src/gromacs/gmxana/gmx_confrms.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 #include <math.h>
  42 #include <string.h>
  43
  44 #include "gromacs/fileio/filenm.h"
  45 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  46 #include "macros.h"
  47 #include "typedefs.h"
  48 #include "xvgr.h"
  49 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  50 #include "gromacs/fileio/tpxio.h"
  51 #include "vec.h"
  52 #include "index.h"
  53 #include "pbc.h"
  54 #include "gmx_fatal.h"
  55 #include "gromacs/fileio/futil.h"
  56 #include "gromacs/fileio/confio.h"
  57 #include "gromacs/fileio/pdbio.h"
  58 #include "txtdump.h"
  59 #include "viewit.h"
  60 #include "rmpbc.h"
  61 #include "gmx_ana.h"
  62
  63 #include "gromacs/math/do_fit.h"
  64
  65 void calc_rm_cm(int isize, atom_id index[], t_atoms *atoms, rvec x[], rvec xcm)
  66 {
  67     int  i, d;
  68     real tm, m;
  69
  70     /* calculate and remove center of mass of reference structure */
  71     tm = 0;
  72     clear_rvec(xcm);
  73     for (i = 0; i < isize; i++)
  74     {
  75         m = atoms->atom[index[i]].m;
  76         for (d = 0; d < DIM; d++)
  77         {
  78             xcm[d] += m*x[index[i]][d];
  79         }
  80         tm += m;
  81     }
  82     svmul(1/tm, xcm, xcm);
  83     for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
  84     {
  85         rvec_dec(x[i], xcm);
  86     }
  87 }
  88
  89 int build_res_index(int isize, atom_id index[], t_atom atom[], int rindex[])
  90 {
  91     int i, r;
  92
  93     r         = 0;
  94     rindex[r] = atom[index[0]].resind;
  95     r++;
  96     for (i = 1; i < isize; i++)
  97     {
  98         if (atom[index[i]].resind != rindex[r-1])
  99         {
 100             rindex[r] = atom[index[i]].resind;
 101             r++;
 102         }
 103     }
 104
 105     return r;
 106 }
 107
 108 int find_res_end(int i, int isize, atom_id index[], t_atoms *atoms)
 109 {
 110     int rnr;
 111
 112     rnr = atoms->atom[index[i]].resind;
 113     while (i < isize && atoms->atom[index[i]].resind == rnr)
 114     {
 115         i++;
 116     }
 117     return i;
 118 }
 119
 120 int debug_strcmp(char s1[], char s2[])
 121 {
 122     if (debug)
 123     {
 124         fprintf(debug, " %s-%s", s1, s2);
 125     }
 126     return strcmp(s1, s2);
 127 }
 128
 129 int find_next_match_atoms_in_res(int *i1, atom_id index1[],
 130                                  int m1, char **atnms1[],
 131                                  int *i2, atom_id index2[],
 132                                  int m2, char **atnms2[])
 133 {
 134     int      dx, dy, dmax, cmp;
 135     gmx_bool bFW = FALSE;
 136
 137     dx   = dy = 0;
 138     cmp  = NOTSET;
 139     dmax = max(m1-*i1, m2-*i2);
 140     for (dx = 0; dx < dmax && cmp != 0; dx++)
 141     {
 142         for (dy = dx; dy < dmax && cmp != 0; dy++)
 143         {
 144             if (dx || dy)
 145             {
 146                 if (debug)
 147                 {
 148                     fprintf(debug, ".");
 149                 }
 150                 cmp = NOTSET;
 151                 if (*i1+dx < m1 && *i2+dy < m2)
 152                 {
 153                     bFW = TRUE;
 154                     cmp = debug_strcmp(*atnms1[index1[*i1+dx]], *atnms2[index2[*i2+dy]]);
 155                     if (debug)
 156                     {
 157                         fprintf(debug, "(%d %d)", *i1+dx, *i2+dy);
 158                     }
 159                 }
