src/gromacs/fileio/tngio_for_tools.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2013,2014, 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 "gmxpre.h"
  36
  37 #include "tngio_for_tools.h"
  38
  39 #include <math.h>
  40
  41 #include "config.h"
  42
  43 #ifdef GMX_USE_TNG
  44 #include "tng/tng_io.h"
  45 #endif
  46
  47 #include "gromacs/fileio/tngio.h"
  48 #include "gromacs/fileio/trx.h"
  49 #include "gromacs/math/units.h"
  50 #include "gromacs/utility/common.h"
  51 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  52 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  53
  54 void gmx_prepare_tng_writing(const char              *filename,
  55                              char                     mode,
  56                              tng_trajectory_t        *input,
  57                              tng_trajectory_t        *output,
  58                              int                      nAtoms,
  59                              const gmx_mtop_t        *mtop,
  60                              const atom_id           *index,
  61                              const char              *indexGroupName)
  62 {
  63 #ifdef GMX_USE_TNG
  64     /* FIXME after 5.0: Currently only standard block types are read */
  65     const int           defaultNumIds              = 5;
  66     static gmx_int64_t  fallbackIds[defaultNumIds] =
  67     {
  68         TNG_TRAJ_BOX_SHAPE, TNG_TRAJ_POSITIONS,
  69         TNG_TRAJ_VELOCITIES, TNG_TRAJ_FORCES,
  70         TNG_GMX_LAMBDA
  71     };
  72     static char         fallbackNames[defaultNumIds][32] =
  73     {
  74         "BOX SHAPE", "POSITIONS", "VELOCITIES",
  75         "FORCES", "LAMBDAS"
  76     };
  77
  78     typedef tng_function_status (*set_writing_interval_func_pointer)(tng_trajectory_t,
  79                                                                      const gmx_int64_t,
  80                                                                      const gmx_int64_t,
  81                                                                      const gmx_int64_t,
  82                                                                      const char*,
  83                                                                      const char,
  84                                                                      const char);
  85 #ifdef GMX_DOUBLE
  86     set_writing_interval_func_pointer set_writing_interval = tng_util_generic_write_interval_double_set;
  87 #else
  88     set_writing_interval_func_pointer set_writing_interval = tng_util_generic_write_interval_set;
  89 #endif
  90
  91     gmx_tng_open(filename, mode, output);
  92
  93     /* Do we have an input file in TNG format? If so, then there's
  94        more data we can copy over, rather than having to improvise. */
  95     if (*input)
  96     {
  97         /* Set parameters (compression, time per frame, molecule
  98          * information, number of frames per frame set and writing
  99          * intervals of positions, box shape and lambdas) of the
 100          * output tng container based on their respective values int
 101          * the input tng container */
 102         double      time, compression_precision;
 103         gmx_int64_t n_frames_per_frame_set, interval = -1;
 104
 105         tng_compression_precision_get(*input, &compression_precision);
 106         tng_compression_precision_set(*output, compression_precision);
 107         // TODO make this configurable in a future version
 108         char compression_type = TNG_TNG_COMPRESSION;
 109
 110         tng_molecule_system_copy(*input, *output);
 111
 112         tng_time_per_frame_get(*input, &time);
 113         tng_time_per_frame_set(*output, time);
 114
 115         tng_num_frames_per_frame_set_get(*input, &n_frames_per_frame_set);
 116         tng_num_frames_per_frame_set_set(*output, n_frames_per_frame_set);
 117
 118         for (int i = 0; i < defaultNumIds; i++)
 119         {
 120             if (tng_data_get_stride_length(*input, fallbackIds[i], -1, &interval)
 121                 == TNG_SUCCESS)
 122             {
 123                 switch (fallbackIds[i])
 124                 {
 125                     case TNG_TRAJ_POSITIONS:
 126                     case TNG_TRAJ_VELOCITIES:
 127                         set_writing_interval(*output, interval, 3, fallbackIds[i],
 128                                              fallbackNames[i], TNG_PARTICLE_BLOCK_DATA,
 129                                              compression_type);
 130                         break;
 131                     case TNG_TRAJ_FORCES:
 132                         set_writing_interval(*output, interval, 3, fallbackIds[i],
 133                                              fallbackNames[i], TNG_PARTICLE_BLOCK_DATA,
 134                                              TNG_GZIP_COMPRESSION);
 135                         break;
 136                     case TNG_TRAJ_BOX_SHAPE:
 137                         set_writing_interval(*output, interval, 9, fallbackIds[i],
 138                                              fallbackNames[i], TNG_NON_PARTICLE_BLOCK_DATA,
 139                                              TNG_GZIP_COMPRESSION);
 140                         break;
 141                     case TNG_GMX_LAMBDA:
 142                         set_writing_interval(*output, interval, 1, fallbackIds[i],
 143                                              fallbackNames[i], TNG_NON_PARTICLE_BLOCK_DATA,
 144                                              TNG_GZIP_COMPRESSION);
 145                     default:
 146                         continue;
 147                 }
 148             }
 149         }
 150
 151     }
 152     else
 153     {
 154         /* TODO after trjconv is modularized: fix this so the user can
 155            change precision when they are doing an operation where
 156            this makes sense, and not otherwise.
