Cube 场

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目录

• 单场与双符号
  • 1. 导入 Cube 并声明物理量与单位
  • 2. 分别设置正负表面的阈值与显隐
  • 3. 切换表面样式并调整透明度
• 多 Cube 叠加
  • 4. 导入第二个 Cube 并设置等值表面
  • 5. 保留一份原子层并核对两场的独立阈值
  • 6. 观察叠加表面并保存工程
• 用另一个场着色
  • 7. 选择着色场并显示图例
• 附录：参数、原理与输入规范
  • A1. 了解 Cube 物理量、自旋与单位声明
  • A2. 了解正负阈值、联动与显隐
  • A3. 了解实面、线框、点与不透明度
  • A4. 了解片段间 delta-g 场与单位
  • A5. 了解几何场、着色场与色带范围

路径均相对教程材料根目录（同时含 human/ 和 shared/）。先完成安装，按准备新工程开始；每次换对象后重新打开其对象属性。

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单场与双符号

1. 导入 Cube 并声明物理量与单位

先核对 Cube 的生成条件；物理量和单位声明只记录已有数值的含义，不执行单位换算。

详细说明见附录 A1：了解 Cube 物理量、自旋与单位声明。

1. 点击 N 侧栏 → 导入与导出 → 导入 → 导入 Gaussian / Cube / XYZ / ORCA。
2. 选择文件 shared/data/public/gaussian-v2/P03/color.cube 并导入。
3. 选中新生成的场表面对象，按 F2 命名为 P03-cube-field。
4. 点击 打开对象属性，在属性面板中点击 声明 Cube 物理量与单位（Identify Cube Quantity and Unit）。
5. 配置声明参数：
   • 类别：其他外部计算的标量场（Other externally computed scalar field）
   • 物理量（Physical quantity）：sign_lambda2_rho
   • 单位：electron/bohr^3
6. 点击 确定（OK），确认对象属性中显示 65×68×121 网格 及上述量与单位。截图保存至 human/screenshots/P03-cube-quantity-dialog.png。

2. 分别设置正负表面的阈值与显隐

详细说明见附录 A2：了解正负阈值、联动与显隐。

1. 在 对象属性 → 几何表示 面板中设置参数：
   • 显示正值（Show Positive Values）：开启
   • 显示负值（Show Negative Values）：开启
   • 联动正负阈值（Link Thresholds）：关闭
   • 正值阈值（Positive Isovalue）：0.03
   • 负值阈值（Negative Isovalue）：0.01
2. 视口切换至 材质预览（Material Preview），交替开关正负显示，确认两符号表面可独立显隐。截图保存至 human/screenshots/P03-cube.png。

3. 切换表面样式并调整透明度

详细说明见附录 A3：了解实面、线框、点与不透明度。

1. 在 几何表示 → 样式（Style） 下依次切换 实面（Solid）、线框（Wireframe）、点（Points），观察表现差异后切回实面。
2. 进入右侧 材质属性 → QCBlender · 节点材质，调整不透明度参数：
   • 正值不透明度（Positive Opacity）：0.6
   • 负值不透明度（Negative Opacity）：0.3

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多 Cube 叠加

4. 导入第二个 Cube 并设置等值表面

详细说明见附录 A4：了解片段间 delta-g 场与单位。

1. 再次点击导入，选择文件 shared/data/public/gaussian-v2/P03/igmh/dg_inter.cub。
2. 选中新场表面命名为 P03-igmh-surface。
3. 点击 声明 Cube 物理量与单位，配置参数：
   • 类别：其他外部计算的标量场
   • 物理量：delta_g_inter
   • 单位：electron/bohr^4
4. 确认后在 几何表示 中设置参数：
   • 显示正值：开启
   • 显示负值：关闭
   • 正值阈值：0.005

5. 保留一份原子层并核对两场的独立阈值

1. 在大纲视图中隐藏 dg_inter.cub 自带的重复原子层，仅保留 color.cube 的原子层可见。
2. 在 N 侧栏 → QC 对象导航 中交替选中两个场对象，每次重新点击 打开对象属性，核对独立阈值：
   • P03-cube-field：正值阈值保持 0.03
   • P03-igmh-surface：正值阈值保持 0.005

6. 观察叠加表面并保存工程

1. 旋转视口角度，确认两个不同标量场曲面在同一分子骨架周围清晰叠加。
2. 截图保存至 human/screenshots/P03-cube-overlay.png。
3. 在 N 侧栏通过 保存自包含工程 将场景保存至 work/human/gaussian-v1/P03/P03-overlay.blend。

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用另一个场着色

7. 选择着色场并显示图例

几何场决定表面位置，着色场决定颜色；两者须有相同构型和兼容网格。填完下列参数后点击 确定 应用绑定，再隐藏独立着色表面。

详细说明见附录 A5：了解几何场、着色场与色带范围。

1. 选中 P03-igmh-surface 并打开对象属性。
2. 点击 颜色映射 → 选择／替换着色场（Select / Replace Color Field）。
3. 配置参数：
   • 场（Field）：选择 P03-cube-field
   • 颜色最小值（Color minimum）：-0.05
   • 颜色最大值（Color maximum）：0.05
4. 截图保存至 human/screenshots/P03-cube-color-binding.png。

