Jmol(3D化學結構查看器)v14.31.27官方版

 Jmol官方版是一款功能實用的三維分子顯示工具，該軟件是基於瀏覽器的開源HTML5查看器基礎上開發，主要使用在3D化學結構的獨立Java查看器。對分子的功能支持，快速的完成對生物分子特征的支持，Jmol官方版也非常的適合使用在化學，物理等相關的領域。

【功能介紹】

      Smol JmolApplet是web瀏覽器的JavaScript應用程序,該應用程序可以輕鬆地集成到web頁麵。

      雖然基於java的開發和管理,JSmol完全是JavaScript。

      Jmol官方版應用程序是一個獨立的Java應用程序(Jmol.jar)運行在桌麵。

      它擁有所有的功能JSmol applet但運行大約3 - 6倍。

      它可以運行在“無頭”模式(JmolData.jar)為了執行任務,需要複製。

      Jmol官方版可以集成到任何其他Java程序,提供文件加載,結構處理、查看、和輸出功能。

      Jmol完全腳本。最新的腳本文檔查看Jmol / JSmol互動腳本文檔.

【軟件特色】

　　活躍的、有益的、世界性的用戶群體；每年約有100,000次下載。

　　適用於所有現代瀏覽器的HTML5/畫布圖形，包括iOS和移動端。

　　占地麵積極小的選項（50K），用於簡單的交互式結構顯示。

　　額外的服務器端Java、獨立Java和簽名Java小程序選項。

　　完全的晶體對稱性能力

　　加載多種曲麵格式，並在飛行中創建和顯示曲麵。

　　與jQuery兼容的可定製的基於web的界麵（並且需要）。

　　腳本語言文檔完善，有1000多個代幣。

　　讀取超過60種文件格式，包括PyMOL (PSE)會話文件。

　　從體積（CUBE）數據中創建高度壓縮（300:1）的表麵文件。

　　可導出為GIF、JPG、PNG、PDF、WRL、POV-Ray、OBJ格式。

　　為純HTML5應用程序使用定製的、優化的Java-to-JavaScript編譯。

　　用於Swing和PDF導出的客戶端JavaScript的通用JavaScript庫

　　JSpecView模塊功能。

　　讀取JCAMP-DX、CML、AnIML格式。

　　交互式真實和預測的1H NMR光譜。

　　交互式紅外光譜、拉曼光譜、核磁共振、氣相色譜/質譜、紫外/可見光光譜。

　　以PDF格式生成的光譜

【軟件特點】

1、無需硬件支持的高性能3D繪圖

2、支持的文件格式有：CIF/mmCIF，CML，GAMESS，Gaussian 94/98/03，Ghemical，HIN (HyperChem)，Jaguar，MOL/SDF，MOPAC 93/97/2002，PDB，Q-Chem，SHELX，Spartan，NWChem，XYZ。其中，用gzip壓縮的文件可以用程序自動解壓縮。

3、動畫

4、振動

5、支持基本單位晶胞

6、二級結構示意圖

7、測量距離、鍵角和扭轉角

8、RasMol/Chime腳本語言支持

9、Javas cript支持庫

10、輸出jpg，pdf和PovRay格式的文件

【使用教程】

1、利用Jmol軟件顯示分子3D模型

用Jmol軟件顯示分子3D模型主要有兩種方式：一是利用本地Jmol軟件顯示分子模型，隻需打開軟件後，打開或拖拽入需顯示的前述兼容格式的分子模型即可;二是在網頁中調用Jmol程序顯示分子模型，這需要一定的HTML語言和Java語言知識(可參考網絡教程[11])，例如將甲烷3D模型(methane.pdb)嵌入本地HTML網頁，可利用Dreamweaver建立HTML網頁，則要按圖1編寫HTML代碼，需注意調用Jmol.js和methane.pdb的相對地址，圖1中HTML代碼是網頁和他們都處於同一目錄，完成後打開網頁即可得到最簡單的網頁Jmol3D交互模型。

