src/gromacs/gmxana/gmx_confrms.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 "config.h"
  40
  41 #include <math.h>
  42 #include <string.h>
  43
  44 #include "gromacs/fileio/filenm.h"
  45 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  46 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
  47 #include "gromacs/legacyheaders/typedefs.h"
  48 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  49 #include "gromacs/fileio/tpxio.h"
  50 #include "gromacs/math/vec.h"
  51 #include "gromacs/topology/index.h"
  52 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  53 #include "gromacs/utility/futil.h"
  54 #include "gromacs/fileio/confio.h"
  55 #include "gromacs/fileio/pdbio.h"
  56 #include "gromacs/legacyheaders/txtdump.h"
  57 #include "gromacs/legacyheaders/viewit.h"
  58 #include "gromacs/pbcutil/rmpbc.h"
  59 #include "gmx_ana.h"
  60
  61 #include "gromacs/math/do_fit.h"
  62
  63 void calc_rm_cm(int isize, atom_id index[], t_atoms *atoms, rvec x[], rvec xcm)
  64 {
  65     int  i, d;
  66     real tm, m;
  67
  68     /* calculate and remove center of mass of reference structure */
  69     tm = 0;
  70     clear_rvec(xcm);
  71     for (i = 0; i < isize; i++)
  72     {
  73         m = atoms->atom[index[i]].m;
  74         for (d = 0; d < DIM; d++)
  75         {
  76             xcm[d] += m*x[index[i]][d];
  77         }
  78         tm += m;
  79     }
  80     svmul(1/tm, xcm, xcm);
  81     for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
  82     {
  83         rvec_dec(x[i], xcm);
  84     }
  85 }
  86
  87 int build_res_index(int isize, atom_id index[], t_atom atom[], int rindex[])
  88 {
  89     int i, r;
  90
  91     r         = 0;
  92     rindex[r] = atom[index[0]].resind;
  93     r++;
  94     for (i = 1; i < isize; i++)
  95     {
  96         if (atom[index[i]].resind != rindex[r-1])
  97         {
  98             rindex[r] = atom[index[i]].resind;
  99             r++;
 100         }
 101     }
 102
 103     return r;
 104 }
 105
 106 int find_res_end(int i, int isize, atom_id index[], t_atoms *atoms)
 107 {
 108     int rnr;
 109
 110     rnr = atoms->atom[index[i]].resind;
 111     while (i < isize && atoms->atom[index[i]].resind == rnr)
 112     {
 113         i++;
 114     }
 115     return i;
 116 }
 117
 118 int debug_strcmp(char s1[], char s2[])
 119 {
 120     if (debug)
 121     {
 122         fprintf(debug, " %s-%s", s1, s2);
 123     }
 124     return strcmp(s1, s2);
 125 }
 126
 127 int find_next_match_atoms_in_res(int *i1, atom_id index1[],
 128                                  int m1, char **atnms1[],
 129                                  int *i2, atom_id index2[],
 130                                  int m2, char **atnms2[])
 131 {
 132     int      dx, dy, dmax, cmp;
 133     gmx_bool bFW = FALSE;
 134
 135     dx   = dy = 0;
 136     cmp  = NOTSET;
 137     dmax = max(m1-*i1, m2-*i2);
 138     for (dx = 0; dx < dmax && cmp != 0; dx++)
 139     {
 140         for (dy = dx; dy < dmax && cmp != 0; dy++)
 141         {
 142             if (dx || dy)
 143             {
 144                 if (debug)
 145                 {
 146                     fprintf(debug, ".");
 147                 }
 148                 cmp = NOTSET;
 149                 if (*i1+dx < m1 && *i2+dy < m2)
 150                 {
 151                     bFW = TRUE;
 152                     cmp = debug_strcmp(*atnms1[index1[*i1+dx]], *atnms2[index2[*i2+dy]]);
 153                     if (debug)
 154                     {
