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root/OpenMD/branches/development/src/rnemd/RNEMD.cpp
(Generate patch)

Comparing:
branches/development/src/integrators/RNEMD.cpp (file contents), Revision 1723 by gezelter, Thu May 24 20:59:54 2012 UTC vs.
branches/development/src/rnemd/RNEMD.cpp (file contents), Revision 1874 by gezelter, Wed May 15 15:09:35 2013 UTC

# Line 35 | Line 35
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).          
38 > * [3]  Sun, Lin & Gezelter, J. Chem. Phys. 128, 234107 (2008).          
39   * [4]  Vardeman & Gezelter, in progress (2009).                        
40   */
41  
42   #include <cmath>
43 < #include "integrators/RNEMD.hpp"
43 > #include <sstream>
44 > #include <string>
45 >
46 > #include "rnemd/RNEMD.hpp"
47   #include "math/Vector3.hpp"
48   #include "math/Vector.hpp"
49   #include "math/SquareMatrix3.hpp"
# Line 49 | Line 52
52   #include "primitives/StuntDouble.hpp"
53   #include "utils/PhysicalConstants.hpp"
54   #include "utils/Tuple.hpp"
55 <
56 < #ifndef IS_MPI
57 < #include "math/SeqRandNumGen.hpp"
55 < #else
56 < #include "math/ParallelRandNumGen.hpp"
55 > #include "brains/Thermo.hpp"
56 > #include "math/ConvexHull.hpp"
57 > #ifdef IS_MPI
58   #include <mpi.h>
59   #endif
60  
61 + #ifdef _MSC_VER
62 + #define isnan(x) _isnan((x))
63 + #define isinf(x) (!_finite(x) && !_isnan(x))
64 + #endif
65 +
66   #define HONKING_LARGE_VALUE 1.0e10
67  
68   using namespace std;
69   namespace OpenMD {
70    
71    RNEMD::RNEMD(SimInfo* info) : info_(info), evaluator_(info), seleMan_(info),
72 +                                evaluatorA_(info), seleManA_(info),
73 +                                commonA_(info), evaluatorB_(info),
74 +                                seleManB_(info), commonB_(info),
75 +                                hasData_(false), hasDividingArea_(false),
76                                  usePeriodicBoundaryConditions_(info->getSimParams()->getUsePeriodicBoundaryConditions()) {
77  
78 +    trialCount_ = 0;
79      failTrialCount_ = 0;
80      failRootCount_ = 0;
81  
82 <    int seedValue;
83 <    Globals * simParams = info->getSimParams();
82 >    Globals* simParams = info->getSimParams();
83 >    RNEMDParameters* rnemdParams = simParams->getRNEMDParameters();
84  
85 <    stringToEnumMap_["KineticSwap"] = rnemdKineticSwap;
86 <    stringToEnumMap_["KineticScale"] = rnemdKineticScale;
76 <    stringToEnumMap_["KineticScaleVAM"] = rnemdKineticScaleVAM;
77 <    stringToEnumMap_["KineticScaleAM"] = rnemdKineticScaleAM;
78 <    stringToEnumMap_["PxScale"] = rnemdPxScale;
79 <    stringToEnumMap_["PyScale"] = rnemdPyScale;
80 <    stringToEnumMap_["PzScale"] = rnemdPzScale;
81 <    stringToEnumMap_["Px"] = rnemdPx;
82 <    stringToEnumMap_["Py"] = rnemdPy;
83 <    stringToEnumMap_["Pz"] = rnemdPz;
84 <    stringToEnumMap_["ShiftScaleV"] = rnemdShiftScaleV;
85 <    stringToEnumMap_["ShiftScaleVAM"] = rnemdShiftScaleVAM;
86 <    stringToEnumMap_["Unknown"] = rnemdUnknown;
85 >    doRNEMD_ = rnemdParams->getUseRNEMD();
86 >    if (!doRNEMD_) return;
87  
88 <    rnemdObjectSelection_ = simParams->getRNEMD_objectSelection();
89 <    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
90 <    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
88 >    stringToMethod_["Swap"]  = rnemdSwap;
89 >    stringToMethod_["NIVS"]  = rnemdNIVS;
90 >    stringToMethod_["VSS"]   = rnemdVSS;
91  
92 <    // do some sanity checking
92 >    stringToFluxType_["KE"]  = rnemdKE;
93 >    stringToFluxType_["Px"]  = rnemdPx;
94 >    stringToFluxType_["Py"]  = rnemdPy;
95 >    stringToFluxType_["Pz"]  = rnemdPz;
96 >    stringToFluxType_["Pvector"]  = rnemdPvector;
97 >    stringToFluxType_["Lx"]  = rnemdLx;
98 >    stringToFluxType_["Ly"]  = rnemdLy;
99 >    stringToFluxType_["Lz"]  = rnemdLz;
100 >    stringToFluxType_["Lvector"]  = rnemdLvector;
101 >    stringToFluxType_["KE+Px"]  = rnemdKePx;
102 >    stringToFluxType_["KE+Py"]  = rnemdKePy;
103 >    stringToFluxType_["KE+Pvector"]  = rnemdKePvector;
104 >    stringToFluxType_["KE+Lx"]  = rnemdKeLx;
105 >    stringToFluxType_["KE+Ly"]  = rnemdKeLy;
106 >    stringToFluxType_["KE+Lz"]  = rnemdKeLz;
107 >    stringToFluxType_["KE+Lvector"]  = rnemdKeLvector;
108  
109 <    int selectionCount = seleMan_.getSelectionCount();
110 <    int nIntegrable = info->getNGlobalIntegrableObjects();
109 >    runTime_ = simParams->getRunTime();
110 >    statusTime_ = simParams->getStatusTime();
111  
112 <    if (selectionCount > nIntegrable) {
112 >    const string methStr = rnemdParams->getMethod();
113 >    bool hasFluxType = rnemdParams->haveFluxType();
114 >
115 >    rnemdObjectSelection_ = rnemdParams->getObjectSelection();
116 >
117 >    string fluxStr;
118 >    if (hasFluxType) {
119 >      fluxStr = rnemdParams->getFluxType();
120 >    } else {
121        sprintf(painCave.errMsg,
122 <              "RNEMD: The current RNEMD_objectSelection,\n"
123 <              "\t\t%s\n"
124 <              "\thas resulted in %d selected objects.  However,\n"
125 <              "\tthe total number of integrable objects in the system\n"
126 <              "\tis only %d.  This is almost certainly not what you want\n"
127 <              "\tto do.  A likely cause of this is forgetting the _RB_0\n"
128 <              "\tselector in the selection script!\n",
106 <              rnemdObjectSelection_.c_str(),
107 <              selectionCount, nIntegrable);
108 <      painCave.isFatal = 0;
109 <      painCave.severity = OPENMD_WARNING;
122 >              "RNEMD: No fluxType was set in the md file.  This parameter,\n"
123 >              "\twhich must be one of the following values:\n"
124 >              "\tKE, Px, Py, Pz, Pvector, Lx, Ly, Lz, Lvector,\n"
125 >              "\tKE+Px, KE+Py, KE+Pvector, KE+Lx, KE+Ly, KE+Lz, KE+Lvector\n"
126 >              "\tmust be set to use RNEMD\n");
127 >      painCave.isFatal = 1;
128 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
129        simError();
130      }
131 +
132 +    bool hasKineticFlux = rnemdParams->haveKineticFlux();
133 +    bool hasMomentumFlux = rnemdParams->haveMomentumFlux();
134 +    bool hasMomentumFluxVector = rnemdParams->haveMomentumFluxVector();
135 +    bool hasAngularMomentumFlux = rnemdParams->haveAngularMomentumFlux();
136 +    bool hasAngularMomentumFluxVector = rnemdParams->haveAngularMomentumFluxVector();
137 +    hasSelectionA_ = rnemdParams->haveSelectionA();
138 +    hasSelectionB_ = rnemdParams->haveSelectionB();
139 +    bool hasSlabWidth = rnemdParams->haveSlabWidth();
140 +    bool hasSlabACenter = rnemdParams->haveSlabACenter();
141 +    bool hasSlabBCenter = rnemdParams->haveSlabBCenter();
142 +    bool hasSphereARadius = rnemdParams->haveSphereARadius();
143 +    hasSphereBRadius_ = rnemdParams->haveSphereBRadius();
144 +    bool hasCoordinateOrigin = rnemdParams->haveCoordinateOrigin();
145 +    bool hasOutputFileName = rnemdParams->haveOutputFileName();
146 +    bool hasOutputFields = rnemdParams->haveOutputFields();
147      
148 <    const string st = simParams->getRNEMD_exchangeType();
148 >    map<string, RNEMDMethod>::iterator i;
149 >    i = stringToMethod_.find(methStr);
150 >    if (i != stringToMethod_.end())
151 >      rnemdMethod_ = i->second;
152 >    else {
153 >      sprintf(painCave.errMsg,
154 >              "RNEMD: The current method,\n"
155 >              "\t\t%s is not one of the recognized\n"
156 >              "\texchange methods: Swap, NIVS, or VSS\n",
157 >              methStr.c_str());
158 >      painCave.isFatal = 1;
159 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
160 >      simError();
161 >    }
162  
163 <    map<string, RNEMDTypeEnum>::iterator i;
164 <    i = stringToEnumMap_.find(st);
165 <    rnemdType_ = (i == stringToEnumMap_.end()) ? RNEMD::rnemdUnknown : i->second;
166 <    if (rnemdType_ == rnemdUnknown) {
163 >    map<string, RNEMDFluxType>::iterator j;
164 >    j = stringToFluxType_.find(fluxStr);
165 >    if (j != stringToFluxType_.end())
166 >      rnemdFluxType_ = j->second;
167 >    else {
168        sprintf(painCave.errMsg,
169 <              "RNEMD: The current RNEMD_exchangeType,\n"
169 >              "RNEMD: The current fluxType,\n"
170                "\t\t%s\n"
171 <              "\tis not one of the recognized exchange types.\n",
172 <              st.c_str());
171 >              "\tis not one of the recognized flux types.\n",
172 >              fluxStr.c_str());
173        painCave.isFatal = 1;
174        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
175        simError();
176      }
128    
129    outputTemp_ = false;
130    if (simParams->haveRNEMD_outputTemperature()) {
131      outputTemp_ = simParams->getRNEMD_outputTemperature();
132    } else if ((rnemdType_ == rnemdKineticSwap) ||
133               (rnemdType_ == rnemdKineticScale) ||
134               (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) ||
135               (rnemdType_ == rnemdKineticScaleAM)) {
136      outputTemp_ = true;
137    }
138    outputVx_ = false;
139    if (simParams->haveRNEMD_outputVx()) {
140      outputVx_ = simParams->getRNEMD_outputVx();
141    } else if ((rnemdType_ == rnemdPx) || (rnemdType_ == rnemdPxScale)) {
142      outputVx_ = true;
143    }
144    outputVy_ = false;
145    if (simParams->haveRNEMD_outputVy()) {
146      outputVy_ = simParams->getRNEMD_outputVy();
147    } else if ((rnemdType_ == rnemdPy) || (rnemdType_ == rnemdPyScale)) {
148      outputVy_ = true;
149    }
150    output3DTemp_ = false;
151    if (simParams->haveRNEMD_outputXyzTemperature()) {
152      output3DTemp_ = simParams->getRNEMD_outputXyzTemperature();
153    }
154    outputRotTemp_ = false;
155    if (simParams->haveRNEMD_outputRotTemperature()) {
156      outputRotTemp_ = simParams->getRNEMD_outputRotTemperature();
157    }
177  
178 < #ifdef IS_MPI
179 <    if (worldRank == 0) {
180 < #endif
181 <
182 <      //may have rnemdWriter separately
183 <      string rnemdFileName;
184 <
185 <      if (outputTemp_) {
186 <        rnemdFileName = "temperature.log";
187 <        tempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
178 >    bool methodFluxMismatch = false;
179 >    bool hasCorrectFlux = false;
180 >    switch(rnemdMethod_) {
181 >    case rnemdSwap:
182 >      switch (rnemdFluxType_) {
183 >      case rnemdKE:
184 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
185 >        break;
186 >      case rnemdPx:
187 >      case rnemdPy:
188 >      case rnemdPz:
189 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
190 >        break;
191 >      default :
192 >        methodFluxMismatch = true;
193 >        break;
194        }
195 <      if (outputVx_) {
196 <        rnemdFileName = "velocityX.log";
197 <        vxzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
195 >      break;
196 >    case rnemdNIVS:
197 >      switch (rnemdFluxType_) {
198 >      case rnemdKE:
199 >      case rnemdRotKE:
200 >      case rnemdFullKE:
201 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
202 >        break;
203 >      case rnemdPx:
204 >      case rnemdPy:
205 >      case rnemdPz:
206 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
207 >        break;
208 >      case rnemdKePx:
209 >      case rnemdKePy:
210 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux && hasKineticFlux;
211 >        break;
212 >      default:
213 >        methodFluxMismatch = true;
214 >        break;
215        }
216 <      if (outputVy_) {
217 <        rnemdFileName = "velocityY.log";
218 <        vyzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
216 >      break;
217 >    case rnemdVSS:
218 >      switch (rnemdFluxType_) {
219 >      case rnemdKE:
220 >      case rnemdRotKE:
221 >      case rnemdFullKE:
222 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
223 >        break;
224 >      case rnemdPx:
225 >      case rnemdPy:
226 >      case rnemdPz:
227 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
228 >        break;
229 >      case rnemdLx:
230 >      case rnemdLy:
231 >      case rnemdLz:
232 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFlux;
233 >        break;
234 >      case rnemdPvector:
235 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFluxVector;
236 >        break;
237 >      case rnemdLvector:
238 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFluxVector;
239 >        break;
240 >      case rnemdKePx:
241 >      case rnemdKePy:
242 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux && hasKineticFlux;
243 >        break;
244 >      case rnemdKeLx:
245 >      case rnemdKeLy:
246 >      case rnemdKeLz:
247 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFlux && hasKineticFlux;
248 >        break;
249 >      case rnemdKePvector:
250 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFluxVector && hasKineticFlux;
251 >        break;
252 >      case rnemdKeLvector:
253 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFluxVector && hasKineticFlux;
254 >        break;
255 >      default:
256 >        methodFluxMismatch = true;
257 >        break;
258        }
259 +    default:
260 +      break;
261 +    }
262  
263 <      if (output3DTemp_) {
264 <        rnemdFileName = "temperatureX.log";
265 <        xTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
266 <        rnemdFileName = "temperatureY.log";
267 <        yTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
268 <        rnemdFileName = "temperatureZ.log";
269 <        zTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
263 >    if (methodFluxMismatch) {
264 >      sprintf(painCave.errMsg,
265 >              "RNEMD: The current method,\n"
266 >              "\t\t%s\n"
267 >              "\tcannot be used with the current flux type, %s\n",
268 >              methStr.c_str(), fluxStr.c_str());
269 >      painCave.isFatal = 1;
270 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
271 >      simError();        
272 >    }
273 >    if (!hasCorrectFlux) {
274 >      sprintf(painCave.errMsg,
275 >              "RNEMD: The current method, %s, and flux type, %s,\n"
276 >              "\tdid not have the correct flux value specified. Options\n"
277 >              "\tinclude: kineticFlux, momentumFlux, angularMomentumFlux,\n"
278 >              "\tmomentumFluxVector, and angularMomentumFluxVector.\n",
279 >              methStr.c_str(), fluxStr.c_str());
280 >      painCave.isFatal = 1;
281 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
282 >      simError();        
283 >    }
284 >
285 >    if (hasKineticFlux) {
286 >      // convert the kcal / mol / Angstroms^2 / fs values in the md file
287 >      // into  amu / fs^3:
288 >      kineticFlux_ = rnemdParams->getKineticFlux()
289 >        * PhysicalConstants::energyConvert;
