多种三维晶体结构的PPT画法

学术   教育   2024-12-19 08:04   江苏  

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PPT绘图中三维阵列的制作非常繁琐,而阵列中元素之间的化学键制作更是一项高难度、乃至不可能的工作。


在本期教程中,我们以材料学、无机化学中多种常用三维阵列为例,讲解迄今为止最快捷、简单的三维阵列的画法

  • 制作过程极为简单快捷,阵列、化学键均为一键生成

  • 所得到的阵列均为真3D图形,可自由三维旋转



01

ThreeD三维阵列参数详解 

以上三维阵列的制作均需要用到ThreeD插件“三维阵列”功能,其入口如下:

在打开的三维阵列窗口中,可以设置其阵列参数:

功能基本用法

1. 绘制阵列的基本图形。对于矩阵分布,其基本对象可以是组合对象。对于其他阵列,基本对象不能是组合;
2. 选中基本图形。选中的基本图形可以是一个,也可以是两个,然后设置好阵列参数;
3.点击分布按钮得到阵列。
需要注意:若执行的效果不满意,不要撤销,否则可能报错。应该删除阵列,再重新选择基本图形后生成新阵列。若已经执行了撤销发生报错,可以重新将基本单元复制粘贴到新的PPT里,再重新生成阵列。
各个参数的含义如下:

阵列参数

阵列类型:窗口上方提供了6种阵列类型,包括矩阵分布、面心立方、体心立方、六方最密、金刚石立方、金刚石四面体。
行数、列数和层数:这三个参数确定阵列的大小。由于生成的阵列中对象总数=列数*行数*层数,因此一定要控制这三个参数的大小,否则很容易造成对象过多而产生卡顿。例如对于一个10*10*10的阵列,虽然每个数字都不大,但得到的对象总数则为1000,这很容易造成PPT卡顿。
间距:这里的间距不是两个对象的中心举例,而是其边缘的距离。比如对于矩阵分布,若此距离为0,则生成的阵列,小球的边缘是紧挨在一起的。
对于矩阵分布,水平、垂直、层间三个间距可以分别设置,对于其他5种阵列,则只能设置为统一的值。
复制后组合:若勾选此选项,则生成的阵列中所有元素会组合起来。

对于生成的阵列,可使用噪波参数为其中的各个元素添加随机位置效果

噪波参数

勾选需要产生随机值的参数:可通过单个或多个勾选,设置在水平位置、垂直位置、距底边高度值上发生随机变化;
系数值:可简单理解为随机值的范围区间,单位为磅。
例如,对于一个间距均为0.5cm的4*4*4矩阵分布阵列,同时勾选水平、垂直和距底边高度,使用不同的噪波系数,点击一次“修改”按钮,得到效果如下:

通常需要根据一次随机的状态,调整参数,进行多次修改,以得到更好的随机效果。例如上面的图形中,噪波系数为5时,水平效果比较令人满意,则可以在此基础上继续调整:单独勾选垂直、和单独勾选距底边高度,尝试使用比较小的系数多次点击修改按钮,得到更“随机”的效果:

以下通过几个案例,进一步说明三维阵列功能的用法。

02

简单立方阵列的画法 


一键生成简单立方阵列

1. 在PPT中绘制一个正圆,点击ThreeD插件“球体”按钮将其变为为球体。

2. 打开ThreeD插件“三维阵列”按钮,在弹出窗口中,勾选“矩阵分布”,其中:

  • 行数、列数、层数决定了阵列中小球的数量

  • 水平间距、垂直间距和层间间距可控制阵列中小球之间的距离

3. 设置完成后,勾选“复制后组合”。点击“分布”按钮,即可一键生成简单立方阵列。


一键生成化学键

1. 选中组合中水平方向临近的两个小球,点击ThreeD尺寸测量中的“”按钮,读取两个小球之间的间距,记为a若ThreeD界面中看不到尺寸测量数值框和按钮,则需点击辅助功能区右下角的小箭头展开,或点击尺寸测量按钮打开独立窗口

2. 点击ThreeD“智能连线”按钮,在弹出的窗口中,设置连线的直径和颜色,勾选“就近连线”,将“最大距离”设置为比a稍大的值,选中整个组合最后点击“生成连线”即可一键得到所有化学键。

3. 点击“图层重排”按钮,即可完成最终的阵列。



03

金刚石阵列的画法 


一键生成金刚石阵列

1. 在PPT中制作两个球体,分别将用作做金刚石单元顶点中心处的原子。若不需要双组份,则可只使用一个球体。

2. 打开ThreeD插件阵列功能组“生成”-“三维阵列”按钮,在弹出窗口中,勾选“金刚石四面体”,其中:

