src/gromacs/applied-forces/tests/electricfield.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015,2016,2017,2018, 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  * Tests for functionality of the "angle" trajectory analysis module.
  38  *
  39  * \author David van der Spoel <david.vanderspoel@icm.uu.se>
  40  * \ingroup module_applied_forces
  41  */
  42 #include "gmxpre.h"
  43
  44 #include "gromacs/applied-forces/electricfield.h"
  45
  46 #include <gtest/gtest.h>
  47
  48 #include "gromacs/gmxlib/network.h"
  49 #include "gromacs/math/paddedvector.h"
  50 #include "gromacs/math/vec.h"
  51 #include "gromacs/mdlib/forcerec.h"
  52 #include "gromacs/mdtypes/enerdata.h"
  53 #include "gromacs/mdtypes/forceoutput.h"
  54 #include "gromacs/mdtypes/iforceprovider.h"
  55 #include "gromacs/mdtypes/imdmodule.h"
  56 #include "gromacs/mdtypes/imdpoptionprovider.h"
  57 #include "gromacs/mdtypes/inputrec.h"
  58 #include "gromacs/mdtypes/mdatom.h"
  59 #include "gromacs/options/options.h"
  60 #include "gromacs/options/treesupport.h"
  61 #include "gromacs/utility/arrayref.h"
  62 #include "gromacs/utility/keyvaluetreebuilder.h"
  63 #include "gromacs/utility/keyvaluetreetransform.h"
  64 #include "gromacs/utility/real.h"
  65 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  66 #include "gromacs/utility/stringcompare.h"
  67 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  68
  69 #include "testutils/testasserts.h"
  70
  71 namespace
  72 {
  73
  74 /********************************************************************
  75  * ElectricFieldTest
  76  */
  77
  78 class ElectricFieldTest : public ::testing::Test
  79 {
  80     public:
  81         void test(int  dim,
  82                   real E0,
  83                   real omega,
  84                   real t0,
  85                   real sigma,
  86                   real expectedValue)
  87         {
  88             gmx::test::FloatingPointTolerance tolerance(
  89                     gmx::test::relativeToleranceAsFloatingPoint(1.0, 0.005));
  90             auto                              module(gmx::createElectricFieldModule());
  91
  92             // Prepare MDP inputs
  93             const char *dimXYZ[3] = { "x", "y", "z" };
  94             GMX_RELEASE_ASSERT(dim >= 0 && dim < DIM, "Dimension should be 0, 1 or 2");
  95
  96             gmx::KeyValueTreeBuilder     mdpValues;
  97             mdpValues.rootObject().addValue(gmx::formatString("electric-field-%s", dimXYZ[dim]),
  98                                             gmx::formatString("%g %g %g %g", E0, omega, t0, sigma));
  99
 100             gmx::KeyValueTreeTransformer transform;
 101             transform.rules()->addRule()
 102                 .keyMatchType("/", gmx::StringCompareType::CaseAndDashInsensitive);
 103             module->mdpOptionProvider()->initMdpTransform(transform.rules());
 104             auto         result = transform.transform(mdpValues.build(), nullptr);
 105             gmx::Options moduleOptions;
 106             module->mdpOptionProvider()->initMdpOptions(&moduleOptions);
 107             gmx::assignOptionsFromKeyValueTree(&moduleOptions, result.object(), nullptr);
 108
 109             ForceProviders forceProviders;
 110             module->initForceProviders(&forceProviders);
 111
 112             t_mdatoms               md;
 113             PaddedVector<gmx::RVec> f = { {0, 0, 0} };
 114             gmx::ForceWithVirial    forceWithVirial(f, true);
 115             md.homenr = 1;
 116             snew(md.chargeA, md.homenr);
 117             md.chargeA[0] = 1;
 118
 119             t_commrec                     *cr       = init_commrec();
 120             matrix                         boxDummy = { {0, 0, 0}, {0, 0, 0}, {0, 0, 0} };
 121             gmx_enerdata_t                 enerdDummy;
 122
 123             gmx::ForceProviderInput        forceProviderInput(gmx::EmptyArrayRef {}, md, 0.0, boxDummy, *cr);
 124             gmx::ForceProviderOutput       forceProviderOutput(&forceWithVirial, &enerdDummy);
 125             forceProviders.calculateForces(forceProviderInput, &forceProviderOutput);
 126             done_commrec(cr);
 127
 128             EXPECT_REAL_EQ_TOL(f[0][dim], expectedValue, tolerance);
 129             sfree(md.chargeA);
 130         }
 131 };
 132
 133 TEST_F(ElectricFieldTest, Static)
 134 {
 135     test(0, 1, 0, 0, 0, 96.4853363);
 136 }
 137
 138 TEST_F(ElectricFieldTest, Oscillating)
 139 {
 140     test(0, 1, 5, 0.2, 0, 96.4853363);
 141 }
 142
 143 TEST_F(ElectricFieldTest, Pulsed)
 144 {
 145     test(0, 1, 5, 0.5, 1, -68.215782);
 146 }
 147
 148 } // namespace