VESTA (Visualization for Electronic and STructural Analysis) 是一款用于晶体结构可视化和分析的开源软件。VESTA在Windows、Mac OS X和Linux上运行。它是为非商业用户免费提供的。下载地址：Download
VESTA 本身提供了丰富的图形界面，但是它也提供了命令行接口，可以通过命令行来进行一些操作。这里简单介绍一下 VESTA 的命令行用法。通过命令行可以批量处理一些操作，比如批量格式转换、批量导出图片等等。

VESTA 环境配置

想要在命令行界面使用VESTA需要配置环境变量。同时，需要强调的是 Windows 和 Linux 提供了不调用图形化界面的方法，而 Mac OS 只支持图形界面，我的理解就是通过控制图形化的窗口来实现功能。其中图片导出功能由于 Windows 和 Mac OS 本身带有可视化界面不需要额外安装依赖，Linux 系统需要安装 GTK 3.22 或者更新的版本，笔者没有 Linux 系统的物理机（wsl 依赖一直报错😭），下文中，关于图形化界面的使用仅考虑 Windows 与 Mac OS，若有人感兴趣可自行探索。

系统 -nogui 导出图片
Linux Yes Requires GTK 3.22 or newer
Windows Yes Yes
Mac OS No Yes

Linux

在 Linux 上，可以通过官网下载安装包进行安装。

使用 wget 下载安装包

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wget --no-check-certificate https://jp-minerals.org/vesta/archives/3.5.8/VESTA-gtk3.tar.bz2

解压安装包

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tar -xvf VESTA-gtk3.tar.bz2

添加环境变量

在.bashrc 或者 .zshrc 文件（根据使用的Shell）中添加 VESTA 的安装目录到 PATH 环境变量中。 

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export PATH=$PATH:/path/to/VESTA-gtk3

这样即可在 Terminal 中使用 VESTA 的命令行接口。 

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VESTA -nogui [options]

这里的 [options] 指的是控制 VESTA 的命令，下同。

Windows

下载并解压安装包

在 Windows 上，可以通过官网下载VESTA-win64.zip安装包直接解压进行安装。

添加环境变量

安装完成后，需要将 VESTA 的安装目录添加到环境变量中。

CMD 添加环境变量

喜欢使用 CMD 的人可以打开 CMD 窗口，输入以下命令： 

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setx PATH "%PATH%;C:\Program Files\VESTA-win64"

图形化界面添加环境变量

  1. 在windows搜索栏中搜索编辑系统环境变量，点击打开
  2. 在系统属性面板，点击环境变量
  3. 在变量名中选择 PATH，点击编辑
  4. 在编辑环境变量面板中，点击新建，添加 VESTA 的安装目录
  5. 点击前面几个面板中的确定，关闭所有面板。
    这样即可在Windows CMD、PowerShell 或者 WSL 中使用 VESTA 的命令行接口。
PowerShell WSL
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VESTA.exe [options]

Mac OS

Homebrew 安装

在 Mac OS 上，可以通过 Homebrew 来安装 VESTA。安装命令如下： 

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brew install vesta

.dmg 安装

当然也可以通过官网下载安装包进行安装。官网提供了VESTA.dmg文件，跟其他 .dmg的
安装包一样打开拖到 Applications 文件夹即可完成安装。

完成安装后即可通过 Mac OS 的命令行工具 Terminal 来使用 VESTA 的命令行接口。 

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open -a VESTA

该命令表示打开 VESTA 的图形界面。在 Mac OS 下，open 表示使用 shell 打开文件。默认情况下，使用每个文件的默认应用程序打开该文件。 -a 使用指定的应用程序打开。（open 在 Terminal 中用以打开文件非常便捷！！！） 

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open -a -n VESTA --args [options]

其中 –args 表示传递参数给 VESTA。-n 表示打开新的一个应用进程，这应该是 Mac OS 系统的一个bug，必须打开新窗口才可以接受 options 控制。

VESTA 的命令行用法

VESTA 接受命令行的参数实现一些简单的功能，

  • -open file
    • Value file: Path of a file to input.
    • Description: Read a file and visualize.
  • -save options file
    • Value: file
    • Options: format, option
      • format=rietan
        When extension of the file name is *.ins, the default output format will be SHELX format. Specify this option to output a file with RIETAN-FP format.
      • option=cartesian,pcell,reduced,as_displayed
        When saving a file with VASP format.
    • Description: Save data to a file. Image format will be automatically recognized by file extension.

