OVITO是一款科學(xué)數(shù)據(jù)可視化和分析軟件，軟件應(yīng)用于分子和其他粒子的模擬模型計(jì)算。軟件常用于計(jì)算化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科。軟件適配了多平臺(tái)，能夠在Windows、Linux、macOS系統(tǒng)中運(yùn)行，并且軟件功能豐富，系統(tǒng)占用小，能夠流暢的進(jìn)行計(jì)算模擬。

軟件特色

1. 消耗內(nèi)存小。相對(duì)于VESTA，VMD等軟件，消耗內(nèi)存小。導(dǎo)入大體系運(yùn)行流暢。

2. 正則表達(dá)式。正則表達(dá)式功能使得OVITO對(duì)結(jié)構(gòu)的操作靈活自由。

3. 豐富的內(nèi)置函數(shù)。豐富的內(nèi)置函數(shù)使其具有強(qiáng)大的分析功能。

數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法

要從本地計(jì)算機(jī)加載一個(gè)模擬文件，從菜單中選擇加載文件或使用工具欄中的相應(yīng)按鈕。OVITO會(huì)自動(dòng)檢測(cè)文件的格式（見支持的格式列表）。以.gz為后綴的壓縮文本文件可以直接被OVITO讀取。

導(dǎo)入的數(shù)據(jù)集將在三維視口中作為可視對(duì)象顯示，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在管線編輯器的數(shù)據(jù)源部分。

外部文件面板顯示在管線編輯器的下方。它包含了一些工具按鈕，用于重新加載導(dǎo)入的數(shù)據(jù)文件，以防它在OVITO之外被改變，或者選擇一個(gè)不同的文件作為數(shù)據(jù)管道的來源。當(dāng)你建立了一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析管道，并希望在不同的模擬數(shù)據(jù)集上重新使用它時(shí)，切換導(dǎo)入的文件是非常有用的。

導(dǎo)出data文件

OVITO的文件-導(dǎo)出文件功能將當(dāng)前數(shù)據(jù)管道的結(jié)果導(dǎo)出到一個(gè)文件中。根據(jù)所選擇的輸出格式（見下表），數(shù)據(jù)集的不同片段會(huì)被導(dǎo)出，如粒子及其屬性、化學(xué)鍵、其他計(jì)算量等。此外，你還可以選擇輸出哪個(gè)動(dòng)畫幀（只是當(dāng)前幀或一個(gè)范圍），以及數(shù)據(jù)集是保存在一個(gè)單一的輸出文件中還是保存在一個(gè)文件序列中，每一幀一個(gè)。

OVITO會(huì)要求你提供一個(gè)目標(biāo)文件名。注意，如果你加上.gz的后綴，輸出文件將自動(dòng)對(duì)基于文本的文件格式進(jìn)行壓縮。

全局屬性值

OVITO的一些分析功能會(huì)計(jì)算標(biāo)量輸出值，例如某類原子的總數(shù)或固體的計(jì)算表面積。您可以在數(shù)據(jù)檢查器面板的屬性頁上找到與當(dāng)前數(shù)據(jù)集相關(guān)的這些全局屬性表。屬性可能會(huì)有與時(shí)間相關(guān)的值（即它們的值是由管道系統(tǒng)在每個(gè)動(dòng)畫幀中動(dòng)態(tài)地重新計(jì)算的）。

你可以使用上述OVITO的文件導(dǎo)出功能，將一個(gè)或多個(gè)這樣的全局屬性形成的時(shí)間序列導(dǎo)出到一個(gè)文本文件。請(qǐng)確保在文件選擇對(duì)話框中選擇 "數(shù)值表 "的輸出格式。這種輸出格式會(huì)產(chǎn)生一個(gè)表格式的文本文件，其中包含所選屬性的值作為時(shí)間的函數(shù)。你可以用任何外部圖表工具繪制導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。

支持的輸出文件格式

使用說明

【如何利用 OVITO找弗倫克爾缺陷】

利用 OVITO 找弗倫克爾缺陷對(duì)需要準(zhǔn)備兩個(gè)文件：一個(gè)是結(jié)構(gòu)演化前的坐標(biāo)文件，一個(gè)是結(jié)構(gòu)演化過程的坐標(biāo)文件(這個(gè)是利用 LAMMPS 的 dump 命令進(jìn)行輸出)。以我上次最后給出的演化示意圖的制作為例，一共用到了 OVITO 的十個(gè)功能，我在下方圖中標(biāo)了出來。具體操作過程如下：

將演化過程的文件導(dǎo)入 OVITO 軟件后，選取下圖2中標(biāo)注 1 處(Filecontains time series)，告訴 OVITO 該文件是個(gè)演化過程文件，隨后選擇下圖中標(biāo)注 2 處(Add modification)，這里面幾乎包含了 OVITO 軟件的所有功能，有興趣的同學(xué)可以去探索一下。在圖2 中標(biāo)注 2 處里面找到并選取 Wigner - Seitz defect analysis (這也是 NC 文章中所提到的缺陷分析方法);

接著點(diǎn)擊下圖 標(biāo)注 5 處導(dǎo)入演化前的結(jié)構(gòu)文件。然后會(huì)在圖3 中標(biāo)注 6 處發(fā)現(xiàn)軟件告訴你找到幾個(gè)空位和幾個(gè)間隙子(一般情況下這兩個(gè)值是相等的)，繼續(xù)點(diǎn)擊圖3 中標(biāo)注 7 處(播放鍵)，OVITO 便會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)演化過程中每個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生的空位數(shù)目和間隙子數(shù)目。

