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root/OpenMD/branches/devel_omp/src/brains/ForceManager.cpp
(Generate patch)

Comparing:
trunk/src/brains/ForceManager.cpp (file contents), Revision 963 by tim, Wed May 17 21:51:42 2006 UTC vs.
branches/devel_omp/src/brains/ForceManager.cpp (file contents), Revision 1608 by mciznick, Tue Aug 9 01:58:56 2011 UTC

# Line 6 | Line 6
6   * redistribute this software in source and binary code form, provided
7   * that the following conditions are met:
8   *
9 < * 1. Acknowledgement of the program authors must be made in any
10 < *    publication of scientific results based in part on use of the
11 < *    program.  An acceptable form of acknowledgement is citation of
12 < *    the article in which the program was described (Matthew
13 < *    A. Meineke, Charles F. Vardeman II, Teng Lin, Christopher
14 < *    J. Fennell and J. Daniel Gezelter, "OOPSE: An Object-Oriented
15 < *    Parallel Simulation Engine for Molecular Dynamics,"
16 < *    J. Comput. Chem. 26, pp. 252-271 (2005))
17 < *
18 < * 2. Redistributions of source code must retain the above copyright
9 > * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10   *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11   *
12 < * 3. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12 > * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13   *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14   *    documentation and/or other materials provided with the
15   *    distribution.
# Line 37 | Line 28
28   * arising out of the use of or inability to use software, even if the
29   * University of Notre Dame has been advised of the possibility of
30   * such damages.
31 + *
32 + * SUPPORT OPEN SCIENCE!  If you use OpenMD or its source code in your
33 + * research, please cite the appropriate papers when you publish your
34 + * work.  Good starting points are:
35 + *                                                                      
36 + * [1]  Meineke, et al., J. Comp. Chem. 26, 252-271 (2005).            
37 + * [2]  Fennell & Gezelter, J. Chem. Phys. 124, 234104 (2006).          
38 + * [3]  Sun, Lin & Gezelter, J. Chem. Phys. 128, 24107 (2008).          
39 + * [4]  Vardeman & Gezelter, in progress (2009).                        
40   */
41 <
41 >
42   /**
43   * @file ForceManager.cpp
44   * @author tlin
# Line 49 | Line 49
49  
50   #include "brains/ForceManager.hpp"
51   #include "primitives/Molecule.hpp"
52 < #include "UseTheForce/doForces_interface.h"
53 < #define __C
54 < #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
52 > #define __OPENMD_C
53   #include "utils/simError.h"
54 + #include "primitives/Bond.hpp"
55   #include "primitives/Bend.hpp"
56 < #include "primitives/Bend.hpp"
57 < namespace oopse {
56 > #include "primitives/Torsion.hpp"
57 > #include "primitives/Inversion.hpp"
58 > #include "nonbonded/NonBondedInteraction.hpp"
59 > #include "parallel/ForceMatrixDecomposition.hpp"
60  
61 < /*
62 <  struct BendOrderStruct {
63 <    Bend* bend;
63 <    BendDataSet dataSet;
64 <  };
65 <  struct TorsionOrderStruct {
66 <    Torsion* torsion;
67 <    TorsionDataSet dataSet;
68 <  };
61 > #include <cstdio>
62 > #include <iostream>
63 > #include <iomanip>
64  
65 <  bool  BendSortFunctor(const BendOrderStruct& b1, const BendOrderStruct& b2) {
71 <    return b1.dataSet.deltaV < b2.dataSet.deltaV;
72 <  }
65 > #include <omp.h>
66  
67 <  bool  TorsionSortFunctor(const TorsionOrderStruct& t1, const TorsionOrderStruct& t2) {
68 <    return t1.dataSet.deltaV < t2.dataSet.deltaV;
76 <  }
77 <  */
78 <  void ForceManager::calcForces(bool needPotential, bool needStress) {
67 > using namespace std;
68 > namespace OpenMD {
69  
70 <    if (!info_->isFortranInitialized()) {
71 <      info_->update();
72 <    }
70 > ForceManager::ForceManager(SimInfo * info) :
71 >        info_(info) {
72 >        forceField_ = info_->getForceField();
73 >        interactionMan_ = new InteractionManager();
74 >        fDecomp_ = new ForceMatrixDecomposition(info_, interactionMan_);
75 > }
76  
77 <    preCalculation();
78 <    
79 <    calcShortRangeInteraction();
77 > /**
78 > * setupCutoffs
79 > *
80 > * Sets the values of cutoffRadius, switchingRadius, cutoffMethod,
81 > * and cutoffPolicy
82 > *
83 > * cutoffRadius : realType
84 > *  If the cutoffRadius was explicitly set, use that value.
85 > *  If the cutoffRadius was not explicitly set:
86 > *      Are there electrostatic atoms?  Use 12.0 Angstroms.
87 > *      No electrostatic atoms?  Poll the atom types present in the
88 > *      simulation for suggested cutoff values (e.g. 2.5 * sigma).
89 > *      Use the maximum suggested value that was found.
90 > *
91 > * cutoffMethod : (one of HARD, SWITCHED, SHIFTED_FORCE,
92 > *                        or SHIFTED_POTENTIAL)
93 > *      If cutoffMethod was explicitly set, use that choice.
94 > *      If cutoffMethod was not explicitly set, use SHIFTED_FORCE
95 > *
96 > * cutoffPolicy : (one of MIX, MAX, TRADITIONAL)
97 > *      If cutoffPolicy was explicitly set, use that choice.
98 > *      If cutoffPolicy was not explicitly set, use TRADITIONAL
99 > *
100 > * switchingRadius : realType
101 > *  If the cutoffMethod was set to SWITCHED:
102 > *      If the switchingRadius was explicitly set, use that value
103 > *          (but do a sanity check first).
104 > *      If the switchingRadius was not explicitly set: use 0.85 *
105 > *      cutoffRadius_
106 > *  If the cutoffMethod was not set to SWITCHED:
107 > *      Set switchingRadius equal to cutoffRadius for safety.
108 > */
109 > void ForceManager::setupCutoffs() {
110  
111 <    calcLongRangeInteraction(needPotential, needStress);
111 >        Globals* simParams_ = info_->getSimParams();
112 >        ForceFieldOptions& forceFieldOptions_ = forceField_->getForceFieldOptions();
113  
114 <    postCalculation();
114 >        if (simParams_->haveCutoffRadius())
115 >        {
116 >                rCut_ = simParams_->getCutoffRadius();
117 >        } else
118 >        {
119 >                if (info_->usesElectrostaticAtoms())
120 >                {
121 >                        sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: No value was set for the cutoffRadius.\n"
122 >                                "\tOpenMD will use a default value of 12.0 angstroms"
123 >                                "\tfor the cutoffRadius.\n");
124 >                        painCave.isFatal = 0;
125 >                        painCave.severity = OPENMD_INFO;
126 >                        simError();
127 >                        rCut_ = 12.0;
128 >                } else
129 >                {
130 >                        RealType thisCut;
131 >                        set<AtomType*>::iterator i;
132 >                        set<AtomType*> atomTypes;
133 >                        atomTypes = info_->getSimulatedAtomTypes();
134 >                        for (i = atomTypes.begin(); i != atomTypes.end(); ++i)
135 >                        {
136 >                                thisCut = interactionMan_->getSuggestedCutoffRadius((*i));
137 >                                rCut_ = max(thisCut, rCut_);
138 >                        }
139 >                        sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: No value was set for the cutoffRadius.\n"
140 >                                "\tOpenMD will use %lf angstroms.\n", rCut_);
141 >                        painCave.isFatal = 0;
142 >                        painCave.severity = OPENMD_INFO;
143 >                        simError();
144 >                }
145 >        }
146  
147 < /*
148 <    std::vector<BendOrderStruct> bendOrderStruct;
94 <    for(std::map<Bend*, BendDataSet>::iterator i = bendDataSets.begin(); i != bendDataSets.end(); ++i) {
95 <        BendOrderStruct tmp;
96 <        tmp.bend= const_cast<Bend*>(i->first);
97 <        tmp.dataSet = i->second;
98 <        bendOrderStruct.push_back(tmp);
99 <    }
147 >        fDecomp_->setUserCutoff(rCut_);
148 >        interactionMan_->setCutoffRadius(rCut_);
149  
150 <    std::vector<TorsionOrderStruct> torsionOrderStruct;
151 <    for(std::map<Torsion*, TorsionDataSet>::iterator j = torsionDataSets.begin(); j != torsionDataSets.end(); ++j) {
152 <        TorsionOrderStruct tmp;
153 <        tmp.torsion = const_cast<Torsion*>(j->first);
154 <        tmp.dataSet = j->second;
106 <        torsionOrderStruct.push_back(tmp);
107 <    }
108 <    
109 <    std::sort(bendOrderStruct.begin(), bendOrderStruct.end(), std::ptr_fun(BendSortFunctor));
110 <    std::sort(torsionOrderStruct.begin(), torsionOrderStruct.end(), std::ptr_fun(TorsionSortFunctor));
111 <    for (std::vector<BendOrderStruct>::iterator k = bendOrderStruct.begin(); k != bendOrderStruct.end(); ++k) {
112 <        Bend* bend = k->bend;
113 <        std::cout << "Bend: atom1=" <<bend->getAtomA()->getGlobalIndex() << ",atom2 = "<< bend->getAtomB()->getGlobalIndex() << ",atom3="<<bend->getAtomC()->getGlobalIndex() << " ";
114 <        std::cout << "deltaV=" << k->dataSet.deltaV << ",p_theta=" << k->dataSet.prev.angle <<",p_pot=" << k->dataSet.prev.potential<< ",c_theta=" << k->dataSet.curr.angle << ", c_pot = " << k->dataSet.curr.potential <<std::endl;
115 <    }
116 <    for (std::vector<TorsionOrderStruct>::iterator l = torsionOrderStruct.begin(); l != torsionOrderStruct.end(); ++l) {
117 <        Torsion* torsion = l->torsion;
118 <        std::cout << "Torsion: atom1=" <<torsion->getAtomA()->getGlobalIndex() << ",atom2 = "<< torsion->getAtomB()->getGlobalIndex() << ",atom3="<<torsion->getAtomC()->getGlobalIndex() << ",atom4="<<torsion->getAtomD()->getGlobalIndex()<< " ";
119 <        std::cout << "deltaV=" << l->dataSet.deltaV << ",p_theta=" << l->dataSet.prev.angle <<",p_pot=" << l->dataSet.prev.potential<< ",c_theta=" << l->dataSet.curr.angle << ", c_pot = " << l->dataSet.curr.potential <<std::endl;
120 <    }
121 <   */
122 <  }
150 >        map<string, CutoffMethod> stringToCutoffMethod;
151 >        stringToCutoffMethod["HARD"] = HARD;
152 >        stringToCutoffMethod["SWITCHED"] = SWITCHED;
153 >        stringToCutoffMethod["SHIFTED_POTENTIAL"] = SHIFTED_POTENTIAL;
154 >        stringToCutoffMethod["SHIFTED_FORCE"] = SHIFTED_FORCE;
155  
156 <  void ForceManager::preCalculation() {
157 <    SimInfo::MoleculeIterator mi;
158 <    Molecule* mol;
159 <    Molecule::AtomIterator ai;
160 <    Atom* atom;
161 <    Molecule::RigidBodyIterator rbIter;
162 <    RigidBody* rb;
163 <    
164 <    // forces are zeroed here, before any are accumulated.
