‘壹’ weblab viewer化学工具软件中如何动画化
化学教育工具软件
作者:冉鸣 主编
ISBN:10位〔7502590455〕 13位〔9787502590451〕
出版社:化学工业出版社
出版日期:2006-8-1
定价:¥29.80 元
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内容提要
本书主要讲述了ChemSketch5.0、Diamond、Chem Windows、MSViewer和ChemLab五款常用的、可通过网络免费下载的化学专业计算机软件。这些软件研制的共同特点就是解决化学知识传播和化学教育中的有关信息表示和分子结构参数预测。
本教材的编写按照计算机软件学习的规律从软件的结构到软件的功能,从软件的功能到具体的应用,逐一通过典型案例来说明各个软件在化学教育中的具体应用与实际操作,并深入浅出、循序渐进地通过经典案例来训练读者,提高其掌握技术的水平。
1.ChemSketch5.0,化学平面符号的录入软件。主要解决有机化学,生物化学中常见的化学论文、化学试卷以及平面化学教学课件中化学符号、反应方程式、轨道反应方程式和结构式的构建与表达问题。同时提供三维空间结构表示与化学实验装置图构建功能。
2.Diamond,晶体与材料结构创建与表示软件。主要用于构建、绘制晶体结构。
3.ChemWindows,是一款常用的化学专业软件,其主要解决无机化学、有机化学,生物化学中常见的分子与大分子的录入。提供简单的三维空间结构表示与化学实验装置图构建功能。
4.MSViewer,常用的三维化学空间结构的构建与表示软件。其主要用于有机高分子、生物大分子和各类氨基酸、蛋白质立体空间的表示。
5. ChemLab,虚拟化学实验室。具有模拟实验仿真功能的多媒体化学游戏学习软件,可以像在实验室做实验一样操作其中的各种仪器和设备来进行各种预设的实验,也可利用该软件提供的实验平台进行用户自己设计的实验。
本书还介绍了上述软件之间的信息资源交换与共享的实用知识。
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编辑推荐
本书主要讲述了ChemSketch5.0、Diamond、ChemWindows、MSViewer和ChemLab五款常用的、可通过网络免费下载的化学专业计算机软件。这些软件研制的共同特点就是解决化学知识传播和化学教育中的有关信息表示和分子结构参数预测。
本教材的编写按照计算机软件学习的规律从软件的结构到软件的功能,从软件的功能到具体的应用,逐一通过典型案例来说明各个软件在化学教育中的具体应用与实际操作,并深入浅出、循序渐进地通过经典案例来训练读者,提高其掌握技术的水平。
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目录
第1章 ChemSketch化学工具软件
1.1 ChemSketch的运行及其在化学教育应用中的主要功能
1.2 ChemSketch 使用基础
1.3 化学分子结构的绘制
1.4 绘图(Draw)模式的使用
1.5 ChemSketch的三维演示功能
1.6 ChemSketch模板库的进一步使用
1.7 ChemSketch计算分子物性与结构参数的功能
习题一
第2章 Diamond化学工具软件
2.1 Diamond的运行及其在化学教育应用中的主要功能
2.2 Diamond 软件基础知识
2.3 各类工作场景介绍
2.4 晶体结构的展示与美化
2.5 特殊功能介绍
2.6 其他功能介绍
2.7 几种晶体结构展示以及一些晶体的参数
习题二
第3章 ChemWindow化学工具软件
3.1 ChemWindow的安装和启动
3.2 ChemWindow 在化学教育中的应用
3.3 ChemWindow界面结构
3.4 工具栏中工具简介
3.5 ChemWindow的文件操作
3.6 化学分子结构的绘制
3.7 化学方程式与图形的构建
3.8 文本的输入
3.9 绘制轨道和化学符号
3.10 图库的调用
3.11 光谱分析
3.12 3D效果分子图形的功能
习题三
第4章 WebLab Viewer工具软件
4.1 WebLab ViewerPro的运行及其在化学教育中的应用
4.2 WebLab ViewerPro使用基础
