kimariyb / kimariDraw

A Python script that processes Multiwfn spectral data and plots various spectra.

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KimariDraw 是一款基于 Python 开发的开源绘图软件,专门用来处理著名的波函数分析程序 Multiwfn 绘制光谱所产生的数据,并重新绘制出美观、清晰的各种光谱图。对于科学研究人员和化学爱好者而言,KimariDraw 是一个非常实用的工具,它可以帮助用户更好地展示和分析波函数分析数据,有助于更好地理解和解释分析结果。

Multiwfn 是一个非常强大的波函数分析程序。Multiwfn 免费、开源、高效、灵活,它支持几乎所有最重要的波函数分析方法。Multiwfn 已经成为了量子化学领域的常用工具之一,目前得到了广泛的应用和认可。

如果您对 Multiwfn 还不熟悉,请访问 Multiwfn 官网了解更多信息。

当你使用 KimariDraw 时,你可以享受到以下的功能:

  • 支持多种光谱类型:KimariDraw 目前支持使用 Multiwfn 绘制 NMR、IR 等光谱导出的曲线数据,即 Multiwfn 生成的文本文件,也支持 Excel 文件(必须安装约定进行配置)。

  • 美观的图形界面:KimariDraw 的图形用户界面易于使用,您可以轻松地调整图表的大小、颜色等,以便更好地呈现您的数据。

  • 支持多种文件格式:KimariDraw 支持导入多种数据文件格式,包括文本文件和 Excel 文件。除此之外,KimariDraw 也支持将图表导出为多种文件格式,如 PNG、JPG、PDF 等。

  • 易于安装和配置:KimariDraw 的安装和配置十分简单,您只需要按照项目 README 文件中的说明进行操作即可。

安装

本项目已经开源在 Github 上,您可以通过以下步骤安装 KimariDraw:

  1. 首先,您需要确保已经安装了 Python 环境和 pip 包管理工具。如果您还没有安装它们,请先安装它们。

  2. 下载 KimariDraw 源代码:

git clone https://github.com/kimariyb/kimariDraw.git
  1. 进入 KimariDraw 目录并安装依赖:
cd kimariDraw
pip install -r requirements.txt

这将自动安装 KimariDraw 所需的 numpy、matplotlib 和 scipy 等依赖项。请注意,如果您已经安装了这些依赖项,则可以跳过此步骤。

使用

在使用 KimariDraw 之前,必须使用 Multiwfn 自行根据量子化学计算程序生产的各种光谱计算产生的 .out 文件得到光谱的数据。如果不了解如何使用 Multiwfn 绘制各类光谱,可以浏览 Sob 的 使用Multiwfn绘制红外、拉曼、UV-Vis、ECD、VCD和ROA光谱图

要使用 KimariDraw,请执行以下步骤:

请注意:在正式运行前,请确保已经安装了 Python 和 pip 包管理工具,以免程序报错!

  1. 在命令行中导航到 KimariDraw 目录。

  2. 运行 main.py 进入 KimariDraw 主程序:

python main.py

KimariDraw -- A spectrum plotting program based on Multitwfn.
Version 2.0, release date: 2023-07
Developer: Kimariyb (XiaMen University, School of Electronic Science and Engineering)
KimariDraw Github website: https://github.com/kimariyb/kimariDraw

( Current date: 2023-07-16  Time: 15:53:43 )

Input file path, for example d:\project\kimariDraw\data\NMR_curve.txt
( Supported: .txt file and .xlsx file )

