src/sans.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2011,2012,2013,2014,2015, 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 #include <iostream>
  36
  37 #include <gromacs/trajectoryanalysis.h>
  38 #include <gromacs/selection/nbsearch.h>
  39 #include <gromacs/math/vec.h>
  40
  41 using namespace gmx;
  42
  43 /*! \brief
  44  * Template class to serve as a basis for user analysis tools.
  45  */
  46 class SANS : public TrajectoryAnalysisModule
  47 {
  48     public:
  49         SANS();
  50
  51         virtual void initOptions(IOptionsContainer          *options,
  52                                  TrajectoryAnalysisSettings *settings);
  53         virtual void initAnalysis(const TrajectoryAnalysisSettings &settings,
  54                                   const TopologyInformation        &top);
  55
  56         virtual void analyzeFrame(int frnr, const t_trxframe &fr, t_pbc *pbc,
  57                                   TrajectoryAnalysisModuleData *pdata);
  58
  59         virtual void finishAnalysis(int nframes);
  60         virtual void writeOutput();
  61
  62     private:
  63         class ModuleData;
  64
  65         double Gaussian(double value, double sigma, RVec Rpos, RVec Rgrid, RVec GridSpacing);
  66
  67         std::string                      fnNdx_;
  68         double                           cutoff_;
  69         double                           grid_;
  70
  71         AnalysisNeighborhood             nb_;
  72         const TopologyInformation          *top_;
  73
  74 };
  75
  76 SANS::SANS()
  77     : cutoff_(1.0), grid_(0.05)
  78 {
  79 }
  80
  81 double SANS::Gaussian(double value, double sigma, RVec Rpos, RVec Rgrid, RVec GridSpacing)
  82 {
  83         return 2.*value*M_PI*M_PI*GridSpacing[XX]*GridSpacing[YY]*GridSpacing[ZZ]*exp(-distance2(Rpos, Rgrid)/(2*sigma*sigma))/(std::sqrt(2.0)*sigma*sigma*sigma*216.);
  84 }
  85
  86 void
  87 SANS::initOptions(IOptionsContainer          *options,
  88                               TrajectoryAnalysisSettings *settings)
  89 {
  90     static const char *const desc[] = {
  91         "Analysis tool for finding molecular core."
  92     };
  93
  94     // Add the descriptive text (program help text) to the options
  95     settings->setHelpText(desc);
  96 }
  97
  98 void
  99 SANS::initAnalysis(const TrajectoryAnalysisSettings &settings,
 100                                const TopologyInformation         & top)
 101 {
 102     nb_.setCutoff(cutoff_);
 103     top_ = &top;
 104 }
 105
 106 void
 107 SANS::analyzeFrame(int frnr, const t_trxframe &fr, t_pbc *pbc,
 108                                TrajectoryAnalysisModuleData *pdata)
 109 {
 110     RVec GridSpacing(0.1, 0.1, 0.1);
 111     AnalysisNeighborhoodSearch nbsearch = nb_.initSearch(pbc, AnalysisNeighborhoodPositions(fr.x, fr.natoms));
 112     AnalysisNeighborhoodPairSearch pairSearch = nbsearch.startPairSearch(GridSpacing.as_vec());
 113     AnalysisNeighborhoodPair pair;
 114     t_topology *top = top_->topology();
 115     while (pairSearch.findNextPair(&pair))
 116       {
 117           fprintf(stderr,"Index %d\n", pair.refIndex());
 118           fprintf(stderr,"dx =  (%f, %f, %f)\n", pair.dx()[XX], pair.dx()[YY], pair.dx()[ZZ] );
 119           fprintf(stderr,"ref =  (%f, %f, %f)\n", fr.x[pair.refIndex()][XX], fr.x[pair.refIndex()][YY], fr.x[pair.refIndex()][ZZ]);
 120           fprintf(stderr,"ref_dx =  (%f, %f, %f)\n", GridSpacing[XX]+pair.dx()[XX], GridSpacing[YY]+pair.dx()[YY], GridSpacing[ZZ]+pair.dx()[ZZ] );
 121
 122       }
 123 }
 124
 125 void
 126 SANS::finishAnalysis(int nframes)
 127 {
 128 }
 129
 130 void
 131 SANS::writeOutput()
 132 {
 133
 134 }
 135
 136 /*! \brief
 137  * The main function for the analysis template.
 138  */
 139 int
 140 main(int argc, char *argv[])
 141 {
 142     return gmx::TrajectoryAnalysisCommandLineRunner::runAsMain<SANS>(argc, argv);
 143 }