【openbabel+python】openbabel安装及在python上实现文件格式批量转换(poscar转为xyz)

openbabel的介绍

openbabel是化学领域里面常用的文件格式转换工具，它可以识别上百种文件格式的数据，并根据需要对数据进行提取、分析。它支持在windows或者linux上安装，并可以与多种主流软件(如python、java、C++等)对接绑定。

openbabel的安装(Anaconda环境)

将openbabel安装在windows或者linux均可以借助Anaconda进行安装。

windows

一 ：打开终端(即个人电脑命令行窗口)：win+R
二：输入：cmd
即可调出命令行窗口，在此之前需要先在电脑安装好Anaconda，可参考教程【Python学习】Windows10开始你的Anaconda安装与Python环境管理
然后在命令行窗口输入安装命令：

conda install openbabel -c conda-forge

测试是否安装成功：obabel -V

linux(ubuntu)

连接好服务器后：
【创建openbabel环境】conda create -n openbabel
【激活openbabel环境】conda activate openbabel
【安装openbabel】conda install openbabel -c conda-forge
【测试是否安装成功】obabel -V

使用python链接openbabel

虽然可以直接在服务器上调用openbabel实现文件格式转换，但灵活性不是很好。因此可以考虑在python上调用openbabel功能，同时结合python的一些语法，更灵活地实现文件格式转换。
openbabel可以通过两个模块与python链接起来，一个是pybel，一个是openbabel。在本文，主要使用到openbabel模块中的OBConversion函数。

单份文件格式转换

例如，将文件POSCAR0转换为xyz格式的test3.xyz文件

import openbabel#使用openbabel模块
conv=openbabel.OBConversion()#使用openbabel模块中的OBConversion函数，用于文件格式转换的
conv.OpenInAndOutFiles("POSCAR0","test3.xyz")#输入需要转换的文件的名字，以及定义转换后文件的文件名
conv.SetInAndOutFormats("poscar","xyz")#定义转换文件前后的格式
conv.Convert()#执行转换操作
conv.CloseOutFile()#转换完成后关闭转换后的文件，完成转换

这里的代码主要参考官方文档中的例子，如有疑问，建议查看。
将上面的代码改为函数形式，使调用更加方便。

import openbabel
#将转换文件名及其格式，转换后的文件名及其格式提取为形参，将该功能封装为函数
def file_convert(inputfile,outputfile,input_format,output_format):conv=openbabel.OBConversion()conv.OpenInAndOutFiles(inputfile,outputfile)conv.SetInAndOutFormats(input_format,output_format)conv.Convert()conv.CloseOutFile()
file_convert(inputfile,outputfile,input_format,output_format)

以上代码是在windows系统中的python操作，所以导入库时是直接使用import openbabel，但如果是在服务器上操作，则要改为from openbabel import openbabel.

多份文件实现批量格式转换

比如，我需要将一个文件夹(文件夹名字为“C-N-2-defect-1652750340”)中的所有文件均转换为另外一个格式（由poscar格式转为xyz格式）
那么我需要构思以下实现过程：

• 遍历将文件夹中所有文件
• 逐一将文件格式转换为另一种格式
  

import os
from openbabel import openbabel
def multi_file_convert(file_PATH,input_format,output_format):
‘’‘
file_PATH是指文件夹所在位置，本份代码使用了相对路径
input_format是指输入文件的格式，本分代码待转换的文件格式是poscar
output_format是指输出文件的格式，本份代码想得到的文件格式是xyz’‘’tqdm=os.listdir(file_PATH)#文件夹中的文件列表for i in range(0,len(tqdm)):#逐次遍历文件夹下的文件inputfile = os.path.join(file_PATH,tqdm[i])#对应文件夹下的某份文件conv=openbabel.OBConversion()#调用转换函数conv.OpenInAndOutFiles(inputfile,inputfile+'_'+'.xyz')#输入待转换的文件名及定义转换成功后的文件名conv.SetInAndOutFormats(input_format,output_format)conv.Convert()conv.CloseOutFile()
multi_file_convert("C-N-2-defect-1652750340",'poscar','xyz')

这样便完成了文件的批量格式转换。本代码还存在很多改进的地方，建议各位结合自己的需求参考官方文档进行修改。