 157
 158            char compression = bUseLossyCompression ? TNG_TNG_COMPRESSION : TNG_GZIP_COMPRESSION;
 159            gmx_tng_set_compression_precision(*output, ndec2prec(nDecimalsOfPrecision));
 160          */
 161         gmx_tng_add_mtop(*output, mtop);
 162         tng_num_frames_per_frame_set_set(*output, 1);
 163     }
 164
 165     if (index && nAtoms > 0)
 166     {
 167         gmx_tng_setup_atom_subgroup(*output, nAtoms, index, indexGroupName);
 168     }
 169
 170     /* If for some reason there are more requested atoms than there are atoms in the
 171      * molecular system create a number of implicit atoms (without atom data) to
 172      * compensate for that. */
 173     if (nAtoms >= 0)
 174     {
 175         tng_implicit_num_particles_set(*output, nAtoms);
 176     }
 177 #else
 178     GMX_UNUSED_VALUE(filename);
 179     GMX_UNUSED_VALUE(mode);
 180     GMX_UNUSED_VALUE(input);
 181     GMX_UNUSED_VALUE(output);
 182     GMX_UNUSED_VALUE(nAtoms);
 183     GMX_UNUSED_VALUE(mtop);
 184     GMX_UNUSED_VALUE(index);
 185     GMX_UNUSED_VALUE(indexGroupName);
 186 #endif
 187 }
 188
 189 void gmx_write_tng_from_trxframe(tng_trajectory_t        output,
 190                                  t_trxframe             *frame,
 191                                  int                     natoms)
 192 {
 193 #ifdef GMX_USE_TNG
 194     if (frame->step > 0)
 195     {
 196         double timePerFrame = frame->time * PICO / frame->step;
 197         tng_time_per_frame_set(output, timePerFrame);
 198     }
 199     if (natoms < 0)
 200     {
 201         natoms = frame->natoms;
 202     }
 203     gmx_fwrite_tng(output,
 204                    TRUE,
 205                    frame->step,
 206                    frame->time,
 207                    0,
 208                    (const rvec *) frame->box,
 209                    natoms,
 210                    (const rvec *) frame->x,
 211                    (const rvec *) frame->v,
 212                    (const rvec *) frame->f);
 213 #else
 214     GMX_UNUSED_VALUE(output);
 215     GMX_UNUSED_VALUE(frame);
 216     GMX_UNUSED_VALUE(natoms);
 217 #endif
 218 }
 219
 220 #ifdef GMX_USE_TNG
 221 static void
 222 convert_array_to_real_array(void       *from,
 223                             real       *to,
 224                             const float fact,
 225                             const int   nAtoms,
 226                             const int   nValues,
 227                             const char  datatype)
 228 {
 229     int i, j;
 230
 231     switch (datatype)
 232     {
 233         case TNG_FLOAT_DATA:
 234             if (sizeof(real) == sizeof(float))
 235             {
 236                 if (fact == 1)
 237                 {
 238                     memcpy(to, from, nValues * sizeof(real) * nAtoms);
 239                 }
 240                 else
 241                 {
 242                     for (i = 0; i < nAtoms; i++)
 243                     {
 244                         for (j = 0; j < nValues; j++)
 245                         {
 246                             to[i*nValues+j] = (real)((float *)from)[i*nValues+j] * fact;
 247                         }
 248                     }
 249                 }
 250             }
 251             else
 252             {
 253                 for (i = 0; i < nAtoms; i++)
 254                 {
 255                     for (j = 0; j < nValues; j++)
 256                     {
 257                         to[i*nValues+j] = (real)((float *)from)[i*nValues+j] * fact;
 258                     }
 259                 }
 260             }
 261             break;
 262         case TNG_INT_DATA:
 263             for (i = 0; i < nAtoms; i++)
 264             {
 265                 for (j = 0; j < nValues; j++)
 266                 {
 267                     to[i*nValues+j] = (real)((gmx_int64_t *)from)[i*nValues+j] * fact;
 268                 }
 269             }
 270             break;
 271         case TNG_DOUBLE_DATA:
 272             if (sizeof(real) == sizeof(double))
 273             {
 274                 if (fact == 1)
 275                 {
 276                     memcpy(to, from, nValues * sizeof(real) * nAtoms);
