Diamond软件：功能特性完整列表

Diamond 是一款面向晶体学和分子结构的 32 位 Windows 应用程序，采用多文档界面（MDI）设计，支持面向对象的菜单、工具栏和本地弹出菜单，允许用户同时处理多个结构数据。无论是简单分子还是复杂晶体框架，Diamond 都提供了一套完整的功能工具集。

数据输入与输出

Diamond 使用专有的二进制文档格式（扩展名 .diamdoc），支持晶体结构和分子结构（即包含或不包含平移对称性）。一个文档可存储多个结构数据集，每个数据集包含原子参数、晶胞参数和空间群（可选）、各向异性位移参数、连接参数（键、氢键、非键接触）以及化学与文献数据（作者、参考文献、数据库来源等）。同时，每个结构数据集可拥有多张结构图片，并保存用户自定义的晶体结构框架。

软件兼容 Diamond 2 格式（DSF），原子、键、多面体的数量仅受 RAM 限制。用户可手动输入或更新化学、晶体学和文献数据，也可自动导入多种数据格式，包括：

• CRYSTIN 下载格式（来自 ICSD 或 CRYSTMET）

• 剑桥结构数据库 FDAT 格式

• Brookhaven 蛋白质数据库格式

• SHELX-93 格式

• 晶体学信息文件（CIF）

• XYZ 格式（笛卡尔坐标自由格式）

• SYBYL MOL 和 MOL2 格式

• Cerius2（CSSR）格式

• MDL MOL 格式

同时支持将结构数据导出为 CIF、SCHAKAL 和 XYZ 格式。内置 POV-Ray 助手，可生成具备阴影、反射、纹理和背景图形的照片级真实感场景。结构图片的三维场景可导出为 Wavefront OBJ（含 MTL 材质定义文件）、STL（文本格式）和 VRML 1（WRL 文件）。二维图形可导出为 Windows 图元文件（WMF，矢量）、位图（BMP，用户可定义宽度、高度和分辨率）、GIF、JPG 或 PNG 格式，便于嵌入 HTML 文档。

强大的数据管理与搜索

用户可在文档间剪切、复制或粘贴数据集（连同关联的结构图片），从而创建小型“数据库”。支持按化学、晶体学或文献数据在选定目录的选定文件类型中搜索，并可连接“晶体学开放数据库”（COD，包含 AMCSD 及 IUCr 期刊的 CIF 文件）。软件内置常见（无机）结构类型的小型数据库，方便插入结构数据或预定义结构图片。文档中的结构数据集以可配置列表（“结构列表”）或折叠形式的“结构信息栏”呈现，并使用颜色编码加以区分。“导航”停靠窗口以树形视图显示所有文档及其所有结构数据集和图片标题。

版本 5 的新增强功能： 标题栏显示当前文档、结构和图片标题，便于快速切换到其他图片；“更多图片”停靠窗口以缩略图形式显示当前结构数据集或整个文档的所有图片；提供缩略图概览和近期图片列表；“拍照”和“继续新建图片”功能便于快速保存图片以待后续处理。

数据表与报告

数据表以紧凑或完整形式展示结构数据的文本表示，用户可自定义选择项目和排序。原子列表以层次结构显示结构图片中的原子，可按原子位点和/或基团或分子分组。支持打印选定的数据集、数据表、表格或结构图片，并可通过 Windows 剪贴板复制文本数据以供后处理，数据表和表格也可导出为 HTML 格式。

结构构建工具

Diamond 提供可选的构建助手，帮助用户从零开始创建结构图片或修改现有图片。“自动图片创建器”以停靠窗口形式与结构图片并列，允许交互式更改图片构建、设计及查看方向。“构建方案”（Diamond 3 中称为“自动构建器”）可自动或按用户定义策略生成图片，适用于批量可视化相似结构。

支持在“晶体”和“分子”结构间转换，即添加或移除晶胞和对称信息。可填充单晶胞、多晶胞、任意晶胞范围，或围绕选定中心原子的盒子或球体；也可填充用户自定义的屏幕矩形区域、沿某平面的板状区域，或平面与坐标系壁之间的区域。提供原子筛选功能以构建子晶格，支持无序部分处理。可创建原子环境，并可选择基于 Dirichlet 域讨论原子位点的连接性，辅助以距离分布直方图和自动距离范围检查。

键的创建可基于连接性自动生成，也可手动在每两个原子间插入。支持从原子参数列表和连接参数列表中添加所有原子（以及可选的键、氢键、接触）。可生成多个配位球层并反向收缩。自动生成分子或补全被晶胞边缘裁剪的碎片，定义分子单元并在对称等效位置生成分子。可搜索选定原子或分子附近的分子，创建分子堆积（平行六面体、球体、板状或层状）。“生长”和“裁剪”功能可扩展或缩减聚合物或分子碎片，并支持“断裂键”标记无限链、层或三维框架。

