MS入门手册（5）：Materials Studio制作高质量科技论文图片！
这篇教程为怎样利用Materials Studio（MS）软件做出能用于科技论文发表的高质量图片。
Materials Studio软件是针对材料的原子和分子结构层次的建模和计算，因此，本文讲解的内容也是包含材料原子、分子结构图片的制作方法。
如果您已经具备分子模拟相关的方法和理论基础，那么读过本文后将更有助于您发表高质量论文；如果您不具备分子模拟的基础知识，甚至也不做分子模拟研究，但只要您从事的研究与材料学科相关，那么也有机会仅利用Materials Studio软件中Visualizer的作图功能做出高质量分子结构图片，用于科技论文、海报或研究报告中。
在科技论文中，图片是非常重要的一部分，做出高质量图片能给期刊编辑、审稿人、读者留下深刻的印象，不仅有助于论文被录用和发表，更有助于提高论文的影响力。
高质量图片的制作离不开分子结构显示方式的选择和调整。我们以碳纳米管为例，介绍如何恰当的调整显示、光照、分辨率等设置，进而完成高质量图片的制作。
1. 建模
首先，打开Materials Studio软件后，请大家新建或打开一个工程文件，如果忘记了操作方法，记得复习前面讲过的相关内容。然后，依次点击菜单栏“Build”— “Build Nanostructure”— “Single-Wall Nanotube”。
在弹出窗口中完全按照下图所示的操作面板参数进行设置，最后点击“Build”，就建立了一根（6,6）碳纳米管模型。
最终效果如下图所示。不过一般来说，碳纳米管的两端要用H来饱和，也就是Hydrogen termination选择both ends，本教程中没有考虑。
2. 视角调整
新建碳纳米管后，默认的观察方向平行于Z轴，即碳纳米管的中轴线方向。
显然，在这个视角下，无法观察到管状结构，如果观察者不知情，甚至根本不知道它是碳纳米管。
因此，这时我们用鼠标先选择工具栏上的“3D Viewer Rotation Mode”，然后再用鼠标左键点击视窗中任意位置，按住左键不放，进行拖动，旋转碳纳米管直到我们认为能够让其他人也观察到管状结构的视角。
然后再点击旋转按钮旁边的放大镜，即“3D Viewer Zoom Mode”，再对碳纳米管进行缩放，直到大小合适。目前，大家都能看清楚它的确是碳纳米管了。
3. 显示方式调整
接下来我们介绍有关分子结构显示方式的调整。
在SWNT.xsd文件视窗中空白位置点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Display Style”，窗口左侧的单选按钮“None”、 “Line”、“Stick”、“Ball and stick”、“CPK”、“Polyhedron” 描述的是对分子结构中原子和化学键的显示方式，分别表示“不显示”、“线型”、“棒型”、“球棒型”、“球形”、“多面体型”。
以球棒型为例，选择“Ball and stick”按钮，就能看到下图的效果。
然后，我们再修改视窗的背景色。在SWNT.xsd文件视窗中空白位置点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Display Options”，再选择第三个标签“Backgrounds”。
我们发现，Materials Studio软件默认的背景色是黑色，但在科技论文中，推荐使用白色背景，最不推荐的是黑色背景，如果确有必要，也可以使用其他颜色背景，也可以自定义背景图片。这里，我们将它改成白色背景。点击“Solid color”右侧颜色条，即可选择白色背景。
我们刚才在新建碳纳米管后就发现了一个问题：默认沿轴线方向的视角观察不到纳米管的整体结构，而仅能看到一个圈。
原因是Materials Studio初始使用了直接投影的方式，即不改变物体的大小，直接投影在屏幕上，这是Materials Studio软件的默认设置。这种显示方式的优点是不会造成分子结构的畸变，但缺点是无法模拟人眼观察物体的效果。
人眼观察物体时，视线在远方相交于一点，观察到远处的物体较小、近处较大，这样就产生了立体感。Materials Studio默认不开启透视模式，开启的方发是将“Display Options”窗口切换到第一个标签“Graphics”，在左上角“Projection”区域选择“Perspective”，然后再输入0至120度范围内任意角度，即切换到透视图的显示模式。
最后，切换到碳纳米管视窗，点击工具栏上“3D Viewer Reset View”按钮。
此时，沿碳纳米管轴线方向也能完全看清楚它的全面貌了。
眼睛观察物体时，看到的远处的物体会或多或少融入一部分背景色，景深越强，融入的背景色成分越多。
打开“Display Options”窗口，切换到“Graphics”标签下，并选择“Depth cue”选项，然后调整它右侧的“Depth cue intensity”实现。当调整到Low的程度时，完全不融入背景色；当调整到High时，融入较多的白色背景色，碳纳米管远处的部分被严重雾化。
4. 光线与照明方式调整
最后介绍光线和照明的调整方法。在SWNT.xsd文件视窗中空白位置点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Lighting”，打开光线调整面板。
Materials Studio软件对光线的初始设置已经基本合适，适合大多数情况，可以不再过多调整。
1号光源照射到物体上的漫射色是白色，可以简单理解成光源颜色，也是推荐使用的颜色，如果亮度不足，可以打开2、3号光源，如果角度不合适，可以拖动箭头调整照射方向。
“Ambient color”表示环境光，即它周围的物体反射到该物体上的颜色，黑色表示遮蔽环境光。
最下方的“Shininess”代表反射光斑的光强，将滑块向“High”方向调整，光斑亮度越强。
5. 导出图片
现在，我们对分子结构显示的调整已经完成了，此时，大家先不要着急截图，获取这张图片。
如果您正在准备一场讨论会的汇报文件，或者撰写一份实验或研究报告，那么截图这种方法是合适的。使用键盘上“Print Screen”或者“Alt+Print Screen”可以完成，使用其他截图工具也可以。
如果用于发表论文，或制作海报，那么图片的分辨率是远远不够的，一般要求达到300dpi以上。
在导出图片前，首先点击工具栏上“3D Viewer Fit to View”按钮，使碳纳米管充分占据视窗。
然后，点击菜单栏“File”，再点击“Export”按钮，在弹出窗口中指定图片导出的路径，在保存类型中选择“Structure Bitmap（.bmp）”，文件名就自动修改成了“SWNT.bmp”。
再点击“Options”按钮，在弹出窗口中先选择“Maintain aspect ratio”锁定图片纵横比，以免分子结构变形，然后根据自己的需求输入以像素数量为单位的图片横向和纵向的尺寸，数值越大，分辨率越高。
最后，依次点击“OK”、“保存”，一张高质量图片就制作完成了。
本教程最后，我们给大家展示一张利用Materials Studio软件制作的碳纳米管的结构图，这张图将观察点设定在了碳纳米管内部的轴线上，可以给人身临其境的感觉，像是进入了碳纳米管内部。
其实做法很简单，将以上步骤完成后，打开3号光源，选择工具栏的放大镜工具，在视窗上按住鼠标左键向上方拖动到合适位置即可。只要大家熟练掌握了这些方法，灵活运用，就能很容易做出用于科技论文发表的高质量图片。
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