MOL4D使用说明
吴祖增 复旦大学电子工程系
1992年12月
前 言
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分子工程学使人类进入了一个新时代。分子不再只有＂上帝＂（大自然的力量）能创造，人类同样能构创造新分子，创造新材料、新试剂、新药物、新食物、甚至新生物！要创造新分子就要了解世界上已有分子的空间结构和物理属性。利用X射线衍射法可以得到各种分子晶体的空间结构数据，即每一个组成原子的XYZ坐标。利用X-射线衍射法或其他方法得到的分子数据库是人类共享的，国外有出版物定期地把科学家们新发现的分子结构数据向全人类公布，并且，为了便于人们利用，数据都上载到网上。人们需要时，可到网上查询下载，或通过CD交换，十分方便。
利用获得的分子结构数据怎样来了解它的三维形象和价键联系呢？传统的办法是由人据进行整理，来弄清原子与原子之间的拓扑关系（价键连接与否），再利用彩色小球和小棒来构造能近似反映分子的空间结构－所谓构像的实物模型―球棒模型，如图1所示。这是一种使用了几百年的老方法，不但精度不高，而且制作的效率非常低，要构作一个如图1所示的胰岛素那样规模的分子模型，需要化费科学家们几百个工作日，而胰岛素在蛋白质分子中并不算大，比它大的有的是，如血红蛋白就要超过它十倍。显然，要想用球和棒来构作这种大分子的实物模型实际上已不可能，而且，大的实物模型都是松松跨跨的，需要在其中附加支撑，经不起翻动和搬运，连保存也困难，更难设想复制和批量生产了。
图１ 一个蛋白质分子的实物模型
有了计算机和分子图形学软件后，人们让计算机代替人进行整理，并在显示器上自动构作分子的三维模型。这样速度可以提高许多数量级，从几百天缩短为几秒钟，且精度也得到了保证。为了看清分子结构的每一个角落，显示的模型应能任意转动和放大；为了增加模型的逼真性，显示要采用透视，光照，涂色（rendering）等真实感图形方法，这样看起来如同实物模型一样，甚至更漂亮。但这种图形显示方法要求显示设备有很高的分辨率和很大的色彩数目，故以往都在大中型计算机上实现，后来则搬到了专业图形工作站（如SGI）上。目前国外普遍是这样的，国内许多单位从国外引进的系统也是这样。
我们开发的分子图形软件MOL4D则是在最普通的PC机（286以上）运行，显示器也用目前市面上最普通的TVGA彩色显示器。这种显示器的最高分辨率和同时显示的最大色彩数已和一般的工作站相同，都能达到1024*768，256色，因而由MOL4D产生的图形质量可以和国外的软件处于同一级水平。只是因为TVGA是一种新型彩色显示器，应用软件开发者们惯用的编译器，如Turbo C，Turbo Pascal，Quick C，MS C等所提供的图形功能都不支持TVGA在上述分辩率下的作图（这种软件开发落后于硬件开发的情况是常有的事，80386出来后，很多编译器在很长一段时间内仍只能使用它的8086兼容模式），所以至今尚未见到有人利用TVGA上述高分辨率图形模式开发出能产生各种真实感分子模型的分子图形软件的报导。而我们，绕过了这一障碍，撇开了编译器所提供的图形供能，由自己从头开发一套适合于TVGA各种高级模式的底层图形模块（即编写TVGA的设备驱动程序），在这些基层模块基础上，再建筑高级模块以及整个软件系统，这样就比别人超前了一步，在普普通通的PC+TVGA系统上实现了国外在工作站上实现的软件功能，从而使所需显示系统的价格可以减少一个数量级，从一万多美元降低到一千多美元。
MOL4D是一个交互图形软件，提供多种可供选择的分子模型，此外还有分析、检测、统计等命令可帮助使用者来了解分子的微观和宏观结构。MOL4D作为一个直观教学软件，可供中学、大学、直到研究生院的一切学生使用，而作为一个科研工具，则可供高等院校、科学院、药物生产厂家等研究分子结构和性能的所有单位或个人使用。
目 录
一．引言
二．MOL4D功能简介
三．系统运行的硬件环境
四．软件清单和软件用途
五．系统安装
六．MOL4D使用入门
$1 选择图形模式，显示工作屏幕
$2 功能演示（Alt-D）
$3 利用现成文件（LIB/LIST，FILE/LOAD）观看线状模型
$4 调整屏幕显示的图形大小（SIZE）和转动角度（ROTATE）
$5 产生分子的高级模型（MODELS）
$6 改变模型参数（ESC），显示系统原始设置参数（ALT_S）
$7 将观察对象拉近与拉远（F10）
$8 移动图形和图象（游标键，HOME，END，PAGE键）
$9 显示窗口原点（ORIGIN），移动窗口和复制图形（F6）
$10 屏幕同时显示多幅图形
$11 测量原子间距离（DIST）和键角/二面角（ANGLE）
$12 获得分子的其它信息（?，TYPE，NUMBER，WHERE）
$13 编辑用户自己的分子数据文件（EDIT/TEXT）
$14 建立用户自己的分子数据库（LIB/CREATE，INSERT）
$15 图形图象的输出（FILE/SAVE）及利用
$16 获得关于系统的信息（F7，F8，ALT-I）
$17 获得帮助信息（HELP，F1）
七．MOL4D命令概要
$1 菜单命令
$2 功能键命令
$3 复合键命令
$4 辅助键命令
八．出错与警告信息
九．附录
A1 MOL4D使用的算法
A2 制作教学用压缩图象软盘
A3 制作幻等片和拍摄彩色照片的一些经验
A4 制作计算机动画的一个实验
十．参考文献
一.引 言
MOL4D是在IBM PC上配用目前国内主流显卡TVGA开发的分子图形软件，用于分子与晶体空间结构和物理属性的造型与分析。这是我们早期在VAX-750小型机／JUPITER-7彩色图形终端上开发的同类软件MOL3D[1]的移植，但在功能，速度，使用方便性，以及软件的外观形态等方面，有了不少增强或改进。MOL4D利用TVGA分辨率最高的二种图形模式，即1024*768*256色与800*600*256色，为分子或晶体产生各种三维真实感模型，它所达到的图形显示质量，与目前工作站上国外开发的分子图形软件不相上下，而所需的硬件系统价格不及后者的十分之一。
MOL4D的执行程序MOL4D.EXE仅180K字节，它使用640K的基本内存来产生常见的各种分子模型，并实现所有其他功能。
另外还有一个增强型显示模块，MOL4DE，它用Z缓冲法来实现各种消隐，能产生MOL4D不能产生的几种真实感分子模型以及另一些物理模型。这些模块需要利用较大的扩展内存作为Z缓冲，运行条件比MOL4D高，本身还不提供放大，旋转等图形变换功能，必须借助MOL4D来完成。
因MOL4DE与MOL4D采用的是完全不同的图形学方法，所以要使用一套完全不同的功能模块，目前虽已完成了不少，但尚未达到商品化的程度，因在MOL4D命令系统的设计中牵涉到MOL4DE，MOL4D的个别命令就是为了使用MOL4DE而准备的，MOL4DE的功能也确实是MOL4D的有效补充，所以有关它的问题（原理与功能等）以下还会常提及，但不介绍它的使用方法。
MOL4D在工作时还需要用到一些辅助的参数表，模板数据以及在演示软件或验证软件功能时作为原始输入用的分子/晶体数据。它们都以文件的形式存放在当前目录中，其中分子/晶体的数据文件也可作为库集中存放在专门的目录下，模板数据文件可利用提供的辅助程序产生。
本软件可供化学，物理，生物（生物物理，生物化学，生物工程），药物，化工等专业的教师学生们在进行分子或晶体结构的教学中使用，也可供工程技术人员和研究人员在研究分子/晶体的结构和性质时使用。
二。MOL4D功能简介
MOL4D和MOL4DE为用户提供了研究分子结构和物理特性的直观工具――分子的各种几何模型和物理模型，也提供了研究分子结构的分析工具――分子几何参数的检测和统计，此外，作为一个图形软件，还包含各种必需的辅助功能，现分别介绍如下。
1。分子的几何模型:
MOL4D：提供线状，球状，球棒状，点球状模型；
l MOL4D的杆状（线状）模型有二种，一种是单线模型（STICK_1模型），一个键用一单色或随机彩色线段表示。这种模型可以快速实时转动或放大缩小，故可用来作分子的结构分析，进行参数检测，或为产生分子的高级模型选取合适角度与尺寸；为了识别原子，可以在原子位置上自动添加小色点，或加注原子名称和编号。
l 另一种是双线（STICK_2）模型，一个键分成二段，能根据所连原子种类使用不同颜色，从而根据线段颜色即可辨认原子类型。本模型以及MOL4D以下所列的其他模型，都可在深度方向设定一亮度的相对变化范围，使处于不同深度的物体（原子或键）具有不同的亮度，（近的亮远的暗），这样整个分子就能产生明显的立体感。
l MOL4D的球状模型采用最多为８种颜色的球来表示原子，采用单光源（平行白光）光照模型，球的质地大体象木材或塑料，没有镜面反射。本模型也有二种类型。一种把球体作为不可嵌入的物体，所有原子用深度优先法处理消隐问题。这种模型显示速度快，可用于用共价半径表示原子的分子模型中；另一种则是有嵌入消隐功能的球状模型，即所谓的CPK模型，可用来产生用任意大半径表示原子的分子模型。
l MOL4D的球棒模型分别用涂色的球体和园柱体表示原子和键，这种模型类似于用塑料球塑料棒搭成的实物模型，但在MOL4D下，球与棒的颜色以及大小粗细都是能构随意设置而改变的，因而要灵活和方便得多。