 277                 }
 278                 else
 279                 {
 280                     for (i = 0; i < nAtoms; i++)
 281                     {
 282                         for (j = 0; j < nValues; j++)
 283                         {
 284                             to[i*nValues+j] = (real)((double *)from)[i*nValues+j] * fact;
 285                         }
 286                     }
 287                 }
 288             }
 289             else
 290             {
 291                 for (i = 0; i < nAtoms; i++)
 292                 {
 293                     for (j = 0; j < nValues; j++)
 294                     {
 295                         to[i*nValues+j] = (real)((double *)from)[i*nValues+j] * fact;
 296                     }
 297                 }
 298             }
 299             break;
 300         default:
 301             gmx_incons("Illegal datatype when converting values to a real array!");
 302             return;
 303     }
 304     return;
 305 }
 306
 307 static real getDistanceScaleFactor(tng_trajectory_t in)
 308 {
 309     gmx_int64_t exp = -1;
 310     real        distanceScaleFactor;
 311
 312     // TODO Hopefully, TNG 2.0 will do this kind of thing for us
 313     tng_distance_unit_exponential_get(in, &exp);
 314
 315     // GROMACS expects distances in nm
 316     switch (exp)
 317     {
 318         case 9:
 319             distanceScaleFactor = NANO/NANO;
 320             break;
 321         case 10:
 322             distanceScaleFactor = NANO/ANGSTROM;
 323             break;
 324         default:
 325             distanceScaleFactor = pow(10.0, exp + 9.0);
 326     }
 327
 328     return distanceScaleFactor;
 329 }
 330 #endif
 331
 332 void gmx_tng_setup_atom_subgroup(tng_trajectory_t tng,
 333                                  const int        nind,
 334                                  const atom_id   *ind,
 335                                  const char      *name)
 336 {
 337 #ifdef GMX_USE_TNG
 338     gmx_int64_t              nAtoms, cnt, nMols;
 339     tng_molecule_t           mol, iterMol;
 340     tng_chain_t              chain;
 341     tng_residue_t            res;
 342     tng_atom_t               atom;
 343     tng_function_status      stat;
 344
 345     tng_num_particles_get(tng, &nAtoms);
 346
 347     if (nAtoms == nind)
 348     {
 349         return;
 350     }
 351
 352     stat = tng_molecule_find(tng, name, -1, &mol);
 353     if (stat == TNG_SUCCESS)
 354     {
 355         tng_molecule_num_atoms_get(tng, mol, &nAtoms);
 356         tng_molecule_cnt_get(tng, mol, &cnt);
 357         if (nAtoms == nind)
 358         {
 359             stat = TNG_SUCCESS;
 360         }
 361         else
 362         {
 363             stat = TNG_FAILURE;
 364         }
 365     }
 366     if (stat == TNG_FAILURE)
 367     {
 368         /* The indexed atoms are added to one separate molecule. */
 369         tng_molecule_alloc(tng, &mol);
 370         tng_molecule_name_set(tng, mol, name);
 371         tng_molecule_chain_add(tng, mol, "", &chain);
 372
 373         for (int i = 0; i < nind; i++)
 374         {
 375             char        temp_name[256], temp_type[256];
 376
 377             /* Try to retrieve the residue name of the atom */
 378             stat = tng_residue_name_of_particle_nr_get(tng, ind[i], temp_name, 256);
 379             if (stat != TNG_SUCCESS)
 380             {
 381                 temp_name[0] = '\0';
 382             }
 383             /* Check if the molecule of the selection already contains this residue */
 384             if (tng_chain_residue_find(tng, chain, temp_name, -1, &res)
 385                 != TNG_SUCCESS)
 386             {
 387                 tng_chain_residue_add(tng, chain, temp_name, &res);
 388             }
 389             /* Try to find the original name and type of the atom */
 390             stat = tng_atom_name_of_particle_nr_get(tng, ind[i], temp_name, 256);
 391             if (stat != TNG_SUCCESS)
 392             {
 393                 temp_name[0] = '\0';
 394             }
 395             stat = tng_atom_type_of_particle_nr_get(tng, ind[i], temp_type, 256);
 396             if (stat != TNG_SUCCESS)