 160                 if (cmp != 0 && *i1+dy < m1 && *i2+dx < m2)
 161                 {
 162                     bFW = FALSE;
 163                     cmp = debug_strcmp(*atnms1[index1[*i1+dy]], *atnms2[index2[*i2+dx]]);
 164                     if (debug)
 165                     {
 166                         fprintf(debug, "(%d %d)", *i1+dy, *i2+dx);
 167                     }
 168                 }
 169             }
 170         }
 171     }
 172     /* apparently, dx and dy are incremented one more time
 173        as the loops terminate: we correct this here */
 174     dx--;
 175     dy--;
 176     if (cmp == 0)
 177     {
 178         if (debug)
 179         {
 180             fprintf(debug, "{%d %d}", *i1+bFW ? dx : dy, *i2+bFW ? dy : dx );
 181         }
 182         if (bFW)
 183         {
 184             *i1 += dx;
 185             *i2 += dy;
 186         }
 187         else
 188         {
 189             *i1 += dy;
 190             *i2 += dx;
 191         }
 192     }
 193
 194     return cmp;
 195 }
 196
 197 static int find_next_match_res(int *rnr1, int isize1,
 198                                int index1[], t_resinfo *resinfo1,
 199                                int *rnr2, int isize2,
 200                                int index2[], t_resinfo *resinfo2)
 201 {
 202     int      dx, dy, dmax, cmp, rr1, rr2;
 203     gmx_bool bFW = FALSE, bFF = FALSE;
 204
 205     dx  = dy = 0;
 206     rr1 = 0;
 207     while (rr1 < isize1 && *rnr1 != index1[rr1])
 208     {
 209         rr1++;
 210     }
 211     rr2 = 0;
 212     while (rr2 < isize2 && *rnr2 != index2[rr2])
 213     {
 214         rr2++;
 215     }
 216
 217     cmp  = NOTSET;
 218     dmax = max(isize1-rr1, isize2-rr2);
 219     if (debug)
 220     {
 221         fprintf(debug, " R:%d-%d:%d-%d:%d ",
 222                 rr1, isize1, rr2, isize2, dmax);
 223     }
 224     for (dx = 0; dx < dmax && cmp != 0; dx++)
 225     {
 226         for (dy = 0; dy <= dx && cmp != 0; dy++)
 227         {
 228             if (dx != dy)
 229             {
 230                 cmp = NOTSET;
 231                 if (rr1+dx < isize1 && rr2+dy < isize2)
 232                 {
 233                     bFW = TRUE;
 234                     cmp = debug_strcmp(*resinfo1[index1[rr1+dx]].name,
 235                                        *resinfo2[index2[rr2+dy]].name);
 236                     if (debug)
 237                     {
 238                         fprintf(debug, "(%d %d)", rr1+dx, rr2+dy);
 239                     }
 240                 }
 241                 if (cmp != 0 && rr1+dy < isize1 && rr2+dx < isize2)
 242                 {
 243                     bFW = FALSE;
 244                     cmp = debug_strcmp(*resinfo1[index1[rr1+dy]].name,
 245                                        *resinfo2[index2[rr2+dx]].name);
 246                     if (debug)
 247                     {
 248                         fprintf(debug, "(%d %d)", rr1+dy, rr2+dx);
 249                     }
 250                 }
 251                 if (dx != 0 && cmp != 0 && rr1+dx < isize1 && rr2+dx < isize2)
 252                 {
 253                     bFF = TRUE;
 254                     cmp = debug_strcmp(*resinfo1[index1[rr1+dx]].name,
 255                                        *resinfo2[index2[rr2+dx]].name);
 256                     if (debug)
 257                     {
 258                         fprintf(debug, "(%d %d)", rr1+dx, rr2+dx);
 259                     }
 260                 }
 261                 else