定义氢键和非键接触连接性，生成氢键和接触，并通过氢键和/或接触扩展到相邻原子或分子以构建分子簇，支持鼠标滚轮调整接触球并扩展或缩减分子簇。结构图片间可剪切、复制和粘贴结构片段，支持多步撤销和重做（带缩略图），方便对复杂结构进行实验性编辑。

可视化与设计

“设计方案”类似于样式表，包含图片设计和视图设置，可快速应用于其他结构图片。布局模式包括常规/窗口模式、打印模式（如 A4 页尺寸、白色背景）以及按给定尺寸和分辨率创建位图的模式。缩放因子可变。

模型可全局或单独应用于单个或原子组（允许同一图片中混合不同模型），包括：球棍模型（常规）、椭球模型、空间填充模型、棒状或线状模型（取决于键半径）。支持沿特殊轴或向特殊平面的视图定义，提供中心投影或平行投影、深度提示和立体显示。基于 OpenGL 的光照渲染模型支持用户自定义光源和材质属性，可调整原子组和键的颜色、样式和半径，每个原子可单独设计。原子和键半径可通过鼠标滚轮调整。支持 ORTEP 风格的原子样式（椭圆、八分圆），在平面和渲染模式下均可显示；可选的片段化和双色键、透明度随位点占据因子调整、混合位点随机分布。

原子和键可添加标签，用户自定义文本可放置于图片任意位置。配位多面体的生成支持围绕选定基团或单个原子的中心原子，由选定配体原子构建，可选择透明或阴影表面。增强的配位多面体构建允许通过点击原子和键定义角与边，移除边以将三角形提高为更高多边形，并可在同一位点的原子间复制粘贴多面体。

可定义（透明）晶格面和最佳平面或直线，向原子添加矢量（如表示磁矩）。支持通过颜色区分氧化数、位点占据因子等。全屏视图可隐藏窗口边框、菜单和工具栏。

动画与运动

结构图片可沿 X、Y 和/或 Z 轴旋转，在绘图区域内水平/垂直平移，改变放大倍数和相机距离。运动控制支持鼠标（移动越快旋转越快）、键盘（每按键旋转 1°）和数值输入（通过对话框）。可选的“旋转”功能可加速运动，连续运动可中断和继续。“抓取模式”允许通过鼠标拖拽旋转原子，右键拖动平移，滚轮缩放。漫游模式使相机可在结构中穿行。

内置录像机可创建视频序列（如 AVI 文件）或系列图像。版本 5 新增“拍照”功能可快速将图片保存为二维图像到图像缓冲区。支持从录制图片或单个结构动画创建 POV-Ray 图像序列或视频。

探索与分析

版本 5 新增“探索视图”用于交互式研究键、氢键或接触，并附带距离直方图和相邻原子表格。“邻域预览”可在鼠标悬停原子时显示预览球，半径由滚轮调节。

可计算粉末衍射图，支持多种辐射类型（X 射线（实验室/同步辐射）、中子、电子）、波长、LP 校正、2θ 范围和可选峰形函数。衍射图样式、颜色和线宽可配置，反射参数表支持缩放和 2θ 范围跟踪。

距离和角度计算（含标准不确定度）可在可配置表格中按选定原子类型和距离范围计算，也可围绕结构图片中当前选定的原子计算。距离以直方图形式彩色编码显示。支持交互式测量距离、角度和二面角（含标准不确定度），以及扩展几何特征（两平面夹角、两线夹角、平面法线与直线夹角、原子到平面/直线距离、原子集质心、原子集的平面性/线性度）。

属性面板显示结构图片内容（创建原子数、键数、多面体数等）、当前“分子式总和”、选定对象信息、选定对象表格、选定原子周围距离、选定原子间距离、选定原子质心、平面性/线性度及原子偏差、参数列表中选定原子的原子表、选定键组表、选定多面体的配体/边/面信息，以及选定原子位点的 Dirichlet 域和 Voronoi 多面体的相邻原子与顶点信息。

系统要求

Diamond 版本 5.0 或更高版本需满足以下系统要求：

• 系统：Microsoft Windows XP、Vista、Windows 7、8/8.1、10 或 11（不支持 Windows RT 及 Windows 10 的“S 模式”）

• 处理器：Intel 或 AMD（或兼容）x86 指令集

• 内存：1 GB RAM

• 硬盘：3.8 GB 可用空间（含 COD 数据库为 12.4 GB）

• 显卡：1024×768 像素，32768 色（“高彩色”）或更高（建议 1280×800 以上）

• DVD-ROM 光驱（用于 DVD 安装）

• Microsoft 兼容鼠标