 155                         fprintf(debug, "(%d %d)", *i1+dx, *i2+dy);
 156                     }
 157                 }
 158                 if (cmp != 0 && *i1+dy < m1 && *i2+dx < m2)
 159                 {
 160                     bFW = FALSE;
 161                     cmp = debug_strcmp(*atnms1[index1[*i1+dy]], *atnms2[index2[*i2+dx]]);
 162                     if (debug)
 163                     {
 164                         fprintf(debug, "(%d %d)", *i1+dy, *i2+dx);
 165                     }
 166                 }
 167             }
 168         }
 169     }
 170     /* apparently, dx and dy are incremented one more time
 171        as the loops terminate: we correct this here */
 172     dx--;
 173     dy--;
 174     if (cmp == 0)
 175     {
 176         if (debug)
 177         {
 178             fprintf(debug, "{%d %d}", *i1 + (bFW ? dx : dy), *i2 + (bFW ? dy : dx) );
 179         }
 180         if (bFW)
 181         {
 182             *i1 += dx;
 183             *i2 += dy;
 184         }
 185         else
 186         {
 187             *i1 += dy;
 188             *i2 += dx;
 189         }
 190     }
 191
 192     return cmp;
 193 }
 194
 195 static int find_next_match_res(int *rnr1, int isize1,
 196                                int index1[], t_resinfo *resinfo1,
 197                                int *rnr2, int isize2,
 198                                int index2[], t_resinfo *resinfo2)
 199 {
 200     int      dx, dy, dmax, cmp, rr1, rr2;
 201     gmx_bool bFW = FALSE, bFF = FALSE;
 202
 203     dx  = dy = 0;
 204     rr1 = 0;
 205     while (rr1 < isize1 && *rnr1 != index1[rr1])
 206     {
 207         rr1++;
 208     }
 209     rr2 = 0;
 210     while (rr2 < isize2 && *rnr2 != index2[rr2])
 211     {
 212         rr2++;
 213     }
 214
 215     cmp  = NOTSET;
 216     dmax = max(isize1-rr1, isize2-rr2);
 217     if (debug)
 218     {
 219         fprintf(debug, " R:%d-%d:%d-%d:%d ",
 220                 rr1, isize1, rr2, isize2, dmax);
 221     }
 222     for (dx = 0; dx < dmax && cmp != 0; dx++)
 223     {
 224         for (dy = 0; dy <= dx && cmp != 0; dy++)
 225         {
 226             if (dx != dy)
 227             {
 228                 cmp = NOTSET;
 229                 if (rr1+dx < isize1 && rr2+dy < isize2)
 230                 {
 231                     bFW = TRUE;
 232                     cmp = debug_strcmp(*resinfo1[index1[rr1+dx]].name,
 233                                        *resinfo2[index2[rr2+dy]].name);
 234                     if (debug)
 235                     {
 236                         fprintf(debug, "(%d %d)", rr1+dx, rr2+dy);
 237                     }
 238                 }
 239                 if (cmp != 0 && rr1+dy < isize1 && rr2+dx < isize2)
 240                 {
 241                     bFW = FALSE;
 242                     cmp = debug_strcmp(*resinfo1[index1[rr1+dy]].name,
 243                                        *resinfo2[index2[rr2+dx]].name);
 244                     if (debug)
 245                     {
 246                         fprintf(debug, "(%d %d)", rr1+dy, rr2+dx);
 247                     }
 248                 }
 249                 if (dx != 0 && cmp != 0 && rr1+dx < isize1 && rr2+dx < isize2)
 250                 {
 251                     bFF = TRUE;
 252                     cmp = debug_strcmp(*resinfo1[index1[rr1+dx]].name,
 253                                        *resinfo2[index2[rr2+dx]].name);
 254                     if (debug)
 255                     {
