几何节点
目录
跳转到“目录”- 1. 导入分子并创建显示副本
- 2. 添加选择、表示和裁剪节点
- 3. 连接新分支并接入组输出
- 4. 筛选氧原子并切换表示方式
- 5. 裁剪上方水分子并恢复完整显示
- 源属性与求值几何
- 附录：参数、原理与输入规范
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。
1. 导入分子并创建显示副本
跳转到“1. 导入分子并创建显示副本”详细说明见附录 A1：了解节点树、修改器与显示副本。
- 点击 N 侧栏 → 导入与导出 → 导入 → 导入 Gaussian / Cube / XYZ / ORCA。
- 选择文件
shared/data/public/gaussian-v2/P06/water-dimer.xyz。 - 选中新原子对象，按
F2命名为 P06-original。 - 打开对象属性，在 显示层管理 中点击 复制（Duplicate）。
- 将副本命名为 P06-nodes，在大纲视图中隐藏原层，保持副本处于活动状态。
2. 添加选择、表示和裁剪节点
跳转到“2. 添加选择、表示和裁剪节点”详细说明见附录 A2：了解选择、表示、裁剪节点与界面语言。
- 切换至顶部 几何节点（Geometry Nodes） 工作区。
- 选中 P06-nodes，在右侧 修改器属性 中找到修改器
QC 原子与键（QC Atoms and Bonds）。 - 在下方的几何节点编辑器中，按
Shift + A从添加菜单依次放入三个节点：- 原子选择（Atom Selection）：
QC 选择原子（QC Select Atoms） - 表示 → 原子与键：
QC 原子与键表示（QC Style Atoms and Bonds） - 空间 → 裁剪（Spatial → Clipping）：
QC 裁剪几何（QC Clip Geometry）
- 原子选择（Atom Selection）：
3. 连接新分支并接入组输出
跳转到“3. 连接新分支并接入组输出”详细说明见附录 A3：了解几何、选择与材质插口。
- 保持在节点编辑器中，按以下拓扑建立连线：
组输入 (几何)→QC 原子与键表示 (几何)组输入 (材质)→QC 原子与键表示 (材质)QC 选择原子 (选择)→QC 原子与键表示 (选择)QC 原子与键表示 (几何)→QC 裁剪几何 (几何)QC 裁剪几何 (几何)→组输出 (几何)（替换原有连线）
- 截图保存至
human/screenshots/P06-nodes-wiring.png。
4. 筛选氧原子并切换表示方式
跳转到“4. 筛选氧原子并切换表示方式”修改的是新节点的输入值；修改器上的旧样式参数仍连接原分支。可测试元素 0、原子编号 4–6，只显示上方水分子，再恢复编号 1–0 回到完整六原子显示。
详细说明见附录 A4：了解元素筛选、编号范围与三种样式。
- 在
QC 选择原子节点上设置参数：- 选择（Selection）：开启
- 元素（0 表示全部）：
8（仅筛选氧元素） - 起始原子编号（从1开始）：
1 - 末尾原子编号（0 表示全部）：
0
- 在
QC 原子与键表示节点上设置参数：- 样式（Style）：
1（空间填充模式）
- 样式（Style）：
- 视口中仅呈现两个高范德华半径氧球。截图保存至
human/screenshots/P06-nodes-oxygen.png。
- 恢复节点参数：
QC 选择原子的 元素 改回0QC 原子与键表示的 样式 改回0（球棍模式），原子半径 设为0.25，键半径 设为0.07
- 视口恢复为两个水分子的精致球棍表达。
5. 裁剪上方水分子并恢复完整显示
跳转到“5. 裁剪上方水分子并恢复完整显示”详细说明见附录 A5：裁剪、本地节点与工程保存。
- 在
QC 裁剪几何节点上设置参数：- 启用平面裁剪（Plane Enabled）：开启
- 平面原点（Plane Origin）：
(0, 0, 1.4822285) - 平面法向量（Plane Normal）：
(0, 0, 1)
- 确认视口仅保留上方水分子。测试完毕后关闭平面裁剪。
- 在大纲视图左上角切至 Blender 文件（Blender File） 模式，展开指向外部