290 >    } else {
291 >      kineticFlux_ = 0.0;
292 >    }
293 >    if (hasMomentumFluxVector) {
294 >      momentumFluxVector_ = rnemdParams->getMomentumFluxVector();
295 >    } else {
296 >      momentumFluxVector_ = V3Zero;
297 >      if (hasMomentumFlux) {
298 >        RealType momentumFlux = rnemdParams->getMomentumFlux();
299 >        switch (rnemdFluxType_) {
300 >        case rnemdPx:
301 >          momentumFluxVector_.x() = momentumFlux;
302 >          break;
303 >        case rnemdPy:
304 >          momentumFluxVector_.y() = momentumFlux;
305 >          break;
306 >        case rnemdPz:
307 >          momentumFluxVector_.z() = momentumFlux;
308 >          break;
309 >        case rnemdKePx:
310 >          momentumFluxVector_.x() = momentumFlux;
311 >          break;
312 >        case rnemdKePy:
313 >          momentumFluxVector_.y() = momentumFlux;
314 >          break;
315 >        default:
316 >          break;
317 >        }
318        }
319 <      if (outputRotTemp_) {
320 <        rnemdFileName = "temperatureR.log";
321 <        rotTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
319 >      if (hasAngularMomentumFluxVector) {
320 >        angularMomentumFluxVector_ = rnemdParams->getAngularMomentumFluxVector();
321 >      } else {
322 >        angularMomentumFluxVector_ = V3Zero;
323 >        if (hasAngularMomentumFlux) {
324 >          RealType angularMomentumFlux = rnemdParams->getAngularMomentumFlux();
325 >          switch (rnemdFluxType_) {
326 >          case rnemdLx:
327 >            angularMomentumFluxVector_.x() = angularMomentumFlux;
328 >            break;
329 >          case rnemdLy:
330 >            angularMomentumFluxVector_.y() = angularMomentumFlux;
331 >            break;
332 >          case rnemdLz:
333 >            angularMomentumFluxVector_.z() = angularMomentumFlux;
334 >            break;
335 >          case rnemdKeLx:
336 >            angularMomentumFluxVector_.x() = angularMomentumFlux;
337 >            break;
338 >          case rnemdKeLy:
339 >            angularMomentumFluxVector_.y() = angularMomentumFlux;
340 >            break;
341 >          case rnemdKeLz:
342 >            angularMomentumFluxVector_.z() = angularMomentumFlux;
343 >            break;
344 >          default:
345 >            break;
346 >          }
347 >        }        
348        }
349  
350 < #ifdef IS_MPI
351 <    }
194 < #endif
195 <
196 <    set_RNEMD_exchange_time(simParams->getRNEMD_exchangeTime());
197 <    set_RNEMD_nBins(simParams->getRNEMD_nBins());
198 <    midBin_ = nBins_ / 2;
199 <    if (simParams->haveRNEMD_binShift()) {
200 <      if (simParams->getRNEMD_binShift()) {
201 <        zShift_ = 0.5 / (RealType)(nBins_);
350 >      if (hasCoordinateOrigin) {
351 >        coordinateOrigin_ = rnemdParams->getCoordinateOrigin();
352        } else {
353 <        zShift_ = 0.0;
353 >        coordinateOrigin_ = V3Zero;
354        }
205    } else {
206      zShift_ = 0.0;
207    }
208    //cerr << "I shift slabs by " << zShift_ << " Lz\n";
209    //shift slabs by half slab width, maybe useful in heterogeneous systems
210    //set to 0.0 if not using it; N/A in status output yet
211    if (simParams->haveRNEMD_logWidth()) {
212      set_RNEMD_logWidth(simParams->getRNEMD_logWidth());
213      /*arbitary rnemdLogWidth_, no checking;
214      if (rnemdLogWidth_ != nBins_ && rnemdLogWidth_ != midBin_ + 1) {
215        cerr << "WARNING! RNEMD_logWidth has abnormal value!\n";
216        cerr << "Automaically set back to default.\n";
217        rnemdLogWidth_ = nBins_;
218      }*/
219    } else {
220      set_RNEMD_logWidth(nBins_);
221    }
222    tempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
223    tempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
224    pxzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
225    //vxzCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
226    pyzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
227    //vyzCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
355  
356 <    mHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
230 <    xTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
231 <    yTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
232 <    zTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
233 <    xyzTempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
234 <    rotTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
235 <    rotTempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
356 >      // do some sanity checking
357  
358 <    set_RNEMD_exchange_total(0.0);
238 <    if (simParams->haveRNEMD_targetFlux()) {
239 <      set_RNEMD_target_flux(simParams->getRNEMD_targetFlux());
240 <    } else {
241 <      set_RNEMD_target_flux(0.0);
242 <    }
243 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzKE()) {
244 <      set_RNEMD_target_JzKE(simParams->getRNEMD_targetJzKE());
245 <    } else {
246 <      set_RNEMD_target_JzKE(0.0);
247 <    }
248 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpx()) {
249 <      set_RNEMD_target_jzpx(simParams->getRNEMD_targetJzpx());
250 <    } else {
251 <      set_RNEMD_target_jzpx(0.0);
252 <    }
253 <    jzp_.x() = targetJzpx_;
254 <    njzp_.x() = -targetJzpx_;
255 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpy()) {
256 <      set_RNEMD_target_jzpy(simParams->getRNEMD_targetJzpy());
257 <    } else {
258 <      set_RNEMD_target_jzpy(0.0);
259 <    }
260 <    jzp_.y() = targetJzpy_;
261 <    njzp_.y() = -targetJzpy_;
262 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpz()) {
263 <      set_RNEMD_target_jzpz(simParams->getRNEMD_targetJzpz());
264 <    } else {
265 <      set_RNEMD_target_jzpz(0.0);
266 <    }
267 <    jzp_.z() = targetJzpz_;
268 <    njzp_.z() = -targetJzpz_;
358 >      int selectionCount = seleMan_.getSelectionCount();
359  
360 < #ifndef IS_MPI
361 <    if (simParams->haveSeed()) {
362 <      seedValue = simParams->getSeed();
363 <      randNumGen_ = new SeqRandNumGen(seedValue);
364 <    }else {
365 <      randNumGen_ = new SeqRandNumGen();
366 <    }    
367 < #else
368 <    if (simParams->haveSeed()) {
369 <      seedValue = simParams->getSeed();
370 <      randNumGen_ = new ParallelRandNumGen(seedValue);
371 <    }else {
372 <      randNumGen_ = new ParallelRandNumGen();
373 <    }    
374 < #endif
360 >      int nIntegrable = info->getNGlobalIntegrableObjects();
361 >
362 >      if (selectionCount > nIntegrable) {
363 >        sprintf(painCave.errMsg,
364 >                "RNEMD: The current objectSelection,\n"
365 >                "\t\t%s\n"
366 >                "\thas resulted in %d selected objects.  However,\n"
367 >                "\tthe total number of integrable objects in the system\n"
368 >                "\tis only %d.  This is almost certainly not what you want\n"
369 >                "\tto do.  A likely cause of this is forgetting the _RB_0\n"
370 >                "\tselector in the selection script!\n",
371 >                rnemdObjectSelection_.c_str(),
372 >                selectionCount, nIntegrable);
373 >        painCave.isFatal = 0;
374 >        painCave.severity = OPENMD_WARNING;
375 >        simError();
376 >      }
377 >
378 >      areaAccumulator_ = new Accumulator();
379 >
380 >      nBins_ = rnemdParams->getOutputBins();
381 >      binWidth_ = rnemdParams->getOutputBinWidth();
382 >
383 >      data_.resize(RNEMD::ENDINDEX);
384 >      OutputData z;
385 >      z.units =  "Angstroms";
386 >      z.title =  "Z";
387 >      z.dataType = "RealType";
388 >      z.accumulator.reserve(nBins_);
389 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
390 >        z.accumulator.push_back( new Accumulator() );
391 >      data_[Z] = z;
392 >      outputMap_["Z"] =  Z;
393 >
394 >      OutputData r;
395 >      r.units =  "Angstroms";
396 >      r.title =  "R";
397 >      r.dataType = "RealType";
398 >      r.accumulator.reserve(nBins_);
399 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
400 >        r.accumulator.push_back( new Accumulator() );
401 >      data_[R] = r;
402 >      outputMap_["R"] =  R;
403 >
404 >      OutputData temperature;
405 >      temperature.units =  "K";
406 >      temperature.title =  "Temperature";
407 >      temperature.dataType = "RealType";
408 >      temperature.accumulator.reserve(nBins_);
409 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
410 >        temperature.accumulator.push_back( new Accumulator() );
411 >      data_[TEMPERATURE] = temperature;
412 >      outputMap_["TEMPERATURE"] =  TEMPERATURE;
413 >
414 >      OutputData velocity;
415 >      velocity.units = "angstroms/fs";
416 >      velocity.title =  "Velocity";  
417 >      velocity.dataType = "Vector3d";
418 >      velocity.accumulator.reserve(nBins_);
419 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
420 >        velocity.accumulator.push_back( new VectorAccumulator() );
421 >      data_[VELOCITY] = velocity;
422 >      outputMap_["VELOCITY"] = VELOCITY;
423 >
424 >      OutputData angularVelocity;
425 >      angularVelocity.units = "angstroms^2/fs";
426 >      angularVelocity.title =  "AngularVelocity";  
427 >      angularVelocity.dataType = "Vector3d";
428 >      angularVelocity.accumulator.reserve(nBins_);
429 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
430 >        angularVelocity.accumulator.push_back( new VectorAccumulator() );
431 >      data_[ANGULARVELOCITY] = angularVelocity;
432 >      outputMap_["ANGULARVELOCITY"] = ANGULARVELOCITY;
433 >
434 >      OutputData density;
435 >      density.units =  "g cm^-3";
436 >      density.title =  "Density";
437 >      density.dataType = "RealType";
438 >      density.accumulator.reserve(nBins_);
439 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
440 >        density.accumulator.push_back( new Accumulator() );
441 >      data_[DENSITY] = density;
442 >      outputMap_["DENSITY"] =  DENSITY;
443 >
444 >      if (hasOutputFields) {
445 >        parseOutputFileFormat(rnemdParams->getOutputFields());
446 >      } else {
447 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
448 >          outputMask_.set(Z);
449 >        else
450 >          outputMask_.set(R);
451 >        switch (rnemdFluxType_) {
452 >        case rnemdKE:
453 >        case rnemdRotKE:
454 >        case rnemdFullKE:
455 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
456 >          break;
457 >        case rnemdPx:
458 >        case rnemdPy:
459 >          outputMask_.set(VELOCITY);
460 >          break;
461 >        case rnemdPz:        
462 >        case rnemdPvector:
463 >          outputMask_.set(VELOCITY);
464 >          outputMask_.set(DENSITY);
465 >          break;
466 >        case rnemdLx:
467 >        case rnemdLy:
468 >        case rnemdLz:
469 >        case rnemdLvector:
470 >          outputMask_.set(ANGULARVELOCITY);
471 >          break;
472 >        case rnemdKeLx:
473 >        case rnemdKeLy:
474 >        case rnemdKeLz:
475 >        case rnemdKeLvector:
476 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
477 >          outputMask_.set(ANGULARVELOCITY);
478 >          break;
479 >        case rnemdKePx:
480 >        case rnemdKePy:
481 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
482 >          outputMask_.set(VELOCITY);
483 >          break;
484 >        case rnemdKePvector:
485 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
486 >          outputMask_.set(VELOCITY);
487 >          outputMask_.set(DENSITY);        
488 >          break;
489 >        default:
490 >          break;
491 >        }
492 >      }
493 >      
494 >      if (hasOutputFileName) {
495 >        rnemdFileName_ = rnemdParams->getOutputFileName();
496 >      } else {
497 >        rnemdFileName_ = getPrefix(info->getFinalConfigFileName()) + ".rnemd";
498 >      }          
499 >
500 >      exchangeTime_ = rnemdParams->getExchangeTime();
501 >
502 >      Snapshot* currentSnap_ = info->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
503 >      // total exchange sums are zeroed out at the beginning:
504 >
505 >      kineticExchange_ = 0.0;
506 >      momentumExchange_ = V3Zero;
507 >      angularMomentumExchange_ = V3Zero;
508 >
509 >      std::ostringstream selectionAstream;
510 >      std::ostringstream selectionBstream;
511 >    
512 >      if (hasSelectionA_) {
513 >        selectionA_ = rnemdParams->getSelectionA();
514 >      } else {
515 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_) {    
516 >          Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
517 >        
518 >          if (hasSlabWidth)
519 >            slabWidth_ = rnemdParams->getSlabWidth();
520 >          else
521 >            slabWidth_ = hmat(2,2) / 10.0;
522 >        
523 >          if (hasSlabACenter)
524 >            slabACenter_ = rnemdParams->getSlabACenter();
525 >          else
526 >            slabACenter_ = 0.0;
527 >        
528 >          selectionAstream << "select wrappedz > "
529 >                           << slabACenter_ - 0.5*slabWidth_
530 >                           <<  " && wrappedz < "
531 >                           << slabACenter_ + 0.5*slabWidth_;
532 >          selectionA_ = selectionAstream.str();
533 >        } else {
534 >          if (hasSphereARadius)
535 >            sphereARadius_ = rnemdParams->getSphereARadius();
536 >          else {
537 >            // use an initial guess to the size of the inner slab to be 1/10 the
538 >            // radius of an approximately spherical hull:
539 >            Thermo thermo(info);
540 >            RealType hVol = thermo.getHullVolume();
541 >            sphereARadius_ = 0.1 * pow((3.0 * hVol / (4.0 * M_PI)), 1.0/3.0);
542 >          }
543 >          selectionAstream << "select r < " << sphereARadius_;
544 >          selectionA_ = selectionAstream.str();
545 >        }
546 >      }
547 >    
548 >      if (hasSelectionB_) {
549 >        selectionB_ = rnemdParams->getSelectionB();
550 >      } else {
551 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_) {    
552 >          Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
553 >        
554 >          if (hasSlabWidth)
555 >            slabWidth_ = rnemdParams->getSlabWidth();
556 >          else
557 >            slabWidth_ = hmat(2,2) / 10.0;
558 >        
559 >          if (hasSlabBCenter)
560 >            slabBCenter_ = rnemdParams->getSlabBCenter();
561 >          else
562 >            slabBCenter_ = hmat(2,2) / 2.0;
563 >        
564 >          selectionBstream << "select wrappedz > "
565 >                           << slabBCenter_ - 0.5*slabWidth_
566 >                           <<  " && wrappedz < "
567 >                           << slabBCenter_ + 0.5*slabWidth_;
568 >          selectionB_ = selectionBstream.str();