l MOL4D的点球模型用大小色彩不同而分布密度大体一致的点球来表示各种原子。处于球体背部或相互嵌入部分的点已被消隐，但在深度方向则未作消隐，因而一个分子前前后后的所有原子都是可见的。
MOL4DE：提供线状，球状，点球状，网状模型以及混合模型；
MOL4DE所有模型都以平面逼近法为基础，并用Z缓冲法来实现各种类型的消隐。用来逼近球面的平面块可以用三角形，也可以用由经纬线划分的四边形，以下仅对网格球模型作进一步说明，因其余模型与MOL4D的相差不多。
l 网格球模型在显示屏上看起来和大面积涂色的球状模型一样立体感，因为也经过光照处理，但前者的一个明显优点是可用普通打印机方便地打印出来，成为一般刊物（无彩色）可发表的现成插图。实际上，本模型就是根据用户提出的要求专门研制出来的。（顺便说一句:我们可以为用户添加任何需要的模型或其他功能，这也是使用自主开发软件的优点。）
2. 分子的物理模型
l 分子表面电势模型：用红兰二种色点分别代表分子表面某点的负正极性，用点的密度与亮度一起来表示电势的强度。MOL4D与MOL4DE都提供了这一功能，二者差别在于后者带有深度消隐，前面的球（原子）能遮住后面的球（原子）；
l 分子极性模型：在彩色点球模型基础上迭加显示分子的电偶极矩。增强型模块MOL4DE提供了这一功能；利用这一模型可立即看出一个分子是否极性分子，当为极性分子时则可定量地确定极点的位置和极性的大小；
l 分子电子密度模型：这是模拟电子密度投影图（参看[2]）而得到的一种模型。增强型模块MOL4DE提供了这一功能。
3. 图形显示变换功能
基本模块MOL4D能实行放大，平移，旋转，透视，等图形显示变换功能；MOL4DE未加这些功能，由MOL4D实现这些变换后输出，送给MOL4DE使用。
4. 参数检测功能:
MOL4D能用交互方式检测原子间距离，键角和两面角等参数；
5. 统计功能:
MOL4D能进行诸如分子大小，原子总数，键的总数，原子分类，每个原子相关联的键的数目等参数的统计。
6. MOL4D的其他功能:
MPC库的显示：这是文献[2]提供的一组数据文件，MOL4D能用STICK模型显示它们，详见以下系统运行环境中的说明。
坐标转换功能：能将晶体坐标系转换成直角坐标系；详见以下软件清单中有关CONVERT。EXE功能的说明。
单位选择功能：可用BOHR和ANGSTROM两种长度单位；
文本编辑功能：可直接用来编辑分子/晶体的数据文件；
错误检测功能：能查出数据文件的某些错误，如原子相连接的键的数目太多或太少；
建库操作功能：可把用户编好的数据文件集中在一个目录下，或打开已建立的目录，调用其中的文件；
辅助显示功能：如选择模型前景或背景颜色，添加外框，标注分子名称或原子类型和编号，等等；
HARDCOPY功能：部分模型可以在黑白打印机上HARDCOPY；
联机辅助功能；
其他。
三. 系统运行软硬件环境
1。运行MOL4D所需的基本硬件配置为:
1） CPU：IBMPC，286，386，486；
2） 内存：大于等于1M字节；
3） 显示器：TVGA9000（512K）或8900（1M）；
4） 硬盘：大于等于40M。
2。运行MOL4DE所需的基本硬件配置为:
1） CPU：IBMPC 386/486；
2） 内存：大于等于4M字节；
3） 显示器：VRAM为1M的TVGA8900；
4） 硬盘：大于等于40M。
注意
在任何情况下，使用较大内存（如4MB）和较高档次的主机（如386，486）都有利于提高运行速度，采用较大的CACHE也同样可提高速度。反之，没有任何扩展内存，软件也照样运行，但速度慢。
使用较大VRAM的显示适配器（8900卡），则有利于提高图形显示的质量。
3。MOL4D与MOL4DE都在DOS V3.1或以上版本下运行。运行MOL4D时，要求当前目录中存在以下文件：
1) 图形接口文件EGAVGA。BGI；
2) 矢量字体文件TRIP。CHR；
3) 点阵字体文件14X9。FON；
4) 五个二进制的数据文件DOT2。DAT-DOT6。DAT；
5) 化学元素表TABLE。DAT；
6) 联机HELP文件MOLHLP。MSG。
以上文件的用途及内容请详见下一节的解释。
为了演示MOL4D对分子数据库的操作，还需要建立固定名称的两个目录，分别叫MOLLIB和MPCLIB，它们分别存有两种不同格式的数据文件。前者是基本也是常用的格式，它只包含几何信息，由软件自动提取拓朴信息，而后者要求本身带有拓朴信息，软件运行后不再提取。这是文献[2]要求的一种数据格式，MOL4D能用STICK模型显示它们。
以上所有文件在系统安装时都从软盘拷到了应有目录中。但当用户要在自建目录中运行MOL4D时，必须把以上1-6个文件拷到自建目录中。此外，为了演示MOL4D文件操作命令FILE/LOAD功能，在当前目录中存放几个实际分子的数据文件是方便的，用户可自己从MOLLIB目录复制得到。
四。软件清单及用途
MOL4D运行时在当前目录中将保存十多个数据文件，它们有的是一开始就提供的，有的则是由MOL4D本身产生的。原始提供的文件有：
1。EGAVGA.BGI
Borland的图形接口文件。MOL4D利用它来产生第一，二两幅画面，没有它，MOL4D不能起动；
2。TRIP.CHR
这是Borland提供的一种矢量字体文件，MOL4D利用它来产生第一第二幅画面中出现的大字，没有它，两幅画面看到的都是8X8点阵字体，且变得很小，但不影响后面的工作；
3。14X9.FON
这是MOL4D进入正式工作状态后使用的14X9点阵字体文件，没有它，菜单将变成空方块，任何文本信息都产生不了! 所以， 这是至关重要的一个文件。
14X9.FON是TURBO PASCAL V3.0专门为大力神卡提供的字体文件，比EGAVGA使用的8X8点阵字体好看并且也大一点。我们把它用在MOL4D两种高分辨率图形模式下比较合适。
4。DOT2.DAT - DOT6.DAT，共五个二进制数据文件。
这是分子点球模型和静电势模型所用到的样版数据文件，没有它，就无法产生以上二种模型。这5个文件和以上各种文件不同，不是从任何商品软件中复制得到的，而是由我们自己设计的软件DOTSGEN。EXE产生的，这一执序程序和它产生的数据文件我们一起都提供给用户，一旦数据文件失落（如被误删）时可运行一次DOTSGEN即可得到。
5。TABLE.DAT
这是化学元素表，记录了所有元素的几个参数。MOL4D执行程序内部已自带常用元素（如H，O，C，N，Cl，Na，S，Cu，…）的参数，所以通常不用这一数据表也能正常工作，但一旦分子中出现了非常见元素，则没有上述表就不能正常产生各种模型了。
6。MOLHLP.MSG
MOL4D的实现联机HELP功能时调用的文本文件，其内容仅供提示用，不详细。要了解详细情况，应看本手成册。
MOL4D在运行时产生的数据文件有：
7。MOL4D.CFG
系统配置文件，由MOL4D在退出运行之前产生，用来记录本次运行时所设置的系统配置，供下此运行时利用；CFG也是文本文件，其内容包括四项，分别为
A。MOL4D目录以及所有的库目录所在的驱动器；
B。实现弹出菜单时用来保存所产生的存临图象文件TMP。IMG的路径名；
C。已建库总数；
D。用户所建库的名称；
其中，前三项各占一行，而第四项，每个库各占一行。例如
D:
G:\TEMP\
3
MYLIB
表示:驱动器为D:（MOL4D目录以及所有的库目录都建在D:\下）；
保存临时文件TMP.IMG的路径名为G:\TEMP\；
分子库共三个；
其中第一第二个由系统规定为MOLLIB和MPCLIB，在。CFG文件中无需指明，而第三个是用户建立的MYLIB。
8。MOL4D.PKF
MOL4D的PICK文件，由MOL4D在退出运行之前产生，用来记录本次运行所设置的内容，供下此进入时恢复；其内容包括文件名称，使用模型，以及模型所用的各种参数，等。
9。***.IMG
图象数据文件；
10。***.PAL
调色板数据文件；
以上两种文件是在执行FILE/SAVE - SCREEN或FILE/SAVE - WINDOW两个命令时产生的，并可利用FILE/IMAGE - LOAD命令重新装入观看，但也可用另一个简单软件SI.EXE迅速观看，见下面的讨论。
11。***.GRF
CPK模型的图形数据文件；可用SG.EXE迅速观看，见下。
12。***.IDT，***.RDT，***.BDT
MOL4D在屏幕上已建分子图形后，当用户按下F4命令时输出的一组数据文件，
供MOL4DE用作输入，以产生几种特殊的分子模型。
此外，还有一些执行文件和批文件可以为用户提供方便：
1。CONVERT.EXE
这是将晶体坐标（仿射坐标）转换成直角坐标的一个独立执行程序；
2。ATOB.EXE
这是将Angstrom为单位的数据文件转换成Buhr为单位的数据文件的程序；
3。DOTSGEN.EXE
可用来产生数据文件DOT*.DAT的执行程序，这是在.DOT文件一旦损坏或被误删时使用的，这样不至于停顿工作；
4。SG.EXE（SHOWGRAPH.EXE）