nodes.blend的库条目；若下层仍有同路径库条目，继续展开，再进入 节点组（Node Groups）。逐个右键点击刚才添加的三个节点组，选择 转为本地项（Make Local）；确认它们移到 当前文件 → 节点组 且不再带外部库图标。截图保存至human/screenshots/P06-nodes-make-local.png。
- 切换回正常视图，核对六原子表达完好。截图保存至
human/screenshots/P06-nodes.png。
- 先创建输出目录，按共同保存方法保存为
work/human/gaussian-v1/P06/P06-nodes.blend，保留配套.qcdata/；重开后核对新节点分支与六原子显示仍在。
源属性与求值几何
跳转到“源属性与求值几何”详细说明见附录 A6：区分源原子属性与求值网格。
6. 读取与几何对应的属性
跳转到“6. 读取与几何对应的属性”详细说明见附录 A7：了解 Named Attribute 与标量场采样接口。
- 保持 P06-nodes，在几何节点编辑器添加 已命名属性（Named Attribute），将数据类型设为整数，在 名称（Name） 输入
qc_atomic_number。添加 查看器（Viewer），把组输入的源原子 几何（Geometry） 和该属性输出接入查看器的对应输入；在 电子表格（Spreadsheet） 查看六个源点的元素值，不把球棍顶点序号作为原子号。 - 将这个已命名属性节点改为浮点类型，把名称换成
qc_charge，观察属性输出的默认零；再将 存在（Exists） 接入查看器的布尔输入，确认六行均为假。本页 XYZ 只有元素和坐标，不提供电荷，默认零不是真实零电荷。将名称换回qc_atomic_number，确认六行存在标志均为真。 - 需要练习真实电荷时另导入有电荷的来源，在其源原子分支读取
qc_charge并同时检查qc_charge_valid。结果表着色另用qc_result_value与qc_result_valid；缺值和有效零必须区分。 - 保留本页原有表示分支，按共同保存方法保存 P06-nodes，重开后核对新增属性节点及完整六原子显示。
附录：参数、原理与输入规范
跳转到“附录：参数、原理与输入规范”A1. 了解节点树、修改器与显示副本
跳转到“A1. 了解节点树、修改器与显示副本”几何节点（Geometry Nodes）用连线把选择、表示和裁剪组合起来。节点树是这组计算连接；修改器把节点树应用到对象，生成视口中看到的几何。这里在显示副本上建立一个简单分支。
A2. 了解选择、表示、裁剪节点与界面语言
跳转到“A2. 了解选择、表示、裁剪节点与界面语言”本例把显示过程分成三个环节，分别决定选择哪些原子、如何画出原子与键，以及保留哪个空间区域。
节点、插口、资产和目录的显示名称随 Blender 界面语言切换；下文仍用“中文名称（English name）”对照。显示名变化不改变节点连接、原子编号或场值，手动改过的名称会保留。工程中已有的对象名可能保留创建时的名称；本教程中的 P06-original、P06-nodes 是手动命名，用它们定位案例对象。
- QC 选择原子（QC Select Atoms）：输出原子选择（Atom Selection）条件，交给表示节点使用。
- QC 原子与键表示（QC Style Atoms and Bonds）：接收原子载体与选择条件，生成球、键或二者组合。
- QC 裁剪几何（QC Clip Geometry）：裁剪已经生成的显示几何，便于查看局部空间。
A3. 了解几何、选择与材质插口
跳转到“A3. 了解几何、选择与材质插口”插口是节点边缘用于输入或输出数据的连接点；连线把上游输出交给下游输入。组输入接收对象的原子载体，组输出交付最终显示几何。
本分支使用三类接口：
- 几何（Geometry）：传递几何和附在几何上的属性；表示节点接收源原子载体，裁剪节点接收表示节点生成的球棍网格。
- 选择（Selection）：传递逐原子的真假条件；选择节点的输出连接到表示节点，由后者在收到的原子载体上判断哪些原子参与显示。
- 材质（Material）：指定外观材质；本例沿用组输入传入的元素材质。
