src/gromacs/gmxana/gmx_editconf.cpp

   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) 2013,2014,2015,2016,2017,2018, 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 #include "gmxpre.h"
  38
  39 #include <cmath>
  40 #include <cstring>
  41
  42 #include <algorithm>
  43
  44 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  45 #include "gromacs/commandline/viewit.h"
  46 #include "gromacs/fileio/confio.h"
  47 #include "gromacs/fileio/pdbio.h"
  48 #include "gromacs/fileio/tpxio.h"
  49 #include "gromacs/fileio/trxio.h"
  50 #include "gromacs/gmxana/gmx_ana.h"
  51 #include "gromacs/gmxana/princ.h"
  52 #include "gromacs/gmxlib/conformation-utilities.h"
  53 #include "gromacs/math/functions.h"
  54 #include "gromacs/math/units.h"
  55 #include "gromacs/math/vec.h"
  56 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
  57 #include "gromacs/pbcutil/rmpbc.h"
  58 #include "gromacs/topology/atomprop.h"
  59 #include "gromacs/topology/index.h"
  60 #include "gromacs/topology/topology.h"
  61 #include "gromacs/utility/arraysize.h"
  62 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  63 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  64 #include "gromacs/utility/futil.h"
  65 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  66 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  67 #include "gromacs/utility/strdb.h"
  68
  69
  70 static real calc_mass(t_atoms *atoms, gmx_bool bGetMass, gmx_atomprop_t aps)
  71 {
  72     real tmass;
  73     int  i;
  74
  75     tmass = 0;
  76     for (i = 0; (i < atoms->nr); i++)
  77     {
  78         if (bGetMass)
  79         {
  80             gmx_atomprop_query(aps, epropMass,
  81                                *atoms->resinfo[atoms->atom[i].resind].name,
  82                                *atoms->atomname[i], &(atoms->atom[i].m));
  83         }
  84         tmass += atoms->atom[i].m;
  85     }
  86
  87     return tmass;
  88 }
  89
  90 static real calc_geom(int isize, int *index, rvec *x, rvec geom_center, rvec minval,
  91                       rvec maxval, gmx_bool bDiam)
  92 {
  93     real  diam2, d;
  94     int   ii, i, j;
  95
  96     clear_rvec(geom_center);
  97     diam2 = 0;
  98     if (isize == 0)
  99     {
 100         clear_rvec(minval);
 101         clear_rvec(maxval);
 102     }
 103     else
 104     {
 105         if (index)
 106         {
 107             ii = index[0];
 108         }
 109         else
 110         {
 111             ii = 0;
 112         }
 113         for (j = 0; j < DIM; j++)
 114         {
 115             minval[j] = maxval[j] = x[ii][j];
 116         }
 117         for (i = 0; i < isize; i++)
 118         {
 119             if (index)
 120             {
 121                 ii = index[i];
 122             }
 123             else
 124             {
 125                 ii = i;
 126             }
 127             rvec_inc(geom_center, x[ii]);
 128             for (j = 0; j < DIM; j++)
 129             {
 130                 if (x[ii][j] < minval[j])
 131                 {
 132                     minval[j] = x[ii][j];
 133                 }
 134                 if (x[ii][j] > maxval[j])
 135                 {
 136                     maxval[j] = x[ii][j];
 137                 }
 138             }
 139             if (bDiam)
 140             {
 141                 if (index)
 142                 {
 143                     for (j = i + 1; j < isize; j++)
 144                     {
 145                         d     = distance2(x[ii], x[index[j]]);
 146                         diam2 = std::max(d, diam2);
 147                     }
 148                 }
 149                 else
 150                 {
 151                     for (j = i + 1; j < isize; j++)
 152                     {
 153                         d     = distance2(x[i], x[j]);
 154                         diam2 = std::max(d, diam2);
 155                     }
 156                 }
 157             }
 158         }
 159         svmul(1.0 / isize, geom_center, geom_center);
 160     }
 161
 162     return std::sqrt(diam2);
 163 }
 164
 165 static void center_conf(int natom, rvec *x, rvec center, rvec geom_cent)
 166 {
 167     int  i;
 168     rvec shift;
 169
 170     rvec_sub(center, geom_cent, shift);
 171
 172     printf("    shift       :%7.3f%7.3f%7.3f (nm)\n", shift[XX], shift[YY],
 173            shift[ZZ]);
 174
 175     for (i = 0; (i < natom); i++)
 176     {
 177         rvec_inc(x[i], shift);
 178     }
 179 }
 180
 181 static void scale_conf(int natom, rvec x[], matrix box, rvec scale)
 182 {
 183     int i, j;
 184
 185     for (i = 0; i < natom; i++)
 186     {
 187         for (j = 0; j < DIM; j++)
 188         {
 189             x[i][j] *= scale[j];
 190         }
 191     }
 192     for (i = 0; i < DIM; i++)
 193     {
 194         for (j = 0; j < DIM; j++)
 195         {
 196             box[i][j] *= scale[j];
 197         }
 198     }
 199 }
 200
 201 static void read_bfac(const char *fn, int *n_bfac, double **bfac_val, int **bfac_nr)
 202 {
 203     int    i;
 204     char **bfac_lines;
 205
 206     *n_bfac = get_lines(fn, &bfac_lines);
 207     snew(*bfac_val, *n_bfac);
 208     snew(*bfac_nr, *n_bfac);
 209     fprintf(stderr, "Reading %d B-factors from %s\n", *n_bfac, fn);
 210     for (i = 0; (i < *n_bfac); i++)
 211     {
 212         /*fprintf(stderr, "Line %d: %s",i,bfac_lines[i]);*/
 213         sscanf(bfac_lines[i], "%d %lf", &(*bfac_nr)[i], &(*bfac_val)[i]);
 214         /*fprintf(stderr," nr %d val %g\n",(*bfac_nr)[i],(*bfac_val)[i]);*/
 215     }
 216
 217 }
 218
 219 static void set_pdb_conf_bfac(int natoms, int nres, t_atoms *atoms, int n_bfac,
 220                               double *bfac, int *bfac_nr, gmx_bool peratom)
 221 {
 222     real     bfac_min, bfac_max;
 223     int      i, n;
 224     gmx_bool found;
 225
 226     if (n_bfac > atoms->nres)
 227     {
 228         peratom = TRUE;
 229     }
 230
 231     bfac_max = -1e10;
 232     bfac_min = 1e10;
 233     for (i = 0; (i < n_bfac); i++)
 234     {
 235         /*    if ((bfac_nr[i]-1<0) || (bfac_nr[i]-1>=atoms->nr))
 236            gmx_fatal(FARGS,"Index of B-Factor %d is out of range: %d (%g)",