165 <    // NOTE: do not rezero the forces in Fortran.
166 <    for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi)) {
167 <      for(atom = mol->beginAtom(ai); atom != NULL; atom = mol->nextAtom(ai)) {
168 <        atom->zeroForcesAndTorques();
169 <      }
170 <        
171 <      //change the positions of atoms which belong to the rigidbodies
172 <      for (rb = mol->beginRigidBody(rbIter); rb != NULL; rb = mol->nextRigidBody(rbIter)) {
173 <        rb->zeroForcesAndTorques();
174 <      }        
175 <    }
176 <    
177 <  }
178 <
179 <  void ForceManager::calcShortRangeInteraction() {
180 <    Molecule* mol;
181 <    RigidBody* rb;
150 <    Bond* bond;
151 <    Bend* bend;
152 <    Torsion* torsion;
153 <    SimInfo::MoleculeIterator mi;
154 <    Molecule::RigidBodyIterator rbIter;
155 <    Molecule::BondIterator bondIter;;
156 <    Molecule::BendIterator  bendIter;
157 <    Molecule::TorsionIterator  torsionIter;
158 <    RealType bondPotential = 0.0;
159 <    RealType bendPotential = 0.0;
160 <    RealType torsionPotential = 0.0;
161 <
162 <    //calculate short range interactions    
163 <    for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi)) {
156 >        if (simParams_->haveCutoffMethod())
157 >        {
158 >                string cutMeth = toUpperCopy(simParams_->getCutoffMethod());
159 >                map<string, CutoffMethod>::iterator i;
160 >                i = stringToCutoffMethod.find(cutMeth);
161 >                if (i == stringToCutoffMethod.end())
162 >                {
163 >                        sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: Could not find chosen cutoffMethod %s\n"
164 >                                "\tShould be one of: "
165 >                                "HARD, SWITCHED, SHIFTED_POTENTIAL, or SHIFTED_FORCE\n", cutMeth.c_str());
166 >                        painCave.isFatal = 1;
167 >                        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
168 >                        simError();
169 >                } else
170 >                {
171 >                        cutoffMethod_ = i->second;
172 >                }
173 >        } else
174 >        {
175 >                sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: No value was set for the cutoffMethod.\n"
176 >                        "\tOpenMD will use SHIFTED_FORCE.\n");
177 >                painCave.isFatal = 0;
178 >                painCave.severity = OPENMD_INFO;
179 >                simError();
180 >                cutoffMethod_ = SHIFTED_FORCE;
181 >        }
182  
183 <      //change the positions of atoms which belong to the rigidbodies
184 <      for (rb = mol->beginRigidBody(rbIter); rb != NULL; rb = mol->nextRigidBody(rbIter)) {
185 <          rb->updateAtoms();
186 <      }
183 >        map<string, CutoffPolicy> stringToCutoffPolicy;
184 >        stringToCutoffPolicy["MIX"] = MIX;
185 >        stringToCutoffPolicy["MAX"] = MAX;
186 >        stringToCutoffPolicy["TRADITIONAL"] = TRADITIONAL;
187  
188 <      for (bond = mol->beginBond(bondIter); bond != NULL; bond = mol->nextBond(bondIter)) {
189 <        bond->calcForce();
190 <        bondPotential += bond->getPotential();
191 <      }
188 >        std::string cutPolicy;
189 >        if (forceFieldOptions_.haveCutoffPolicy())
190 >        {
191 >                cutPolicy = forceFieldOptions_.getCutoffPolicy();
192 >        } else if (simParams_->haveCutoffPolicy())
193 >        {
194 >                cutPolicy = simParams_->getCutoffPolicy();
195 >        }
196  
197 +        if (!cutPolicy.empty())
198 +        {
199 +                toUpper(cutPolicy);
200 +                map<string, CutoffPolicy>::iterator i;
201 +                i = stringToCutoffPolicy.find(cutPolicy);
202  
203 <      for (bend = mol->beginBend(bendIter); bend != NULL; bend = mol->nextBend(bendIter)) {
203 >                if (i == stringToCutoffPolicy.end())
204 >                {
205 >                        sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: Could not find chosen cutoffPolicy %s\n"
206 >                                "\tShould be one of: "
207 >                                "MIX, MAX, or TRADITIONAL\n", cutPolicy.c_str());
208 >                        painCave.isFatal = 1;
209 >                        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
210 >                        simError();
211 >                } else
212 >                {
213 >                        cutoffPolicy_ = i->second;
214 >                }
215 >        } else
216 >        {
217 >                sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: No value was set for the cutoffPolicy.\n"
218 >                        "\tOpenMD will use TRADITIONAL.\n");
219 >                painCave.isFatal = 0;
220 >                painCave.severity = OPENMD_INFO;
221 >                simError();
222 >                cutoffPolicy_ = TRADITIONAL;
223 >        }
224  
225 <          RealType angle;
179 <            bend->calcForce(angle);
180 <          RealType currBendPot = bend->getPotential();          
181 <            bendPotential += bend->getPotential();
182 <          std::map<Bend*, BendDataSet>::iterator i = bendDataSets.find(bend);
183 <          if (i == bendDataSets.end()) {
184 <            BendDataSet dataSet;
185 <            dataSet.prev.angle = dataSet.curr.angle = angle;
186 <            dataSet.prev.potential = dataSet.curr.potential = currBendPot;
187 <            dataSet.deltaV = 0.0;
188 <            bendDataSets.insert(std::map<Bend*, BendDataSet>::value_type(bend, dataSet));
189 <          }else {
190 <            i->second.prev.angle = i->second.curr.angle;
191 <            i->second.prev.potential = i->second.curr.potential;
192 <            i->second.curr.angle = angle;
193 <            i->second.curr.potential = currBendPot;
194 <            i->second.deltaV =  fabs(i->second.curr.potential -  i->second.prev.potential);
195 <          }
196 <      }
225 >        fDecomp_->setCutoffPolicy(cutoffPolicy_);
226  
227 <      for (torsion = mol->beginTorsion(torsionIter); torsion != NULL; torsion = mol->nextTorsion(torsionIter)) {
199 <        RealType angle;
200 <          torsion->calcForce(angle);
201 <        RealType currTorsionPot = torsion->getPotential();
202 <          torsionPotential += torsion->getPotential();
203 <          std::map<Torsion*, TorsionDataSet>::iterator i = torsionDataSets.find(torsion);
204 <          if (i == torsionDataSets.end()) {
205 <            TorsionDataSet dataSet;
206 <            dataSet.prev.angle = dataSet.curr.angle = angle;
207 <            dataSet.prev.potential = dataSet.curr.potential = currTorsionPot;
208 <            dataSet.deltaV = 0.0;
209 <            torsionDataSets.insert(std::map<Torsion*, TorsionDataSet>::value_type(torsion, dataSet));
210 <          }else {
211 <            i->second.prev.angle = i->second.curr.angle;
212 <            i->second.prev.potential = i->second.curr.potential;
213 <            i->second.curr.angle = angle;
214 <            i->second.curr.potential = currTorsionPot;
215 <            i->second.deltaV =  fabs(i->second.curr.potential -  i->second.prev.potential);
216 <          }      
217 <      }
227 >        // create the switching function object:
228  
229 <    }
220 <    
221 <    RealType  shortRangePotential = bondPotential + bendPotential + torsionPotential;    
222 <    Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
223 <    curSnapshot->statData[Stats::SHORT_RANGE_POTENTIAL] = shortRangePotential;
224 <    curSnapshot->statData[Stats::BOND_POTENTIAL] = bondPotential;
225 <    curSnapshot->statData[Stats::BEND_POTENTIAL] = bendPotential;
226 <    curSnapshot->statData[Stats::DIHEDRAL_POTENTIAL] = torsionPotential;
227 <    
228 <  }
229 >        switcher_ = new SwitchingFunction();
230  
231 <  void ForceManager::calcLongRangeInteraction(bool needPotential, bool needStress) {
232 <    Snapshot* curSnapshot;
233 <    DataStorage* config;
234 <    RealType* frc;
235 <    RealType* pos;
236 <    RealType* trq;
237 <    RealType* A;
238 <    RealType* electroFrame;
239 <    RealType* rc;
240 <    
241 <    //get current snapshot from SimInfo
242 <    curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
231 >        if (cutoffMethod_ == SWITCHED)
232 >        {
233 >                if (simParams_->haveSwitchingRadius())
234 >                {
235 >                        rSwitch_ = simParams_->getSwitchingRadius();
236 >                        if (rSwitch_ > rCut_)
237 >                        {
238 >                                sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: switchingRadius (%f) is larger "
239 >                                        "than the cutoffRadius(%f)\n", rSwitch_, rCut_);
240 >                                painCave.isFatal = 1;
241 >                                painCave.severity = OPENMD_ERROR;
242 >                                simError();
243 >                        }
244 >                } else
245 >                {
246 >                        rSwitch_ = 0.85 * rCut_;