用来观察*.GRF类的图形数据文件的执行程序；利用它，可以不进入MOL4D而快速显示分子图形；扩展名为.GRF的数据文件由执行FILE项的SAVE_GRAPH命令产生。
5。SI.EXE（或SHOWIMAGE.EXE）
用来观察*.IMG类图象数据文件用的执行程序；利用它，可以不进入MOL4D而快速显示图象；.IMG数据文件由执行FILE项的SAVE_IMAGE命令产生。
*6。GETDIF.EXE
生成动画演示所需的数据文件，即生成图象差值的软件；
*7。SHOW.EXE
利用图象差进行动画演示的软件；
*8。MOL4DE.EXE
即增强型显示模块。
以上6~8三个模块目前尚未达到作者的理想目标，更未经过大量的运行考验，所以仅供参考试用。
五 MOL4D系统的安装
系统安装应按以下步骤进行:
1. 软件保护卡的安装:
关闭电源（最好拔掉电源插头），打开机箱，将提供的62脚的软件保护卡（'软件狗'）插入PC286-486机任一扩展槽内。卡的元件面应和已插在其他槽中的卡的方向一致。然后关闭机箱，接通电源。
2. 复制文件:
将MOL4D软盘中的所有文件用以下命令复制到硬盘C:（或其它盘）中:
XCOPY A: C:/S
（或XCOPYA: D:/S 等）
复制完成后，在C:盘（或其它盘）中就建立了三个子目录:
C:\MOL4D\ - 用来存放执行程序MOL4D。EXE及其它辅助程序；
C:\MOLLIB\ - 用来存放MOL4D演示用的分子数据文件；
C:\MPCLIB\ - 用来存放另一种格式的分子数据文件；
［注］：如果文件复制到其它的逻辑盘，则MOL4D运行后应利用ESC命令改变驱动器的设置。
3. 设立虚拟盘（非必要）:
MOL4D在运行时要使用弹出菜单，把屏幕图象复盖掉，为了使菜单消去后看到原来图象，被复盖部分的图象必许保存，MOL4D能用虚拟盘保存它，这样速度快。虚拟盘的容量当用62H模式时可开800KB，而用5EH模式时开500KB就可以了。但没有虚拟盘同样可以工作，这时临时图象可保存于当前目录或其它目录中（见本节下一项中的讨论）。
在作分子转动的动画演示时，也希望使用虚拟盘，否则演示难于进行。这时虚拟盘的容量应根据演示动画的大小而定；
在运行MOL4DE时则要用虚拟盘作为深度缓冲器临时保存图形的深度。这时虚拟盘的容量MOL4DE规定为1600KB，即两个1024*768，8Bit视频存储器的容量。
为了设立虚拟盘，应在C:盘根目录下使用或修改CONFIG。SYS文件，使它包含如下语句：
DEVICE = HIMEM.SYS
DEVICE = RANDRIVE1600，256，256/E
同时将以上两个.SYS文件从DOS目录拷贝到根目录中。
4. 修改MOL4D.CFG文件:
MOL4D.CFG是MOL4D.EXE自己的'CONFIG.SYS'文件。MOL4D运行后从其中读入MOL4D访问的文件所存放的目录。MOL4D。CFG文件共包含两行，依次为分子数据库所在驱动器名（如C:，D:等）；
临时文件所在的路径名（如G:\，D:\MOL4D\，等）；
如果设立虚拟盘，临时文件的路径应设在虚拟盘中，以提高大块数据的装卸速度，但不这样MOL4D仍可工作，例如用MOL4D的路径代替，只是速度要变慢。
5. 清除MOL4D.PKF文件:
MOL4D.PKF是MOL4D运行退出时自动产生的一个文件，用来记录本次运行时观察的对象的名称和一些可变参数，使下次起动后能重现上一次的场面。初次使用时以清除为宜，使参数都用MOL4D本身设置的值，同时起动也可快一点。
六 MOL4D使用入门
以下介绍的是MOL4D使用的基本知识。按照'提出一种功能，列出对应的实现步骤的方式进行。功能由基本到复杂。实现的步骤要涉及许多命令的详细操作过程，当本节的说明不够详细时可进一步参看下节<MOL4D命令概要>。
$1 起动MOL4D，选择图形模式
进入MOL4D所在目录，然后打入MOL4D（不带参数），即能起动MOL4D；MOL4D起动后看到的第一个屏幕是它的'封面'，按ENTER键即进入下一屏幕。这第二屏幕要求用户选择分辨率，打'1'选择1024X768，256色，打入'2'则选择800*600，256色。前者要求显示器具有1MB的VRAM（TVGA8900卡），后者则只要求512K的VRAM（TVGA9000或TVGA8900）。打入1或2后，若紧接着能显示一稳定的屏幕，说明所配的显示卡是正确的且合格的，否者，如果屏幕一片杂乱，表示所配卡型号不对，如果屏幕不能稳定，说明TVGA卡的质量不合格或接触不好，应关机后检查清楚再试。
MOL4D的第一和第二个屏幕都是在VGA的图形模式下工作的，这时的分辨率只有640X480，16色，而不是TVGA的256色超高分辨率模式，所以能正常显示第一第二两个屏幕，不能保证在TVGA高级模式下也能正常工作。
MOL4D正常时弹出的第三个屏幕，就是MOL4D的工作屏幕，其中共分成六个区，如下图３所示：
图３MOL4D软件面板布局
l 左边一竖条是MOL4D主菜单区，详细内容见后面的讨论；
l 顶上一行是标题区，其右边为实时钟。实时钟只有在待命（等待一级命令）状态下才会不断刷新，而在命令执行时期将停止刷新。利用这一点可以作为一种标志，提示用户是否可输入新命令，或应结束上一命令的执行状态。利用F1键，标题区可切换为功能键的功能提示区；而F2键则把提示功能切换成标提显示。
l 标题区下面一行是状态区，用来显示分子文件名称，使用单位，放大比例，透视系数等参数；
l 状态区下的一大块空间，就是图形显示区，用来显示分子的图形，但有时也用作弹出窗口，用来显示大量的字符信息或其它图形信息，如在执行Help，Type，F7（显示调色板），F8（显示原子表示色彩），Alt-S（showdefaults），等命令时就会这样；
l 这一区的下边和右边是滚条区，当图形放大超过图形显示区范围时，这两个区中就会产生一滚条，用来指示所见到的图形在整个图形中所占的比例，但在文本编辑时，下边的滚条区用作子菜单区；
l 屏幕最下面的一行是人机交互区，用来显示命令的提示信息，运行或键入的出错信息等。
MOL4D选择菜单采用单键方式，要求按的那个字母都用明显的色彩显示，并通常都是命令的第一个字母（但极少数例外）。MOL4D也用复合键作为一部分命令，但所用的字母也是相应动作名称的第一个字母，如ALT+D代表DEMO，ALT+C是CLEAR，等。
$2功能演示（Alt-D）
MOL4D成功进入TVGA的两种超级VGA模式中的任意一种模式后，打入命令AltD，即开始MOL4D的自动演示，演示的内容包括各种造型功能和几种辅助供能，这些功能对初学者来说是最想了解和掌握的。演示将不停地重复进行，直到按下任意一个键，这时还要等到当前的模型完成后才能停下来。必要时，只能利用RESET重新起动机器，因MOL4D在显示分子模型过程中为了提高速度，不响应任何键盘操作，CTRL_BREAK也没有用。
$3利用现成文件（LIB/LIST，FILE/LOAD）观看线状模型
为了考察MOL4D的功能，我们预先已准备了不少分子和晶体的数据文件，它们有的存在MOL4D所在目录下，而大量则存在MOLLIB，MGLIB两个专门的目录下。前一类文件可在菜单上选择FILE项中的LOAD命令来调用，而后一类文件可在菜单上选择LIB项，再从紧跟着列出的已建库中选取库名，再用LIST命令列出该库包含的所有数据文件名称表，并利用四个游标键移动滚条，用ENTER键来选择所要的数据文件，这时系统就进行读了。数据读入后，如果文件格式正确，单位选择也正确，在屏幕上即可看到看到它的STICK-1模型。大小由系统当时的SIZE比例系数确定，SIZE缺省值为1，可用菜单的SIZE命令来放大，见以下$2。数据也可用EDIT/TEXT命令直接编辑得到，见$8。
$4 改变图形的大小尺寸（SIZE）和转动角度（ROTATE）
SIZE命令用来改变图形放大比例，其中又分自动定尺寸（AUTO-SCALING）和人工（MANUAL）定尺寸两种方式，通常可先用自动定尺寸一试，不满意再改用人工定。OTATE命令用来旋转图形。对于STICK-1模型，又可分连续（Contigious）和步进（Steping）两种形式。连续转动的速度较快，且可随时改变转动轴（X，Y，Z）和转动速度（+，-）。步进转动则按一次键（游标键和+，-键）转动一个角度。在进入步进状态时，屏幕上将出现一个小的十字游标，按键时，在图象转动的同时，十字游标在屏幕上的位置也在变动。按C键退出步进状态，十字游标也随之消失。其余模型（见$5）允许绕任意方向转，为此要求输入三个角度（Ax，Ay，Az），计算机按X，Y，Z的次序实行旋转变换，再整个进行一次转动，速度很慢。为了克服这一点，可让转动产生的一幅幅图象依次（自动）输出，然后供动画生成软件作为原始材料进行加工，再由动画软件来产生快速转动的效果。高级模型要转动只能这样做。要想利用一面计算一面显示的办法来使高分辨率的图象转动，即使PC机的速度再提高100倍，也是不可能的。
$5 产生分子的高级模型（MODEL）
1。先用LIB或FILE命令读入一个分子的数据，再用SIZE，ROTATE等命令使屏幕上的STICK-1模型具有合适的大小，位置和角度。
2。按'M'键选择菜单中Model项，这时在屏幕底下交互信息区出现
