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

Comparing:
branches/development/src/integrators/RNEMD.cpp (file contents), Revision 1728 by jmarr, Wed May 30 16:07:03 2012 UTC vs.
branches/development/src/rnemd/RNEMD.cpp (file contents), Revision 1867 by gezelter, Mon Apr 29 17:53:48 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                                  usePeriodicBoundaryConditions_(info->getSimParams()->getUsePeriodicBoundaryConditions()) {
76  
77 +    trialCount_ = 0;
78      failTrialCount_ = 0;
79      failRootCount_ = 0;
80  
81 <    int seedValue;
82 <    Globals * simParams = info->getSimParams();
81 >    Globals* simParams = info->getSimParams();
82 >    RNEMDParameters* rnemdParams = simParams->getRNEMDParameters();
83  
84 <    stringToEnumMap_["KineticSwap"] = rnemdKineticSwap;
85 <    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;
84 >    doRNEMD_ = rnemdParams->getUseRNEMD();
85 >    if (!doRNEMD_) return;
86  
87 +    stringToMethod_["Swap"]  = rnemdSwap;
88 +    stringToMethod_["NIVS"]  = rnemdNIVS;
89 +    stringToMethod_["VSS"]   = rnemdVSS;
90 +
91 +    stringToFluxType_["KE"]  = rnemdKE;
92 +    stringToFluxType_["Px"]  = rnemdPx;
93 +    stringToFluxType_["Py"]  = rnemdPy;
94 +    stringToFluxType_["Pz"]  = rnemdPz;
95 +    stringToFluxType_["Pvector"]  = rnemdPvector;
96 +    stringToFluxType_["Lx"]  = rnemdLx;
97 +    stringToFluxType_["Ly"]  = rnemdLy;
98 +    stringToFluxType_["Lz"]  = rnemdLz;
99 +    stringToFluxType_["Lvector"]  = rnemdLvector;
100 +    stringToFluxType_["KE+Px"]  = rnemdKePx;
101 +    stringToFluxType_["KE+Py"]  = rnemdKePy;
102 +    stringToFluxType_["KE+Pvector"]  = rnemdKePvector;
103 +    stringToFluxType_["KE+Lx"]  = rnemdKeLx;
104 +    stringToFluxType_["KE+Ly"]  = rnemdKeLy;
105 +    stringToFluxType_["KE+Lz"]  = rnemdKeLz;
106 +    stringToFluxType_["KE+Lvector"]  = rnemdKeLvector;
107 +
108      runTime_ = simParams->getRunTime();
109      statusTime_ = simParams->getStatusTime();
110  
111 <    rnemdObjectSelection_ = simParams->getRNEMD_objectSelection();
112 <    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
93 <    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
111 >    const string methStr = rnemdParams->getMethod();
112 >    bool hasFluxType = rnemdParams->haveFluxType();
113  
114 <    // do some sanity checking
114 >    rnemdObjectSelection_ = rnemdParams->getObjectSelection();
115  
116 <    int selectionCount = seleMan_.getSelectionCount();
117 <    int nIntegrable = info->getNGlobalIntegrableObjects();
118 <
119 <    if (selectionCount > nIntegrable) {
116 >    string fluxStr;
117 >    if (hasFluxType) {
118 >      fluxStr = rnemdParams->getFluxType();
119 >    } else {
120        sprintf(painCave.errMsg,
121 <              "RNEMD: The current RNEMD_objectSelection,\n"
122 <              "\t\t%s\n"
123 <              "\thas resulted in %d selected objects.  However,\n"
124 <              "\tthe total number of integrable objects in the system\n"
125 <              "\tis only %d.  This is almost certainly not what you want\n"
126 <              "\tto do.  A likely cause of this is forgetting the _RB_0\n"
127 <              "\tselector in the selection script!\n",
109 <              rnemdObjectSelection_.c_str(),
110 <              selectionCount, nIntegrable);
111 <      painCave.isFatal = 0;
112 <      painCave.severity = OPENMD_WARNING;
121 >              "RNEMD: No fluxType was set in the md file.  This parameter,\n"
122 >              "\twhich must be one of the following values:\n"
123 >              "\tKE, Px, Py, Pz, Pvector, Lx, Ly, Lz, Lvector,\n"
124 >              "\tKE+Px, KE+Py, KE+Pvector, KE+Lx, KE+Ly, KE+Lz, KE+Lvector\n"
125 >              "\tmust be set to use RNEMD\n");
126 >      painCave.isFatal = 1;
127 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
128        simError();
