ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | View Changeset | Root Listing
root/OpenMD/trunk/src/brains/ForceManager.cpp
(Generate patch)

Comparing trunk/src/brains/ForceManager.cpp (file contents):
Revision 2033 by gezelter, Sat Nov 1 14:12:16 2014 UTC vs.
Revision 2066 by gezelter, Thu Mar 5 15:22:54 2015 UTC

# Line 58 | Line 58
58   #include "primitives/Inversion.hpp"
59   #include "nonbonded/NonBondedInteraction.hpp"
60   #include "perturbations/UniformField.hpp"
61 + #include "perturbations/UniformGradient.hpp"
62   #include "parallel/ForceMatrixDecomposition.hpp"
63  
64   #include <cstdio>
# Line 67 | Line 68 | namespace OpenMD {
68   using namespace std;
69   namespace OpenMD {
70    
71 <  ForceManager::ForceManager(SimInfo * info) : info_(info), switcher_(NULL),
72 <                                               initialized_(false) {
71 >  ForceManager::ForceManager(SimInfo * info) : info_(info),
72 >                                               initialized_(false),
73 >                                               switcher_(NULL) {
74      forceField_ = info_->getForceField();
75      interactionMan_ = new InteractionManager();
76      fDecomp_ = new ForceMatrixDecomposition(info_, interactionMan_);
# Line 87 | Line 89 | namespace OpenMD {
89    /**
90     * setupCutoffs
91     *
92 <   * Sets the values of cutoffRadius, switchingRadius, cutoffMethod,
91 <   * and cutoffPolicy
92 >   * Sets the values of cutoffRadius, switchingRadius, and cutoffMethod
93     *
94     * cutoffRadius : realType
95     *  If the cutoffRadius was explicitly set, use that value.
# Line 103 | Line 104 | namespace OpenMD {
104     *      If cutoffMethod was explicitly set, use that choice.
105     *      If cutoffMethod was not explicitly set, use SHIFTED_FORCE
106     *
106 –   * cutoffPolicy : (one of MIX, MAX, TRADITIONAL)
107 –   *      If cutoffPolicy was explicitly set, use that choice.
108 –   *      If cutoffPolicy was not explicitly set, use TRADITIONAL
109 –   *
107     * switchingRadius : realType
108     *  If the cutoffMethod was set to SWITCHED:
109     *      If the switchingRadius was explicitly set, use that value
# Line 163 | Line 160 | namespace OpenMD {
160        }
161      }
162  
163 <    fDecomp_->setUserCutoff(rCut_);
163 >    fDecomp_->setCutoffRadius(rCut_);
164      interactionMan_->setCutoffRadius(rCut_);
165 +    rCutSq_ = rCut_ * rCut_;
166  
167      map<string, CutoffMethod> stringToCutoffMethod;
168      stringToCutoffMethod["HARD"] = HARD;
# Line 273 | Line 271 | namespace OpenMD {
271            }
272          }
273        }
276 –    }
277 –
278 –    map<string, CutoffPolicy> stringToCutoffPolicy;
279 –    stringToCutoffPolicy["MIX"] = MIX;
280 –    stringToCutoffPolicy["MAX"] = MAX;
281 –    stringToCutoffPolicy["TRADITIONAL"] = TRADITIONAL;    
282 –
283 –    string cutPolicy;
284 –    if (forceFieldOptions_.haveCutoffPolicy()){
285 –      cutPolicy = forceFieldOptions_.getCutoffPolicy();
286 –    }else if (simParams_->haveCutoffPolicy()) {
287 –      cutPolicy = simParams_->getCutoffPolicy();
274      }
289 –
290 –    if (!cutPolicy.empty()){
291 –      toUpper(cutPolicy);
292 –      map<string, CutoffPolicy>::iterator i;
293 –      i = stringToCutoffPolicy.find(cutPolicy);
294 –
295 –      if (i == stringToCutoffPolicy.end()) {
296 –        sprintf(painCave.errMsg,
297 –                "ForceManager::setupCutoffs: Could not find chosen cutoffPolicy %s\n"
298 –                "\tShould be one of: "
299 –                "MIX, MAX, or TRADITIONAL\n",
300 –                cutPolicy.c_str());
301 –        painCave.isFatal = 1;
302 –        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
303 –        simError();
304 –      } else {
305 –        cutoffPolicy_ = i->second;
306 –      }
307 –    } else {
308 –      sprintf(painCave.errMsg,
309 –              "ForceManager::setupCutoffs: No value was set for the cutoffPolicy.\n"
310 –              "\tOpenMD will use TRADITIONAL.\n");
311 –      painCave.isFatal = 0;
312 –      painCave.severity = OPENMD_INFO;
313 –      simError();
314 –      cutoffPolicy_ = TRADITIONAL;        