 256                         fprintf(debug, "(%d %d)", rr1+dx, rr2+dx);
 257                     }
 258                 }
 259                 else
 260                 {
 261                     bFF = FALSE;
 262                 }
 263             }
 264         }
 265     }
 266     /* apparently, dx and dy are incremented one more time
 267        as the loops terminate: we correct this here */
 268     dx--;
 269     dy--;
 270     /* if we skipped equal on both sides, only skip one residue
 271        to allow for single mutations of residues... */
 272     if (bFF)
 273     {
 274         if (debug)
 275         {
 276             fprintf(debug, "%d.%d.%dX%sX%s", dx, rr1, rr2,
 277                     *resinfo1[index1[rr1+1]].name,
 278                     *resinfo2[index2[rr2+1]].name);
 279         }
 280         dx = 1;
 281     }
 282     if (cmp == 0)
 283     {
 284         if (debug)
 285         {
 286             fprintf(debug, "!");
 287         }
 288         if (bFF)
 289         {
 290             rr1 += dx;
 291             rr2 += dx;
 292         }
 293         else
 294         if (bFW)
 295         {
 296             rr1 += dx;
 297             rr2 += dy;
 298         }
 299         else
 300         {
 301             rr1 += dy;
 302             rr2 += dx;
 303         }
 304         *rnr1 = index1[rr1];
 305         *rnr2 = index2[rr2];
 306     }
 307
 308     return cmp;
 309 }
 310
 311 int find_first_atom_in_res(int rnr, int isize, atom_id index[], t_atom atom[])
 312 {
 313     int i;
 314
 315     i = 0;
 316     while (i < isize && atom[index[i]].resind != rnr)
 317     {
 318         i++;
 319     }
 320
 321     if (atom[index[i]].resind == rnr)
 322     {
 323         return i;
 324     }
 325     else
 326     {
 327         return NOTSET;
 328     }
 329 }
 330
 331 void find_matching_names(int *isize1, atom_id index1[], t_atoms *atoms1,
 332                          int *isize2, atom_id index2[], t_atoms *atoms2)
 333 {
 334     int        i, i1, i2, ii1, ii2, m1, m2;
 335     int        atcmp, rescmp;
 336     int        r, rnr1, rnr2, prnr1, prnr2;
 337     int        rsize1, rsize2;
 338     int       *rindex1, *rindex2;
 339     char      *resnm1, *resnm2, *atnm1, *atnm2;
 340     char    ***atnms1, ***atnms2;
 341     t_resinfo *resinfo1, *resinfo2;
 342
 343     /* set some handy shortcuts */
 344     resinfo1 = atoms1->resinfo;
 345     atnms1   = atoms1->atomname;
 346     resinfo2 = atoms2->resinfo;
 347     atnms2   = atoms2->atomname;
 348
 349     /* build indexes of selected residues */
 350     snew(rindex1, atoms1->nres);
 351     rsize1 = build_res_index(*isize1, index1, atoms1->atom, rindex1);
 352     snew(rindex2, atoms2->nres);
 353     rsize2 = build_res_index(*isize2, index2, atoms2->atom, rindex2);
 354
 355     i1    = i2 = 0;
 356     ii1   = ii2 = 0;
 357     atcmp = rescmp = 0;
 358     prnr1 = prnr2 = NOTSET;
 359     if (debug)
 360     {
 361         fprintf(debug, "Find matching names: %d, %d\n", *isize1, *isize2);
 362     }
 363     while (atcmp == 0 && i1 < *isize1 && i2 < *isize2)
 364     {
 365         /* prologue */
 366         rnr1 = atoms1->atom[index1[i1]].resind;
 367         rnr2 = atoms2->atom[index2[i2]].resind;
 368         if (rnr1 != prnr1 || rnr2 != prnr2)
 369         {
 370             if (debug)
 371             {
 372                 fprintf(debug, "R: %s%d %s%d\n",
 373                         *resinfo1[rnr1].name, rnr1, *resinfo2[rnr2].name, rnr2);
 374             }
 375             rescmp = strcmp(*resinfo1[rnr1].name, *resinfo2[rnr2].name);
