6.2着色方法

VMD维护一个用于显示窗口中可见的分子和其他图形对象的颜色的数据库。它保持跟踪颜色名称定义-它的RGB值；

•颜色名称定义-它的RGB值；

•从颜色类别到颜色名称的映射-因此剩余名称MET是黄色的

•当前颜色范围-红色到白色到蓝色，以及几个相关参数

VMD中有1057种颜色可供选择，颜色id从0到1056。前33种颜色依次为：蓝色、红色、灰色、橙色、黄色、棕色、银色、绿色、白色、粉色、青色、紫色、石灰色、淡紫色、赭色、冰蓝色、黑色、黄色2、黄色3、绿色2、绿色3、蓝色2、蓝色3、紫色、紫色2、品红、品红2、品红2、红色3、橙色2、橙色3、橙色3。

下一组1024种颜色（从33到1056）是在颜色映射中使用的颜色，这些颜色可以通过颜色窗口或颜色文本命令设置为几个范围之一：红色→绿色→蓝色，红色→白色→蓝色，或黑色→白色等。具体的颜色没有名称。颜色映射将在下一节中进行更详细的讨论。

Color categories

VMD维护一个数据库，其中包含用于显示窗口中的分子和其他图形对象的颜色。该数据库由几个颜色类别组成；每个颜色类别都包含一个名称列表，每个名称都分配了一种颜色。例如，有一个重命名颜色类别，在这个类别中有许多名称；每个可用的残留物名称对应一个。其中一些是ALA， CYS和PRO。每个名字可以从33种可用颜色的列表中分配一种颜色，称为颜色地图。每种颜色的RGB值可以直接在颜色窗口中修改[§5.4.9]。为了以渐变的方式为项目着色，在色阶中使用了额外的1024种颜色[§6.2.4]。

VMD中不同的颜色类别列于表6.2。“颜色”窗口可用于更改每个类别中名称的颜色分配。例如，当分子被残基着色时，要改变用于绘制精氨酸残基的颜色，您可以使用颜色窗口，选择“Resname”类别，选择那里的“Arg”名称，然后从名称旁边的颜色列表中选择要用于精氨酸的颜色。

Coloring Methods

如第6章所述，分子的每种表示都有特定的着色方法。着色方法确定如何确定表示（视图）中每个原子的颜色。

这些不同的方法使用分配给上面列出的类别名称的颜色，并使用这些名称给原子上色。绘制原子间化学键的分子绘制方法总是分别为每一半的化学键上色，为每一半的化学键使用最近的原子的颜色。表6.3列出了可用的不同着色方法。每种方法的描述解释了用于确定颜色的信息的来源。

Coloring by color categories

默认的方法是根据原子名进行着色。它的工作方式是，有一个名为“名称”的颜色类别，其中包含所有原子名称（例如，CA， N, O5 '和H）的列表加载到VMD。每个名字都有16种主要颜色（如青色、蓝色、红色和白色）。

当绘图表示需要特定原子的颜色时，它会在适当的颜色类别中查找，并发现CA是青色的，N是蓝色的，以此类推。

大多数着色方法都是基于颜色类别的，所以通过“ResName”着色每个残留名称不同，“SegName”着色每个段不同，等等。颜色类别中给定项和颜色之间的映射可以使用颜色窗口[§5.4.9]来更改。

这允许用户将名称为CA的原子设置为黑色，而剩余的CYS为黄色。注意使颜色合理，使氧为红色，氮为蓝色，硫和半胱氨酸为黄色等。

Color scale

几种着色方法，包括“Beta”、“Charge”和“Occupancy”，描述了一系列浮点值，而不是一组名称。这些都是通过色阶来着色的，这是一个由1024种平滑变化的颜色组成的列表。有许多颜色渐变可用。它们都由三种颜色的变换组成。例如，“RGB”颜色的最小值为红色，靠近刻度中间的值为绿色，最大值为蓝色。中间的颜色是两种颜色的线性混合。下面列出了可用的等级。

值范围的最小值线性缩放并移位为从0开始到1结束。

假设色阶为RGB。对于给定的x值在[0..]1]， RGB值首先从基于中点的线性缩放中找到。如果x = 0， R为1（最大红色）。这个线性地持续到x =中点，在该点，R为0并保持为0。绿色分量在x = 0和x = 1处均为0，在中点处为1。线性缩放发生在两者之间。对于x <=中点，蓝色分量为0，对于x = 1，蓝色分量为1。

在合并每个组件项之前，会向每个组件项添加一个附加项“min”。

这使得最终的颜色更倾向于白色或黑色。Min的取值范围从-1到1。

一次只使用一个色阶，因此不可能显示由多个不同色阶着色的对象。

Materials

VMD允许用户将材料属性应用于他们创建的分子模型。材质决定了物体的透明程度、光泽程度以及镜面反射的大小。使物体半透明是一种潜在的强大手段，可以同时观察分子的多层。想象一下，一个蛋白质在膜的表面，并延伸到膜的一部分。可视化渗透程度的一种方法是将脂质表示为“键”并使其透明。这将显示膜，而不会完全阻挡蛋白质的视线。

VMD维护一个材料数据库，它可以应用于系统中的任何表示，就像颜色数据库一样。默认材质有“Opaque”和“Transparent”两个，不能修改。每种材料由五个设置定义，如下所示：

•Ambient：环境系数描述了材料反射环境光的强度。环境光为物体提供均匀的照明，并提供物体颜色的背景照明。环境光因素通常用于调节直接照明的阴影效果，使阴影不那么黑暗。

•Diffuse：漫反射与观看方向无关，但取决于光源相对于显示物体表面的方向。

•Specular：镜面系数描述了镜面高光的强度。镜面值越高，产生的高光越亮。

•Shininess：亮度系数描述了镜面反射角度的宽度。数字越小，角度越宽，物体越粗糙。光泽度值越大，镜面反射角度越窄，表面越光滑。默认值对应于Phong指数40。

•Mirror：镜面系数描述了一个表面的镜面反射率。当使用光线追踪渲染场景时，具有镜面反射率的表面将显示反射，就像镜面抛光的金属表面一样。

•Opacity：不透明度系数描述了表面的不透明度；1是固体，0是透明的。默认情况下，透明对象的不透明度设置为0.3。

•Outline：轮廓系数控制轮廓边缘的阴影，使几乎垂直于相机视图方向的表面的可见边缘变暗。轮廓参数缩放边缘阴影（变暗）的程度。

•OutlineWidth: OutlineWidth系数控制几乎垂直的阴影轮廓边缘的角宽度。

有关这些材料属性的详细信息，请参阅基础图形书，如Foley & Van Dam（计算机图形学）。