A4. 了解元素筛选、编号范围与三种样式
跳转到“A4. 了解元素筛选、编号范围与三种样式”QC 选择原子（QC Select Atoms） 将输入的选择（Selection）、元素条件和源编号范围共同使用；一个原子满足全部条件时才输出 true。
- 选择（Selection）：未连接时，勾选表示允许所有原子继续接受元素和编号筛选，取消勾选则全部不选。连接上游选择条件后，以连线传来的条件为起点继续筛选。
- 元素（0 表示全部）（Element (0 = all)）：填元素原子序数，例如氧为 8；0 表示所有元素。
- 起始原子编号（从 1 开始）（First Atom (1-based)）、末尾原子编号（0 表示全部）（Last Atom (0 = all)）：按源原子编号限定闭区间；起始原子（First Atom）=1 从第一个原子开始，末尾原子（Last Atom）=0 不限制末尾。
QC 原子与键表示（QC Style Atoms and Bonds） → 样式（Style） 决定选中原子的表示方式：
- 0 球棍（ball-stick）：球棍；原子半径（Atom Radius） 调整原子球半径，键半径（Bond Radius） 调整键半径。
- 1 空间填充（space-fill）：空间填充球；用元素的范德华半径乘以 范德华半径缩放（VDW Scale），适合观察原子占据的空间。
- 2 键线（bonds）：只显示键；键半径（Bond Radius） 调整键半径。
A5. 裁剪、本地节点与工程保存
跳转到“A5. 裁剪、本地节点与工程保存”了解裁剪坐标与转为本地项
跳转到“了解裁剪坐标与转为本地项”QC 裁剪几何（QC Clip Geometry） 按位置保留显示几何，源构型仍保留。节点提供两种可共同使用的裁剪条件：
- 启用平面裁剪（Plane Enabled）：启用平面裁剪；平面原点（Plane Origin） 给出以视图对象原点和坐标轴为参考的平面位置，平面法向量（Plane Normal） 用三个无量纲分量指定朝向，保留法向所指一侧。
- 启用包围盒裁剪（Box Enabled）：启用方盒裁剪；包围盒最小值（Box Minimum） / 包围盒最大值（Box Maximum） 给出各轴边界，保留盒内几何。与平面同时启用时，仅保留两种条件都允许的区域。
转为本地项（Make Local）将链接节点组保存在当前工程中，解除对插件安装目录中节点库的依赖。
查阅其他公共节点与工程保存内容
跳转到“查阅其他公共节点与工程保存内容”保存得到的
.blend保留本页的节点组合与显示设置，配套.qcdata/保存该工程引用的科学数据。两者一起保留，供重新打开、继续编辑或移动工程。
资产浏览器（Asset Browser）是可复用资产的浏览器；QCBlender 节点（QCBlender Nodes）中的节点资产可以加入当前节点树，按需要组合显示。
在 资产浏览器（Asset Browser） → QCBlender 节点（QCBlender Nodes） 可找到全部公共节点；其他节点的用途如下。
| 节点 | 用途 |
|---|---|
| QC 采样标量场（QC Sample Scalar Field） | 从体场读取指定位置的值和有效状态 |
| QC 等值面表示 v3（QC Style Isosurface v3） | 生成带正负符号的等值面 |
| QC 表面表示（QC Surface Representation） | 把表面改为实体、线框或点 |
| QC 体积雾表示 v1（QC Style Volume Fog v1） | 给体积显示应用雾材质 |
| QC 标量颜色映射 v2（QC Map Scalar Colors v2） | 按数值和色域给几何着色 |
| QC 平面切片（QC Planar Slice） | 生成平面采样几何 |
A6. 区分源原子属性与求值网格
跳转到“A6. 区分源原子属性与求值网格”属性是附在几何元素上的数据；POINT 表示属性按网格点保存。原子载体的每个点对应一个源原子；
qc_atom_id从 0 开始，界面使用的源编号等于它加 1。