 237            i+1,bfac_nr[i],bfac[i]); */
 238         if (bfac[i] > bfac_max)
 239         {
 240             bfac_max = bfac[i];
 241         }
 242         if (bfac[i] < bfac_min)
 243         {
 244             bfac_min = bfac[i];
 245         }
 246     }
 247     while ((bfac_max > 99.99) || (bfac_min < -99.99))
 248     {
 249         fprintf(stderr,
 250                 "Range of values for B-factors too large (min %g, max %g) "
 251                 "will scale down a factor 10\n", bfac_min, bfac_max);
 252         for (i = 0; (i < n_bfac); i++)
 253         {
 254             bfac[i] /= 10;
 255         }
 256         bfac_max /= 10;
 257         bfac_min /= 10;
 258     }
 259     while ((std::abs(bfac_max) < 0.5) && (std::abs(bfac_min) < 0.5))
 260     {
 261         fprintf(stderr,
 262                 "Range of values for B-factors too small (min %g, max %g) "
 263                 "will scale up a factor 10\n", bfac_min, bfac_max);
 264         for (i = 0; (i < n_bfac); i++)
 265         {
 266             bfac[i] *= 10;
 267         }
 268         bfac_max *= 10;
 269         bfac_min *= 10;
 270     }
 271
 272     for (i = 0; (i < natoms); i++)
 273     {
 274         atoms->pdbinfo[i].bfac = 0;
 275     }
 276
 277     if (!peratom)
 278     {
 279         fprintf(stderr, "Will attach %d B-factors to %d residues\n", n_bfac,
 280                 nres);
 281         for (i = 0; (i < n_bfac); i++)
 282         {
 283             found = FALSE;
 284             for (n = 0; (n < natoms); n++)
 285             {
 286                 if (bfac_nr[i] == atoms->resinfo[atoms->atom[n].resind].nr)
 287                 {
 288                     atoms->pdbinfo[n].bfac = bfac[i];
 289                     found                  = TRUE;
 290                 }
 291             }
 292             if (!found)
 293             {
 294                 gmx_warning("Residue nr %d not found\n", bfac_nr[i]);
 295             }
 296         }
 297     }
 298     else
 299     {
 300         fprintf(stderr, "Will attach %d B-factors to %d atoms\n", n_bfac,
 301                 natoms);
 302         for (i = 0; (i < n_bfac); i++)
 303         {
 304             atoms->pdbinfo[bfac_nr[i] - 1].bfac = bfac[i];
 305         }
 306     }
 307 }
 308
 309 static void pdb_legend(FILE *out, int natoms, int nres, t_atoms *atoms, rvec x[])
 310 {
 311     real bfac_min, bfac_max, xmin, ymin, zmin;
 312     int  i;
 313     int  space = ' ';
 314
 315     bfac_max = -1e10;
 316     bfac_min = 1e10;
 317     xmin     = 1e10;
 318     ymin     = 1e10;
 319     zmin     = 1e10;
 320     for (i = 0; (i < natoms); i++)
 321     {
 322         xmin     = std::min(xmin, x[i][XX]);
 323         ymin     = std::min(ymin, x[i][YY]);
 324         zmin     = std::min(zmin, x[i][ZZ]);
 325         bfac_min = std::min(bfac_min, atoms->pdbinfo[i].bfac);
 326         bfac_max = std::max(bfac_max, atoms->pdbinfo[i].bfac);
 327     }
 328     fprintf(stderr, "B-factors range from %g to %g\n", bfac_min, bfac_max);
 329     for (i = 1; (i < 12); i++)
 330     {
 331         fprintf(out,
 332                 "%-6s%5d  %-4.4s%3.3s %c%4d%c   %8.3f%8.3f%8.3f%6.2f%6.2f\n",
 333                 "ATOM  ", natoms + 1 + i, "CA", "LEG", space, nres + 1, space,
 334                 (xmin + (i * 0.12)) * 10, ymin * 10, zmin * 10, 1.0, bfac_min
 335                 + ((i - 1.0) * (bfac_max - bfac_min) / 10));
 336     }
 337 }
 338
 339 static void visualize_images(const char *fn, int ePBC, matrix box)
 340 {
 341     t_atoms atoms;
 342     rvec   *img;
 343     char   *c, *ala;
 344     int     nat, i;
 345
 346     nat = NTRICIMG + 1;
 347     init_t_atoms(&atoms, nat, FALSE);
 348     atoms.nr = nat;
 349     snew(img, nat);
 350     /* FIXME: Constness should not be cast away */
 351     c   = (char *) "C";
 352     ala = (char *) "ALA";
 353     for (i = 0; i < nat; i++)
 354     {
 355         atoms.atomname[i]        = &c;
 356         atoms.atom[i].resind     = i;
 357         atoms.resinfo[i].name    = &ala;
 358         atoms.resinfo[i].nr      = i + 1;
 359         atoms.resinfo[i].chainid = 'A' + i / NCUCVERT;
 360     }
 361     calc_triclinic_images(box, img + 1);
 362
 363     write_sto_conf(fn, "Images", &atoms, img, nullptr, ePBC, box);
 364
 365     done_atom(&atoms);
 366     sfree(img);
 367 }
 368
 369 static void visualize_box(FILE *out, int a0, int r0, matrix box, rvec gridsize)
 370 {
 371     int  *edge;
 372     rvec *vert, shift;
 373     int   nx, ny, nz, nbox, nat;
 374     int   i, j, x, y, z;
 375     int   rectedge[24] =
 376     {
 377         0, 1, 1, 3, 3, 2, 0, 2, 0, 4, 1, 5, 3, 7, 2, 6, 4, 5, 5, 7, 7, 6, 6,
 378         4
 379     };
 380
 381     a0++;
 382     r0++;
 383
 384     nx   = static_cast<int>(gridsize[XX] + 0.5);
 385     ny   = static_cast<int>(gridsize[YY] + 0.5);
 386     nz   = static_cast<int>(gridsize[ZZ] + 0.5);
 387     nbox = nx * ny * nz;
 388     if (TRICLINIC(box))
 389     {
 390         nat = nbox * NCUCVERT;
 391         snew(vert, nat);
 392         calc_compact_unitcell_vertices(ecenterDEF, box, vert);
 393         j = 0;
 394         for (z = 0; z < nz; z++)
 395         {
 396             for (y = 0; y < ny; y++)
 397             {
 398                 for (x = 0; x < nx; x++)
 399                 {
 400                     for (i = 0; i < DIM; i++)
 401                     {
 402                         shift[i] = x * box[0][i] + y * box[1][i] + z
 403                             * box[2][i];
 404                     }
 405                     for (i = 0; i < NCUCVERT; i++)
 406                     {
 407                         rvec_add(vert[i], shift, vert[j]);
 408                         j++;
 409                     }
 410                 }
 411             }
 412         }
 413
 414         for (i = 0; i < nat; i++)
 415         {
 416             gmx_fprintf_pdb_atomline(out, epdbATOM, a0 + i, "C", ' ', "BOX", 'K' + i / NCUCVERT, r0 + i, ' ',
 417                                      10*vert[i][XX], 10*vert[i][YY], 10*vert[i][ZZ], 1.0, 0.0, "");
 418         }
 419
 420         edge = compact_unitcell_edges();
 421         for (j = 0; j < nbox; j++)
 422         {
 423             for (i = 0; i < NCUCEDGE; i++)