569 >        } else {
570 >          if (hasSphereBRadius_) {
571 >            sphereBRadius_ = rnemdParams->getSphereBRadius();
572 >            selectionBstream << "select r > " << sphereBRadius_;
573 >            selectionB_ = selectionBstream.str();
574 >          } else {
575 >            selectionB_ = "select hull";
576 >            hasSelectionB_ = true;
577 >          }
578 >        }
579 >      }
580 >    }
581 >
582 >    // object evaluator:
583 >    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
584 >    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
585 >    evaluatorA_.loadScriptString(selectionA_);
586 >    evaluatorB_.loadScriptString(selectionB_);
587 >    seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
588 >    seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
589 >    commonA_ = seleManA_ & seleMan_;
590 >    commonB_ = seleManB_ & seleMan_;  
591    }
592    
287  RNEMD::~RNEMD() {
288    delete randNumGen_;
593      
594 +  RNEMD::~RNEMD() {
595 +    if (!doRNEMD_) return;
596   #ifdef IS_MPI
597      if (worldRank == 0) {
598   #endif
293      
294      sprintf(painCave.errMsg,
295              "RNEMD: total failed trials: %d\n",
296              failTrialCount_);
297      painCave.isFatal = 0;
298      painCave.severity = OPENMD_INFO;
299      simError();
599  
600 <      if (outputTemp_) tempLog_.close();
302 <      if (outputVx_)   vxzLog_.close();
303 <      if (outputVy_)   vyzLog_.close();
600 >      writeOutputFile();
601  
602 <      if (rnemdType_ == rnemdKineticScale || rnemdType_ == rnemdPxScale ||
603 <          rnemdType_ == rnemdPyScale) {
307 <        sprintf(painCave.errMsg,
308 <                "RNEMD: total root-checking warnings: %d\n",
309 <                failRootCount_);
310 <        painCave.isFatal = 0;
311 <        painCave.severity = OPENMD_INFO;
312 <        simError();
313 <      }
314 <      if (output3DTemp_) {
315 <        xTempLog_.close();
316 <        yTempLog_.close();
317 <        zTempLog_.close();
318 <      }
319 <      if (outputRotTemp_) rotTempLog_.close();
320 <
602 >      rnemdFile_.close();
603 >      
604   #ifdef IS_MPI
605      }
606   #endif
607 +
608 +    // delete all of the objects we created:
609 +    delete areaAccumulator_;    
610 +    data_.clear();
611    }
612 +  
613 +  void RNEMD::doSwap(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
614 +    if (!doRNEMD_) return;
615 +    int selei;
616 +    int selej;
617  
326  void RNEMD::doSwap() {
327
618      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
619      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
620  
331    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
332
333    int selei;
621      StuntDouble* sd;
335    int idx;
622  
623      RealType min_val;
624      bool min_found = false;  
# Line 342 | Line 628 | namespace OpenMD {
628      bool max_found = false;
629      StuntDouble* max_sd;
630  
631 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
632 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
631 >    for (sd = seleManA_.beginSelected(selei); sd != NULL;
632 >         sd = seleManA_.nextSelected(selei)) {
633  
348      idx = sd->getLocalIndex();
349
634        Vector3d pos = sd->getPos();
635 <
635 >      
636        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
637 <
637 >      
638        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
639          currentSnap_->wrapVector(pos);
640 <
641 <      // which bin is this stuntdouble in?
642 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
643 <
644 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
645 <
646 <
363 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
364 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
640 >      
641 >      RealType mass = sd->getMass();
642 >      Vector3d vel = sd->getVel();
643 >      RealType value;
644 >      
645 >      switch(rnemdFluxType_) {
646 >      case rnemdKE :
647          
648 <        RealType mass = sd->getMass();
649 <        Vector3d vel = sd->getVel();
650 <        RealType value;
651 <
652 <        switch(rnemdType_) {
371 <        case rnemdKineticSwap :
648 >        value = mass * vel.lengthSquare();
649 >        
650 >        if (sd->isDirectional()) {
651 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
652 >          Mat3x3d I = sd->getI();
653            
654 <          value = mass * vel.lengthSquare();
655 <          
656 <          if (sd->isDirectional()) {
657 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
658 <            Mat3x3d I = sd->getI();
659 <            
660 <            if (sd->isLinear()) {
661 <              int i = sd->linearAxis();
662 <              int j = (i + 1) % 3;
663 <              int k = (i + 2) % 3;
664 <              value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
665 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
666 <            } else {                        
667 <              value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
668 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
669 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
670 <            }
671 <          } //angular momenta exchange enabled
672 <          //energyConvert temporarily disabled
673 <          //make exchangeSum_ comparable between swap & scale
674 <          //value = value * 0.5 / PhysicalConstants::energyConvert;
675 <          value *= 0.5;
676 <          break;
677 <        case rnemdPx :
678 <          value = mass * vel[0];
679 <          break;
680 <        case rnemdPy :
681 <          value = mass * vel[1];
682 <          break;
683 <        case rnemdPz :
684 <          value = mass * vel[2];
685 <          break;
686 <        default :
687 <          break;
654 >          if (sd->isLinear()) {
655 >            int i = sd->linearAxis();
656 >            int j = (i + 1) % 3;
657 >            int k = (i + 2) % 3;
658 >            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
659 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
660 >          } else {                        
661 >            value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
662 >              + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
663 >              + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
664 >          }
665 >        } //angular momenta exchange enabled
666 >        value *= 0.5;
667 >        break;
668 >      case rnemdPx :
669 >        value = mass * vel[0];
670 >        break;
671 >      case rnemdPy :
672 >        value = mass * vel[1];
673 >        break;
674 >      case rnemdPz :
675 >        value = mass * vel[2];
676 >        break;
677 >      default :
678 >        break;
679 >      }
680 >      if (!max_found) {
681 >        max_val = value;
682 >        max_sd = sd;
683 >        max_found = true;
684 >      } else {
685 >        if (max_val < value) {
686 >          max_val = value;
687 >          max_sd = sd;
688          }
689 +      }  
690 +    }
691          
692 <        if (binNo == 0) {
693 <          if (!min_found) {
694 <            min_val = value;
695 <            min_sd = sd;
696 <            min_found = true;
697 <          } else {
698 <            if (min_val > value) {
699 <              min_val = value;
700 <              min_sd = sd;
701 <            }
702 <          }
703 <        } else { //midBin_
704 <          if (!max_found) {
705 <            max_val = value;
706 <            max_sd = sd;
707 <            max_found = true;
708 <          } else {
709 <            if (max_val < value) {
710 <              max_val = value;
711 <              max_sd = sd;
712 <            }
713 <          }      
714 <        }
692 >    for (sd = seleManB_.beginSelected(selej); sd != NULL;
693 >         sd = seleManB_.nextSelected(selej)) {
694 >
695 >      Vector3d pos = sd->getPos();
696 >      
697 >      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
698 >      
699 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
700 >        currentSnap_->wrapVector(pos);
701 >      
702 >      RealType mass = sd->getMass();
703 >      Vector3d vel = sd->getVel();
704 >      RealType value;
705 >      
706 >      switch(rnemdFluxType_) {
707 >      case rnemdKE :
708 >        
709 >        value = mass * vel.lengthSquare();
710 >        
711 >        if (sd->isDirectional()) {
712 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
713 >          Mat3x3d I = sd->getI();
714 >          
715 >          if (sd->isLinear()) {
716 >            int i = sd->linearAxis();
717 >            int j = (i + 1) % 3;
718 >            int k = (i + 2) % 3;
719 >            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
720 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
721 >          } else {                        
722 >            value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
723 >              + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
724 >              + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
725 >          }
726 >        } //angular momenta exchange enabled
727 >        value *= 0.5;
728 >        break;
729 >      case rnemdPx :
730 >        value = mass * vel[0];
731 >        break;
732 >      case rnemdPy :
733 >        value = mass * vel[1];
734 >        break;
735 >      case rnemdPz :
736 >        value = mass * vel[2];
737 >        break;
738 >      default :
739 >        break;
740        }
741 +      
742 +      if (!min_found) {
743 +        min_val = value;
744 +        min_sd = sd;
745 +        min_found = true;
746 +      } else {
747 +        if (min_val > value) {
748 +          min_val = value;
749 +          min_sd = sd;
750 +        }
751 +      }
752      }
753 <
754 < #ifdef IS_MPI
755 <    int nProc, worldRank;
756 <
438 <    nProc = MPI::COMM_WORLD.Get_size();
439 <    worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
440 <
753 >    
754 > #ifdef IS_MPI    
755 >    int worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
756 >    
757      bool my_min_found = min_found;
758      bool my_max_found = max_found;
759  
# Line 454 | Line 770 | namespace OpenMD {
770          RealType val;
771          int rank;
772        } max_vals, min_vals;
773 <    
773 >      
774        if (my_min_found) {
775          min_vals.val = min_val;
776        } else {
# Line 492 | Line 808 | namespace OpenMD {
808            Vector3d max_vel = max_sd->getVel();
809            RealType temp_vel;
810            
811 <          switch(rnemdType_) {
812 <          case rnemdKineticSwap :
811 >          switch(rnemdFluxType_) {
812 >          case rnemdKE :
813              min_sd->setVel(max_vel);
814              max_sd->setVel(min_vel);
815              if (min_sd->isDirectional() && max_sd->isDirectional()) {
# Line 544 | Line 860 | namespace OpenMD {
860                                     min_vel.getArrayPointer(), 3, MPI::REALTYPE,
861                                     min_vals.rank, 0, status);
862            
863 <          switch(rnemdType_) {
864 <          case rnemdKineticSwap :
863 >          switch(rnemdFluxType_) {
864 >          case rnemdKE :
865              max_sd->setVel(min_vel);
866              //angular momenta exchange enabled
867              if (max_sd->isDirectional()) {
# Line 590 | Line 906 | namespace OpenMD {
906                                     max_vel.getArrayPointer(), 3, MPI::REALTYPE,
907                                     max_vals.rank, 0, status);
908            
909 <          switch(rnemdType_) {
910 <          case rnemdKineticSwap :
909 >          switch(rnemdFluxType_) {
910 >          case rnemdKE :
911              min_sd->setVel(max_vel);
912              //angular momenta exchange enabled
913              if (min_sd->isDirectional()) {
# Line 625 | Line 941 | namespace OpenMD {
941            }
942          }
943   #endif
944 <        exchangeSum_ += max_val - min_val;
944 >        
945 >        switch(rnemdFluxType_) {
946 >        case rnemdKE:
947 >          kineticExchange_ += max_val - min_val;
948 >          break;
949 >        case rnemdPx:
950 >          momentumExchange_.x() += max_val - min_val;
951 >          break;
952 >        case rnemdPy:
953 >          momentumExchange_.y() += max_val - min_val;
954 >          break;
955 >        case rnemdPz:
956 >          momentumExchange_.z() += max_val - min_val;
957 >          break;
958 >        default:
959 >          break;
960 >        }
961        } else {        
962          sprintf(painCave.errMsg,
963 <                "RNEMD: exchange NOT performed because min_val > max_val\n");
963 >                "RNEMD::doSwap exchange NOT performed because min_val > max_val\n");
964          painCave.isFatal = 0;
965          painCave.severity = OPENMD_INFO;
966          simError();        
# Line 636 | Line 968 | namespace OpenMD {
968        }
969      } else {
970        sprintf(painCave.errMsg,
971 <              "RNEMD: exchange NOT performed because selected object\n"
972 <              "\tnot present in at least one of the two slabs.\n");
971 >              "RNEMD::doSwap exchange NOT performed because selected object\n"
972 >              "\twas not present in at least one of the two slabs.\n");
973        painCave.isFatal = 0;
974        painCave.severity = OPENMD_INFO;
975        simError();        
976        failTrialCount_++;
977 <    }
646 <    
977 >    }    
978    }
979    
980 <  void RNEMD::doScale() {
980 >  void RNEMD::doNIVS(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
981 >    if (!doRNEMD_) return;
982 >    int selei;
983 >    int selej;
984  
985      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
986 +    RealType time = currentSnap_->getTime();    
987      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
988  
654    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
655
656    int selei;
989      StuntDouble* sd;
658    int idx;
990  
991      vector<StuntDouble*> hotBin, coldBin;
992  
# Line 674 | Line 1005 | namespace OpenMD {
1005      RealType Kcz = 0.0;
1006      RealType Kcw = 0.0;
1007  
1008 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1009 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1008 >    for (sd = smanA.beginSelected(selei); sd != NULL;
1009 >         sd = smanA.nextSelected(selei)) {
1010  
680      idx = sd->getLocalIndex();
681
1011        Vector3d pos = sd->getPos();
1012 <
1012 >      
1013        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1014 <
1014 >      
1015        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1016          currentSnap_->wrapVector(pos);
1017 <
1018 <      // which bin is this stuntdouble in?