315 –    }
316 –
317 –    fDecomp_->setCutoffPolicy(cutoffPolicy_);
275          
276      // create the switching function object:
277  
# Line 449 | Line 406 | namespace OpenMD {
406        UniformField* eField = new UniformField(info_);
407        perturbations_.push_back(eField);
408      }
409 <
409 >    if (info_->getSimParams()->haveUniformGradientStrength() ||
410 >        info_->getSimParams()->haveUniformGradientDirection1() ||
411 >        info_->getSimParams()->haveUniformGradientDirection2() ) {
412 >      UniformGradient* eGrad = new UniformGradient(info_);
413 >      perturbations_.push_back(eGrad);
414 >    }
415 >    
416      usePeriodicBoundaryConditions_ = info_->getSimParams()->getUsePeriodicBoundaryConditions();
417      
418      fDecomp_->distributeInitialData();
# Line 665 | Line 628 | namespace OpenMD {
628      DataStorage* config = &(curSnapshot->atomData);
629      DataStorage* cgConfig = &(curSnapshot->cgData);
630  
668 –
631      //calculate the center of mass of cutoff group
632  
633      SimInfo::MoleculeIterator mi;
634      Molecule* mol;
635      Molecule::CutoffGroupIterator ci;
636      CutoffGroup* cg;
637 <
638 <    if(info_->getNCutoffGroups() > 0){      
637 >    
638 >    if(info_->getNCutoffGroups() != info_->getNAtoms()){
639        for (mol = info_->beginMolecule(mi); mol != NULL;
640             mol = info_->nextMolecule(mi)) {
641          for(cg = mol->beginCutoffGroup(ci); cg != NULL;
# Line 697 | Line 659 | namespace OpenMD {
659      RealType electroMult, vdwMult;
660      RealType vij;
661      Vector3d fij, fg, f1;
700 –    tuple3<RealType, RealType, RealType> cuts;
701 –    RealType rCut, rCutSq, rListSq;
662      bool in_switching_region;
663      RealType sw, dswdr, swderiv;
664      vector<int> atomListColumn, atomListRow;
# Line 716 | Line 676 | namespace OpenMD {
676      Vector3d eField2(0.0);
677      RealType sPot1(0.0);
678      RealType sPot2(0.0);
679 +    bool newAtom1;
680                    
681      vector<int>::iterator ia, jb;
682  
683      int loopStart, loopEnd;
684      
685 <    idat.rcut = &rCut;
685 >    idat.rcut = &rCut_;
686      idat.vdwMult = &vdwMult;
687      idat.electroMult = &electroMult;
688      idat.pot = &workPot;
# Line 758 | Line 719 | namespace OpenMD {
719          if (update_nlist) {
720            if (!usePeriodicBoundaryConditions_)
721              Mat3x3d bbox = thermo->getBoundingBox();
722 <          fDecomp_->buildNeighborList(neighborList_);
722 >          fDecomp_->buildNeighborList(neighborList_, point_);
723          }
724        }
725  
726 <      for (vector<pair<int, int> >::iterator it = neighborList_.begin();
766 <           it != neighborList_.end(); ++it) {
767 <                
768 <        cg1 = (*it).first;
769 <        cg2 = (*it).second;
726 >      for (cg1 = 0; cg1 < point_.size() - 1; cg1++) {
727          
728 <        fDecomp_->getGroupCutoffs(cg1, cg2, rCut, rCutSq, rListSq);
729 <
730 <        d_grp  = fDecomp_->getIntergroupVector(cg1, cg2);
731 <
775 <        // already wrapped in the getIntergroupVector call:
776 <        // curSnapshot->wrapVector(d_grp);        
777 <        rgrpsq = d_grp.lengthSquare();
728 >        atomListRow = fDecomp_->getAtomsInGroupRow(cg1);        
729 >        newAtom1 = true;
730 >        
731 >        for (int m2 = point_[cg1]; m2 < point_[cg1+1]; m2++) {
732  
733 <        if (rgrpsq < rCutSq) {
780 <          if (iLoop == PAIR_LOOP) {
781 <            vij = 0.0;
782 <            fij.zero();
783 <            eField1.zero();
784 <            eField2.zero();
785 <            sPot1 = 0.0;
786 <            sPot2 = 0.0;
787 <          }
733 >          cg2 = neighborList_[m2];
734            
735 <          in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, sw, dswdr,
736 <                                                     rgrp);
737 <
738 <          atomListRow = fDecomp_->getAtomsInGroupRow(cg1);
739 <          atomListColumn = fDecomp_->getAtomsInGroupColumn(cg2);
740 <
741 <          if (doHeatFlux_)
742 <            gvel2 = fDecomp_->getGroupVelocityColumn(cg2);
743 <