 376         }
 377         if (debug)
 378         {
 379             fprintf(debug, "comparing %d %d", i1, i2);
 380         }
 381         atcmp = debug_strcmp(*atnms1[index1[i1]], *atnms2[index2[i2]]);
 382
 383         /* the works */
 384         if (atcmp != 0) /* no match -> find match within residues */
 385         {
 386             m1 = find_res_end(i1, *isize1, index1, atoms1);
 387             m2 = find_res_end(i2, *isize2, index2, atoms2);
 388             if (debug)
 389             {
 390                 fprintf(debug, " [%d<%d %d<%d]", i1, m1, i2, m2);
 391             }
 392             atcmp = find_next_match_atoms_in_res(&i1, index1, m1, atnms1,
 393                                                  &i2, index2, m2, atnms2);
 394             if (debug)
 395             {
 396                 fprintf(debug, " -> %d %d %s-%s", i1, i2,
 397                         *atnms1[index1[i1]], *atnms2[index2[i2]]);
 398             }
 399
 400         }
 401         if (atcmp != 0) /* still no match -> next residue(s) */
 402         {
 403             prnr1  = rnr1;
 404             prnr2  = rnr2;
 405             rescmp = find_next_match_res(&rnr1, rsize1, rindex1, resinfo1,
 406                                          &rnr2, rsize2, rindex2, resinfo2);
 407             if (rnr1 != prnr1)
 408             {
 409                 i1 = find_first_atom_in_res(rnr1, *isize1, index1, atoms1->atom);
 410             }
 411             if (rnr2 != prnr2)
 412             {
 413                 i2 = find_first_atom_in_res(rnr2, *isize2, index2, atoms2->atom);
 414             }
 415             if (debug)
 416             {
 417                 fprintf(debug, " -> %s%d-%s%d %s%d-%s%d",
 418                         *resinfo1[rnr1].name, rnr1,
 419                         *atnms1[index1[i1]], index1[i1],
 420                         *resinfo2[rnr2].name, rnr2,
 421                         *atnms2[index2[i2]], index2[i2]);
 422             }
 423             m1 = find_res_end(i1, *isize1, index1, atoms1);
 424             m2 = find_res_end(i2, *isize2, index2, atoms2);
 425             if (debug)
 426             {
 427                 fprintf(debug, " [%d<%d %d<%d]", i1, m1, i2, m2);
 428             }
 429             atcmp = find_next_match_atoms_in_res(&i1, index1, m1, atnms1,
 430                                                  &i2, index2, m2, atnms2);
 431             if (debug)
 432             {
 433                 fprintf(debug, " -> %d %d %s-%s", i1, i2,
 434                         *atnms1[index1[i1]], *atnms2[index2[i2]]);
 435             }
 436         }
 437         if (debug)
 438         {
 439             fprintf(debug, "(%d %d): %d %d\n", ii1, ii2, atcmp, rescmp);
 440         }
 441         if (atcmp == 0) /* if match -> store indices */
 442         {
 443             index1[ii1++] = index1[i1];
 444             index2[ii2++] = index2[i2];
 445         }
 446         i1++;
 447         i2++;
 448
 449         /* epilogue */
 450         prnr1 = rnr1;
 451         prnr2 = rnr2;
 452     }
 453
 454     if (ii1 != ii2)
 455     {
 456         gmx_fatal(FARGS, "DEATH HORROR: non-equal number of matching atoms!\n");
 457     }
 458     if (ii1 == i1 && ii2 == i2)
 459     {
 460         printf("All atoms in index groups 1 and 2 match\n");
 461     }
 462     else
 463     {
 464         if (i1 == i2 && ii1 == ii2)
 465         {
 466             printf("Both index groups modified from %d to %d atoms\n", i1, ii1);