1019 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1020 <
1021 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
1022 <
1023 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
1024 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
1025 <        
1026 <        RealType mass = sd->getMass();
1027 <        Vector3d vel = sd->getVel();
1028 <      
1029 <        if (binNo == 0) {
1030 <          hotBin.push_back(sd);
1031 <          Phx += mass * vel.x();
1032 <          Phy += mass * vel.y();
1033 <          Phz += mass * vel.z();
1034 <          Khx += mass * vel.x() * vel.x();
1035 <          Khy += mass * vel.y() * vel.y();
1036 <          Khz += mass * vel.z() * vel.z();
1037 <          //if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1038 <          if (sd->isDirectional()) {
1039 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
1040 <            Mat3x3d I = sd->getI();
1041 <            if (sd->isLinear()) {
1042 <              int i = sd->linearAxis();
714 <              int j = (i + 1) % 3;
715 <              int k = (i + 2) % 3;
716 <              Khw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
717 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
718 <            } else {
719 <              Khw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
720 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
721 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
722 <            }
723 <          }
724 <          //}
725 <        } else { //midBin_
726 <          coldBin.push_back(sd);
727 <          Pcx += mass * vel.x();
728 <          Pcy += mass * vel.y();
729 <          Pcz += mass * vel.z();
730 <          Kcx += mass * vel.x() * vel.x();
731 <          Kcy += mass * vel.y() * vel.y();
732 <          Kcz += mass * vel.z() * vel.z();
733 <          //if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
734 <          if (sd->isDirectional()) {
735 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
736 <            Mat3x3d I = sd->getI();
737 <            if (sd->isLinear()) {
738 <              int i = sd->linearAxis();
739 <              int j = (i + 1) % 3;
740 <              int k = (i + 2) % 3;
741 <              Kcw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
742 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
743 <            } else {
744 <              Kcw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
745 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
746 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
747 <            }
748 <          }
749 <          //}
750 <        }
1017 >      
1018 >      
1019 >      RealType mass = sd->getMass();
1020 >      Vector3d vel = sd->getVel();
1021 >      
1022 >      hotBin.push_back(sd);
1023 >      Phx += mass * vel.x();
1024 >      Phy += mass * vel.y();
1025 >      Phz += mass * vel.z();
1026 >      Khx += mass * vel.x() * vel.x();
1027 >      Khy += mass * vel.y() * vel.y();
1028 >      Khz += mass * vel.z() * vel.z();
1029 >      if (sd->isDirectional()) {
1030 >        Vector3d angMom = sd->getJ();
1031 >        Mat3x3d I = sd->getI();
1032 >        if (sd->isLinear()) {
1033 >          int i = sd->linearAxis();
1034 >          int j = (i + 1) % 3;
1035 >          int k = (i + 2) % 3;
1036 >          Khw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1037 >            angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1038 >        } else {
1039 >          Khw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
1040 >            + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
1041 >            + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1042 >        }
1043        }
1044      }
1045 +    for (sd = smanB.beginSelected(selej); sd != NULL;
1046 +         sd = smanB.nextSelected(selej)) {
1047 +      Vector3d pos = sd->getPos();
1048 +      
1049 +      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1050 +      
1051 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1052 +        currentSnap_->wrapVector(pos);
1053 +            
1054 +      RealType mass = sd->getMass();
1055 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1056 +
1057 +      coldBin.push_back(sd);
1058 +      Pcx += mass * vel.x();
1059 +      Pcy += mass * vel.y();
1060 +      Pcz += mass * vel.z();
1061 +      Kcx += mass * vel.x() * vel.x();
1062 +      Kcy += mass * vel.y() * vel.y();
1063 +      Kcz += mass * vel.z() * vel.z();
1064 +      if (sd->isDirectional()) {
1065 +        Vector3d angMom = sd->getJ();
1066 +        Mat3x3d I = sd->getI();
1067 +        if (sd->isLinear()) {
1068 +          int i = sd->linearAxis();
1069 +          int j = (i + 1) % 3;
1070 +          int k = (i + 2) % 3;
1071 +          Kcw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1072 +            angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1073 +        } else {
1074 +          Kcw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
1075 +            + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
1076 +            + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1077 +        }
1078 +      }
1079 +    }
1080      
1081      Khx *= 0.5;
1082      Khy *= 0.5;
# Line 760 | Line 1087 | namespace OpenMD {
1087      Kcz *= 0.5;
1088      Kcw *= 0.5;
1089  
763    std::cerr << "Khx= " << Khx << "\tKhy= " << Khy << "\tKhz= " << Khz
764              << "\tKhw= " << Khw << "\tKcx= " << Kcx << "\tKcy= " << Kcy
765              << "\tKcz= " << Kcz << "\tKcw= " << Kcw << "\n";
766    std::cerr << "Phx= " << Phx << "\tPhy= " << Phy << "\tPhz= " << Phz
767              << "\tPcx= " << Pcx << "\tPcy= " << Pcy << "\tPcz= " <<Pcz<<"\n";
768
1090   #ifdef IS_MPI
1091      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Phx, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1092      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Phy, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
# Line 791 | Line 1112 | namespace OpenMD {
1112      RealType pz = Pcz / Phz;
1113      RealType c, x, y, z;
1114      bool successfulScale = false;
1115 <    if ((rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) ||
1116 <        (rnemdType_ == rnemdKineticScaleAM)) {
1115 >    if ((rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) ||
1116 >        (rnemdFluxType_ == rnemdRotKE)) {
1117        //may need sanity check Khw & Kcw > 0
1118  
1119 <      if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1120 <        c = 1.0 - targetFlux_ / (Kcx + Kcy + Kcz + Kcw);
1119 >      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1120 >        c = 1.0 - kineticTarget_ / (Kcx + Kcy + Kcz + Kcw);
1121        } else {
1122 <        c = 1.0 - targetFlux_ / Kcw;
1122 >        c = 1.0 - kineticTarget_ / Kcw;
1123        }
1124  
1125        if ((c > 0.81) && (c < 1.21)) {//restrict scaling coefficients
1126          c = sqrt(c);
1127 <        std::cerr << "cold slab scaling coefficient: " << c << endl;
807 <        //now convert to hotBin coefficient
1127 >
1128          RealType w = 0.0;
1129 <        if (rnemdType_ ==  rnemdKineticScaleVAM) {
1129 >        if (rnemdFluxType_ ==  rnemdFullKE) {
1130            x = 1.0 + px * (1.0 - c);
1131            y = 1.0 + py * (1.0 - c);
1132            z = 1.0 + pz * (1.0 - c);
# Line 820 | Line 1140 | namespace OpenMD {
1140            */
1141            if ((fabs(x - 1.0) < 0.1) && (fabs(y - 1.0) < 0.1) &&
1142                (fabs(z - 1.0) < 0.1)) {
1143 <            w = 1.0 + (targetFlux_ + Khx * (1.0 - x * x) + Khy * (1.0 - y * y)
1143 >            w = 1.0 + (kineticTarget_
1144 >                       + Khx * (1.0 - x * x) + Khy * (1.0 - y * y)
1145                         + Khz * (1.0 - z * z)) / Khw;
1146            }//no need to calculate w if x, y or z is out of range
1147          } else {
1148 <          w = 1.0 + targetFlux_ / Khw;
1148 >          w = 1.0 + kineticTarget_ / Khw;
1149          }
1150          if ((w > 0.81) && (w < 1.21)) {//restrict scaling coefficients
1151            //if w is in the right range, so should be x, y, z.
1152            vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1153            Vector3d vel;
1154 <          for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1155 <            if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1154 >          for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); ++sdi) {
1155 >            if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1156                vel = (*sdi)->getVel() * c;
836              //vel.x() *= c;
837              //vel.y() *= c;
838              //vel.z() *= c;
1157                (*sdi)->setVel(vel);
1158              }
1159              if ((*sdi)->isDirectional()) {
1160                Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * c;
843              //angMom[0] *= c;
844              //angMom[1] *= c;
845              //angMom[2] *= c;
1161                (*sdi)->setJ(angMom);
1162              }
1163            }
1164            w = sqrt(w);
1165 <          std::cerr << "xh= " << x << "\tyh= " << y << "\tzh= " << z
1166 <                    << "\twh= " << w << endl;
852 <          for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
853 <            if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1165 >          for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); ++sdi) {
1166 >            if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1167                vel = (*sdi)->getVel();
1168                vel.x() *= x;
1169                vel.y() *= y;
# Line 859 | Line 1172 | namespace OpenMD {
1172              }
1173              if ((*sdi)->isDirectional()) {
1174                Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * w;
862              //angMom[0] *= w;
863              //angMom[1] *= w;
864              //angMom[2] *= w;
1175                (*sdi)->setJ(angMom);
1176              }
1177            }
1178            successfulScale = true;
1179 <          exchangeSum_ += targetFlux_;
1179 >          kineticExchange_ += kineticTarget_;
1180          }
1181        }
1182      } else {
1183        RealType a000, a110, c0, a001, a111, b01, b11, c1;
1184 <      switch(rnemdType_) {
1185 <      case rnemdKineticScale :
1184 >      switch(rnemdFluxType_) {
1185 >      case rnemdKE :
1186          /* used hotBin coeff's & only scale x & y dimensions
1187             RealType px = Phx / Pcx;
1188             RealType py = Phy / Pcy;
1189             a110 = Khy;
1190 <           c0 = - Khx - Khy - targetFlux_;
1190 >           c0 = - Khx - Khy - kineticTarget_;
1191             a000 = Khx;
1192             a111 = Kcy * py * py;
1193             b11 = -2.0 * Kcy * py * (1.0 + py);
1194 <           c1 = Kcy * py * (2.0 + py) + Kcx * px * ( 2.0 + px) + targetFlux_;
1194 >           c1 = Kcy * py * (2.0 + py) + Kcx * px * ( 2.0 + px) + kineticTarget_;
1195             b01 = -2.0 * Kcx * px * (1.0 + px);
1196             a001 = Kcx * px * px;
1197          */
1198          //scale all three dimensions, let c_x = c_y
1199          a000 = Kcx + Kcy;
1200          a110 = Kcz;
1201 <        c0 = targetFlux_ - Kcx - Kcy - Kcz;
1201 >        c0 = kineticTarget_ - Kcx - Kcy - Kcz;
1202          a001 = Khx * px * px + Khy * py * py;
1203          a111 = Khz * pz * pz;
1204          b01 = -2.0 * (Khx * px * (1.0 + px) + Khy * py * (1.0 + py));
1205          b11 = -2.0 * Khz * pz * (1.0 + pz);
1206          c1 = Khx * px * (2.0 + px) + Khy * py * (2.0 + py)
1207 <          + Khz * pz * (2.0 + pz) - targetFlux_;
1207 >          + Khz * pz * (2.0 + pz) - kineticTarget_;
1208          break;
1209 <      case rnemdPxScale :
1210 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcx;
1209 >      case rnemdPx :
1210 >        c = 1 - momentumTarget_.x() / Pcx;
1211          a000 = Kcy;
1212          a110 = Kcz;
1213          c0 = Kcx * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 908 | Line 1218 | namespace OpenMD {
1218          c1 = Khy * py * (2.0 + py) + Khz * pz * (2.0 + pz)
1219            + Khx * (fastpow(c * px - px - 1.0, 2) - 1.0);
1220          break;
1221 <      case rnemdPyScale :
1222 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcy;
1221 >      case rnemdPy :
1222 >        c = 1 - momentumTarget_.y() / Pcy;
1223          a000 = Kcx;
1224          a110 = Kcz;
1225          c0 = Kcy * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 920 | Line 1230 | namespace OpenMD {
1230          c1 = Khx * px * (2.0 + px) + Khz * pz * (2.0 + pz)
1231            + Khy * (fastpow(c * py - py - 1.0, 2) - 1.0);
1232          break;
1233 <      case rnemdPzScale ://we don't really do this, do we?