 262                 {
 263                     bFF = FALSE;
 264                 }
 265             }
 266         }
 267     }
 268     /* apparently, dx and dy are incremented one more time
 269        as the loops terminate: we correct this here */
 270     dx--;
 271     dy--;
 272     /* if we skipped equal on both sides, only skip one residue
 273        to allow for single mutations of residues... */
 274     if (bFF)
 275     {
 276         if (debug)
 277         {
 278             fprintf(debug, "%d.%d.%dX%sX%s", dx, rr1, rr2,
 279                     *resinfo1[index1[rr1+1]].name,
 280                     *resinfo2[index2[rr2+1]].name);
 281         }
 282         dx = 1;
 283     }
 284     if (cmp == 0)
 285     {
 286         if (debug)
 287         {
 288             fprintf(debug, "!");
 289         }
 290         if (bFF)
 291         {
 292             rr1 += dx;
 293             rr2 += dx;
 294         }
 295         else
 296         if (bFW)
 297         {
 298             rr1 += dx;
 299             rr2 += dy;
 300         }
 301         else
 302         {
 303             rr1 += dy;
 304             rr2 += dx;
 305         }
 306         *rnr1 = index1[rr1];
 307         *rnr2 = index2[rr2];
 308     }
 309
 310     return cmp;
 311 }
 312
 313 int find_first_atom_in_res(int rnr, int isize, atom_id index[], t_atom atom[])
 314 {
 315     int i;
 316
 317     i = 0;
 318     while (i < isize && atom[index[i]].resind != rnr)
 319     {
 320         i++;
 321     }
 322
 323     if (atom[index[i]].resind == rnr)
 324     {
 325         return i;
 326     }
 327     else
 328     {
 329         return NOTSET;
 330     }
 331 }
 332
 333 void find_matching_names(int *isize1, atom_id index1[], t_atoms *atoms1,
 334                          int *isize2, atom_id index2[], t_atoms *atoms2)
 335 {
 336     int        i, i1, i2, ii1, ii2, m1, m2;
 337     int        atcmp, rescmp;
 338     int        r, rnr1, rnr2, prnr1, prnr2;
 339     int        rsize1, rsize2;
 340     int       *rindex1, *rindex2;
 341     char      *resnm1, *resnm2, *atnm1, *atnm2;
 342     char    ***atnms1, ***atnms2;
 343     t_resinfo *resinfo1, *resinfo2;
 344
 345     /* set some handy shortcuts */
 346     resinfo1 = atoms1->resinfo;
 347     atnms1   = atoms1->atomname;
 348     resinfo2 = atoms2->resinfo;
 349     atnms2   = atoms2->atomname;
 350
 351     /* build indexes of selected residues */
 352     snew(rindex1, atoms1->nres);
 353     rsize1 = build_res_index(*isize1, index1, atoms1->atom, rindex1);
 354     snew(rindex2, atoms2->nres);
 355     rsize2 = build_res_index(*isize2, index2, atoms2->atom, rindex2);
 356
 357     i1    = i2 = 0;
 358     ii1   = ii2 = 0;
 359     atcmp = rescmp = 0;
 360     prnr1 = prnr2 = NOTSET;
 361     if (debug)
 362     {
 363         fprintf(debug, "Find matching names: %d, %d\n", *isize1, *isize2);
 364     }
 365     while (atcmp == 0 && i1 < *isize1 && i2 < *isize2)
 366     {
 367         /* prologue */
 368         rnr1 = atoms1->atom[index1[i1]].resind;
 369         rnr2 = atoms2->atom[index2[i2]].resind;
 370         if (rnr1 != prnr1 || rnr2 != prnr2)
 371         {
 372             if (debug)
 373             {
 374                 fprintf(debug, "R: %s%d %s%d\n",
 375                         *resinfo1[rnr1].name, rnr1, *resinfo2[rnr2].name, rnr2);
 376             }
 377             rescmp = strcmp(*resinfo1[rnr1].name, *resinfo2[rnr2].name);
 378         }
 379         if (debug)
 380         {