stick-1 Stick-2 Ball CPK stick-And-ball Doted Potential
的提示信息，用户打入1，2，B，C，A，D，P八个字母中的一个，分别表示需要系统产生:单线模型，双线模型，球状模型，CPK球状模型，球棒模型，点球模型，以及表面电势模型。MOL4D在接受命令后，稍停片刻，即能在图形显示区产生相应的模型。
以上建立的任意一种模型也都能够转动（按'R'）或平移（用四游标键），但大部分速度很慢，所以应该做好第一步的屏幕布局，然后再建高级模型。
$6 改变模型参数（ESC），显示系统原始设置参数（ALT_S）
建立以上模型时利用到不少缺省参数，如球的大小，棒的粗细和颜色等，改变这些缺省参数将改变模型的面貌，有时可使建立的模型更好看。
改变参数可用ESC命令（参看以下<MOL4D命令概要>），如想知道系统原始设置的是什么缺省值，则可用alt_S（-SHOW）命令；
$7 将观察对象拉近与拉远（F10）
利用F10可改变深度（Z）透视参数r（a34）的值。r=0为不透视，产生三维轴侧投影，而r值加大，相当于物体拉近，透视感也愈明显，但太大了也会失真，对一般的小分子，取值在0。015-0。02之间合适，而对于大分子，则可取0。002-0。015范围，即拉得远一点。系统设置的缺省值是0。017，用户可以在以上范围内选取其他值。
$8 移动图形和图象（游标键，HOME，END，PAGE键）
四个游标键在MOL4D中有三种用途。前面（$4）已用它们来控制STICK-1的转动，而平时，（不出现游标或其它标志时）则可用来移动图形，使它在屏幕上处在任意位置。移动图形采用消去原位置图形再在新位置重画新图的办法实现，所以，对于简单的STICK模型，移动的速度较快，而其它模型速度就很慢。
为了快速调整图形在屏幕上的位置，应仅可能在STICK模型下进行。游标键的另一个作用是移动作图窗口的原点，见$9。
HOME，END，PAGEUP，PAGEDOWN四个键也有移动图形的功能，但它采用图象方式，并总是使屏幕所有图形一起移动，这一点和游标键的效果不同。
$9显示窗口原点（ORIGIN），移动窗口和复制图形（F6）
按'O'键，屏幕上会产生一个红色小方块，这是图形窗口的原点。缺省的原点位置在屏幕的中心，因此显示的图形也围绕屏幕的中心画出。当原点的标志出现后，再使用游标键，这时移动的不再是图形，而是红色的原点标志。原点移动后，下次再作图时，就在新的屏幕位置画出。
在原点标志出现时再按'O'键，则可消去标志。在新的位置画图前必许预先消去这一标志；F6键是在所设原点位置处复制一个STICK-1模型，而不管原来显示的是什么模型。因为这样就可以在此基础上，利用MODEL命令改画任何其他模型，也包括原来那种模型（详见下一节），而规定只能COPY相同的模型意义不大。
$10一个屏幕同时显示多幅图形
MOL4D允许用户在一个大的图形区域中画任意多个分子模型。为此，要求在图形区中任何位置画上新的图形，而不能清除屏移上已有的图形。以下我们通过一个例子来说明过程:在屏幕左右两半部分，分别画上C60分子的CPK模型与球棒模型（这是在MOL4D自动演示时可看到的一个屏幕），步骤为:
1。用LIB命令或用FILE命令从MOLLIB中调出C60的数据文件C60.DAT；
2。利用左移键将此时可见的STICK-1模型移到屏幕左半的中心位置；
3。利用SIZE/MANUAL命令将模型放大，放大的系数选择10-15范围内；
4。利用MODEL/CPK命令，使在左边STICK-1模型上复盖显示CPK模型；
5。按'O'键，使以上模型的中心位置处产生一小方块，这是左边CPK模型的原点（Origin）位置；
6。利用右移键将此红色小方块移到屏幕右半的中心位置，使新产生的模型原点位于这里；
7。再按'O'键，消去这一红色的原点位置标志；
8。按功能键F6，使在屏幕右边出现C60的STICK-1模型；
9。利用MODEL/BALL-AND-STICK命令，在右边的STICK-1模型位置处复盖显示C60
的球棒模型；
这样就成功了。
对于多窗口图形，利用四个箭头键移动时，只能移动最后画的一个图形，这是合理的。但有时我们也可能认为整个屏幕都偏了，需要移动一点位置，这时可以利用HOME，END，PGUP，PGDN四个键，这四个键是图象移动键，能对图形区中的所有象素进行搬家（见$8）。
以上9步使屏幕上画了同一分子的两种模型，我们也能够在同一屏幕上画出不同分子的几个（相同或不同的）模型，例如我们可要求在左边画上C60的CPK模型，而右边画碳70的球棒模型，这时，只要把以上第8步去掉，而改为以下的新的第8步就可达到:
8。利用FILE命令从MOLLIB中调出C70的数据文件C70。DAT；
然后再作第9步，完成后就是所希望的结果了。注意，这时必须利用FILE命令，而不能利用LIB命令来调用文件，因为LIB命令要擦去已画的图形来显示文件名，且过后又不能恢复原来的屏幕。
$11 分子结构的参数检测（DIST，ANGLE）
l 检测任意两个原子间的距离按'D'键（Distance命令）；
l 检测任意两个键之间的夹角先按'A'（Angle命令），再按'B'（'Bond'）；
l 检测两面角先按'A'（Angle命令），再按'T'（'Torsion'）；
以上操作完成后，系统进一步提示用户输入形成距离（键角，二面角）的二个（三个，四个）原子的编号，其间必须用空格分开。详细操作请参看手册的第五部分"MOL4D命令概要"。
$12 获得分子的其它信息（?，TYPE，NUMBER，WHERE）
l 查看分子的统计特性按'?'键；
l 查询原子的几何位置数据按'T'键（Type命令）；
l 查询一个原子在屏幕何处按'W'键（Where命令）；
l 查看原子的编号按'N'键（Number命令）；
详细操作请参看手册的第五部分"MOL4D命令概要"。
$13 编辑用户自己的分子数据文件（EDIT/TEXT）
文本编辑利用Edit/Text命令。这一功能仅用来编辑MOL4D的数据文件。每输入一行，系统就要检查这一行，如果错了，会指示错误在何处，并停在同一行上，直到格式全对了，才会换到下一行。一般的文本文件无法用MOL4D编辑，因MOL4D将把它看作数据文件而报错。但反之，一般常用的文本编辑程序，如PE2，EDIT，EDLIN，WS，TP，TC，BC等，都可以用来编辑MOL4D所要求的分子数据文件。这种文件的格式在进入TEXT编辑命令状态后将会详细说明，这里不再介绍；
由于它们是ASCII文件，所以也可以打开存于MOLLIB中的实际文件来了解。
MOL4D也有简单的图形编辑功能，利用的命令是Edit/Graphic。这一编辑功能目前还不完善，所不建议用户使用，这里也不再讨论。
$14 建立用户自己的分子数据库（LIB/CREAT，INSERT）
建库利用菜单的'Lib'命令。当系统用:：
LIB: 1.MOLLIB， 2.MPCLIB，3。。。。
提示用户选择库时，凡打入一个超出最大编号的数目时，系统就认为你要建立新的库，就会提示你输入库名并建立新库，库中开始是空的，可以利用LIB/INSERT命令插入文件。新库的名称MOL4D靠MOL4D.CFG文件来记忆，所以MOL4D.CFG文件若被清除，则MOL4D就不能知道你所建的所有的库，只会提示MOL4D自己提供的编号为1，2的两个库。但MOL4D不提示用户所建的库并不表示库已不存在，相反，库一旦建立后，就不会消失，只要重编一个MOL4D.CFG文件（见以下四之7的说明），就能重新利用了。
$15 图形与图象输出（FILE/SAVE）及利用
利用File命令下的Save_File/Save_Picture/Save_Image三个选择，可以将存于内存中的文件，图形数据，或图象数据，输出到磁盘中去。内存文件可以是用户新编辑产生的，也可以是原有文件经过修改得到的；图形数据是指与屏幕当时显示的图形对应的数据，如填色圆，填色椭圆，专门的程序能利用这些数据来重显图形，速度可比使用MOL4D快（因为用不到计算了）；图象数据也类似，可以脱离MOL4D而显示。这种数据文件很大，但可以用压缩软件压缩后存放，这种图象数据文件也是制作计算机动画的原始材料。有关图形图象的利用请参看附录二，三，四。
此外，功能键F4也是一个输出命令，它输出的是与显示图形（分子）对应的三维坐标数据（即包括Z），以及拓扑数据（价键联系），用来供MOL4DE产生其他模型时使用。
$16 系统查询（F7，F8，I）
F3可观看MOL4D的座标系。在利用ROTATE命令转动模型之前若不清楚三个座标轴方向可以打F3来观察；
F7用来观看MOL4D的色彩表。在利用ESC命令设置颜色值时，若不清楚颜色与代码的对应关系时可以按一次F7；
F8可用来观看原子的色彩，使你了解在模型中各种颜色的球代表什么原子。
按'I'键可显示有关软件本身的信息，包括软件的名称，版本，投放日期，开发者姓名及通信地址，凡MOL4D使用时迂到问题，或有要求时可以进行联系。
$17 ON-LINE HELP功能（HELP，F1）
查看MOL4D全部命令的功能可按'H'，这时MOL4D提供的联机Help命令；
F1则可用来查看功能键的功能。
但要详细了解命令的细节，应仔细阅读本手册才行。