1234 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcz;
1233 >      case rnemdPz ://we don't really do this, do we?
1234 >        c = 1 - momentumTarget_.z() / Pcz;
1235          a000 = Kcx;
1236          a110 = Kcy;
1237          c0 = Kcz * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 971 | Line 1281 | namespace OpenMD {
1281        vector<RealType>::iterator ri;
1282        RealType r1, r2, alpha0;
1283        vector<pair<RealType,RealType> > rps;
1284 <      for (ri = realRoots.begin(); ri !=realRoots.end(); ri++) {
1284 >      for (ri = realRoots.begin(); ri !=realRoots.end(); ++ri) {
1285          r2 = *ri;
1286          //check if FindRealRoots() give the right answer
1287          if ( fabs(u0 + r2 * (u1 + r2 * (u2 + r2 * (u3 + r2 * u4)))) > 1e-6 ) {
# Line 1003 | Line 1313 | namespace OpenMD {
1313          RealType diff;
1314          pair<RealType,RealType> bestPair = make_pair(1.0, 1.0);
1315          vector<pair<RealType,RealType> >::iterator rpi;
1316 <        for (rpi = rps.begin(); rpi != rps.end(); rpi++) {
1316 >        for (rpi = rps.begin(); rpi != rps.end(); ++rpi) {
1317            r1 = (*rpi).first;
1318            r2 = (*rpi).second;
1319 <          switch(rnemdType_) {
1320 <          case rnemdKineticScale :
1319 >          switch(rnemdFluxType_) {
1320 >          case rnemdKE :
1321              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1322                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcx, 2)
1323                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcy, 2);
1324              break;
1325 <          case rnemdPxScale :
1325 >          case rnemdPx :
1326              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1327                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcy, 2);
1328              break;
1329 <          case rnemdPyScale :
1329 >          case rnemdPy :
1330              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1331                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcx, 2);
1332              break;
1333 <          case rnemdPzScale :
1333 >          case rnemdPz :
1334              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1335                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcy/Kcx, 2);
1336            default :
# Line 1034 | Line 1344 | namespace OpenMD {
1344   #ifdef IS_MPI
1345          if (worldRank == 0) {
1346   #endif
1347 <          sprintf(painCave.errMsg,
1348 <                  "RNEMD: roots r1= %lf\tr2 = %lf\n",
1349 <                  bestPair.first, bestPair.second);
1350 <          painCave.isFatal = 0;
1351 <          painCave.severity = OPENMD_INFO;
1352 <          simError();
1347 >          // sprintf(painCave.errMsg,
1348 >          //         "RNEMD: roots r1= %lf\tr2 = %lf\n",
1349 >          //         bestPair.first, bestPair.second);
1350 >          // painCave.isFatal = 0;
1351 >          // painCave.severity = OPENMD_INFO;
1352 >          // simError();
1353   #ifdef IS_MPI
1354          }
1355   #endif
1356          
1357 <        switch(rnemdType_) {
1358 <        case rnemdKineticScale :
1357 >        switch(rnemdFluxType_) {
1358 >        case rnemdKE :
1359            x = bestPair.first;
1360            y = bestPair.first;
1361            z = bestPair.second;
1362            break;
1363 <        case rnemdPxScale :
1363 >        case rnemdPx :
1364            x = c;
1365            y = bestPair.first;
1366            z = bestPair.second;
1367            break;
1368 <        case rnemdPyScale :
1368 >        case rnemdPy :
1369            x = bestPair.first;
1370            y = c;
1371            z = bestPair.second;
1372            break;
1373 <        case rnemdPzScale :
1373 >        case rnemdPz :
1374            x = bestPair.first;
1375            y = bestPair.second;
1376            z = c;
# Line 1070 | Line 1380 | namespace OpenMD {
1380          }
1381          vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1382          Vector3d vel;
1383 <        for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1383 >        for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); ++sdi) {
1384            vel = (*sdi)->getVel();
1385            vel.x() *= x;
1386            vel.y() *= y;
# Line 1081 | Line 1391 | namespace OpenMD {
1391          x = 1.0 + px * (1.0 - x);
1392          y = 1.0 + py * (1.0 - y);
1393          z = 1.0 + pz * (1.0 - z);
1394 <        for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
1394 >        for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); ++sdi) {
1395            vel = (*sdi)->getVel();
1396            vel.x() *= x;
1397            vel.y() *= y;
# Line 1089 | Line 1399 | namespace OpenMD {
1399            (*sdi)->setVel(vel);
1400          }
1401          successfulScale = true;
1402 <        exchangeSum_ += targetFlux_;
1402 >        switch(rnemdFluxType_) {
1403 >        case rnemdKE :
1404 >          kineticExchange_ += kineticTarget_;
1405 >          break;
1406 >        case rnemdPx :
1407 >        case rnemdPy :
1408 >        case rnemdPz :
1409 >          momentumExchange_ += momentumTarget_;
1410 >          break;          
1411 >        default :
1412 >          break;
1413 >        }      
1414        }
1415      }
1416      if (successfulScale != true) {
1417        sprintf(painCave.errMsg,
1418 <              "RNEMD: exchange NOT performed!\n");
1418 >              "RNEMD::doNIVS exchange NOT performed - roots that solve\n"
1419 >              "\tthe constraint equations may not exist or there may be\n"
1420 >              "\tno selected objects in one or both slabs.\n");
1421        painCave.isFatal = 0;
1422        painCave.severity = OPENMD_INFO;
1423        simError();        
1424        failTrialCount_++;
1425      }
1426    }
1427 +  
1428 +  void RNEMD::doVSS(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
1429 +    if (!doRNEMD_) return;
1430 +    int selei;
1431 +    int selej;
1432  
1105  void RNEMD::doShiftScale() {
1106
1433      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1434 +    RealType time = currentSnap_->getTime();    
1435      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1436  
1110    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1111
1112    int selei;
1437      StuntDouble* sd;
1114    int idx;
1438  
1439      vector<StuntDouble*> hotBin, coldBin;
1440  
1441      Vector3d Ph(V3Zero);
1442 +    Vector3d Lh(V3Zero);
1443      RealType Mh = 0.0;
1444 +    Mat3x3d Ih(0.0);
1445      RealType Kh = 0.0;
1446      Vector3d Pc(V3Zero);
1447 +    Vector3d Lc(V3Zero);
1448      RealType Mc = 0.0;
1449 +    Mat3x3d Ic(0.0);
1450      RealType Kc = 0.0;
1451  
1452 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1453 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1452 >    // Constraints can be on only the linear or angular momentum, but
1453 >    // not both.  Usually, the user will specify which they want, but
1454 >    // in case they don't, the use of periodic boundaries should make
1455 >    // the choice for us.
1456 >    bool doLinearPart = false;
1457 >    bool doAngularPart = false;
1458  
1459 <      idx = sd->getLocalIndex();
1459 >    switch (rnemdFluxType_) {
1460 >    case rnemdPx:
1461 >    case rnemdPy:
1462 >    case rnemdPz:
1463 >    case rnemdPvector:
1464 >    case rnemdKePx:
1465 >    case rnemdKePy:
1466 >    case rnemdKePvector:
1467 >      doLinearPart = true;
1468 >      break;
1469 >    case rnemdLx:
1470 >    case rnemdLy:
1471 >    case rnemdLz:
1472 >    case rnemdLvector:
1473 >    case rnemdKeLx:
1474 >    case rnemdKeLy:
1475 >    case rnemdKeLz:
1476 >    case rnemdKeLvector:
1477 >      doAngularPart = true;
1478 >      break;
1479 >    case rnemdKE:
1480 >    case rnemdRotKE:
1481 >    case rnemdFullKE:
1482 >    default:
1483 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1484 >        doLinearPart = true;
1485 >      else
1486 >        doAngularPart = true;
1487 >      break;
1488 >    }
1489 >    
1490 >    for (sd = smanA.beginSelected(selei); sd != NULL;
1491 >         sd = smanA.nextSelected(selei)) {
1492  
1493        Vector3d pos = sd->getPos();
1494  
1495        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1496 +      
1497 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1498 +        currentSnap_->wrapVector(pos);
1499 +      
1500 +      RealType mass = sd->getMass();
1501 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1502 +      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1503 +      RealType r2;
1504 +      
1505 +      hotBin.push_back(sd);
1506 +      Ph += mass * vel;
1507 +      Mh += mass;
1508 +      Kh += mass * vel.lengthSquare();
1509 +      Lh += mass * cross(rPos, vel);
1510 +      Ih -= outProduct(rPos, rPos) * mass;
1511 +      r2 = rPos.lengthSquare();
1512 +      Ih(0, 0) += mass * r2;
1513 +      Ih(1, 1) += mass * r2;
1514 +      Ih(2, 2) += mass * r2;
1515 +      
1516 +      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1517 +        if (sd->isDirectional()) {
1518 +          Vector3d angMom = sd->getJ();
1519 +          Mat3x3d I = sd->getI();
1520 +          if (sd->isLinear()) {
1521 +            int i = sd->linearAxis();
1522 +            int j = (i + 1) % 3;
1523 +            int k = (i + 2) % 3;
1524 +            Kh += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1525 +              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1526 +          } else {
1527 +            Kh += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1528 +              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1529 +              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1530 +          }
1531 +        }
1532 +      }
1533 +    }
1534 +    for (sd = smanB.beginSelected(selej); sd != NULL;
1535 +         sd = smanB.nextSelected(selej)) {
1536  
1537 +      Vector3d pos = sd->getPos();
1538 +      
1539 +      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1540 +      
1541        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1542          currentSnap_->wrapVector(pos);
1543 +      
1544 +      RealType mass = sd->getMass();
1545 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1546 +      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1547 +      RealType r2;
1548  
1549 <      // which bin is this stuntdouble in?