2、Jmol3D模型交互操作

Jmol3D模型的交互操作可粗略分為：腳本交互和鼠標交互兩種，前者是利用編程技術將交互內容事先編好，要求使用者具有一定的Java編程基礎，適於Jmol3D模型開發者，有興趣的讀者可參閱Robert M. H開發的Jmol交互式腳本文檔網站進行查詢和學習[14];後者則更適於普通用戶，用戶隻需要操作鼠標(少數需要鍵盤配合)即可完成對模型轉動、縮放、顯示鍵角、顯示鍵長等數十種交互操作。

鼠標交互操作又可細分成鼠標操作和鼠標右鍵操作，李安邦(2011)[8]對Jmol老版本的交互操作進行了介紹，如圖表格是鼠標操作的內容和操作方式，這些都是常用的交互操作方式。

鼠標右鍵操作內容豐富，操作時在Jmol程序運行界麵內點擊右鍵即可看到：“模型1/1、設置、選擇、查看、樣式、顏色、表麵、對稱性、縮放、旋轉、振動、動畫、測量、鼠標拾取、控製台、顯示、文件、計算、語言、關於”等20項右鍵一級菜單，繼續點擊可看到這些菜單下的數十項供選擇的子菜單，本文隻對鼠標右鍵菜單常用操作以及最新版本新出現的操作進行簡介。

①查看：菜單可供使用者切換到“前麵、左邊、右邊、頂麵、底麵”等幾個標準的方位進行查看。

②樣式：可以框選“深度透視、邊界盒、單位晶格、軸”等菜單，其中選擇“單位晶格”則在晶體中顯示單位晶格邊框，選擇“軸”則顯示三維坐標軸。“立體圖形”是最近版本增加的菜單，此菜單包含“紅+青玻璃”等6項子菜單，選擇“紅+青玻璃”菜單，使用者可佩戴購買的紅+青三維立體眼鏡即可查看逼真的三維分子效果(如圖2)。“方案”菜單可選擇“CPK空間填充、球—棍”等6種模型顯示方式用於顯示比例(填充)模型、球棍模型等。樣式菜單還可以選擇顯示化學鍵、氫鍵、二硫鍵等化學鍵類型，總之鼠標右鍵操作中的樣式菜單是Jmol3D模型交互操作中最常用的菜單之一。

③顏色：通過顏色菜單可對原子、化學鍵、氫鍵等的顏色進行選擇與更換，對於原子的顏色默認使用CPK顏色方案，對於化學鍵默認使用繼承顏色方案，即將化學鍵按成鍵原子顏色各一半進行顯示。

④表麵：表麵菜單可以控製分子表麵的顯示和隱藏，顯示時可以設置為“點狀表麵、範德華表麵和溶劑可及表麵”等多種類型。

⑤對稱性：可以對研究對象的對稱性進行全麵觀察。

⑥振動：在進行紅外光譜分子振動顯示時，該菜單可對化學鍵的振動進行控製。

⑦測量：該菜單可對原子間的距離、化學鍵間的夾角、三原子間的夾角等量進行測量和顯示

⑧鼠標拾取：該菜單包括“居中顯示”、“顯示標識”、“顯示標簽”等多個子菜單，其中點擊“顯示標簽”後，再用鼠標點擊某個原子，可顯示該原子的標簽(元素名稱)。

3、Jmol軟件在化學教學中的應用

3.1 利用網絡資源開展化學教學

Jmol軟件在國內還鮮見應用報道，而國外則應用較廣泛[15]，Wiki的Jmol主頁報道了100餘個使用Jmol軟件的網站，其中比較有代表性網站，如：①德國達姆施塔特技術大學Stefan Immel博士的“3D Structures”教學網站[16]，②美國俄亥俄州州立大學Richard Spinney教授的“Chemistry the Central Science”教學網站[17]，③ Alton J. Banks等人製作的“Periodic Table Live!”網站[18]，④ 奈梅亨大學的有機化學教學網站“Mol4D” [19]，這些網站中有大量的原子、分子、晶體結構、光譜分析等Jmol動畫素材。