这里是两个最简单的命令 -open 表示打开一个文件，-save表示输出文件，支持图形化界面中所有的格式包括
data
raster
vector

完整的命令行参数见：VESTA 的命令行用法
目前笔者能想到的有输出结构信息、对VESTA 支持的文件进行格式转换、导出图片。下面提供一些笔者常用的例子。

使用 VESTA 命令行进行格式转换

VESTA 支持.vasp、 .cif等多种格式的文件，可以通过命令行将这些文件进行格式转换。笔者将通过格式转换，详细介绍Linux、Windows、Mac OS 下的 VESTA 命令行用法。后续的用法将简略带过，有需要的读者可以根据自己的需要编写脚本。

Linux

首先，我们以 Linux 为例，介绍一下 VESTA 的命令行用法。 

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VESTA -nogui -i test.cif -o test.vasp

这是最简单的用法，表示将 test.cif 文件转换为 test.vasp 文件。-i 表示输入文件，-o 表示输出文件。其中 test.cif 和 test.vasp 是文件名，可以根据实际情况进行替换。VESTA 会根据后缀名自动识别。
我们可以写一个脚本 all2vasp，将该功能包装起来，这样方便与shell的循环语句结合。 

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#!/bin/bash
# all2vasp
file=$1
VESTA -nogui -i $PWD/$file  -o ${file%.*}.vasp

如果目录下有一堆.cif文件，可以使用如下命令将所有.cif文件（所有VESTA 可识别的文件）转换为.vasp文件。 

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for i in *.cif;do all2vasp $i;done

Windows

在 Windows 中，也可以实现类似的功能，

Power Shell
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VESTA.exe -nogui -i test.cif -o test.vasp
Power Shell
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VESTA.exe -open test.cif -save test.vasp -close

两者的区别在于 -nogui 不调用图形化窗口，而使用第二行代码，将会看到 VESTA 的图形化窗口打开（类似于，手动打开test.cif，然后选择File-Export Data…-.vasp）。


关于批量导出，由于笔者不会 cmd 的语法，在这里是使用WSL，使用shell语法实现。 经过笔者测试，WSL 不支持 -nogui，并且不支持打开.exe 文件。需要提前将 VESTA 图形化界面打开。（explorer.exe 支持打开文件，可以先执行 explorer.exe test.cif）

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#!/bin/bash
# all2vasp
file=$1
VESTA.exe -open $file -save ${file%.*}.vasp -close

就可以看到 VESTA的图形界面在自己动了！

Mac OS

在 Mac OS 中，同样可以实现相同的功能，需要指出的是Mac OS 中必须指明输入的文件绝对路径。

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open -n -a VESTA --args -i $PWD/test.cif -o test.vasp

由于在Mac OS中必须指定 -n 如果直接使用下列命令进行 for 循环，

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#!/bin/bash
# all2vasp
file=$1
open -n -a VESTA --args -i $PWD/test.cif -o test.vasp -open $file -save ${file%.*}.vasp -close

将会导致一下子打开n个实例，导致报错。因此在 Mac OS 中，我们需要修改相应的脚本。

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#!/bin/zsh
# all2vasp
# Mac OS
command='open -n -a VESTA --args '  
file_arr=()
while read i; do  
  file_arr+=("$i")
done  

for file in "${file_arr[@]}"; do  
  echo "Processing file $file"  command+="-open $PWD/$file  -o ${file%.*}.vasp -close "done  
eval $command

该命令的思路是将所有文件名一次传递，将命令拼接，使用 eval 只调用一次实例。

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open -n -a VESTA --args -open $PWD/$file_1  -o ${file_1%.*}.vasp -close -open $PWD/$file_2  -o ${file2%.*}.vasp -close ... -open $PWD/$file_n  -o ${file_n%.*}.vasp -close

具体使用方法为：

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for i in *.cif;do echo $i;done | all2vasp

导出图片

VESTA 命令行还支持通过 -save 或者 -export_img 导出图片，并且可以通过 -rotare_x(yz) 旋转结构的角度，批量导出各种角度的结构图。（这在催化研究中观察不同反应中间体的吸附构型特别有用）

Mac OS

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#!/bin/zsh
# vgtv
# Mac OS
file=$PWD/$1
open -n -a VESTA.app --args -open $file -rotate_z 120 -flush -export_img scale=1 ${1/%.*}_top.png -rotate_x -90 -flush -export_img scale=1 ${1/%.*}_front.png -rotate_y 90 -flush -export_img scale=1 ${1/%.*}_side.png -close

具体使用方法为：

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vgtv test.vasp

可以快速的分别导出一个结构的三个角度的图片。同时，我们可以图片处理工具imageMagick、Python Pillow(PIL)库等，根据对图片进行裁剪以及拼接。
以下是笔者的一些应用

三视图

NEB 结构图

导出结构信息

VESTA 命令行还支持打印结构的原子间的键长键角等信息，感兴趣的读者可以详细阅读VESTA 的命令行用法。