 381             fprintf(debug, "comparing %d %d", i1, i2);
 382         }
 383         atcmp = debug_strcmp(*atnms1[index1[i1]], *atnms2[index2[i2]]);
 384
 385         /* the works */
 386         if (atcmp != 0) /* no match -> find match within residues */
 387         {
 388             m1 = find_res_end(i1, *isize1, index1, atoms1);
 389             m2 = find_res_end(i2, *isize2, index2, atoms2);
 390             if (debug)
 391             {
 392                 fprintf(debug, " [%d<%d %d<%d]", i1, m1, i2, m2);
 393             }
 394             atcmp = find_next_match_atoms_in_res(&i1, index1, m1, atnms1,
 395                                                  &i2, index2, m2, atnms2);
 396             if (debug)
 397             {
 398                 fprintf(debug, " -> %d %d %s-%s", i1, i2,
 399                         *atnms1[index1[i1]], *atnms2[index2[i2]]);
 400             }
 401
 402         }
 403         if (atcmp != 0) /* still no match -> next residue(s) */
 404         {
 405             prnr1  = rnr1;
 406             prnr2  = rnr2;
 407             rescmp = find_next_match_res(&rnr1, rsize1, rindex1, resinfo1,
 408                                          &rnr2, rsize2, rindex2, resinfo2);
 409             if (rnr1 != prnr1)
 410             {
 411                 i1 = find_first_atom_in_res(rnr1, *isize1, index1, atoms1->atom);
 412             }
 413             if (rnr2 != prnr2)
 414             {
 415                 i2 = find_first_atom_in_res(rnr2, *isize2, index2, atoms2->atom);
 416             }
 417             if (debug)
 418             {
 419                 fprintf(debug, " -> %s%d-%s%d %s%d-%s%d",
 420                         *resinfo1[rnr1].name, rnr1,
 421                         *atnms1[index1[i1]], index1[i1],
 422                         *resinfo2[rnr2].name, rnr2,
 423                         *atnms2[index2[i2]], index2[i2]);
 424             }
 425             m1 = find_res_end(i1, *isize1, index1, atoms1);
 426             m2 = find_res_end(i2, *isize2, index2, atoms2);
 427             if (debug)
 428             {
 429                 fprintf(debug, " [%d<%d %d<%d]", i1, m1, i2, m2);
 430             }
 431             atcmp = find_next_match_atoms_in_res(&i1, index1, m1, atnms1,
 432                                                  &i2, index2, m2, atnms2);
 433             if (debug)
 434             {
 435                 fprintf(debug, " -> %d %d %s-%s", i1, i2,
 436                         *atnms1[index1[i1]], *atnms2[index2[i2]]);
 437             }
 438         }
 439         if (debug)
 440         {
 441             fprintf(debug, "(%d %d): %d %d\n", ii1, ii2, atcmp, rescmp);
 442         }
 443         if (atcmp == 0) /* if match -> store indices */
 444         {
 445             index1[ii1++] = index1[i1];
 446             index2[ii2++] = index2[i2];
 447         }
 448         i1++;
 449         i2++;
 450
 451         /* epilogue */
 452         prnr1 = rnr1;
 453         prnr2 = rnr2;
 454     }
 455
 456     if (ii1 != ii2)
 457     {
 458         gmx_fatal(FARGS, "DEATH HORROR: non-equal number of matching atoms!\n");
 459     }
 460     if (ii1 == i1 && ii2 == i2)
 461     {
 462         printf("All atoms in index groups 1 and 2 match\n");
 463     }
 464     else
 465     {
 466         if (i1 == i2 && ii1 == ii2)
 467         {
 468             printf("Both index groups modified from %d to %d atoms\n", i1, ii1);
 469         }
 470         else
 471         {
 472             if (ii1 != i1)
 473             {
