src/gromacs/gmxana/eigio.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  * Copyright (c) 2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 #include "gmxpre.h"
  38
  39 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  40 #include "gromacs/math/vec.h"
  41 #include "eigio.h"
  42 #include "gromacs/fileio/trnio.h"
  43 #include "gromacs/fileio/tpxio.h"
  44 #include "gromacs/utility/futil.h"
  45
  46 void read_eigenvectors(const char *file, int *natoms, gmx_bool *bFit,
  47                        rvec **xref, gmx_bool *bDMR,
  48                        rvec **xav, gmx_bool *bDMA,
  49                        int *nvec, int **eignr,
  50                        rvec ***eigvec, real **eigval)
  51 {
  52     t_trnheader head;
  53     int         i, snew_size;
  54     t_fileio   *status;
  55     rvec       *x;
  56     matrix      box;
  57     gmx_bool    bOK;
  58
  59     *bDMR = FALSE;
  60
  61     /* read (reference (t=-1) and) average (t=0) structure */
  62     status = open_trn(file, "r");
  63     fread_trnheader(status, &head, &bOK);
  64     *natoms = head.natoms;
  65     snew(*xav, *natoms);
  66     fread_htrn(status, &head, box, *xav, NULL, NULL);
  67
  68     if ((head.t >= -1.1) && (head.t <= -0.9))
  69     {
  70         snew(*xref, *natoms);
  71         for (i = 0; i < *natoms; i++)
  72         {
  73             copy_rvec((*xav)[i], (*xref)[i]);
  74         }
  75         *bDMR = (head.lambda > 0.5);
  76         *bFit = (head.lambda > -0.5);
  77         if (*bFit)
  78         {
  79             fprintf(stderr, "Read %smass weighted reference structure with %d atoms from %s\n", *bDMR ? "" : "non ", *natoms, file);
  80         }
  81         else
  82         {
  83             fprintf(stderr, "Eigenvectors in %s were determined without fitting\n", file);
  84             sfree(*xref);
  85             *xref = NULL;
  86         }
  87         fread_trnheader(status, &head, &bOK);
  88         fread_htrn(status, &head, box, *xav, NULL, NULL);
  89     }
  90     else
  91     {
  92         *bFit = TRUE;
  93         *xref = NULL;
  94     }
  95     *bDMA = (head.lambda > 0.5);
  96     if ((head.t <= -0.01) || (head.t >= 0.01))
  97     {
  98         fprintf(stderr, "WARNING: %s does not start with t=0, which should be the "
  99                 "average structure. This might not be a eigenvector file. "
 100                 "Some things might go wrong.\n",
 101                 file);
 102     }
 103     else
 104     {
 105         fprintf(stderr,
 106                 "Read %smass weighted average/minimum structure with %d atoms from %s\n",
 107                 *bDMA ? "" : "non ", *natoms, file);
 108     }
 109
 110     snew(x, *natoms);
 111     snew_size = 10;
 112     snew(*eignr, snew_size);
 113     snew(*eigval, snew_size);
 114     snew(*eigvec, snew_size);
 115
 116     *nvec = 0;
 117     while (fread_trnheader(status, &head, &bOK))
 118     {
 119         fread_htrn(status, &head, box, x, NULL, NULL);
 120         if (*nvec >= snew_size)
 121         {
 122             snew_size += 10;
 123             srenew(*eignr, snew_size);
 124             srenew(*eigval, snew_size);
 125             srenew(*eigvec, snew_size);
 126         }
 127         i                = head.step;
 128         (*eigval)[*nvec] = head.t;
 129         (*eignr)[*nvec]  = i-1;
 130         snew((*eigvec)[*nvec], *natoms);
 131         for (i = 0; i < *natoms; i++)
 132         {
 133             copy_rvec(x[i], (*eigvec)[*nvec][i]);
 134         }
 135         (*nvec)++;
 136     }
 137     sfree(x);
 138     fprintf(stderr, "Read %d eigenvectors (for %d atoms)\n\n", *nvec, *natoms);
 139 }
 140
 141
 142 void write_eigenvectors(const char *trnname, int natoms, real mat[],
 143                         gmx_bool bReverse, int begin, int end,
 144                         int WriteXref, rvec *xref, gmx_bool bDMR,
 145                         rvec xav[], gmx_bool bDMA, real eigval[])
 146 {
 147     t_fileio *trnout;
 148     int       ndim, i, j, d, vec;
 149     matrix    zerobox;
 150     rvec     *x;
 151
 152     ndim = natoms*DIM;
 153     clear_mat(zerobox);
 154     snew(x, natoms);
 155
 156     fprintf (stderr,
 157              "\nWriting %saverage structure & eigenvectors %d--%d to %s\n",
 158              (WriteXref == eWXR_YES) ? "reference, " : "",
 159              begin, end, trnname);
 160
 161     trnout = open_tpx(trnname, "w");
 162     if (WriteXref == eWXR_YES)
 163     {
 164         /* misuse lambda: 0/1 mass weighted fit no/yes */
 165         fwrite_trn(trnout, -1, -1, bDMR ? 1.0 : 0.0, zerobox, natoms, xref, NULL, NULL);
 166     }
 167     else if (WriteXref == eWXR_NOFIT)
 168     {
 169         /* misuse lambda: -1 no fit */
 170         fwrite_trn(trnout, -1, -1, -1.0, zerobox, natoms, x, NULL, NULL);
 171     }
 172
 173     /* misuse lambda: 0/1 mass weighted analysis no/yes */
 174     fwrite_trn(trnout, 0, 0, bDMA ? 1.0 : 0.0, zerobox, natoms, xav, NULL, NULL);
 175
 176     for (i = 0; i <= (end-begin); i++)
 177     {
 178
 179         if (!bReverse)
 180         {
 181             vec = i;
 182         }
 183         else
 184         {
 185             vec = ndim-i-1;
 186         }
 187
 188         for (j = 0; j < natoms; j++)
 189         {
 190             for (d = 0; d < DIM; d++)
 191             {
 192                 x[j][d] = mat[vec*ndim+DIM*j+d];
 193             }
 194         }
 195
 196         /* Store the eigenvalue in the time field */
 197         fwrite_trn(trnout, begin+i, eigval[vec], 0, zerobox, natoms, x, NULL, NULL);
 198     }
 199     close_trn(trnout);
 200
 201     sfree(x);
 202 }