129      }
130 +
131 +    bool hasKineticFlux = rnemdParams->haveKineticFlux();
132 +    bool hasMomentumFlux = rnemdParams->haveMomentumFlux();
133 +    bool hasMomentumFluxVector = rnemdParams->haveMomentumFluxVector();
134 +    bool hasAngularMomentumFlux = rnemdParams->haveAngularMomentumFlux();
135 +    bool hasAngularMomentumFluxVector = rnemdParams->haveAngularMomentumFluxVector();
136 +    hasSelectionA_ = rnemdParams->haveSelectionA();
137 +    hasSelectionB_ = rnemdParams->haveSelectionB();
138 +    bool hasSlabWidth = rnemdParams->haveSlabWidth();
139 +    bool hasSlabACenter = rnemdParams->haveSlabACenter();
140 +    bool hasSlabBCenter = rnemdParams->haveSlabBCenter();
141 +    bool hasSphereARadius = rnemdParams->haveSphereARadius();
142 +    hasSphereBRadius_ = rnemdParams->haveSphereBRadius();
143 +    bool hasCoordinateOrigin = rnemdParams->haveCoordinateOrigin();
144 +    bool hasOutputFileName = rnemdParams->haveOutputFileName();
145 +    bool hasOutputFields = rnemdParams->haveOutputFields();
146      
147 <    const string st = simParams->getRNEMD_exchangeType();
147 >    map<string, RNEMDMethod>::iterator i;
148 >    i = stringToMethod_.find(methStr);
149 >    if (i != stringToMethod_.end())
150 >      rnemdMethod_ = i->second;
151 >    else {
152 >      sprintf(painCave.errMsg,
153 >              "RNEMD: The current method,\n"
154 >              "\t\t%s is not one of the recognized\n"
155 >              "\texchange methods: Swap, NIVS, or VSS\n",
156 >              methStr.c_str());
157 >      painCave.isFatal = 1;
158 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
159 >      simError();
160 >    }
161  
162 <    map<string, RNEMDTypeEnum>::iterator i;
163 <    i = stringToEnumMap_.find(st);
164 <    rnemdType_ = (i == stringToEnumMap_.end()) ? RNEMD::rnemdUnknown : i->second;
165 <    if (rnemdType_ == rnemdUnknown) {
162 >    map<string, RNEMDFluxType>::iterator j;
163 >    j = stringToFluxType_.find(fluxStr);
164 >    if (j != stringToFluxType_.end())
165 >      rnemdFluxType_ = j->second;
166 >    else {
167        sprintf(painCave.errMsg,
168 <              "RNEMD: The current RNEMD_exchangeType,\n"
168 >              "RNEMD: The current fluxType,\n"
169                "\t\t%s\n"
170 <              "\tis not one of the recognized exchange types.\n",
171 <              st.c_str());
170 >              "\tis not one of the recognized flux types.\n",
171 >              fluxStr.c_str());
172        painCave.isFatal = 1;
173        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
174        simError();
175      }
131    
132    outputTemp_ = false;
133    if (simParams->haveRNEMD_outputTemperature()) {
134      outputTemp_ = simParams->getRNEMD_outputTemperature();
135    } else if ((rnemdType_ == rnemdKineticSwap) ||
136               (rnemdType_ == rnemdKineticScale) ||
137               (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) ||
138               (rnemdType_ == rnemdKineticScaleAM)) {
139      outputTemp_ = true;
140    }
141    outputVx_ = false;
142    if (simParams->haveRNEMD_outputVx()) {
143      outputVx_ = simParams->getRNEMD_outputVx();
144    } else if ((rnemdType_ == rnemdPx) || (rnemdType_ == rnemdPxScale)) {
145      outputVx_ = true;
146    }
147    outputVy_ = false;
148    if (simParams->haveRNEMD_outputVy()) {
149      outputVy_ = simParams->getRNEMD_outputVy();
150    } else if ((rnemdType_ == rnemdPy) || (rnemdType_ == rnemdPyScale)) {
151      outputVy_ = true;
152    }
153    output3DTemp_ = false;
154    if (simParams->haveRNEMD_outputXyzTemperature()) {
155      output3DTemp_ = simParams->getRNEMD_outputXyzTemperature();
156    }
157    outputRotTemp_ = false;
158    if (simParams->haveRNEMD_outputRotTemperature()) {
159      outputRotTemp_ = simParams->getRNEMD_outputRotTemperature();
160    }
161    // James put this in.