 474                 printf("Index group 1 modified from %d to %d atoms\n", i1, ii1);
 475             }
 476             if (ii2 != i2)
 477             {
 478                 printf("Index group 2 modified from %d to %d atoms\n", i2, ii2);
 479             }
 480         }
 481         *isize1 = ii1;
 482         *isize2 = ii2;
 483     }
 484 }
 485 /* 1 */
 486
 487 int gmx_confrms(int argc, char *argv[])
 488 {
 489     const char     *desc[] = {
 490         "[THISMODULE] computes the root mean square deviation (RMSD) of two",
 491         "structures after least-squares fitting the second structure on the first one.",
 492         "The two structures do NOT need to have the same number of atoms,",
 493         "only the two index groups used for the fit need to be identical.",
 494         "With [TT]-name[tt] only matching atom names from the selected groups",
 495         "will be used for the fit and RMSD calculation. This can be useful ",
 496         "when comparing mutants of a protein.",
 497         "[PAR]",
 498         "The superimposed structures are written to file. In a [TT].pdb[tt] file",
 499         "the two structures will be written as separate models",
 500         "(use [TT]rasmol -nmrpdb[tt]). Also in a [TT].pdb[tt] file, B-factors",
 501         "calculated from the atomic MSD values can be written with [TT]-bfac[tt].",
 502     };
 503     static gmx_bool bOne  = FALSE, bRmpbc = FALSE, bMW = TRUE, bName = FALSE,
 504                     bBfac = FALSE, bFit = TRUE, bLabel = FALSE;
 505
 506     t_pargs  pa[] = {
 507         { "-one", FALSE, etBOOL, {&bOne},   "Only write the fitted structure to file" },
 508         { "-mw",  FALSE, etBOOL, {&bMW},    "Mass-weighted fitting and RMSD" },
 509         { "-pbc", FALSE, etBOOL, {&bRmpbc}, "Try to make molecules whole again" },
 510         { "-fit", FALSE, etBOOL, {&bFit},
 511           "Do least squares superposition of the target structure to the reference" },
 512         { "-name", FALSE, etBOOL, {&bName},
 513           "Only compare matching atom names" },
 514         { "-label", FALSE, etBOOL, {&bLabel},
 515           "Added chain labels A for first and B for second structure"},
 516         { "-bfac", FALSE, etBOOL, {&bBfac},
 517           "Output B-factors from atomic MSD values" }
 518     };
 519     t_filenm fnm[] = {
 520         { efTPS, "-f1",  "conf1.gro", ffREAD  },
 521         { efSTX, "-f2",  "conf2",     ffREAD  },
 522         { efSTO, "-o",   "fit.pdb",   ffWRITE },
 523         { efNDX, "-n1", "fit1.ndx",  ffOPTRD },
 524         { efNDX, "-n2", "fit2.ndx",  ffOPTRD },
 525         { efNDX, "-no", "match.ndx", ffOPTWR }
 526     };
 527 #define NFILE asize(fnm)
 528
 529     /* the two structure files */
 530     const char  *conf1file, *conf2file, *matchndxfile, *outfile;
 531     FILE        *fp;
 532     char         title1[STRLEN], title2[STRLEN], *name1, *name2;
 533     t_topology  *top1, *top2;
 534     int          ePBC1, ePBC2;
 535     t_atoms     *atoms1, *atoms2;
 536     int          warn = 0;
 537     atom_id      at;
 538     real        *w_rls, mass, totmass;
 539     rvec        *x1, *v1, *x2, *v2, *fit_x;
 540     matrix       box1, box2;
 541
 542     output_env_t oenv;
 543
 544     /* counters */
 545     int     i, j, m;
 546
 547     /* center of mass calculation */
 548     real    tmas1, tmas2;
 549     rvec    xcm1, xcm2;
 550
 551     /* variables for fit */
 552     char    *groupnames1, *groupnames2;