 397             {
 398                 temp_type[0] = '\0';
 399             }
 400             tng_residue_atom_w_id_add(tng, res, temp_name, temp_type, ind[i], &atom);
 401         }
 402         tng_molecule_existing_add(tng, &mol);
 403     }
 404     /* Set the count of the molecule containing the selected atoms to 1 and all
 405      * other molecules to 0 */
 406     tng_molecule_cnt_set(tng, mol, 1);
 407     tng_num_molecule_types_get(tng, &nMols);
 408     for (gmx_int64_t k = 0; k < nMols; k++)
 409     {
 410         tng_molecule_of_index_get(tng, k, &iterMol);
 411         if (iterMol == mol)
 412         {
 413             continue;
 414         }
 415         tng_molecule_cnt_set(tng, iterMol, 0);
 416     }
 417 #else
 418     GMX_UNUSED_VALUE(tng);
 419     GMX_UNUSED_VALUE(nind);
 420     GMX_UNUSED_VALUE(ind);
 421     GMX_UNUSED_VALUE(name);
 422 #endif
 423 }
 424
 425 /* TODO: If/when TNG acquires the ability to copy data blocks without
 426  * uncompressing them, then this implemenation should be reconsidered.
 427  * Ideally, gmx trjconv -f a.tng -o b.tng -b 10 -e 20 would be fast
 428  * and lose no information. */
 429 gmx_bool gmx_read_next_tng_frame(tng_trajectory_t            input,
 430                                  t_trxframe                 *fr,
 431                                  gmx_int64_t                *requestedIds,
 432                                  int                         numRequestedIds)
 433 {
 434 #ifdef GMX_USE_TNG
 435     gmx_bool                bOK = TRUE;
 436     tng_function_status     stat;
 437     gmx_int64_t             numberOfAtoms = -1, frameNumber = -1;
 438     gmx_int64_t             nBlocks, blockId, *blockIds = NULL, codecId;
 439     char                    datatype      = -1;
 440     void                   *values        = NULL;
 441     double                  frameTime     = -1.0;
 442     int                     size, blockDependency;
 443     double                  prec;
 444     const int               defaultNumIds = 5;
 445     static gmx_int64_t      fallbackRequestedIds[defaultNumIds] =
 446     {
 447         TNG_TRAJ_BOX_SHAPE, TNG_TRAJ_POSITIONS,
 448         TNG_TRAJ_VELOCITIES, TNG_TRAJ_FORCES,
 449         TNG_GMX_LAMBDA
 450     };
 451
 452
 453     fr->bStep     = FALSE;
 454     fr->bTime     = FALSE;
 455     fr->bLambda   = FALSE;
 456     fr->bAtoms    = FALSE;
 457     fr->bPrec     = FALSE;
 458     fr->bX        = FALSE;
 459     fr->bV        = FALSE;
 460     fr->bF        = FALSE;
 461     fr->bBox      = FALSE;
 462
 463     /* If no specific IDs were requested read all block types that can
 464      * currently be interpreted */
 465     if (!requestedIds || numRequestedIds == 0)
 466     {
 467         numRequestedIds = defaultNumIds;
 468         requestedIds    = fallbackRequestedIds;
 469     }
 470
 471     stat = tng_num_particles_get(input, &numberOfAtoms);
 472     if (stat != TNG_SUCCESS)
 473     {
 474         gmx_file("Cannot determine number of atoms from TNG file.");
 475     }
 476     fr->natoms = numberOfAtoms;
 477
 478     if (!gmx_get_tng_data_block_types_of_next_frame(input,
 479                                                     fr->step,
 480                                                     numRequestedIds,
 481                                                     requestedIds,
 482                                                     &frameNumber,
 483                                                     &nBlocks,
 484                                                     &blockIds))
 485     {
 486         return FALSE;
 487     }
 488
 489     if (nBlocks == 0)
 490     {
 491         return FALSE;
 492     }
 493
 494     for (gmx_int64_t i = 0; i < nBlocks; i++)
 495     {
 496         blockId = blockIds[i];
 497         tng_data_block_dependency_get(input, blockId, &blockDependency);
 498         if (blockDependency & TNG_PARTICLE_DEPENDENT)
 499         {
 500             stat = tng_util_particle_data_next_frame_read(input,
 501                                                           blockId,
 502                                                           &values,
