src/gromacs/mdtypes/interaction_const.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015,2017, 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 #ifndef GMX_MDTYPES_INTERACTION_CONST_H
  36 #define GMX_MDTYPES_INTERACTION_CONST_H
  37
  38 #include "gromacs/utility/real.h"
  39
  40 #ifdef __cplusplus
  41 extern "C" {
  42 #endif
  43
  44 /* Used with force switching or a constant potential shift:
  45  * rsw       = max(r - r_switch, 0)
  46  * force/p   = r^-(p+1) + c2*rsw^2 + c3*rsw^3
  47  * potential = r^-p + c2/3*rsw^3 + c3/4*rsw^4 + cpot
  48  * With a constant potential shift c2 and c3 are both 0.
  49  */
  50 struct shift_consts_t
  51 {
  52     real c2;
  53     real c3;
  54     real cpot;
  55 };
  56
  57 /* Used with potential switching:
  58  * rsw        = max(r - r_switch, 0)
  59  * sw         = 1 + c3*rsw^3 + c4*rsw^4 + c5*rsw^5
  60  * dsw        = 3*c3*rsw^2 + 4*c4*rsw^3 + 5*c5*rsw^4
  61  * force      = force*dsw - potential*sw
  62  * potential *= sw
  63  */
  64 struct switch_consts_t
  65 {
  66     real c3;
  67     real c4;
  68     real c5;
  69 };
  70
  71 struct interaction_const_t
  72 {
  73     int             cutoff_scheme;
  74
  75     /* VdW */
  76     int                    vdwtype;
  77     int                    vdw_modifier;
  78     real                   rvdw;
  79     real                   rvdw_switch;
  80     struct shift_consts_t  dispersion_shift;
  81     struct shift_consts_t  repulsion_shift;
  82     struct switch_consts_t vdw_switch;
  83     /* TODO: remove this variable, used for not modyfing the group kernels,
  84      * it is equal to -dispersion_shift->cpot
  85      */
  86     real sh_invrc6;
  87
  88     /* type of electrostatics (defined in enums.h) */
  89     int  eeltype;
  90     int  coulomb_modifier;
  91
  92     /* Coulomb */
  93     real rcoulomb;
  94
  95     /* Cut-off */
  96     real rlist;
  97
  98     /* PME/Ewald */
  99     real ewaldcoeff_q;
 100     real ewaldcoeff_lj;
 101     int  ljpme_comb_rule; /* LJ combination rule for the LJ PME mesh part */
 102     real sh_ewald;        /* -sh_ewald is added to the direct space potential */
 103     real sh_lj_ewald;     /* sh_lj_ewald is added to the correction potential */
 104
 105     /* Dielectric constant resp. multiplication factor for charges */
 106     real epsilon_r;
 107     real epsfac;
 108
 109     /* Constants for reaction-field or plain cut-off */
 110     real epsilon_rf;
 111     real k_rf;
 112     real c_rf;
 113
 114     /* Force/energy interpolation tables, linear in force, quadratic in V */
 115     real  tabq_scale;
 116     int   tabq_size;
 117     /* Coulomb force table, size of array is tabq_size (when used) */
 118     real *tabq_coul_F;
 119     /* Coulomb energy table, size of array is tabq_size (when used) */
 120     real *tabq_coul_V;
 121     /* Coulomb force+energy table, size of array is tabq_size*4,
 122        entry quadruplets are: F[i], F[i+1]-F[i], V[i], 0,
 123        this is used with single precision x86 SIMD for aligned loads */
 124     real *tabq_coul_FDV0;
 125
 126     /* Vdw force table for LJ-PME, size of array is tabq_size (when used) */
 127     real *tabq_vdw_F;
 128     /* Vdw energy table for LJ-PME, size of array is tabq_size (when used) */
 129     real *tabq_vdw_V;
 130     /* Vdw force+energy table for LJ-PME, size of array is tabq_size*4, entry
 131        quadruplets are: F[i], F[i+1]-F[i], V[i], 0, this is used with
 132        single precision x86 SIMD for aligned loads */
 133     real *tabq_vdw_FDV0;
 134 };
 135
 136 #ifdef __cplusplus
 137 }
 138 #endif
 139
 140 #endif