1550 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1551 <
1552 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
1553 <
1554 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
1555 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
1556 <        
1557 <        RealType mass = sd->getMass();
1558 <        Vector3d vel = sd->getVel();
1559 <      
1560 <        if (binNo == 0) {
1561 <          hotBin.push_back(sd);
1562 <          //std::cerr << "before, velocity = " << vel << endl;
1563 <          Ph += mass * vel;
1564 <          //std::cerr << "after, velocity = " << vel << endl;
1565 <          Mh += mass;
1566 <          Kh += mass * vel.lengthSquare();
1567 <          if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1568 <            if (sd->isDirectional()) {
1569 <              Vector3d angMom = sd->getJ();
1570 <              Mat3x3d I = sd->getI();
1571 <              if (sd->isLinear()) {
1572 <                int i = sd->linearAxis();
1573 <                int j = (i + 1) % 3;
1574 <                int k = (i + 2) % 3;
1575 <                Kh += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1164 <                  angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1165 <              } else {
1166 <                Kh += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1167 <                  angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1168 <                  angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1169 <              }
1170 <            }
1171 <          }
1172 <        } else { //midBin_
1173 <          coldBin.push_back(sd);
1174 <          Pc += mass * vel;
1175 <          Mc += mass;
1176 <          Kc += mass * vel.lengthSquare();
1177 <          if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1178 <            if (sd->isDirectional()) {
1179 <              Vector3d angMom = sd->getJ();
1180 <              Mat3x3d I = sd->getI();
1181 <              if (sd->isLinear()) {
1182 <                int i = sd->linearAxis();
1183 <                int j = (i + 1) % 3;
1184 <                int k = (i + 2) % 3;
1185 <                Kc += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1186 <                  angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1187 <              } else {
1188 <                Kc += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1189 <                  angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1190 <                  angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1191 <              }
1192 <            }
1193 <          }
1194 <        }
1549 >      coldBin.push_back(sd);
1550 >      Pc += mass * vel;
1551 >      Mc += mass;
1552 >      Kc += mass * vel.lengthSquare();
1553 >      Lc += mass * cross(rPos, vel);
1554 >      Ic -= outProduct(rPos, rPos) * mass;
1555 >      r2 = rPos.lengthSquare();
1556 >      Ic(0, 0) += mass * r2;
1557 >      Ic(1, 1) += mass * r2;
1558 >      Ic(2, 2) += mass * r2;
1559 >      
1560 >      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1561 >        if (sd->isDirectional()) {
1562 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
1563 >          Mat3x3d I = sd->getI();
1564 >          if (sd->isLinear()) {
1565 >            int i = sd->linearAxis();
1566 >            int j = (i + 1) % 3;
1567 >            int k = (i + 2) % 3;
1568 >            Kc += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1569 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1570 >          } else {
1571 >            Kc += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1572 >              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1573 >              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1574 >          }
1575 >        }
1576        }
1577      }
1578      
1579      Kh *= 0.5;
1580      Kc *= 0.5;
1581 <
1201 <    std::cerr << "Mh= " << Mh << "\tKh= " << Kh << "\tMc= " << Mc
1202 <              << "\tKc= " << Kc << endl;
1203 <    std::cerr << "Ph= " << Ph << "\tPc= " << Pc << endl;
1204 <
1581 >    
1582   #ifdef IS_MPI
1583      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Ph[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1584      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Pc[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1585 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Lh[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1586 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Lc[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1587      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Mh, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1588      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Kh, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1589      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Mc, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1590      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Kc, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1591 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, Ih.getArrayPointer(), 9,
1592 +                              MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1593 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, Ic.getArrayPointer(), 9,
1594 +                              MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1595   #endif
1596 +    
1597  
1598 +    Vector3d ac, acrec, bc, bcrec;
1599 +    Vector3d ah, ahrec, bh, bhrec;
1600 +    RealType cNumerator, cDenominator;
1601 +    RealType hNumerator, hDenominator;
1602 +
1603 +
1604      bool successfulExchange = false;
1605      if ((Mh > 0.0) && (Mc > 0.0)) {//both slabs are not empty
1606        Vector3d vc = Pc / Mc;
1607 <      Vector3d ac = njzp_ / Mc + vc;
1608 <      RealType cNumerator = Kc - targetJzKE_ - 0.5 * Mc * ac.lengthSquare();
1607 >      ac = -momentumTarget_ / Mc + vc;
1608 >      acrec = -momentumTarget_ / Mc;
1609 >      
1610 >      // We now need the inverse of the inertia tensor to calculate the
1611 >      // angular velocity of the cold slab;
1612 >      Mat3x3d Ici = Ic.inverse();
1613 >      Vector3d omegac = Ici * Lc;
1614 >      bc  = -(Ici * angularMomentumTarget_) + omegac;
1615 >      bcrec = bc - omegac;
1616 >      
1617 >      cNumerator = Kc - kineticTarget_;
1618 >      if (doLinearPart)
1619 >        cNumerator -= 0.5 * Mc * ac.lengthSquare();
1620 >      
1621 >      if (doAngularPart)
1622 >        cNumerator -= 0.5 * ( dot(bc, Ic * bc));
1623 >
1624        if (cNumerator > 0.0) {
1625 <        RealType cDenominator = Kc - 0.5 * Mc * vc.lengthSquare();
1625 >        
1626 >        cDenominator = Kc;
1627 >
1628 >        if (doLinearPart)
1629 >          cDenominator -= 0.5 * Mc * vc.lengthSquare();
1630 >
1631 >        if (doAngularPart)
1632 >          cDenominator -= 0.5*(dot(omegac, Ic * omegac));
1633 >        
1634          if (cDenominator > 0.0) {
1635            RealType c = sqrt(cNumerator / cDenominator);
1636            if ((c > 0.9) && (c < 1.1)) {//restrict scaling coefficients
1637 +            
1638              Vector3d vh = Ph / Mh;
1639 <            Vector3d ah = jzp_ / Mh + vh;
1640 <            RealType hNumerator = Kh + targetJzKE_
1641 <              - 0.5 * Mh * ah.lengthSquare();
1642 <            if (hNumerator > 0.0) {
1643 <              RealType hDenominator = Kh - 0.5 * Mh * vh.lengthSquare();
1639 >            ah = momentumTarget_ / Mh + vh;
1640 >            ahrec = momentumTarget_ / Mh;
1641 >            
1642 >            // We now need the inverse of the inertia tensor to
1643 >            // calculate the angular velocity of the hot slab;
1644 >            Mat3x3d Ihi = Ih.inverse();
1645 >            Vector3d omegah = Ihi * Lh;
1646 >            bh  = (Ihi * angularMomentumTarget_) + omegah;
1647 >            bhrec = bh - omegah;
1648 >            
1649 >            hNumerator = Kh + kineticTarget_;
1650 >            if (doLinearPart)
1651 >              hNumerator -= 0.5 * Mh * ah.lengthSquare();
1652 >            
1653 >            if (doAngularPart)
1654 >              hNumerator -= 0.5 * ( dot(bh, Ih * bh));
1655 >              
1656 >            if (hNumerator > 0.0) {
1657 >              
1658 >              hDenominator = Kh;
1659 >              if (doLinearPart)
1660 >                hDenominator -= 0.5 * Mh * vh.lengthSquare();
1661 >              if (doAngularPart)
1662 >                hDenominator -= 0.5*(dot(omegah, Ih * omegah));
1663 >              
1664                if (hDenominator > 0.0) {
1665                  RealType h = sqrt(hNumerator / hDenominator);
1666                  if ((h > 0.9) && (h < 1.1)) {
1667 <                  std::cerr << "cold slab scaling coefficient: " << c << "\n";
1234 <                  std::cerr << "hot slab scaling coefficient: " << h << "\n";
1667 >                  
1668                    vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1669                    Vector3d vel;
1670 <                  for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1670 >                  Vector3d rPos;
1671 >                  
1672 >                  for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); ++sdi) {
1673                      //vel = (*sdi)->getVel();
1674 <                    vel = ((*sdi)->getVel() - vc) * c + ac;
1674 >                    rPos = (*sdi)->getPos() - coordinateOrigin_;
1675 >                    if (doLinearPart)
1676 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - vc) * c + ac;
1677 >                    if (doAngularPart)
1678 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - cross(omegac, rPos)) * c + cross(bc, rPos);
1679 >
1680                      (*sdi)->setVel(vel);
1681 <                    if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1681 >                    if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1682                        if ((*sdi)->isDirectional()) {
1683                          Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * c;
1684                          (*sdi)->setJ(angMom);
1685                        }
1686                      }
1687                    }
1688 <                  for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
1688 >                  for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); ++sdi) {
1689                      //vel = (*sdi)->getVel();
1690 <                    vel = ((*sdi)->getVel() - vh) * h + ah;
1690 >                    rPos = (*sdi)->getPos() - coordinateOrigin_;
1691 >                    if (doLinearPart)
1692 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - vh) * h + ah;    
1693 >                    if (doAngularPart)
1694 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - cross(omegah, rPos)) * h + cross(bh, rPos);    
1695 >
1696                      (*sdi)->setVel(vel);
1697 <                    if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1697 >                    if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1698                        if ((*sdi)->isDirectional()) {
1699                          Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * h;
1700                          (*sdi)->setJ(angMom);
# Line 1257 | Line 1702 | namespace OpenMD {
1702                      }
1703                    }
1704                    successfulExchange = true;
1705 <                  exchangeSum_ += targetFlux_;
1706 <                  // this is a redundant variable for doShiftScale() so that
1707 <                  // RNEMD can output one exchange quantity needed in a job.
1263 <                  // need a better way to do this.
1705 >                  kineticExchange_ += kineticTarget_;
1706 >                  momentumExchange_ += momentumTarget_;
1707 >                  angularMomentumExchange_ += angularMomentumTarget_;
1708                  }
1709                }
1710              }
# Line 1270 | Line 1714 | namespace OpenMD {
1714      }
1715      if (successfulExchange != true) {
1716        sprintf(painCave.errMsg,
1717 <              "RNEMD: exchange NOT performed!\n");
1717 >              "RNEMD::doVSS exchange NOT performed - roots that solve\n"
1718 >              "\tthe constraint equations may not exist or there may be\n"
1719 >              "\tno selected objects in one or both slabs.\n");
1720        painCave.isFatal = 0;
1721        painCave.severity = OPENMD_INFO;
1722        simError();        
# Line 1278 | Line 1724 | namespace OpenMD {
1724      }
1725    }
1726  
1727 +  RealType RNEMD::getDividingArea() {
1728 +
1729 +    if (hasDividingArea_) return dividingArea_;
1730 +
1731 +    RealType areaA, areaB;
1732 +    Snapshot* snap = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1733 +
1734 +    if (hasSelectionA_) {
1735 +      int isd;
1736 +      StuntDouble* sd;
1737 +      vector<StuntDouble*> aSites;
1738 +      seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
1739 +      for (sd = seleManA_.beginSelected(isd); sd != NULL;
1740 +           sd = seleManA_.nextSelected(isd)) {
1741 +        aSites.push_back(sd);
1742 +      }
1743 +      ConvexHull* surfaceMeshA = new ConvexHull();
1744 +      surfaceMeshA->computeHull(aSites);
1745 +      areaA = surfaceMeshA->getArea();
1746 +      delete surfaceMeshA;
1747 +
1748 +    } else {
1749 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1750 +        // in periodic boundaries, the surface area is twice the x-y
1751 +        // area of the current box:
1752 +        areaA = 2.0 * snap->getXYarea();
1753 +      } else {
1754 +        // in non-periodic simulations, without explicitly setting
1755 +        // selections, the sphere radius sets the surface area of the
1756 +        // dividing surface:
1757 +        areaA = 4.0 * M_PI * pow(sphereARadius_, 2);
1758 +      }
1759 +    }
1760 +
1761 +
1762 +
1763 +    if (hasSelectionB_) {
1764 +      int isd;
1765 +      StuntDouble* sd;
1766 +      vector<StuntDouble*> bSites;
1767 +      seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
1768 +      for (sd = seleManB_.beginSelected(isd); sd != NULL;
1769 +           sd = seleManB_.nextSelected(isd)) {
1770 +        bSites.push_back(sd);
1771 +      }
1772 +      ConvexHull* surfaceMeshB = new ConvexHull();    
1773 +      surfaceMeshB->computeHull(bSites);
1774 +      areaB = surfaceMeshB->getArea();
1775 +      delete surfaceMeshB;
1776 +
1777 +    } else {
1778 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1779 +        // in periodic boundaries, the surface area is twice the x-y
1780 +        // area of the current box:
1781 +        areaB = 2.0 * snap->getXYarea();
1782 +      } else {
1783 +        // in non-periodic simulations, without explicitly setting
1784 +        // selections, but if a sphereBradius has been set, just use that:
1785 +        areaB = 4.0 * M_PI * pow(sphereBRadius_, 2);
1786 +      }
1787 +    }
1788 +    
1789 +    dividingArea_ = min(areaA, areaB);
1790 +    hasDividingArea_ = true;
1791 +    return dividingArea_;
1792 +  }
1793 +  
1794    void RNEMD::doRNEMD() {
1795 +    if (!doRNEMD_) return;
1796 +    trialCount_++;
1797  
1798 <    switch(rnemdType_) {
1799 <    case rnemdKineticScale :
1800 <    case rnemdKineticScaleVAM :
1801 <    case rnemdKineticScaleAM :
1802 <    case rnemdPxScale :
1803 <    case rnemdPyScale :
1804 <    case rnemdPzScale :
1805 <      doScale();
1798 >    // object evaluator:
1799 >    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
1800 >    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1801 >
1802 >    evaluatorA_.loadScriptString(selectionA_);
1803 >    evaluatorB_.loadScriptString(selectionB_);
1804 >
1805 >    seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
1806 >    seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
1807 >
1808 >    commonA_ = seleManA_ & seleMan_;
1809 >    commonB_ = seleManB_ & seleMan_;
1810 >
1811 >    // Target exchange quantities (in each exchange) = dividingArea * dt * flux
1812 >    // dt = exchange time interval
1813 >    // flux = target flux
1814 >    // dividingArea = smallest dividing surface between the two regions
1815 >
1816 >    hasDividingArea_ = false;
1817 >    RealType area = getDividingArea();
1818 >
1819 >    kineticTarget_ = kineticFlux_ * exchangeTime_ * area;
1820 >    momentumTarget_ = momentumFluxVector_ * exchangeTime_ * area;
1821 >    angularMomentumTarget_ = angularMomentumFluxVector_ * exchangeTime_ * area;
1822 >
1823 >    switch(rnemdMethod_) {
1824 >    case rnemdSwap:
1825 >      doSwap(commonA_, commonB_);
1826        break;
1827 <    case rnemdKineticSwap :
1828 <    case rnemdPx :
1294 <    case rnemdPy :
1295 <    case rnemdPz :
1296 <      doSwap();
1827 >    case rnemdNIVS:
1828 >      doNIVS(commonA_, commonB_);
1829        break;
1830 <    case rnemdShiftScaleV :
1831 <    case rnemdShiftScaleVAM :
1300 <      doShiftScale();
1830 >    case rnemdVSS:
1831 >      doVSS(commonA_, commonB_);
1832        break;
1833 <    case rnemdUnknown :
1833 >    case rnemdUnkownMethod:
1834      default :
1835        break;
1836      }
1837    }
1838  
1839    void RNEMD::collectData() {
1840 <
1840 >    if (!doRNEMD_) return;
1841      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1842 +    
1843 +    // collectData can be called more frequently than the doRNEMD, so use the
1844 +    // computed area from the last exchange time:
1845 +    RealType area = getDividingArea();
1846 +    areaAccumulator_->add(area);
1847      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1312
1848      seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1849  
1850 <    int selei;
1850 >    int selei(0);
1851      StuntDouble* sd;
1852 <    int idx;
1852 >    int binNo;
1853  
1854 +    vector<RealType> binMass(nBins_, 0.0);
1855 +    vector<RealType> binPx(nBins_, 0.0);
1856 +    vector<RealType> binPy(nBins_, 0.0);
1857 +    vector<RealType> binPz(nBins_, 0.0);
1858 +    vector<RealType> binOmegax(nBins_, 0.0);
1859 +    vector<RealType> binOmegay(nBins_, 0.0);
1860 +    vector<RealType> binOmegaz(nBins_, 0.0);
1861 +    vector<RealType> binKE(nBins_, 0.0);
1862 +    vector<int> binDOF(nBins_, 0);
1863 +    vector<int> binCount(nBins_, 0);
1864 +
1865      // alternative approach, track all molecules instead of only those
1866      // selected for scaling/swapping:
1867      /*
1868 <    SimInfo::MoleculeIterator miter;
1869 <    vector<StuntDouble*>::iterator iiter;
1870 <    Molecule* mol;
1871 <    StuntDouble* integrableObject;
1872 <    for (mol = info_->beginMolecule(miter); mol != NULL;
1873 <         mol = info_->nextMolecule(miter))
1874 <      integrableObject is essentially sd
1875 <        for (integrableObject = mol->beginIntegrableObject(iiter);
1876 <             integrableObject != NULL;
1877 <             integrableObject = mol->nextIntegrableObject(iiter))
1868 >      SimInfo::MoleculeIterator miter;
1869 >      vector<StuntDouble*>::iterator iiter;
1870 >      Molecule* mol;
1871 >      StuntDouble* sd;
1872 >      for (mol = info_->beginMolecule(miter); mol != NULL;
1873 >      mol = info_->nextMolecule(miter))
1874 >      sd is essentially sd
1875 >      for (sd = mol->beginIntegrableObject(iiter);
1876 >      sd != NULL;
1877 >      sd = mol->nextIntegrableObject(iiter))
1878      */
1879 +
1880      for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1881 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1882 <      
1336 <      idx = sd->getLocalIndex();
1337 <      
1881 >         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {    
1882 >    
1883        Vector3d pos = sd->getPos();
1884  
1885        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1886        
1887 <      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1887 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1888          currentSnap_->wrapVector(pos);
1889 <      
1890 <      // which bin is this stuntdouble in?
