Graph3D - zamień wierzchołki na MoleculePlot3D

Question

Jak zastąpić wierzchołki trójwymiarowego wykresu pojedynczymi Graphics3Dobiektami?

W moim konkretnym przypadku chcę zwizualizować sieć chemiczną i zastąpić wierzchołki ich odpowiednimi MoleculePlot3Dreprezentacjami. Jako zwiastun, jest to aktualny wykres 3D, z którym pracuję. Pewnie można sobie wyobrazić finalną aplikację :)

Wykorzystałem pomysły z tego postu do ustawienia współrzędnych.

Czerwone kule należy zastąpić wykresami 3-dim cząsteczek.

Rozważ ten minimalny przykład:

Graph3D[{"CO" \[DirectedEdge] "C", "CO" \[DirectedEdge] "O"}]

Konfigurowanie odpowiednich MoleculePlot3Dinstancji:

vert = AssociationThread[
  {"CO", "C", "O"} -> {
   MoleculePlot3D[Molecule[{Atom["[C]"], Atom["[O]"]}, {Bond[{1, 2}, "Double"]}]], 
   MoleculePlot3D[Molecule[{Atom["[C]"]}]], 
   MoleculePlot3D[Molecule[{Atom["[O]"]}]]}]

Jednak mam trudności z Graph3Dprogramowym zastąpieniem wierzchołków . Udało mi się zmodyfikować wykres 2D:

Graph[{
    Annotation["CO", VertexShapeFunction -> (Inset[vert["CO"], #1, Center, 2*#3] &), VertexSize -> 0.2],
    Annotation["C",  VertexShapeFunction -> (Inset[vert["C"], #1, Center, 2*#3] &),  VertexSize -> 0.2],   
    Annotation["O",  VertexShapeFunction -> (Inset[vert["O"], #1, Center, 2*#3] &),  VertexSize -> 0.2]}, 
    {"CO" \[DirectedEdge] "C", "CO" \[DirectedEdge] "O"}]

Jak mogę to zrobić w Graph3D? W pełnym przypadku będę pracował z następującymi cząsteczkami:

{"C", "C+", "CH", "CH+", "CN", "CO", "CS", "CS+", "H", "H2", "HCO+", 
 "HCS+", "He", "N", "O", "OH", "S", "SO", "CH2+", "CO+", "O+", "OCS+", 
 "S+", "SO+", "CH2", "CN+", "H2O", "HCN", "HS", "H3O+", "HS+", "CH3+", 
 "HNC", "H3CO+", "CH4", "N+", "N2", "H+", "OH+", "OCS", "H2O+", "H2+", 
 "H2S+", "H3+", "He+", "O2", "SO2"}

Tak więc stosunkowo małe cząsteczki bez konieczności wykonywania ekstremalnego skalowania w MoleculePlots.

Answer 1

Ta odpowiedź Insetcałkowicie unika i przechwytuje prymitywy graficzne z wnętrza wyrażenia z systemu MoleculePlot3D, a zatem jest nieco krucha, ponieważ może się zepsuć w przyszłej wersji, która restrukturyzuje dane wyjściowe z MoleculePlot3D.

Inspekcja pokazuje, że Graphics3D zwrócone przez MoleculePlot3D zawsze zawiera znak GraphicsComplexze wszystkimi atomami i wiązaniami. Możemy więc użyć tego GraphicsComplexi zawinąć, GeometricTransformationaby utworzyć funkcję kształtu wierzchołka

molVertex[mol_][coords_, vertex_, scale_] := Module[
    {graphic = MoleculePlot3D @ mol, gc},
    gc = Cases[graphic, _GraphicsComplex, Infinity];
    GeometricTransformation[
        gc, 
        TranslationTransform[coords] @* ScalingTransform[scale]
    ]
]

Oto przykład,

SeedRandom @ 42;
g = RandomGraph @ {5, 8};
mols = Map[
    Molecule,
    {"CCCC(C)(C)OCC", "SC1CCCC1", "O=P(O)(O)CCO", "CCCC", "F[Ti](Cl)(Cl)Cl"}
];
Graph3D[
    Annotation[#,
        VertexShapeFunction -> molVertex[mols[[#]]],
        VertexSize -> 0.2
    ]& /@ VertexList[g],
    EdgeList @ g
]