4.3 视图功能的使用
4.4 基本化学分子结构的绘制
4.5 文本的使用
4.6 手动检查及调整结构
4.7 晶体结构的绘制
4.8 窗口菜单的使用
习题四
第5章 多个软件的信息资源共享
5.1 利用复制粘贴命令实现信息资源共享
5.2 利用选择相同的存储格式实现信息资源共享
5.3 利用抓图工具实现信息资源共享
习题五
第6章 虚拟化学实验室COREL ChemLab
6.1 COREL ChemLab概述
6.2 COREL ChemLab使用基础
6.3 COREL ChemLab应用实例
习题六
‘贰’ 如何使用chemsketch画化学反应装置图
用chemdraw吧,画图界面里面有个下拉菜单中有这些图。chemsketch不好用。
‘叁’ 化学课件实验动画是怎么制作的
用flash就可以制作出形象生动的模拟化学实验的效果。
www.kj008.cn
‘肆’ 在Word中如何做化学实验流程图
一般都是在化学公式编辑器中编辑好反应流程图,然后直接粘贴到word中的,可以在网上直接下载一个化学公式编辑器,很好用的
‘伍’ 求高手帮我制作化学方程式的幻灯片过程步骤
演示内容:钠跟水的反应方程式的配平
设计思路:利用系数的颜色设置和合适的动画效果表现化学方程式的配平过程。演示过程用鼠标控制,即单击一次鼠标出现一个系数。
所用工具:PowerPoint2000
实现难度:简单
B.步骤
Step:1
化学方程式的录入。
启动PowerPoint,新建一张空白版式的幻灯片。
如果需要设置背景,必须选择单色背景。依次单击[插入]菜单→[文本框]选项→[水平]命令,用鼠标拖出一个大小合适的水平文本框,并在文本框内录入已配平的钠跟水反应的化学方程式(图1)。
图1 输入化学反应式
Step:2
设置系数颜色。选中刚录入的化学方程式,在按住Ctrl键的同时拖动文本框的边框,复制3个相同的化学方程式(注:化学方程式的个数应根据系数的个数而定)。
选中第一个化学方程式使之处于编辑状态,将所有系数均设为与背景色一样的颜色。
然后选中第二个方程式,按照方程式的配平原则确定需要首先添加的系数,将除这个系数之外的其余系数一律设为与背景色一样的颜色。
依此设置第三个化学方程式的系数颜色,第四个方程式不必设置(图2)。
图2 依次输入各反应式
Step:3
设置动画效果。接下来我们需要将这几个化学方程式重叠到一起,这一步看似简单,其实需要很细心地去做。将第二个化学方程式拖至第一个化学方程式的上面。
在选中状态下按键盘上的方向键微移使它们完全重合。根据系数的出现顺序将所有化学方程式重叠到一起效果如图1所示。然后单击[幻灯片放映]菜单→[自定义动画]命令。
在[自定义动画]对话框中勾选第一个化学方程式对应的文本项,在[效果]标签下的[动画和声音]下拉菜单中选中[出现]效果(或[溶解]效果)。其余化学方程式也照此设置,特别要注意文本的出现顺序与系数的出现顺序要一致(图3)。
图3 自定义动画
Step4:
演示试验。通过以上设置,演示文稿初步完成。我们需要进行演示试验,检查系数的出现顺序是否符合要求。如果不符合要求,可在图3所示对话框的[顺序和时间]标签下对文本的出现顺序进行调整(如图4)。
图4 调整动画细节
确认无误后打包生成正式的演示文稿。
C.总结
此方法操作难度较低,所表现的效果完全满足多媒体演示课的需要,相信每位有一定电脑操作基础的老师都能掌握。
‘陆’ 我是一名高中化学老师,乐乐课堂的视频播放中有小动画,非常的棒,请问课件是怎么制作的
一般课件中的动画都是用flash制作的,flash动画课件的优点就是画面美观,交互性很强。一般这样的动画都是需要定制的。每秒30-100不等。有需要可以咨询兴森动画,专业制作动画的公司,8年资深团队,口碑很好。
‘柒’ 虚拟展示的具体操作流程
随着计算机三维影像技术的不断发展,三维图形技术越来越被人们所看重。三维动画因为它比平面图更直观,更能给观赏者以身临其境的感觉,尤其适用于那些尚未实现或准备实施的项目,使观者提前领略实施后的精彩结果。
三维动画,从简单的几何体模型如一般产品展示、艺术品展示,到复杂的人物模型;三维动画从静态、单个的模型展示,到动态、复杂的场景如房产酒店三维动画、三维漫游、三维虚拟城市,角色动画。所有这一切,动画都能依靠强大的技术实力为您实现。