 424             {
 425                 fprintf(out, "CONECT%5d%5d\n", a0 + j * NCUCVERT + edge[2 * i],
 426                         a0 + j * NCUCVERT + edge[2 * i + 1]);
 427             }
 428         }
 429
 430         sfree(vert);
 431     }
 432     else
 433     {
 434         i = 0;
 435         for (z = 0; z <= 1; z++)
 436         {
 437             for (y = 0; y <= 1; y++)
 438             {
 439                 for (x = 0; x <= 1; x++)
 440                 {
 441                     gmx_fprintf_pdb_atomline(out, epdbATOM, a0 + i, "C", ' ', "BOX", 'K' + i/8, r0+i, ' ',
 442                                              x * 10 * box[XX][XX], y * 10 * box[YY][YY], z * 10 * box[ZZ][ZZ], 1.0, 0.0, "");
 443                     i++;
 444                 }
 445             }
 446         }
 447         for (i = 0; i < 24; i += 2)
 448         {
 449             fprintf(out, "CONECT%5d%5d\n", a0 + rectedge[i], a0 + rectedge[i + 1]);
 450         }
 451     }
 452 }
 453
 454 static void calc_rotmatrix(rvec principal_axis, rvec targetvec, matrix rotmatrix)
 455 {
 456     rvec rotvec;
 457     real ux, uy, uz, costheta, sintheta;
 458
 459     costheta = cos_angle(principal_axis, targetvec);
 460     sintheta = std::sqrt(1.0-costheta*costheta); /* sign is always positive since 0<theta<pi */
 461
 462     /* Determine rotation from cross product with target vector */
 463     cprod(principal_axis, targetvec, rotvec);
 464     unitv(rotvec, rotvec);
 465     printf("Aligning %g %g %g to %g %g %g : xprod  %g %g %g\n",
 466            principal_axis[XX], principal_axis[YY], principal_axis[ZZ], targetvec[XX], targetvec[YY], targetvec[ZZ],
 467            rotvec[XX], rotvec[YY], rotvec[ZZ]);
 468
 469     ux              = rotvec[XX];
 470     uy              = rotvec[YY];
 471     uz              = rotvec[ZZ];
 472     rotmatrix[0][0] = ux*ux + (1.0-ux*ux)*costheta;
 473     rotmatrix[0][1] = ux*uy*(1-costheta)-uz*sintheta;
 474     rotmatrix[0][2] = ux*uz*(1-costheta)+uy*sintheta;
 475     rotmatrix[1][0] = ux*uy*(1-costheta)+uz*sintheta;
 476     rotmatrix[1][1] = uy*uy + (1.0-uy*uy)*costheta;
 477     rotmatrix[1][2] = uy*uz*(1-costheta)-ux*sintheta;
 478     rotmatrix[2][0] = ux*uz*(1-costheta)-uy*sintheta;
 479     rotmatrix[2][1] = uy*uz*(1-costheta)+ux*sintheta;
 480     rotmatrix[2][2] = uz*uz + (1.0-uz*uz)*costheta;
 481
 482     printf("Rotation matrix: \n%g %g %g\n%g %g %g\n%g %g %g\n",
 483            rotmatrix[0][0], rotmatrix[0][1], rotmatrix[0][2],
 484            rotmatrix[1][0], rotmatrix[1][1], rotmatrix[1][2],
 485            rotmatrix[2][0], rotmatrix[2][1], rotmatrix[2][2]);
 486 }
 487
 488 static void renum_resnr(t_atoms *atoms, int isize, const int *index,
 489                         int resnr_start)
 490 {
 491     int i, resind_prev, resind;
 492
 493     resind_prev = -1;
 494     for (i = 0; i < isize; i++)
 495     {
 496         resind = atoms->atom[index == nullptr ? i : index[i]].resind;
 497         if (resind != resind_prev)
 498         {
 499             atoms->resinfo[resind].nr = resnr_start;
 500             resnr_start++;
 501         }
 502         resind_prev = resind;
 503     }
 504 }
 505
 506 int gmx_editconf(int argc, char *argv[])
 507 {
 508     const char     *desc[] =
 509     {
 510         "[THISMODULE] converts generic structure format to [REF].gro[ref], [TT].g96[tt]",
 511         "or [REF].pdb[ref].",
 512         "[PAR]",
 513         "The box can be modified with options [TT]-box[tt], [TT]-d[tt] and",
 514         "[TT]-angles[tt]. Both [TT]-box[tt] and [TT]-d[tt]",
 515         "will center the system in the box, unless [TT]-noc[tt] is used.",
 516         "The [TT]-center[tt] option can be used to shift the geometric center",
 517         "of the system from the default of (x/2, y/2, z/2) implied by [TT]-c[tt]",
 518         "to some other value.",
 519         "[PAR]",
 520         "Option [TT]-bt[tt] determines the box type: [TT]triclinic[tt] is a",
 521         "triclinic box, [TT]cubic[tt] is a rectangular box with all sides equal",
 522         "[TT]dodecahedron[tt] represents a rhombic dodecahedron and",
 523         "[TT]octahedron[tt] is a truncated octahedron.",
 524         "The last two are special cases of a triclinic box.",
 525         "The length of the three box vectors of the truncated octahedron is the",
 526         "shortest distance between two opposite hexagons.",
 527         "Relative to a cubic box with some periodic image distance, the volume of a ",
 528         "dodecahedron with this same periodic distance is 0.71 times that of the cube, ",
 529         "and that of a truncated octahedron is 0.77 times.",
 530         "[PAR]",
 531         "Option [TT]-box[tt] requires only",
 532         "one value for a cubic, rhombic dodecahedral, or truncated octahedral box.",
 533         "[PAR]",
 534         "With [TT]-d[tt] and a [TT]triclinic[tt] box the size of the system in the [IT]x[it]-, [IT]y[it]-,",
 535         "and [IT]z[it]-directions is used. With [TT]-d[tt] and [TT]cubic[tt],",
 536         "[TT]dodecahedron[tt] or [TT]octahedron[tt] boxes, the dimensions are set",
 537         "to the diameter of the system (largest distance between atoms) plus twice",
 538         "the specified distance.",
 539         "[PAR]",
 540         "Option [TT]-angles[tt] is only meaningful with option [TT]-box[tt] and",
 541         "a triclinic box and cannot be used with option [TT]-d[tt].",
 542         "[PAR]",
 543         "When [TT]-n[tt] or [TT]-ndef[tt] is set, a group",
 544         "can be selected for calculating the size and the geometric center,",
 545         "otherwise the whole system is used.",
 546         "[PAR]",
 547         "[TT]-rotate[tt] rotates the coordinates and velocities.",
 548         "[PAR]",
 549         "[TT]-princ[tt] aligns the principal axes of the system along the",
 550         "coordinate axes, with the longest axis aligned with the [IT]x[it]-axis. ",
 551         "This may allow you to decrease the box volume,",
 552         "but beware that molecules can rotate significantly in a nanosecond.",
 553         "[PAR]",
 554         "Scaling is applied before any of the other operations are",