162    outputDen_ = false;
163    if (simParams->haveRNEMD_outputDen()) {
164      outputDen_ = simParams->getRNEMD_outputDen();
165    }
166    outputAh_ = false;
167    if (simParams->haveRNEMD_outputAh()) {
168      outputAh_ = simParams->getRNEMD_outputAh();
169    }    
170    outputVz_ = false;
171    if (simParams->haveRNEMD_outputVz()) {
172      outputVz_ = simParams->getRNEMD_outputVz();
173    } else if ((rnemdType_ == rnemdPz) || (rnemdType_ == rnemdPzScale)) {
174      outputVz_ = true;
175    }
176    
176  
177 < #ifdef IS_MPI
178 <    if (worldRank == 0) {
179 < #endif
180 <
181 <      //may have rnemdWriter separately
182 <      string rnemdFileName;
183 <
184 <      if (outputTemp_) {
185 <        rnemdFileName = "temperature.log";
186 <        tempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
177 >    bool methodFluxMismatch = false;
178 >    bool hasCorrectFlux = false;
179 >    switch(rnemdMethod_) {
180 >    case rnemdSwap:
181 >      switch (rnemdFluxType_) {
182 >      case rnemdKE:
183 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
184 >        break;
185 >      case rnemdPx:
186 >      case rnemdPy:
187 >      case rnemdPz:
188 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
189 >        break;
190 >      default :
191 >        methodFluxMismatch = true;
192 >        break;
193        }
194 <      if (outputVx_) {
195 <        rnemdFileName = "velocityX.log";
196 <        vxzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
194 >      break;
195 >    case rnemdNIVS:
196 >      switch (rnemdFluxType_) {
197 >      case rnemdKE:
198 >      case rnemdRotKE:
199 >      case rnemdFullKE:
200 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
201 >        break;
202 >      case rnemdPx:
203 >      case rnemdPy:
204 >      case rnemdPz:
205 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
206 >        break;
207 >      case rnemdKePx:
208 >      case rnemdKePy:
209 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux && hasKineticFlux;
210 >        break;
211 >      default:
212 >        methodFluxMismatch = true;
213 >        break;
214        }
215 <      if (outputVy_) {
216 <        rnemdFileName = "velocityY.log";
217 <        vyzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
215 >      break;
216 >    case rnemdVSS:
217 >      switch (rnemdFluxType_) {
218 >      case rnemdKE:
219 >      case rnemdRotKE:
220 >      case rnemdFullKE:
221 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
222 >        break;
223 >      case rnemdPx:
224 >      case rnemdPy:
225 >      case rnemdPz:
226 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
227 >        break;
228 >      case rnemdLx:
229 >      case rnemdLy:
230 >      case rnemdLz:
231 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFlux;
232 >        break;
233 >      case rnemdPvector:
234 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFluxVector;
235 >        break;
236 >      case rnemdLvector:
237 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFluxVector;
238 >        break;
239 >      case rnemdKePx:
240 >      case rnemdKePy:
241 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux && hasKineticFlux;
242 >        break;
243 >      case rnemdKeLx:
244 >      case rnemdKeLy:
245 >      case rnemdKeLz:
246 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFlux && hasKineticFlux;
247 >        break;
248 >      case rnemdKePvector:
249 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFluxVector && hasKineticFlux;
250 >        break;
251 >      case rnemdKeLvector:
252 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFluxVector && hasKineticFlux;
253 >        break;
254 >      default:
255 >        methodFluxMismatch = true;
256 >        break;
257        }
258 +    default:
259 +      break;
260 +    }
261  
262 <      if (output3DTemp_) {
263 <        rnemdFileName = "temperatureX.log";
264 <        xTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
265 <        rnemdFileName = "temperatureY.log";
266 <        yTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
267 <        rnemdFileName = "temperatureZ.log";
268 <        zTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
262 >    if (methodFluxMismatch) {
263 >      sprintf(painCave.errMsg,
264 >              "RNEMD: The current method,\n"
265 >              "\t\t%s\n"
266 >              "\tcannot be used with the current flux type, %s\n",
267 >              methStr.c_str(), fluxStr.c_str());
268 >      painCave.isFatal = 1;
269 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
270 >      simError();        
271 >    }
272 >    if (!hasCorrectFlux) {
273 >      sprintf(painCave.errMsg,
274 >              "RNEMD: The current method, %s, and flux type, %s,\n"
275 >              "\tdid not have the correct flux value specified. Options\n"
276 >              "\tinclude: kineticFlux, momentumFlux, angularMomentumFlux,\n"
277 >              "\tmomentumFluxVector, and angularMomentumFluxVector.\n",
278 >              methStr.c_str(), fluxStr.c_str());
279 >      painCave.isFatal = 1;
280 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
281 >      simError();        
282 >    }
283 >
284 >    if (hasKineticFlux) {
285 >      // convert the kcal / mol / Angstroms^2 / fs values in the md file
286 >      // into  amu / fs^3:
287 >      kineticFlux_ = rnemdParams->getKineticFlux()
