src/gromacs/gmxana/gmx_principal.c

   1 /*
   2  *
   3  *                This source code is part of
   4  *
   5  *                 G   R   O   M   A   C   S
   6  *
   7  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
   8  *
   9  *                        VERSION 3.2.0
  10  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  11  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  12  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
  13  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  14
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  17  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  18  * of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  21  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  22  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  23  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  24  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  25  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  26  *
  27  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  28  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  29  *
  30  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  31  *
  32  * And Hey:
  33  * Green Red Orange Magenta Azure Cyan Skyblue
  34  */
  35 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  36 #include <config.h>
  37 #endif
  38
  39 #include <math.h>
  40 #include <string.h>
  41
  42 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  43 #include "sysstuff.h"
  44 #include "typedefs.h"
  45 #include "smalloc.h"
  46 #include "macros.h"
  47 #include "vec.h"
  48 #include "pbc.h"
  49 #include "gromacs/fileio/futil.h"
  50 #include "index.h"
  51 #include "mshift.h"
  52 #include "xvgr.h"
  53 #include "princ.h"
  54 #include "rmpbc.h"
  55 #include "txtdump.h"
  56 #include "gromacs/fileio/tpxio.h"
  57 #include "gromacs/fileio/trxio.h"
  58 #include "gstat.h"
  59 #include "gmx_ana.h"
  60
  61
  62 void
  63 calc_principal_axes(t_topology *   top,
  64                     rvec *         x,
  65                     atom_id *      index,
  66                     int            n,
  67                     matrix         axes,
  68                     rvec           inertia)
  69 {
  70     rvec   xcm;
  71
  72     sub_xcm(x, n, index, top->atoms.atom, xcm, FALSE);
  73     principal_comp(n, index, top->atoms.atom, x, axes, inertia);
  74 }
  75
  76 int gmx_principal(int argc, char *argv[])
  77 {
  78     const char     *desc[] = {
  79         "[THISMODULE] calculates the three principal axes of inertia for a group",
  80         "of atoms.",
  81     };
  82     static gmx_bool foo = FALSE;
  83
  84     t_pargs         pa[] = {
  85         { "-foo",      FALSE, etBOOL, {&foo}, "Dummy option to avoid empty array" }
  86     };
  87     t_trxstatus    *status;
  88     t_topology      top;
  89     int             ePBC;
  90     real            t;
  91     rvec      *     x;
  92
  93     int             natoms;
  94     char           *grpname, title[256];
  95     int             i, j, m, gnx, nam, mol;
  96     atom_id        *index;
  97     rvec            a1, a2, a3, moi;
  98     FILE      *     axis1;
  99     FILE      *     axis2;
 100     FILE      *     axis3;
 101     FILE      *     fmoi;
 102     matrix          axes, box;
 103     output_env_t    oenv;
 104     gmx_rmpbc_t     gpbc = NULL;
 105
 106
 107     t_filenm fnm[] = {
 108         { efTRX, "-f",   NULL,       ffREAD },
 109         { efTPS, NULL,   NULL,       ffREAD },
 110         { efNDX, NULL,   NULL,       ffOPTRD },
 111         { efDAT, "-a1",  "axis1",    ffWRITE },
 112         { efDAT, "-a2",  "axis2",    ffWRITE },
 113         { efDAT, "-a3",  "axis3",    ffWRITE },
 114         { efDAT, "-om",  "moi",      ffWRITE }
 115     };
 116 #define NFILE asize(fnm)
 117
 118     if (!parse_common_args(&argc, argv,
 119                            PCA_CAN_TIME | PCA_TIME_UNIT | PCA_CAN_VIEW | PCA_BE_NICE,
 120                            NFILE, fnm, asize(pa), pa, asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 121     {
 122         return 0;
 123     }
 124
 125     axis1 = ffopen(opt2fn("-a1", NFILE, fnm), "w");
 126     axis2 = ffopen(opt2fn("-a2", NFILE, fnm), "w");
 127     axis3 = ffopen(opt2fn("-a3", NFILE, fnm), "w");
 128     fmoi  = ffopen(opt2fn("-om", NFILE, fnm), "w");
 129
 130     read_tps_conf(ftp2fn(efTPS, NFILE, fnm), title, &top, &ePBC, NULL, NULL, box, TRUE);
 131
 132     get_index(&top.atoms, ftp2fn_null(efNDX, NFILE, fnm), 1, &gnx, &index, &grpname);
 133
 134     natoms = read_first_x(oenv, &status, ftp2fn(efTRX, NFILE, fnm), &t, &x, box);
 135
 136     gpbc = gmx_rmpbc_init(&top.idef, ePBC, natoms);
 137
 138     do
 139     {
 140         gmx_rmpbc(gpbc, natoms, box, x);
 141
 142         calc_principal_axes(&top, x, index, gnx, axes, moi);
 143
 144         fprintf(axis1, "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, axes[XX][XX], axes[YY][XX], axes[ZZ][XX]);
 145         fprintf(axis2, "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, axes[XX][YY], axes[YY][YY], axes[ZZ][YY]);
 146         fprintf(axis3, "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, axes[XX][ZZ], axes[YY][ZZ], axes[ZZ][ZZ]);
 147         fprintf(fmoi,  "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, moi[XX], moi[YY], moi[ZZ]);
 148     }
 149     while (read_next_x(oenv, status, &t, x, box));
 150
 151     gmx_rmpbc_done(gpbc);
 152
 153
 154     close_trj(status);
 155     ffclose(axis1);
 156     ffclose(axis2);
 157     ffclose(axis3);
 158     ffclose(fmoi);
 159
 160     return 0;
 161 }