一、建筑领域
现在阶段在中国,3D技术在建筑领域得到了最广泛的应用:早期的建筑动画因为3D技术上的限制和创意制作上的单一,制作出的建筑动画就是简单的跑相机的建筑动画。
随着现在3D技术的提升与创作手法的多元化,建筑动画从脚本创作到精良的模型制作,后期的电影剪辑手法,以及原创音乐音效,情感式的表现方法,制作出的建筑动画综合水准越来越高,建筑动画费用也比以前降低了许多。
致力于建筑漫游动画:房地产漫游动画、小区浏览动画、楼盘漫游动画、三维虚拟样板房、楼盘3D动画宣传片、地产工程投标动画、建筑概念动画、房地产电子楼书、房地产虚拟现实等动画制作。
二、规划领域
道路、桥梁、隧道、立交桥、街景、夜景、景点、市政规划、城市规划、城市形象展示、数字化城市、虚拟城市、城市数字化工程、园区规划、场馆建设、机场、车站、公园、广场、报亭、邮局、银行、医院、数字校园建设、学校等动画制作。
三、三维动画制作
三维动画从简单的几何体模型到复杂的人物模型,单个的模型展示,到复杂的场景如道路、桥梁、隧道、市政、小区等线型工程和场地工程的景观设计表现的淋漓尽致。
四、园林景观领域
园林景观动画涉及景区宣传、旅游景点开发、地形地貌表现,国家公园、森林公园、自然文化遗产保护、历史文化遗产记录,园区景观规划、场馆绿化、小区绿化、楼盘景观等动画表现制作。
园林景观3D动画是将园林规划建设方案,用3D动画表现的一种方案演示方式。其效果真实、立体、生动,是传统效果图所无法比拟的。园林景观动画将传统的规划方案,从纸上或沙盘上演变到了电脑中,真实还原了一个虚拟的园林景观。目前,动画在三维技术制作大量植物模型上有了一定的技术突破和制作方法,使得用3D软件制作出的植物更加真实生动,动画在植物种类上也积累了大量的数据资料,使得园林景观植物动画如虎添翼。
五产品演示
产品动画涉及:工业产品如汽车动画、飞机动画、轮船动画、火车动画、舰艇动画、飞船动画;电子产品如手机动画、医疗器械动画、监测仪器仪表动画、治安防盗设备动画;机械产品动画如机械零部件动画、油田开采设备动画、钻井设备动画、发动机动画;产品生产过程动画如产品生产流程、生产工艺等三维动画制作。
六、模拟动画
模拟动画制作,通过动画模拟一切过程如制作生产过程、交通安全演示动画(模拟交通事故过程)、煤矿生产安全演示动画(模拟煤矿事故过程)、能源转换利用过程、水处理过程、水利生产输送过程、电力生产输送过程、矿产金属冶炼过程、化学反应过程、植物生长过程、施工过程等演示动画制作。
七、片头动画
片头动画创意制作:宣传片片头动画、游戏片头动画、电视片头动画、电影片头动画、节目片头动画、产品演示片头动画、广告片头动画等。
八、广告动画
动画广告是广告普遍采用的一种表现方式,动画广告中一些画面有的是纯动画的,也有实拍和动画结合的。在表现一些实拍无法完成的画面效果时,就要用到动画来完成或两者结合。如广告用的一些动态特效就是采用3D动画完成的,现在我们所看到的广告,从制作的角度看,几乎都或多或少地用到了动画。
致力于三维数字技术在广告动画领域的应用和延伸,将最新的技术和最好的创意在广告中得到应用,各行各业广告传播将创造更多价值,数字时代的到来,将深刻地影响着广告的制作模式和广告发展趋势。
九、影视动画
影视三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视3D动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增加,三维数字影像技术扩展了影视拍摄的局限性,在视觉效果上弥补了拍摄的不足,在一定程度上电脑制作的费用远比实拍所产生的费用要低的多,同时为剧组因预算费用、外景地天气、季节变化而节省时间。
制作影视特效动画的计算机设备硬件均为3D数字工作站。制作人员专业有计算机、影视、美术、电影、音乐等。影视三维动画从简单的影视特效到复杂的影视三维场景都能表现的淋漓尽致。
十、角色动画
角色动画制作涉及:3D游戏角色动画、电影角色动画、广告角色动画、人物动画等。
电脑角色动画制作一般经以下步骤完成:
1. 根据创意剧本进行分镜头,绘制出画面分镜头运动,为三维制作做铺垫;
2. 在3D中建立故事的场景、角色、道具的简单模型;
3. 3D简单模型根据剧本和分镜故事板制作出3D故事板;
4. 角色模型、3D场景、3D道具模型在三维软件中进行模型的精确制作;