 555         "performed. Boxes and coordinates can be scaled to give a certain density (option",
 556         "[TT]-density[tt]). Note that this may be inaccurate in case a [REF].gro[ref]",
 557         "file is given as input. A special feature of the scaling option is that when the",
 558         "factor -1 is given in one dimension, one obtains a mirror image,",
 559         "mirrored in one of the planes. When one uses -1 in three dimensions, ",
 560         "a point-mirror image is obtained.[PAR]",
 561         "Groups are selected after all operations have been applied.[PAR]",
 562         "Periodicity can be removed in a crude manner.",
 563         "It is important that the box vectors at the bottom of your input file",
 564         "are correct when the periodicity is to be removed.",
 565         "[PAR]",
 566         "When writing [REF].pdb[ref] files, B-factors can be",
 567         "added with the [TT]-bf[tt] option. B-factors are read",
 568         "from a file with with following format: first line states number of",
 569         "entries in the file, next lines state an index",
 570         "followed by a B-factor. The B-factors will be attached per residue",
 571         "unless the number of B-factors is larger than the number of the residues or unless the",
 572         "[TT]-atom[tt] option is set. Obviously, any type of numeric data can",
 573         "be added instead of B-factors. [TT]-legend[tt] will produce",
 574         "a row of CA atoms with B-factors ranging from the minimum to the",
 575         "maximum value found, effectively making a legend for viewing.",
 576         "[PAR]",
 577         "With the option [TT]-mead[tt] a special [REF].pdb[ref] ([REF].pqr[ref])",
 578         "file for the MEAD electrostatics",
 579         "program (Poisson-Boltzmann solver) can be made. A further prerequisite",
 580         "is that the input file is a run input file.",
 581         "The B-factor field is then filled with the Van der Waals radius",
 582         "of the atoms while the occupancy field will hold the charge.",
 583         "[PAR]",
 584         "The option [TT]-grasp[tt] is similar, but it puts the charges in the B-factor",
 585         "and the radius in the occupancy.",
 586         "[PAR]",
 587         "Option [TT]-align[tt] allows alignment",
 588         "of the principal axis of a specified group against the given vector, ",
 589         "with an optional center of rotation specified by [TT]-aligncenter[tt].",
 590         "[PAR]",
 591         "Finally, with option [TT]-label[tt], [TT]editconf[tt] can add a chain identifier",
 592         "to a [REF].pdb[ref] file, which can be useful for analysis with e.g. Rasmol.",
 593         "[PAR]",
 594         "To convert a truncated octrahedron file produced by a package which uses",
 595         "a cubic box with the corners cut off (such as GROMOS), use::",
 596         "",
 597         "  gmx editconf -f in -rotate 0 45 35.264 -bt o -box veclen -o out",
 598         "",
 599         "where [TT]veclen[tt] is the size of the cubic box times [SQRT]3[sqrt]/2."
 600     };
 601     const char     *bugs[] =
 602     {
 603         "For complex molecules, the periodicity removal routine may break down, "
 604         "in that case you can use [gmx-trjconv]."
 605     };
 606     static real     dist    = 0.0;
 607     static gmx_bool bNDEF   = FALSE, bRMPBC = FALSE, bCenter = FALSE, bReadVDW =
 608         FALSE, bCONECT      = FALSE;
 609     static gmx_bool peratom = FALSE, bLegend = FALSE, bOrient = FALSE, bMead =
 610         FALSE, bGrasp       = FALSE, bSig56 = FALSE;
 611     static rvec     scale   =
 612     { 1, 1, 1 }, newbox     =
 613     { 0, 0, 0 }, newang     =
 614     { 90, 90, 90 };
 615     static real rho          = 1000.0, rvdw = 0.12;
 616     static rvec center       =
 617     { 0, 0, 0 }, translation =
 618     { 0, 0, 0 }, rotangles   =
 619     { 0, 0, 0 }, aligncenter =
 620     { 0, 0, 0 }, targetvec   =
 621     { 0, 0, 0 };
 622     static const char *btype[] =
 623     { nullptr, "triclinic", "cubic", "dodecahedron", "octahedron", nullptr },
 624     *label             = "A";
 625     static rvec visbox =
 626     { 0, 0, 0 };
 627     static int  resnr_start = -1;
 628     t_pargs
 629                 pa[] =
 630     {
 631         { "-ndef", FALSE, etBOOL,
 632           { &bNDEF }, "Choose output from default index groups" },
 633         { "-visbox", FALSE, etRVEC,
 634           { visbox },
 635           "HIDDENVisualize a grid of boxes, -1 visualizes the 14 box images" },
 636         { "-bt", FALSE, etENUM,
 637           { btype }, "Box type for [TT]-box[tt] and [TT]-d[tt]" },
 638         { "-box", FALSE, etRVEC,
 639           { newbox }, "Box vector lengths (a,b,c)" },
 640         { "-angles", FALSE, etRVEC,
 641           { newang }, "Angles between the box vectors (bc,ac,ab)" },
 642         { "-d", FALSE, etREAL,
 643           { &dist }, "Distance between the solute and the box" },
 644         { "-c", FALSE, etBOOL,
 645           { &bCenter },
 646           "Center molecule in box (implied by [TT]-box[tt] and [TT]-d[tt])" },
 647         { "-center", FALSE, etRVEC,
 648           { center }, "Shift the geometrical center to (x,y,z)" },
 649         { "-aligncenter", FALSE, etRVEC,
 650           { aligncenter }, "Center of rotation for alignment" },
 651         { "-align", FALSE, etRVEC,
 652           { targetvec },
 653           "Align to target vector" },
 654         { "-translate", FALSE, etRVEC,
 655           { translation }, "Translation" },
 656         { "-rotate", FALSE, etRVEC,
 657           { rotangles },
 658           "Rotation around the X, Y and Z axes in degrees" },
 659         { "-princ", FALSE, etBOOL,
 660           { &bOrient },
 661           "Orient molecule(s) along their principal axes" },
 662         { "-scale", FALSE, etRVEC,
 663           { scale }, "Scaling factor" },
 664         { "-density", FALSE, etREAL,
 665           { &rho },
 666           "Density (g/L) of the output box achieved by scaling" },
 667         { "-pbc", FALSE, etBOOL,
 668           { &bRMPBC },
 669           "Remove the periodicity (make molecule whole again)" },
 670         { "-resnr", FALSE, etINT,