 553     int      isize1, isize2;
 554     atom_id *index1, *index2;
 555     real     rms, msd, minmsd, maxmsd;
 556     real    *msds;
 557
 558
 559     if (!parse_common_args(&argc, argv, PCA_BE_NICE | PCA_CAN_VIEW,
 560                            NFILE, fnm, asize(pa), pa, asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 561     {
 562         return 0;
 563     }
 564     matchndxfile = opt2fn_null("-no", NFILE, fnm);
 565     conf1file    = ftp2fn(efTPS, NFILE, fnm);
 566     conf2file    = ftp2fn(efSTX, NFILE, fnm);
 567
 568     /* reading reference structure from first structure file */
 569     fprintf(stderr, "\nReading first structure file\n");
 570     snew(top1, 1);
 571     read_tps_conf(conf1file, title1, top1, &ePBC1, &x1, &v1, box1, TRUE);
 572     atoms1 = &(top1->atoms);
 573     fprintf(stderr, "%s\nContaining %d atoms in %d residues\n",
 574             title1, atoms1->nr, atoms1->nres);
 575
 576     if (bRmpbc)
 577     {
 578         rm_gropbc(atoms1, x1, box1);
 579     }
 580
 581     fprintf(stderr, "Select group from first structure\n");
 582     get_index(atoms1, opt2fn_null("-n1", NFILE, fnm),
 583               1, &isize1, &index1, &groupnames1);
 584     printf("\n");
 585
 586     if (bFit && (isize1 < 3))
 587     {
 588         gmx_fatal(FARGS, "Need >= 3 points to fit!\n");
 589     }
 590
 591     /* reading second structure file */
 592     fprintf(stderr, "\nReading second structure file\n");
 593     snew(top2, 1);
 594     read_tps_conf(conf2file, title2, top2, &ePBC2, &x2, &v2, box2, TRUE);
 595     atoms2 = &(top2->atoms);
 596     fprintf(stderr, "%s\nContaining %d atoms in %d residues\n",
 597             title2, atoms2->nr, atoms2->nres);
 598
 599     if (bRmpbc)
 600     {
 601         rm_gropbc(atoms2, x2, box2);
 602     }
 603
 604     fprintf(stderr, "Select group from second structure\n");
 605     get_index(atoms2, opt2fn_null("-n2", NFILE, fnm),
 606               1, &isize2, &index2, &groupnames2);
 607
 608     if (bName)
 609     {
 610         find_matching_names(&isize1, index1, atoms1, &isize2, index2, atoms2);
 611         if (matchndxfile)
 612         {
 613             fp = gmx_ffopen(matchndxfile, "w");
 614             fprintf(fp, "; Matching atoms between %s from %s and %s from %s\n",
 615                     groupnames1, conf1file, groupnames2, conf2file);
 616             fprintf(fp, "[ Match_%s_%s ]\n", conf1file, groupnames1);
 617             for (i = 0; i < isize1; i++)
 618             {
 619                 fprintf(fp, "%4u%s", index1[i]+1, (i%15 == 14 || i == isize1-1) ? "\n" : " ");
 620             }
 621             fprintf(fp, "[ Match_%s_%s ]\n", conf2file, groupnames2);
 622             for (i = 0; i < isize2; i++)
 623             {
 624                 fprintf(fp, "%4u%s", index2[i]+1, (i%15 == 14 || i == isize2-1) ? "\n" : " ");
 625             }
 626         }
 627     }
 628
 629     /* check isizes, must be equal */
 630     if (isize2 != isize1)
 631     {
 632         gmx_fatal(FARGS, "You selected groups with differen number of atoms.\n");
 633     }
 634
 635     for (i = 0; i < isize1; i++)
 636     {
 637         name1 = *atoms1->atomname[index1[i]];
 638         name2 = *atoms2->atomname[index2[i]];
 639         if (strcmp(name1, name2))
 640         {
 641             if (warn < 20)
 642             {
 643                 fprintf(stderr,
 644                         "Warning: atomnames at index %d don't match: %u %s, %u %s\n",