七 MOL4D命令概要
MOL4D命令系统采用菜单与热键（功能键，复合键，辅助键）相接合的方式来设置，菜单使命令系统化，条理清楚，但层层进入与退出手续繁琐。功能键或复合键有操作方便优点，但初学时不易记忆。我们二者兼用，并增强提示功能来克服不足，同时尽可能把使用频率高的命令作为上层命令，以减少击键数目。
功能键包括F1-F10，复合键仅与ALT键复合，辅助键指游标键，+，-，?，ESC，HOME，END，PAGEUP，PAGEDOWN等。以下按'菜单-功能键-复合键-辅助键'的次序来解释各种命令的作用和意义。其中，菜单的选择只需按相应名称的第一个字母，子菜单也大体类似，只有并列命令的第一个字母相重时才用其它字母。
$1 菜单命令
用途：库的选择和操作
操作：
步骤1。选择库
提示：1 MOLLIB 2 MPCLIB 3 。。。。
响应：打入1，2，3 。。。
说明：MOLLIB和MPCLIB都是MOL4D作为样版已建立的库，MOLLIB库中每个文件不包含拓朴信息（原子与原子的价键连接），文件输入后，MOL4D能根据其空间距离来推断任意两个原子之间是否有价键存在；MPCLIB库中的文件则包含拓朴信息，因而，只要指定两个原子要连接，即使距离很远也能连起来；
打入大于最大已建库的编号（原始为2）表示要建立新库，这时系统将提示你输如新库名，并在缺省驱动器下为你建立一目录，以后你就可以在其中插入（存放）自己的分子数据文件了（见下）。
步骤2。选择库操作
提示：List，Insert，Delete，Quit
响应：打入L，I，D或Q
说明：List:列出所选库中文件目录，利用所列目录可进一步通过滚条选取文件（所以List命令实际上包含了Extract命令的功能）；文Insert:将已在内存的数据写入到当前库中。内存的数据通常是是用EDIT/TEXT命令编辑得到的，当然也可以是用FILE/LOAD命令读入或者用LIB/LIST命令从别的库选出的。若要把大量文件从一个库搬到另一个库，则应退出MOL4D在DOS下面进行较快。
Delete：用来删除库中文件。
Quit:：结束本命令，退出。
用途：文件输入/输出操作
提示： Dir，Loadfile，saveFile，saveGraph，saveScreen，saveWindow
响应：对应打入D，L，F，G，S，W
说明：
Dir:列文件目录，系统进一步要求打入文件说明，缺省为。DAT。当系统列出匹配的文件清单后，用户可用滚条来选取文件。
LoadFlie：为用户输入分子的数据文件；文件装入到内存缓冲区后，即以STICK-1模型按预设尺寸显示在屏幕上。可用SIZE命令重新设置合适的尺寸。
SaveFile：将编辑好的分子数据写入到指定文件中，这种文件可利用File/LoadFile命令重新读入后显示其图形。
SaveGraph：将屏幕的图形数据写入扩展名为。GRF文件。这种图形的数据很小。并可利用名为SG。EXE的一个程序来快速观看。但目前只有CPK模型能输出成。GRF文件。
SaveScreen：将整个屏幕用图象方式写入扩展名为。IMG文件中。这是很大的一个文件，使用$62模式时达768K字节，$5E模式时为480K字节。本类文件可利用名为SI。EXE的一个小程序来快速调看。
SaveWindow：将屏幕一部分图形用图象方式写入扩展名为。IMG文件中。这也是较大的文件，但比整个屏幕输出要小一点；本命令下又有三个子项可选，分别为800*600，640*480，320*200，这样三种大小的窗口分别与$5E，$5D以及$13模式相对应。本类文件可利用名为SI.EXE的程序来观看。
此外，ROTATE命令可将图形连续输出，供动画软件制作动画用，功能键F4则能输出一种供MOL4DE用的格式，参见后面的说明。
用途：设置放大比例，以改变显示模型的大小
提示：Auto_scalingorManual:
响应：打入A或M
说明：Auto_scaling:自动选取大小尺寸并显示图形。
Manual:按用户输入的比例显示图形。
用途--旋转当前屏幕显示的图形
操作--
。STICK模型:
提示：ContigiousorStepping
响应:打入C或S
说明:Contigious为连续自动转动，
Stepping用户输入一次，转动一次。
进一步有:
提示:X，Y，Z，+，-
响应:X:选择绕X轴转动；
Y:选择绕Y轴转动；
Z:选择绕Z轴转动；
+:加快转动速度；
-:减慢转动速度。
。其他模型:
提示:Angles（Ax，Ay，Az）=
响应:打入Ax，Ay，Az三个角度。
说明:Ax，Ay，Az分别为绕X，Y，Z的角度，单为为度。
系统按X，Y，Z次序依次对数据进行变换，全部变换完成后再整个
地将显示的图形进行转动（一次）。
Model
用途：选择即将显示的分子的模型
提示：stick1，stick-2，Ball，CPK，stickAndball，Doted，Potential
响应：打入S，B，C，L，D或P
说明：Stick2:选择Stick2模型；
Ball - 选择Ball模型；
CPK - 选择CPK模型；
StickAndball - 选择Stick-Ball模型；
Doted - 选择Doted_Ball模型；
Potential - 选择Potential模型。本模型只有数据中提供了电子密度值的分子才有意义；
用ESC命令可以设置各种模型的参数，包括球和棒的大小和比例以及球和棒的颜色，详见ESC命令。
用途：选择系统使用的长度单位
提示：Bohr or Angsrom
响应：打入B或A
说明：B选择Bohr作单位；
A选择Angtrom作单位；
MOL4D允许使用以上任意一种作为长度单位，数据文件中不作声明。因此，要求用户自己选择。文件中原子坐标的数值你用什么单位表示，在显示时你也应选择同样的单位表示。Bohr单位比Angstrom的数值要小些，1Bohr=0。529Angstrom。因此，同一分子，用Bohr表示时数值比较大，用Angstrom表示时数值比较小。如果用Angstrom表示的分子选用Bohr单位，MOL4D在自动检测时价键数目变得很多，相距较远的，本来没有共价关系的原子，也会当成有共价关系而被连；反之，如果用Bohr表示的分子数据文件选用Angstrom作单位，则所有的原子都会孤立起来，不和周围原子有联系。利用这一现象可判断单位是否用对。
MOL4D设定的缺省长度单位是Buhr，你若习惯于使用Angstrom作单位，设定它并正常退出，MOL4D就把你的选择写在MOL4D。PKF文件中，下次进入时利用MOL4D。PKF文件就可自动选用新单位。
也可以用ATOB。EXE程序改变文件数值，把原来使用Angstrom单位的数据改成以Bohr为单位。
用途：将显示模型转变成其X=0平面的对称形，即上下颠倒
说明：本模型只适用于STICK-1模型，打入X后，MOL4D立即执行，没有进一步提问：因而无须用户响应。
用途：将显示模型转变成其Y=0平面的对称形，即左右颠倒
说明：本模型只适用于STICK-1模型，打入Y后，MOL4D立即执行，没有进一步提问，无须用户响应。
用途：将显示模型转变成其Z=0平面的对称形，即正面背面颠倒
说明：本模型只适用于STICK-1模型，打入Z后，MOL4D立即执行，没有进一步提问，因而无须用户响应。
用途：网格点的显示/屏蔽（切换）
说明：本命令在屏幕上没有格点时能叫MOL4D产生格点，而已有格点时则消除格点，格点的水平和垂直间距相同。间距所代表的长度显示于提示行中，因而可用来度量分子整个或某一局部的大小。本命令只有当屏幕上已显示图形时才会执行。
用途：设置显示屏幕底色。
提示：BackGroundColor（0-8）=
响应：打入0 – 8之间的一个数字。
说明：0代表黑色，1-7分别代表红，橙，黄，绿，青，蓝，紫（均系深色），而8则可用来输入组成颜色的R，G，B三个分量，每一分量取值0到63（6bit），所以实际可选用的底色有18bit，即256K种之多。
本命令在打入数据后，屏幕立即改变底色。注意:ALT-B也能改变显示窗口的背景色，和单打'B'不同，不能立即改变底色，而要将图象擦了重画。ALT-B速度慢，但只改窗口的背景色，而单打'B'则在屏幕周围也露出一点背景色。另外，一旦用过ALT-B，再打'B'就不起作用了。
用途：显示/屏闭十字光标，光标用于测量或控制
提示：for Measurement or for Controlling
响应：打入M或C
说明：打入M后，将出现全窗口十字光标，左上角显示十字光标当前位置，利用四个箭头键可移动光标的位置，从而可用来测量分子中任意两点的距离。
打入C后，屏墓上将出现一个小的十字光标，利用四个箭头键以及 +，- 符号键可控制图象转动，但仅适用于STICK模型。
在十字光标显示时，再按C键将使光标消失。
用途：寻找指定编号的原子在屏幕上的位置
提示：Number of atom =
响应：打入要寻找位置的原子的编号
说明：打入编号后，屏幕上将出现一闪烁光点，这一位置上的原子就是要查找的原子。
再打任意一键后可结束这一状态。
用途：测量键角和二面角
提示：Bond angle or Torsion anbgle?
