janosh/pymatviz

解決的問題

pymatviz 是一個專為簡化材料資訊學中資料可視化而設計的工具包。它提供專用工具，用於可視化化學組成、晶體結構、聲子特性以及其他通常難以使用標準繪圖函式庫呈現的材料科學特有資料。

如何運作

該函式庫提供一組與常見材料科學資料格式（如 pymatgen、ASE 和 PhonopyAtoms）整合的繪圖函式與互動式元件。它利用 Plotly 實現互動式 2D 圖表，並使用稱為 MatterViz 的自訂後端進行 3D 結構與軌跡可視化。

適用對象

專為從事材料資訊學的研究人員與資料科學家設計，他們需要對材料性質、組成與原子結構進行探索性資料分析（EDA）。

主要亮點

• 週期表可視化：直接映射至週期表上的互動式熱圖、直方圖與散點圖。
• 組成聚類：使用嵌入（One-hot、Magpie、Matscholar、MEGNet）與降維技術（PCA、t-SNE、UMAP、Isomap、核 PCA）來可視化化學組成與性質之間的關係。
• 聲子分析：專用於聲子能帶與態密度（DOS）的圖表。
• 互動式元件：適用於 Jupyter、Marimo 與 VSCode 筆記本的 3D 結構與分子動力學軌跡檢視器。
• 材料專用圖表：內建支援渲染 3D 布里淵區、X 射線繞射（XRD）圖譜與徑向分佈函數（RDF）。
• 無頭匯出：可將互動式元件匯出為獨立 HTML 或靜態影像（PNG/JPEG/SVG/PDF），適用於 CI/CD 流水線或代理工作流程。