247 >                        sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: No value was set for the switchingRadius.\n"
248 >                                "\tOpenMD will use a default value of 85 percent of the cutoffRadius.\n"
249 >                                "\tswitchingRadius = %f. for this simulation\n", rSwitch_);
250 >                        painCave.isFatal = 0;
251 >                        painCave.severity = OPENMD_WARNING;
252 >                        simError();
253 >                }
254 >        } else
255 >        {
256 >                if (simParams_->haveSwitchingRadius())
257 >                {
258 >                        map<string, CutoffMethod>::const_iterator it;
259 >                        string theMeth;
260 >                        for (it = stringToCutoffMethod.begin(); it != stringToCutoffMethod.end(); ++it)
261 >                        {
262 >                                if (it->second == cutoffMethod_)
263 >                                {
264 >                                        theMeth = it->first;
265 >                                        break;
266 >                                }
267 >                        }
268 >                        sprintf(painCave.errMsg, "ForceManager::setupCutoffs: the cutoffMethod (%s)\n"
269 >                                "\tis not set to SWITCHED, so switchingRadius value\n"
270 >                                "\twill be ignored for this simulation\n", theMeth.c_str());
271 >                        painCave.isFatal = 0;
272 >                        painCave.severity = OPENMD_WARNING;
273 >                        simError();
274 >                }
275  
276 <    //get array pointers
277 <    config = &(curSnapshot->atomData);
245 <    frc = config->getArrayPointer(DataStorage::dslForce);
246 <    pos = config->getArrayPointer(DataStorage::dslPosition);
247 <    trq = config->getArrayPointer(DataStorage::dslTorque);
248 <    A   = config->getArrayPointer(DataStorage::dslAmat);
249 <    electroFrame = config->getArrayPointer(DataStorage::dslElectroFrame);
276 >                rSwitch_ = rCut_;
277 >        }
278  
279 <    //calculate the center of mass of cutoff group
280 <    SimInfo::MoleculeIterator mi;
281 <    Molecule* mol;
282 <    Molecule::CutoffGroupIterator ci;
283 <    CutoffGroup* cg;
284 <    Vector3d com;
285 <    std::vector<Vector3d> rcGroup;
279 >        // Default to cubic switching function.
280 >        sft_ = cubic;
281 >        if (simParams_->haveSwitchingFunctionType())
282 >        {
283 >                string funcType = simParams_->getSwitchingFunctionType();
284 >                toUpper(funcType);
285 >                if (funcType == "CUBIC")
286 >                {
287 >                        sft_ = cubic;
288 >                } else
289 >                {
290 >                        if (funcType == "FIFTH_ORDER_POLYNOMIAL")
291 >                        {
292 >                                sft_ = fifth_order_poly;
293 >                        } else
294 >                        {
295 >                                // throw error
296 >                                sprintf(painCave.errMsg,
297 >                                                "ForceManager::setupSwitching : Unknown switchingFunctionType. (Input file specified %s .)\n"
298 >                                                        "\tswitchingFunctionType must be one of: "
299 >                                                        "\"cubic\" or \"fifth_order_polynomial\".", funcType.c_str());
300 >                                painCave.isFatal = 1;
301 >                                painCave.severity = OPENMD_ERROR;
302 >                                simError();
303 >                        }
304 >                }
305 >        }
306 >        switcher_->setSwitchType(sft_);
307 >        switcher_->setSwitch(rSwitch_, rCut_);
308 >        interactionMan_->setSwitchingRadius(rSwitch_);
309 > }
310  
311 <    if(info_->getNCutoffGroups() > 0){
260 <
261 <      for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi)) {
262 <        for(cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL; cg = mol->nextCutoffGroup(ci)) {
263 <          cg->getCOM(com);
264 <          rcGroup.push_back(com);
265 <        }
266 <      }// end for (mol)
267 <      
268 <      rc = rcGroup[0].getArrayPointer();
269 <    } else {
270 <      // center of mass of the group is the same as position of the atom  if cutoff group does not exist
271 <      rc = pos;
272 <    }
273 <  
274 <    //initialize data before passing to fortran
275 <    RealType longRangePotential[LR_POT_TYPES];
276 <    RealType lrPot = 0.0;
277 <    
278 <    Mat3x3d tau;
279 <    short int passedCalcPot = needPotential;
280 <    short int passedCalcStress = needStress;
281 <    int isError = 0;
311 > void ForceManager::initialize() {
312  
313 <    for (int i=0; i<LR_POT_TYPES;i++){
314 <      longRangePotential[i]=0.0; //Initialize array
285 <    }
313 >        if (!info_->isTopologyDone())
314 >        {
315  
316 <    doForceLoop( pos,
317 <                 rc,
318 <                 A,
290 <                 electroFrame,
291 <                 frc,
292 <                 trq,
293 <                 tau.getArrayPointer(),
294 <                 longRangePotential,
295 <                 &passedCalcPot,
296 <                 &passedCalcStress,
297 <                 &isError );
316 >                info_->update();
317 >                interactionMan_->setSimInfo(info_);
318 >                interactionMan_->initialize();
319  
320 <    if( isError ){
321 <      sprintf( painCave.errMsg,
322 <               "Error returned from the fortran force calculation.\n" );
323 <      painCave.isFatal = 1;
303 <      simError();
304 <    }
305 <    for (int i=0; i<LR_POT_TYPES;i++){
306 <      lrPot += longRangePotential[i]; //Quick hack
307 <    }
320 >                // We want to delay the cutoffs until after the interaction
321 >                // manager has set up the atom-atom interactions so that we can
322 >                // query them for suggested cutoff values
323 >                setupCutoffs();
324  
325 <    //store the tau and long range potential    
326 <    curSnapshot->statData[Stats::LONG_RANGE_POTENTIAL] = lrPot;
311 <    curSnapshot->statData[Stats::VANDERWAALS_POTENTIAL] = longRangePotential[VDW_POT];
312 <    curSnapshot->statData[Stats::ELECTROSTATIC_POTENTIAL] = longRangePotential[ELECTROSTATIC_POT];
325 >                info_->prepareTopology();
326 >        }
327  
328 <    curSnapshot->statData.setTau(tau);
315 <  }
328 >        ForceFieldOptions& fopts = forceField_->getForceFieldOptions();
329  
330 +        // Force fields can set options on how to scale van der Waals and
331 +        // electrostatic interactions for atoms connected via bonds, bends
332 +        // and torsions in this case the topological distance between
333 +        // atoms is:
334 +        // 0 = topologically unconnected
335 +        // 1 = bonded together
336 +        // 2 = connected via a bend
337 +        // 3 = connected via a torsion
338  
339 <  void ForceManager::postCalculation() {
340 <    SimInfo::MoleculeIterator mi;
320 <    Molecule* mol;
321 <    Molecule::RigidBodyIterator rbIter;
322 <    RigidBody* rb;
323 <    
324 <    // collect the atomic forces onto rigid bodies
325 <    for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi)) {
326 <      for (rb = mol->beginRigidBody(rbIter); rb != NULL; rb = mol->nextRigidBody(rbIter)) {
327 <        rb->calcForcesAndTorques();
328 <      }
329 <    }
339 >        vdwScale_.reserve(4);
340 >        fill(vdwScale_.begin(), vdwScale_.end(), 0.0);
341  
342 <  }
342 >        electrostaticScale_.reserve(4);
343 >        fill(electrostaticScale_.begin(), electrostaticScale_.end(), 0.0);
344  
345 < } //end namespace oopse
345 >        vdwScale_[0] = 1.0;
346 >        vdwScale_[1] = fopts.getvdw12scale();
347 >        vdwScale_[2] = fopts.getvdw13scale();
348 >        vdwScale_[3] = fopts.getvdw14scale();
349 >
350 >        electrostaticScale_[0] = 1.0;
351 >        electrostaticScale_[1] = fopts.getelectrostatic12scale();
352 >        electrostaticScale_[2] = fopts.getelectrostatic13scale();
353 >        electrostaticScale_[3] = fopts.getelectrostatic14scale();
354 >
355 >        fDecomp_->distributeInitialData();
356 >
357 >        initialized_ = true;
358 >
359 > }
360 >
361 > void ForceManager::calcForces() {
362 >
363 >        if (!initialized_)
364 >                initialize();
365 >
366 >        preCalculation();
367 >        shortRangeInteractions();
368 >        //    longRangeInteractions();
369 >        //      longRangeInteractionsRapaport();
370 >        longRangeInteractionsParallel();
371 >        postCalculation();
372 > }
373 >
374 > void ForceManager::preCalculation() {
375 >        SimInfo::MoleculeIterator mi;
376 >        Molecule* mol;
377 >        Molecule::AtomIterator ai;
378 >        Atom* atom;
379 >        Molecule::RigidBodyIterator rbIter;
380 >        RigidBody* rb;
381 >        Molecule::CutoffGroupIterator ci;
382 >        CutoffGroup* cg;
383 >
384 >        // forces are zeroed here, before any are accumulated.
