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
  41 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  42 #include "gromacs/fileio/trxio.h"
  43 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
  44 #include "gromacs/legacyheaders/typedefs.h"
  45 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  46 #include "gromacs/utility/futil.h"
  47 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  48
  49 static int calc_ntype(int nft, int *ft, t_idef *idef)
  50 {
  51     int  i, f, nf = 0;
  52
  53     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  54     {
  55         for (f = 0; f < nft; f++)
  56         {
  57             if (idef->functype[i] == ft[f])
  58             {
  59                 nf++;
  60             }
  61         }
  62     }
  63
  64     return nf;
  65 }
  66
  67 static void fill_ft_ind(int nft, int *ft, t_idef *idef,
  68                         int ft_ind[], char *grpnames[])
  69 {
  70     char buf[125];
  71     int  i, f, ftype, ind = 0;
  72
  73     /* Loop over all the function types in the topology */
  74     for (i = 0; (i < idef->ntypes); i++)
  75     {
  76         ft_ind[i] = -1;
  77         /* Check all the selected function types */
  78         for (f = 0; f < nft; f++)
  79         {
  80             ftype = ft[f];
  81             if (idef->functype[i] == ftype)
  82             {
  83                 ft_ind[i] = ind;
  84                 switch (ftype)
  85                 {
  86                     case F_ANGLES:
  87                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  88                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  89                         break;
  90                     case F_G96ANGLES:
  91                         sprintf(buf, "Cos_th=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
  92                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
  93                         break;
  94                     case F_UREY_BRADLEY:
  95                         sprintf(buf, "UB_th=%.1f_%.2f2f", idef->iparams[i].u_b.thetaA,
  96                                 idef->iparams[i].u_b.kthetaA);
  97                         break;
  98                     case F_QUARTIC_ANGLES:
  99                         sprintf(buf, "Q_th=%.1f_%.2f_%.2f", idef->iparams[i].qangle.theta,
 100                                 idef->iparams[i].qangle.c[0], idef->iparams[i].qangle.c[1]);
 101                         break;
 102                     case F_TABANGLES:
 103                         sprintf(buf, "Table=%d_%.2f", idef->iparams[i].tab.table,
 104                                 idef->iparams[i].tab.kA);
 105                         break;
 106                     case F_PDIHS:
 107                         sprintf(buf, "Phi=%.1f_%d_%.2f", idef->iparams[i].pdihs.phiA,
 108                                 idef->iparams[i].pdihs.mult, idef->iparams[i].pdihs.cpA);
 109                         break;
 110                     case F_IDIHS:
 111                         sprintf(buf, "Xi=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 112                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 113                         break;
 114                     case F_RBDIHS:
 115                         sprintf(buf, "RB-A1=%.2f", idef->iparams[i].rbdihs.rbcA[1]);
 116                         break;
 117                     case  F_RESTRANGLES:
 118                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 119                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 120                         break;
 121                     case  F_RESTRDIHS:
 122                         sprintf(buf, "Theta=%.1f_%.2f", idef->iparams[i].harmonic.rA,
 123                                 idef->iparams[i].harmonic.krA);
 124                         break;
 125                     case  F_CBTDIHS:
 126                         sprintf(buf, "CBT-A1=%.2f", idef->iparams[i].cbtdihs.cbtcA[1]);
 127                         break;
 128
 129                     default:
 130                         gmx_fatal(FARGS, "Unsupported function type '%s' selected",
 131                                   interaction_function[ftype].longname);
 132                 }
 133                 grpnames[ind] = gmx_strdup(buf);
 134                 ind++;
 135             }
 136         }
 137     }
 138 }
 139
 140 static void fill_ang(int nft, int *ft, int fac,
 141                      int nr[], int *index[], int ft_ind[], t_topology *top,
 142                      gmx_bool bNoH, real hq)
 143 {
 144     int         f, ftype, i, j, indg, nr_fac;
 145     gmx_bool    bUse;
 146     t_idef     *idef;
 147     t_atom     *atom;
 148     t_iatom    *ia;
 149
 150
 151     idef = &top->idef;
 152     atom = top->atoms.atom;
 153
 154     for (f = 0; f < nft; f++)
 155     {
 156         ftype = ft[f];
 157         ia    = idef->il[ftype].iatoms;
 158         for (i = 0; (i < idef->il[ftype].nr); )
 159         {
 160             indg = ft_ind[ia[0]];
 161             if (indg == -1)
 162             {