288 >        * PhysicalConstants::energyConvert;
289 >    } else {
290 >      kineticFlux_ = 0.0;
291 >    }
292 >    if (hasMomentumFluxVector) {
293 >      momentumFluxVector_ = rnemdParams->getMomentumFluxVector();
294 >    } else {
295 >      momentumFluxVector_ = V3Zero;
296 >      if (hasMomentumFlux) {
297 >        RealType momentumFlux = rnemdParams->getMomentumFlux();
298 >        switch (rnemdFluxType_) {
299 >        case rnemdPx:
300 >          momentumFluxVector_.x() = momentumFlux;
301 >          break;
302 >        case rnemdPy:
303 >          momentumFluxVector_.y() = momentumFlux;
304 >          break;
305 >        case rnemdPz:
306 >          momentumFluxVector_.z() = momentumFlux;
307 >          break;
308 >        case rnemdKePx:
309 >          momentumFluxVector_.x() = momentumFlux;
310 >          break;
311 >        case rnemdKePy:
312 >          momentumFluxVector_.y() = momentumFlux;
313 >          break;
314 >        default:
315 >          break;
316 >        }
317        }
318 <      if (outputRotTemp_) {
319 <        rnemdFileName = "temperatureR.log";
320 <        rotTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
318 >      if (hasAngularMomentumFluxVector) {
319 >        angularMomentumFluxVector_ = rnemdParams->getAngularMomentumFluxVector();
320 >      } else {
321 >        angularMomentumFluxVector_ = V3Zero;
322 >        if (hasAngularMomentumFlux) {
323 >          RealType angularMomentumFlux = rnemdParams->getAngularMomentumFlux();
324 >          switch (rnemdFluxType_) {
325 >          case rnemdLx:
326 >            angularMomentumFluxVector_.x() = angularMomentumFlux;
327 >            break;
328 >          case rnemdLy:
329 >            angularMomentumFluxVector_.y() = angularMomentumFlux;
330 >            break;
331 >          case rnemdLz:
332 >            angularMomentumFluxVector_.z() = angularMomentumFlux;
333 >            break;
334 >          case rnemdKeLx:
335 >            angularMomentumFluxVector_.x() = angularMomentumFlux;
336 >            break;
337 >          case rnemdKeLy:
338 >            angularMomentumFluxVector_.y() = angularMomentumFlux;
339 >            break;
340 >          case rnemdKeLz:
341 >            angularMomentumFluxVector_.z() = angularMomentumFlux;
342 >            break;
343 >          default:
344 >            break;
345 >          }
346 >        }        
347        }
210      
211      //James put this in
212      if (outputDen_) {
213        rnemdFileName = "Density.log";
214        denLog_.open(rnemdFileName.c_str());
215      }
216      if (outputAh_) {
217        rnemdFileName = "Ah.log";
218        AhLog_.open(rnemdFileName.c_str());
219      }
220      if (outputVz_) {
221        rnemdFileName = "velocityZ.log";
222        vzzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
223      }
224      logFrameCount_ = 0;
225 #ifdef IS_MPI
226    }
227 #endif
348  
349 <    set_RNEMD_exchange_time(simParams->getRNEMD_exchangeTime());
350 <    set_RNEMD_nBins(simParams->getRNEMD_nBins());
231 <    midBin_ = nBins_ / 2;
232 <    if (simParams->haveRNEMD_binShift()) {
233 <      if (simParams->getRNEMD_binShift()) {
234 <        zShift_ = 0.5 / (RealType)(nBins_);
349 >      if (hasCoordinateOrigin) {
350 >        coordinateOrigin_ = rnemdParams->getCoordinateOrigin();
351        } else {
352 <        zShift_ = 0.0;
352 >        coordinateOrigin_ = V3Zero;
353        }
238    } else {
239      zShift_ = 0.0;
240    }
241    //cerr << "I shift slabs by " << zShift_ << " Lz\n";
242    //shift slabs by half slab width, maybe useful in heterogeneous systems
243    //set to 0.0 if not using it; N/A in status output yet
244    if (simParams->haveRNEMD_logWidth()) {
245      set_RNEMD_logWidth(simParams->getRNEMD_logWidth());
246      /*arbitary rnemdLogWidth_, no checking;
247      if (rnemdLogWidth_ != nBins_ && rnemdLogWidth_ != midBin_ + 1) {
248        cerr << "WARNING! RNEMD_logWidth has abnormal value!\n";
249        cerr << "Automaically set back to default.\n";
250        rnemdLogWidth_ = nBins_;
251      }*/
252    } else {
253      set_RNEMD_logWidth(nBins_);
254    }
255    tempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
256    tempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
257    pxzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
258    //vxzCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
259    pyzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
260    //vyzCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
354  
355 <    mHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
263 <    xTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
264 <    yTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
265 <    zTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
266 <    xyzTempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
267 <    rotTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
268 <    rotTempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
269 <    // James put this in
270 <    DenHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
271 <    pzzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
355 >      // do some sanity checking
356  
357 <    set_RNEMD_exchange_total(0.0);
274 <    if (simParams->haveRNEMD_targetFlux()) {
275 <      set_RNEMD_target_flux(simParams->getRNEMD_targetFlux());
276 <    } else {
277 <      set_RNEMD_target_flux(0.0);
278 <    }
