منابع آموزشی نرم افزارهای مکمل و گرافیکی
در این قسمت از سامانه لمپس دات آی آر به ارائه آموزش های رایگان در زمینه نرم افزارهای مکمل و گرافیکی پرداخته شده است.

اهمیت گرافیکی کردن شبیه سازی های دینامیک مولکولی
گرافیکی کردن نتایج حاصل از شبیه سازی های دینامیک مولکولی از اهمیت بالایی برخوردار است که از مهمترین آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • اشکال زدایی از ساختارهای اتمی و مولکولی شبیه سازی شده
  • درست کردن ابعاد و پیکربندی ساختارهای اتمی و مولکولی شبیه سازی شده
  • نمایش روند زمانی نتایج حاصل از شبیه سازی های دینامیک مولکولی

مهمترین ابزارهای گرافیکی کردن نتایج نرم افزار لمپس
نرم افزارهای متعددی برای نمایش گرافیکی نتایج حاصل از نرم افزار لمپس در دسترس پژوهشگران قرار دارد که از مهمترین آن ها می توان به نرم افزارهای زیر اشاره کرد:

  • VMD
  • AtomEye
  • PyMol
  • Raster3d
  • Rasmol
  • OVITO

معرفی نرم افزار وی ام دی
نرم افزار “وی ام دی” یکی از مهمترین نرم افزارهای گرافیکی مورد استفاده در زمینه گرافیکی کردن نتایج حاصل از نرم افزار لمپس به شمار می رود که آن را خواهر خوانده نرم افزار لمپس نیز می نامند. عملکرد سریع و قابلیت های متنوع این نرم افزار گرافیکی موجب گسترش هر چه بیشتر این نرم افزار در تحقیقات دینامیک مولکولی شده است. در شکل زیر نمایی از این نرم افزار قدرتمند گرافیکی به نمایش درآمده است.

نرم افزار وی ام دی

مهمترین ویژگی های نرم افزار وی ام دی
نرم افزار “وی ام دی” دارای قابلیت های کاربردی بالایی است که از مهمترین ویژگی های این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • نرم افزار وی ام دی ویژه متصور ساختن اتم ها در شبیه سازی است.
  • نرم افزار وی ام دی رایگان است.
  • نرم افزار وی ام دی دارای نسخه سیستم عامل های لینوکس و ویندوز است.
  • نرم افزار وی ام دی امکانات زیادی از قبیل تولید تصاویر متحرک (فیلم) از شبیه سازی های انجام شده را دارا است.
  • در میلینگ لیست نرم افزار لمپس به سوالات نرم افزار وی ام دی نیز پاسخ داده می شود.

نصب نرم افزار وی ام دی در سیستم عامل ویندوز
نرم افزار “وی ام دی” دارای نسخه های ۳۲ و ۶۴ بیتی است به طوری که نصب نسخه ۶۴ بیتی این نرم افزار در رایانه با سیستم عامل ۳۲ بیتی ممکن نخواهد بود. برای نصب این نرم افزار ابتدا آن را  از قسمت دانلودهای سایت www.lammps.ir ویا از آدرس http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd دانلود کرده و سپس مراحل نمایش داده شده در شکل های زیر به صورت متوالی طی می شود.

نرم افزار وی ام دی

ویدیو آموزشی نحوه نصب نرم افزار وی ام دی در سیستم عامل ویندوز و نمایش یک ساختار اتمی
در ویدیو ارائه شده در قسمت زیر نحوه نصب نرم افزار “وی ام دی” در سیستم عامل ویندوز و نحوه نمایش یک ساختار اتمی نمایش داده شده است.

فرمت دیتا فایل های نرم افزار وی ام دی
دیتا فایل های موجود در شبیه سازی های دینامیک مولکولی دارای فرمت های مختلفی است. نرم افزار “وی ام دی” از دیتا فایل با فرمت های مختلف پشتیبانی می کند که از مهمترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

.bgf, binpos, crd, crdbox, dcd, dtr, dtrv, trrje, js, lammpstrj, mae, mol2, namdbin, pdb, pqr, rst7, poscar, xbgf, xyz

فرمت xyz یکی از مرسوم ترین فرمت های مورد استفاده در شبیه سازی های دینامیک مولکولی و نرم افزار لمپس است به طوری که این فرمت از دیتا فایل ها، دارای ساختار کلی ارائه شده در شکل زیر است.

نرم افزار وی ام دی

در نرم افزار لمپس به منظور ایجاد دیتا فایل قابل استفاده و نمایش در نرم افزار وی ام دی باید از دستور ایجاد دیتا فایل استفاده کرد. دستور تولید فایل خروجی برای نرم افزار وی ام دی در شکل زیر قابل مشاهده است.