 467         }
 468         else
 469         {
 470             if (ii1 != i1)
 471             {
 472                 printf("Index group 1 modified from %d to %d atoms\n", i1, ii1);
 473             }
 474             if (ii2 != i2)
 475             {
 476                 printf("Index group 2 modified from %d to %d atoms\n", i2, ii2);
 477             }
 478         }
 479         *isize1 = ii1;
 480         *isize2 = ii2;
 481     }
 482 }
 483 /* 1 */
 484
 485 int gmx_confrms(int argc, char *argv[])
 486 {
 487     const char     *desc[] = {
 488         "[THISMODULE] computes the root mean square deviation (RMSD) of two",
 489         "structures after least-squares fitting the second structure on the first one.",
 490         "The two structures do NOT need to have the same number of atoms,",
 491         "only the two index groups used for the fit need to be identical.",
 492         "With [TT]-name[tt] only matching atom names from the selected groups",
 493         "will be used for the fit and RMSD calculation. This can be useful ",
 494         "when comparing mutants of a protein.",
 495         "[PAR]",
 496         "The superimposed structures are written to file. In a [TT].pdb[tt] file",
 497         "the two structures will be written as separate models",
 498         "(use [TT]rasmol -nmrpdb[tt]). Also in a [TT].pdb[tt] file, B-factors",
 499         "calculated from the atomic MSD values can be written with [TT]-bfac[tt].",
 500     };
 501     static gmx_bool bOne  = FALSE, bRmpbc = FALSE, bMW = TRUE, bName = FALSE,
 502                     bBfac = FALSE, bFit = TRUE, bLabel = FALSE;
 503
 504     t_pargs  pa[] = {
 505         { "-one", FALSE, etBOOL, {&bOne},   "Only write the fitted structure to file" },
 506         { "-mw",  FALSE, etBOOL, {&bMW},    "Mass-weighted fitting and RMSD" },
 507         { "-pbc", FALSE, etBOOL, {&bRmpbc}, "Try to make molecules whole again" },
 508         { "-fit", FALSE, etBOOL, {&bFit},
 509           "Do least squares superposition of the target structure to the reference" },
 510         { "-name", FALSE, etBOOL, {&bName},
 511           "Only compare matching atom names" },
 512         { "-label", FALSE, etBOOL, {&bLabel},
 513           "Added chain labels A for first and B for second structure"},
 514         { "-bfac", FALSE, etBOOL, {&bBfac},
 515           "Output B-factors from atomic MSD values" }
 516     };
 517     t_filenm fnm[] = {
 518         { efTPS, "-f1",  "conf1.gro", ffREAD  },
 519         { efSTX, "-f2",  "conf2",     ffREAD  },
 520         { efSTO, "-o",   "fit.pdb",   ffWRITE },
 521         { efNDX, "-n1", "fit1.ndx",  ffOPTRD },
 522         { efNDX, "-n2", "fit2.ndx",  ffOPTRD },
 523         { efNDX, "-no", "match.ndx", ffOPTWR }
 524     };
 525 #define NFILE asize(fnm)
 526
 527     /* the two structure files */
 528     const char  *conf1file, *conf2file, *matchndxfile, *outfile;
 529     FILE        *fp;
 530     char         title1[STRLEN], title2[STRLEN], *name1, *name2;
 531     t_topology  *top1, *top2;
 532     int          ePBC1, ePBC2;
 533     t_atoms     *atoms1, *atoms2;
 534     int          warn = 0;
 535     atom_id      at;
 536     real        *w_rls, mass, totmass;
 537     rvec        *x1, *v1, *x2, *v2, *fit_x;
 538     matrix       box1, box2;
 539
 540     output_env_t oenv;
 541
 542     /* counters */
 543     int     i, j, m;
 544
 545     /* center of mass calculation */
 546     real    tmas1, tmas2;
 547     rvec    xcm1, xcm2;
 548
 549     /* variables for fit */