385 >
386 >        for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
387 >        {
388 >                for (atom = mol->beginAtom(ai); atom != NULL; atom = mol->nextAtom(ai))
389 >                {
390 >                        atom->zeroForcesAndTorques();
391 >                }
392 >
393 >                //change the positions of atoms which belong to the rigidbodies
394 >                for (rb = mol->beginRigidBody(rbIter); rb != NULL; rb = mol->nextRigidBody(rbIter))
395 >                {
396 >                        rb->zeroForcesAndTorques();
397 >                }
398 >
399 >                if (info_->getNGlobalCutoffGroups() != info_->getNGlobalAtoms())
400 >                {
401 >                        for (cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL; cg = mol->nextCutoffGroup(ci))
402 >                        {
403 >                                //calculate the center of mass of cutoff group
404 >                                cg->updateCOM();
405 >                        }
406 >                }
407 >        }
408 >
409 >        // Zero out the stress tensor
410 >        tau *= 0.0;
411 >
412 > }
413 >
414 > void ForceManager::shortRangeInteractions() {
415 >        Molecule* mol;
416 >        RigidBody* rb;
417 >        Bond* bond;
418 >        Bend* bend;
419 >        Torsion* torsion;
420 >        Inversion* inversion;
421 >        SimInfo::MoleculeIterator mi;
422 >        Molecule::RigidBodyIterator rbIter;
423 >        Molecule::BondIterator bondIter;
424 >        ;
425 >        Molecule::BendIterator bendIter;
426 >        Molecule::TorsionIterator torsionIter;
427 >        Molecule::InversionIterator inversionIter;
428 >        RealType bondPotential = 0.0;
429 >        RealType bendPotential = 0.0;
430 >        RealType torsionPotential = 0.0;
431 >        RealType inversionPotential = 0.0;
432 >
433 >        //calculate short range interactions
434 >        for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
435 >        {
436 >
437 >                //change the positions of atoms which belong to the rigidbodies
438 >                for (rb = mol->beginRigidBody(rbIter); rb != NULL; rb = mol->nextRigidBody(rbIter))
439 >                {
440 >                        rb->updateAtoms();
441 >                }
442 >
443 >                for (bond = mol->beginBond(bondIter); bond != NULL; bond = mol->nextBond(bondIter))
444 >                {
445 >                        bond->calcForce();
446 >                        bondPotential += bond->getPotential();
447 >                }
448 >
449 >                for (bend = mol->beginBend(bendIter); bend != NULL; bend = mol->nextBend(bendIter))
450 >                {
451 >
452 >                        RealType angle;
453 >                        bend->calcForce(angle);
454 >                        RealType currBendPot = bend->getPotential();
455 >
456 >                        bendPotential += bend->getPotential();
457 >                        map<Bend*, BendDataSet>::iterator i = bendDataSets.find(bend);
458 >                        if (i == bendDataSets.end())
459 >                        {
460 >                                BendDataSet dataSet;
461 >                                dataSet.prev.angle = dataSet.curr.angle = angle;
462 >                                dataSet.prev.potential = dataSet.curr.potential = currBendPot;
463 >                                dataSet.deltaV = 0.0;
464 >                                bendDataSets.insert(map<Bend*, BendDataSet>::value_type(bend, dataSet));
465 >                        } else
466 >                        {
467 >                                i->second.prev.angle = i->second.curr.angle;
468 >                                i->second.prev.potential = i->second.curr.potential;
469 >                                i->second.curr.angle = angle;
470 >                                i->second.curr.potential = currBendPot;
471 >                                i->second.deltaV = fabs(i->second.curr.potential - i->second.prev.potential);
472 >                        }
473 >                }
474 >
475 >                for (torsion = mol->beginTorsion(torsionIter); torsion != NULL; torsion = mol->nextTorsion(torsionIter))
476 >                {
477 >                        RealType angle;
478 >                        torsion->calcForce(angle);
479 >                        RealType currTorsionPot = torsion->getPotential();
480 >                        torsionPotential += torsion->getPotential();
481 >                        map<Torsion*, TorsionDataSet>::iterator i = torsionDataSets.find(torsion);
482 >                        if (i == torsionDataSets.end())
483 >                        {
484 >                                TorsionDataSet dataSet;
485 >                                dataSet.prev.angle = dataSet.curr.angle = angle;
486 >                                dataSet.prev.potential = dataSet.curr.potential = currTorsionPot;
487 >                                dataSet.deltaV = 0.0;
488 >                                torsionDataSets.insert(map<Torsion*, TorsionDataSet>::value_type(torsion, dataSet));
489 >                        } else
490 >                        {
491 >                                i->second.prev.angle = i->second.curr.angle;
492 >                                i->second.prev.potential = i->second.curr.potential;
493 >                                i->second.curr.angle = angle;
494 >                                i->second.curr.potential = currTorsionPot;
495 >                                i->second.deltaV = fabs(i->second.curr.potential - i->second.prev.potential);
496 >                        }
497 >                }
498 >
499 >                for (inversion = mol->beginInversion(inversionIter); inversion != NULL; inversion = mol->nextInversion(
500 >                                inversionIter))
501 >                {
502 >                        RealType angle;
503 >                        inversion->calcForce(angle);
504 >                        RealType currInversionPot = inversion->getPotential();
505 >                        inversionPotential += inversion->getPotential();
506 >                        map<Inversion*, InversionDataSet>::iterator i = inversionDataSets.find(inversion);
507 >                        if (i == inversionDataSets.end())
508 >                        {
509 >                                InversionDataSet dataSet;
510 >                                dataSet.prev.angle = dataSet.curr.angle = angle;
511 >                                dataSet.prev.potential = dataSet.curr.potential = currInversionPot;
512 >                                dataSet.deltaV = 0.0;
513 >                                inversionDataSets.insert(map<Inversion*, InversionDataSet>::value_type(inversion, dataSet));
514 >                        } else
515 >                        {
516 >                                i->second.prev.angle = i->second.curr.angle;
517 >                                i->second.prev.potential = i->second.curr.potential;
518 >                                i->second.curr.angle = angle;
519 >                                i->second.curr.potential = currInversionPot;
520 >                                i->second.deltaV = fabs(i->second.curr.potential - i->second.prev.potential);
521 >                        }
522 >                }
523 >        }
524 >
525 >        RealType shortRangePotential = bondPotential + bendPotential + torsionPotential + inversionPotential;
526 >        Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
527 >        curSnapshot->statData[Stats::SHORT_RANGE_POTENTIAL] = shortRangePotential;
528 >        curSnapshot->statData[Stats::BOND_POTENTIAL] = bondPotential;
529 >        curSnapshot->statData[Stats::BEND_POTENTIAL] = bendPotential;
530 >        curSnapshot->statData[Stats::DIHEDRAL_POTENTIAL] = torsionPotential;
531 >        curSnapshot->statData[Stats::INVERSION_POTENTIAL] = inversionPotential;
532 > }
533 >
534 > void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
535 >
536 >        Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
537 >        DataStorage* config = &(curSnapshot->atomData);
538 >        DataStorage* cgConfig = &(curSnapshot->cgData);
539 >
540 >        //calculate the center of mass of cutoff group
541 >
542 >        SimInfo::MoleculeIterator mi;
543 >        Molecule* mol;
544 >        Molecule::CutoffGroupIterator ci;
545 >        CutoffGroup* cg;
546 >
547 >        if (info_->getNCutoffGroups() > 0)
548 >        {
549 >                for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
550 >                {
551 >                        for (cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL; cg = mol->nextCutoffGroup(ci))
552 >                        {
553 >                                //                              cerr << "branch1\n";
554 >                                //                              cerr << "globind = " << cg->getGlobalIndex() << ":" << __LINE__ << "\n";
555 >                                cg->updateCOM();
556 >
557 >                                //                              cerr << "gbI: " << cg->getGlobalIndex() << " locI: " << cg->getLocalIndex() << " x: "
558 >                                //                                              << cgConfig->position[cg->getLocalIndex()].x() << " y: " << cgConfig->position[cg->getLocalIndex()].y()
559 >                                //                                              << " z: " << cgConfig->position[cg->getLocalIndex()].z() << "\n";
560 >                        }
561 >                }
562 >        } else
563 >        {
564 >                // center of mass of the group is the same as position of the atom
565 >                // if cutoff group does not exist
566 >                //              cerr << ":" << __LINE__ << "branch2\n";
567 >                cgConfig->position = config->position;
568 >        }
569 >
570 >        fDecomp_->zeroWorkArrays();
571 >        fDecomp_->distributeData();
572 >
573 >        int atom1, atom2, topoDist;
574 >        Vector3d d_grp, dag, d;
575 >        RealType rgrpsq, rgrp, r2, r;
576 >        RealType electroMult, vdwMult;
577 >        RealType vij;
578 >        Vector3d fij, fg, f1;
579 >        tuple3<RealType, RealType, RealType> cuts;
580 >        RealType rCutSq;
581 >        bool in_switching_region;
582 >        RealType sw, dswdr, swderiv;
583 >        vector<int> atomListColumn, atomListRow, atomListLocal;
584 >
585 >        InteractionDataPrv idatPrv;
586 >
587 >        SelfData sdat;
588 >        RealType mf;
589 >        RealType lrPot;
590 >        RealType vpair;
591 >        potVec longRangePotential(0.0);
592 >        potVec workPot(0.0);
593 >
594 >        int loopStart, loopEnd;
595 >        sdat.pot = fDecomp_->getEmbeddingPotential();
596 >
597 >        vector<CutoffGroup *> cgs;
598 >
599 >        for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
600 >        {
601 >                for (cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL; cg = mol->nextCutoffGroup(ci))
602 >                {
603 >                        cgs.push_back(cg);
604 >                }
605 >        }
606 >
607 >        loopEnd = PAIR_LOOP;
608 >        if (info_->requiresPrepair())
609 >        {
610 >                loopStart = PREPAIR_LOOP;
611 >        } else
612 >        {
613 >                loopStart = PAIR_LOOP;
614 >        }
615 >
616 >        for (int iLoop = loopStart; iLoop <= loopEnd; iLoop++)
617 >        {
618 >
619 >                if (iLoop == loopStart)
620 >                {
621 >                        bool update_nlist = fDecomp_->checkNeighborList();
622 >                        if (update_nlist)
623 >                                neighborMatW = fDecomp_->buildLayerBasedNeighborList();
624 >                }
625 >
626 >                vector<CutoffGroup *>::iterator cg1;
627 >                vector<CutoffGroup *>::iterator cg2;
628 >
629 > //              int nThreads = 2;
630 >                int chunkSize = cgs.size() / (omp_get_num_threads() * 20);
631 >
632 >                //              printf("before omp loop\n");
633 > #pragma omp parallel /*num_threads(nThreads)*/ default(none) shared(curSnapshot, iLoop, cgs, chunkSize) \
634 >        private(cg1, cg2, cuts, d_grp, rgrpsq, rCutSq, idatPrv, vij, fij, in_switching_region, dswdr, rgrp, \
635 >                        atomListRow, atomListColumn, atom1, atom2, topoDist, d, r2, swderiv, fg, mf, dag)
636 >                {
637 >                        idatPrv.shiftedPot = (cutoffMethod_ == SHIFTED_POTENTIAL) ? true : false;
638 >                        idatPrv.shiftedForce = (cutoffMethod_ == SHIFTED_FORCE) ? true : false;
639 >
640 > //                      printf("Thread %d\n", omp_get_thread_num());
641 > #pragma omp for schedule(dynamic, chunkSize)
642 >                        for (cg1 = cgs.begin(); cg1 < cgs.end(); ++cg1)
643 >                        {
644 >                                for (cg2 = neighborMatW[(*cg1)->getGlobalIndex()].begin(); cg2 < neighborMatW[(*cg1)->getGlobalIndex()].end(); ++cg2)