1891 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1892 <      
1893 <      int binNo = int(rnemdLogWidth_ * (pos.z() / hmat(2,2) + 0.5)) %
1894 <        rnemdLogWidth_;
1895 <      // no symmetrization allowed due to arbitary rnemdLogWidth_
1896 <      /*
1897 <      if (rnemdLogWidth_ == midBin_ + 1)
1898 <        if (binNo > midBin_)
1899 <          binNo = nBins_ - binNo;
1355 <      */
1889 >        // which bin is this stuntdouble in?
1890 >        // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1891 >        // Shift molecules by half a box to have bins start at 0
1892 >        // The modulo operator is used to wrap the case when we are
1893 >        // beyond the end of the bins back to the beginning.
1894 >        binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + 0.5)) % nBins_;
1895 >      } else {
1896 >        Vector3d rPos = pos - coordinateOrigin_;
1897 >        binNo = int(rPos.length() / binWidth_);
1898 >      }
1899 >
1900        RealType mass = sd->getMass();
1357      mHist_[binNo] += mass;
1901        Vector3d vel = sd->getVel();
1902 <      RealType value;
1903 <      //RealType xVal, yVal, zVal;
1904 <
1905 <      if (outputTemp_) {
1906 <        value = mass * vel.lengthSquare();
1907 <        tempCount_[binNo] += 3;
1908 <        if (sd->isDirectional()) {
1909 <          Vector3d angMom = sd->getJ();
1910 <          Mat3x3d I = sd->getI();
1911 <          if (sd->isLinear()) {
1912 <            int i = sd->linearAxis();
1913 <            int j = (i + 1) % 3;
1914 <            int k = (i + 2) % 3;
1915 <            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1916 <              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1917 <            tempCount_[binNo] +=2;
1918 <          } else {
1919 <            value += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1920 <              angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1) +
1921 <              angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1922 <            tempCount_[binNo] +=3;
1923 <          }
1924 <        }
1925 <        value = value / PhysicalConstants::energyConvert
1926 <          / PhysicalConstants::kb;//may move to getStatus()
1927 <        tempHist_[binNo] += value;
1902 >      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1903 >      Vector3d aVel = cross(rPos, vel);
1904 >      
1905 >      if (binNo >= 0 && binNo < nBins_)  {
1906 >        binCount[binNo]++;
1907 >        binMass[binNo] += mass;
1908 >        binPx[binNo] += mass*vel.x();
1909 >        binPy[binNo] += mass*vel.y();
1910 >        binPz[binNo] += mass*vel.z();
1911 >        binOmegax[binNo] += aVel.x();
1912 >        binOmegay[binNo] += aVel.y();
1913 >        binOmegaz[binNo] += aVel.z();
1914 >        binKE[binNo] += 0.5 * (mass * vel.lengthSquare());
1915 >        binDOF[binNo] += 3;
1916 >        
1917 >        if (sd->isDirectional()) {
1918 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
1919 >          Mat3x3d I = sd->getI();
1920 >          if (sd->isLinear()) {
1921 >            int i = sd->linearAxis();
1922 >            int j = (i + 1) % 3;
1923 >            int k = (i + 2) % 3;
1924 >            binKE[binNo] += 0.5 * (angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1925 >                                   angMom[k] * angMom[k] / I(k, k));
1926 >            binDOF[binNo] += 2;
1927 >          } else {
1928 >            binKE[binNo] += 0.5 * (angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1929 >                                   angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1930 >                                   angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2));
1931 >            binDOF[binNo] += 3;
1932 >          }
1933 >        }
1934        }
1935 <      if (outputVx_) {
1936 <        value = mass * vel[0];
1937 <        //vxzCount_[binNo]++;
1938 <        pxzHist_[binNo] += value;
1939 <      }
1940 <      if (outputVy_) {
1941 <        value = mass * vel[1];
1942 <        //vyzCount_[binNo]++;
1943 <        pyzHist_[binNo] += value;
1944 <      }
1935 >    }
1936 >    
1937 > #ifdef IS_MPI
1938 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binCount[0],
1939 >                              nBins_, MPI::INT, MPI::SUM);
1940 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binMass[0],
1941 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1942 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binPx[0],
1943 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1944 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binPy[0],
1945 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1946 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binPz[0],
1947 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1948 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmegax[0],
1949 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1950 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmegay[0],
1951 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1952 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmegaz[0],
1953 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1954 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binKE[0],
1955 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1956 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binDOF[0],
1957 >                              nBins_, MPI::INT, MPI::SUM);
1958 > #endif
1959  
1960 <      if (output3DTemp_) {
1961 <        value = mass * vel.x() * vel.x();
1962 <        xTempHist_[binNo] += value;
1963 <        value = mass * vel.y() * vel.y() / PhysicalConstants::energyConvert
1964 <          / PhysicalConstants::kb;
1965 <        yTempHist_[binNo] += value;
1966 <        value = mass * vel.z() * vel.z() / PhysicalConstants::energyConvert
1967 <          / PhysicalConstants::kb;
1968 <        zTempHist_[binNo] += value;
1969 <        xyzTempCount_[binNo]++;
1960 >    Vector3d vel;
1961 >    Vector3d aVel;
1962 >    RealType den;
1963 >    RealType temp;
1964 >    RealType z;
1965 >    RealType r;
1966 >    for (int i = 0; i < nBins_; i++) {
1967 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1968 >        z = (((RealType)i + 0.5) / (RealType)nBins_) * hmat(2,2);
1969 >        den = binMass[i] * nBins_ * PhysicalConstants::densityConvert
1970 >          / currentSnap_->getVolume() ;
1971 >      } else {
1972 >        r = (((RealType)i + 0.5) * binWidth_);
1973 >        RealType rinner = (RealType)i * binWidth_;
1974 >        RealType router = (RealType)(i+1) * binWidth_;
1975 >        den = binMass[i] * 3.0 * PhysicalConstants::densityConvert
1976 >          / (4.0 * M_PI * (pow(router,3) - pow(rinner,3)));
1977        }
1978 <      if (outputRotTemp_) {
1979 <        if (sd->isDirectional()) {
1980 <          Vector3d angMom = sd->getJ();
1981 <          Mat3x3d I = sd->getI();
1982 <          if (sd->isLinear()) {
1983 <            int i = sd->linearAxis();
1414 <            int j = (i + 1) % 3;
1415 <            int k = (i + 2) % 3;
1416 <            value = angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1417 <              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1418 <            rotTempCount_[binNo] +=2;
1419 <          } else {
1420 <            value = angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1421 <              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1422 <              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1423 <            rotTempCount_[binNo] +=3;
1424 <          }
1425 <        }
1426 <        value = value / PhysicalConstants::energyConvert
1427 <          / PhysicalConstants::kb;//may move to getStatus()
1428 <        rotTempHist_[binNo] += value;
1429 <      }
1978 >      vel.x() = binPx[i] / binMass[i];
1979 >      vel.y() = binPy[i] / binMass[i];
1980 >      vel.z() = binPz[i] / binMass[i];
1981 >      aVel.x() = binOmegax[i] / binCount[i];
1982 >      aVel.y() = binOmegay[i] / binCount[i];
1983 >      aVel.z() = binOmegaz[i] / binCount[i];
1984  
1985 +      if (binCount[i] > 0) {
1986 +        // only add values if there are things to add
1987 +        temp = 2.0 * binKE[i] / (binDOF[i] * PhysicalConstants::kb *
1988 +                                 PhysicalConstants::energyConvert);
1989 +        
1990 +        for (unsigned int j = 0; j < outputMask_.size(); ++j) {
1991 +          if(outputMask_[j]) {
1992 +            switch(j) {
1993 +            case Z:
1994 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(z);
1995 +              break;
1996 +            case R:
1997 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(r);
1998 +              break;
1999 +            case TEMPERATURE:
2000 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(temp);
2001 +              break;
2002 +            case VELOCITY:
2003 +              dynamic_cast<VectorAccumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(vel);
2004 +              break;
2005 +            case ANGULARVELOCITY:  
2006 +              dynamic_cast<VectorAccumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(aVel);
2007 +              break;
2008 +            case DENSITY:
2009 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(den);
2010 +              break;
2011 +            }
2012 +          }
2013 +        }
2014 +      }
2015      }
2016 +    hasData_ = true;
2017    }
2018  
2019    void RNEMD::getStarted() {
2020 +    if (!doRNEMD_) return;
2021 +    hasDividingArea_ = false;
2022      collectData();
2023 <    /*now can output profile in step 0, but might not be useful;
1437 <    Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1438 <    Stats& stat = currentSnap_->statData;
1439 <    stat[Stats::RNEMD_EXCHANGE_TOTAL] = exchangeSum_;
1440 <    */
1441 <    //may output a header for the log file here
1442 <    getStatus();
2023 >    writeOutputFile();
2024    }
2025  
2026 <  void RNEMD::getStatus() {
2027 <
2028 <    Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
2029 <    Stats& stat = currentSnap_->statData;
2030 <    RealType time = currentSnap_->getTime();
2031 <
2032 <    stat[Stats::RNEMD_EXCHANGE_TOTAL] = exchangeSum_;
2033 <    //or to be more meaningful, define another item as exchangeSum_ / time
2034 <    int j;
2035 <
2026 >  void RNEMD::parseOutputFileFormat(const std::string& format) {
2027 >    if (!doRNEMD_) return;
2028 >    StringTokenizer tokenizer(format, " ,;|\t\n\r");
2029 >    
2030 >    while(tokenizer.hasMoreTokens()) {
2031 >      std::string token(tokenizer.nextToken());
2032 >      toUpper(token);
2033 >      OutputMapType::iterator i = outputMap_.find(token);
2034 >      if (i != outputMap_.end()) {
2035 >        outputMask_.set(i->second);
2036 >      } else {
2037 >        sprintf( painCave.errMsg,
2038 >                 "RNEMD::parseOutputFileFormat: %s is not a recognized\n"
2039 >                 "\toutputFileFormat keyword.\n", token.c_str() );
2040 >        painCave.isFatal = 0;
2041 >        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
2042 >        simError();            
2043 >      }
2044 >    }  
2045 >  }
2046 >  
2047 >  void RNEMD::writeOutputFile() {
2048 >    if (!doRNEMD_) return;
2049 >    if (!hasData_) return;
2050 >    
2051   #ifdef IS_MPI
1456
1457    // all processors have the same number of bins, and STL vectors pack their
1458    // arrays, so in theory, this should be safe:
1459
1460    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &mHist_[0],
1461                              rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1462    if (outputTemp_) {
1463      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &tempHist_[0],
1464                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1465      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &tempCount_[0],
1466                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1467    }
1468    if (outputVx_) {
1469      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pxzHist_[0],
1470                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1471      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &vxzCount_[0],
1472      //                        rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1473    }
1474    if (outputVy_) {
1475      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pyzHist_[0],
1476                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1477      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &vyzCount_[0],
1478      //                        rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1479    }
1480    if (output3DTemp_) {
1481      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &xTempHist_[0],
1482                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1483      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &yTempHist_[0],
1484                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1485      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &zTempHist_[0],
1486                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1487      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &xyzTempCount_[0],
1488                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1489    }
1490    if (outputRotTemp_) {
1491      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &rotTempHist_[0],
1492                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1493      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &rotTempCount_[0],
1494                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1495    }
1496
2052      // If we're the root node, should we print out the results
