技能介绍

解决什么

在化学教学与可视化开发中，动态展示化学键的断裂与原子重组一直是个痛点。传统的静态图片或视频难以交互，而通用 3D 引擎手动编写动画不仅耗时，还难以保证反应方程与分子模型的严格对齐。本技能旨在将符号计算与WebGL 渲染结合，自动生成数据驱动的交互式反应演示页面。

工作原理

技能的核心是 reaction_kernel.py，它通过 sympy 的零空间求解自动配平方程，并校验原子映射双射与守恒。工作流程分为三步：

结构化输入：支持文本、图片或随机出题，归一化为 reaction spec，支持中英文输出。
场景装配：调用 assemble_data 推导断/成键差集，计算世界坐标。内置 morph（原子变形）和 mechanism（机理关键帧）两套引擎，后者适配催化剂和过渡态。
模板渲染：将数据注入 reaction.html，结合 KaTeX 渲染方程，输出包含滑块控制、能量曲线和浮动标签的单页 HTML。

适用边界与注意

该方案适用于标准无机与有机反应的微观演示，但不替代高精度量子化学计算。运行依赖 sympy，若环境缺失需经用户确认后安装。RDKit 为可选依赖，用于生成真实构象，未安装时自动回退到内置 VSEPR 库。此外，生成的 HTML 必须写入用户当前工作目录（Path.cwd()），且预览检查后必须立即关闭本地服务端口，避免遗留进程。