645 >                                {
646 >
647 >                                        cuts = fDecomp_->getGroupCutoffs((*cg1)->getGlobalIndex(), (*cg2)->getGlobalIndex());
648 >
649 >                                        d_grp = fDecomp_->getIntergroupVector((*cg1), (*cg2));
650 >                                        curSnapshot->wrapVector(d_grp);
651 >                                        rgrpsq = d_grp.lengthSquare();
652 >
653 >                                        rCutSq = cuts.second;
654 >
655 > //                                      printf("Thread %d\tcg1:%d\tcg2:%d d_grp\tx:%f\ty:%f\tz:%f\trgrpsq:%f\n", omp_get_thread_num(), (*cg1)->getGlobalIndex(), (*cg2)->getGlobalIndex(), d_grp.x(), d_grp.y(), d_grp.z(), rgrpsq);
656 >
657 >                                        if (rgrpsq < rCutSq)
658 >                                        {
659 >                                                idatPrv.rcut = cuts.first;
660 >                                                if (iLoop == PAIR_LOOP)
661 >                                                {
662 >                                                        vij = 0.0;
663 >                                                        fij = V3Zero;
664 >                                                }
665 >
666 >                                                in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, /*sw*/idatPrv.sw, dswdr, rgrp);
667 >
668 > //                                              printf("in_switching_region:%d\trgrpsq:%f\t*idatPrv.sw:%f\tdswdr:%f\trgrp:%f\n", (in_switching_region == false ? 0 : 1), rgrpsq, idatPrv.sw, dswdr, rgrp);
669 >
670 >                                                atomListRow = fDecomp_->getAtomsInGroupRow((*cg1)->getGlobalIndex());
671 >                                                atomListColumn = fDecomp_->getAtomsInGroupColumn((*cg2)->getGlobalIndex());
672 >
673 >                                                for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
674 >                                                {
675 >                                                        atom1 = (*ia);
676 >
677 >                                                        for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
678 >                                                        {
679 >                                                                atom2 = (*jb);
680 >
681 > //                                                              printf("atom1:%d atom2:%d\n", atom1, atom2);
682 >                                                                if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2))
683 >                                                                {
684 >                                                                        idatPrv.vpair = 0.0;
685 >                                                                        idatPrv.pot = 0.0;
686 >                                                                        idatPrv.f1 = V3Zero;
687 >
688 >                                                                        fDecomp_->fillInteractionDataOMP(idatPrv, atom1, atom2);
689 >
690 >                                                                        topoDist = fDecomp_->getTopologicalDistance(atom1, atom2);
691 >                                                                        idatPrv.vdwMult = vdwScale_[topoDist];
692 >                                                                        idatPrv.electroMult = electrostaticScale_[topoDist];
693 >
694 > //                                                                      printf("topoDist:%d\tidatPrv.vdwMult:%f\tidatPrv.electroMult:%f\n", topoDist, idatPrv.vdwMult, idatPrv.electroMult);
695 >
696 >                                                                        if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
697 >                                                                        {
698 >                                                                                idatPrv.d = d_grp;
699 >                                                                                idatPrv.r2 = rgrpsq;
700 >                                                                                //                                                                              cerr << "dgrp = " << d_grp << ":" << __LINE__ << "\n";
701 >                                                                        } else
702 >                                                                        {
703 >                                                                                d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
704 >                                                                                curSnapshot->wrapVector(d);
705 >                                                                                r2 = d.lengthSquare();
706 >                                                                                //                                                                              cerr << "datm = " << d << ":" << __LINE__ << "\n";
707 >                                                                                idatPrv.d = d;
708 >                                                                                idatPrv.r2 = r2;
709 >                                                                        }
710 >
711 > //                                                                      printf("idatPrv.d x:%f\ty:%f\tz:%f\tidatPrv.r2:%f\n", (idatPrv.d).x(), (idatPrv.d).y(), (idatPrv.d).z(), idatPrv.r2);
712 >
713 >                                                                        //                                                                      cerr << "idat.d = " << *(idat.d) << ":" << __LINE__ << "\n";
714 >                                                                        idatPrv.rij = sqrt((idatPrv.r2));
715 >                                                                        //                                                                      cerr << "idat.rij = " << *(idat.rij) << "\n";
716 >
717 >                                                                        #pragma omp critical
718 >                                                                        {
719 >                                                                                interactionMan_->initializeOMP();
720 >                                                                        }
721 >
722 >                                                                        if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
723 >                                                                        {
724 >                                                                                interactionMan_->doPrePairOMP(idatPrv);
725 >                                                                        } else
726 >                                                                        {
727 >                                                                                interactionMan_->doPairOMP(idatPrv);
728 >                                                                                fDecomp_->unpackInteractionDataOMP(idatPrv, atom1, atom2);
729 >
730 >                                                                                //                                                                              cerr << "d = " << *(idat.d) << "\tv=" << vpair << "\tf=" << f1 << ":" << __LINE__ << "\n";
731 > //                                                                              printf("d x:%f y:%f z:%f vpair:%f f1 x:%f y:%f z:%f\n", idatPrv.d.x(), idatPrv.d.y(), idatPrv.d.z(), idatPrv.vpair, idatPrv.f1.x(), idatPrv.f1.y(), idatPrv.f1.z());
732 >                                                                                #pragma omp critical
733 >                                                                                {
734 >                                                                                        vij += idatPrv.vpair;
735 >                                                                                        fij += idatPrv.f1;
736 >                                                                                        tau -= outProduct(idatPrv.d, idatPrv.f1);
737 >
738 > //                                                                                      printf("vij:%f fij x:%f y:%f z:%f\n", vij, fij.x(), fij.y(), fij.z());
739 >                                                                                }
740 >                                                                        }
741 >                                                                }
742 >                                                        }
743 >                                                }
744 >
745 >                                                if (iLoop == PAIR_LOOP)
746 >                                                {
747 >                                                        if (in_switching_region)
748 >                                                        {
749 >                                                                swderiv = vij * dswdr / rgrp;
750 >                                                                fg = swderiv * d_grp;
751 >                                                                fij += fg;
752 >
753 >                                                                if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
754 >                                                                {
755 >                                                                        #pragma omp critical
756 >                                                                        {
757 >                                                                                tau -= outProduct(idatPrv.d, fg);
758 >                                                                        }
759 >                                                                }
760 >
761 >                                                                for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
762 >                                                                {
763 >                                                                        atom1 = (*ia);
764 >                                                                        mf = fDecomp_->getMassFactorRow(atom1);
765 >                                                                        // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
766 >                                                                        // presence in switching region
767 >                                                                        fg = swderiv * d_grp * mf;
768 >                                                                        fDecomp_->addForceToAtomRowOMP(atom1, fg);
769 >
770 >                                                                        if (atomListRow.size() > 1)
771 >                                                                        {
772 >                                                                                if (info_->usesAtomicVirial())
773 >                                                                                {
774 >                                                                                        // find the distance between the atom
775 >                                                                                        // and the center of the cutoff group:
776 >                                                                                        dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, (*cg1)->getGlobalIndex());
777 >                                                                                        #pragma omp critical
778 >                                                                                        {
779 >                                                                                                tau -= outProduct(dag, fg);
780 >                                                                                        }
781 >                                                                                }
782 >                                                                        }
783 >                                                                }
784 >                                                                for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
785 >                                                                {
786 >                                                                        atom2 = (*jb);
787 >                                                                        mf = fDecomp_->getMassFactorColumn(atom2);
788 >                                                                        // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
789 >                                                                        // presence in switching region