279 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzKE()) {
280 <      set_RNEMD_target_JzKE(simParams->getRNEMD_targetJzKE());
281 <    } else {
282 <      set_RNEMD_target_JzKE(0.0);
283 <    }
284 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpx()) {
285 <      set_RNEMD_target_jzpx(simParams->getRNEMD_targetJzpx());
286 <    } else {
287 <      set_RNEMD_target_jzpx(0.0);
288 <    }
289 <    jzp_.x() = targetJzpx_;
290 <    njzp_.x() = -targetJzpx_;
291 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpy()) {
292 <      set_RNEMD_target_jzpy(simParams->getRNEMD_targetJzpy());
293 <    } else {
294 <      set_RNEMD_target_jzpy(0.0);
295 <    }
296 <    jzp_.y() = targetJzpy_;
297 <    njzp_.y() = -targetJzpy_;
298 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpz()) {
299 <      set_RNEMD_target_jzpz(simParams->getRNEMD_targetJzpz());
300 <    } else {
301 <      set_RNEMD_target_jzpz(0.0);
302 <    }
303 <    jzp_.z() = targetJzpz_;
304 <    njzp_.z() = -targetJzpz_;
357 >      int selectionCount = seleMan_.getSelectionCount();
358  
359 < #ifndef IS_MPI
360 <    if (simParams->haveSeed()) {
361 <      seedValue = simParams->getSeed();
362 <      randNumGen_ = new SeqRandNumGen(seedValue);
363 <    }else {
364 <      randNumGen_ = new SeqRandNumGen();
365 <    }    
366 < #else
367 <    if (simParams->haveSeed()) {
368 <      seedValue = simParams->getSeed();
369 <      randNumGen_ = new ParallelRandNumGen(seedValue);
370 <    }else {
371 <      randNumGen_ = new ParallelRandNumGen();
372 <    }    
373 < #endif
359 >      int nIntegrable = info->getNGlobalIntegrableObjects();
360 >
361 >      if (selectionCount > nIntegrable) {
362 >        sprintf(painCave.errMsg,
363 >                "RNEMD: The current objectSelection,\n"
364 >                "\t\t%s\n"
365 >                "\thas resulted in %d selected objects.  However,\n"
366 >                "\tthe total number of integrable objects in the system\n"
367 >                "\tis only %d.  This is almost certainly not what you want\n"
368 >                "\tto do.  A likely cause of this is forgetting the _RB_0\n"
369 >                "\tselector in the selection script!\n",
370 >                rnemdObjectSelection_.c_str(),
371 >                selectionCount, nIntegrable);
372 >        painCave.isFatal = 0;
373 >        painCave.severity = OPENMD_WARNING;
374 >        simError();
375 >      }
376 >
377 >      areaAccumulator_ = new Accumulator();
378 >
379 >      nBins_ = rnemdParams->getOutputBins();
380 >      binWidth_ = rnemdParams->getOutputBinWidth();
381 >
382 >      data_.resize(RNEMD::ENDINDEX);
383 >      OutputData z;
384 >      z.units =  "Angstroms";
385 >      z.title =  "Z";
386 >      z.dataType = "RealType";
387 >      z.accumulator.reserve(nBins_);
388 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
389 >        z.accumulator.push_back( new Accumulator() );
390 >      data_[Z] = z;
391 >      outputMap_["Z"] =  Z;
392 >
393 >      OutputData r;
394 >      r.units =  "Angstroms";
395 >      r.title =  "R";
396 >      r.dataType = "RealType";
397 >      r.accumulator.reserve(nBins_);
398 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
399 >        r.accumulator.push_back( new Accumulator() );
400 >      data_[R] = r;
401 >      outputMap_["R"] =  R;
402 >
403 >      OutputData temperature;
404 >      temperature.units =  "K";
405 >      temperature.title =  "Temperature";
406 >      temperature.dataType = "RealType";
407 >      temperature.accumulator.reserve(nBins_);
408 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
409 >        temperature.accumulator.push_back( new Accumulator() );
410 >      data_[TEMPERATURE] = temperature;
411 >      outputMap_["TEMPERATURE"] =  TEMPERATURE;
412 >
413 >      OutputData velocity;
414 >      velocity.units = "angstroms/fs";
415 >      velocity.title =  "Velocity";  
416 >      velocity.dataType = "Vector3d";
417 >      velocity.accumulator.reserve(nBins_);
418 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
419 >        velocity.accumulator.push_back( new VectorAccumulator() );
420 >      data_[VELOCITY] = velocity;
421 >      outputMap_["VELOCITY"] = VELOCITY;
422 >
423 >      OutputData angularVelocity;
424 >      angularVelocity.units = "angstroms^2/fs";
425 >      angularVelocity.title =  "AngularVelocity";  
426 >      angularVelocity.dataType = "Vector3d";
427 >      angularVelocity.accumulator.reserve(nBins_);
428 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
429 >        angularVelocity.accumulator.push_back( new VectorAccumulator() );
430 >      data_[ANGULARVELOCITY] = angularVelocity;
431 >      outputMap_["ANGULARVELOCITY"] = ANGULARVELOCITY;
432 >
433 >      OutputData density;
434 >      density.units =  "g cm^-3";
435 >      density.title =  "Density";
436 >      density.dataType = "RealType";
437 >      density.accumulator.reserve(nBins_);
438 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
439 >        density.accumulator.push_back( new Accumulator() );
440 >      data_[DENSITY] = density;
441 >      outputMap_["DENSITY"] =  DENSITY;
442 >
443 >      if (hasOutputFields) {
444 >        parseOutputFileFormat(rnemdParams->getOutputFields());
445 >      } else {
446 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
447 >          outputMask_.set(Z);
448 >        else
449 >          outputMask_.set(R);
450 >        switch (rnemdFluxType_) {