 550     char    *groupnames1, *groupnames2;
 551     int      isize1, isize2;
 552     atom_id *index1, *index2;
 553     real     rms, msd, minmsd, maxmsd;
 554     real    *msds;
 555
 556
 557     if (!parse_common_args(&argc, argv, PCA_CAN_VIEW,
 558                            NFILE, fnm, asize(pa), pa, asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 559     {
 560         return 0;
 561     }
 562     matchndxfile = opt2fn_null("-no", NFILE, fnm);
 563     conf1file    = ftp2fn(efTPS, NFILE, fnm);
 564     conf2file    = ftp2fn(efSTX, NFILE, fnm);
 565
 566     /* reading reference structure from first structure file */
 567     fprintf(stderr, "\nReading first structure file\n");
 568     snew(top1, 1);
 569     read_tps_conf(conf1file, title1, top1, &ePBC1, &x1, &v1, box1, TRUE);
 570     atoms1 = &(top1->atoms);
 571     fprintf(stderr, "%s\nContaining %d atoms in %d residues\n",
 572             title1, atoms1->nr, atoms1->nres);
 573
 574     if (bRmpbc)
 575     {
 576         rm_gropbc(atoms1, x1, box1);
 577     }
 578
 579     fprintf(stderr, "Select group from first structure\n");
 580     get_index(atoms1, opt2fn_null("-n1", NFILE, fnm),
 581               1, &isize1, &index1, &groupnames1);
 582     printf("\n");
 583
 584     if (bFit && (isize1 < 3))
 585     {
 586         gmx_fatal(FARGS, "Need >= 3 points to fit!\n");
 587     }
 588
 589     /* reading second structure file */
 590     fprintf(stderr, "\nReading second structure file\n");
 591     snew(top2, 1);
 592     read_tps_conf(conf2file, title2, top2, &ePBC2, &x2, &v2, box2, TRUE);
 593     atoms2 = &(top2->atoms);
 594     fprintf(stderr, "%s\nContaining %d atoms in %d residues\n",
 595             title2, atoms2->nr, atoms2->nres);
 596
 597     if (bRmpbc)
 598     {
 599         rm_gropbc(atoms2, x2, box2);
 600     }
 601
 602     fprintf(stderr, "Select group from second structure\n");
 603     get_index(atoms2, opt2fn_null("-n2", NFILE, fnm),
 604               1, &isize2, &index2, &groupnames2);
 605
 606     if (bName)
 607     {
 608         find_matching_names(&isize1, index1, atoms1, &isize2, index2, atoms2);
 609         if (matchndxfile)
 610         {
 611             fp = gmx_ffopen(matchndxfile, "w");
 612             fprintf(fp, "; Matching atoms between %s from %s and %s from %s\n",
 613                     groupnames1, conf1file, groupnames2, conf2file);
 614             fprintf(fp, "[ Match_%s_%s ]\n", conf1file, groupnames1);
 615             for (i = 0; i < isize1; i++)
 616             {
 617                 fprintf(fp, "%4u%s", index1[i]+1, (i%15 == 14 || i == isize1-1) ? "\n" : " ");
 618             }
 619             fprintf(fp, "[ Match_%s_%s ]\n", conf2file, groupnames2);
 620             for (i = 0; i < isize2; i++)
 621             {
 622                 fprintf(fp, "%4u%s", index2[i]+1, (i%15 == 14 || i == isize2-1) ? "\n" : " ");
 623             }
 624         }
 625     }
 626
 627     /* check isizes, must be equal */
 628     if (isize2 != isize1)
 629     {
 630         gmx_fatal(FARGS, "You selected groups with differen number of atoms.\n");
 631     }
 632
 633     for (i = 0; i < isize1; i++)
 634     {
 635         name1 = *atoms1->atomname[index1[i]];
 636         name2 = *atoms2->atomname[index2[i]];
 637         if (strcmp(name1, name2))
 638         {
 639             if (warn < 20)
 640             {
 641                 fprintf(stderr,
 642                         "Warning: atomnames at index %d don't match: %u %s, %u %s\n",