790 >                                                                        fg = -swderiv * d_grp * mf;
791 >                                                                        fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
792 >
793 >                                                                        if (atomListColumn.size() > 1)
794 >                                                                        {
795 >                                                                                if (info_->usesAtomicVirial())
796 >                                                                                {
797 >                                                                                        // find the distance between the atom
798 >                                                                                        // and the center of the cutoff group:
799 >                                                                                        dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, (*cg2)->getGlobalIndex());
800 >                                                                                        #pragma omp critical
801 >                                                                                        {
802 >                                                                                                tau -= outProduct(dag, fg);
803 >                                                                                        }
804 >                                                                                }
805 >                                                                        }
806 >                                                                }
807 >                                                        }
808 >                                                        //if (!SIM_uses_AtomicVirial) {
809 >                                                        //  tau -= outProduct(d_grp, fij);
810 >                                                        //}
811 >                                                }
812 >                                        }
813 >                                }
814 >                        }// END: omp for loop
815 >                        //              printf("after omp loop\n");
816 >                }
817 >
818 >                if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
819 >                {
820 >                        if (info_->requiresPrepair())
821 >                        {
822 >
823 >                                fDecomp_->collectIntermediateData();
824 >
825 >                                for (int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++)
826 >                                {
827 >                                        fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
828 >                                        interactionMan_->doPreForce(sdat);
829 >                                }
830 >
831 >                                fDecomp_->distributeIntermediateData();
832 >
833 >                        }
834 >                }
835 >        }
836 >
837 >        fDecomp_->collectData();
838 >
839 >        if (info_->requiresSelfCorrection())
840 >        {
841 >
842 >                for (int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++)
843 >                {
844 >                        fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
845 >                        interactionMan_->doSelfCorrection(sdat);
846 >                }
847 >
848 >        }
849 >
850 >        longRangePotential = *(fDecomp_->getEmbeddingPotential()) + *(fDecomp_->getPairwisePotential());
851 >
852 >        lrPot = longRangePotential.sum();
853 >
854 >        //store the tau and long range potential
855 >        curSnapshot->statData[Stats::LONG_RANGE_POTENTIAL] = lrPot;
856 >        curSnapshot->statData[Stats::VANDERWAALS_POTENTIAL] = longRangePotential[VANDERWAALS_FAMILY];
857 >        curSnapshot->statData[Stats::ELECTROSTATIC_POTENTIAL] = longRangePotential[ELECTROSTATIC_FAMILY];
858 > }
859 >
860 > void ForceManager::longRangeInteractionsRapaport() {
861 >
862 >        Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
863 >        DataStorage* config = &(curSnapshot->atomData);
864 >        DataStorage* cgConfig = &(curSnapshot->cgData);
865 >
866 >        //calculate the center of mass of cutoff group
867 >
868 >        SimInfo::MoleculeIterator mi;
869 >        Molecule* mol;
870 >        Molecule::CutoffGroupIterator ci;
871 >        CutoffGroup* cg;
872 >
873 >        if (info_->getNCutoffGroups() > 0)
874 >        {
875 >                for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
876 >                {
877 >                        for (cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL; cg = mol->nextCutoffGroup(ci))
878 >                        {
879 >                                //                              cerr << "branch1\n";
880 >                                //                              cerr << "globind = " << cg->getGlobalIndex() << ":" << __LINE__ << "\n";
881 >                                cg->updateCOM();
882 >
883 >                                //                              cerr << "gbI: " << cg->getGlobalIndex() << " locI: " << cg->getLocalIndex() << " x: "
884 >                                //                                              << cgConfig->position[cg->getLocalIndex()].x() << " y: " << cgConfig->position[cg->getLocalIndex()].y()
885 >                                //                                              << " z: " << cgConfig->position[cg->getLocalIndex()].z() << "\n";
886 >                        }
887 >                }
888 >        } else
889 >        {
890 >                // center of mass of the group is the same as position of the atom
891 >                // if cutoff group does not exist
892 >                //              cerr << ":" << __LINE__ << "branch2\n";
893 >                cgConfig->position = config->position;
894 >        }
895 >
896 >        fDecomp_->zeroWorkArrays();
897 >        fDecomp_->distributeData();
898 >
899 >        int atom1, atom2, topoDist;
900 >        CutoffGroup *cg1;
901 >        Vector3d d_grp, dag, d;
902 >        RealType rgrpsq, rgrp, r2, r;
903 >        RealType electroMult, vdwMult;
904 >        RealType vij;
905 >        Vector3d fij, fg, f1;
906 >        tuple3<RealType, RealType, RealType> cuts;
907 >        RealType rCutSq;
908 >        bool in_switching_region;
909 >        RealType sw, dswdr, swderiv;
910 >        vector<int> atomListColumn, atomListRow, atomListLocal;
911 >        InteractionData idat;
912 >        SelfData sdat;
913 >        RealType mf;
914 >        RealType lrPot;
915 >        RealType vpair;
916 >        potVec longRangePotential(0.0);
917 >        potVec workPot(0.0);
918 >
919 >        int loopStart, loopEnd;
920 >
921 >        idat.vdwMult = &vdwMult;
922 >        idat.electroMult = &electroMult;
923 >        idat.pot = &workPot;
924 >        sdat.pot = fDecomp_->getEmbeddingPotential();
925 >        idat.vpair = &vpair;
926 >        idat.f1 = &f1;
927 >        idat.sw = &sw;
928 >        idat.shiftedPot = (cutoffMethod_ == SHIFTED_POTENTIAL) ? true : false;
929 >        idat.shiftedForce = (cutoffMethod_ == SHIFTED_FORCE) ? true : false;
930 >
931 >        loopEnd = PAIR_LOOP;
932 >        if (info_->requiresPrepair())
933 >        {
934 >                loopStart = PREPAIR_LOOP;
935 >        } else
936 >        {
937 >                loopStart = PAIR_LOOP;
938 >        }
939 >
940 >        for (int iLoop = loopStart; iLoop <= loopEnd; iLoop++)
941 >        {
942 >
943 >                if (iLoop == loopStart)
944 >                {
945 >                        bool update_nlist = fDecomp_->checkNeighborList();
946 >                        if (update_nlist)
947 >                                neighborMatW = fDecomp_->buildLayerBasedNeighborList();
948 >                }
949 >
950 >                for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
951 >                {
952 >                        for (cg1 = mol->beginCutoffGroup(ci); cg1 != NULL; cg1 = mol->nextCutoffGroup(ci))
953 >                        {
954 >                                //                      printf("Thread %d executes loop iteration %d\n", omp_get_thread_num(), i);
955 >                                for (vector<CutoffGroup *>::iterator cg2 = neighborMatW[cg1->getGlobalIndex()].begin(); cg2
956 >                                                != neighborMatW[cg1->getGlobalIndex()].end(); ++cg2)
957 >                                {
958 >
959 >                                        cuts = fDecomp_->getGroupCutoffs(cg1->getGlobalIndex(), (*cg2)->getGlobalIndex());
960 >
961 >                                        d_grp = fDecomp_->getIntergroupVector(cg1, (*cg2));
962 >                                        curSnapshot->wrapVector(d_grp);
963 >                                        rgrpsq = d_grp.lengthSquare();
964 >
965 >                                        rCutSq = cuts.second;
966 >
967 >                                        if (rgrpsq < rCutSq)
968 >                                        {
969 >                                                idat.rcut = &cuts.first;
970 >                                                if (iLoop == PAIR_LOOP)
971 >                                                {
972 >                                                        vij = 0.0;
973 >                                                        fij = V3Zero;
974 >                                                }
975 >
976 >                                                in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp);
977 >
978 >                                                atomListRow = fDecomp_->getAtomsInGroupRow(cg1->getGlobalIndex());
979 >                                                atomListColumn = fDecomp_->getAtomsInGroupColumn((*cg2)->getGlobalIndex());
980 >
981 >                                                for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
982 >                                                {
983 >                                                        atom1 = (*ia);
984 >
985 >                                                        for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
986 >                                                        {
987 >                                                                atom2 = (*jb);
988 >
989 >                                                                if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2))
990 >                                                                {
991 >                                                                        vpair = 0.0;
992 >                                                                        workPot = 0.0;
993 >                                                                        f1 = V3Zero;
994 >
995 >                                                                        fDecomp_->fillInteractionData(idat, atom1, atom2);
996 >
997 >                                                                        topoDist = fDecomp_->getTopologicalDistance(atom1, atom2);
998 >                                                                        vdwMult = vdwScale_[topoDist];
999 >                                                                        electroMult = electrostaticScale_[topoDist];
1000 >
1001 >                                                                        if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
1002 >                                                                        {
1003 >                                                                                idat.d = &d_grp;
1004 >                                                                                idat.r2 = &rgrpsq;
1005 >                                                                                //                                                                              cerr << "dgrp = " << d_grp << ":" << __LINE__ << "\n";
1006 >                                                                        } else
1007 >                                                                        {
1008 >                                                                                d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
1009 >                                                                                curSnapshot->wrapVector(d);
1010 >                                                                                r2 = d.lengthSquare();
1011 >                                                                                //                                                                              cerr << "datm = " << d << ":" << __LINE__ << "\n";
1012 >                                                                                idat.d = &d;
1013 >                                                                                idat.r2 = &r2;
1014 >                                                                        }
