src/gromacs/gmxana/gmx_mk_angndx.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) 2012,2013,2014, 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 "typedefs.h"
  43 #include "smalloc.h"
  44 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  45 #include "macros.h"
  46 #include "string2.h"
  47 #include "gromacs/fileio/futil.h"
  48 #include "gmx_fatal.h"
  49 #include "gromacs/fileio/trxio.h"
  50
  51 static int calc_ntype(int nft, int *ft, t_idef *idef)
  52 {
  53     int  i, f, nf = 0;
  54
  55     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  56     {
  57         for (f = 0; f < nft; f++)
  58         {
  59             if (idef->functype[i] == ft[f])
  60             {
  61                 nf++;
  62             }
  63         }
  64     }
  65
  66     return nf;
  67 }
  68
  69 static void fill_ft_ind(int nft, int *ft, t_idef *idef,
  70                         int ft_ind[], char *grpnames[])
  71 {
  72     char buf[125];
  73     int  i, f, ftype, ind = 0;
  74
  75     /* Loop over all the function types in the topology */
  76     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  77     {
  78         ft_ind[i] = -1;
  79         /* Check all the selected function types */
  80         for (f = 0; f < nft; f++)
  81         {
  82             ftype = ft[f];
  83             if (idef->functype[i] == ftype)
  84             {
  85                 ft_ind[i] = ind;
  86                 switch (ftype)
  87                 {
  88                     case F_ANGLES:
  89                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  90                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  91                         break;
  92                     case F_G96ANGLES:
  93                         sprintf(buf, "Cos_th=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  94                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  95                         break;
  96                     case F_UREY_BRADLEY:
  97                         sprintf(buf, "UB_th=%.1f_%.2f2f", idef->iparams[i].u_b.thetaA,
  98                                 idef->iparams[i].u_b.kthetaA);
  99                         break;
 100                     case F_QUARTIC_ANGLES:
 101                         sprintf(buf, "Q_th=%.1f_%.2f_%.2f", idef->iparams[i].qangle.theta,
 102                                 idef->iparams[i].qangle.c[0], idef->iparams[i].qangle.c[1]);
 103                         break;
 104                     case F_TABANGLES:
 105                         sprintf(buf, "Table=%d_%.2f", idef->iparams[i].tab.table,
 106                                 idef->iparams[i].tab.kA);
 107                         break;
 108                     case F_PDIHS:
 109                         sprintf(buf, "Phi=%.1f_%d_%.2f", idef->iparams[i].pdihs.phiA,
 110                                 idef->iparams[i].pdihs.mult, idef->iparams[i].pdihs.cpA);
 111                         break;
 112                     case F_IDIHS:
 113                         sprintf(buf, "Xi=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 114                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 115                         break;
 116                     case F_RBDIHS:
 117                         sprintf(buf, "RB-A1=%.2f", idef->iparams[i].rbdihs.rbcA[1]);
 118                         break;
 119                     default:
 120                         gmx_fatal(FARGS, "Unsupported function type '%s' selected",
 121                                   interaction_function[ftype].longname);
 122                 }
 123                 grpnames[ind] = strdup(buf);
 124                 ind++;
 125             }
 126         }
 127     }
 128 }
 129
 130 static void fill_ang(int nft, int *ft, int fac,
 131                      int nr[], int *index[], int ft_ind[], t_topology *top,
 132                      gmx_bool bNoH, real hq)
 133 {
 134     int         f, ftype, i, j, indg, nr_fac;
 135     gmx_bool    bUse;
 136     t_idef     *idef;
 137     t_atom     *atom;
 138     t_iatom    *ia;
 139
 140
 141     idef = &top->idef;
 142     atom = top->atoms.atom;
 143
 144     for (f = 0; f < nft; f++)
 145     {
 146         ftype = ft[f];
 147         ia    = idef->il[ftype].iatoms;
 148         for (i = 0; (i < idef->il[ftype].nr); )
 149         {
 150             indg = ft_ind[ia[0]];
 151             if (indg == -1)
 152             {
 153                 gmx_incons("Routine fill_ang");
 154             }
 155             bUse = TRUE;
 156             if (bNoH)
 157             {
 158                 for (j = 0; j < fac; j++)
 159                 {
 160                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5)
 161                     {
 162                         bUse = FALSE;