 163                 gmx_incons("Routine fill_ang");
 164             }
 165             bUse = TRUE;
 166             if (bNoH)
 167             {
 168                 for (j = 0; j < fac; j++)
 169                 {
 170                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5)
 171                     {
 172                         bUse = FALSE;
 173                     }
 174                 }
 175             }
 176             if (hq)
 177             {
 178                 for (j = 0; j < fac; j++)
 179                 {
 180                     if (atom[ia[1+j]].m < 1.5 && fabs(atom[ia[1+j]].q) < hq)
 181                     {
 182                         bUse = FALSE;
 183                     }
 184                 }
 185             }
 186             if (bUse)
 187             {
 188                 if (nr[indg] % 1000 == 0)
 189                 {
 190                     srenew(index[indg], fac*(nr[indg]+1000));
 191                 }
 192                 nr_fac = fac*nr[indg];
 193                 for (j = 0; (j < fac); j++)
 194                 {
 195                     index[indg][nr_fac+j] = ia[j+1];
 196                 }
 197                 nr[indg]++;
 198             }
 199             ia += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 200             i  += interaction_function[ftype].nratoms+1;
 201         }
 202     }
 203 }
 204
 205 static int *select_ftype(const char *opt, int *nft, int *mult)
 206 {
 207     int *ft = NULL, ftype;
 208
 209     if (opt[0] == 'a')
 210     {
 211         *mult = 3;
 212         for (ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 213         {
 214             if ((interaction_function[ftype].flags & IF_ATYPE) ||
 215                 ftype == F_TABANGLES)
 216             {
 217                 (*nft)++;
 218                 srenew(ft, *nft);
 219                 ft[*nft-1] = ftype;
 220             }
 221         }
 222     }
 223     else
 224     {
 225         *mult = 4;
 226         *nft  = 1;
 227         snew(ft, *nft);
 228         switch (opt[0])
 229         {
 230             case 'd':
 231                 ft[0] = F_PDIHS;
 232                 break;
 233             case 'i':
 234                 ft[0] = F_IDIHS;
 235                 break;
 236             case 'r':
 237                 ft[0] = F_RBDIHS;
 238                 break;
 239             default:
 240                 break;
 241         }
 242     }
 243
 244     return ft;
 245 }
 246
 247 int gmx_mk_angndx(int argc, char *argv[])
 248 {
 249     static const char *desc[] = {
 250         "[THISMODULE] makes an index file for calculation of",
 251         "angle distributions etc. It uses a run input file ([TT].tpx[tt]) for the",
 252         "definitions of the angles, dihedrals etc."
 253     };
 254     static const char *opt[] = { NULL, "angle", "dihedral", "improper", "ryckaert-bellemans", NULL };
 255     static gmx_bool    bH    = TRUE;
 256     static real        hq    = -1;
 257     t_pargs            pa[]  = {
 258         { "-type", FALSE, etENUM, {opt},
 259           "Type of angle" },
 260         { "-hyd", FALSE, etBOOL, {&bH},
 261           "Include angles with atoms with mass < 1.5" },
 262         { "-hq", FALSE, etREAL, {&hq},
 263           "Ignore angles with atoms with mass < 1.5 and magnitude of their charge less than this value" }
 264     };
 265
 266     output_env_t       oenv;
 267     FILE              *out;
 268     t_topology        *top;
 269     int                i, j, ntype;
 270     int                nft = 0, *ft, mult = 0;
 271     int              **index;
 272     int               *ft_ind;
 273     int               *nr;
 274     char             **grpnames;
 275     t_filenm           fnm[] = {
 276         { efTPR, NULL, NULL, ffREAD  },
 277         { efNDX, NULL, "angle", ffWRITE }
 278     };
 279 #define NFILE asize(fnm)
 280
 281     if (!parse_common_args(&argc, argv, 0, NFILE, fnm, asize(pa), pa,
 282                            asize(desc), desc, 0, NULL, &oenv))
 283     {
 284         return 0;
 285     }
 286
 287
 288     ft = select_ftype(opt[0], &nft, &mult);
 289
 290     top = read_top(ftp2fn(efTPR, NFILE, fnm), NULL);
 291
 292     ntype = calc_ntype(nft, ft, &(top->idef));
 293     snew(grpnames, ntype);
 294     snew(ft_ind, top->idef.ntypes);
 295     fill_ft_ind(nft, ft, &top->idef, ft_ind, grpnames);
 296
 297     snew(nr, ntype);
 298     snew(index, ntype);
 299     fill_ang(nft, ft, mult, nr, index, ft_ind, top, !bH, hq);
 300
 301     out = ftp2FILE(efNDX, NFILE, fnm, "w");
 302     for (i = 0; (i < ntype); i++)
 303     {
 304         if (nr[i] > 0)
 305         {
 306             fprintf(out, "[ %s ]\n", grpnames[i]);
 307             for (j = 0; (j < nr[i]*mult); j++)
 308             {
 309                 fprintf(out, " %5d", index[i][j]+1);
 310                 if ((j % 12) == 11)
 311                 {
 312                     fprintf(out, "\n");
 313                 }
 314             }
 315             fprintf(out, "\n");
 316         }
 317     }
 318     gmx_ffclose(out);
 319
 320     return 0;
 321 }