2053      int worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
2054      if (worldRank == 0) {
2055   #endif
2056 +      rnemdFile_.open(rnemdFileName_.c_str(), std::ios::out | std::ios::trunc );
2057 +      
2058 +      if( !rnemdFile_ ){        
2059 +        sprintf( painCave.errMsg,
2060 +                 "Could not open \"%s\" for RNEMD output.\n",
2061 +                 rnemdFileName_.c_str());
2062 +        painCave.isFatal = 1;
2063 +        simError();
2064 +      }
2065  
2066 <      if (outputTemp_) {
2067 <        tempLog_ << time;
2068 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2069 <          tempLog_ << "\t" << tempHist_[j] / (RealType)tempCount_[j];
2070 <        }
2071 <        tempLog_ << endl;
2066 >      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
2067 >
2068 >      RealType time = currentSnap_->getTime();
2069 >      RealType avgArea;
2070 >      areaAccumulator_->getAverage(avgArea);
2071 >
2072 >      RealType Jz(0.0);
2073 >      Vector3d JzP(V3Zero);
2074 >      Vector3d JzL(V3Zero);
2075 >      if (time >= info_->getSimParams()->getDt()) {
2076 >        Jz = kineticExchange_ / (time * avgArea)
2077 >          / PhysicalConstants::energyConvert;
2078 >        JzP = momentumExchange_ / (time * avgArea);
2079 >        JzL = angularMomentumExchange_ / (time * avgArea);
2080        }
2081 <      if (outputVx_) {
2082 <        vxzLog_ << time;
2083 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2084 <          vxzLog_ << "\t" << pxzHist_[j] / mHist_[j];
2085 <        }
2086 <        vxzLog_ << endl;
2081 >
2082 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2083 >      rnemdFile_ << "# RNEMD {\n";
2084 >
2085 >      map<string, RNEMDMethod>::iterator mi;
2086 >      for(mi = stringToMethod_.begin(); mi != stringToMethod_.end(); ++mi) {
2087 >        if ( (*mi).second == rnemdMethod_)
2088 >          rnemdFile_ << "#    exchangeMethod  = \"" << (*mi).first << "\";\n";
2089        }
2090 <      if (outputVy_) {
2091 <        vyzLog_ << time;
2092 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2093 <          vyzLog_ << "\t" << pyzHist_[j] / mHist_[j];
1520 <        }
1521 <        vyzLog_ << endl;
2090 >      map<string, RNEMDFluxType>::iterator fi;
2091 >      for(fi = stringToFluxType_.begin(); fi != stringToFluxType_.end(); ++fi) {
2092 >        if ( (*fi).second == rnemdFluxType_)
2093 >          rnemdFile_ << "#    fluxType  = \"" << (*fi).first << "\";\n";
2094        }
2095 +      
2096 +      rnemdFile_ << "#    exchangeTime = " << exchangeTime_ << ";\n";
2097  
2098 <      if (output3DTemp_) {
2099 <        RealType temp;
2100 <        xTempLog_ << time;
2101 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2102 <          if (outputVx_)
2103 <            xTempHist_[j] -= pxzHist_[j] * pxzHist_[j] / mHist_[j];
2104 <          temp = xTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j]
2105 <            / PhysicalConstants::energyConvert / PhysicalConstants::kb;
2106 <          xTempLog_ << "\t" << temp;
2098 >      rnemdFile_ << "#    objectSelection = \""
2099 >                 << rnemdObjectSelection_ << "\";\n";
2100 >      rnemdFile_ << "#    selectionA = \"" << selectionA_ << "\";\n";
2101 >      rnemdFile_ << "#    selectionB = \"" << selectionB_ << "\";\n";
2102 >      rnemdFile_ << "# }\n";
2103 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2104 >      rnemdFile_ << "# RNEMD report:\n";      
2105 >      rnemdFile_ << "#      running time = " << time << " fs\n";
2106 >      rnemdFile_ << "# Target flux:\n";
2107 >      rnemdFile_ << "#           kinetic = "
2108 >                 << kineticFlux_ / PhysicalConstants::energyConvert
2109 >                 << " (kcal/mol/A^2/fs)\n";
2110 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumFluxVector_
2111 >                 << " (amu/A/fs^2)\n";
2112 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumFluxVector_
2113 >                 << " (amu/A^2/fs^2)\n";
2114 >      rnemdFile_ << "# Target one-time exchanges:\n";
2115 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = "
2116 >                 << kineticTarget_ / PhysicalConstants::energyConvert
2117 >                 << " (kcal/mol)\n";
2118 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumTarget_
2119 >                 << " (amu*A/fs)\n";
2120 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumTarget_
2121 >                 << " (amu*A^2/fs)\n";
2122 >      rnemdFile_ << "# Actual exchange totals:\n";
2123 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = "
2124 >                 << kineticExchange_ / PhysicalConstants::energyConvert
2125 >                 << " (kcal/mol)\n";
2126 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumExchange_
2127 >                 << " (amu*A/fs)\n";      
2128 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumExchange_
2129 >                 << " (amu*A^2/fs)\n";      
2130 >      rnemdFile_ << "# Actual flux:\n";
2131 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = " << Jz
2132 >                 << " (kcal/mol/A^2/fs)\n";
2133 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << JzP
2134 >                 << " (amu/A/fs^2)\n";
2135 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << JzL
2136 >                 << " (amu/A^2/fs^2)\n";
2137 >      rnemdFile_ << "# Exchange statistics:\n";
2138 >      rnemdFile_ << "#               attempted = " << trialCount_ << "\n";
2139 >      rnemdFile_ << "#                  failed = " << failTrialCount_ << "\n";
2140 >      if (rnemdMethod_ == rnemdNIVS) {
2141 >        rnemdFile_ << "#  NIVS root-check errors = "
2142 >                   << failRootCount_ << "\n";
2143 >      }
2144 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2145 >      
2146 >      
2147 >      
2148 >      //write title
2149 >      rnemdFile_ << "#";
2150 >      for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2151 >        if (outputMask_[i]) {
2152 >          rnemdFile_ << "\t" << data_[i].title <<
2153 >            "(" << data_[i].units << ")";
2154 >          // add some extra tabs for column alignment
2155 >          if (data_[i].dataType == "Vector3d") rnemdFile_ << "\t\t";
2156          }
1534        xTempLog_ << endl;
1535        yTempLog_ << time;
1536        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1537          yTempLog_ << "\t" << yTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j];
1538        }
1539        yTempLog_ << endl;
1540        zTempLog_ << time;
1541        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1542          zTempLog_ << "\t" << zTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j];
1543        }
1544        zTempLog_ << endl;
2157        }
2158 <      if (outputRotTemp_) {
2159 <        rotTempLog_ << time;
2160 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2161 <          rotTempLog_ << "\t" << rotTempHist_[j] / (RealType)rotTempCount_[j];
2162 <        }
2163 <        rotTempLog_ << endl;
2164 <      }
2158 >      rnemdFile_ << std::endl;
2159 >      
2160 >      rnemdFile_.precision(8);
2161 >      
2162 >      for (int j = 0; j < nBins_; j++) {        
2163 >        
2164 >        for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2165 >          if (outputMask_[i]) {
2166 >            if (data_[i].dataType == "RealType")
2167 >              writeReal(i,j);
2168 >            else if (data_[i].dataType == "Vector3d")
2169 >              writeVector(i,j);
2170 >            else {
2171 >              sprintf( painCave.errMsg,
2172 >                       "RNEMD found an unknown data type for: %s ",
2173 >                       data_[i].title.c_str());
2174 >              painCave.isFatal = 1;
2175 >              simError();
2176 >            }
2177 >          }
2178 >        }
2179 >        rnemdFile_ << std::endl;
2180 >        
2181 >      }        
2182  
2183 +      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2184 +      rnemdFile_ << "# Standard Deviations in those quantities follow:\n";
2185 +      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2186 +
2187 +
2188 +      for (int j = 0; j < nBins_; j++) {        
2189 +        rnemdFile_ << "#";
2190 +        for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2191 +          if (outputMask_[i]) {
2192 +            if (data_[i].dataType == "RealType")
2193 +              writeRealStdDev(i,j);
2194 +            else if (data_[i].dataType == "Vector3d")
2195 +              writeVectorStdDev(i,j);
2196 +            else {
2197 +              sprintf( painCave.errMsg,
2198 +                       "RNEMD found an unknown data type for: %s ",
2199 +                       data_[i].title.c_str());
2200 +              painCave.isFatal = 1;
2201 +              simError();
2202 +            }
2203 +          }
2204 +        }
2205 +        rnemdFile_ << std::endl;
2206 +        
2207 +      }        
2208 +      
2209 +      rnemdFile_.flush();
2210 +      rnemdFile_.close();
2211 +      
2212   #ifdef IS_MPI
2213      }
2214   #endif
2215 +    
2216 +  }
2217 +  
2218 +  void RNEMD::writeReal(int index, unsigned int bin) {
2219 +    if (!doRNEMD_) return;
2220 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2221 +    assert(int(bin) < nBins_);
2222 +    RealType s;
2223 +    int count;
2224 +    
2225 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2226 +    if (count == 0) return;
2227 +    
2228 +    dynamic_cast<Accumulator *>(data_[index].accumulator[bin])->getAverage(s);
2229 +    
2230 +    if (! isinf(s) && ! isnan(s)) {
2231 +      rnemdFile_ << "\t" << s;
2232 +    } else{
2233 +      sprintf( painCave.errMsg,
2234 +               "RNEMD detected a numerical error writing: %s for bin %u",
2235 +               data_[index].title.c_str(), bin);
2236 +      painCave.isFatal = 1;
2237 +      simError();
2238 +    }    
2239 +  }
2240 +  
2241 +  void RNEMD::writeVector(int index, unsigned int bin) {
2242 +    if (!doRNEMD_) return;
2243 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2244 +    assert(int(bin) < nBins_);
2245 +    Vector3d s;
2246 +    int count;
2247 +    
2248 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2249  
2250 <    for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2251 <      mHist_[j] = 0.0;
2250 >    if (count == 0) return;
2251 >
2252 >    dynamic_cast<VectorAccumulator*>(data_[index].accumulator[bin])->getAverage(s);
2253 >    if (isinf(s[0]) || isnan(s[0]) ||
2254 >        isinf(s[1]) || isnan(s[1]) ||
2255 >        isinf(s[2]) || isnan(s[2]) ) {      
2256 >      sprintf( painCave.errMsg,
2257 >               "RNEMD detected a numerical error writing: %s for bin %u",
2258 >               data_[index].title.c_str(), bin);
2259 >      painCave.isFatal = 1;
2260 >      simError();
2261 >    } else {
2262 >      rnemdFile_ << "\t" << s[0] << "\t" << s[1] << "\t" << s[2];
2263      }
2264 <    if (outputTemp_)
1562 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1563 <        tempCount_[j] = 0;
1564 <        tempHist_[j] = 0.0;
1565 <      }
1566 <    if (outputVx_)
1567 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1568 <        //pxzCount_[j] = 0;
1569 <        pxzHist_[j] = 0.0;
1570 <      }
1571 <    if (outputVy_)
1572 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1573 <        //pyzCount_[j] = 0;
1574 <        pyzHist_[j] = 0.0;
1575 <      }
2264 >  }  
2265  
2266 <    if (output3DTemp_)
2267 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2268 <        xTempHist_[j] = 0.0;
2269 <        yTempHist_[j] = 0.0;
2270 <        zTempHist_[j] = 0.0;
2271 <        xyzTempCount_[j] = 0;
2272 <      }
2273 <    if (outputRotTemp_)
2274 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2275 <        rotTempCount_[j] = 0;
2276 <        rotTempHist_[j] = 0.0;
2277 <      }
2266 >  void RNEMD::writeRealStdDev(int index, unsigned int bin) {
2267 >    if (!doRNEMD_) return;
2268 >    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2269 >    assert(int(bin) < nBins_);
2270 >    RealType s;
2271 >    int count;
2272 >    
2273 >    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2274 >    if (count == 0) return;
2275 >    
2276 >    dynamic_cast<Accumulator *>(data_[index].accumulator[bin])->getStdDev(s);
2277 >    
2278 >    if (! isinf(s) && ! isnan(s)) {
2279 >      rnemdFile_ << "\t" << s;
2280 >    } else{
2281 >      sprintf( painCave.errMsg,
2282 >               "RNEMD detected a numerical error writing: %s std. dev. for bin %u",
2283 >               data_[index].title.c_str(), bin);
2284 >      painCave.isFatal = 1;
2285 >      simError();
2286 >    }    
2287    }
2288 +  
2289 +  void RNEMD::writeVectorStdDev(int index, unsigned int bin) {
2290 +    if (!doRNEMD_) return;
2291 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2292 +    assert(int(bin) < nBins_);
2293 +    Vector3d s;
2294 +    int count;
2295 +    
2296 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2297 +    if (count == 0) return;
2298 +
2299 +    dynamic_cast<VectorAccumulator*>(data_[index].accumulator[bin])->getStdDev(s);
2300 +    if (isinf(s[0]) || isnan(s[0]) ||
2301 +        isinf(s[1]) || isnan(s[1]) ||
2302 +        isinf(s[2]) || isnan(s[2]) ) {      
2303 +      sprintf( painCave.errMsg,
2304 +               "RNEMD detected a numerical error writing: %s std. dev. for bin %u",
2305 +               data_[index].title.c_str(), bin);
2306 +      painCave.isFatal = 1;
2307 +      simError();
2308 +    } else {
2309 +      rnemdFile_ << "\t" << s[0] << "\t" << s[1] << "\t" << s[2];
2310 +    }
2311 +  }  
2312   }
2313  

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