# cif_templater.py """ CIFテンプレート・メタデータ生成モジュール [概要] このスクリプトは、マスタープログラム (`run_workflow.py`) から呼び出されることを 前提とした「部品（モジュール）」です。 指定されたCIFファイルを解析し、後続のCIF生成プロセスで必要となる2つのファイルを 自動で生成します。 [主な機能] 1. Jinja2テンプレートファイルの生成 (.cif.j2): 元のCIFファイル内の原子情報を、置換用の変数 (例: {{ cation_1.symbol }}) に 置き換えたテンプレートを作成します。 2. メタデータファイルの生成 (.meta.json): CIFファイルから自動で解析した以下の重要な情報をJSONファイルとして保存します。 - 原子の役割 (例: 'cation_1') - 各役割の価数 (例: 4) - 正確な組成比 (例: {'cation_1': 1, 'anion_1': 2}) [使い方] このスクリプトは通常、直接実行しません。`run_workflow.py`が内部で `CifTemplateGenerator`クラスをインポートして使用します。 デバッグ目的で単独実行することも可能ですが、その場合はコードの修正が必要です。 """ import os import re import json from collections import defaultdict class CifTemplateGenerator: # Class content is unchanged... def __init__(self, cif_path): if not os.path.exists(cif_path): raise FileNotFoundError(f"エラー: 指定されたCIFファイルが見つかりません: {cif_path}") self.cif_path = cif_path self.template_path = f"{cif_path}.j2" self.meta_path = f"{cif_path}.meta.json" self.original_content = "" self.atom_roles = [] self.stoichiometry = {} def run(self): """Executes the parsing and generation steps.""" self._parse() self._generate_template() self._save_metadata() return self.template_path, self.meta_path def _parse_cif_data(self): """Parses the entire CIF file into single values and loop blocks.""" parsed_data = {'loops': [], 'single_values': {}} lines = self.original_content.splitlines() i = 0 while i < len(lines): line = lines[i].strip() if not line or line.startswith('#'): i += 1 continue if line.lower() == 'loop_': i += 1 loop_block = {'keys': [], 'values': []} while i < len(lines) and lines[i].strip().startswith('_'): loop_block['keys'].append(lines[i].strip()) i += 1 while i < len(lines): line = lines[i].strip() if not line or line.startswith('_') or line.startswith('loop_') or line.startswith('#'): break values = re.findall(r"'[^']*'|\S+", line) loop_block['values'].append([v.strip("'") for v in values]) i += 1 parsed_data['loops'].append(loop_block) continue elif line.startswith('_'): parts = re.findall(r"'[^']*'|\S+", line) if len(parts) > 1: key = parts[0] value = ' '.join(parts[1:]).strip("'") parsed_data['single_values'][key] = value i += 1 return parsed_data def _parse(self): """Parses the CIF data to identify atomic roles and stoichiometry.""" print(f"ℹ️ CIFファイル '{self.cif_path}' を解析しています...") with open(self.cif_path, 'r', encoding='utf-8') as f: self.original_content = f.read() cif_data = self._parse_cif_data() z_str = cif_data['single_values'].get('_cell_formula_units_Z', '1') Z = int(re.match(r'\d+', z_str).group(0)) oxidation_loop = next((l for l in cif_data['loops'] if '_atom_type_oxidation_number' in l['keys']), None) if not oxidation_loop: raise ValueError("'_atom_type_oxidation_number' を含むループブロックが見つかりません。") ox_symbol_idx = oxidation_loop['keys'].index('_atom_type_symbol') ox_number_idx = oxidation_loop['keys'].index('_atom_type_oxidation_number') symbol_to_valence = {item[ox_symbol_idx]: int(item[ox_number_idx]) for item in oxidation_loop['values']} atom_site_loop = next((l for l in cif_data['loops'] if '_atom_site_label' in l['keys']), None) if not atom_site_loop: raise ValueError("'_atom_site_label' を含むループブロックが見つかりません。") atom_site_keys = atom_site_loop['keys'] if '_atom_site_type_symbol' in atom_site_keys: symbol_key_idx = atom_site_keys.index('_atom_site_type_symbol') get_symbol = lambda site_data: re.match(r'[A-Za-z]+', site_data[symbol_key_idx]).group(0) elif '_atom_site_label' in atom_site_keys: symbol_key_idx = atom_site_keys.index('_atom_site_label') get_symbol = lambda site_data: re.match(r'[A-Za-z]+', site_data[symbol_key_idx]).group(0) else: raise ValueError("元素記号を特定できませんでした。") fract_x_idx = atom_site_keys.index('_atom_site_fract_x') valid_atom_site_values = [item for item in atom_site_loop['values'] if len(item) > fract_x_idx and item[fract_x_idx].split('(')[0].replace('.', '', 1).isdigit()] label_key_idx = atom_site_keys.index('_atom_site_label') multiplicity_idx = atom_site_keys.index('_atom_site_symmetry_multiplicity') symbol_to_labels = defaultdict(list) temp_stoichiometry = defaultdict(float) for item in valid_atom_site_values: symbol = get_symbol(item) label = item[label_key_idx] multiplicity = int(re.match(r'\d+', item[multiplicity_idx]).group(0)) temp_stoichiometry[symbol] += float(multiplicity) / Z if label not in symbol_to_labels[symbol]: symbol_to_labels[symbol].append(label) unique_symbols = sorted(list(symbol_to_labels.keys())) cation_count, anion_count = 0, 0 for symbol in unique_symbols: valence = next((val for key, val in symbol_to_valence.items() if key.startswith(symbol)), None) if valence is None: raise ValueError(f"元素 {symbol} の価数を特定できませんでした。") role_name = "" if valence > 0: cation_count += 1 role_name = f"cation_{cation_count}" else: anion_count += 1 role_name = f"anion_{anion_count}" self.atom_roles.append({ 'role_name': role_name, 'original_symbol': symbol, 'valence': valence, 'original_labels': symbol_to_labels[symbol] }) self.stoichiometry[role_name] = int(round(temp_stoichiometry[symbol])) print("✅ 解析完了。") def _generate_template(self): """Generates the Jinja2 template file from the parsed data.""" template_content = self.original_content template_content = re.sub(r"^_chemical_name_common.*$", "_chemical_name_common '{{ chemical_name_common }}'", template_content, flags=re.MULTILINE) template_content = re.sub(r"^_chemical_formula_structural.*$", "_chemical_formula_structural '{{ chemical_formula_structural }}'", template_content, flags=re.MULTILINE) template_content = re.sub(r"^_chemical_formula_sum.*$", "_chemical_formula_sum '{{ chemical_formula_sum }}'", template_content, flags=re.MULTILINE) for role in self.atom_roles: symbol, valence, role_name = role['original_symbol'], role['valence'], role['role_name'] valence_sign = '+' if valence > 0 else '-' original_valence_str = f"{symbol}{abs(valence)}{valence_sign}" if valence > 0: jinja_type_symbol = "{{ " + role_name + ".symbol }}{{ " + role_name + ".valence }}" + valence_sign else: jinja_type_symbol = "{{ " + role_name + ".symbol }}{{ " + role_name + ".valence|abs }}" + valence_sign replacement_for_atom_type = jinja_type_symbol + " {{ " + role_name + ".valence }}" template_content = re.sub(f"^{re.escape(original_valence_str)}\\s+{valence}", replacement_for_atom_type, template_content, flags=re.MULTILINE) replacement_for_atom_site = " " + jinja_type_symbol + " " template_content = re.sub(f"\\s{re.escape(original_valence_str)}\\s", replacement_for_atom_site, template_content) for original_label in role['original_labels']: numeric_suffix = re.search(r'\d*$', original_label).group(0) jinja_label = "{{ " + role_name + ".symbol }}" + numeric_suffix template_content = re.sub(f"^{re.escape(original_label)}(\\s+)", f"{jinja_label}\\1", template_content, flags=re.MULTILINE) with open(self.template_path, 'w', encoding='utf-8') as f: f.write(template_content) print(f"✅ テンプレートファイルを作成しました: {self.template_path}") def _save_metadata(self): """Saves parsed roles and stoichiometry to a JSON file.""" metadata = { 'roles': {role['role_name']: {'valence': role['valence']} for role in self.atom_roles}, 'stoichiometry': self.stoichiometry } with open(self.meta_path, 'w', encoding='utf-8') as f: json.dump(metadata, f, indent=2) print(f"✅ メタデータファイルを作成しました: {self.meta_path}")