 503                                                           &datatype,
 504                                                           &frameNumber,
 505                                                           &frameTime);
 506         }
 507         else
 508         {
 509             stat = tng_util_non_particle_data_next_frame_read(input,
 510                                                               blockId,
 511                                                               &values,
 512                                                               &datatype,
 513                                                               &frameNumber,
 514                                                               &frameTime);
 515         }
 516         if (stat == TNG_CRITICAL)
 517         {
 518             gmx_file("Cannot read positions from TNG file.");
 519             return FALSE;
 520         }
 521         else if (stat == TNG_FAILURE)
 522         {
 523             continue;
 524         }
 525         switch (blockId)
 526         {
 527             case TNG_TRAJ_BOX_SHAPE:
 528                 switch (datatype)
 529                 {
 530                     case TNG_INT_DATA:
 531                         size = sizeof(gmx_int64_t);
 532                         break;
 533                     case TNG_FLOAT_DATA:
 534                         size = sizeof(float);
 535                         break;
 536                     case TNG_DOUBLE_DATA:
 537                         size = sizeof(double);
 538                         break;
 539                     default:
 540                         gmx_incons("Illegal datatype of box shape values!");
 541                 }
 542                 for (int i = 0; i < DIM; i++)
 543                 {
 544                     convert_array_to_real_array((char *)(values) + size * i * DIM,
 545                                                 (real *) fr->box[i],
 546                                                 getDistanceScaleFactor(input),
 547                                                 1,
 548                                                 DIM,
 549                                                 datatype);
 550                 }
 551                 fr->bBox = TRUE;
 552                 break;
 553             case TNG_TRAJ_POSITIONS:
 554                 srenew(fr->x, fr->natoms);
 555                 convert_array_to_real_array(values,
 556                                             (real *) fr->x,
 557                                             getDistanceScaleFactor(input),
 558                                             fr->natoms,
 559                                             DIM,
 560                                             datatype);
 561                 fr->bX = TRUE;
 562                 tng_util_frame_current_compression_get(input, blockId, &codecId, &prec);
 563                 /* This must be updated if/when more lossy compression methods are added */
 564                 if (codecId == TNG_TNG_COMPRESSION)
 565                 {
 566                     fr->prec  = prec;
 567                     fr->bPrec = TRUE;
 568                 }
 569                 break;
 570             case TNG_TRAJ_VELOCITIES:
 571                 srenew(fr->v, fr->natoms);
 572                 convert_array_to_real_array(values,
 573                                             (real *) fr->v,
 574                                             getDistanceScaleFactor(input),
 575                                             fr->natoms,
 576                                             DIM,
 577                                             datatype);
 578                 fr->bV = TRUE;
 579                 tng_util_frame_current_compression_get(input, blockId, &codecId, &prec);
 580                 /* This must be updated if/when more lossy compression methods are added */
 581                 if (codecId == TNG_TNG_COMPRESSION)
 582                 {
 583                     fr->prec  = prec;
 584                     fr->bPrec = TRUE;
 585                 }
 586                 break;
 587             case TNG_TRAJ_FORCES:
 588                 srenew(fr->f, fr->natoms);