响应：打入B或T
说明：打入B表示要测量键角，而T为二面角。
测量键角需要指出三个原子编号，而测量二面角需要指出四个原子编号，打入编号时用空格分开。编号一输入，系统即把相应的角度值显示在屏幕底下交互信息区。使用本命令之前，屏幕应预先显示一个模型，以便能进行观察，通常以STICK-1模型最方便，但用其它模型甚至不显示模型也行，只要内存有数据，就可测量；如果不知道屏幕上原子的编号，可按'N'键来显示。
用途：测量二个原子间的距离
提示：先提示From atom___，再提示to atom____
响应：按先后依次打入两个原子的编号。
说明：依次打入二个编号后，系统即把它们之间的距离显示在屏幕底下交互信息区。如果打入编号的两个原子是有价键连接的相邻原子，则所得到的数据就是该价键的长度。如果不知道屏幕上各原子的编号，可先按'N'键来显示所有原子或部分原子的标号。
用途：显示原点在屏幕上的位置。
说明：本命令是立即执行的命令，按了菜单名称的第一字母'O'后，屏幕上即出现一红色小块（如在分子图形上，会变其他颜色），小块所在位置就是这时显示的模型的坐标原点。利用四个箭头键可以移动原点，使下一次显示的模型在屏幕上与原来的图形不重叠。
用途：显示分子各个原子的编号。
提示：Full or Half of atoms
响应：打入F或H
说明：F为显示所有原子编号，H为显示前面一半原子的编号。
本命令是立即执行的命令，按了字母'F'或'H'后，在屏幕上全部或一半原子位置处即能见到对应的编号；显示前面一半原子的编号可避免被后面原子的编号复盖掉。
用途：在屏幕上列出分子每个原子的数据
说明：本命令是立即执行的命令，按了第一字母'T'后，屏幕上立即出现分为左右两页的分子数据。页满后，按任意键显示下一页，看完所有数据后，按任意一键能恢复原有屏幕状态。
用途：进行分子数据的文本编辑或分子图型的图形编辑
提示：Text edit or Graphic edit ?
响应:：打入T或G。
说明：T代表文本编辑，用来编辑MOL4D的数据文件。
用户每输入一行，系统就检查一行，如格式有错误，就会指示错误在何处，并停在同一行上，直到格式全对才会换到下一行。文件每一行都有相同格式，用来表示1个原子的6个参数，它们分别为：
原子编号，X，Y，Z（实数坐标），元素名（长为1-2的串），电子密度（实数）
各参数之间必须用逗号分开，可有多余的空格，数据长度无关。MOL4D编辑后，用ASCII形式写入磁盘文件，所以可以用任何文本编辑程序进行查看，或用它们来编辑这种文件。作为格式的参考样本，你可打开存于MOLLIB中的一个实际的文件来看一看。但必须注意，MOL4D也能接受域长固定的文件格式，这通常是由程序生成的数据文件，这时各个数据成分之间不用逗号，而是用空格分隔开来。
另外，电荷密度值域必须填上数据，否则运行时要出错，如不知道，可全填0。这样在MOL4D运行时不能产生表面电势模型，其它的模型则都不受影响。
G为图形编辑。可通过图形方式来修改分子数据的错误，对数据本身进行按比例放大或缩小，例如可以把用Angstrom表示的数据改成为用Buhr表示，或反之，等。但图形编辑功能总的说来尚未完善，有待进一步开发和完善。文本编辑功能也没有一般的专用的文本编辑，如PE2，
EDIT使用方便，要编辑较大的分子数据文件，还是退出MOL4D，利用这用文本编辑程序进行为妥，或在TC，TP，BC，BP等集成环境下进行。
用途：将显示的分子图形在打印机上进行硬COPY
说明：为了使硬copy的结果与屏幕见到的图形水平相当，理想情况是使用高级的彩色打印机，如激光彩色打印机，这是以后的事情。目前MOL4D只能将屏幕图形在黑白打印机上打印，并且是HARDCOPY，不作半色调处理，所以只有线状，点球状，以及MOL4DE产生的网格球状模型才有理想的打印效果，大面积涂色模型球状，球棒状模型都不会有好结果。
用途：在屏幕上显示帮助信息
说明：本命令提供的联机帮助信息来自MOLHELP。MSG文件。如果这一文件不在本目录，帮助功能就不能实现。
用途：清除内存缓冲器中的内容，屏幕也会刷新，这一命令相当于'NEW'命令在BASIC中的作用。
用途：退出MOL4D，在退出之前，将最后使用的文件名以及设置的参数，存到MOL4D。PKF文件中，以便下次运行时仍可从这里继续。
$2 功能键命令
用途--在标题行中提示功能键F3-F10的功能；
用途--恢复标题行的标题；
用途--在屏幕右上角显示坐标系，为用户提示X，Y，Z轴的方向；
用途--将经过放大，旋转等步骤调整好的图形坐标输出到文件，这种文件能被MOL4DE利用来产生各种模型。
说明--为了简单，MOL4DE中没有重复MOL4D所具有的那些基本功能，例如，不直接利用库中数据，不能进行放大，旋转，不能检测价键连接，等等。因此要想使用MOL4DE来产生模型，必须先用MOL4D来作好许多准备工作，包括读出文件，价键检测，图形大小以及它在屏幕上的位置，角度等的合适布局。MOL4DE利用这些中间结果来进一步产生别的模型。
用途--关闭或重显屏幕菜单。
说明--关闭菜单及时钟，使整个屏幕上只有分子图形，这在拍摄屏幕的彩色照片时有时会有这种要求。
用途--以当前的原点为中心，复制一个已在内存的分子的stick-1模型。
说明--这是在要求一个屏幕上画出同一分子的几个模型时可利用的手段。可以参看前面<MOL4D使用入门>中的第6节。
用途--在屏幕上显示MOL4D的CLUT（色彩查找表），或称调色板（PALETTE）。
用途--在屏幕上显示MOL4D设置的原子的色彩。
用途--读入仿射坐标系文件，将其转换成直角坐标；
用途--改变Z方向的透视系数；
说明--MOL4D原始设置的透视系数为0.017，本参数可在（0.0 - 0.2）范围内变化，超出这一范围图形明鲜失真。取0表示直投影。
$3 复合键命令
用途：为下次显示设置窗口底色（BackGround）；
用途:：清除（Clear）图形窗口；
用途：自动演示（Demo）；
用途：重画最后的（Last）模型；这是在原来图形在显示编号或光标等后被弄
坏了时使用的。
用途：在用Alt-W消去菜单后，重显菜单（Menu）；
用途：在屏幕底下加注大号字体的分子名字（Name）；
用途：系统RESET（复位/初始化）；
用途：显示（Show）MOL4D原始设置的参数；
用途：使用互补色彩表（Table），拍照时，底片变成反转片；
用途：消去菜单，使整个（Whole）屏幕用作图形窗口。
$4. 辅助键命令
用途：部分参数的设置
说明：ESC用来设置缺省驱动器号，模型中各物体（即球和棒）的颜色，以及BALL/CPK/STICK-BALL三种模型所用球或棒的大小比例参数，等。采用串行输入形式，即一个一个依次提示输入。
缺省驱动器用来确定分子数据库在那一个硬盘，以便MOL4D能找到和访问。用户可以建立自己的库，但所有的库必须在同一盘驱中。
球的颜色可用七种，编号1-7分别为红橙黄绿青蓝紫。在输入时，MOL4D依次提问H，O，N，C和其它，共五类元素使用什么颜色，按要求搭配后打入编号即可。缺省时，它们依此为5，1，2，4与6。
棒的颜色在球之后输入，缺省值为3，即黄色。
模型的大小比例参数包括：
BALL模型:球的半径/共价半径比，缺省为1
CPK模型:球的半径/共价半径比，缺省为1。5
STICK_BALL模型:球的半径，及棒的半径。
要着重说明的是STICK_BALL模型的球的半径的设置法。它用两个参数来控制。一个是SIZE，是模型中各原子半径共同的比例，取值以0.5~0.1为合适，另一个是0-1之间的实数，叫ALF，是控制各种原子半径与氢原子半径对比的一个参数，显示原子的球半径的计算规则如下:
R'=SIZE*（ALF*ROH+（1-ALF）*R[A]）
其中ROH为氢原子半径，R[A]为原子A的半径，R'为A显示用半径。显然，当ALF=1时，不管原子原来半径R[A]多大，画出来时都用同一大小半径SIZE*ROH的球表示；而当ALF=0时，则使用的半径只和原子原有半径有关，且正比于R[A]:SIZE*R[A]，当ALF取0-1间中间值时，则可使表示原子的球处于各种中间态。
MOL4D原始设置的SIZE值为0。7，ALF为0。5，这样的选择使代表不同原子的球大小有差别，但也不完全按原子实际比例画出。
STICK_BALL模型中，STICK的半径的缺省值为0.2，单位是BOHR。（氢原子的半径为0.7）
MOL4D还有一些和模形最终形状有关的参数由其他命令实现，例如菜单中的SIZE决定整个模型的大小，ROTATE决定模型的观察角度，F10决定模型的透视深度，等，就不放在ESC之下重复设置。
?