Please enter the file path: 
  1. 输入 Multiwfn 输出的文本文件 .txt 或 Excel 文件 .xlsx 的路径。例如本项目中的 data\NMR_curve.txt 文件。
data/NMR_curvewei.txt
  1. 接着会让你选择绘制单曲线图还是多曲线图,这里选择 1. The Single Spectrum
Please enter the operation you want: 
0. Return and enter the file path again.
1. The Single Spectrum
2. The Multiple Spectrum
  1. 接着选择想要绘制的谱,例如选择 1. NMR,就可以绘制 NMR 谱,如果不想绘制 NMR 则可以选择其他选项。
Please enter the spectrum you want to plot.
0. Return the main view
1. NMR
2. IR
3. Raman
4. UV-Vis
5. ECD
6. VCD
7. PES
  1. 选择之后,会提示是否保存为图像,保存的格式在 settings.ini 中配置,保存在当前项目的 output 文件夹中,请确保 output 文件夹存在。

配置

KimariDraw 通过项目目录下的 settings.ini 修改光谱的样式,默认的配置参数如下:

[NMR]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #F05BCE
x_limit = 12,0,1
y_limit = 0,64,8

[IR]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #ff4d00
x_limit = 4000,0,400
y_limit = 2400,-200,400

[Raman]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #8E6CC3
x_limit = 4000,0,400
y_limit = -2,22,4

[UV]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #3F5465
x_limit = 100,400,30
y_limit = 0,1.6,0.2

[ECD]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #038C3E
x_limit = 120,280,20
y_limit = -100,100,20

[VCD]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #E68C14
x_limit = 1700,700,100
y_limit = -2.5,2.5,0.5

[PES]
figure_size = 10,5
save_format = png
curve_color = #0B15FA
x_limit = 1,4.5,0.5
y_limit = 0,12,2

可以在 settings.ini 里配置 NMR、IR 等光谱的绘图参数。其中 figure_size 表示图片的大小,save_format 为保存的格式,curve_color 为曲线的颜色,x_limity_limit 分别为 x 刻度和 y 刻度的范围与间距。

如果要绘制多曲线图,除了配置 settings.ini 以外,还需要配置 multi_settings.yaml,可以在 yaml 中配置 color 以及 label 属性。

color:
  - black
  - #23395b
  - #5b933c
  - #935b3c
  - #703c93
  - #3c938c
label:
  - total
  - S3
  - S8
  - S14
  - S25
  - S26

绘制效果

KimariDraw 目前支持绘制 NMR、IR、Raman、UV-Vis、PES、ECD 以及 VCD 的单、多曲线谱。

Image 1 Image 2
Image 3 Image 4
Image 5 Image 6
Image 7 Image 8

使用脚本批量产生光谱数据

KimariDraw 程序中自带了一个用来批量产生 Multiwfn 光谱数据的脚本。如果想要批量产生绘制光谱的数据,可以在 input 文件夹中找到这个脚本。其中 draw.sh 为 Linux 系统下的脚本,draw.bat 为 Windows 系统下的脚本。

draw.sh 以及 draw.bat 都需要一个名为 commands.txt 的文件。commands.txt 文件包含了执行 Multiwfn 生成数据所需要的命令,如果想要使用这个脚本,则必须对 Multiwfn 有一定的了解。得到的数据可以使用 KimariDraw 继续绘制光谱,如下所示(可以使用图片编辑工具把 x 轴 y 轴标题删了);也可以用 Origin 绘制你想要效果的光谱。

o
p
m

鸣谢

在开发 KimariDraw 时,主要使用了以下 Python 开源模组,在这里对开发这些模组的工作人员表示感谢。

  • numpy
  • pandas
  • matplotlib
  • openpyxl
  • scipy
  • PyYAML

同时也感谢 Multiwfn 和其开发者卢天老师,为众多计算化学玩家带来这样一款,实用、轻便、功能强大的波函数分析软件。

许可证

KimariDraw 基于 MIT 许可证开源。这意味着您可以自由地使用、修改和分发代码。有关更多信息,请参见 LICENSE 文件。

About

A Python script that processes Multiwfn spectral data and plots various spectra.

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License:MIT License


Languages

Language:Python 99.1%Language:Batchfile 0.5%Language:Shell 0.4%