src/gromacs/mdlib/tests/calcvir.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2020,2021, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \internal \file
  36  * \brief Tests for virial calculation.
  37  *
  38  * \author Joe Jordan <ejjordan@kth.se>
  39  */
  40 #include "gmxpre.h"
  41
  42 #include "gromacs/mdlib/calcvir.h"
  43
  44 #include <gtest/gtest.h>
  45
  46 #include "testutils/refdata.h"
  47 #include "testutils/testasserts.h"
  48
  49 namespace gmx
  50 {
  51 namespace test
  52 {
  53 namespace
  54 {
  55
  56
  57 class CalcvirTest : public ::testing::Test
  58 {
  59 public:
  60     TestReferenceData      refData_;
  61     TestReferenceChecker   checker_;
  62     std::vector<gmx::RVec> coordinates_;
  63     std::vector<gmx::RVec> forces_;
  64     int                    numVirialAtoms_;
  65     tensor                 virial_{ { 0 } };
  66     FloatingPointTolerance tolerances =
  67             FloatingPointTolerance(1e-16, 1.0e-16, 1e-16, 1.0e-7, 1000, 100, false);
  68
  69     CalcvirTest() :
  70         checker_(refData_.rootChecker()),
  71         coordinates_{ { 1, 2, 3 },
  72                       {
  73                               4,
  74                               5,
  75                               6,
  76                       },
  77                       { 7, 8, 9 } },
  78         forces_{ { 0.9, 0.1, 0.3 }, { 0.4, 0.7, 0.2 }, { 0.5, 1, 0.6 } },
  79         numVirialAtoms_(coordinates_.size())
  80     {
  81         checker_.setDefaultTolerance(tolerances);
  82     }
  83
  84 private:
  85 };
  86
  87 TEST_F(CalcvirTest, CanCalculateVirialAllAtomsInBox)
  88 {
  89     calc_vir(numVirialAtoms_, as_rvec_array(coordinates_.data()), as_rvec_array(forces_.data()), virial_, false, nullptr);
  90
  91     checker_.checkVector(virial_[0], "Virial x");
  92     checker_.checkVector(virial_[1], "Virial y");
  93     checker_.checkVector(virial_[2], "Virial z");
  94 }
  95
  96 TEST_F(CalcvirTest, CanCalculateVirialAllAtomsInBoxScrew)
  97 {
  98
  99     const matrix box = { { 10, 0, 0 }, { 0, 12, 0 }, { 0, 0, 14 } };
 100     calc_vir(numVirialAtoms_, as_rvec_array(coordinates_.data()), as_rvec_array(forces_.data()), virial_, true, box);
 101
 102     checker_.checkVector(virial_[0], "Virial x");
 103     checker_.checkVector(virial_[1], "Virial y");
 104     checker_.checkVector(virial_[2], "Virial z");
 105 }
 106
 107 TEST_F(CalcvirTest, CanCalculateVirialAtomsOutOfBoxScrewX)
 108 {
 109
 110     const matrix box = { { 5, 0, 0 }, { 0, 10, 0 }, { 0, 0, 12 } };
 111     calc_vir(numVirialAtoms_, as_rvec_array(coordinates_.data()), as_rvec_array(forces_.data()), virial_, true, box);
 112
 113     checker_.checkVector(virial_[0], "Virial x");
 114     checker_.checkVector(virial_[1], "Virial y");
 115     checker_.checkVector(virial_[2], "Virial z");
 116 }
 117
 118 TEST_F(CalcvirTest, CanCalculateVirialAtomsOutOfBoxScrewY)
 119 {
 120
 121     const matrix box = { { 10, 0, 0 }, { 0, 5, 0 }, { 0, 0, 12 } };
 122     calc_vir(numVirialAtoms_, as_rvec_array(coordinates_.data()), as_rvec_array(forces_.data()), virial_, true, box);
 123
 124     checker_.checkVector(virial_[0], "Virial x");
 125     checker_.checkVector(virial_[1], "Virial y");
 126     checker_.checkVector(virial_[2], "Virial z");
 127 }
 128
 129 TEST_F(CalcvirTest, CanCalculateVirialAtomsOutOfBoxScrewZ)
 130 {
 131
 132     const matrix box = { { 10, 0, 0 }, { 0, 12, 0 }, { 0, 0, 5 } };
 133     calc_vir(numVirialAtoms_, as_rvec_array(coordinates_.data()), as_rvec_array(forces_.data()), virial_, true, box);
 134
 135     checker_.checkVector(virial_[0], "Virial x");
 136     checker_.checkVector(virial_[1], "Virial y");
 137     checker_.checkVector(virial_[2], "Virial z");
 138 }
 139
 140 TEST_F(CalcvirTest, CanCalculateVirialAtomsOutOfBoxScrewXYZ)
 141 {
 142
 143     const matrix box = { { 4, 0, 0 }, { 0, 5, 0 }, { 0, 0, 6 } };
 144     calc_vir(numVirialAtoms_, as_rvec_array(coordinates_.data()), as_rvec_array(forces_.data()), virial_, true, box);
 145
 146     checker_.checkVector(virial_[0], "Virial x");
 147     checker_.checkVector(virial_[1], "Virial y");
 148     checker_.checkVector(virial_[2], "Virial z");
 149 }
 150
 151 } // namespace
 152 } // namespace test
 153 } // namespace gmx