744 <          for (ia = atomListRow.begin();
745 <               ia != atomListRow.end(); ++ia) {            
746 <            atom1 = (*ia);
747 <
748 <            for (jb = atomListColumn.begin();
749 <                 jb != atomListColumn.end(); ++jb) {              
750 <              atom2 = (*jb);
751 <
752 <              if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2, cg1, cg2)) {
753 <
754 <                vpair = 0.0;
755 <                workPot = 0.0;
756 <                exPot = 0.0;
757 <                f1.zero();
758 <                dVdFQ1 = 0.0;
759 <                dVdFQ2 = 0.0;
760 <
761 <                fDecomp_->fillInteractionData(idat, atom1, atom2);
762 <
763 <                topoDist = fDecomp_->getTopologicalDistance(atom1, atom2);
764 <                vdwMult = vdwScale_[topoDist];
765 <                electroMult = electrostaticScale_[topoDist];
766 <
767 <                if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1) {
768 <                  idat.d = &d_grp;
769 <                  idat.r2 = &rgrpsq;
770 <                  if (doHeatFlux_)
771 <                    vel2 = gvel2;
772 <                } else {
773 <                  d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
774 <                  curSnapshot->wrapVector( d );
775 <                  r2 = d.lengthSquare();
776 <                  idat.d = &d;
777 <                  idat.r2 = &r2;
778 <                  if (doHeatFlux_)
779 <                    vel2 = fDecomp_->getAtomVelocityColumn(atom2);
780 <                }
781 <              
782 <                r = sqrt( *(idat.r2) );
783 <                idat.rij = &r;
784 <
785 <                if (iLoop == PREPAIR_LOOP) {
786 <                  interactionMan_->doPrePair(idat);
787 <                } else {
788 <                  interactionMan_->doPair(idat);
789 <                  fDecomp_->unpackInteractionData(idat, atom1, atom2);
790 <                  vij += vpair;
791 <                  fij += f1;
792 <                  stressTensor -= outProduct( *(idat.d), f1);
793 <                  if (doHeatFlux_)
794 <                    fDecomp_->addToHeatFlux(*(idat.d) * dot(f1, vel2));
735 >          d_grp  = fDecomp_->getIntergroupVector(cg1, cg2);
736 >        
737 >          // already wrapped in the getIntergroupVector call:
738 >          // curSnapshot->wrapVector(d_grp);        
739 >          rgrpsq = d_grp.lengthSquare();
740 >          
741 >          if (rgrpsq < rCutSq_) {
742 >            if (iLoop == PAIR_LOOP) {
743 >              vij = 0.0;
744 >              fij.zero();
745 >              eField1.zero();
746 >              eField2.zero();
747 >              sPot1 = 0.0;
748 >              sPot2 = 0.0;
749 >            }
750 >            
751 >            in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, sw, dswdr,
752 >                                                       rgrp);
753 >            
754 >            atomListColumn = fDecomp_->getAtomsInGroupColumn(cg2);
755 >            
756 >            if (doHeatFlux_)
757 >              gvel2 = fDecomp_->getGroupVelocityColumn(cg2);
758 >            
759 >            for (ia = atomListRow.begin();
760 >                 ia != atomListRow.end(); ++ia) {            
761 >              atom1 = (*ia);
762 >              
763 >              for (jb = atomListColumn.begin();
764 >                   jb != atomListColumn.end(); ++jb) {              
765 >                atom2 = (*jb);
766 >                
767 >                if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2, cg1, cg2)) {
768 >                  
769 >                  vpair = 0.0;
770 >                  workPot = 0.0;
771 >                  exPot = 0.0;
772 >                  f1.zero();
773 >                  dVdFQ1 = 0.0;
774 >                  dVdFQ2 = 0.0;
775 >                  
776 >                  fDecomp_->fillInteractionData(idat, atom1, atom2, newAtom1);
777 >                  
778 >                  topoDist = fDecomp_->getTopologicalDistance(atom1, atom2);
779 >                  vdwMult = vdwScale_[topoDist];
780 >                  electroMult = electrostaticScale_[topoDist];