 163                     }
 164                 }
 165             }
 166             if (hq)
 167             {
 168                 for (j = 0; j < fac; j++)
 169                 {
 170                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5 && fabs(atom[ia[1+j]].q) < hq)
 171                     {
 172                         bUse = FALSE;
 173                     }
 174                 }
 175             }
 176             if (bUse)
 177             {
 178                 if (nr[indg] % 1000 == 0)
 179                 {
 180                     srenew(index[indg], fac*(nr[indg]+1000));
 181                 }
 182                 nr_fac = fac*nr[indg];
 183                 for (j = 0; (j < fac); j++)
 184                 {
 185                     index[indg][nr_fac+j] = ia[j+1];
 186                 }
 187                 nr[indg]++;
 188             }
 189             ia += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 190             i  += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 191         }
 192     }
 193 }
 194
 195 static int *select_ftype(const char *opt, int *nft, int *mult)
 196 {
 197     int *ft = NULL, ftype;
 198
 199     if (opt[0] == 'a')
 200     {
 201         *mult = 3;
 202         for (ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 203         {
 204             if ((interaction_function[ftype].flags & IF_ATYPE) ||
 205                 ftype == F_TABANGLES)
 206             {
 207                 (*nft)++;
 208                 srenew(ft, *nft);
 209                 ft[*nft-1] = ftype;
 210             }
 211         }
 212     }
 213     else
 214     {
 215         *mult = 4;
 216         *nft  = 1;
 217         snew(ft, *nft);
 218         switch (opt[0])
 219         {
 220             case 'd':
 221                 ft[0] = F_PDIHS;
 222                 break;
 223             case 'i':
 224                 ft[0] = F_IDIHS;
 225                 break;
 226             case 'r':
 227                 ft[0] = F_RBDIHS;
 228                 break;
 229             default:
 230                 break;
 231         }
 232     }
 233
 234     return ft;
 235 }
 236
 237 int gmx_mk_angndx(int argc, char *argv[])
 238 {
 239     static const char *desc[] = {
 240         "[THISMODULE] makes an index file for calculation of",
 241         "angle distributions etc. It uses a run input file ([TT].tpx[tt]) for the",
 242         "definitions of the angles, dihedrals etc."
 243     };
 244     static const char *opt[] = { NULL, "angle", "dihedral", "improper", "ryckaert-bellemans", NULL };
 245     static gmx_bool    bH    = TRUE;
 246     static real        hq    = -1;
 247     t_pargs            pa[]  = {
 248         { "-type", FALSE, etENUM, {opt},
 249           "Type of angle" },
 250         { "-hyd", FALSE, etBOOL, {&bH},
 251           "Include angles with atoms with mass < 1.5" },
 252         { "-hq", FALSE, etREAL, {&hq},
 253           "Ignore angles with atoms with mass < 1.5 and magnitude of their charge less than this value" }
 254     };
 255
 256     output_env_t       oenv;
 257     FILE              *out;
 258     t_topology        *top;
 259     int                i, j, ntype;
 260     int                nft = 0, *ft, mult = 0;
 261     int              **index;
 262     int               *ft_ind;
 263     int               *nr;
 264     char             **grpnames;
 265     t_filenm           fnm[] = {
 266         { efTPX, NULL, NULL, ffREAD  },
 267         { efNDX, NULL, "angle", ffWRITE }
 268     };
 269 #define NFILE asize(fnm)
 270
 271     if (!parse_common_args(&argc, argv, 0, NFILE, fnm, asize(pa), pa,
 272                            asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 273     {
 274         return 0;
 275     }
 276
 277
 278     ft = select_ftype(opt[0], &nft, &mult);
 279
 280     top = read_top(ftp2fn(efTPX, NFILE, fnm), NULL);
 281
 282     ntype = calc_ntype(nft, ft, &(top->idef));
 283     snew(grpnames, ntype);
 284     snew(ft_ind, top->idef.ntypes);
 285     fill_ft_ind(nft, ft, &top->idef, ft_ind, grpnames);
 286
 287     snew(nr, ntype);
 288     snew(index, ntype);
 289     fill_ang(nft, ft, mult, nr, index, ft_ind, top, !bH, hq);
 290
 291     out = ftp2FILE(efNDX, NFILE, fnm, "w");
 292     for (i = 0; (i < ntype); i++)
 293     {
 294         if (nr[i] > 0)
 295         {
 296             fprintf(out, "[ %s ]\n", grpnames[i]);
 297             for (j = 0; (j < nr[i]*mult); j++)
 298             {
 299                 fprintf(out, " %5d", index[i][j]+1);
 300                 if ((j % 12) == 11)
 301                 {
 302                     fprintf(out, "\n");
 303                 }
 304             }
 305             fprintf(out, "\n");
 306         }
 307     }
 308     gmx_ffclose(out);
 309
 310     return 0;
 311 }