src/gromacs/gmxana/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  * Copyright (c) 2012,2013,2014, 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 <math.h>
  40 #include "gromacs/legacyheaders/typedefs.h"
  41 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  42 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  43 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
  44 #include "gromacs/utility/futil.h"
  45 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  46 #include "gromacs/fileio/trxio.h"
  47
  48 static int calc_ntype(int nft, int *ft, t_idef *idef)
  49 {
  50     int  i, f, nf = 0;
  51
  52     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  53     {
  54         for (f = 0; f < nft; f++)
  55         {
  56             if (idef->functype[i] == ft[f])
  57             {
  58                 nf++;
  59             }
  60         }
  61     }
  62
  63     return nf;
  64 }
  65
  66 static void fill_ft_ind(int nft, int *ft, t_idef *idef,
  67                         int ft_ind[], char *grpnames[])
  68 {
  69     char buf[125];
  70     int  i, f, ftype, ind = 0;
  71
  72     /* Loop over all the function types in the topology */
  73     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  74     {
  75         ft_ind[i] = -1;
  76         /* Check all the selected function types */
  77         for (f = 0; f < nft; f++)
  78         {
  79             ftype = ft[f];
  80             if (idef->functype[i] == ftype)
  81             {
  82                 ft_ind[i] = ind;
  83                 switch (ftype)
  84                 {
  85                     case F_ANGLES:
  86                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  87                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  88                         break;
  89                     case F_G96ANGLES:
  90                         sprintf(buf, "Cos_th=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  91                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  92                         break;
  93                     case F_UREY_BRADLEY:
  94                         sprintf(buf, "UB_th=%.1f_%.2f2f", idef->iparams[i].u_b.thetaA,
  95                                 idef->iparams[i].u_b.kthetaA);
  96                         break;
  97                     case F_QUARTIC_ANGLES:
  98                         sprintf(buf, "Q_th=%.1f_%.2f_%.2f", idef->iparams[i].qangle.theta,
  99                                 idef->iparams[i].qangle.c[0], idef->iparams[i].qangle.c[1]);
 100                         break;
 101                     case F_TABANGLES:
 102                         sprintf(buf, "Table=%d_%.2f", idef->iparams[i].tab.table,
 103                                 idef->iparams[i].tab.kA);
 104                         break;
 105                     case F_PDIHS:
 106                         sprintf(buf, "Phi=%.1f_%d_%.2f", idef->iparams[i].pdihs.phiA,
 107                                 idef->iparams[i].pdihs.mult, idef->iparams[i].pdihs.cpA);
 108                         break;
 109                     case F_IDIHS:
 110                         sprintf(buf, "Xi=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 111                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 112                         break;
 113                     case F_RBDIHS:
 114                         sprintf(buf, "RB-A1=%.2f", idef->iparams[i].rbdihs.rbcA[1]);
 115                         break;
 116                     case  F_RESTRANGLES:
 117                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 118                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 119                         break;
 120                     case  F_RESTRDIHS:
 121                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 122                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 123                         break;
 124                     case  F_CBTDIHS:
 125                         sprintf(buf, "CBT-A1=%.2f", idef->iparams[i].cbtdihs.cbtcA[1]);
 126                         break;
 127
 128                     default:
 129                         gmx_fatal(FARGS, "Unsupported function type '%s' selected",
 130                                   interaction_function[ftype].longname);
 131                 }
 132                 grpnames[ind] = gmx_strdup(buf);
 133                 ind++;
 134             }
 135         }
 136     }
 137 }
 138
 139 static void fill_ang(int nft, int *ft, int fac,
 140                      int nr[], int *index[], int ft_ind[], t_topology *top,
 141                      gmx_bool bNoH, real hq)
 142 {
 143     int         f, ftype, i, j, indg, nr_fac;
 144     gmx_bool    bUse;
 145     t_idef     *idef;
 146     t_atom     *atom;
 147     t_iatom    *ia;
 148
 149
 150     idef = &top->idef;
 151     atom = top->atoms.atom;
 152
 153     for (f = 0; f < nft; f++)
 154     {
 155         ftype = ft[f];
 156         ia    = idef->il[ftype].iatoms;
 157         for (i = 0; (i < idef->il[ftype].nr); )
 158         {
 159             indg = ft_ind[ia[0]];
 160             if (indg == -1)
 161             {
