はじめに 以前RCSBを見ていたとき、Molecule of the Month（以下、MOTM）というコーナーを見つけました。内容もさることながら、分子の可視化イラストがひと目でわかるほど独特です。こうした表現は、学術誌でも、ChimeraXやPyMOLのような一般的な分子可視化ソフトでも見たことがありませんでした。MOTMのイラスト ChimeraXで似た表現を再現しようとしましたが、仕上がりはまったく違いました。Mol*のプリセットも試しましたが、やはり同じにはなりません。調べてみると、このレンダリングはIllustrateによるものでした。Fortranで書かれた分子画像レンダリングプログラムです。 レンダリングの仕上がりは確かに魅力的ですが、実際に使うには「.inp」と.inpファイルを作成し、構造や色、視点、輪郭、出力設定を手動で指定する必要があります。 たまに画像を1枚作るだけなら、AIの助けも借りて何とかなるかもしれません。しかし実際には、構造の向きや色を何度も調整することになります。変更のたびにスクリプトを編集して再レンダリングする必要があり、配色を決めるのも手間です。とても使いやすいとは言えません。 そこで、構造はすでにChimeraXで開いているし、プラグインも自由に追加できるのだから、ChimeraX上でそのまま完結できないだろうかと考えました。 そんな発想から作ったのが、ChimeraX-Illustrateです。ChimeraXのバンドルで、配色をワンクリックで変更したあと、現在のChimeraXのシーンを取り込んでIllustrate風にレンダリングし、書き出せます。 概要 プロジェクトをダウンロード： BASHコピーcd ~ git clone https://github.com/Jaaayden/ChimeraX-Illustrate.git ChimeraXのコマンドラインでインストール： CHIMERAX-PYTHONコピーdevel install ~/ChimeraX-Illustrate ChimeraXを再起動して、次を実行： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrate 構造を開き、表示内容と視点を調整する； 配色を選び、現在のシーンを取り込む； PNGで書き出す。必要なものTip以下の手順はmacOSを対象としています。必要なもの： ChimeraX 1.10または互換性のある安定版； Git； ChimeraXで開ける構造ファイル。詳しい手順 インストール まず、システムのターミナルでリポジトリをクローンします： BASHコピーcd ~ git clone https://github.com/Jaaayden/ChimeraX-Illustrate.git 次にChimeraXを開き、以下を実行します： CHIMERAX-PYTHONコピーdevel install ~/ChimeraX-Illustrateインストールが終わったらChimeraXを再起動し、次を入力します： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrateこれでツールウィンドウが開きます。 プロジェクトを更新する場合： BASHコピーcd ~/ChimeraX-Illustrate git pullを再度実行し、devel installその後ChimeraXを再起動します。 構造の準備 ChimeraXで構造を開きます。ここでは7E2Yを例にします： 表示内容を調整し、適切な視点を選びます： 注意：このプラグインはChimeraXで表示されているatom、cartoon、またはmolecular surfaceをもとにシーンを取り込みます。原子がこれらのいずれの形式でも表示されていない場合、プラグインでは取り込んでレンダリングできません。 必要な原子を表示し、見やすい視点に回転 プリセットで配色をワンクリック適用 次を実行します： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrate ツールウィンドウには5種類の配色が用意されています： Classic Chains：定番の柔らかなチェーン配色。 Cool / Warm Complex：寒色と暖色を交互に使い、多サブユニット複合体に適しています。 Nucleic Base Contrast：タンパク質、核酸の骨格、塩基を色分けします。 MotM Spectrum：青、緑、紫、マゼンタ、暖色を使います。 Monochrome Blues：濃淡の異なる青で、繰り返し構造のチェーンや対称アセンブリを表します。 これらの配色は、PDB-101でよく見られるフラットな色使いと黒い輪郭を参考にしていますが、特定のMolecule of the Monthのイラストを色まで忠実に再現するものではありません。 