用途--分子参数查看；
+
用途:：
1）在ROTATE/CONTIGIOUS中用来加快旋转速度；
2）在ROTATE/STEPING中控制图形绕Z轴正向转；
-
用途：
1）在ROTATE/CONTIGIOUS中用来减慢旋转速度；
2）在ROTATE/STEPING中控制图形绕Z轴反向转；
←
用途：
1）游标（大或小）出现时使游标向左移动；
2）原点标记出现时使原点向左移动；
3）以上二者都不出现只有图形在时使图形向左移动；
→
用途：
1）游标（大或小）出现时使游标向右移动；
2）原点标记出现时使原点向右移动；
3）以上二者都不出现只有图形在时使图形向右移动；
↑
用途：
1）游标（大或小）出现时使游标向上移动；
2）原点标记出现时使原点向上移动；
3）以上二者都不出现只有图形在时使图形向上移动；
↓
用途：
1）游标（大或小）出现时使游标向下移动；
2）原点标记出现时使原点向下移动；
3）以上二者都不出现只有图形在时使图形向下移动；
用途：用图象方式使整个图形窗口内容向左移动；
用途：用图象方式使整个图形窗口内容向右移动；
用途：用图象方式使整个图形窗口内容向上移动；
用途：用图象方式使整个图形窗口内容向下移动；
用途：在文本编辑时用来删字。
八．出错或警告信息
以下列出的是MOL4D运行时可能发出的错误或警告信息，大体按照可能性的大小
排列。前面的编号是为引用方便这里加上的，实际出错信息中并无编号。
1。Configulation File MOL4D.CFG Not fonund。
当前目录中找不到MOL4D.CFG文件。MOL4D运行后如正常退出，必定产生名为MOL4D.CFG的文件，用来记录本次运行时设置的配置信息，无此文件则用户前一次设置的配置信息不能利用，会产生库文件找不到或已建库不再提示的情况。详见四。$7有关MOL4D产生文件的讨论。
2。Pick File MOL4D.PKF Not fonund。
当前目录中不出现MOL4D.PKF文件。MOL4D运行后如正常退出，必定产生名为MOL4D。PKF的文件，用来记录本次运行的一些状态，无此文件则用户前一次工作时所见到的状态完全不能恢复，所有的工作都将从头开始，但不应响工作。详见四。$7的讨论。
3。Use MOL4D.PKF to recover last session [Y/N] ？
利用MOL4D.PKF文件恢复前次运行的状态需要时间，若不希望这样做时可以按'N'键。
4。File XXX.DAT not found。
A。在读MOL4D。PKF文件所记录的上次用到的分子文件时未找到这一文件（此文件必被人删除了!）。---这时可以不加理采。
B。在执行FILE/LOAD命令时，没有找到用户指示的分子数据文件。---说明文件名输入不对，应从新输入正确的名字。
5。Unit error? Press 'U' to change unit。
输入数据文件结束时，MOL4D检查价键数目与原子数目的比例，当此比例不正确或可疑时（如价键数<原子数-1，或价键数>2倍原子数）发出这一提示，供用户考虑，若单位选择错误，则可按'U'键改选单位。
6。File reading error.
7。Reading error in lineXX。
以上两条信息都是在输入数据文件时，由DOS检查出来的读错误，使系统无法显示它的模型。
8。Data file format error in lineXX。
这是在输入数据文件时，由MOL4D检查出来的某行格式错误。
9。Number of atoms outoff range.
输入数据文件太大，原子数目超过了MOL4D允许的最大数（350个）；这一错误发生时，可以要求软件开发者解决。
10。Number of bonds outoff range.
输入数据文件太大，或单位选择错误，使MOL4D检查时价键的数目超出允许的最大数1000个；这一错误发生时，也可以要求软件开发者解决。
11。Number of slide outoff range.
在要求显示大分子的CPK模型时可能出现这个错误，CPK模型将每个原子（球）切成8-32片（SLIDE），整个分子允许的最大片数是3000片，超出这一最大数时就发出这一提示，且不进行显示；这一错误发生时，也可以要求软件开发者解决。
12。MPCfile first line format error。
在执行LIB/MPC LIB/LIST命令时出现的一个错误。MPC文件的第一行内容必许是是两个数，分别指示组成分子的原子数目和价键数目，如果不是这样（例如把其它格式文件放到MPC库中），就发出这一提示。MPC文件的格式见前面<MOL4D功能>中说明。
13。Dotfilesnotfound。
在要求显示分子的DOTED_BALL MODEL（点球模型）或POTENTIAL MODEL（电势模型）时出现这个错误。这两种模型的产生都要利用存放在当前
目录中的五个球面点阵数据文件DOT*。DAT，如果这些文件被删除，就发出以上信息；一旦出现这一错误，可以运行DOTSGEN。EXE来产生。
14。SAveData[F4] and using MOL4DE to create MESHBALL model。
在要求显示分子的MESH_BALL MODEL（网格球模型）时出现这个错误。MOL4D不能产生这种模型，但可以为产生这种模型准备数据（选取合适的大小，屏幕位置，观察角度），然后用F4命令将这时的数据输出到指定文件并退出，再运行MOL4DE来产生这一模型。
15。File not loaded。Use LIB or FILE to load file or use EDIT to creat a file。
分子数据文件尚未装入内存，就想用MODEL命令来产生各种分子模型时系统发出的一个提示信息。
16。No picture on screen，use LIB or FILE to load file or use EDIT to creat a file。
在进行原子的距离（DIST）或角度（ANGLE）等参数检测工作前，应先在屏幕上显示一个分子模型，如果数据没有安装，因而屏幕上没有显示分子模型，就想要从事以上工作，就会出现这一提示。
17。Only STICK-1 model can be transformed。
有几种图形变换功能只适用于STICK-1模型，如X轴对称，Y轴对称，如企图对其它模型实施这些变换就发出这一提示。
18。No data in buffer。
执行有的命令必须要求内存缓冲区中已存在数据，如FILE项中的SAVE命令，显然内存缓冲区没有数据时是不可能执行这类命令的，这时就发出这一提示。
19。Current molecular file is already in lib XXX。
在执行LIB /XXXLIB /INSERT命令时查出的一个信息，原因是用户指示的库XXXLIB中已有了当前名称的数据文件。如果允许写入，原有的文件就会被复盖掉。如果用户实际就想要更新文件，则应预先用DELETE（在LIB下）命令删除库中原有文件然后再进行插入。
20。File ***.DAT inserting to LibXXX LIB failed。
在执行LIB / XXXLIB / INSERT命令由DOS查出来的一个错误，原因可能是因磁盘已满，无法执行文件的写操作。
21。File MOLHELP.MSG not found.
在执行HELP命令时出现的信息。MOLHELP。MSG是MOL4D执行ON-LINE HELP功能时所利用的文件，它应存在当前目录中。找不到此文件说明已被删除或从来没有COPY过，应从原始盘中COPY或重新COPY一个。
22。WithoutparameterofElectronicDensityindatafile。
在要求显示分子表面电势模型时出现的错误，为了产生表面电势模型要求数据文件每行最后记录原子的正确的电荷密度值，MOL4D若发现所有原子都是0或相同时发出这一提示。MOL4D的文件格式规定了每行最后必许有一个实数值，如果不显示分子表面电势模型，可将此值全填为0，或另一个相同的数值。
23。Error in ID#。
24。Error in X value。
25。Error in Y value。
26。Error in Z value。
27。Atom name Error。
28。Error in ED value。
以上20-25条都是在执行EDIT/TEXT命令时出现的错误。MOL4D要求的数据文件每一行有规定的格式，当分子数据进行文本编辑时，用户每打入一行，MOL4D就检查一行，当发现其中某个数据段有错时就会指示与该段相对应的错误。
29。WARNING：Vectorial font file <TRIP.CHR> not found.
当前目录中不存在BORLAND矢量字体文件TRIP.CHR引起的。这是一个警告，因系统仍可照常运行，只是MOL4D的封面（第一屏幕）所有文字的字体将变得很小，很不雅观，但不影响其后的所有工作。从其它目录（如BP所在目录）复制一个到当前目录中再运行就会正常。
30。Font file <14X9.FON> not found! System halt.