 162                 gmx_incons("Routine fill_ang");
 163             }
 164             bUse = TRUE;
 165             if (bNoH)
 166             {
 167                 for (j = 0; j < fac; j++)
 168                 {
 169                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5)
 170                     {
 171                         bUse = FALSE;
 172                     }
 173                 }
 174             }
 175             if (hq)
 176             {
 177                 for (j = 0; j < fac; j++)
 178                 {
 179                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5 && fabs(atom[ia[1+j]].q) < hq)
 180                     {
 181                         bUse = FALSE;
 182                     }
 183                 }
 184             }
 185             if (bUse)
 186             {
 187                 if (nr[indg] % 1000 == 0)
 188                 {
 189                     srenew(index[indg], fac*(nr[indg]+1000));
 190                 }
 191                 nr_fac = fac*nr[indg];
 192                 for (j = 0; (j < fac); j++)
 193                 {
 194                     index[indg][nr_fac+j] = ia[j+1];
 195                 }
 196                 nr[indg]++;
 197             }
 198             ia += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 199             i  += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 200         }
 201     }
 202 }
 203
 204 static int *select_ftype(const char *opt, int *nft, int *mult)
 205 {
 206     int *ft = NULL, ftype;
 207
 208     if (opt[0] == 'a')
 209     {
 210         *mult = 3;
 211         for (ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 212         {
 213             if ((interaction_function[ftype].flags & IF_ATYPE) ||
 214                 ftype == F_TABANGLES)
 215             {
 216                 (*nft)++;
 217                 srenew(ft, *nft);
 218                 ft[*nft-1] = ftype;
 219             }
 220         }
 221     }
 222     else
 223     {
 224         *mult = 4;
 225         *nft  = 1;
 226         snew(ft, *nft);
 227         switch (opt[0])
 228         {
 229             case 'd':
 230                 ft[0] = F_PDIHS;
 231                 break;
 232             case 'i':
 233                 ft[0] = F_IDIHS;
 234                 break;
 235             case 'r':
 236                 ft[0] = F_RBDIHS;
 237                 break;
 238             default:
 239                 break;
 240         }
 241     }
 242
 243     return ft;
 244 }
 245
 246 int gmx_mk_angndx(int argc, char *argv[])
 247 {
 248     static const char *desc[] = {
 249         "[THISMODULE] makes an index file for calculation of",
 250         "angle distributions etc. It uses a run input file ([TT].tpx[tt]) for the",
 251         "definitions of the angles, dihedrals etc."
 252     };
 253     static const char *opt[] = { NULL, "angle", "dihedral", "improper", "ryckaert-bellemans", NULL };
 254     static gmx_bool    bH    = TRUE;
 255     static real        hq    = -1;
 256     t_pargs            pa[]  = {
 257         { "-type", FALSE, etENUM, {opt},
 258           "Type of angle" },
 259         { "-hyd", FALSE, etBOOL, {&bH},
 260           "Include angles with atoms with mass < 1.5" },
 261         { "-hq", FALSE, etREAL, {&hq},
 262           "Ignore angles with atoms with mass < 1.5 and magnitude of their charge less than this value" }
 263     };
 264
 265     output_env_t       oenv;
 266     FILE              *out;
 267     t_topology        *top;
 268     int                i, j, ntype;
 269     int                nft = 0, *ft, mult = 0;
 270     int              **index;
 271     int               *ft_ind;
 272     int               *nr;
 273     char             **grpnames;
 274     t_filenm           fnm[] = {
 275         { efTPX, NULL, NULL, ffREAD  },
 276         { efNDX, NULL, "angle", ffWRITE }
 277     };
 278 #define NFILE asize(fnm)
 279
 280     if (!parse_common_args(&argc, argv, 0, NFILE, fnm, asize(pa), pa,
 281                            asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 282     {
 283         return 0;
 284     }
 285
 286
 287     ft = select_ftype(opt[0], &nft, &mult);
 288
 289     top = read_top(ftp2fn(efTPX, NFILE, fnm), NULL);
 290
 291     ntype = calc_ntype(nft, ft, &(top->idef));
 292     snew(grpnames, ntype);
 293     snew(ft_ind, top->idef.ntypes);
 294     fill_ft_ind(nft, ft, &top->idef, ft_ind, grpnames);
 295
 296     snew(nr, ntype);
 297     snew(index, ntype);
 298     fill_ang(nft, ft, mult, nr, index, ft_ind, top, !bH, hq);
 299
 300     out = ftp2FILE(efNDX, NFILE, fnm, "w");
 301     for (i = 0; (i < ntype); i++)
 302     {
 303         if (nr[i] > 0)
 304         {
 305             fprintf(out, "[ %s ]\n", grpnames[i]);
 306             for (j = 0; (j < nr[i]*mult); j++)
 307             {
 308                 fprintf(out, " %5d", index[i][j]+1);
 309                 if ((j % 12) == 11)
 310                 {
 311                     fprintf(out, "\n");
 312                 }
 313             }
 314             fprintf(out, "\n");
 315         }
 316     }
 317     gmx_ffclose(out);
 318
 319     return 0;
 320 }