 671           { &resnr_start },
 672           " Renumber residues starting from resnr" },
 673         { "-grasp", FALSE, etBOOL,
 674           { &bGrasp },
 675           "Store the charge of the atom in the B-factor field and the radius of the atom in the occupancy field" },
 676         {
 677             "-rvdw", FALSE, etREAL,
 678             { &rvdw },
 679             "Default Van der Waals radius (in nm) if one can not be found in the database or if no parameters are present in the topology file"
 680         },
 681         { "-sig56", FALSE, etBOOL,
 682           { &bSig56 },
 683           "Use rmin/2 (minimum in the Van der Waals potential) rather than [GRK]sigma[grk]/2 " },
 684         {
 685             "-vdwread", FALSE, etBOOL,
 686             { &bReadVDW },
 687             "Read the Van der Waals radii from the file [TT]vdwradii.dat[tt] rather than computing the radii based on the force field"
 688         },
 689         { "-atom", FALSE, etBOOL,
 690           { &peratom }, "Force B-factor attachment per atom" },
 691         { "-legend", FALSE, etBOOL,
 692           { &bLegend }, "Make B-factor legend" },
 693         { "-label", FALSE, etSTR,
 694           { &label }, "Add chain label for all residues" },
 695         {
 696             "-conect", FALSE, etBOOL,
 697             { &bCONECT },
 698             "Add CONECT records to a [REF].pdb[ref] file when written. Can only be done when a topology is present"
 699         }
 700     };
 701 #define NPA asize(pa)
 702
 703     FILE             *out;
 704     const char       *infile, *outfile;
 705     int               outftp, inftp, natom, i, j, n_bfac, itype, ntype;
 706     double           *bfac    = nullptr, c6, c12;
 707     int              *bfac_nr = nullptr;
 708     t_topology       *top     = nullptr;
 709     char             *grpname, *sgrpname, *agrpname;
 710     int               isize, ssize, numAlignmentAtoms;
 711     int              *index, *sindex, *aindex;
 712     rvec             *x, *v, gc, rmin, rmax, size;
 713     int               ePBC;
 714     matrix            box, rotmatrix, trans;
 715     rvec              princd, tmpvec;
 716     gmx_bool          bIndex, bSetSize, bSetAng, bDist, bSetCenter, bAlign;
 717     gmx_bool          bHaveV, bScale, bRho, bTranslate, bRotate, bCalcGeom, bCalcDiam;
 718     real              diam = 0, mass = 0, d, vdw;
 719     gmx_atomprop_t    aps;
 720     gmx_conect        conect;
 721     gmx_output_env_t *oenv;
 722     t_filenm          fnm[] =
 723     {
 724         { efSTX, "-f", nullptr, ffREAD },
 725         { efNDX, "-n", nullptr, ffOPTRD },
 726         { efSTO, nullptr, nullptr, ffOPTWR },
 727         { efPQR, "-mead", "mead", ffOPTWR },
 728         { efDAT, "-bf", "bfact", ffOPTRD }
 729     };
 730 #define NFILE asize(fnm)
 731
 732     if (!parse_common_args(&argc, argv, PCA_CAN_VIEW, NFILE, fnm, NPA, pa,
 733                            asize(desc), desc, asize(bugs), bugs, &oenv))
 734     {
 735         return 0;
 736     }
 737
 738     bIndex     = opt2bSet("-n", NFILE, fnm) || bNDEF;
 739     bMead      = opt2bSet("-mead", NFILE, fnm);
 740     bSetSize   = opt2parg_bSet("-box", NPA, pa);
 741     bSetAng    = opt2parg_bSet("-angles", NPA, pa);
 742     bSetCenter = opt2parg_bSet("-center", NPA, pa);
 743     bDist      = opt2parg_bSet("-d", NPA, pa);
 744     bAlign     = opt2parg_bSet("-align", NPA, pa);
 745     /* Only automatically turn on centering without -noc */
 746     if ((bDist || bSetSize || bSetCenter) && !opt2parg_bSet("-c", NPA, pa))
 747     {
 748         bCenter = TRUE;
 749     }
 750     bScale     = opt2parg_bSet("-scale", NPA, pa);
 751     bRho       = opt2parg_bSet("-density", NPA, pa);
 752     bTranslate = opt2parg_bSet("-translate", NPA, pa);
 753     bRotate    = opt2parg_bSet("-rotate", NPA, pa);
 754     if (bScale && bRho)
 755     {
 756         fprintf(stderr, "WARNING: setting -density overrides -scale\n");
 757     }
 758     bScale    = bScale || bRho;
 759     bCalcGeom = bCenter || bRotate || bOrient || bScale;
 760
 761     GMX_RELEASE_ASSERT(btype[0] != nullptr, "Option setting inconsistency; btype[0] is NULL");
 762
 763     bCalcDiam = (btype[0][0] == 'c' || btype[0][0] == 'd' || btype[0][0] == 'o');
 764
 765     infile = ftp2fn(efSTX, NFILE, fnm);
 766     if (bMead)
 767     {
 768         outfile = ftp2fn(efPQR, NFILE, fnm);
 769     }
 770     else
 771     {
 772         outfile = ftp2fn(efSTO, NFILE, fnm);
 773     }
 774     outftp = fn2ftp(outfile);
 775     inftp  = fn2ftp(infile);
 776
 777     aps = gmx_atomprop_init();
 778
 779     if (bMead && bGrasp)
 780     {
 781         printf("Incompatible options -mead and -grasp. Turning off -grasp\n");
 782         bGrasp = FALSE;
 783     }
 784     if (bGrasp && (outftp != efPDB))
 785     {
 786         gmx_fatal(FARGS, "Output file should be a .pdb file"
 787                   " when using the -grasp option\n");
 788     }
 789     if ((bMead || bGrasp) && (fn2ftp(infile) != efTPR))
 790     {
 791         gmx_fatal(FARGS, "Input file should be a .tpr file"
 792                   " when using the -mead option\n");
 793     }
 794
 795     t_topology *top_tmp;
 796     snew(top_tmp, 1);
 797     read_tps_conf(infile, top_tmp, &ePBC, &x, &v, box, FALSE);
 798     t_atoms  &atoms = top_tmp->atoms;
 799     natom = atoms.nr;
 800     if (atoms.pdbinfo == nullptr)
 801     {
 802         snew(atoms.pdbinfo, atoms.nr);
 803     }
 804     atoms.havePdbInfo = TRUE;
 805
 806     if (fn2ftp(infile) == efPDB)
 807     {
 808         get_pdb_atomnumber(&atoms, aps);
 809     }
 810     printf("Read %d atoms\n", atoms.nr);
 811
 812     /* Get the element numbers if available in a pdb file */
 813     if (fn2ftp(infile) == efPDB)
 814     {
 815         get_pdb_atomnumber(&atoms, aps);
 816     }
 817
 818     if (ePBC != epbcNONE)
 819     {
 820         real vol = det(box);
 821         printf("Volume: %g nm^3, corresponds to roughly %d electrons\n",
 822                vol, 100*(static_cast<int>(vol*4.5)));
 823     }
 824
 825     if (bMead || bGrasp || bCONECT)
 826     {
 827         top = read_top(infile, nullptr);
 828     }