 643                         i+1, index1[i]+1, name1, index2[i]+1, name2);
 644             }
 645             warn++;
 646         }
 647         if (!bMW)
 648         {
 649             atoms1->atom[index1[i]].m = 1;
 650             atoms2->atom[index2[i]].m = 1;
 651         }
 652     }
 653     if (warn)
 654     {
 655         fprintf(stderr, "%d atomname%s did not match\n", warn, (warn == 1) ? "" : "s");
 656     }
 657
 658     if (bFit)
 659     {
 660         /* calculate and remove center of mass of structures */
 661         calc_rm_cm(isize1, index1, atoms1, x1, xcm1);
 662         calc_rm_cm(isize2, index2, atoms2, x2, xcm2);
 663
 664         snew(w_rls, atoms2->nr);
 665         snew(fit_x, atoms2->nr);
 666         for (at = 0; (at < isize1); at++)
 667         {
 668             w_rls[index2[at]] = atoms1->atom[index1[at]].m;
 669             copy_rvec(x1[index1[at]], fit_x[index2[at]]);
 670         }
 671
 672         /* do the least squares fit to the reference structure */
 673         do_fit(atoms2->nr, w_rls, fit_x, x2);
 674
 675         sfree(fit_x);
 676         sfree(w_rls);
 677         w_rls = NULL;
 678     }
 679     else
 680     {
 681         clear_rvec(xcm1);
 682         clear_rvec(xcm2);
 683         w_rls = NULL;
 684     }
 685
 686     /* calculate the rms deviation */
 687     rms     = 0;
 688     totmass = 0;
 689     maxmsd  = -1e18;
 690     minmsd  =  1e18;
 691     snew(msds, isize1);
 692     for (at = 0; at < isize1; at++)
 693     {
 694         mass = atoms1->atom[index1[at]].m;
 695         for (m = 0; m < DIM; m++)
 696         {
 697             msd       = sqr(x1[index1[at]][m] - x2[index2[at]][m]);
 698             rms      += msd*mass;
 699             msds[at] += msd;
 700         }
 701         maxmsd   = max(maxmsd, msds[at]);
 702         minmsd   = min(minmsd, msds[at]);
 703         totmass += mass;
 704     }
 705     rms = sqrt(rms/totmass);
 706
 707     printf("Root mean square deviation after lsq fit = %g nm\n", rms);
 708     if (bBfac)
 709     {
 710         printf("Atomic MSD's range from %g to %g nm^2\n", minmsd, maxmsd);
 711     }
 712
 713     if (bFit)
 714     {
 715         /* reset coordinates of reference and fitted structure */
 716         for (i = 0; i < atoms1->nr; i++)
 717         {
 718             for (m = 0; m < DIM; m++)
 719             {
 720                 x1[i][m] += xcm1[m];
 721             }
 722         }
 723         for (i = 0; i < atoms2->nr; i++)
 724         {
 725             for (m = 0; m < DIM; m++)
 726             {
 727                 x2[i][m] += xcm1[m];
 728             }
 729         }
 730     }
 731
 732     outfile = ftp2fn(efSTO, NFILE, fnm);
 733     switch (fn2ftp(outfile))
 734     {
 735         case efPDB:
 736         case efBRK:
 737         case efENT:
 738             if (bBfac || bLabel)
 739             {
 740                 srenew(atoms1->pdbinfo, atoms1->nr);
 741                 srenew(atoms1->atom, atoms1->nr); /* Why renew atom? */
 742
 743                 /* Avoid segfaults when writing the pdb-file */
 744                 for (i = 0; i < atoms1->nr; i++)
 745                 {
 746                     atoms1->pdbinfo[i].type         = eptAtom;
 747                     atoms1->pdbinfo[i].occup        = 1.00;
 748                     atoms1->pdbinfo[i].bAnisotropic = FALSE;
 749                     if (bBfac)
 750                     {
 751                         atoms1->pdbinfo[i].bfac = 0;
 752                     }
