VASP GUI 界面截图

VASP GUI

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 "

FastAPI + React 18 SSH 远程连接 可视化参数编辑 实时收敛监控 3D 晶体结构 中英双语

概述

什么是 VASP GUI?

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。

🎯

告别命令行

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。

💡

云原生架构

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。

95
计算模板
15
模板分类
70+
INCAR 标签
220+
i18n 翻译键
5
WebSocket 通道

核心功能

六大功能模块,覆盖 VASP 全流程

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。

🔗 远程连接与文件管理

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。

📝 双态参数编辑器

针对 VASP 最复杂的 INCAR 输入文件,提供可视化表单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。

📦 95 种计算模板库

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。

📊 实时计算监控

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。

更多功能展示——实时监控面板、能量收敛图表、任务管理

📄 专业文件查看器

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
KPOINTSK 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
OSZICARSCF 收敛图 + 数据表格双视图

📈 后处理与可视化分析

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。

3D 晶体结构展示——Three.js 球棍模型交互渲染

工作流

5 步完成一次 VASP 计算

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。

1

连接集群

添加 SSH 凭据,AES 加密存储。一键连接,自动启动文件树和终端。

2

准备输入

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。

3

提交任务

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。

4

实时监控

终端日志流 + 能量收敛图 + 双层进度条,收敛自动检测。

5

分析结果

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

技术栈与系统架构

前后端分离 + WebSocket 实时通信 + 容器化部署。

后端 — FastAPI (Python 3.11+)

FastAPIUvicornasyncsshSQLAlchemy 2.0aiosqliteAlembicpymatgenNumPySciPyJWTbcryptcryptographyPyYAMLpytest

前端 — React 18 + TypeScript

React 18TypeScript 5Vite 5Ant Design 5Monaco Editorxterm.js 5ECharts 5Three.jsZustandAxiosReconnectingWS

部署运维

DockerDocker ComposeNginxWebSocket Proxy

常见问题

FAQ

和 VASP 官方有什么关系?
VASP GUI 是一个独立的开源辅助工具,与 VASP Software GmbH (University of Vienna) 无任何关联。本项目不包含 VASP 软件本身,也不提供 VASP 许可证。使用 VASP 需自行向官方申请合法授权。
客户端需要安装什么?
不需要安装任何软件。客户端只需要一个现代浏览器(Chrome / Firefox / Edge)。服务端部署在超算登录节点上(Docker 或直接 Python),用户通过浏览器访问即可完成全部操作。iPad 也能操作超算。
SSH 凭据安全吗?
所有凭据使用 AES-256 (Fernet) 加密存储于 SQLite,密码经 bcrypt 哈希,API 通过 JWT (HS256) 认证。生产环境建议:① 启用 HTTPS ② 防火墙白名单 ③ Nginx rate limiting ④ 设置强管理员密码。
为什么选 Web 架构?
v1.0 (PySide6 桌面应用) 的局限:必须安装、不支持移动设备、无法多用户共享、远程 X11 体验差。Web 架构解决全部问题——零安装、跨设备、多用户、24/7 在线
支持哪些 VASP 版本和调度器?
兼容 VASP 5.x 和 6.x 全系列。作业提交支持 PBS/TorqueSLURM 两种主流调度系统,队列参数可在提交界面自定义。
如何开始使用?
Clonegit clone https://github.com/RongShangs/VASP_GUI安装:后端 pip install -r requirements.txt,前端 npm install启动cd backend && python main.py,访问 localhost:1691 ④ 或 Dockerdocker-compose up -d。详见 GitHub README。

可视化VASP之旅

开源 · MIT 协议 · 欢迎 Star / Fork / Issue / PR

⭐ Star on GitHub