可視化ソフトウェア

以下のようなプログラムは、軌跡ファイルと/または座標ファイルの可視化に役立ちます。

  • VMD - 分子可視化プログラムで、3Dグラフィックスと組み込みスクリプトを使用して、大規模な生体分子システムを表示、アニメーション化、および分析します。 |Gromacs|の軌跡を読み取ります。

  • PyMOL - 優れた分子ビューアで、アニメーション、高品質レンダリング、結晶学、およびその他の一般的な分子グラフィックス機能のサポートを提供します。デフォルト設定では|Gromacs|の軌跡を読み取ることができません。PDBまたは類似の形式への変換が必要です。`VMD`プラグインでコンパイルされた場合、:ref:`trr`および:ref:`xtc`ファイルが読み込まれます。

  • Rasmol - 派生ソフトウェア Protein Explorer (下記) がより良い代替となる可能性がありますが、Chime コンポーネントは Windows 環境が必要です。Rasmol は Unix 環境で問題なく動作します。

  • Protein Explorer - RasMol-をベースにしたソフトウェアで、マクロ分子の構造とその機能との関係を簡単に、そして強力に調べることができる。WindowsまたはMacintosh/PPCコンピュータで動作する。

  • Chimera - 豊富な機能を備えた、Pythonベースの可視化プログラムで、あらゆるプラットフォームで使用できます。現在のバージョンでは、|Gromacs|の軌跡を読み取ります。

  • Molscript - これは、高品質な分子の3D構造の視覚化を行う、スクリプト駆動型のプログラムです。schematic（簡略）および詳細な表現の両方で分子の3D構造を表示できます。Avatarからアカデミックライセンスを無料で入手できます。

ネットワーク接続とレンダリングされた接続

以下の点に注意してください。これらの可視化ツールは、あなたが提供した座標ファイルのみを使用します。したがって、:ref:`top`ファイルまたは:ref:`tpr`ファイルに記述されているあなたのトポロジーを使用しません。これらのプログラムは、レンダリングの目的のために、化学結合の位置を独自の推測に基づいて決定するため、ヒューリスティックが常にあなたのトポロジーと一致するとは限りません。

軌跡情報の抽出

|Gromacs|の軌跡ファイル（trr、xtc、tng）から情報を取得するためのいくつかの手法があります。

  • |Gromacs|の軌道解析ユーティリティを使用する

  • 使用：gmx traj を使用して .xvg ファイルを作成し、上記のように外部プログラムで読み取る。

  • ご自身のCコードを gromacs/share/template/template.cpp をテンプレートとして使用して作成してください。

  • 使用：gmx ダンプ を使用し、シェルからの出力をファイルにリダイレクトし、その内容を MATLAB、Mathematica、またはその他のスプレッドシートソフトウェアなどの外部プログラムで読み取ります。

外部ツールによる軌跡解析

近年、複数のシミュレーションパッケージから得られた多様な軌道データ分析に十分な成熟度を持つ外部ツールがいくつか登場しています。以下に、|Gromacs|の軌道データ分析に利用できるツール（アルファベット順）の簡単なリストを示します。

  • LOOS

  • MDAnalysis

  • MDTraj

  • Pteros

データの可視化

GROMACS のさまざまな分析ユーティリティは、xvg ファイルを生成できます。これらは、Grace で直接使用するために特定の形式でフォーマットされたテキストファイルです。ただし、GROMACS のすべての分析プログラムで、Grace 固有のコードを無効にして、プログラムを -xvg none オプションで実行することで、gnuplot や Excel などのツールとの問題を回避できます（詳細は後述）。

注意: Graceは、単位内で上付き文字、通常の文字などを示すために、いくつかの埋め込みのバックスラッシュコードを使用しています。「面積 (nmS2N)」はnmの2乗を表します。

ソフトウェア

以下は、:ref:`xvg`ファイル内のデータをグラフ化するために使用できるソフトウェアパッケージの例です。

  • Grace - X Window System および M*tif 用の WYSIWYG 2D 描画ツール。Grace は、Lesstif (Motif の有効な代替) などのライブラリ依存関係を満たすことができれば、ほとんどの Unix 互換 OS で動作します。また、他の一般的なオペレーティングシステムでも利用可能です。

  • gnuplot - UNIX、IBM OS/2、MS Windows、DOS、Macintosh、VMS、Atari およびその他の多くのプラットフォーム向けの、ポータブルなコマンドライン駆動型のインタラクティブなデータと関数プロットユーティリティ。 以下のコマンドを使用することを忘れないでください:

    set datafile commentschars "#@&"

    gnuplotがGrace固有のコマンドを：ref:xvg`ファイルで解釈しようとしないように、または分析プログラムを実行するときに `-xvg none`` オプションを使用します。簡単な使用の場合：

    plot "file.xvg" using 1:2 with lines

    これは、正しい結果を得るための回避策です。

  • Matplotlib - 視覚化のための人気のあるPythonライブラリ。 file.xvg に含まれるデータをプロットし、結果を画面に表示する、シンプルなスクリプト。

    import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x, y = np.loadtxt("file.xvg", comments=["@", "#", "&"], unpack=True)
plt.plot(x, y)
plt.show()

  • MS Excel - ファイルの拡張子を .csv に変更し、ファイルを開きます (プロンプトが表示された場合は、最初の 20 行程度を無視し、固定幅の列を選択します。ドイツ語版の MS Excel を使用している場合は、区切り文字を "," から "." に変更するか、お好みの *nix ツールを使用してください。

  • シグマ・プロット: Windows用の商用ツールで、便利な分析ツールが多数含まれています。

  • R - 統計計算およびグラフィックスのための、無料で利用できる言語および環境であり、幅広い統計およびグラフィカルな手法を提供します：線形および非線形モデリング、統計的テスト、時系列分析、分類、クラスタリングなど。

  • SPSS: 統計製品およびサービスソリューション（Statistical Product and Service Solutions）と呼ばれる商用ツールであり、データプロットと分析も可能です。

凝集

これは、完全な単一の集団が存在し、その集団またはその周囲の溶媒に対する空間分布関数を生成したい場合に、gmx spatial ツールに必要なものです。

ミセルが周期境界を超えて分割されないようにクラスタリングすることは、回転半径やラジアル分布関数などの特性を計算する前に、必須のステップです。このステップを省略すると、結果が誤りになります（このエラーの兆候は、視覚化された軌跡が正常に見えるにもかかわらず、計算された値に説明のつかない大きな変動が生じることです）。

3つの手順が必要です。

  • 使用：trjconv コマンド（-pbc cluster オプション付き）を使用して、単位セル内のすべての脂質を含む単一のフレームを取得します。これは、軌跡の最初のフレームである必要があります。以前の時点からの類似のフレームは使用できません。

  • 上記の手順で出力されたフレームに基づいて、新しい tpr ファイルを作成するために、grompp を使用します。

  • 以下の手順で、新しい tpr ファイルを使用して、目的の軌跡を生成します。 use :ref:`trjconv`-pbc nojump``

より具体的には、以下の手順は同じです。

gmx trjconv -f a.xtc -o a_cluster.gro -e 0.001 -pbc cluster
gmx grompp -f a.mdp -c a_cluster.gro -o a_cluster.tpr
gmx trjconv -f a.xtc -o a_cluster.xtc -s a_cluster.tpr -pbc nojump