但是，NC 文章中的演化圖中只有空位和間隙子，并不是 Fe 原子 ~，繼續(xù)選取 Add modification 處，找到里面的 Expression select(圖4 中標(biāo)注 8 處)，選取后 OVITO 會(huì)給你一個(gè)方框，在里面填寫 Occupancy==1 (這是告訴 OVITO 讓它將沒有離開晶格位置的 Fe 原子都選中)，然后在 2 處選擇 Delete selected particles(圖中標(biāo)注 9 處)，讓 OVITO 將這些 Fe 原子都刪掉，這樣就只剩下空位和間隙子了，接著再次重復(fù)一下 Expression select 這個(gè)過程，選取 Occupancy == 2 或者 0 (這是告訴 OVITO 讓它將間隙子或者空位都選中)，然后在 Add modification 中找到 Assign color(圖4中標(biāo)注 10 處)，給選中的空位或者間隙子賦予自己喜歡的顏色，隨后再次點(diǎn)擊播放鍵，OVITO 將為你展示完整的缺陷演化過程。至于圖2 中標(biāo)注 3，4 這兩個(gè)地方，一個(gè)是輸出演化過程視頻文件，一個(gè)是輸出單張圖片。

【如何利用 OVITO 做類似 NC 文章中的位錯(cuò)環(huán)分析】

由于本人重復(fù) NC 文章級(jí)聯(lián)碰撞過程使用的體系很小，所以根本形成不了位錯(cuò)環(huán)，因此很干脆的在 Fe 當(dāng)中手動(dòng)的建了一個(gè)位錯(cuò)環(huán)，這里再給各位安利一個(gè)建模軟件，Atomsk，一款金屬材料界建模利器(多晶，晶界，位錯(cuò)以及界面等等)，有興趣的同學(xué)可以百度一下，以下是用 OVITO 展示了我用 Atomsk 建的一個(gè) Fe 的位錯(cuò)環(huán)(導(dǎo)入坐標(biāo)文件后直接在 Add modification 中選取 Dislocation analysis(DXA)即可)：

可以看到 OVITO 不僅幫忙找出了位錯(cuò)環(huán)，而且還能幫忙指出了幾個(gè)位錯(cuò)環(huán)，各個(gè)位錯(cuò)環(huán)的長度以及其伯格斯矢量。

配置要求

OVITO需要一個(gè)64位操作系統(tǒng)，并在x86-64架構(gòu)的處理器上運(yùn)行。OVITO的圖形用戶界面需要支持OpenGL編程接口（OpenGL 2.1或更新）的3D圖形硬件。一般來說，建議你在運(yùn)行OVITO之前安裝硬件供應(yīng)商提供的最新圖形驅(qū)動(dòng)程序，因?yàn)橐恍┡f的驅(qū)動(dòng)程序可能不完全支持現(xiàn)代OpenGL規(guī)范，這可能導(dǎo)致兼容性問題。

更新內(nèi)容

矢量、表面網(wǎng)格、體素網(wǎng)格、軌跡線視覺元素。增加了直接顏色映射選項(xiàng)，作為顏色編碼修改器的快速替代。

債券視覺元素。增加了對(duì)著色模式的明確控制。

使得交互式視口的數(shù)量和布局可以由用戶配置。

管線的可見性可以在每個(gè)視口的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制。

協(xié)調(diào)多面體修改器現(xiàn)在使粒子屬性可用于作為網(wǎng)格區(qū)域?qū)傩院途W(wǎng)格頂點(diǎn)屬性的顏色編碼。

生成軌跡線修改器。新增將隨時(shí)間變化的粒子屬性轉(zhuǎn)移到軌跡線的功能。

載入軌跡修改器。支持LAMMPS鍵轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件中的非連續(xù)原子ID。

增加了用于二進(jìn)制STL文件的文件閱讀器。

新增了自定義初始程序會(huì)話狀態(tài)的機(jī)制。

提高了空間相關(guān)修改器中FFT分量的限制，以支持更細(xì)的網(wǎng)格分辨率。

修復(fù)：如果石墨烯/金剛石是唯一啟用的結(jié)構(gòu)類型，PTM修改器可能會(huì)崩潰。

修復(fù)：追蹤的軌跡線可能以錯(cuò)誤的顏色呈現(xiàn)。

刪除了向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳輸隨機(jī)安裝ID的代碼。

OpenSSL共享庫不再隨OVITO for Linux一起發(fā)貨，以避免在某些Linux發(fā)行版上出現(xiàn)兼容性問題。

專業(yè)版 增加了在一個(gè)步驟中渲染多視口布局的能力。

Pro Python代碼生成器得到了擴(kuò)展，可以為所有視覺元素生成代碼，并可以重現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的手動(dòng)更改（如粒子類型名稱、顏色、半徑）。

Pro 為import_file()Python函數(shù)增加了input_format關(guān)鍵字參數(shù)，用于明確指定文件格式。

Pro 升級(jí)了OSPRAY到2.7.1版本。

Pro 重命名了Viewport.create_widget()方法，并使其在ovito Python模塊的所有發(fā)行版中工作。

Pro 添加了實(shí)驗(yàn)性的Viewport.create_jupyter_widget()方法，用于在Jupyter筆記本中嵌入OVITO視口（見演示夾）。

Pro 支持全站軟件許可。

專業(yè)版修復(fù)：使用OSPRAY或Tachyon渲染器渲染旋轉(zhuǎn)的超四維粒子時(shí)，出現(xiàn)了包圍盒剪切的假象。

專業(yè)修復(fù)。在Linux機(jī)器上以無頭模式運(yùn)行時(shí)，警告 "此插件不支持createPlatformOpenGLContext！"。