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主要内容概述

  • 介绍了使用shell脚本快速制作多帧结构变化的gif/mp4的方法
  • 详细说明了所需软件的下载安装和环境设置，包括Open Babel、CYLview和FFmpeg
  • 解释了pov文件的生成过程，使用CYLview生成和povray.exe渲染
  • 提供了用于pov到gif/mp4转换的shell脚本，简化了操作流程
  • 包含了实际应用示例和最终效果展示
  • 强调了本文内容主要参考自特定博文，并通过shell脚本简化了操作步骤
notion image
 
💡
本文所有步骤均参考博文使用CYLview绘制高质量分子结构图和制作化学反应演示动画（视频演示），仅通过shell脚本对视频演示内容进行了操作上的简化。

前期准备

Open Bable的下载安装

本文主要使用的软件CYLview，在加载除高斯输出文件外 (out, com) 的其它格式 (cif, pdb, fch(k), xyz, gz, …) 需提前安装化学文件格式转换软件Open Bable。Open Bable下载地址为Open Babel: The Open Source Chemistry Toolbox，推荐选择安装2.4.1版本，最新版本3.1.1无法被CYLview正确识别。使用Open Bable应正确引用:
N M O'Boyle, M Banck, C A James, C Morley, T Vandermeersch, and G R Hutchison. "Open Babel: An open chemical toolbox." J. Cheminf. (2011), 3, 33. DOI:10.1186/1758-2946-3-33
The Open Babel Package, version 2.4.1 http://openbabel.org (accessed Oct 2016)

CYLview的下载安装与设置

CYLview，用于化学计算的可视化与分析软件，下载地址是CYLview Visualization Software，本文使用版本PC version, Build 561 (Windows XP to Windows 10)。正常安装后双击CYLview.exe打开，如果Open Bable 2.4.1正常安装，命令行界面会显示“Found BABEL_DATADIR variable”。在交互界面右下角点击Check/Download updates来更新到build 565版本，这样才可以正常打开g16的输出文件。
右键我的电脑/属性/高级系统设置/环境变量/系统变量中选择Path/编辑/新建/将CYLview安装目录复制进去/确定/确定/确定。这样就将CYLview下的可执行文件加入到系统变量中了，可以在终端/shell脚本中直接使用应用名而不用在前方加上绝对路径。也可以选择将CYLview安装目录下的povray.exe复制到单独文件夹中添加到路径，因为这是我们脚本中唯一用到的。
使用CYLview应正确引用：
CYLview, 1.0b; Legault, C. Y., Université de Sherbrooke, 2009 (http://www.cylview.org)

FFmpeg的下载安装与设置

FFmpeg是一个免费的开源的音频和视频转换器，支持大多数行业标准编解码器，可以快速轻松地从一种文件格式转换为另一种文件格式。下载地址为https://github.com/BtbN/FFmpeg-Builds/releases，下载后直接解压缩就可直接使用。按照CYLview中的方法，将FFmpeg路径下bin文件夹也添加到系统变量Path中。

其他工具下载与设置

用于合并带和不带TXT后缀的pov文件的工具CYL_mergeTXT使用可参考博文使用CYLview绘制高质量分子结构图和制作化学反应演示动画（视频演示），下载地址为CYL_mergeTXT.rar。（2024年10月23日更新：CYL_mergeTXT工具只对满足特定通配符的文件有效，下文中不再使用，简单的shell命令就可以实现类似功能，或者手动打开*_TXT.pov文件，复制最后一行到*.pov文件末尾即可）
用于将IRC输出文件转换为多帧xyz文件的工具GauIRC2xyz使用可参考博文将Gaussian的IRC任务输出转换为.xyz轨迹文件的工具：GauIRC2xyz，下载地址为GauIRC2xyz_1.2.7.zip。
下载并解压后，参上将CYL_mergeTXT路径也添加到系统变量Path中。也可选择将上述povray，FFmpeg，CYL_mergeTXT的可执行文件以及下文用到的shell脚本都存放到同一个文件夹中，然后将这一文件夹路径直接添加到系统变量Path中。

pov文件的生成

pov文件是CYLview生成的未渲染文件，使用CYLview安装目录下的povray.exe渲染器渲染后可得到高质量的图像文件。
pov文件的生成过程完全参照博文使用CYLview绘制高质量分子结构图和制作化学反应演示动画（视频演示），无任何改变，阅读本文下述操作前应完整阅读这一博文并按流程操作一遍了解完整流程。
如果IRC路径过长，两侧有许多不需要的帧，将IRC输出文件转换成xyz文件后，在CYLview中判断合适范围，然后在xyz中手动截取，然后再用CYLview重新加载生成pov文件。如果先生成pov文件再截取，用下述脚本处理时，文件编号不从0001开始会导致报错。

shell脚本快速实现pov到gif/mp4

操作步骤完全与博文使用CYLview绘制高质量分子结构图和制作化学反应演示动画（视频演示）相同，仅通过shell脚本简化操作。povray渲染生成有标签的图像文件时，需要调用字体文件，我们需要提前将CYLview安装目录下Arial.ttf文件复制到shell脚本所在路径。

pov2gif

pov2gif.sh
0.7KB

pov2MP4

pov2mp4.sh
0.6KB

脚本拆分

pov2png.sh
0.5KB
png2gif.sh
0.2KB
png2mp4.sh
0.1KB

实例

 
效果如下
notion image