5. 根据剧本设计对3D模型进行色彩、纹理、质感等的设定工作;
6. 根据故事情节分析,对3D中需要动画的模型(主要为角色)进行动画前的一些动作设置;
7. 根据分镜故事板的镜头和时间给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画;
8. 对动画场景进行灯光的设定来渲染气氛;
9. 动画特效设定;
10. 后期将配音、背景音乐、音效、字幕和动画一一匹配合成,最终成完整部角色动画片制作。
十一、虚拟现
虚拟现实,英文名为Virtual Reality,简称VR技术,也称灵境技术或人工环境。应用于旅游、房地产、大厦、别墅公寓、写字楼、景点展示、观光游览、酒店饭店、宾馆餐饮、园林景观、公园展览展示、博物馆,地铁、机场、车站、码头等行业项目展示、宣传。虚拟现实的最大特点是用户可以与虚拟环境进行人机交互,将被动式观看变成更逼真地体验互动。
360度实景、虚拟漫游技术已在网上看房、房产建筑动画片、虚拟楼盘电子楼书、虚拟现实演播室、虚拟现实舞台、虚拟场景、虚拟写字楼、虚拟营业厅、虚拟商业空间、虚拟酒店、虚拟现实环境表现等诸多项目中采用
‘捌’ Flash软件如何绘制化学实验装置图
使用Flash,轻松绘制化学实验装置图
江苏省运河中学,李飞雁 江苏 徐州 221300
摘 要 Flash软件不仅是专业的动画软件,还有强大的绘画功能,且“身材”纤细,易学易用。
关键词 Flash 矢量 图形 画图程序 化学实验装置
Flash即动画制作软件,是一种创作工具。设计和开发人员可使用它来创建演示文稿、应用程序和其它允许用户交互的内容。Flash 可以包含简单的动画、视频内容、复杂演示文稿和应用程序以及介于它们之间的任何内容。不仅如此Flash软件还具有强大的绘图功能,其优点如下:
1、它的绘画工具齐全,色彩任意设计,还有线、圆形渐层色可设定,这样你就可在二维页面上创作有立体感的图片了。
2、还可通过箭头工具对图形实施局部选择、操作和取舍;并能使其产生翻转、拉伸、擦除、歪斜等效果,变形自然而随意。
3、还能利用套索工具或魔术棒在图像中选择颜色相同的区域进行编辑等。
4、可以将图像打散分成许多单一的元素进行编辑。
5、不仅能导入常见格式的图像(如文件扩展名为.jpg,.gif,.bmp等的图像),而且能导入专业级绘图工具(如Macromedia Freehand, Adobe Illustrator等)绘制的图形。
6、Flash可以处理自定义的字体及它的颜色、大小、间距、行距、缩进等的设置。还可以将特殊字体转换为图形。
7、文档属性中的像素大小和绘好后的图像尺寸大小可以不发生直接联系。用 “最小影像区域” 保存时,能根据你画的图像大小进行智能保存,没有画图的空余部分自动屏蔽。
8、最重要的是:与位图图形相比,矢量图形需要的内存和存储空间小很多,因为它是通过广泛使用矢量图形做到这一点的,以数学公式而不是大型数据集来表示的。位图图形之所以更大,是因为图像中的每个像素都需要一组单独的数据来表示。所以,Flash创作的作品,不但缩放时不失真、边缘整齐,而且“身材”纤细、文件及小,只有位图的千分之一左右!下图中的两个仪器大小都不足1K,它们都是用Flash画图程序绘制的。
‘玖’ 如何用comsol模拟管道流体化学反应
在一个固定床反应器中耦合自由和多孔介质流动,涉及三种气体,两种是反应物,一种是产物(A+B->C)。从主管道(B)和注射管(A)注入的物质在固定的多孔介质催化床中反应,得到C,见图2。模拟通常分五个主要步骤。
1.建立几何模型
第一步是建立几何模型,并定义具有不同属性的区域(“子域”)。反应器(图2)由一个管结构和一个注射管组成。注意,由于反应器具有对称性,只需要模拟它的一半,这样可减少计算量。
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Figure 2: The main user-interface screen show the 3-chamber reactor, and the dialog box on the upper right facilitates the input of physical parameters for the transport balance.