5. 在大纲视图中隐藏原 P03-cube-field 几何曲面。
6. 在 P03-igmh-surface 的对象属性中开启 图例排版 → 显示图例（Show Legend）。
7. 确认 delta_g_inter 表面成功按 sign_lambda2_rho 数值着色，且图例单位标明为 electron/bohr^3。截图保存至 human/screenshots/P03-cube-mapped.png。

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附录：参数、原理与输入规范

A1. 了解 Cube 物理量、自旋与单位声明

Cube 保存规则网格上的场值；标量场在每个网格点有一个数值。网格尺寸的三个数分别表示三个轴的采样点数。

sign_lambda2_rho 是外部分析生成的带符号电子密度，用于给相互作用区域着色；electron/bohr^3 表示每立方 bohr 的电子数。本例直接使用样本的原始数值。

声明 Cube 物理量与单位（Identify Cube Quantity and Unit） 用于告诉插件这些数值表示什么，供阈值、图例和后续分析使用。先根据生成 Cube 的计算确认量名与单位，再选择匹配的选项；声明操作不会换算数值。

Alpha、Beta 是两个自旋通道；自旋密度在这里采用 Alpha 密度减去 Beta 密度的约定。轨道振幅表示轨道波函数的值，正负表示相位。

• 电子密度 [electron/bohr^3]（Electron density [electron/bohr^3]）：用于电子总密度。
• Alpha 减 Beta 自旋密度 [electron/bohr^3]（Alpha-minus-beta spin density [electron/bohr^3]）：用于 Alpha 密度减去 Beta 密度的自旋密度。
• 静电势 [hartree/e]（ESP [hartree/e]）：用于静电势。
• 轨道振幅 [bohr^-3/2]（Orbital amplitude [bohr^-3/2]）：用于带正负相位的轨道振幅。
• 其他外部计算的标量场（Other externally computed scalar field）：用于上面几项未涵盖的量。本例选择它，在 物理量（Physical quantity） 填量名，在 单位（Unit） 填原数值的单位；单位无法确认时填 unknown。

A2. 了解正负阈值、联动与显隐

等值表面连接场值相同的位置。正、负阈值决定取哪一个场值画表面，单位沿用该场的单位；负值阈值（Negative Isovalue）填写绝对大小，例如填 0.01 表示取值为 −0.01 的表面。

• 显示正值（Show Positive Values）／显示负值（Show Negative Values）：分别控制正侧和负侧表面是否可见，适合单独查看某一侧。
• 联动正负阈值（Link Thresholds）：开启时，负侧沿用正侧阈值的大小，适合用相同绝对值比较两侧；取消后可分别设置两侧阈值。本例使用不同阈值，因此取消它。

A3. 了解实面、线框、点与不透明度

样式决定等值表面怎样画出来；切换样式时仍使用同一场和阈值。

• 实面（Solid）：显示连续表面，适合观察整体外形和颜色。
• 线框（Wireframe）：显示表面的网格边，适合查看网格结构或减少遮挡；线框半径（Wire Radius） 调整线的粗细。
• 点（Points）：显示表面的网格顶点，适合查看顶点分布；点半径（Point Radius） 调整点的大小。

正值不透明度（Positive Opacity）与负值不透明度（Negative Opacity）分别控制正、负表面的不透明度，值越小越透明；叠加场时可降低它们，让另一层表面更容易看见。

A4. 了解片段间 delta-g 场与单位

delta_g_inter 是该样本的片段间密度梯度差，单位 electron/bohr^4 比密度单位多除以一个长度单位。这里两份 Cube 来自同一水二聚体构型，原子顺序均为 O/H/H/O/H/H；两种场各自保留物理量和单位。

A5. 了解几何场、着色场与色带范围

几何场（Geometry Field）决定表面在哪里，着色场决定表面上各点的颜色。隐藏独立着色场表面后，其科学数据仍用于映射，图例采用着色场的单位。

选择／替换着色场（Select / Replace Color Field） 的 场（Field） 用来选提供颜色数值的场。本例保留 delta_g_inter 的表面外形，选择 sign_lambda2_rho 判断表面不同位置的场值。首次建立映射时，对话框的 颜色最小值（Color minimum） / 颜色最大值（Color maximum） 设置颜色范围；之后替换着色场会保留现有范围，需要按新场的单位自行核对。

色带把场值映射为颜色。颜色最小值（Color Minimum） / 颜色最大值（Color Maximum）指定色带两端对应的数值，颜色中心值（Color Center）指定中点对应的数值；范围外的有效值使用端点颜色，不会从科学数据中删去。