 829
 830     if (bMead || bGrasp)
 831     {
 832         if (atoms.nr != top->atoms.nr)
 833         {
 834             gmx_fatal(FARGS, "Atom numbers don't match (%d vs. %d)", atoms.nr, top->atoms.nr);
 835         }
 836         snew(atoms.pdbinfo, top->atoms.nr);
 837         ntype = top->idef.atnr;
 838         for (i = 0; (i < atoms.nr); i++)
 839         {
 840             /* Determine the Van der Waals radius from the force field */
 841             if (bReadVDW)
 842             {
 843                 if (!gmx_atomprop_query(aps, epropVDW,
 844                                         *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
 845                                         *top->atoms.atomname[i], &vdw))
 846                 {
 847                     vdw = rvdw;
 848                 }
 849             }
 850             else
 851             {
 852                 itype = top->atoms.atom[i].type;
 853                 c12   = top->idef.iparams[itype*ntype+itype].lj.c12;
 854                 c6    = top->idef.iparams[itype*ntype+itype].lj.c6;
 855                 if ((c6 != 0) && (c12 != 0))
 856                 {
 857                     real sig6;
 858                     if (bSig56)
 859                     {
 860                         sig6 = 2*c12/c6;
 861                     }
 862                     else
 863                     {
 864                         sig6 = c12/c6;
 865                     }
 866                     vdw   = 0.5*gmx::sixthroot(sig6);
 867                 }
 868                 else
 869                 {
 870                     vdw = rvdw;
 871                 }
 872             }
 873             /* Factor of 10 for nm -> Angstroms */
 874             vdw *= 10;
 875
 876             if (bMead)
 877             {
 878                 atoms.pdbinfo[i].occup = top->atoms.atom[i].q;
 879                 atoms.pdbinfo[i].bfac  = vdw;
 880             }
 881             else
 882             {
 883                 atoms.pdbinfo[i].occup = vdw;
 884                 atoms.pdbinfo[i].bfac  = top->atoms.atom[i].q;
 885             }
 886         }
 887     }
 888     bHaveV = FALSE;
 889     for (i = 0; (i < natom) && !bHaveV; i++)
 890     {
 891         for (j = 0; (j < DIM) && !bHaveV; j++)
 892         {
 893             bHaveV = bHaveV || (v[i][j] != 0);
 894         }
 895     }
 896     printf("%selocities found\n", bHaveV ? "V" : "No v");
 897
 898     if (visbox[0] > 0)
 899     {
 900         if (bIndex)
 901         {
 902             gmx_fatal(FARGS, "Sorry, can not visualize box with index groups");
 903         }
 904         if (outftp != efPDB)
 905         {
 906             gmx_fatal(FARGS, "Sorry, can only visualize box with a pdb file");
 907         }
 908     }
 909     else if (visbox[0] == -1)
 910     {
 911         visualize_images("images.pdb", ePBC, box);
 912     }
 913
 914     /* remove pbc */
 915     if (bRMPBC)
 916     {
 917         rm_gropbc(&atoms, x, box);
 918     }
 919
 920     if (bCalcGeom)
 921     {
 922         if (bIndex)
 923         {
 924             fprintf(stderr, "\nSelect a group for determining the system size:\n");
 925             get_index(&atoms, ftp2fn_null(efNDX, NFILE, fnm),
 926                       1, &ssize, &sindex, &sgrpname);
 927         }
 928         else
 929         {
 930             ssize  = atoms.nr;
 931             sindex = nullptr;
 932         }
 933         diam = calc_geom(ssize, sindex, x, gc, rmin, rmax, bCalcDiam);
 934         rvec_sub(rmax, rmin, size);
 935         printf("    system size :%7.3f%7.3f%7.3f (nm)\n",
 936                size[XX], size[YY], size[ZZ]);
 937         if (bCalcDiam)
 938         {
 939             printf("    diameter    :%7.3f               (nm)\n", diam);
 940         }
 941         printf("    center      :%7.3f%7.3f%7.3f (nm)\n", gc[XX], gc[YY], gc[ZZ]);
 942         printf("    box vectors :%7.3f%7.3f%7.3f (nm)\n",
 943                norm(box[XX]), norm(box[YY]), norm(box[ZZ]));
 944         printf("    box angles  :%7.2f%7.2f%7.2f (degrees)\n",
 945                norm2(box[ZZ]) == 0 ? 0 :
 946                RAD2DEG*gmx_angle(box[YY], box[ZZ]),
 947                norm2(box[ZZ]) == 0 ? 0 :
 948                RAD2DEG*gmx_angle(box[XX], box[ZZ]),
 949                norm2(box[YY]) == 0 ? 0 :
 950                RAD2DEG*gmx_angle(box[XX], box[YY]));
 951         printf("    box volume  :%7.2f               (nm^3)\n", det(box));
 952     }
 953
 954     if (bRho || bOrient || bAlign)
 955     {
 956         mass = calc_mass(&atoms, !fn2bTPX(infile), aps);
 957     }
 958
 959     if (bOrient)
 960     {
 961         int     *index;
 962         char    *grpnames;
 963
 964         /* Get a group for principal component analysis */
 965         fprintf(stderr, "\nSelect group for the determining the orientation\n");
 966         get_index(&atoms, ftp2fn_null(efNDX, NFILE, fnm), 1, &isize, &index, &grpnames);
 967
 968         /* Orient the principal axes along the coordinate axes */
 969         orient_princ(&atoms, isize, index, natom, x, bHaveV ? v : nullptr, nullptr);
 970         sfree(index);
 971         sfree(grpnames);
 972     }
 973
 974     if (bScale)
 975     {
 976         /* scale coordinates and box */
 977         if (bRho)
 978         {
 979             /* Compute scaling constant */
 980             real vol, dens;
 981
 982             vol  = det(box);
 983             dens = (mass*AMU)/(vol*NANO*NANO*NANO);
 984             fprintf(stderr, "Volume  of input %g (nm^3)\n", vol);
 985             fprintf(stderr, "Mass    of input %g (a.m.u.)\n", mass);
 986             fprintf(stderr, "Density of input %g (g/l)\n", dens);
 987             if (vol == 0 || mass == 0)
 988             {
 989                 gmx_fatal(FARGS, "Cannot scale density with "
 990                           "zero mass (%g) or volume (%g)\n", mass, vol);
 991             }
 992
 993             scale[XX] = scale[YY] = scale[ZZ] = std::cbrt(dens/rho);
 994             fprintf(stderr, "Scaling all box vectors by %g\n", scale[XX]);
 995         }
 996         scale_conf(atoms.nr, x, box, scale);
 997     }
 998
 999     if (bAlign)
1000     {
1001         if (bIndex)