这是由于在当前目录中不存在点阵字体文件14X9.FON引起的，没有这一文件，连菜单都不能显示了，所以系统将立刻停止执行。从其它目录（如BP所在目录）中复制一个到当前目录中再运行就会正常。
附录
A1。MOL4D使用的分子图形学算法
以下仅介绍MOL4D中分子几何模型产生的算法。
l STICK_1模型
不带灰级的STICK-1模型的MOL4D版本采用了分平面切换法实现动态显示。256色所对应的8个逻辑色平面分成0-3与4-7两组，当一组显示时，另一组被屏蔽。画图在被屏蔽的那组进行，画完后交换两组的屏蔽和显示。屏幕的菜单等固定图形必须在两组平面都画上。采用明暗表示远近的MOL4D新版本中，价键以单一的色彩（兰色）表示，使用32级（5BIT）灰度，并与菜单（16色，4BIT）共用相同位平面。动态图形的产生利用计算-显示-延迟-擦除'过程的反复来实现，擦除就是用屏幕底色重新画图。
l STICK_2模型以及MOL4D的球状模型，球棒模型
这些模型都是由球，柱等凸的物体组成，且不存在空间的重迭，也不可能出现深度约束环，故都可用深度优先法（先画远物再画近物）来实现正确消隐。球体用填色椭园环（两中心接近，长短轴平行，弧相交或不相交的椭园的间隙）迭加法产生，这是球的涂色算法中极快又极好的一种算法；园柱用正16面柱逼近，两个底面不画，因可见面视线必被球所阻档。
l CPK模型
允许球与球空间重迭（相互嵌入）的填充球状模型。在MOL4D中，这种模型的球用填色同心园片迭加产生，不同球的组成园片，按深度大小统一快速排序，然后依次交替画出。由这样产生的CPK模型光线与视线必重合，立体感不如允许光线从侧面照来的球状模型强，为此，我们在MOL4DE中改用了其他实现方案。
l 点球模型
先用一个程序产生几种尽可能均匀分布于单位球面的点集，它们构成点球模型以及以下介绍的几种物理模型的共同模板。生成点球模型时，根据原子半径大小调用不同大小的点集并进行扩大，再考察每个点是否落在邻近球的半径内，以确定该点要画或不画。
均匀分布于球面的点集利用球面的三角剖分来实现，为此，先将球面划分成N个等宽的纬度带，纬度最高的的带剖分成6个三角形，次高纬度带剖分成12个三角形，再下去是18个，24个三角形，等。每个三角形中心设置一个点。以前我们在MOL3D中，曾采用在12/20等正多面体中均匀插点法，效果可能更好，但手续较繁，为了得到不同大小的几个点集，要使用使用不同面数的正多边形，而上面的方法则只改变一个参数（N）就可得到一个不同大小的点集，比较方便。
以上是MOL4D的点球模型，而MOL4DE的点球模型则类似于以下网格球模型，确定
一点画或不画，要计算包含此点的平面块的每一点的深度。
l 网格球模型及MOL4DE的其它模型
本模型，以及MOL4DE的其他模型，都用Z缓冲法实现。网格用空间平面块（三角形或四边形）的边界组成，整个球，整个模型的产生归结为每一个网格的产生，方法为:计算平面块上每一点的深度，并与Z缓冲器中对应点的深度值比较:当前者小于后者时，若该点为平面块的边界点，就用该平面应有的色彩和亮度等级画出这一点，若该点为内点，则用底色来涂掉这一点。Z缓冲器中预先全部设为最大深度值。
Z缓冲由扩展内存构成的虚拟盘来担任，深度用二字节整数表示。如果不设拟盘，也可用硬盘代替，但速度就要大大慢下来，特别是286或低档386机。
A2 利用MOL4D制作教学软盘片和幻灯片
我们为MOL4D显示的图形制作成教学软盘提供了工具。包括：
l 图象和图象文件的产生：由MOL4D完成；
l 图象文件的读取与再显：由SI.EXE实现，SI是SHOW_IMAGE的缩写。SI.EXE是我们为显示TVGA256色任意一种分辨率的图象（共有五种）而编写的通用显示程序，它可以用来显示MOL4D产生的两种高分辨率的分子图象，也可以用来观看其他的256色图象。
l 图象数据的压缩及恢复:由通用压缩软件LHA.EXE完成。MOL4D产生的。
l IMG文件很大，当使用$62模式显示时为768 KB，$5E模式也有480 KB，且还要外加调色版数据文件，不经压缩，一张1.44M的高密度盘只能存放1-2幅图象。而经过压缩软件LHA。EXE压缩缩，一幅图象只有20多KB，同样一张盘能存放50幅以上的图象。
以下我们介绍软盘的制作步骤。
1。利用MOL4D，在屏幕上显示需要的分子模型，模式可以任选，图形的尺寸约占整个屏幕二分之一到五分之三间为合适；
2。利用菜单FILE/SAVE_IMAGE命令输出图象，共得两个二进制数据文件，一个是图象文件本身XXX.IMG，另一个是调色板数据文件XXX.PAL。这里的XXX代表被显示的分子数据文件名。
3。利用SI.EXE检查一下输出文件是否正确与满意。为此，打入SI，这时屏幕上出现提示SELECT MODE：
1:1024*768，2:800*600，3:640*480，4:640*400，5:320*200
打入1或2，屏幕上再出现提示
IMAGE FILE［.IMG + .PAL ］=
后，再打入文件名（不需加扩展名）XYZ，屏幕上立即可看到分子XYZ的图象。
4。利用通用压缩软件LHA.EXE压缩图象数据。为此打入
LHA XYZi［.LHA］XYZi.IMG XYZi.PAL
这样，稍等片刻，就把XYZi.IMG和XYZi.PAL两个大文件压缩成一个很小的XYZi.LHA文件。其中i是编号，同一分子用不同模式可产生多幅图象，所以要用编号区别，也可用不同的字母代替。
5。清除XYZ.IMG和XYZ.PAL。
6。重复以上1-5步骤，对不同的分子或不同的分子模型生成一批压缩文件。
7。格式化一张空软盘，将以上生成的压缩文件连同SI.EXE以及LHA.EXE一起COPY到软盘中（一张不够可用几张），就完成了整个制作过程。
软盘用户使用软盘的过程如下：
1。利用通用压缩软件LHA。EXE从压缩文件恢复图象文件。为此打入
LHAeXYZi [.LHAi ]
这样，稍等片刻，就把XYZ.IMG和XYZ.PAL两个大文件从压缩文件XXXi.LHA中恢复出来。
2。利用SI.EXE来显示文件。为此，打入SI，这时屏幕上出显提示
SELECT MODE：
1:1024*768，2:800*600，3:640*480，4:640*400，5:320*200
打入1或2，屏幕上再出现提示
IMAGE FILE ［ .IMG + .PAL ］=
再打入文件名（不加扩展名）XYZ，屏幕上立即可看到一幅分子XYZ的图象。
A3 利用MOL4D拍摄幻灯片和彩色照片
利用MOL4D产生的图象，也制作幻灯片或拍摄彩色照片，步骤为:
1．利用MOL4D在屏幕上显示需要的分子模型，模式可以任选，图形的尺寸约占整个屏幕二分之一到五分之三间为合适；
2．将屏幕的亮度和对比度都调到尽可能大；
3．将亮度由大渐渐调小，直到背景看不到扫描线为止；
4．设采用135相机，100锭底片。距离应在0.6 - 0.7米间，使整个图形包括完整菜单都看到，光圈放在5.6，快门设到15分之1秒。
A4 利用MOL4D为制作计算机动画服务
MOL4D连续输出的的图象，可以利用动画技术来处理和重放，使原来很慢的显示过程变得很快，速度至少可提高二个数量级。以下我们通过抗癌增敏药物分子SR2508的CPK模型连续转动图象的输出为例子，来说明操作过程。
MOL4D连续输出的图象的步骤为：
1。起动MOL4D；
2。用UNIT命令选ANGSTROM为单位（因SR2508.DAT文件使用了这一单位）；
3。用LIB/1/LIST命令列表并选择SR2508文件读入；
4。用SIZE/MANUAL放大所见的STICK-1模型，放大比例为15倍；
5。用MOLDEL命令选择CPK模型进行显示；
6。利用ROTATE命令，
当提问X.Y.Z的旋转角度时，打入（0 18 0），即绕Y旋转18度，其余轴不转；
当提问旋转次数时，打入20；这样20次后为360度，可反复循环利用；
当提问是否要输出到磁盘时，回答‘YES’；
当提问是否要输入一个图象作为背景时，回答‘NO’；
当提问输出图象大小时，选择3（320*200）；
接着计算机就开始一幅一幅地产生图象并输出到名为TMPi.IMG的文件中去了，由于我们的图象较小，所以386上不到三分钟就可结束。
7。用QUIT命令退出MOL4D。
接着是用MOL4D以外的软件对20幅图形进行处理，产生出它们的图象差，构成20幅很小的图象差文件，把这些图象，连同第一幅的完整图象，一起放到内存或送到虚拟盘中，用一程序依次将它们送到显示内存，就会产生奇妙的动画效果了。
五. 参考文献
[1] <分子三维图形显示软件MOL3D简介>，第二届全国分子力学及药物分子设计学术会议论文集，1989年11月，上海。
[2] J.G.Henkeland F.K.Clark，"Molecular Graphics On The IBMPCMicrocomputer"，ACADEMIC PRESS，1985，N.Y。
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