配色はチェーンの順に割り当てられ、機能ドメインを自動判定することはありません。Nucleic Base Contrastまた、標準的なDNA/RNAの原子名をもとに、糖・リン酸骨格と塩基を区別します。 配色を選んだら、Apply Colorsをクリックします。 プリセットでも十分きれいに仕上がりますが、必要に応じて色を手動で調整することもできます。 プリセットで配色をワンクリック適用 シーンを取り込んでレンダリング： ツールウィンドウでCapture Current Sceneをクリックします。 コマンドを直接実行することもできます： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrate capture プラグインは現在表示されている原子、cartoonの残基、または分子表面のパッチを取り込み、対応する色、原子半径、グループ情報を読み取ります。 最終的なレンダリング結果は原子球で構成されます。Cartoonや分子表面の元のジオメトリメッシュをそのままラスタライズするのではなく、Illustrate風の原子球に変換します。 プラグインが取り込むのは、その時点のシーンのスナップショットです。そのため、あとからChimeraXのカメラ視点を変えた場合は、もう一度取り込む必要があります。パラメーターの変更は取り込み済みのシーンにのみ反映され、元の構造や入力ファイルは変更されません。 シーンを取り込んでレンダリング （任意）レンダリング設定を微調整：シーンを取り込んだあと、ツールウィンドウで次の項目を調整できます。 外側の輪郭； サブユニットの境界； 残基の境界； 原子の色と陰影； ソフトシャドウ； フォグ効果； 背景の不透明度。 プレビューの既定サイズは512ピクセル（最大1024）です。輪郭レベルの既定値は4です。よりシャープな輪郭にしたい場合は、1～3を試してください。 既定の設定で十分きれいに仕上がるので、通常は手動で調整する必要はありません。 パラメーターの説明や推奨範囲を確認できるほか、既定値に戻すこともできます。 画像を書き出す： ツールウィンドウで出力サイズを変更し、そのまま画像を書き出せます。書き出しオプション コマンドラインから実行することもできます： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrate save /absolute/path/to/illustrate.png transparent true 出力サイズを指定： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrate save /absolute/path/to/illustrate.png transparent true width 3000 height 3000 出力サイズは2～8000ピクセルに対応しています。4096ピクセルを超える場合は、メモリ使用量を抑えるために分割処理を行います。それでも大きな画像ほどレンダリングに時間がかかり、メモリも多く必要になります。 取り込み済みのシーンを消去する場合： CHIMERAX-PYTHONコピーillustrate reset このスタイルの画像なら、ほとんどの場合1200 × 1200で十分です。4000 × 4000と8000 × 8000の差はごくわずかで、それ以上大きくしてもあまり意味はありません。書き出した画像おわりに このプラグインを作った理由はシンプルです。Illustrateの仕上がりはとても魅力的で、スライドに載せるのにぴったりだと思いました。堅苦しさを和らげ、緊張感のある場面を少しやわらげてくれます。ただ、Fortran版Illustrateの使い方は、日常的な構造描画には少し手間がかかります。 このプラグインを使えば、一連の作業をChimeraX内で完結でき、MOTM風のイラストを簡単に作れます。ChimeraX上なら、ほぼ1分もかかりません。MOTM風の分子可視化イラストを手早く作りたいときは、.inpファイルを手書きするより、ずっと手軽です。 ぜひGitHubで試して、フィードバックをお寄せください。
はじめに
以前RCSBを見ていたとき、Molecule of the Month（以下、MOTM）というコーナーを見つけました。内容もさることながら、分子の可視化イラストがひと目でわかるほど独特です。こうした表現は、学術誌でも、ChimeraXやPyMOLのような一般的な分子可視化ソフトでも見たことがありませんでした。
ChimeraXで似た表現を再現しようとしましたが、仕上がりはまったく違いました。Mol*のプリセットも試しましたが、やはり同じにはなりません。調べてみると、このレンダリングはIllustrateによるものでした。Fortranで書かれた分子画像レンダリングプログラムです。
レンダリングの仕上がりは確かに魅力的ですが、実際に使うには「.inp」と.inpファイルを作成し、構造や色、視点、輪郭、出力設定を手動で指定する必要があります。