1015 >
1016 >                                                                        //                                                                      cerr << "idat.d = " << *(idat.d) << ":" << __LINE__ << "\n";
1017 >                                                                        r = sqrt(*(idat.r2));
1018 >                                                                        idat.rij = &r;
1019 >                                                                        //                                                                      cerr << "idat.rij = " << *(idat.rij) << "\n";
1020 >
1021 >                                                                        if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
1022 >                                                                        {
1023 >                                                                                interactionMan_->doPrePair(idat);
1024 >                                                                        } else
1025 >                                                                        {
1026 >                                                                                interactionMan_->doPair(idat);
1027 >                                                                                fDecomp_->unpackInteractionData(idat, atom1, atom2);
1028 >
1029 >                                                                                //                                                                              cerr << "d = " << *(idat.d) << "\tv=" << vpair << "\tf=" << f1 << ":" << __LINE__ << "\n";
1030 >                                                                                vij += vpair;
1031 >                                                                                fij += f1;
1032 >                                                                                tau -= outProduct(*(idat.d), f1);
1033 >                                                                        }
1034 >                                                                }
1035 >                                                        }
1036 >                                                }
1037 >
1038 >                                                if (iLoop == PAIR_LOOP)
1039 >                                                {
1040 >                                                        if (in_switching_region)
1041 >                                                        {
1042 >                                                                swderiv = vij * dswdr / rgrp;
1043 >                                                                fg = swderiv * d_grp;
1044 >                                                                fij += fg;
1045 >
1046 >                                                                if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
1047 >                                                                {
1048 >                                                                        tau -= outProduct(*(idat.d), fg);
1049 >                                                                }
1050 >
1051 >                                                                for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
1052 >                                                                {
1053 >                                                                        atom1 = (*ia);
1054 >                                                                        mf = fDecomp_->getMassFactorRow(atom1);
1055 >                                                                        // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
1056 >                                                                        // presence in switching region
1057 >                                                                        fg = swderiv * d_grp * mf;
1058 >                                                                        fDecomp_->addForceToAtomRow(atom1, fg);
1059 >
1060 >                                                                        if (atomListRow.size() > 1)
1061 >                                                                        {
1062 >                                                                                if (info_->usesAtomicVirial())
1063 >                                                                                {
1064 >                                                                                        // find the distance between the atom
1065 >                                                                                        // and the center of the cutoff group:
1066 >                                                                                        dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, cg1->getGlobalIndex());
1067 >                                                                                        tau -= outProduct(dag, fg);
1068 >                                                                                }
1069 >                                                                        }
1070 >                                                                }
1071 >                                                                for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
1072 >                                                                {
1073 >                                                                        atom2 = (*jb);
1074 >                                                                        mf = fDecomp_->getMassFactorColumn(atom2);
1075 >                                                                        // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
1076 >                                                                        // presence in switching region
1077 >                                                                        fg = -swderiv * d_grp * mf;
1078 >                                                                        fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
1079 >
1080 >                                                                        if (atomListColumn.size() > 1)
1081 >                                                                        {
1082 >                                                                                if (info_->usesAtomicVirial())
1083 >                                                                                {
1084 >                                                                                        // find the distance between the atom
1085 >                                                                                        // and the center of the cutoff group:
1086 >                                                                                        dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, (*cg2)->getGlobalIndex());
1087 >                                                                                        tau -= outProduct(dag, fg);
1088 >                                                                                }
1089 >                                                                        }
1090 >                                                                }
1091 >                                                        }
1092 >                                                        //if (!SIM_uses_AtomicVirial) {
1093 >                                                        //  tau -= outProduct(d_grp, fij);
1094 >                                                        //}
1095 >                                                }
1096 >                                        }
1097 >                                }
1098 >                        }
1099 >                }
1100 >
1101 >                if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
1102 >                {
1103 >                        if (info_->requiresPrepair())
1104 >                        {
1105 >
1106 >                                fDecomp_->collectIntermediateData();
1107 >
1108 >                                for (int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++)
1109 >                                {
1110 >                                        fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
1111 >                                        interactionMan_->doPreForce(sdat);
1112 >                                }
1113 >
1114 >                                fDecomp_->distributeIntermediateData();
1115 >
1116 >                        }
1117 >                }
1118 >        }
1119 >
1120 >        fDecomp_->collectData();
1121 >
1122 >        if (info_->requiresSelfCorrection())
1123 >        {
1124 >
1125 >                for (int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++)
1126 >                {
1127 >                        fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
1128 >                        interactionMan_->doSelfCorrection(sdat);
1129 >                }
1130 >
1131 >        }
1132 >
1133 >        longRangePotential = *(fDecomp_->getEmbeddingPotential()) + *(fDecomp_->getPairwisePotential());
1134 >
1135 >        lrPot = longRangePotential.sum();
1136 >
1137 >        //store the tau and long range potential
1138 >        curSnapshot->statData[Stats::LONG_RANGE_POTENTIAL] = lrPot;
1139 >        curSnapshot->statData[Stats::VANDERWAALS_POTENTIAL] = longRangePotential[VANDERWAALS_FAMILY];
1140 >        curSnapshot->statData[Stats::ELECTROSTATIC_POTENTIAL] = longRangePotential[ELECTROSTATIC_FAMILY];
1141 > }
1142 >
1143 > void ForceManager::longRangeInteractions() {
1144 >
1145 >        Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1146 >        DataStorage* config = &(curSnapshot->atomData);
1147 >        DataStorage* cgConfig = &(curSnapshot->cgData);
1148 >
1149 >        //calculate the center of mass of cutoff group
1150 >
1151 >        SimInfo::MoleculeIterator mi;
1152 >        Molecule* mol;
1153 >        Molecule::CutoffGroupIterator ci;
1154 >        CutoffGroup* cg;
1155 >
1156 >        if (info_->getNCutoffGroups() > 0)
1157 >        {
1158 >                for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
1159 >                {
1160 >                        for (cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL; cg = mol->nextCutoffGroup(ci))
1161 >                        {
1162 >                                cerr << "branch1\n";
1163 >                                cerr << "globind = " << cg->getGlobalIndex() << "\n";
1164 >                                cg->updateCOM();
1165 >                        }
1166 >                }
1167 >        } else
1168 >        {
1169 >                // center of mass of the group is the same as position of the atom
1170 >                // if cutoff group does not exist
1171 >                cerr << "branch2\n";
1172 >                cgConfig->position = config->position;
1173 >        }
1174 >
1175 >        fDecomp_->zeroWorkArrays();
1176 >        fDecomp_->distributeData();
1177 >
1178 >        int cg1, cg2, atom1, atom2, topoDist;
1179 >        Vector3d d_grp, dag, d;
1180 >        RealType rgrpsq, rgrp, r2, r;
1181 >        RealType electroMult, vdwMult;
1182 >        RealType vij;
1183 >        Vector3d fij, fg, f1;
1184 >        tuple3<RealType, RealType, RealType> cuts;
1185 >        RealType rCutSq;
1186 >        bool in_switching_region;
1187 >        RealType sw, dswdr, swderiv;
1188 >        vector<int> atomListColumn, atomListRow, atomListLocal;
1189 >        InteractionData idat;
1190 >        SelfData sdat;
1191 >        RealType mf;
1192 >        RealType lrPot;
1193 >        RealType vpair;
1194 >        potVec longRangePotential(0.0);
1195 >        potVec workPot(0.0);
1196 >
1197 >        int loopStart, loopEnd;
1198 >
1199 >        idat.vdwMult = &vdwMult;
1200 >        idat.electroMult = &electroMult;
1201 >        idat.pot = &workPot;
1202 >        sdat.pot = fDecomp_->getEmbeddingPotential();
1203 >        idat.vpair = &vpair;
1204 >        idat.f1 = &f1;
1205 >        idat.sw = &sw;
1206 >        idat.shiftedPot = (cutoffMethod_ == SHIFTED_POTENTIAL) ? true : false;
1207 >        idat.shiftedForce = (cutoffMethod_ == SHIFTED_FORCE) ? true : false;
1208 >
1209 >        loopEnd = PAIR_LOOP;
1210 >        if (info_->requiresPrepair())
1211 >        {
1212 >                loopStart = PREPAIR_LOOP;
1213 >        } else
1214 >        {
1215 >                loopStart = PAIR_LOOP;
1216 >        }
1217 >
1218 >        for (int iLoop = loopStart; iLoop <= loopEnd; iLoop++)
1219 >        {
1220 >
1221 >                if (iLoop == loopStart)
1222 >                {
1223 >                        bool update_nlist = fDecomp_->checkNeighborList();
1224 >                        if (update_nlist)
1225 >                                neighborList = fDecomp_->buildNeighborList();
1226 >
1227 >                }
1228 >
1229 >                for (vector<pair<int, int> >::iterator it = neighborList.begin(); it != neighborList.end(); ++it)