781 >                  
782 >                  if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1) {
783 >                    idat.d = &d_grp;
784 >                    idat.r2 = &rgrpsq;
785 >                    if (doHeatFlux_)
786 >                      vel2 = gvel2;
787 >                  } else {
788 >                    d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
789 >                    curSnapshot->wrapVector( d );
790 >                    r2 = d.lengthSquare();
791 >                    idat.d = &d;
792 >                    idat.r2 = &r2;
793 >                    if (doHeatFlux_)
794 >                      vel2 = fDecomp_->getAtomVelocityColumn(atom2);
795 >                  }
796 >                  
797 >                  r = sqrt( *(idat.r2) );
798 >                  idat.rij = &r;
799 >                  
800 >                  if (iLoop == PREPAIR_LOOP) {
801 >                    interactionMan_->doPrePair(idat);
802 >                  } else {
803 >                    interactionMan_->doPair(idat);
804 >                    fDecomp_->unpackInteractionData(idat, atom1, atom2);
805 >                    vij += vpair;
806 >                    fij += f1;
807 >                    stressTensor -= outProduct( *(idat.d), f1);
808 >                    if (doHeatFlux_)
809 >                      fDecomp_->addToHeatFlux(*(idat.d) * dot(f1, vel2));
810 >                  }
811                  }
812                }
813              }
814 <          }
815 <
816 <          if (iLoop == PAIR_LOOP) {
817 <            if (in_switching_region) {
818 <              swderiv = vij * dswdr / rgrp;
819 <              fg = swderiv * d_grp;
820 <              fij += fg;
821 <
822 <              if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1) {
823 <                if (!fDecomp_->skipAtomPair(atomListRow[0],
824 <                                            atomListColumn[0],
863 <                                            cg1, cg2)) {
814 >            
815 >            if (iLoop == PAIR_LOOP) {
816 >              if (in_switching_region) {
817 >                swderiv = vij * dswdr / rgrp;
818 >                fg = swderiv * d_grp;
819 >                fij += fg;
820 >                
821 >                if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1) {
822 >                  if (!fDecomp_->skipAtomPair(atomListRow[0],
823 >                                              atomListColumn[0],
824 >                                              cg1, cg2)) {
825                    stressTensor -= outProduct( *(idat.d), fg);
826                    if (doHeatFlux_)
827                      fDecomp_->addToHeatFlux(*(idat.d) * dot(fg, vel2));
828 <                }                
829 <              }
830 <          
831 <              for (ia = atomListRow.begin();
832 <                   ia != atomListRow.end(); ++ia) {            
833 <                atom1 = (*ia);                
834 <                mf = fDecomp_->getMassFactorRow(atom1);
835 <                // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
836 <                // presence in switching region
837 <                fg = swderiv * d_grp * mf;
838 <                fDecomp_->addForceToAtomRow(atom1, fg);
839 <                if (atomListRow.size() > 1) {
840 <                  if (info_->usesAtomicVirial()) {
841 <                    // find the distance between the atom
842 <                    // and the center of the cutoff group:
843 <                    dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, cg1);
844 <                    stressTensor -= outProduct(dag, fg);
845 <                    if (doHeatFlux_)
846 <                      fDecomp_->addToHeatFlux( dag * dot(fg, vel2));
828 >                  }                
829 >                }
830 >                
831 >                for (ia = atomListRow.begin();
832 >                     ia != atomListRow.end(); ++ia) {            
833 >                  atom1 = (*ia);                
834 >                  mf = fDecomp_->getMassFactorRow(atom1);
835 >                  // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