  • 层数决定了阵列的原子数

  • 键长参数可控制中心原子与顶点原子之间的距离

为保证后续连线的流畅,此处层数不宜太高,一般取2或3效果会更好。

3. 设置完成后,勾选“复制后组合”。依次选中顶点原子和中心原子,点击“分布”按钮,即可一键生成金刚石阵列。


一键生成化学键

1. 选中组合中一个中心原子和其正上方顶点的原子,点击ThreeD尺寸测量中的“”按钮,读取两个小球之间的间距,记为a

2. 选中整个组合,点击ThreeD阵列功能组“编辑”-智能连线”按钮,在弹出的窗口中,勾选“就近连线”,将“最大距离”设置为比a稍大的值,设置连线的直径,勾选自动颜色,最后点击“生成连线”即可一键得到所有化学键。

3. 点击“图层重排”按钮,完成最终阵列。

p.s. 智能连线功能使用后再撤销,下一步操作容易出现问题。因此使用智能连线前先,建议使用Shift+Ctrl+D复制当前页进行备份。


04

面心立方晶胞的画法 


一键生成面心立方阵列

1. 在PPT中绘制两个正圆,分别将用作做晶胞顶点面心处的原子。依次选中顶点和面心两个圆形,点击ThreeD插件“球体”按钮将其变为为球体。

2. 打开ThreeD插件阵列功能组“生成”-三维阵列”按钮,在弹出窗口中,勾选“面心立方”,将行、列、层数都改为3,设置水平间距。

3. 设置完成后,取消勾选“复制后组合”。点击“分布”按钮,即可一键生成面心立方阵列,删除初始的两个圆形及生成阵列右侧的一半,将剩余的对象重新组合。


一键生成化学键

1. 选中组合中一个相邻的两个顶点的原子,点击ThreeD尺寸测量中的“”按钮,读取两个小球之间的间距,记为a

2. 点击ThreeD阵列功能组“编辑”-智能连线”按钮,在弹出的窗口中,勾选“就近连线”,再勾选“排除对象属性”,选择阵列中的中心位原子,点击“读取对象”。再选中整个组合,将“最大距离”设置为比a稍大的值,设置连线的直径,勾选自动颜色,最后点击“生成连线”即可一键得到所有化学键。



05

石墨烯的画法


一键生成六方最密阵列

1. 在PPT中绘制两个正圆,分别将用作做C原子和中心补位。选中两个圆形,点击ThreeD插件“球体”按钮将其变为为球体。

2. 打开ThreeD插件“三维阵列”按钮,在弹出窗口中,勾选“六方最密”,将行、列数设为所需的值,层数设为1,设置水平间距。

3. 设置完成后,勾选“复制后组合”。点击“分布”按钮,即可一键生成最密堆积阵列,选中六边形中心位置的原子,在ThreeD中点击“组内编辑”-“按填充颜色选中”,选中组合中所有的中心位原子,将其删除,得到石墨烯的C原子阵列。


一键生成化学键

1. 选中组合中水平相邻的两个顶点的原子,点击ThreeD尺寸测量中的“”按钮,读取两个小球之间的间距,记为a

2. 选中整个组合,点击ThreeD“智能连线”按钮,在弹出的窗口中,勾选“就近连线”,将“最大距离”设置为比a稍大的值,设置连线的直径和颜色,最后点击“生成连线”即可一键得到所有化学键。

3. 将阵列旋转到所需角度后,点击“图层重排”按钮,即可完成最终的石墨烯。


06

优化视觉效果 

对于以上生成的阵列:
  • 可在设置形状格式-效果-三维-光源中,更改光源角度

  • 可使用ThreeD快捷增减”-“激活透视”添加三维透视效果

  • 可通过ThreeD"材质预设"快速更改其材质,以得到更美观的视觉效果


07

ThreeD插件获取方式


ThreeD插件简介


ThreeD插件是温健先生(@只为设计)和我(@般若黑洞)共同开发、为科研绘图量身定制的一款PowerPoint三维作图增强插件。ThreeD插件极大突破了PPT3D功能局限,可提高PPT作图效率数十倍百倍全面革新了PPT的三维绘图方法。


ThreeD插件支持平台


  • ThreeD插件支持Windows 7及以上版本,支持最新的Windows11。不支持MacOS。
  • ThreeD插件兼容PowerPoint 2010及以上版本,推荐使用PowerPoint 2016及以上版本。不支持WPS。
  • ThreeD插件制作的图形,PowerPoint2007以上版本均可打开,可脱离插件进行查看和编辑。

ThreeD插件购买方式


ThreeD 售价为219元/台。

购买后可享受免费插件升级


现在获取ThreeD有两种方式:
1.在本公众号(演说洞见)下,回复 “TD” 购买

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08

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