たまに画像を1枚作るだけなら、AIの助けも借りて何とかなるかもしれません。しかし実際には、構造の向きや色を何度も調整することになります。変更のたびにスクリプトを編集して再レンダリングする必要があり、配色を決めるのも手間です。とても使いやすいとは言えません。
そこで、構造はすでにChimeraXで開いているし、プラグインも自由に追加できるのだから、ChimeraX上でそのまま完結できないだろうかと考えました。
そんな発想から作ったのが、ChimeraX-Illustrateです。ChimeraXのバンドルで、配色をワンクリックで変更したあと、現在のChimeraXのシーンを取り込んでIllustrate風にレンダリングし、書き出せます。
概要
必要なもの
以下の手順はmacOSを対象としています。
必要なもの：
詳しい手順
インストール
まず、システムのターミナルでリポジトリをクローンします：
次にChimeraXを開き、以下を実行します：
インストールが終わったらChimeraXを再起動し、次を入力します：
これでツールウィンドウが開きます。
プロジェクトを更新する場合：
を再度実行し、devel installその後ChimeraXを再起動します。
構造の準備
ChimeraXで構造を開きます。ここでは7E2Yを例にします：
注意：このプラグインはChimeraXで表示されているatom、cartoon、またはmolecular surfaceをもとにシーンを取り込みます。原子がこれらのいずれの形式でも表示されていない場合、プラグインでは取り込んでレンダリングできません。
次を実行します：
ツールウィンドウには5種類の配色が用意されています：
これらの配色は、PDB-101でよく見られるフラットな色使いと黒い輪郭を参考にしていますが、特定のMolecule of the Monthのイラストを色まで忠実に再現するものではありません。
配色はチェーンの順に割り当てられ、機能ドメインを自動判定することはありません。Nucleic Base Contrastまた、標準的なDNA/RNAの原子名をもとに、糖・リン酸骨格と塩基を区別します。
配色を選んだら、Apply Colorsをクリックします。
プリセットでも十分きれいに仕上がりますが、必要に応じて色を手動で調整することもできます。
ツールウィンドウでCapture Current Sceneをクリックします。
コマンドを直接実行することもできます：
プラグインは現在表示されている原子、cartoonの残基、または分子表面のパッチを取り込み、対応する色、原子半径、グループ情報を読み取ります。
最終的なレンダリング結果は原子球で構成されます。Cartoonや分子表面の元のジオメトリメッシュをそのままラスタライズするのではなく、Illustrate風の原子球に変換します。
プラグインが取り込むのは、その時点のシーンのスナップショットです。そのため、あとからChimeraXのカメラ視点を変えた場合は、もう一度取り込む必要があります。パラメーターの変更は取り込み済みのシーンにのみ反映され、元の構造や入力ファイルは変更されません。
プレビューの既定サイズは512ピクセル（最大1024）です。輪郭レベルの既定値は4です。よりシャープな輪郭にしたい場合は、1～3を試してください。
既定の設定で十分きれいに仕上がるので、通常は手動で調整する必要はありません。
パラメーターの説明や推奨範囲を確認できるほか、既定値に戻すこともできます。
ツールウィンドウで出力サイズを変更し、そのまま画像を書き出せます。
コマンドラインから実行することもできます：
出力サイズを指定：
出力サイズは2～8000ピクセルに対応しています。4096ピクセルを超える場合は、メモリ使用量を抑えるために分割処理を行います。それでも大きな画像ほどレンダリングに時間がかかり、メモリも多く必要になります。
取り込み済みのシーンを消去する場合：
このスタイルの画像なら、ほとんどの場合1200 × 1200で十分です。4000 × 4000と8000 × 8000の差はごくわずかで、それ以上大きくしてもあまり意味はありません。
おわりに
このプラグインを作った理由はシンプルです。Illustrateの仕上がりはとても魅力的で、スライドに載せるのにぴったりだと思いました。堅苦しさを和らげ、緊張感のある場面を少しやわらげてくれます。ただ、Fortran版Illustrateの使い方は、日常的な構造描画には少し手間がかかります。
このプラグインを使えば、一連の作業をChimeraX内で完結でき、MOTM風のイラストを簡単に作れます。ChimeraX上なら、ほぼ1分もかかりません。MOTM風の分子可視化イラストを手早く作りたいときは、.inpファイルを手書きするより、ずっと手軽です。
ぜひGitHubで試して、フィードバックをお寄せください。