src/gromacs/gmxlib/conformation-utilities.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) 2012,2014,2015,2018, 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 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  38 #include "gmxpre.h"
  39
  40 #include "conformation-utilities.h"
  41
  42 #include <cmath>
  43
  44 #include <algorithm>
  45
  46 #include "gromacs/math/functions.h"
  47 #include "gromacs/math/vec.h"
  48 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
  49
  50 static void low_rotate_conf(int natom, rvec *x, real alfa, real beta, real gamma)
  51 {
  52     int  i;
  53     rvec x_old;
  54
  55     for (i = 0; i < natom; i++)
  56     {
  57         copy_rvec(x[i], x_old);
  58         /*calculate new x[i] by rotation alfa around the x-axis*/
  59         x[i][XX] =   x_old[XX];
  60         x[i][YY] =             cos(alfa)*x_old[YY] - sin(alfa)*x_old[ZZ];
  61         x[i][ZZ] =             sin(alfa)*x_old[YY] + cos(alfa)*x_old[ZZ];
  62         copy_rvec(x[i], x_old);
  63         /*calculate new x[i] by rotation beta around the y-axis*/
  64         x[i][XX] =   cos(beta)*x_old[XX]           + sin(beta)*x_old[ZZ];
  65         x[i][YY] =                       x_old[YY];
  66         x[i][ZZ] = -sin(beta)*x_old[XX]           + cos(beta)*x_old[ZZ];
  67         copy_rvec(x[i], x_old);
  68         /*calculate new x[i] by rotation gamma around the z-axis*/
  69         x[i][XX] = x_old[XX]*cos(gamma) - x_old[YY]*sin(gamma);
  70         x[i][YY] = x_old[XX]*sin(gamma) + x_old[YY]*cos(gamma);
  71         x[i][ZZ] =                                             x_old[ZZ];
  72     }
  73 }
  74
  75 void rotate_conf(int natom, rvec *x, rvec *v, real alfa, real beta, real gamma)
  76 {
  77     if (x)
  78     {
  79         low_rotate_conf(natom, x, alfa, beta, gamma);
  80     }
  81     if (v)
  82     {
  83         low_rotate_conf(natom, v, alfa, beta, gamma);
  84     }
  85 }
  86
  87 /* Make a new box around a configuration*/
  88 void make_new_box(int natoms, rvec *x, matrix box, const rvec box_space,
  89                   gmx_bool bCenter)
  90 {
  91     int  i, m;
  92     rvec xmin, xmax;
  93
  94     /*calculate minimum and maximum x[0..DIM-1]*/
  95     for (m = 0; (m < DIM); m++)
  96     {
  97         xmin[m] = xmax[m] = x[0][m];
  98     }
  99     for (i = 1; (i < natoms); i++)
 100     {
 101         for (m = 0; m < DIM; m++)
 102         {
 103             xmin[m] = std::min(xmin[m], x[i][m]);
 104             xmax[m] = std::max(xmax[m], x[i][m]);
 105         }
 106     }
 107
 108     /*calculate the new box sizes for cubic and octahedral ...*/
 109     for (m = 0; (m < DIM); m++)
 110     {
 111         box[m][m] = xmax[m]-xmin[m]+2*box_space[m];
 112     }
 113
 114     /*move the molecule to the center of the box*/
 115     if (bCenter)
 116     {
 117         for (i = 0; (i < natoms); i++)
 118         {
 119             for (m = 0; (m < DIM); m++)
 120             {
 121                 x[i][m] += 0.5*(box[m][m]-xmin[m]-xmax[m]);
 122             }
 123         }
 124     }
 125 }