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                     case  F_RESTRANGLES:
 120                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 121                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 122                         break;
 123                     case  F_RESTRDIHS:
 124                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 125                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 126                         break;
 127                     case  F_CBTDIHS:
 128                         sprintf(buf, "CBT-A1=%.2f", idef->iparams[i].cbtdihs.cbtcA[1]);
 129                         break;
 130
 131                     default:
 132                         gmx_fatal(FARGS, "Unsupported function type '%s' selected",
 133                                   interaction_function[ftype].longname);
 134                 }
 135                 grpnames[ind] = strdup(buf);
 136                 ind++;
 137             }
 138         }
 139     }
 140 }
 141
 142 static void fill_ang(int nft, int *ft, int fac,
 143                      int nr[], int *index[], int ft_ind[], t_topology *top,
 144                      gmx_bool bNoH, real hq)
 145 {
 146     int         f, ftype, i, j, indg, nr_fac;
 147     gmx_bool    bUse;
 148     t_idef     *idef;
 149     t_atom     *atom;
 150     t_iatom    *ia;
 151
 152
 153     idef = &top->idef;
 154     atom = top->atoms.atom;
 155
 156     for (f = 0; f < nft; f++)
 157     {
 158         ftype = ft[f];
 159         ia    = idef->il[ftype].iatoms;
 160         for (i = 0; (i < idef->il[ftype].nr); )
 161         {
 162             indg = ft_ind[ia[0]];
 163             if (indg == -1)
 164             {
 165                 gmx_incons("Routine fill_ang");
 166             }
 167             bUse = TRUE;
 168             if (bNoH)
 169             {
 170                 for (j = 0; j < fac; j++)
 171                 {
 172                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5)
 173                     {
 174                         bUse = FALSE;
 175                     }
 176                 }
 177             }
 178             if (hq)
 179             {
 180                 for (j = 0; j < fac; j++)
 181                 {
 182                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5 && fabs(atom[ia[1+j]].q) < hq)
 183                     {
 184                         bUse = FALSE;
 185                     }
 186                 }
 187             }
 188             if (bUse)
 189             {
 190                 if (nr[indg] % 1000 == 0)
 191                 {
 192                     srenew(index[indg], fac*(nr[indg]+1000));
 193                 }
 194                 nr_fac = fac*nr[indg];
 195                 for (j = 0; (j < fac); j++)
 196                 {
 197                     index[indg][nr_fac+j] = ia[j+1];
 198                 }
 199                 nr[indg]++;
 200             }
 201             ia += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 202             i  += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 203         }
 204     }
 205 }
 206
 207 static int *select_ftype(const char *opt, int *nft, int *mult)
 208 {
 209     int *ft = NULL, ftype;
 210
 211     if (opt[0] == 'a')
 212     {
 213         *mult = 3;
 214         for (ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 215         {
 216             if ((interaction_function[ftype].flags & IF_ATYPE) ||
 217                 ftype == F_TABANGLES)
 218             {
 219                 (*nft)++;
 220                 srenew(ft, *nft);
 221                 ft[*nft-1] = ftype;
 222             }
 223         }
 224     }
 225     else
 226     {
 227         *mult = 4;
 228         *nft  = 1;
 229         snew(ft, *nft);
 230         switch (opt[0])
 231         {
 232             case 'd':
 233                 ft[0] = F_PDIHS;
 234                 break;
 235             case 'i':
 236                 ft[0] = F_IDIHS;
 237                 break;
 238             case 'r':
 239                 ft[0] = F_RBDIHS;
 240                 break;
 241             default:
 242                 break;
 243         }
 244     }
 245
 246     return ft;
 247 }
 248
 249 int gmx_mk_angndx(int argc, char *argv[])
 250 {
 251     static const char *desc[] = {
 252         "[THISMODULE] makes an index file for calculation of",
 253         "angle distributions etc. It uses a run input file ([TT].tpx[tt]) for the",
 254         "definitions of the angles, dihedrals etc."
 255     };
 256     static const char *opt[] = { NULL, "angle", "dihedral", "improper", "ryckaert-bellemans", NULL };
 257     static gmx_bool    bH    = TRUE;
 258     static real        hq    = -1;
 259     t_pargs            pa[]  = {
 260         { "-type", FALSE, etENUM, {opt},
 261           "Type of angle" },
 262         { "-hyd", FALSE, etBOOL, {&bH},
 263           "Include angles with atoms with mass < 1.5" },
 264         { "-hq", FALSE, etREAL, {&hq},
 265           "Ignore angles with atoms with mass < 1.5 and magnitude of their charge less than this value" }
 266     };
 267
 268     output_env_t       oenv;
 269     FILE              *out;
 270     t_topology        *top;
 271     int                i, j, ntype;
 272     int                nft = 0, *ft, mult = 0;
 273     int              **index;
 274     int               *ft_ind;
 275     int               *nr;
 276     char             **grpnames;
 277     t_filenm           fnm[] = {
 278         { efTPX, NULL, NULL, ffREAD  },
 279         { efNDX, NULL, "angle", ffWRITE }
 280     };
 281 #define NFILE asize(fnm)
 282
 283     if (!parse_common_args(&argc, argv, 0, NFILE, fnm, asize(pa), pa,
 284                            asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 285     {
 286         return 0;
 287     }
 288
 289
 290     ft = select_ftype(opt[0], &nft, &mult);
 291
 292     top = read_top(ftp2fn(efTPX, NFILE, fnm), NULL);
 293
 294     ntype = calc_ntype(nft, ft, &(top->idef));
 295     snew(grpnames, ntype);
 296     snew(ft_ind, top->idef.ntypes);
 297     fill_ft_ind(nft, ft, &top->idef, ft_ind, grpnames);
 298
 299     snew(nr, ntype);
 300     snew(index, ntype);
 301     fill_ang(nft, ft, mult, nr, index, ft_ind, top, !bH, hq);
 302
 303     out = ftp2FILE(efNDX, NFILE, fnm, "w");
 304     for (i = 0; (i < ntype); i++)
 305     {
 306         if (nr[i] > 0)
 307         {
 308             fprintf(out, "[ %s ]\n", grpnames[i]);
 309             for (j = 0; (j < nr[i]*mult); j++)
 310             {
 311                 fprintf(out, " %5d", index[i][j]+1);
 312                 if ((j % 12) == 11)
 313                 {
 314                     fprintf(out, "\n");
 315                 }
 316             }
 317             fprintf(out, "\n");
 318         }
 319     }
 320     gmx_ffclose(out);
 321
 322     return 0;
 323 }