836 >                  // presence in switching region
837 >                  fg = swderiv * d_grp * mf;
838 >                  fDecomp_->addForceToAtomRow(atom1, fg);
839 >                  if (atomListRow.size() > 1) {
840 >                    if (info_->usesAtomicVirial()) {
841 >                      // find the distance between the atom
842 >                      // and the center of the cutoff group:
843 >                      dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, cg1);
844 >                      stressTensor -= outProduct(dag, fg);
845 >                      if (doHeatFlux_)
846 >                        fDecomp_->addToHeatFlux( dag * dot(fg, vel2));
847 >                    }
848                    }
849                  }
850 <              }
851 <              for (jb = atomListColumn.begin();
852 <                   jb != atomListColumn.end(); ++jb) {              
853 <                atom2 = (*jb);
854 <                mf = fDecomp_->getMassFactorColumn(atom2);
855 <                // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
856 <                // presence in switching region
857 <                fg = -swderiv * d_grp * mf;
858 <                fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
859 <
860 <                if (atomListColumn.size() > 1) {
861 <                  if (info_->usesAtomicVirial()) {
862 <                    // find the distance between the atom
863 <                    // and the center of the cutoff group:
864 <                    dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, cg2);
865 <                    stressTensor -= outProduct(dag, fg);
866 <                    if (doHeatFlux_)
867 <                      fDecomp_->addToHeatFlux( dag * dot(fg, vel2));
850 >                for (jb = atomListColumn.begin();
851 >                     jb != atomListColumn.end(); ++jb) {              
852 >                  atom2 = (*jb);
853 >                  mf = fDecomp_->getMassFactorColumn(atom2);
854 >                  // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
855 >                  // presence in switching region
856 >                  fg = -swderiv * d_grp * mf;
857 >                  fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
858 >                  
859 >                  if (atomListColumn.size() > 1) {
860 >                    if (info_->usesAtomicVirial()) {
861 >                      // find the distance between the atom
862 >                      // and the center of the cutoff group:
863 >                      dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, cg2);
864 >                      stressTensor -= outProduct(dag, fg);
865 >                      if (doHeatFlux_)
866 >                        fDecomp_->addToHeatFlux( dag * dot(fg, vel2));
867 >                    }
868                    }
869                  }
870                }
871 +              //if (!info_->usesAtomicVirial()) {
872 +              //  stressTensor -= outProduct(d_grp, fij);
873 +              //  if (doHeatFlux_)
874 +              //     fDecomp_->addToHeatFlux( d_grp * dot(fij, vel2));
875 +              //}
876              }
910 –            //if (!info_->usesAtomicVirial()) {
911 –            //  stressTensor -= outProduct(d_grp, fij);
912 –            //  if (doHeatFlux_)
913 –            //     fDecomp_->addToHeatFlux( d_grp * dot(fij, vel2));
914 –            //}
877            }
878          }
879 +        newAtom1 = false;
880        }
881 <
881 >        
882        if (iLoop == PREPAIR_LOOP) {
883          if (info_->requiresPrepair()) {
884 <
884 >          
885            fDecomp_->collectIntermediateData();
886 <
886 >          
887            for (unsigned int atom1 = 0; atom1 < info_->getNAtoms(); atom1++) {
888              fDecomp_->fillSelfData(sdat, atom1);
889              interactionMan_->doPreForce(sdat);
890            }
891 <
891 >          
892            fDecomp_->distributeIntermediateData();
893 <
893 >          
894          }
895        }
896      }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines