api/nblib/listed_forces/tests/typetests.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2020,2021, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \internal \file
  36  * \brief
  37  * This implements basic nblib box tests
  38  *
  39  * \author Victor Holanda <victor.holanda@cscs.ch>
  40  * \author Joe Jordan <ejjordan@kth.se>
  41  * \author Prashanth Kanduri <kanduri@cscs.ch>
  42  * \author Sebastian Keller <keller@cscs.ch>
  43  */
  44 #include "gromacs/utility/arrayref.h"
  45 #include "nblib/listed_forces/dataflow.hpp"
  46 #include "nblib/listed_forces/tests/listedtesthelpers.h"
  47 #include "nblib/tests/testhelpers.h"
  48
  49 #include "testutils/refdata.h"
  50 #include "testutils/testasserts.h"
  51
  52 namespace nblib
  53 {
  54
  55 //! Coordinates for testing
  56 static const std::vector<gmx::RVec> c_coordinatesForDihTests = { { 0.0, 0.0, 0.0 },
  57                                                                  { 0.0, 0.0, 0.2 },
  58                                                                  { 0.005, 0.0, 0.1 },
  59                                                                  { -0.001, 0.1, 0.0 } };
  60
  61 //! Coordinates for testing angles
  62 static const std::vector<gmx::RVec> c_coordinatesForAngleTests = { { 1.382, 1.573, 1.482 },
  63                                                                    { 1.281, 1.559, 1.596 },
  64                                                                    { 1.292, 1.422, 1.663 } };
  65
  66 //! Coordinates for testing bonds
  67 static const std::vector<gmx::RVec> c_coordinatesForBondTests = { { 1.382, 1.573, 1.482 },
  68                                                                   { 1.281, 1.559, 1.596 } };
  69
  70 //! Function types for testing Harmonic bonds
  71 static const std::vector<HarmonicBondType> c_InputHarmonicBonds = { { HarmonicBondType(500.0, 0.15) } };
  72
  73 //! Function types for testing G96 bonds
  74 static const std::vector<G96BondType> c_InputG96Bonds = { { G96BondType(50.0, 0.15) } };
  75
  76 //! Function types for testing cubic bonds
  77 static const std::vector<CubicBondType> c_InputCubicBonds = { { CubicBondType(50.0, 2.0, 0.16) } };
  78
  79 //! Function types for testing Morse bonds
  80 static const std::vector<MorseBondType> c_InputMorseBonds = { { MorseBondType(30.0, 2.7, 0.15) } };
  81
  82 //! Function types for testing FENE bonds
  83 static const std::vector<FENEBondType> c_InputFeneBonds = { { FENEBondType(5.0, 0.4) } };
  84
  85 //! Function types for testing Harmonic angles
  86 static const std::vector<HarmonicAngle> c_InputHarmonicAngles = { { HarmonicAngle(50.0, Degrees(100)) } };
  87
  88 //! Function types for testing Linear angles
  89 static const std::vector<LinearAngle> c_InputLinearAngles = { { LinearAngle(50.0, 0.4) } };
  90
  91 //! Function types for testing G96 angles
  92 static const std::vector<G96Angle> c_InputG96Angles = { { G96Angle(50.0, Degrees(100)) } };
  93
  94 //! Function types for testing Restricted angles
  95 static const std::vector<RestrictedAngle> c_InputRestrictedAngles = { { RestrictedAngle(50.0, Degrees(100)) } };
  96
  97 //! Function types for testing Quartic angles
  98 static const std::vector<QuarticAngle> c_InputQuarticAngles = {
  99     { QuarticAngle(1.1, 2.3, 4.6, 7.8, 9.2, Degrees(87)) }
 100 };
 101
 102 //! Function types for testing cross bond-bond interaction
 103 static const std::vector<CrossBondBond> c_InputCrossBondBond = { { CrossBondBond(45.0, 0.8, 0.7) } };
 104
 105 //! Function types for testing cross bond-angle interaction
 106 static const std::vector<CrossBondAngle> c_InputCrossBondAngle = { { CrossBondAngle(45.0, 0.8, 0.7, 0.3) } };
 107
 108 //! Function types for testing dihedrals
 109 static const std::vector<ProperDihedral> c_InputDihs = { { ProperDihedral(Degrees(-105.0), 15.0, 2) } };
 110
 111 template<class Interaction, std::enable_if_t<Contains<Interaction, SupportedListedTypes>{}>* = nullptr>
 112 void checkForcesAndEnergiesWithRefData(std::vector<Interaction> input, gmx::ArrayRef<const gmx::RVec> x)
 113 {
 114     auto                   indices = indexVector<Interaction>();
 115     PbcHolder              pbcHolder(PbcType::Xyz, Box(1.5));
 116     test::RefDataChecker   refDataChecker(1e-4);
 117     std::vector<gmx::RVec> forces(x.size(), gmx::RVec{ 0, 0, 0 });
 118
 119     auto energy = computeForces(gmx::ArrayRef<const InteractionIndex<Interaction>>(indices),
 120                                 gmx::ArrayRef<const Interaction>(input),
 121                                 x,
 122                                 &forces,
 123                                 pbcHolder);
 124
 125     refDataChecker.testReal(energy, "Epot");
 126     refDataChecker.testArrays<gmx::RVec>(forces, "forces");
 127 }
 128
 129 TEST(FourCenter, ListedForcesProperDihedralTest)
 130 {
 131     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputDihs, c_coordinatesForDihTests);
 132 }
 133
 134 TEST(ThreeCenter, ListedForcesG96AngleTest)
 135 {
 136     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputG96Angles, c_coordinatesForAngleTests);
 137 }
 138
 139 TEST(ThreeCenter, ListedForcesHarmonicAngleTest)
 140 {
 141     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputHarmonicAngles, c_coordinatesForAngleTests);
 142 }
 143
 144 TEST(ThreeCenter, ListedForcesLinearAngleTest)
 145 {
 146     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputLinearAngles, c_coordinatesForAngleTests);
 147 }
 148
 149 TEST(ThreeCenter, ListedForcesCrossBondBondTest)
 150 {
 151     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputCrossBondBond, c_coordinatesForAngleTests);
 152 }
 153
 154 TEST(ThreeCenter, ListedForcesCrossBondAngleTest)
 155 {
 156     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputCrossBondAngle, c_coordinatesForAngleTests);
 157 }
 158
 159 TEST(ThreeCenter, ListedForcesQuarticAngleTest)
 160 {
 161     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputQuarticAngles, c_coordinatesForAngleTests);
 162 }
 163
 164 TEST(ThreeCenter, ListedForcesRestrictedAngleTest)
 165 {
 166     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputRestrictedAngles, c_coordinatesForAngleTests);
 167 }
 168
 169 TEST(TwoCenter, ListedForcesHarmonicBondTest)
 170 {
 171     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputHarmonicBonds, c_coordinatesForBondTests);
 172 }
 173
 174 TEST(TwoCenter, ListedForcesG96BondTest)
 175 {
 176     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputG96Bonds, c_coordinatesForBondTests);
 177 }
 178
 179 TEST(TwoCenter, ListedForcesCubicBondTest)
 180 {
 181     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputCubicBonds, c_coordinatesForBondTests);
 182 }
 183
 184 TEST(TwoCenter, ListedForcesMorseBondTest)
 185 {
 186     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputMorseBonds, c_coordinatesForBondTests);
 187 }
 188
 189 TEST(TwoCenter, ListedForcesFeneBondTest)
 190 {
 191     checkForcesAndEnergiesWithRefData(c_InputFeneBonds, c_coordinatesForBondTests);
 192 }
 193
 194 } // namespace nblib