 645                         i+1, index1[i]+1, name1, index2[i]+1, name2);
 646             }
 647             warn++;
 648         }
 649         if (!bMW)
 650         {
 651             atoms1->atom[index1[i]].m = 1;
 652             atoms2->atom[index2[i]].m = 1;
 653         }
 654     }
 655     if (warn)
 656     {
 657         fprintf(stderr, "%d atomname%s did not match\n", warn, (warn == 1) ? "" : "s");
 658     }
 659
 660     if (bFit)
 661     {
 662         /* calculate and remove center of mass of structures */
 663         calc_rm_cm(isize1, index1, atoms1, x1, xcm1);
 664         calc_rm_cm(isize2, index2, atoms2, x2, xcm2);
 665
 666         snew(w_rls, atoms2->nr);
 667         snew(fit_x, atoms2->nr);
 668         for (at = 0; (at < isize1); at++)
 669         {
 670             w_rls[index2[at]] = atoms1->atom[index1[at]].m;
 671             copy_rvec(x1[index1[at]], fit_x[index2[at]]);
 672         }
 673
 674         /* do the least squares fit to the reference structure */
 675         do_fit(atoms2->nr, w_rls, fit_x, x2);
 676
 677         sfree(fit_x);
 678         sfree(w_rls);
 679         w_rls = NULL;
 680     }
 681     else
 682     {
 683         clear_rvec(xcm1);
 684         clear_rvec(xcm2);
 685         w_rls = NULL;
 686     }
 687
 688     /* calculate the rms deviation */
 689     rms     = 0;
 690     totmass = 0;
 691     maxmsd  = -1e18;
 692     minmsd  =  1e18;
 693     snew(msds, isize1);
 694     for (at = 0; at < isize1; at++)
 695     {
 696         mass = atoms1->atom[index1[at]].m;
 697         for (m = 0; m < DIM; m++)
 698         {
 699             msd       = sqr(x1[index1[at]][m] - x2[index2[at]][m]);
 700             rms      += msd*mass;
 701             msds[at] += msd;
 702         }
 703         maxmsd   = max(maxmsd, msds[at]);
 704         minmsd   = min(minmsd, msds[at]);
 705         totmass += mass;
 706     }
 707     rms = sqrt(rms/totmass);
 708
 709     printf("Root mean square deviation after lsq fit = %g nm\n", rms);
 710     if (bBfac)
 711     {
 712         printf("Atomic MSD's range from %g to %g nm^2\n", minmsd, maxmsd);
 713     }
 714
 715     if (bFit)
 716     {
 717         /* reset coordinates of reference and fitted structure */
 718         for (i = 0; i < atoms1->nr; i++)
 719         {
 720             for (m = 0; m < DIM; m++)
 721             {
 722                 x1[i][m] += xcm1[m];
 723             }
 724         }
 725         for (i = 0; i < atoms2->nr; i++)
 726         {
 727             for (m = 0; m < DIM; m++)
 728             {
 729                 x2[i][m] += xcm1[m];
 730             }
 731         }
 732     }
 733
 734     outfile = ftp2fn(efSTO, NFILE, fnm);
 735     switch (fn2ftp(outfile))
 736     {
 737         case efPDB:
 738         case efBRK:
 739         case efENT:
 740             if (bBfac || bLabel)
 741             {
 742                 srenew(atoms1->pdbinfo, atoms1->nr);
 743                 srenew(atoms1->atom, atoms1->nr); /* Why renew atom? */
 744
 745                 /* Avoid segfaults when writing the pdb-file */
 746                 for (i = 0; i < atoms1->nr; i++)
 747                 {
 748                     atoms1->pdbinfo[i].type         = eptAtom;
 749                     atoms1->pdbinfo[i].occup        = 1.00;
 750                     atoms1->pdbinfo[i].bAnisotropic = FALSE;
 751                     if (bBfac)
 752                     {
 753                         atoms1->pdbinfo[i].bfac = 0;
 754                     }
 755                     if (bLabel)