 753                     if (bLabel)
 754                     {
 755                         atoms1->resinfo[atoms1->atom[i].resind].chainid = 'A';
 756                     }
 757                 }
 758
 759                 for (i = 0; i < isize1; i++)
 760                 {
 761                     /* atoms1->pdbinfo[index1[i]].type = eptAtom; */
 762 /*  atoms1->pdbinfo[index1[i]].bAnisotropic = FALSE; */
 763                     if (bBfac)
 764                     {
 765                         atoms1->pdbinfo[index1[i]].bfac = (800*M_PI*M_PI/3.0)*msds[i];
 766                     }
 767 /*  if (bLabel) */
 768 /*    atoms1->resinfo[atoms1->atom[index1[i]].resind].chain = 'A'; */
 769                 }
 770                 srenew(atoms2->pdbinfo, atoms2->nr);
 771                 srenew(atoms2->atom, atoms2->nr); /* Why renew atom? */
 772
 773                 for (i = 0; i < atoms2->nr; i++)
 774                 {
 775                     atoms2->pdbinfo[i].type         = eptAtom;
 776                     atoms2->pdbinfo[i].occup        = 1.00;
 777                     atoms2->pdbinfo[i].bAnisotropic = FALSE;
 778                     if (bBfac)
 779                     {
 780                         atoms2->pdbinfo[i].bfac = 0;
 781                     }
 782                     if (bLabel)
 783                     {
 784                         atoms2->resinfo[atoms1->atom[i].resind].chainid = 'B';
 785                     }
 786                 }
 787
 788                 for (i = 0; i < isize2; i++)
 789                 {
 790                     /* atoms2->pdbinfo[index2[i]].type = eptAtom; */
 791 /*  atoms2->pdbinfo[index2[i]].bAnisotropic = FALSE; */
 792                     if (bBfac)
 793                     {
 794                         atoms2->pdbinfo[index2[i]].bfac = (800*M_PI*M_PI/3.0)*msds[i];
 795                     }
 796 /*  if (bLabel) */
 797 /*    atoms2->resinfo[atoms2->atom[index2[i]].resind].chain = 'B'; */
 798                 }
 799             }
 800             fp = gmx_ffopen(outfile, "w");
 801             if (!bOne)
 802             {
 803                 write_pdbfile(fp, title1, atoms1, x1, ePBC1, box1, ' ', 1, NULL, TRUE);
 804             }
 805             write_pdbfile(fp, title2, atoms2, x2, ePBC2, box2, ' ', bOne ? -1 : 2, NULL, TRUE);
 806             gmx_ffclose(fp);
 807             break;
 808         case efGRO:
 809             if (bBfac)
 810             {
 811                 fprintf(stderr, "WARNING: cannot write B-factor values to gro file\n");
 812             }
 813             fp = gmx_ffopen(outfile, "w");
 814             if (!bOne)
 815             {
 816                 write_hconf_p(fp, title1, atoms1, 3, x1, v1, box1);
 817             }
 818             write_hconf_p(fp, title2, atoms2, 3, x2, v2, box2);
 819             gmx_ffclose(fp);
 820             break;
 821         default:
 822             if (bBfac)
 823             {
 824                 fprintf(stderr, "WARNING: cannot write B-factor values to %s file\n",
 825                         ftp2ext(fn2ftp(outfile)));
 826             }
 827             if (!bOne)
 828             {
 829                 fprintf(stderr,
 830                         "WARNING: cannot write the reference structure to %s file\n",
 831                         ftp2ext(fn2ftp(outfile)));
 832             }
 833             write_sto_conf(outfile, title2, atoms2, x2, v2, ePBC2, box2);
 834             break;
 835     }
 836
 837     view_all(oenv, NFILE, fnm);
 838
 839     return 0;
 840 }