451 >        case rnemdKE:
452 >        case rnemdRotKE:
453 >        case rnemdFullKE:
454 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
455 >          break;
456 >        case rnemdPx:
457 >        case rnemdPy:
458 >          outputMask_.set(VELOCITY);
459 >          break;
460 >        case rnemdPz:        
461 >        case rnemdPvector:
462 >          outputMask_.set(VELOCITY);
463 >          outputMask_.set(DENSITY);
464 >          break;
465 >        case rnemdLx:
466 >        case rnemdLy:
467 >        case rnemdLz:
468 >        case rnemdLvector:
469 >          outputMask_.set(ANGULARVELOCITY);
470 >          break;
471 >        case rnemdKeLx:
472 >        case rnemdKeLy:
473 >        case rnemdKeLz:
474 >        case rnemdKeLvector:
475 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
476 >          outputMask_.set(ANGULARVELOCITY);
477 >          break;
478 >        case rnemdKePx:
479 >        case rnemdKePy:
480 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
481 >          outputMask_.set(VELOCITY);
482 >          break;
483 >        case rnemdKePvector:
484 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
485 >          outputMask_.set(VELOCITY);
486 >          outputMask_.set(DENSITY);        
487 >          break;
488 >        default:
489 >          break;
490 >        }
491 >      }
492 >      
493 >      if (hasOutputFileName) {
494 >        rnemdFileName_ = rnemdParams->getOutputFileName();
495 >      } else {
496 >        rnemdFileName_ = getPrefix(info->getFinalConfigFileName()) + ".rnemd";
497 >      }          
498 >
499 >      exchangeTime_ = rnemdParams->getExchangeTime();
500 >
501 >      Snapshot* currentSnap_ = info->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
502 >      // total exchange sums are zeroed out at the beginning:
503 >
504 >      kineticExchange_ = 0.0;
505 >      momentumExchange_ = V3Zero;
506 >      angularMomentumExchange_ = V3Zero;
507 >
508 >      std::ostringstream selectionAstream;
509 >      std::ostringstream selectionBstream;
510 >    
511 >      if (hasSelectionA_) {
512 >        selectionA_ = rnemdParams->getSelectionA();
513 >      } else {
514 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_) {    
515 >          Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
516 >        
517 >          if (hasSlabWidth)
518 >            slabWidth_ = rnemdParams->getSlabWidth();
519 >          else
520 >            slabWidth_ = hmat(2,2) / 10.0;
521 >        
522 >          if (hasSlabACenter)
523 >            slabACenter_ = rnemdParams->getSlabACenter();
524 >          else
525 >            slabACenter_ = 0.0;
526 >        
527 >          selectionAstream << "select wrappedz > "
528 >                           << slabACenter_ - 0.5*slabWidth_
529 >                           <<  " && wrappedz < "
530 >                           << slabACenter_ + 0.5*slabWidth_;
531 >          selectionA_ = selectionAstream.str();
532 >        } else {
533 >          if (hasSphereARadius)
534 >            sphereARadius_ = rnemdParams->getSphereARadius();
535 >          else {
536 >            // use an initial guess to the size of the inner slab to be 1/10 the
537 >            // radius of an approximately spherical hull:
538 >            Thermo thermo(info);
539 >            RealType hVol = thermo.getHullVolume();
540 >            sphereARadius_ = 0.1 * pow((3.0 * hVol / (4.0 * M_PI)), 1.0/3.0);
541 >          }
542 >          selectionAstream << "select r < " << sphereARadius_;
543 >          selectionA_ = selectionAstream.str();
544 >        }
545 >      }
546 >    
547 >      if (hasSelectionB_) {
548 >        selectionB_ = rnemdParams->getSelectionB();
549 >      } else {
550 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_) {    
551 >          Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
552 >        
553 >          if (hasSlabWidth)
554 >            slabWidth_ = rnemdParams->getSlabWidth();
555 >          else
556 >            slabWidth_ = hmat(2,2) / 10.0;
557 >        
558 >          if (hasSlabBCenter)
559 >            slabBCenter_ = rnemdParams->getSlabBCenter();
560 >          else
561 >            slabBCenter_ = hmat(2,2) / 2.0;
562 >        
563 >          selectionBstream << "select wrappedz > "
564 >                           << slabBCenter_ - 0.5*slabWidth_
565 >                           <<  " && wrappedz < "
566 >                           << slabBCenter_ + 0.5*slabWidth_;
567 >          selectionB_ = selectionBstream.str();
568 >        } else {
569 >          if (hasSphereBRadius_) {
570 >            sphereBRadius_ = rnemdParams->getSphereBRadius();
571 >            selectionBstream << "select r > " << sphereBRadius_;
572 >            selectionB_ = selectionBstream.str();
573 >          } else {
574 >            selectionB_ = "select hull";
575 >            hasSelectionB_ = true;
576 >          }
577 >        }
578 >      }
579 >    }
580 >
581 >    // object evaluator:
582 >    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
583 >    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
584 >    evaluatorA_.loadScriptString(selectionA_);
585 >    evaluatorB_.loadScriptString(selectionB_);
586 >    seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
587 >    seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
588 >    commonA_ = seleManA_ & seleMan_;
589 >    commonB_ = seleManB_ & seleMan_;  
