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VMD(Visual Molecular Dynamics)でMDシミュレーションの綺麗なスナップショットを作る

Last updated at Posted at 2019-02-27

VMDとは

Visual molecular dynamicsは、分子モデリングならびに可視化コンピュータプログラムである。VMDは分子動力学シミュレーションの結果を眺め、解析するためのツールとして主に開発されたが、容積データや配列データ、任意のグラフィックオブジェクトを扱うためのツールも含まれている。

VMDの表示をそのままスクリーンショットなどすると、
全体的に暗く汚い絵になるのでそれを回避するためのTips
ミーティング資料などで使えるスナップショットの作り方まとめ。

早い話がシミュレーションの結果を可視化できるツールである。
Linuxでの利用を想定しているが、他OSでも同じように設定可能。

環境

  • VMD for LINUXAMD64, version 1.9.2 (December 29, 2014)
  • NVIDIA Corporation GM107GL Quadro K620 (rev a2)

想定している系

  • 水ー脂質膜のような系
    • 高分子鎖などはこの方法だと暗くなってしまう可能性あり

設定

Grafics -->> Colors...

Categorise Names Colors
Display Background 8 White

にして背景を白色にしておく。
上に印刷したりスライドに載せるときは背景を白色にしておくといい。
(ディスプレイ上で見るときは黒が見やすいのだが)

Graphics -->> Representations...

分子種ごとに表示を分ける

Create Repを押して分子種の数だけ項目を作り、
Selected Atomsで種類の指定をする。
例として

  • resname DMPC(分子名がDMPCのもの)
  • same residue as resname DMPC and z > 10(z>10の範囲にあるDMPC分子のみ)
  • water(水)

といった指定ができるため活用してください。
作った分子種に対して以下の設定(①〜③)をそれぞれ行う。

色の指定

Coloring Methodで色の指定ができる。
様々な指定ができるが、ColorIDを選び右隣のリストから色を直接指定するのが一番きれいになる。
時間がない人はNameのままでもいいかな?

マテリアルの指定

Materialの欄で描画素材の変更ができる。
個人的にはAOShinyがおすすめ。明るすぎると思う場合はEdgyなど選択肢となるか?

描画タイプの指定

Drawing Methodで分子のタイプが指定できる。
デフォルトのLinesは細すぎるため、Licoriceがおすすめ。
特に注目したい分子がある場合はVDWがいいが、多用し過ぎると醜くなる。

系に水が含まれる場合は水の設定を以下のようにするといい。

水の設定

項目 設定値
Coloring Method colorID(10 syanか22 cyan3がおすすめ)
Drawing Method QuickSurf
Material Transparent
Resolusion 1.60
Radius Scale 1.6
Density Isovalue 3.7
Grid 0.8
Surface Max

Display

  • Perspective -->> Orthographicに変更
  • Depth Cueing -->> チェックがついている場合は外す
  • Axes -->> Offに(軸が消える)
  • Rendermode -->> GLSL
  • Display Settings
    • Shadows -->> On
    • Amb. Occl. -->> On
    • AO Ambient -->> 0.90
    • AO Direct -->> 0.60

と設定する。

Extensions -->> Tk console

VMD上で使えるコンソールだが、よく使うものとして、

  • pbc box -center origin (周期境界の箱を表示)
  • color Display Background white (背景を黒色に)
  • rotate x by 90 (x軸周りに90°回転)

などがある。詳しくは公式サイトを参照

File -->> Render

いよいよ画像ファイルとして保存するが、以下のような設定をおすすめする。

項目 設定値
Render the current scane using: Tachylon
Filename 好きなように
Render Command: どこかに-res 2000を書き込む

としてStart Renderingすれば画像の書き出しが始まる。
生成される画像は.tgaなのでconvert -density 1000 vmd.tga vmd.pngとし
変換するといい。

完成したスナップショット

DMPC-コレステロールの平面二重膜系
(コレステロールはオレンジ色にした)

vmd.png

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