نرم افزار وی ام دی

نمایش ساختارهای شبیه سازی شده با استفاده از نرم افزار وی ام دی
برای نمایش ساختارهای اتمی و مولکولی با استفاده از نرم افزار وی ام دی، در ابتدا این نرم افزار اجرا می شود. سپس مطابق با شکل های زیر، از منو اصلی گزینه “File” و سپس گزینه “New Molecule” انتخاب می شود.

نرم افزار وی ام دی

پس از طی مراحل بالا، پنجره ای به صورت زیر ظاهر می شود. در منوی جدید باز شده، گزینه “Browse” انتخاب می شود.

نرم افزار وی ام دی

سپس فایل موردنظر از آدرس مربوطه انتخاب شده و سپس با انتخاب گزینه “Load” ساختار اتمی و مولکولی انتخابی قابل نمایش خواهد بود.

نرم افزار وی ام دی

در ادامه با استفاده از گزینه “graphical representation” می توان چگونگی نمایش اتم ها و مولکول ها را از دیدگاه گرافیکی در این نرم افزار نشان داد.

نرم افزار وی ام دی

از سوی دیگر تغییر رنگ قسمت های مختلف ساختار نمایش داده شده در نرم افزار وی ام دی با استفاده از قسمت “colors” امکان پذیر خواهد بود.

نرم افزار وی ام دی

 

نرم افزار آووگادرو (Avogadro)
نرم افزار آووگادرو یک نرم افزار گرافیکی و ویرایشگر مولکولی پیشرفته است که برای استفاده در زمینه محاسبات شیمیایی، مدل سازی مولکولی، بیوانفورماتیک، علم مواد و زمینه های مرتبط طراحی شده است. این نرم افزار در زبان سی پلاس پلاس نوشته شده است.

ویژگی های نرم افزار آووگادرو
نرم افزار آووگادرو دارای ویژگی های متنوعی است که از مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • سهولت در نصب نرم افزار
  • در دسترس بودن کدهای منبع و قابلیت تغییر یا گسترش در این کدها
  • انتشار نرم افزار تحت مجوز GPL
  • معماری پلاگین برای توسعه دهندگان، از جمله رندر، ابزار تعاملی، دستورات و اسکریپت های پایتون
  • امکان وارد کردن پرونده های شیمیایی موجود در نرم افزارهای دیگر از قبیل Open Babel
  • تولید ورودی برای چندین بسته شیمیایی محاسباتی و کریستالوگرافی
  • پشتیبانی از رندر و محاسبات چند رشته ای
  • انتشار نرم افزار به هفت زبان زنده دنیا از قبیل: چینی، انگلیسی، فرانسوی، آلمانی، ایتالیایی، روسی، اسپانیایی
  • قابلیت استفاده در سیستم عامل های  لینوکس، مک ،یونیکس، ویندوز

در ویدیو زیر نحوه نصب این نرم افزار در سیستم عامل ویندوز و نحوه نمایش یک ساختار اتمی با استفاده از این نرم افزار و عکسبرداری از آن ارائه شده است.

نرم افزار اپن بابل (Openbabel)
نرم افزار اپن بابل یک نرم افزار رایانه ای مختص فرایندهای شیمیایی و فیزیکی است و عمدتا برای تبدیل فرمت فایل های شیمیایی استفاده می شود. علاوه بر تبدیل فرمت های فایل، یک کتابخانه برنامه نویسی کامل برای توسعه نرم افزار شیمی ارائه می دهد. این کتابخانه به طور عمده در زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس نوشته شده است. از مهمترین ویژگی های این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • قابلیت خواندن، نوشتن و تبدیل بیش از ۱۱۰ فرمت فایل های شیمیایی، فیلتر کردن و جستجو فایل های مولکولی با استفاده از روش اسماترز و سایر روش ها.
  • قابلیت جستجو و فیلتر کردن فایل های ساختار شیمیایی با روش های مختلف.
  • قابلیت پشتیبانی از مدل سازی مولکولی، شیمی انفورماتیک، بیو انفورماتیک، شیمی آلی، شیمی معدنی، جامدات، مواد شیمیایی هسته ای و … .
  • این نرم افزار رایگان و منبع باز است که تحت مجوز عمومی “جی پی ال” منتشر شده است.
  • این نرم افزار در سیستم عامل های ویندوز، یونیکس، لینوکس، مک و اندروید قابل استفاده است.