590    }
591    
323  RNEMD::~RNEMD() {
324    delete randNumGen_;
592      
593 +  RNEMD::~RNEMD() {
594 +    if (!doRNEMD_) return;
595   #ifdef IS_MPI
596      if (worldRank == 0) {
597   #endif
329      
330      sprintf(painCave.errMsg,
331              "RNEMD: total failed trials: %d\n",
332              failTrialCount_);
333      painCave.isFatal = 0;
334      painCave.severity = OPENMD_INFO;
335      simError();
336      
337      if (outputTemp_) tempLog_.close();
338      if (outputVx_)   vxzLog_.close();
339      if (outputVy_)   vyzLog_.close();
598  
599 <      if (rnemdType_ == rnemdKineticScale || rnemdType_ == rnemdPxScale ||
600 <          rnemdType_ == rnemdPyScale) {
601 <        sprintf(painCave.errMsg,
344 <                "RNEMD: total root-checking warnings: %d\n",
345 <                failRootCount_);
346 <        painCave.isFatal = 0;
347 <        painCave.severity = OPENMD_INFO;
348 <        simError();
349 <      }
350 <      if (output3DTemp_) {
351 <        xTempLog_.close();
352 <        yTempLog_.close();
353 <        zTempLog_.close();
354 <      }
355 <      if (outputRotTemp_) rotTempLog_.close();
356 <      // James put this in
357 <      if (outputDen_) denLog_.close();
358 <      if (outputAh_)  AhLog_.close();
359 <      if (outputVz_)  vzzLog_.close();
599 >      writeOutputFile();
600 >
601 >      rnemdFile_.close();
602        
603   #ifdef IS_MPI
604      }
605   #endif
606    }
607 +  
608 +  void RNEMD::doSwap(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
609 +    if (!doRNEMD_) return;
610 +    int selei;
611 +    int selej;
612  
366  void RNEMD::doSwap() {
367
613      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
614      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
615  
371    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
372
373    int selei;
616      StuntDouble* sd;
375    int idx;
617  
618      RealType min_val;
619      bool min_found = false;  
# Line 382 | Line 623 | namespace OpenMD {
623      bool max_found = false;
624      StuntDouble* max_sd;
625  
626 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
627 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
626 >    for (sd = seleManA_.beginSelected(selei); sd != NULL;
627 >         sd = seleManA_.nextSelected(selei)) {
628  
388      idx = sd->getLocalIndex();
389
629        Vector3d pos = sd->getPos();
630 <
630 >      
631        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
632 <
632 >      
633        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
634          currentSnap_->wrapVector(pos);
635 <
636 <      // which bin is this stuntdouble in?
637 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
638 <
639 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
640 <
641 <
403 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
404 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
635 >      
636 >      RealType mass = sd->getMass();
637 >      Vector3d vel = sd->getVel();
638 >      RealType value;
639 >      
640 >      switch(rnemdFluxType_) {
641 >      case rnemdKE :
642          
643 <        RealType mass = sd->getMass();
644 <        Vector3d vel = sd->getVel();
645 <        RealType value;
646 <
647 <        switch(rnemdType_) {
411 <        case rnemdKineticSwap :
643 >        value = mass * vel.lengthSquare();
644 >        
645 >        if (sd->isDirectional()) {
646 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
647 >          Mat3x3d I = sd->getI();
648            
649 <          value = mass * vel.lengthSquare();
650 <          
651 <          if (sd->isDirectional()) {
652 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
653 <            Mat3x3d I = sd->getI();
654 <            
655 <            if (sd->isLinear()) {
656 <              int i = sd->linearAxis();
657 <              int j = (i + 1) % 3;
658 <              int k = (i + 2) % 3;
659 <              value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
660 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
661 <            } else {                        
662 <              value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
663 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
664 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
665 <            }
666 <          } //angular momenta exchange enabled
667 <          //energyConvert temporarily disabled
668 <          //make exchangeSum_ comparable between swap & scale
669 <          //value = value * 0.5 / PhysicalConstants::energyConvert;
670 <          value *= 0.5;
671 <          break;
672 <        case rnemdPx :
673 <          value = mass * vel[0];
674 <          break;
675 <        case rnemdPy :
676 <          value = mass * vel[1];
677 <          break;
678 <        case rnemdPz :
679 <          value = mass * vel[2];
680 <          break;
681 <        default :
682 <          break;
649 >          if (sd->isLinear()) {
650 >            int i = sd->linearAxis();
651 >            int j = (i + 1) % 3;
652 >            int k = (i + 2) % 3;
653 >            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
654 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
655 >          } else {                        
656 >            value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
657 >              + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