 756                     {
 757                         atoms1->resinfo[atoms1->atom[i].resind].chainid = 'A';
 758                     }
 759                 }
 760
 761                 for (i = 0; i < isize1; i++)
 762                 {
 763                     /* atoms1->pdbinfo[index1[i]].type = eptAtom; */
 764 /*  atoms1->pdbinfo[index1[i]].bAnisotropic = FALSE; */
 765                     if (bBfac)
 766                     {
 767                         atoms1->pdbinfo[index1[i]].bfac = (800*M_PI*M_PI/3.0)*msds[i];
 768                     }
 769 /*  if (bLabel) */
 770 /*    atoms1->resinfo[atoms1->atom[index1[i]].resind].chain = 'A'; */
 771                 }
 772                 srenew(atoms2->pdbinfo, atoms2->nr);
 773                 srenew(atoms2->atom, atoms2->nr); /* Why renew atom? */
 774
 775                 for (i = 0; i < atoms2->nr; i++)
 776                 {
 777                     atoms2->pdbinfo[i].type         = eptAtom;
 778                     atoms2->pdbinfo[i].occup        = 1.00;
 779                     atoms2->pdbinfo[i].bAnisotropic = FALSE;
 780                     if (bBfac)
 781                     {
 782                         atoms2->pdbinfo[i].bfac = 0;
 783                     }
 784                     if (bLabel)
 785                     {
 786                         atoms2->resinfo[atoms1->atom[i].resind].chainid = 'B';
 787                     }
 788                 }
 789
 790                 for (i = 0; i < isize2; i++)
 791                 {
 792                     /* atoms2->pdbinfo[index2[i]].type = eptAtom; */
 793 /*  atoms2->pdbinfo[index2[i]].bAnisotropic = FALSE; */
 794                     if (bBfac)
 795                     {
 796                         atoms2->pdbinfo[index2[i]].bfac = (800*M_PI*M_PI/3.0)*msds[i];
 797                     }
 798 /*  if (bLabel) */
 799 /*    atoms2->resinfo[atoms2->atom[index2[i]].resind].chain = 'B'; */
 800                 }
 801             }
 802             fp = gmx_ffopen(outfile, "w");
 803             if (!bOne)
 804             {
 805                 write_pdbfile(fp, title1, atoms1, x1, ePBC1, box1, ' ', 1, NULL, TRUE);
 806             }
 807             write_pdbfile(fp, title2, atoms2, x2, ePBC2, box2, ' ', bOne ? -1 : 2, NULL, TRUE);
 808             gmx_ffclose(fp);
 809             break;
 810         case efGRO:
 811             if (bBfac)
 812             {
 813                 fprintf(stderr, "WARNING: cannot write B-factor values to gro file\n");
 814             }
 815             fp = gmx_ffopen(outfile, "w");
 816             if (!bOne)
 817             {
 818                 write_hconf_p(fp, title1, atoms1, 3, x1, v1, box1);
 819             }
 820             write_hconf_p(fp, title2, atoms2, 3, x2, v2, box2);
 821             gmx_ffclose(fp);
 822             break;
 823         default:
 824             if (bBfac)
 825             {
 826                 fprintf(stderr, "WARNING: cannot write B-factor values to %s file\n",
 827                         ftp2ext(fn2ftp(outfile)));
 828             }
 829             if (!bOne)
 830             {
 831                 fprintf(stderr,
 832                         "WARNING: cannot write the reference structure to %s file\n",
 833                         ftp2ext(fn2ftp(outfile)));
 834             }
 835             write_sto_conf(outfile, title2, atoms2, x2, v2, ePBC2, box2);
 836             break;
 837     }
 838
 839     view_all(oenv, NFILE, fnm);
 840
 841     return 0;
 842 }