src/gromacs/gmxana/gmx_principal.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/commandline/pargs.h"
  45 #include "typedefs.h"
  46 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  47 #include "macros.h"
  48 #include "gromacs/math/vec.h"
  49 #include "gromacs/utility/futil.h"
  50 #include "index.h"
  51 #include "princ.h"
  52 #include "gromacs/pbcutil/rmpbc.h"
  53 #include "txtdump.h"
  54 #include "gromacs/fileio/tpxio.h"
  55 #include "gromacs/fileio/trxio.h"
  56 #include "gstat.h"
  57 #include "gmx_ana.h"
  58
  59
  60 void
  61 calc_principal_axes(t_topology *   top,
  62                     rvec *         x,
  63                     atom_id *      index,
  64                     int            n,
  65                     matrix         axes,
  66                     rvec           inertia)
  67 {
  68     rvec   xcm;
  69
  70     sub_xcm(x, n, index, top->atoms.atom, xcm, FALSE);
  71     principal_comp(n, index, top->atoms.atom, x, axes, inertia);
  72 }
  73
  74 int gmx_principal(int argc, char *argv[])
  75 {
  76     const char     *desc[] = {
  77         "[THISMODULE] calculates the three principal axes of inertia for a group",
  78         "of atoms.",
  79     };
  80     static gmx_bool foo = FALSE;
  81
  82     t_pargs         pa[] = {
  83         { "-foo",      FALSE, etBOOL, {&foo}, "Dummy option to avoid empty array" }
  84     };
  85     t_trxstatus    *status;
  86     t_topology      top;
  87     int             ePBC;
  88     real            t;
  89     rvec      *     x;
  90
  91     int             natoms;
  92     char           *grpname, title[256];
  93     int             i, j, m, gnx, nam, mol;
  94     atom_id        *index;
  95     rvec            a1, a2, a3, moi;
  96     FILE      *     axis1;
  97     FILE      *     axis2;
  98     FILE      *     axis3;
  99     FILE      *     fmoi;
 100     matrix          axes, box;
 101     output_env_t    oenv;
 102     gmx_rmpbc_t     gpbc = NULL;
 103
 104
 105     t_filenm fnm[] = {
 106         { efTRX, "-f",   NULL,       ffREAD },
 107         { efTPS, NULL,   NULL,       ffREAD },
 108         { efNDX, NULL,   NULL,       ffOPTRD },
 109         { efDAT, "-a1",  "axis1",    ffWRITE },
 110         { efDAT, "-a2",  "axis2",    ffWRITE },
 111         { efDAT, "-a3",  "axis3",    ffWRITE },
 112         { efDAT, "-om",  "moi",      ffWRITE }
 113     };
 114 #define NFILE asize(fnm)
 115
 116     if (!parse_common_args(&argc, argv,
 117                            PCA_CAN_TIME | PCA_TIME_UNIT | PCA_CAN_VIEW | PCA_BE_NICE,
 118                            NFILE, fnm, asize(pa), pa, asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 119     {
 120         return 0;
 121     }
 122
 123     axis1 = gmx_ffopen(opt2fn("-a1", NFILE, fnm), "w");
 124     axis2 = gmx_ffopen(opt2fn("-a2", NFILE, fnm), "w");
 125     axis3 = gmx_ffopen(opt2fn("-a3", NFILE, fnm), "w");
 126     fmoi  = gmx_ffopen(opt2fn("-om", NFILE, fnm), "w");
 127
 128     read_tps_conf(ftp2fn(efTPS, NFILE, fnm), title, &top, &ePBC, NULL, NULL, box, TRUE);
 129
 130     get_index(&top.atoms, ftp2fn_null(efNDX, NFILE, fnm), 1, &gnx, &index, &grpname);
 131
 132     natoms = read_first_x(oenv, &status, ftp2fn(efTRX, NFILE, fnm), &t, &x, box);
 133
 134     gpbc = gmx_rmpbc_init(&top.idef, ePBC, natoms);
 135
 136     do
 137     {
 138         gmx_rmpbc(gpbc, natoms, box, x);
 139
 140         calc_principal_axes(&top, x, index, gnx, axes, moi);
 141
 142         fprintf(axis1, "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, axes[XX][XX], axes[YY][XX], axes[ZZ][XX]);
 143         fprintf(axis2, "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, axes[XX][YY], axes[YY][YY], axes[ZZ][YY]);
 144         fprintf(axis3, "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, axes[XX][ZZ], axes[YY][ZZ], axes[ZZ][ZZ]);
 145         fprintf(fmoi,  "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n", t, moi[XX], moi[YY], moi[ZZ]);
 146     }
 147     while (read_next_x(oenv, status, &t, x, box));
 148
 149     gmx_rmpbc_done(gpbc);
 150
 151
 152     close_trj(status);
 153     gmx_ffclose(axis1);
 154     gmx_ffclose(axis2);
 155     gmx_ffclose(axis3);
 156     gmx_ffclose(fmoi);
 157
 158     return 0;
 159 }