 589                 convert_array_to_real_array(values,
 590                                             (real *) fr->f,
 591                                             getDistanceScaleFactor(input),
 592                                             fr->natoms,
 593                                             DIM,
 594                                             datatype);
 595                 fr->bF = TRUE;
 596                 break;
 597             case TNG_GMX_LAMBDA:
 598                 switch (datatype)
 599                 {
 600                     case TNG_FLOAT_DATA:
 601                         fr->lambda = (*(float *)values);
 602                         break;
 603                     case TNG_DOUBLE_DATA:
 604                         fr->lambda = (*(double *)values);
 605                         break;
 606                     default:
 607                         gmx_incons("Illegal datatype lambda value!");
 608                 }
 609                 fr->bLambda = TRUE;
 610                 break;
 611             default:
 612                 gmx_warning("Illegal block type! Currently GROMACS tools can only handle certain data types. Skipping block.");
 613         }
 614         /* values does not have to be freed before reading next frame. It will
 615          * be reallocated if it is not NULL. */
 616     }
 617
 618     fr->step  = (int) frameNumber;
 619     fr->bStep = TRUE;
 620     // Convert the time to ps
 621     fr->time  = frameTime / PICO;
 622     fr->bTime = TRUE;
 623
 624     /* values must be freed before leaving this function */
 625     sfree(values);
 626
 627     return bOK;
 628 #else
 629     GMX_UNUSED_VALUE(input);
 630     GMX_UNUSED_VALUE(fr);
 631     GMX_UNUSED_VALUE(requestedIds);
 632     GMX_UNUSED_VALUE(numRequestedIds);
 633     return FALSE;
 634 #endif
 635 }
 636
 637 void gmx_print_tng_molecule_system(tng_trajectory_t input,
 638                                    FILE            *stream)
 639 {
 640 #ifdef GMX_USE_TNG
 641     gmx_int64_t        nMolecules, nChains, nResidues, nAtoms, *molCntList;
 642     tng_molecule_t     molecule;
 643     tng_chain_t        chain;
 644     tng_residue_t      residue;
 645     tng_atom_t         atom;
 646     char               str[256], varNAtoms;
 647
 648     tng_num_molecule_types_get(input, &nMolecules);
 649     tng_molecule_cnt_list_get(input, &molCntList);
 650     /* Can the number of particles change in the trajectory or is it constant? */
 651     tng_num_particles_variable_get(input, &varNAtoms);
 652
 653     for (gmx_int64_t i = 0; i < nMolecules; i++)
 654     {
 655         tng_molecule_of_index_get(input, i, &molecule);
 656         tng_molecule_name_get(input, molecule, str, 256);
 657         if (varNAtoms == TNG_CONSTANT_N_ATOMS)
 658         {
 659             if ((int)molCntList[i] == 0)
 660             {
 661                 continue;
 662             }
 663             fprintf(stream, "Molecule: %s, count: %d\n", str, (int)molCntList[i]);
 664         }
 665         else
 666         {
 667             fprintf(stream, "Molecule: %s\n", str);
 668         }
 669         tng_molecule_num_chains_get(input, molecule, &nChains);
 670         if (nChains > 0)
 671         {
 672             for (gmx_int64_t j = 0; j < nChains; j++)
 673             {
 674                 tng_molecule_chain_of_index_get(input, molecule, j, &chain);
 675                 tng_chain_name_get(input, chain, str, 256);
 676                 fprintf(stream, "\tChain: %s\n", str);
 677                 tng_chain_num_residues_get(input, chain, &nResidues);
 678                 for (gmx_int64_t k = 0; k < nResidues; k++)
 679                 {
 680                     tng_chain_residue_of_index_get(input, chain, k, &residue);
 681                     tng_residue_name_get(input, residue, str, 256);
 682                     fprintf(stream, "\t\tResidue: %s\n", str);
 683                     tng_residue_num_atoms_get(input, residue, &nAtoms);
 684                     for (gmx_int64_t l = 0; l < nAtoms; l++)
 685                     {
 686                         tng_residue_atom_of_index_get(input, residue, l, &atom);
