src/tools/gmx_mk_angndx.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  * check out http://www.gromacs.org for more information.
   7  * Copyright (c) 2012, by the GROMACS development team, led by
   8  * David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   9  * others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
  10  * directory and at http://www.gromacs.org.
  11  *
  12  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  15  * of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with GROMACS; if not, see
  24  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  26  *
  27  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  28  * consider that scientific software is very special. Version
  29  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  30  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  31  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  32  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  33  * official version at http://www.gromacs.org.
  34  *
  35  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  36  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  37  */
  38 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  39 #include <config.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <math.h>
  43 #include "typedefs.h"
  44 #include "smalloc.h"
  45 #include "copyrite.h"
  46 #include "statutil.h"
  47 #include "macros.h"
  48 #include "string2.h"
  49 #include "futil.h"
  50 #include "gmx_fatal.h"
  51 #include "gmx_ana.h"
  52
  53 static int calc_ntype(int nft, int *ft, t_idef *idef)
  54 {
  55     int  i, f, nf = 0;
  56
  57     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  58     {
  59         for (f = 0; f < nft; f++)
  60         {
  61             if (idef->functype[i] == ft[f])
  62             {
  63                 nf++;
  64             }
  65         }
  66     }
  67
  68     return nf;
  69 }
  70
  71 static void fill_ft_ind(int nft, int *ft, t_idef *idef,
  72                         int ft_ind[], char *grpnames[])
  73 {
  74     char buf[125];
  75     int  i, f, ftype, ind = 0;
  76
  77     /* Loop over all the function types in the topology */
  78     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  79     {
  80         ft_ind[i] = -1;
  81         /* Check all the selected function types */
  82         for (f = 0; f < nft; f++)
  83         {
  84             ftype = ft[f];
  85             if (idef->functype[i] == ftype)
  86             {
  87                 ft_ind[i] = ind;
  88                 switch (ftype)
  89                 {
  90                     case F_ANGLES:
  91                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  92                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  93                         break;
  94                     case F_G96ANGLES:
  95                         sprintf(buf, "Cos_th=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  96                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  97                         break;
  98                     case F_UREY_BRADLEY:
  99                         sprintf(buf, "UB_th=%.1f_%.2f2f", idef->iparams[i].u_b.thetaA,
 100                                 idef->iparams[i].u_b.kthetaA);
 101                         break;
 102                     case F_QUARTIC_ANGLES:
 103                         sprintf(buf, "Q_th=%.1f_%.2f_%.2f", idef->iparams[i].qangle.theta,
 104                                 idef->iparams[i].qangle.c[0], idef->iparams[i].qangle.c[1]);
 105                         break;
 106                     case F_TABANGLES:
 107                         sprintf(buf, "Table=%d_%.2f", idef->iparams[i].tab.table,
 108                                 idef->iparams[i].tab.kA);
 109                         break;
 110                     case F_PDIHS:
 111                         sprintf(buf, "Phi=%.1f_%d_%.2f", idef->iparams[i].pdihs.phiA,
 112                                 idef->iparams[i].pdihs.mult, idef->iparams[i].pdihs.cpA);
 113                         break;
 114                     case F_IDIHS:
 115                         sprintf(buf, "Xi=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 116                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 117                         break;
 118                     case F_RBDIHS:
 119                         sprintf(buf, "RB-A1=%.2f", idef->iparams[i].rbdihs.rbcA[1]);
 120                         break;
 121                     default:
 122                         gmx_fatal(FARGS, "Unsupported function type '%s' selected",
 123                                   interaction_function[ftype].longname);
 124                 }
 125                 grpnames[ind] = strdup(buf);
 126                 ind++;
 127             }
 128         }
 129     }
 130 }
 131
 132 static void fill_ang(int nft, int *ft, int fac,
 133                      int nr[], int *index[], int ft_ind[], t_topology *top,
 134                      gmx_bool bNoH, real hq)
 135 {
 136     int         f, ftype, i, j, indg, nr_fac;
 137     gmx_bool    bUse;
 138     t_idef     *idef;
 139     t_atom     *atom;
 140     t_iatom    *ia;
 141
 142
 143     idef = &top->idef;
 144     atom = top->atoms.atom;
 145
 146     for (f = 0; f < nft; f++)
 147     {
 148         ftype = ft[f];
