
其中,x, y, z是系统创建球体自动分配的值,num是构造球体的“细腻度”.此参数可以不填,默认的是20,意思就是这个球面是20×20个小网格组成的,值越大,球面看上去越真实,但计算量也就越大,绘制速度也越慢.在实际应用过程中,可以首先设置一个较小的值,在汇报工作或撰写论文时再使用一个更大的值,绘制出精美的图像.
创建了球模型接下来就需要在坐标系中绘制它,调用的函数为：
surf（x0+x*r, y0+y*r, z0+z*r, color）；
该函数表示的是在（x0,y0,z0）处绘制半径为r,颜色为color的球体.其中的x, y, z就是sphere函数中的x, y, z值.对于这个函数的最后一个参数color,是指定球体颜色的参数.为了区分粒子,需要给每种不同粒子类型赋予不同颜色.以下是从一个数据文件,读取数据绘制球体的主要代码,其中数据文件由四列组成前三列为粒子的xyz坐标,最后一列为粒子类型.另外还需要从一个配置文件中读取粒子总数和不同粒子类型的直径大小.
fidData 等于 fopen（fileData, "r"）；
%将数据文件（n行×4列）读取到data矩阵中
data 等于 textscan（fidData,"%f %f %f %f"）；
%从data各列依次读取坐标和粒子类型
x 等于 data{1,1}； y 等于 data{1,2}； z 等于 data{1,3}；
总结:此文是一篇分子模拟论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
参考文献：
1、 媒介融合时代数据新闻可视化教学 摘 要：随着互联网技术的发展，新闻的可视化也成为了一种变革转型的趋势。在新闻可视化制作的过程中，包含了传统新闻写作程序的所有步骤，并在这个基础上。
2、 基于尺度空间体数据边界不确定性可视化 摘要：数据可视化的数据预处理过程中会不可避免地导致数据的不确定性 以体数据中边界体元为研究对象，提出了基于多尺度空间的边界体元中多种物质的概率分。
3、 基于文献传递数据可视化分析电子资源采购参考决策 关键词：文献传递；读者行为；可视化分析；TDA；资源采购摘要：文章分析了上海海事大学图书馆2013—2015年的CALIS文献传递读者注册及申。
4、 新浪图解天下数据新闻可视化 摘要 在大数据的时代背景下，新浪“图解天下”数据新闻利用开放的网络数据信息，运用形式多样的信息图表对数据进行可视化的呈现，充分发掘出人们对于颜色。
5、 云平台下海量数据冲击中的可视化调度平台设计 摘 要： 针对当前云平台调度中存在的问题，设计云平台下海量数据冲击中的可视化调度平台，其由海量数据采集模块、云平台模块和可视化调度模块组成。海量。
6、 基于数据方块图的网络数据包安全可视化 摘 要： 针对传统分析日志数据方法无法有效检测出分布式拒绝服务攻击存在的海量攻击，对异常网络数据包的检测精度低，并且检测效果不够直观的问题，研究。