 687                         tng_atom_name_get(input, atom, str, 256);
 688                         fprintf(stream, "\t\t\tAtom: %s", str);
 689                         tng_atom_type_get(input, atom, str, 256);
 690                         fprintf(stream, " (%s)\n", str);
 691                     }
 692                 }
 693             }
 694         }
 695         /* It is possible to have a molecule without chains, in which case
 696          * residues in the molecule can be iterated through without going
 697          * through chains. */
 698         else
 699         {
 700             tng_molecule_num_residues_get(input, molecule, &nResidues);
 701             if (nResidues > 0)
 702             {
 703                 for (gmx_int64_t k = 0; k < nResidues; k++)
 704                 {
 705                     tng_molecule_residue_of_index_get(input, molecule, k, &residue);
 706                     tng_residue_name_get(input, residue, str, 256);
 707                     fprintf(stream, "\t\tResidue: %s\n", str);
 708                     tng_residue_num_atoms_get(input, residue, &nAtoms);
 709                     for (gmx_int64_t l = 0; l < nAtoms; l++)
 710                     {
 711                         tng_residue_atom_of_index_get(input, residue, l, &atom);
 712                         tng_atom_name_get(input, atom, str, 256);
 713                         fprintf(stream, "\t\t\tAtom: %s", str);
 714                         tng_atom_type_get(input, atom, str, 256);
 715                         fprintf(stream, " (%s)\n", str);
 716                     }
 717                 }
 718             }
 719             else
 720             {
 721                 tng_molecule_num_atoms_get(input, molecule, &nAtoms);
 722                 for (gmx_int64_t l = 0; l < nAtoms; l++)
 723                 {
 724                     tng_molecule_atom_of_index_get(input, molecule, l, &atom);
 725                     tng_atom_name_get(input, atom, str, 256);
 726                     fprintf(stream, "\t\t\tAtom: %s", str);
 727                     tng_atom_type_get(input, atom, str, 256);
 728                     fprintf(stream, " (%s)\n", str);
 729                 }
 730             }
 731         }
 732     }
 733 #else
 734     GMX_UNUSED_VALUE(input);
 735     GMX_UNUSED_VALUE(stream);
 736 #endif
 737 }
 738
 739 gmx_bool gmx_get_tng_data_block_types_of_next_frame(tng_trajectory_t     input,
 740                                                     int                  frame,
 741                                                     int                  nRequestedIds,
 742                                                     gmx_int64_t         *requestedIds,
 743                                                     gmx_int64_t         *nextFrame,
 744                                                     gmx_int64_t         *nBlocks,
 745                                                     gmx_int64_t        **blockIds)
 746 {
 747 #ifdef GMX_USE_TNG
 748     tng_function_status stat;
 749
 750     stat = tng_util_trajectory_next_frame_present_data_blocks_find(input, frame,
 751                                                                    nRequestedIds, requestedIds,
 752                                                                    nextFrame,
 753                                                                    nBlocks, blockIds);
 754
 755     if (stat == TNG_CRITICAL)
 756     {
 757         gmx_file("Cannot read TNG file. Cannot find data blocks of next frame.");
 758     }
 759     else if (stat == TNG_FAILURE)
 760     {
 761         return FALSE;
 762     }
 763     return TRUE;
 764 #else
 765     GMX_UNUSED_VALUE(input);
 766     GMX_UNUSED_VALUE(frame);
 767     GMX_UNUSED_VALUE(nRequestedIds);
 768     GMX_UNUSED_VALUE(requestedIds);
 769     GMX_UNUSED_VALUE(nextFrame);
 770     GMX_UNUSED_VALUE(nBlocks);
 771     GMX_UNUSED_VALUE(blockIds);
 772     return FALSE;
 773 #endif
 774 }
 775
 776 gmx_bool gmx_get_tng_data_next_frame_of_block_type(tng_trajectory_t     input,
 777                                                    gmx_int64_t          blockId,
 778                                                    real               **values,