1002         {
1003             fprintf(stderr, "\nSelect a group that you want to align:\n");
1004             get_index(&atoms, ftp2fn_null(efNDX, NFILE, fnm),
1005                       1, &numAlignmentAtoms, &aindex, &agrpname);
1006         }
1007         else
1008         {
1009             numAlignmentAtoms = atoms.nr;
1010             snew(aindex, numAlignmentAtoms);
1011             for (i = 0; i < numAlignmentAtoms; i++)
1012             {
1013                 aindex[i] = i;
1014             }
1015         }
1016         printf("Aligning %d atoms (out of %d) to %g %g %g, center of rotation %g %g %g\n", numAlignmentAtoms, natom,
1017                targetvec[XX], targetvec[YY], targetvec[ZZ],
1018                aligncenter[XX], aligncenter[YY], aligncenter[ZZ]);
1019         /*subtract out pivot point*/
1020         for (i = 0; i < numAlignmentAtoms; i++)
1021         {
1022             rvec_dec(x[aindex[i]], aligncenter);
1023         }
1024         /*now determine transform and rotate*/
1025         /*will this work?*/
1026         principal_comp(numAlignmentAtoms, aindex, atoms.atom, x, trans, princd);
1027
1028         unitv(targetvec, targetvec);
1029         printf("Using %g %g %g as principal axis\n", trans[0][2], trans[1][2], trans[2][2]);
1030         tmpvec[XX] = trans[0][2]; tmpvec[YY] = trans[1][2]; tmpvec[ZZ] = trans[2][2];
1031         calc_rotmatrix(tmpvec, targetvec, rotmatrix);
1032         /* rotmatrix finished */
1033
1034         for (i = 0; i < numAlignmentAtoms; ++i)
1035         {
1036             mvmul(rotmatrix, x[aindex[i]], tmpvec);
1037             copy_rvec(tmpvec, x[aindex[i]]);
1038         }
1039
1040         /*add pivot point back*/
1041         for (i = 0; i < numAlignmentAtoms; i++)
1042         {
1043             rvec_inc(x[aindex[i]], aligncenter);
1044         }
1045         if (!bIndex)
1046         {
1047             sfree(aindex);
1048         }
1049     }
1050
1051     if (bTranslate)
1052     {
1053         if (bIndex)
1054         {
1055             fprintf(stderr, "\nSelect a group that you want to translate:\n");
1056             get_index(&atoms, ftp2fn_null(efNDX, NFILE, fnm),
1057                       1, &ssize, &sindex, &sgrpname);
1058         }
1059         else
1060         {
1061             ssize  = atoms.nr;
1062             sindex = nullptr;
1063         }
1064         printf("Translating %d atoms (out of %d) by %g %g %g nm\n", ssize, natom,
1065                translation[XX], translation[YY], translation[ZZ]);
1066         if (sindex)
1067         {
1068             for (i = 0; i < ssize; i++)
1069             {
1070                 rvec_inc(x[sindex[i]], translation);
1071             }
1072         }
1073         else
1074         {
1075             for (i = 0; i < natom; i++)
1076             {
1077                 rvec_inc(x[i], translation);
1078             }
1079         }
1080     }
1081     if (bRotate)
1082     {
1083         /* Rotate */
1084         printf("Rotating %g, %g, %g degrees around the X, Y and Z axis respectively\n", rotangles[XX], rotangles[YY], rotangles[ZZ]);
1085         for (i = 0; i < DIM; i++)
1086         {
1087             rotangles[i] *= DEG2RAD;
1088         }
1089         rotate_conf(natom, x, v, rotangles[XX], rotangles[YY], rotangles[ZZ]);
1090     }
1091
1092     if (bCalcGeom)
1093     {
1094         /* recalc geometrical center and max and min coordinates and size */
1095         calc_geom(ssize, sindex, x, gc, rmin, rmax, FALSE);
1096         rvec_sub(rmax, rmin, size);
1097         if (bScale || bOrient || bRotate)
1098         {
1099             printf("new system size : %6.3f %6.3f %6.3f\n",
1100                    size[XX], size[YY], size[ZZ]);
1101         }
1102     }
1103
1104     if ((btype[0] != nullptr) && (bSetSize || bDist || (btype[0][0] == 't' && bSetAng)))
1105     {
1106         ePBC = epbcXYZ;
1107         if (!(bSetSize || bDist))
1108         {
1109             for (i = 0; i < DIM; i++)
1110             {
1111                 newbox[i] = norm(box[i]);
1112             }
1113         }
1114         clear_mat(box);
1115         /* calculate new boxsize */
1116         switch (btype[0][0])
1117         {
1118             case 't':
1119                 if (bDist)
1120                 {
1121                     for (i = 0; i < DIM; i++)
1122                     {
1123                         newbox[i] = size[i]+2*dist;
1124                     }
1125                 }
1126                 if (!bSetAng)
1127                 {
1128                     box[XX][XX] = newbox[XX];
1129                     box[YY][YY] = newbox[YY];
1130                     box[ZZ][ZZ] = newbox[ZZ];
1131                 }
1132                 else
1133                 {
1134                     matrix_convert(box, newbox, newang);
1135                 }
1136                 break;
1137             case 'c':
1138             case 'd':
1139             case 'o':
1140                 if (bSetSize)
1141                 {
1142                     d = newbox[0];
1143                 }
1144                 else
1145                 {
1146                     d = diam+2*dist;
1147                 }
1148                 if (btype[0][0] == 'c')
1149                 {
1150                     for (i = 0; i < DIM; i++)
1151                     {
1152                         box[i][i] = d;
1153                     }
1154                 }
1155                 else if (btype[0][0] == 'd')
1156                 {
1157                     box[XX][XX] = d;
1158                     box[YY][YY] = d;
1159                     box[ZZ][XX] = d/2;
1160                     box[ZZ][YY] = d/2;
1161                     box[ZZ][ZZ] = d*std::sqrt(2.0)/2.0;
1162                 }
1163                 else
1164                 {
1165                     box[XX][XX] = d;
1166                     box[YY][XX] = d/3;
1167                     box[YY][YY] = d*std::sqrt(2.0)*2.0/3.0;
1168                     box[ZZ][XX] = -d/3;
1169                     box[ZZ][YY] = d*std::sqrt(2.0)/3.0;
1170                     box[ZZ][ZZ] = d*std::sqrt(6.0)/3.0;
1171                 }
1172                 break;
1173         }
1174     }
1175