1230 >                {
1231 >                        cg1 = (*it).first;
1232 >                        cg2 = (*it).second;
1233 >
1234 >                        cuts = fDecomp_->getGroupCutoffs(cg1, cg2);
1235 >
1236 >                        d_grp = fDecomp_->getIntergroupVector(cg1, cg2);
1237 >                        curSnapshot->wrapVector(d_grp);
1238 >                        rgrpsq = d_grp.lengthSquare();
1239 >
1240 >                        rCutSq = cuts.second;
1241 >
1242 >                        if (rgrpsq < rCutSq)
1243 >                        {
1244 >                                idat.rcut = &cuts.first;
1245 >                                if (iLoop == PAIR_LOOP)
1246 >                                {
1247 >                                        vij = 0.0;
1248 >                                        fij = V3Zero;
1249 >                                }
1250 >
1251 >                                in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp);
1252 >
1253 >                                atomListRow = fDecomp_->getAtomsInGroupRow(cg1);
1254 >                                atomListColumn = fDecomp_->getAtomsInGroupColumn(cg2);
1255 >
1256 >                                for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
1257 >                                {
1258 >                                        atom1 = (*ia);
1259 >
1260 >                                        for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
1261 >                                        {
1262 >                                                atom2 = (*jb);
1263 >
1264 >                                                if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2))
1265 >                                                {
1266 >                                                        vpair = 0.0;
1267 >                                                        workPot = 0.0;
1268 >                                                        f1 = V3Zero;
1269 >
1270 >                                                        fDecomp_->fillInteractionData(idat, atom1, atom2);
1271 >
1272 >                                                        topoDist = fDecomp_->getTopologicalDistance(atom1, atom2);
1273 >                                                        vdwMult = vdwScale_[topoDist];
1274 >                                                        electroMult = electrostaticScale_[topoDist];
1275 >
1276 >                                                        if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
1277 >                                                        {
1278 >                                                                idat.d = &d_grp;
1279 >                                                                idat.r2 = &rgrpsq;
1280 >                                                                cerr << "dgrp = " << d_grp << "\n";
1281 >                                                        } else
1282 >                                                        {
1283 >                                                                d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
1284 >                                                                curSnapshot->wrapVector(d);
1285 >                                                                r2 = d.lengthSquare();
1286 >                                                                cerr << "datm = " << d << "\n";
1287 >                                                                idat.d = &d;
1288 >                                                                idat.r2 = &r2;
1289 >                                                        }
1290 >
1291 >                                                        cerr << "idat.d = " << *(idat.d) << "\n";
1292 >                                                        r = sqrt(*(idat.r2));
1293 >                                                        idat.rij = &r;
1294 >
1295 >                                                        if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
1296 >                                                        {
1297 >                                                                interactionMan_->doPrePair(idat);
1298 >                                                        } else
1299 >                                                        {
1300 >                                                                interactionMan_->doPair(idat);
1301 >                                                                fDecomp_->unpackInteractionData(idat, atom1, atom2);
1302 >
1303 >                                                                cerr << "d = " << *(idat.d) << "\tv=" << vpair << "\tf=" << f1 << "\n";
1304 >                                                                vij += vpair;
1305 >                                                                fij += f1;
1306 >                                                                tau -= outProduct(*(idat.d), f1);
1307 >                                                        }
1308 >                                                }
1309 >                                        }
1310 >                                }
1311 >
1312 >                                if (iLoop == PAIR_LOOP)
1313 >                                {
1314 >                                        if (in_switching_region)
1315 >                                        {
1316 >                                                swderiv = vij * dswdr / rgrp;
1317 >                                                fg = swderiv * d_grp;
1318 >                                                fij += fg;
1319 >
1320 >                                                if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
1321 >                                                {
1322 >                                                        tau -= outProduct(*(idat.d), fg);
1323 >                                                }
1324 >
1325 >                                                for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
1326 >                                                {
1327 >                                                        atom1 = (*ia);
1328 >                                                        mf = fDecomp_->getMassFactorRow(atom1);
1329 >                                                        // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
1330 >                                                        // presence in switching region
1331 >                                                        fg = swderiv * d_grp * mf;
1332 >                                                        fDecomp_->addForceToAtomRow(atom1, fg);
1333 >
1334 >                                                        if (atomListRow.size() > 1)
1335 >                                                        {
1336 >                                                                if (info_->usesAtomicVirial())
1337 >                                                                {
1338 >                                                                        // find the distance between the atom
1339 >                                                                        // and the center of the cutoff group:
1340 >                                                                        dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, cg1);
1341 >                                                                        tau -= outProduct(dag, fg);
1342 >                                                                }
1343 >                                                        }
1344 >                                                }
1345 >                                                for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
1346 >                                                {
1347 >                                                        atom2 = (*jb);
1348 >                                                        mf = fDecomp_->getMassFactorColumn(atom2);
1349 >                                                        // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
1350 >                                                        // presence in switching region
1351 >                                                        fg = -swderiv * d_grp * mf;
1352 >                                                        fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
1353 >
1354 >                                                        if (atomListColumn.size() > 1)
1355 >                                                        {
1356 >                                                                if (info_->usesAtomicVirial())
1357 >                                                                {
1358 >                                                                        // find the distance between the atom
1359 >                                                                        // and the center of the cutoff group:
1360 >                                                                        dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, cg2);
1361 >                                                                        tau -= outProduct(dag, fg);
1362 >                                                                }
1363 >                                                        }
1364 >                                                }
1365 >                                        }
1366 >                                        //if (!SIM_uses_AtomicVirial) {
1367 >                                        //  tau -= outProduct(d_grp, fij);
1368 >                                        //}
1369 >                                }
1370 >                        }
1371 >                }
1372 >
1373 >                if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
1374 >                {
1375 >                        if (info_->requiresPrepair())
1376 >                        {
1377 >
1378 >                                fDecomp_->collectIntermediateData();
1379 >
1380 >                                for (int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++)
1381 >                                {
1382 >                                        fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
1383 >                                        interactionMan_->doPreForce(sdat);
1384 >                                }
1385 >
1386 >                                fDecomp_->distributeIntermediateData();
1387 >
1388 >                        }
1389 >                }
1390 >
1391 >        }
1392 >
1393 >        fDecomp_->collectData();
1394 >
1395 >        if (info_->requiresSelfCorrection())
1396 >        {
1397 >
1398 >                for (int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++)
1399 >                {
1400 >                        fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
1401 >                        interactionMan_->doSelfCorrection(sdat);
1402 >                }
1403 >
1404 >        }
1405 >
1406 >        longRangePotential = *(fDecomp_->getEmbeddingPotential()) + *(fDecomp_->getPairwisePotential());
1407 >
1408 >        lrPot = longRangePotential.sum();
1409 >
1410 >        //store the tau and long range potential
1411 >        curSnapshot->statData[Stats::LONG_RANGE_POTENTIAL] = lrPot;
1412 >        curSnapshot->statData[Stats::VANDERWAALS_POTENTIAL] = longRangePotential[VANDERWAALS_FAMILY];
1413 >        curSnapshot->statData[Stats::ELECTROSTATIC_POTENTIAL] = longRangePotential[ELECTROSTATIC_FAMILY];
1414 > }
1415 >
1416 > void ForceManager::postCalculation() {
1417 >        SimInfo::MoleculeIterator mi;
1418 >        Molecule* mol;
1419 >        Molecule::RigidBodyIterator rbIter;
1420 >        RigidBody* rb;
1421 >        Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1422 >
1423 >        // collect the atomic forces onto rigid bodies
1424 >
1425 >        for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL; mol = info_->nextMolecule(mi))
1426 >        {
1427 >                for (rb = mol->beginRigidBody(rbIter); rb != NULL; rb = mol->nextRigidBody(rbIter))
1428 >                {
1429 >                        Mat3x3d rbTau = rb->calcForcesAndTorquesAndVirial();
1430 >                        tau += rbTau;
1431 >                }
1432 >        }
1433 >
1434 > #ifdef IS_MPI
1435 >        Mat3x3d tmpTau(tau);
1436 >        MPI_Allreduce(tmpTau.getArrayPointer(), tau.getArrayPointer(),
1437 >                        9, MPI_REALTYPE, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
1438 > #endif
1439 >        curSnapshot->statData.setTau(tau);
1440 > }
1441 >
1442 > } //end namespace OpenMD

Comparing:
trunk/src/brains/ForceManager.cpp (property svn:keywords), Revision 963 by tim, Wed May 17 21:51:42 2006 UTC vs.
branches/devel_omp/src/brains/ForceManager.cpp (property svn:keywords), Revision 1608 by mciznick, Tue Aug 9 01:58:56 2011 UTC

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