src/tools/gmx_principal.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 <string.h>
  44
  45 #include "statutil.h"
  46 #include "sysstuff.h"
  47 #include "typedefs.h"
  48 #include "smalloc.h"
  49 #include "macros.h"
  50 #include "vec.h"
  51 #include "pbc.h"
  52 #include "copyrite.h"
  53 #include "futil.h"
  54 #include "statutil.h"
  55 #include "index.h"
  56 #include "mshift.h"
  57 #include "xvgr.h"
  58 #include "princ.h"
  59 #include "rmpbc.h"
  60 #include "txtdump.h"
  61 #include "tpxio.h"
  62 #include "gstat.h"
  63 #include "gmx_ana.h"
  64
  65
  66 void
  67 calc_principal_axes(t_topology *   top,
  68                                         rvec *         x,
  69                                         atom_id *      index,
  70                                         int            n,
  71                                         matrix         axes,
  72                     rvec           inertia)
  73 {
  74         rvec   xcm;
  75
  76         sub_xcm(x,n,index,top->atoms.atom,xcm,FALSE);
  77         principal_comp(n,index,top->atoms.atom,x,axes,inertia);
  78 }
  79
  80 int gmx_principal(int argc,char *argv[])
  81 {
  82   const char *desc[] = {
  83     "[TT]g_principal[tt] calculates the three principal axes of inertia for a group",
  84     "of atoms.",
  85   };
  86   static gmx_bool foo = FALSE;
  87
  88   t_pargs pa[] = {
  89           { "-foo",      FALSE, etBOOL, {&foo}, "Dummy option to avoid empty array" }
  90   };
  91   t_trxstatus *status;
  92   t_topology top;
  93   int        ePBC;
  94   real       t;
  95   rvec *     x;
  96
  97   int        natoms;
  98   char       *grpname,title[256];
  99   int        i,j,m,gnx,nam,mol;
 100   atom_id    *index;
 101   rvec       a1,a2,a3,moi;
 102   FILE *     axis1;
 103   FILE *     axis2;
 104   FILE *     axis3;
 105   FILE *     fmoi;
 106   matrix     axes,box;
 107   output_env_t oenv;
 108   gmx_rmpbc_t  gpbc=NULL;
 109
 110
 111   t_filenm fnm[] = {
 112     { efTRX, "-f",   NULL,       ffREAD },
 113     { efTPS, NULL,   NULL,       ffREAD },
 114     { efNDX, NULL,   NULL,       ffOPTRD },
 115     { efDAT, "-a1",  "axis1",    ffWRITE },
 116         { efDAT, "-a2",  "axis2",    ffWRITE },
 117         { efDAT, "-a3",  "axis3",    ffWRITE },
 118     { efDAT, "-om",  "moi",      ffWRITE }
 119   };
 120 #define NFILE asize(fnm)
 121
 122   CopyRight(stderr,argv[0]);
 123   parse_common_args(&argc,argv,
 124                     PCA_CAN_TIME | PCA_TIME_UNIT | PCA_CAN_VIEW | PCA_BE_NICE,
 125                     NFILE,fnm,asize(pa),pa,asize(desc),desc,0,NULL,&oenv);
 126
 127   axis1=ffopen(opt2fn("-a1",NFILE,fnm),"w");
 128   axis2=ffopen(opt2fn("-a2",NFILE,fnm),"w");
 129   axis3=ffopen(opt2fn("-a3",NFILE,fnm),"w");
 130   fmoi =ffopen(opt2fn("-om",NFILE,fnm),"w");
 131
 132   read_tps_conf(ftp2fn(efTPS,NFILE,fnm),title,&top,&ePBC,NULL,NULL,box,TRUE);
 133
 134   get_index(&top.atoms,ftp2fn_null(efNDX,NFILE,fnm),1,&gnx,&index,&grpname);
 135
 136   natoms=read_first_x(oenv,&status,ftp2fn(efTRX,NFILE,fnm),&t,&x,box);
 137
 138   gpbc = gmx_rmpbc_init(&top.idef,ePBC,natoms,box);
 139
 140   do
 141   {
 142     gmx_rmpbc(gpbc,natoms,box,x);
 143
 144           calc_principal_axes(&top,x,index,gnx,axes,moi);
 145
 146           fprintf(axis1,"%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n",t,axes[XX][XX],axes[YY][XX],axes[ZZ][XX]);
 147           fprintf(axis2,"%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n",t,axes[XX][YY],axes[YY][YY],axes[ZZ][YY]);
 148           fprintf(axis3,"%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n",t,axes[XX][ZZ],axes[YY][ZZ],axes[ZZ][ZZ]);
 149           fprintf(fmoi,  "%15.10f     %15.10f  %15.10f  %15.10f\n",t,moi[XX],moi[YY],moi[ZZ]);
 150   }
 151   while(read_next_x(oenv,status,&t,natoms,x,box));
 152
 153   gmx_rmpbc_done(gpbc);
 154
 155
 156   close_trj(status);
 157   ffclose(axis1);
 158   ffclose(axis2);
 159   ffclose(axis3);
 160   ffclose(fmoi);
 161
 162   thanx(stderr);
 163
 164   return 0;
 165 }