1176     /* calculate new coords for geometrical center */
1177     if (!bSetCenter)
1178     {
1179         calc_box_center(ecenterDEF, box, center);
1180     }
1181
1182     /* center molecule on 'center' */
1183     if (bCenter)
1184     {
1185         center_conf(natom, x, center, gc);
1186     }
1187
1188     /* print some */
1189     if (bCalcGeom)
1190     {
1191         calc_geom(ssize, sindex, x, gc, rmin, rmax, FALSE);
1192         printf("new center      :%7.3f%7.3f%7.3f (nm)\n", gc[XX], gc[YY], gc[ZZ]);
1193     }
1194     if (bOrient || bScale || bDist || bSetSize)
1195     {
1196         printf("new box vectors :%7.3f%7.3f%7.3f (nm)\n",
1197                norm(box[XX]), norm(box[YY]), norm(box[ZZ]));
1198         printf("new box angles  :%7.2f%7.2f%7.2f (degrees)\n",
1199                norm2(box[ZZ]) == 0 ? 0 :
1200                RAD2DEG*gmx_angle(box[YY], box[ZZ]),
1201                norm2(box[ZZ]) == 0 ? 0 :
1202                RAD2DEG*gmx_angle(box[XX], box[ZZ]),
1203                norm2(box[YY]) == 0 ? 0 :
1204                RAD2DEG*gmx_angle(box[XX], box[YY]));
1205         printf("new box volume  :%7.2f               (nm^3)\n", det(box));
1206     }
1207
1208     if (check_box(epbcXYZ, box))
1209     {
1210         printf("\nWARNING: %s\n"
1211                "See the GROMACS manual for a description of the requirements that\n"
1212                "must be satisfied by descriptions of simulation cells.\n",
1213                check_box(epbcXYZ, box));
1214     }
1215
1216     if (bDist && btype[0][0] == 't')
1217     {
1218         if (TRICLINIC(box))
1219         {
1220             printf("\nWARNING: Your box is triclinic with non-orthogonal axes. In this case, the\n"
1221                    "distance from the solute to a box surface along the corresponding normal\n"
1222                    "vector might be somewhat smaller than your specified value %f.\n"
1223                    "You can check the actual value with g_mindist -pi\n", dist);
1224         }
1225         else if (!opt2parg_bSet("-bt", NPA, pa))
1226         {
1227             printf("\nWARNING: No boxtype specified - distance condition applied in each dimension.\n"
1228                    "If the molecule rotates the actual distance will be smaller. You might want\n"
1229                    "to use a cubic box instead, or why not try a dodecahedron today?\n");
1230         }
1231     }
1232     if (bCONECT && (outftp == efPDB) && (inftp == efTPR))
1233     {
1234         conect = gmx_conect_generate(top);
1235     }
1236     else
1237     {
1238         conect = nullptr;
1239     }
1240
1241     if (bIndex)
1242     {
1243         fprintf(stderr, "\nSelect a group for output:\n");
1244         get_index(&atoms, opt2fn_null("-n", NFILE, fnm),
1245                   1, &isize, &index, &grpname);
1246
1247         if (resnr_start >= 0)
1248         {
1249             renum_resnr(&atoms, isize, index, resnr_start);
1250         }
1251
1252         if (opt2parg_bSet("-label", NPA, pa))
1253         {
1254             for (i = 0; (i < atoms.nr); i++)
1255             {
1256                 atoms.resinfo[atoms.atom[i].resind].chainid = label[0];
1257             }
1258         }
1259
1260         if (opt2bSet("-bf", NFILE, fnm) || bLegend)
1261         {
1262             gmx_fatal(FARGS, "Sorry, cannot do bfactors with an index group.");
1263         }
1264
1265         if (outftp == efPDB)
1266         {
1267             out = gmx_ffopen(outfile, "w");
1268             write_pdbfile_indexed(out, *top_tmp->name, &atoms, x, ePBC, box, ' ', 1, isize, index, conect, TRUE);
1269             gmx_ffclose(out);
1270         }
1271         else
1272         {
1273             write_sto_conf_indexed(outfile, *top_tmp->name, &atoms, x, bHaveV ? v : nullptr, ePBC, box, isize, index);
1274         }
1275     }
1276     else
1277     {
1278         if (resnr_start >= 0)
1279         {
1280             renum_resnr(&atoms, atoms.nr, nullptr, resnr_start);
1281         }
1282
1283         if ((outftp == efPDB) || (outftp == efPQR))
1284         {
1285             out = gmx_ffopen(outfile, "w");
1286             if (bMead)
1287             {
1288                 fprintf(out, "REMARK    "
1289                         "The B-factors in this file hold atomic radii\n");
1290                 fprintf(out, "REMARK    "
1291                         "The occupancy in this file hold atomic charges\n");
1292             }
1293             else if (bGrasp)
1294             {
1295                 fprintf(out, "GRASP PDB FILE\nFORMAT NUMBER=1\n");
1296                 fprintf(out, "REMARK    "
1297                         "The B-factors in this file hold atomic charges\n");
1298                 fprintf(out, "REMARK    "
1299                         "The occupancy in this file hold atomic radii\n");
1300             }
1301             else if (opt2bSet("-bf", NFILE, fnm))
1302             {
1303                 read_bfac(opt2fn("-bf", NFILE, fnm), &n_bfac, &bfac, &bfac_nr);
1304                 set_pdb_conf_bfac(atoms.nr, atoms.nres, &atoms,
1305                                   n_bfac, bfac, bfac_nr, peratom);
1306             }
1307             if (opt2parg_bSet("-label", NPA, pa))
1308             {
1309                 for (i = 0; (i < atoms.nr); i++)
1310                 {
1311                     atoms.resinfo[atoms.atom[i].resind].chainid = label[0];
1312                 }
1313             }
1314             write_pdbfile(out, *top_tmp->name, &atoms, x, ePBC, box, ' ', -1, conect, TRUE);
1315             if (bLegend)
1316             {
1317                 pdb_legend(out, atoms.nr, atoms.nres, &atoms, x);
1318             }
1319             if (visbox[0] > 0)
1320             {
1321                 visualize_box(out, bLegend ? atoms.nr+12 : atoms.nr,
1322                               bLegend ? atoms.nres = 12 : atoms.nres, box, visbox);
1323             }
1324             gmx_ffclose(out);
1325         }
1326         else
1327         {
1328             write_sto_conf(outfile, *top_tmp->name, &atoms, x, bHaveV ? v : nullptr, ePBC, box);
1329         }
1330     }
1331     gmx_atomprop_destroy(aps);
1332
1333     do_view(oenv, outfile, nullptr);
1334
1335     return 0;
1336 }