3.2 利用下載源文件進行再編輯開展化學教學

在進行金剛石晶體教學時，要讓學生明白1個C原子被幾個六元環所共用時，傳統教學隻能借助對實物模型的觀察，由於模型都較小，且這一問題涉及的C原子有29個之多，學生難以看清，而多媒體教學通常教師能開發或下載到的僅是不能編輯、不能旋轉金剛石模型的視頻或動畫，於是造成了教師教學的難點，而采用Jmol軟件便可迎刃而解。教學前教師首先下載金剛石結構的pdb格式源文件(http://www.edinformatics.com/interactive_molecules /diamond.pdb)，打開本地Jmol程序後將diamond.pdb拖入Jmol中打開，利用選取工具，選取不作研究的原子，點擊右鍵，選擇“樣式→方案→線框”，將它們“隱藏”起來避免幹擾觀察，選擇要研究的對象原子，點擊右鍵，選擇“樣式→方案→球-棍”，將它們按球棍模型方式顯示，然後選擇“顏色→原子→×色”，將對象原子改成不同顏色便於授課使用，最後點擊右鍵，選擇“文件→保存腳本”，教學時再打開使用。如圖6，通過旋轉可以觀察到：中間的C原子被12個碳環所共用。

再如，在進行VSEPR教學時，讓學生明白NH3中心原子價層電子對數為4，VSEPR模型為四麵體，其中有1對孤對電子、3對成鍵電子。備課時首先下載nh3-mo.pdb.gz(http://undergrad-ed. chemistry.ohio-state.edu/VSEPR/PDB/ nh3-mo.pdb.gz)和nh3-lp.jvxl.gz(http://undergrad-ed. chemistry.ohio-state.edu/VSEPR/JVXL/nh3-lp.jvxl.gz)兩個文件並解壓，將解壓後的文件依次拖入打開的Jmol軟件中，點擊右鍵，選擇“平麵→半透明效果”，可將孤對電子雲半透明顯示，雙擊其中H原子，光標變為“+”，若再雙擊N原子可顯示N-H鍵鍵長，若再單擊N原子，然後雙擊另一H原子可顯示∠HNH鍵角。如圖7，通過觀察可得到結論，由於孤對電子雲較“胖”，成鍵電子雲受其“擠壓”，鍵角小於109.5°。

分子可視化是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將微觀分子數據轉換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來，並綜合交互處理的理論、方法和技術。它具有交互性、多維性、可視性等特點。Jmol是一個用Java語言編寫的免費的、開源的、跨平台的新一代分子可視化首選軟件，以Jmol為代表的分子可視化軟件在化學教學的多個領域可以應用，基於Jmol進行的教學不僅直觀形象，同時也消除學生對微觀知識產生的迷思概念。但文中所列的Jmol分子可視化資源均來自國外，如何開發和建立出支持我國國本土化學教育的Jmol分子可視化資源庫，讓師生在平時的教學中使用該技術，還需要化學教育工作者共同努力，希望在不遠的將來，在我國化學課堂上，學生們也能像美國等發達國家學生一樣坐在計算機前利用鼠標操控分子模型學習化學知識。

【軟件亮點】

      不需要硬件進行支持，就能快速的完成3D繪畫的操作

      並且對主流的相關格式支持，包括GAMESS、NWChem

      使用gzip壓縮的文件支持使用該程序自動的解壓縮

      也對動畫、振動的功能支持，對基本的單位晶胞支持

      也能對二級的結果示意圖等顯示

      包括對距離的測量，也對鍵角等支持

【常見問題】

　　關於Jmol項目

　　你怎麼寫Jmol？還有另一個JMol嗎？如何在已發表的論文中引用Jmol？使用Jmol 我如何學習使用Jmol？Jmol可以用我的語言顯示嗎？硬件要求最低硬件要求是什麼？推薦的硬件要求是什麼？運行JmolApplet需要OpenGL或3D硬件嗎？應用程序係統要求Jmol應用程序運行在哪些平台上？性能表現非常棒！為什麼這麼快？渲染速度真的很慢。我能做什麼？3D顯卡會提高性能嗎？

　　當我把窗戶做得更大時，為什麼它變得那麼慢？

　　圖形和渲染

　　Jmol v10中的圖形有何不同？我看到了鋸齒。為什麼圖形抗鋸齒？但我需要一些更高質量的圖像...... Jmol是否支持isosurfaces？Jmol支持蛋白質二級結構的形狀是什麼？JmolApplet部署對於applet，必須在Web客戶端計算機上安裝什麼？Jmol.js JavaScript庫JmolApplet可以在本地永久安裝，就像一個插件嗎？必須在服務器上安裝哪些MIME類型？我應該使用APPLET，OBJECT或EMBED作為我的html標簽嗎？我遇到了loadInline的問題

　　loadInline參數似乎不起作用

　　腳本問題

　　旋轉Z; 旋轉Y; 旋轉Z.

