
面向材料科学的第一性原理计算可视化平台
" 打开浏览器,连接超算——从建模到分析,一站式 VASP 工作台 "
概述
VASP 是材料科学最广泛使用的第一性原理计算软件,但纯命令行 + 文本编辑的操作方式繁琐易错。VASP GUI 把它搬进浏览器——SSH 直连超算、可视化编辑参数、一键提交 95 种计算模板、实时监控收敛、交互式分析结果。一个浏览器,完成全部工作。
不需要记忆数百个 INCAR 参数名,不需要手动编写四类输入文件,不需要盯着终端日志判断收敛状态,更不需要写脚本画图。所有操作在图形界面中完成,每个参数都附带中文说明。
v2.0 基于 FastAPI + React 18 + TypeScript 完全重构,Docker 一键部署。支持多用户并发、WebSocket 实时通信、24/7 在线。从 PySide6 桌面应用进化为云原生科学计算平台——iPad 也能操作超算。
核心功能
从连接到分析,每一步都精心设计。让计算模拟像操作 IDE 一样流畅。
通过 SSH 安全连接到远程超算集群,在浏览器内完成所有文件操作。凭据采用 AES-256 (Fernet) 加密存储,密码经 bcrypt 哈希处理。
针对 VASP 最复杂的 INCAR 输入文件,提供可视化表单与Monaco 源码编辑器双态联动——切换模式时参数保持同步,这是 VASP GUI 的核心创新。
涵盖 VASP 全部主流计算类型,一键生成完整输入文件集。无需记忆参数组合,选择计算类型即可开始。
提交任务后,右侧面板切换为实时监控视图。5 条 WebSocket 通道分别负责终端输出、能量数据、进度状态、节点负载和双向 PTY 交互。
tail -f
为每一种 VASP 文件类型量身打造结构化解析与可视化,告别手动翻阅 ASCII 文件。
| 文件 | 查看器功能 |
|---|---|
| INCAR | 参数表格 + 分类筛选 + 中文说明 + 默认值对照 |
| POSCAR | 晶格矢量矩阵 + 原子坐标列表 + 一键 3D 预览 |
| KPOINTS | K 点网格模式识别 + 各方向密度显示 |
| POTCAR | 赝势元素分析 + 电子构型 + 推荐截断能 |
| OUTCAR | 智能提取能量 / 力 / 应力 / 收敛状态等关键信息 |
| OSZICAR | SCF 收敛图 + 数据表格双视图 |
计算完成后,直接在浏览器内完成数据分析。交互式图表替代静态图片,所有数据可缩放、可选区、可导出。

工作流
设计目标是让研究者专注于物理问题本身,而非命令行操作细节。
添加 SSH 凭据,AES 加密存储。一键连接,自动启动文件树和终端。
选择计算模板自动生成输入文件,或可视化表单 + Monaco 手动调参。
设置队列参数(分区/节点/核数),一键生成 PBS/SLURM 脚本并远程启动。
终端日志流 + 能量收敛图 + 双层进度条,收敛自动检测。
交互式 DOS/能带/光学图表 + 3D 晶体预览,所有数据可导出。
技术架构
前后端分离 + WebSocket 实时通信 + 容器化部署。
常见问题
git clone https://github.com/RongShangs/VASP_GUI ② 安装:后端 pip install -r requirements.txt,前端 npm install ③ 启动:cd backend && python main.py,访问 localhost:1691 ④ 或 Docker:docker-compose up -d。详见 GitHub README。可视化VASP之旅
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