 779                                                    gmx_int64_t         *frameNumber,
 780                                                    double              *frameTime,
 781                                                    gmx_int64_t         *nValuesPerFrame,
 782                                                    gmx_int64_t         *nAtoms,
 783                                                    real                *prec,
 784                                                    char                *name,
 785                                                    int                  maxLen,
 786                                                    gmx_bool            *bOK)
 787 {
 788 #ifdef GMX_USE_TNG
 789     tng_function_status stat;
 790     char                datatype = -1;
 791     gmx_int64_t         codecId;
 792     int                 blockDependency;
 793     void               *data = 0;
 794     double              localPrec;
 795
 796     stat = tng_data_block_name_get(input, blockId, name, maxLen);
 797     if (stat != TNG_SUCCESS)
 798     {
 799         gmx_file("Cannot read next frame of TNG file");
 800     }
 801     stat = tng_data_block_dependency_get(input, blockId, &blockDependency);
 802     if (stat != TNG_SUCCESS)
 803     {
 804         gmx_file("Cannot read next frame of TNG file");
 805     }
 806     if (blockDependency & TNG_PARTICLE_DEPENDENT)
 807     {
 808         tng_num_particles_get(input, nAtoms);
 809         stat = tng_util_particle_data_next_frame_read(input,
 810                                                       blockId,
 811                                                       &data,
 812                                                       &datatype,
 813                                                       frameNumber,
 814                                                       frameTime);
 815     }
 816     else
 817     {
 818         *nAtoms = 1; /* There are not actually any atoms, but it is used for
 819                         allocating memory */
 820         stat    = tng_util_non_particle_data_next_frame_read(input,
 821                                                              blockId,
 822                                                              &data,
 823                                                              &datatype,
 824                                                              frameNumber,
 825                                                              frameTime);
 826     }
 827     if (stat == TNG_CRITICAL)
 828     {
 829         gmx_file("Cannot read next frame of TNG file");
 830     }
 831     if (stat == TNG_FAILURE)
 832     {
 833         *bOK = TRUE;
 834         return FALSE;
 835     }
 836
 837     stat = tng_data_block_num_values_per_frame_get(input, blockId, nValuesPerFrame);
 838     if (stat != TNG_SUCCESS)
 839     {
 840         gmx_file("Cannot read next frame of TNG file");
 841     }
 842     snew(*values, sizeof(real) * *nValuesPerFrame * *nAtoms);
 843     convert_array_to_real_array(data,
 844                                 *values,
 845                                 getDistanceScaleFactor(input),
 846                                 *nAtoms,
 847                                 *nValuesPerFrame,
 848                                 datatype);
 849
 850     tng_util_frame_current_compression_get(input, blockId, &codecId, &localPrec);
 851
 852     /* This must be updated if/when more lossy compression methods are added */
 853     if (codecId != TNG_TNG_COMPRESSION)
 854     {
 855         *prec = -1.0;
 856     }
 857     else
 858     {
 859         *prec = localPrec;
 860     }
 861
 862     *bOK = TRUE;
 863     return TRUE;
 864 #else
 865     GMX_UNUSED_VALUE(input);
 866     GMX_UNUSED_VALUE(blockId);
 867     GMX_UNUSED_VALUE(values);
 868     GMX_UNUSED_VALUE(frameNumber);
 869     GMX_UNUSED_VALUE(frameTime);
 870     GMX_UNUSED_VALUE(nValuesPerFrame);
 871     GMX_UNUSED_VALUE(nAtoms);
 872     GMX_UNUSED_VALUE(prec);
 873     GMX_UNUSED_VALUE(name);
 874     GMX_UNUSED_VALUE(maxLen);
 875     GMX_UNUSED_VALUE(bOK);
 876     return FALSE;
 877 #endif
 878 }