　　關於Jmol項目

　　你怎麼寫Jmol？

　　資本J，小寫mol

　　請不要以任何其他方式寫它...以避免與其他項目混淆...繼續閱讀......

　　還有另一個JMol嗎？

　　是的，有一個名為JMol的項目...但不是Jmol ... 注意拚寫的區別。

　　約克將在美國佐治亞大學複雜碳水化合物研究中心寫下JMol觀察者。主頁是在http://www.ccrc.uga.edu/~will/jmol/jmol.html（它不再存在）。

　　如何在已發表的論文中引用Jmol？

　　無論是在網絡上還是在已發表的論文中，您都應該以這種方式引用Jmol：

　　Jmol：用於3D化學結構的開源Java查看器。http://www.jmol.org/

　　使用Jmol

　　我怎樣才能學會使用Jmol？

　　有關提示，請參閱主頁。

　　Jmol可以用我的語言顯示嗎？

　　是的，可能！Jmol是一個完全國際化的程序（意味著它可以調整其界麵以多種語言之一顯示）並且已經本地化（意味著有多個翻譯可用並內置到程序中）。

　　檢查 Wiki 以獲取當前支持的語言列表。

　　如果您的語言在列表中，Jmol應該使用它自動打開。如果沒有，您想要的語言不是您的操作係統語言（Jmol將選擇的語言），或者某些內容失敗（但這種情況並不常見）。您可以通過多種方式強製Jmol使用任何可用語言：

　　開始時：訪問此Wiki頁麵 以獲取說明。

　　Jmol啟動後動態：使用彈出菜單底部附近的“語言”條目。請不要多次改變語言，因為Jmol可能會鎖定。您也可以使用'language'命令從控製台執行此操作; 請參閱上麵的鏈接了解詳情

　　如果您的語言不在列表中，您可以自願與翻譯人員合作。請閱讀本Wiki頁麵中的說明 ，如果需要幫助，請聯係開發人員團隊。

　　硬件要求

　　最低硬件要求是什麼？

　　400 MHz CPU + 128 MB RAM

　　沒有絕對最小值。這是一個實際的最低要求。性能是分子大小，窗口大小和圖像複雜性的函數。

　　推薦的硬件要求是什麼？

　　750 MHz CPU + 256 MB RAM - 當然，越多越好。

　　運行JmolApplet需要OpenGL或3D硬件嗎？

　　運行JmolApplet無需特殊硬件。

　　圖形引擎是一個用Java實現的z緩衝區，專為渲染分子而設計。（事實上，專為Jmol設計。）

　　應用係統要求

　　Jmol應用程序運行在哪些平台上？

　　Jmol 應用程序應該在任何支持Java 1.4的係統上運行。不支持以前版本的Java。

　　性能

　　表現很棒！為什麼這麼快？

　　它不使用任何Java圖形調用。整個圖像在屏幕外構建，並通過一個java.awt.Graphics.drawImage操作發送到屏幕。

　　渲染速度真的很慢。我能做什麼？

　　獲得更快的機器...本世紀建造的東西

　　說服Sun解決圖形性能問題

　　查看源代碼並找到一些方法來加快速度

　　3D顯卡會提高性能嗎？

　　高性能的顯卡肯定會有所幫助。底層係統花費大量時間將32位RGB位圖顯示在屏幕上。但是不會使用該卡的3D功能。

　　當我把窗戶做得更大時，為什麼它變得那麼慢？

　　兩倍的像素意味著工作量的兩倍......如果您的小程序寬度是原來的兩倍，高兩倍，那麼您擁有4倍的像素，因此速度提高了1/4。