图2:主用户界面显示了3室反应器,右上角的对话框帮助用户输入传质平衡中的
物理参数
很多模拟软件提供一个CAD编辑器用来绘制和生成几何结构,此外,也可以按常见格式导入CAD文件,这使得用户可以利用专门的CAD软件的来绘制几何结构,或如果已经存在这样一个文件,直接导入它。例如COMSOL Multiphysics支持所有的2D和3D的CAD文件格式。更高级的软件还支持与CAD软件的在线连接,如COMSOL Multiphysics可以与SolidWorks无缝工作。因此,如果用户在SolidWorks环境中对几何结构进行了修改,这些改动会立即反映到COMSOL Multiphysics中,无需用户干预。
2.物理设定
在COMSOL Multiphysics内建的应用模式中设置每一个子域。在流动场,Navier-Stokes方程描述自由流动区的流体流动,Brinkman方程描述多孔介质区。最后,模型采用对流-扩散方程模拟三种物质的质量守恒。每一种应用模式有自己的材料和边界条件设定,其中可以设定成常数或任意表达式。
接下来可以处理动量守恒及其边界条件。在反应器的两个外部区域没有多孔介质,控制方程是Navier-Stokes方程,而由Darcy定律扩展的Brinkman只用于多孔催化剂。固体壁上的边界条件是无滑移边界条件。然后定义主反应器和注射管中的入口流速及压力,还必须定义流动类型。在入口边界上假设是完全发展的层流,不需要定义自由流动和多孔介质流动间的内部边界上的流速和压力。
最后需要处理物料守恒及其边界条件。前一步中软件计算速度场,然后用这个信息来给出由Convection and Diffusion应用模式计算的物料守恒中的对流项。这个应用模式在自由流动域和多孔介质域有不同的属性,并将反应速率表达式引入到床中。主入口和注射口入口边界条件是浓度边界条件,出口采用对流边界条件,表示对流控制着反应器出口的物料传质。这是管式反应器中的常用边界条件,避免在出口设置一个浓度或通量。
一个关键的应用是COMSOL Multiphysics图形界面的使设置物理属性(图2)不再那么痛苦。当选择了一个应用模式后,软件提供对相关物理场优化过的若干方程和对话框。用户界面列出了控制方程,其参数可以在编辑框中输入。你可以通过键盘根据特别的需求自由地修改方程。
3.网格剖分
当定义好物理场后,接下来就是生成网格,即生成可代表整个系统的上千个三角形或其他形状(图3)。软件选择了一种缺省的网格,也可以自己手动控制划分网格。例如COMSOL Multiphysics缺省采用三角形单元,也提供四边形、四面体、砖形,以及六面体等,应用于不同的案例。此外,简单地用一个框选中感兴趣的部分,然后在该区域中精细化网格来获得提高精确性。
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Figure 3: Finite-element mesh for the reactor.
图3:反应器的有限元网格
4. 选择和运行求解器
对大部分程序,COMSOL Multiphysics建议缺省的求解器,但也可以从静态和非静态线性求解器、瞬态求解器、特征值求解器、参数化线性或非线性求解器,以及自适应求解器中选择一个。本例选择瞬态求解器,并定义求解的时间点。还要设置软件生成解的顺序,例如本例软件首先求解Brinkman和不可压缩Navier-Stokes方程,然后是对流和扩散方程。本例中反应影响气体密度,软件可以同时计算所有的方程。
5. 后处理和图形化
一个功能强大的软件可以有多种方法显示任意结果。除了提供大量的图和图表,COMSOL Multiphysics还可以制作动画,用户可以通过电影来分析随时间的变化。静态地显示起动相,然后是稳态结果同样揭示出大量的信息。这个反应器中,首先可以检查流场分布(图4a),可见在注射口下较大,而在多孔介质反应床内较小。图4b说明A的浓度是如何因为反应的消耗及通过扩散而随着与注射口的距离增大而减小的。
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Figure 4: Results from the simulation: flow velocity in the reactor (a); concentration of material A (b); concentration of material C (c).
图4:模拟结果:反应器的流速(a);材料A的浓度(b);材料C的浓度(c)
然而,C的生成在催化区不是均匀的(图4c),模拟表明催化剂的利用率不足。图中显示了反应不是均匀分散在催化床,注射点离多孔介质床太近,反应物未完全混合,只有一部分床被利用。较好的设计可能包括在注射点后添加一个静态混合器,或将注射点向上游移,从而通过扩散增加混合效果。
其他可以进行的模拟
这个化工反应的例子只是浅尝即止,还可以模拟燃料电池堆中的流动的动量守恒,热交换器中的能量守恒,静态层流混合器中的传质,以及电化学效应,如肿瘤中的电化学治疗,设计电场混合流体的微流装置,或甚至是检查电泳和色谱效应等。很多这样的研究需要模拟传质和流动,并耦合其他物理场,如电磁或结构力学。只有多物理场软件,如COMSOL Multiphysics使得研究者有这种能力来研究这种多物理场同时耦合的问题。