 149         ia    = idef->il[ftype].iatoms;
 150         for (i = 0; (i < idef->il[ftype].nr); )
 151         {
 152             indg = ft_ind[ia[0]];
 153             if (indg == -1)
 154             {
 155                 gmx_incons("Routine fill_ang");
 156             }
 157             bUse = TRUE;
 158             if (bNoH)
 159             {
 160                 for (j = 0; j < fac; j++)
 161                 {
 162                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5)
 163                     {
 164                         bUse = FALSE;
 165                     }
 166                 }
 167             }
 168             if (hq)
 169             {
 170                 for (j = 0; j < fac; j++)
 171                 {
 172                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5 && fabs(atom[ia[1+j]].q) < hq)
 173                     {
 174                         bUse = FALSE;
 175                     }
 176                 }
 177             }
 178             if (bUse)
 179             {
 180                 if (nr[indg] % 1000 == 0)
 181                 {
 182                     srenew(index[indg], fac*(nr[indg]+1000));
 183                 }
 184                 nr_fac = fac*nr[indg];
 185                 for (j = 0; (j < fac); j++)
 186                 {
 187                     index[indg][nr_fac+j] = ia[j+1];
 188                 }
 189                 nr[indg]++;
 190             }
 191             ia += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 192             i  += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 193         }
 194     }
 195 }
 196
 197 static int *select_ftype(const char *opt, int *nft, int *mult)
 198 {
 199     int *ft = NULL, ftype;
 200
 201     if (opt[0] == 'a')
 202     {
 203         *mult = 3;
 204         for (ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 205         {
 206             if ((interaction_function[ftype].flags & IF_ATYPE) ||
 207                 ftype == F_TABANGLES)
 208             {
 209                 (*nft)++;
 210                 srenew(ft, *nft);
 211                 ft[*nft-1] = ftype;
 212             }
 213         }
 214     }
 215     else
 216     {
 217         *mult = 4;
 218         *nft  = 1;
 219         snew(ft, *nft);
 220         switch (opt[0])
 221         {
 222             case 'd':
 223                 ft[0] = F_PDIHS;
 224                 break;
 225             case 'i':
 226                 ft[0] = F_IDIHS;
 227                 break;
 228             case 'r':
 229                 ft[0] = F_RBDIHS;
 230                 break;
 231             default:
 232                 break;
 233         }
 234     }
 235
 236     return ft;
 237 }
 238
 239 int gmx_mk_angndx(int argc, char *argv[])
 240 {
 241     static const char *desc[] = {
 242         "[TT]mk_angndx[tt] makes an index file for calculation of",
 243         "angle distributions etc. It uses a run input file ([TT].tpx[tt]) for the",
 244         "definitions of the angles, dihedrals etc."
 245     };
 246     static const char *opt[] = { NULL, "angle", "dihedral", "improper", "ryckaert-bellemans", NULL };
 247     static gmx_bool    bH    = TRUE;
 248     static real        hq    = -1;
 249     t_pargs            pa[]  = {
 250         { "-type", FALSE, etENUM, {opt},
 251           "Type of angle" },
 252         { "-hyd", FALSE, etBOOL, {&bH},
 253           "Include angles with atoms with mass < 1.5" },
 254         { "-hq", FALSE, etREAL, {&hq},
 255           "Ignore angles with atoms with mass < 1.5 and magnitude of their charge less than this value" }
 256     };
 257
 258     output_env_t       oenv;
 259     FILE              *out;
 260     t_topology        *top;
 261     int                i, j, ntype;
 262     int                nft = 0, *ft, mult = 0;
 263     int              **index;
 264     int               *ft_ind;
 265     int               *nr;
 266     char             **grpnames;
 267     t_filenm           fnm[] = {
 268         { efTPX, NULL, NULL, ffREAD  },
 269         { efNDX, NULL, "angle", ffWRITE }
 270     };
 271 #define NFILE asize(fnm)
 272
 273     CopyRight(stderr, argv[0]);
 274     parse_common_args(&argc, argv, 0, NFILE, fnm, asize(pa), pa,
 275                       asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv);
 276
 277
 278     ft = select_ftype(opt[0], &nft, &mult);
 279
 280     top = read_top(ftp2fn(efTPX, NFILE, fnm), NULL);
 281
 282     ntype = calc_ntype(nft, ft, &(top->idef));
 283     snew(grpnames, ntype);
 284     snew(ft_ind, top->idef.ntypes);
 285     fill_ft_ind(nft, ft, &top->idef, ft_ind, grpnames);
 286
 287     snew(nr, ntype);
 288     snew(index, ntype);
 289     fill_ang(nft, ft, mult, nr, index, ft_ind, top, !bH, hq);
 290
 291     out = ftp2FILE(efNDX, NFILE, fnm, "w");
 292     for (i = 0; (i < ntype); i++)
 293     {
 294         if (nr[i] > 0)
 295         {
 296             fprintf(out, "[ %s ]\n", grpnames[i]);
 297             for (j = 0; (j < nr[i]*mult); j++)
 298             {
 299                 fprintf(out, " %5d", index[i][j]+1);
 300                 if ((j % 12) == 11)
 301                 {
 302                     fprintf(out, "\n");
 303                 }
 304             }
 305             fprintf(out, "\n");
 306         }
 307     }
 308     ffclose(out);
 309
 310     thanx(stderr);
 311
 312     return 0;
 313 }