Intro
之前浏览 RCSB 的时候，发现一个板块 Molecule of the Month（下文简称 MOTM），与内容相比，一眼就能看出其分子可视化插图非常特别，这种效果在无论是在期刊中，还是常用的分子可视化软件如 ChimeraX、PyMol 都没见到过。
MOTM 中的插图
我尝试在 ChimeraX 中复现类似的效果，但效果大相径庭；也尝试过 Mol* 中的预设，效果也不尽相同。后来我发现，这种渲染效果来自 Illustrate，其是一个使用 Fortran 编写的分子图像渲染程序。
它的渲染效果确实不错，但实际使用时需要编写 .inp 文件，手动定义结构、颜色、视角、轮廓以及输出参数。
似乎如果只是偶尔绘制一张图片，同时在 AI 的帮助下，这种方式还可以接受。但在实际使用中，经常需要不断调整结构视角和颜色。每次修改后都要重新编辑脚本并重新渲染，配色也比较麻烦，整个过程并不算方便。
于是我想，既然结构本身已经在 ChimeraX 中打开了，同时 ChimeraX 也有开放的插件生态，为何不直接在 ChimeraX 里完成这件事？
于是就 vibe 了这么一个项目：ChimeraX-Illustrate。它是一个 ChimeraX bundle，可以在一键修改配色后，捕获当前 ChimeraX 场景，并将其渲染成 Illustrate 风格并导出。
Prerequisite
你需要：
- 已安装 ChimeraX 1.10 或兼容的稳定版本；
- 已安装 Git；
- 一个可以在 ChimeraX 中打开的结构文件。
This procedure is based on macOS.
TL;DR
下载项目：
cd ~ git clone https://github.com/Jaaayden/ChimeraX-Illustrate.git在 ChimeraX 命令行中安装：
devel install ~/ChimeraX-Illustrate重启 ChimeraX，运行：
illustrate打开结构并调整显示内容和视角；
选择配色方案并捕获当前场景；
导出 PNG。
Detailed procedure
Install
首先在系统终端中克隆仓库：
cd ~
git clone https://github.com/Jaaayden/ChimeraX-Illustrate.git
然后打开 ChimeraX，运行：
devel install ~/ChimeraX-Illustrate
安装完成后重启 ChimeraX，再输入：
illustrate
即可打开工具窗口。
如果需要更新项目：
cd ~/ChimeraX-Illustrate
git pull
然后重新执行 devel install 并重启 ChimeraX。
Prepare the structure
在 ChimeraX 中打开结构后，这里以 7E2Y 为例：
调整显示内容并选择一个合适的视角： 注意：本插件会根据 ChimeraX 中显示的
atom、cartoon或molecular surface进行捕获，即某个原子没有以以上任何形式 show，则无法在插件中捕获渲染。
show 出所需要绘制的原子并旋转到合适的视角使用预设对颜色进行一键绘制
运行：
illustrate工具窗口中提供了五套配色方案：
- Classic Chains：经典的柔和链配色；
- Cool / Warm Complex：冷暖色交替，适合多亚基复合物；
- Nucleic Base Contrast：区分蛋白质、核酸骨架和碱基；
- MotM Spectrum：使用蓝、绿、紫、洋红和暖色；
- Monochrome Blues：使用不同深浅的蓝色表现重复链或对称装配体。
这些配色方案参考了 PDB-101 中常见的扁平颜色和黑色轮廓，但并不是对某一幅 Molecule of the Month 插图的逐色复制。
配色方案按链的顺序分配颜色，不会自动判断功能域。
Nucleic Base Contrast还会根据标准 DNA/RNA 原子名称区分糖-磷酸骨架和碱基。选择配色方案后，点击 Apply Colors。
预设效果一般都还不错，你也可以根据自己的需求手动对颜色进行调整。
使用预设对颜色进行一键绘制捕获场景并渲染：
在工具窗口中点击 Capture Current Scene。
也可以直接使用：
illustrate capture插件会捕获当前可见的原子、cartoon 残基或 molecular-surface patch，并读取对应的颜色、原子半径和分组信息。
需要说明的是，最终渲染结果仍然由原子球体组成。Cartoon 和 molecular surface 的原始几何网格不会被直接栅格化，而是会转换成 Illustrate 风格的原子球体。
插件捕获的是当前场景的快照。因此，如果之后改变了 ChimeraX 中的相机视角，需要再次捕获。参数修改只会作用于已经捕获的场景，不会修改原始结构，也不会覆盖输入文件。
捕获场景并渲染（可选）对渲染参数进行微调：捕获场景后，可以在工具窗口中调整：
- 外轮廓；
- 亚基边界；
- 残基边界；
- 原子颜色和明暗；
- 软阴影；
- 雾化效果；
- 背景透明度。
默认预览尺寸为 512 像素（最大 1024）。默认轮廓等级为 4，如果希望得到更加锐利的轮廓，可以尝试使用 1–3。
默认参数我认为已经不错了，一般不需要进行手动调整
插件还提供了参数说明、实用范围以及默认参数恢复功能。
导出图片：
可以直接在工具窗口中修改导出尺寸，导出图片，也可以使用命令行：
illustrate save /absolute/path/to/illustrate.png transparent true指定输出尺寸：
illustrate save /absolute/path/to/illustrate.png transparent true width 3000 height 3000目前支持 2–8000 像素的输出尺寸。超过 4096 像素后，插件会使用分块处理以减少内存压力，但大尺寸图像仍然会增加渲染时间和内存占用。
如果需要清除已经捕获的场景：
illustrate reset对于这种风格的图片来说，1200 × 1200 在绝大多数场景都以足够，4000 × 4000 和 8000 × 8000 的差异已经很小，再大其实也没有意义了
导出选项
导出成片
Outro
做这个插件的原因很简单：Illustrate 的最终效果很吸引人，我认为很适合放到 Slides 当中进行展示，不那么严肃呆板，可以让已经相当紧张的场景稍微松弛一些，但 Fortran 版本 Illustrate 的使用方式离日常结构绘图还有一点距离。
这个插件把整个流程引入到 ChimeraX 中，让获得 MOTM 风格的插图变得轻而易举，在 ChimeraX 当中，几乎 1 min 以内即可完成。如果你希望快速制作一张具有 MOTM 风格的分子可视化插图，应该会比手动编写 .inp 文件方便不少。
欢迎在 GitHub 上试用和反馈。