步骤 4 中筛选氧后，仍使用原文件的氧 1、4。筛选输出的第几行不能代替源编号。制作自定义分支时，保留 qc_atom_id，将坐标、元素和可用电荷作为同一个原子的属性一起传递。
求值几何是节点运行后的显示结果。原子样式把一个点变成球面，键样式生成管面，因此一个原子可以产生很多顶点。
球棍的求值网格顶点数不等于原子数，球面或键面顶点的位置也不等于核位置。选择原子、创建距离标注或核对构型时，使用源编号与源构型；查看节点结果时，区分样式生成前的原子载体和样式生成后的球棍网格。
下表说明常见属性应如何读取；只有对应来源可用时才提供科学属性。
| 属性 | 读法 |
|---|---|
qc_atom_id、qc_atomic_number | 源原子零起始编号与元素原子序数 |
qc_charge、qc_charge_valid | 电荷值及其有效标志；未提供电荷数据时这两个属性可能都不存在 |
qc_result_value、qc_result_valid、qc_result_color | 源原子 POINT 的 FLOAT 数值、BOOLEAN 有效标志和 FLOAT_COLOR RGBA；专题 14 结果着色写入，值的量名和单位取决于所选表列，不固定为电荷 |
qc_vdw_radius | 源原子 POINT 的 FLOAT 范德华半径，单位 Å，供独立 vdW 外壳使用 |
qc_mode_displacement | 已选择振动模式的位移；没有模式数据时不要假定它存在 |
qc_scalar_value、qc_sample_valid | 表面或切片上的场采样值及有效标志，应配对使用 |
有效标志说明当前位置或记录是否有可用数据。属性不存在、标志为 false、有效数值恰好为零，含义各不相同。
A7. 了解 Named Attribute 与标量场采样接口
跳转到“A7. 了解 Named Attribute 与标量场采样接口”已命名属性（Named Attribute）按名称读取当前求值几何上的属性。节点输出要连接到使用该几何的下游节点，才能在相应几何上求值。
例如本页的 QC 选择原子（QC Select Atoms） 按 qc_atomic_number 和 qc_atom_id 生成选择条件，条件在 QC 原子与键表示（QC Style Atoms and Bonds） 收到的源原子载体上求值。保持组输入的原子载体连接到表示节点的 几何（Geometry），就能按源元素和编号选择；若改接其他几何，需先确认其中保留了这些属性。
自定义节点用 已命名属性（Named Attribute） 读取属性时，按属性类型选择数据类型，并将名称完整填入 名称（Name）。常用输出各有用途：
- 属性（Attribute）：读取的属性值，例如
qc_atomic_number的整数元素编号。 - 存在（Exists）：当前几何上是否存在该属性；先检查它，再检查对应的有效标志。
QC 采样标量场（QC Sample Scalar Field）在指定位置探测体场；数值（Value）是采样值，有效（Valid）表示这个值是否有效，二者一起传递才能区分缺失数据和零值。
将采样用于着色时，接口按以下方式对应：
- 体积（Volume）：接入要采样的体场。
- 位置（Position）：接入需要采样的位置，须与体场采用同一坐标系。
- 数值（Value） / 有效（Valid）：分别连接到 QC 标量颜色映射 v2（QC Map Scalar Colors v2） 的同名输入，同时将要着色的几何接入该节点的 几何（Geometry）。
本页 XYZ 样本提供原子坐标和元素。练习电荷或体场着色时，应先导入具有对应数据的来源；可按电子密度、自旋密度与 ESP使用带场的案例。
标准着色中，无效区域显示为洋红色。网格外位置和内部缺失区域都不能按“真实零值”解读；更换预设或反转颜色不会使这些位置变成有效数据。导出剖面时，无效点在 CSV 中显示 valid=0、value 留空，有效零值则保留为数值零。剖面操作见空间观察与数据导出。
零点锚定色域让单侧正值使用色带正半边、单侧负值使用负半边，图例只显示实际上下限；显示属性和配色不改变源科学数组。独立 vdW 壳使用 QC independent vdW shell，与主球棍几何分别控制。