658 >              + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
659 >          }
660 >        } //angular momenta exchange enabled
661 >        value *= 0.5;
662 >        break;
663 >      case rnemdPx :
664 >        value = mass * vel[0];
665 >        break;
666 >      case rnemdPy :
667 >        value = mass * vel[1];
668 >        break;
669 >      case rnemdPz :
670 >        value = mass * vel[2];
671 >        break;
672 >      default :
673 >        break;
674 >      }
675 >      if (!max_found) {
676 >        max_val = value;
677 >        max_sd = sd;
678 >        max_found = true;
679 >      } else {
680 >        if (max_val < value) {
681 >          max_val = value;
682 >          max_sd = sd;
683          }
684 +      }  
685 +    }
686          
687 <        if (binNo == 0) {
688 <          if (!min_found) {
689 <            min_val = value;
690 <            min_sd = sd;
691 <            min_found = true;
692 <          } else {
693 <            if (min_val > value) {
694 <              min_val = value;
695 <              min_sd = sd;
696 <            }
697 <          }
698 <        } else { //midBin_
699 <          if (!max_found) {
700 <            max_val = value;
701 <            max_sd = sd;
702 <            max_found = true;
703 <          } else {
704 <            if (max_val < value) {
705 <              max_val = value;
706 <              max_sd = sd;
707 <            }
708 <          }      
709 <        }
687 >    for (sd = seleManB_.beginSelected(selej); sd != NULL;
688 >         sd = seleManB_.nextSelected(selej)) {
689 >
690 >      Vector3d pos = sd->getPos();
691 >      
692 >      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
693 >      
694 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
695 >        currentSnap_->wrapVector(pos);
696 >      
697 >      RealType mass = sd->getMass();
698 >      Vector3d vel = sd->getVel();
699 >      RealType value;
700 >      
701 >      switch(rnemdFluxType_) {
702 >      case rnemdKE :
703 >        
704 >        value = mass * vel.lengthSquare();
705 >        
706 >        if (sd->isDirectional()) {
707 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
708 >          Mat3x3d I = sd->getI();
709 >          
710 >          if (sd->isLinear()) {
711 >            int i = sd->linearAxis();
712 >            int j = (i + 1) % 3;
713 >            int k = (i + 2) % 3;
714 >            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
715 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
716 >          } else {                        
717 >            value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
718 >              + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
719 >              + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
720 >          }
721 >        } //angular momenta exchange enabled
722 >        value *= 0.5;
723 >        break;
724 >      case rnemdPx :
725 >        value = mass * vel[0];
726 >        break;
727 >      case rnemdPy :
728 >        value = mass * vel[1];
729 >        break;
730 >      case rnemdPz :
731 >        value = mass * vel[2];
732 >        break;
733 >      default :
734 >        break;
735        }
736 +      
737 +      if (!min_found) {
738 +        min_val = value;
739 +        min_sd = sd;
740 +        min_found = true;
741 +      } else {
742 +        if (min_val > value) {
743 +          min_val = value;
744 +          min_sd = sd;
745 +        }
746 +      }
747      }
748 <
749 < #ifdef IS_MPI
750 <    int nProc, worldRank;
751 <
478 <    nProc = MPI::COMM_WORLD.Get_size();
479 <    worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
480 <
748 >    
749 > #ifdef IS_MPI    
750 >    int worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
751 >    
752      bool my_min_found = min_found;
753      bool my_max_found = max_found;
754  
# Line 532 | Line 803 | namespace OpenMD {
803            Vector3d max_vel = max_sd->getVel();
804            RealType temp_vel;
805            
806 <          switch(rnemdType_) {
807 <          case rnemdKineticSwap :
806 >          switch(rnemdFluxType_) {
807 >          case rnemdKE :
808              min_sd->setVel(max_vel);
809              max_sd->setVel(min_vel);
810              if (min_sd->isDirectional() && max_sd->isDirectional()) {
# Line 584 | Line 855 | namespace OpenMD {
855                                     min_vel.getArrayPointer(), 3, MPI::REALTYPE,
856                                     min_vals.rank, 0, status);
857            
858 <          switch(rnemdType_) {
859 <          case rnemdKineticSwap :
858 >          switch(rnemdFluxType_) {
859 >          case rnemdKE :
860              max_sd->setVel(min_vel);
861              //angular momenta exchange enabled
862              if (max_sd->isDirectional()) {
# Line 630 | Line 901 | namespace OpenMD {
901                                     max_vel.getArrayPointer(), 3, MPI::REALTYPE,
902                                     max_vals.rank, 0, status);
903            
904 <          switch(rnemdType_) {
905 <          case rnemdKineticSwap :
904 >          switch(rnemdFluxType_) {
905 >          case rnemdKE :
906              min_sd->setVel(max_vel);
907              //angular momenta exchange enabled
908              if (min_sd->isDirectional()) {
# Line 665 | Line 936 | namespace OpenMD {
936            }
937          }
938   #endif
939 <        exchangeSum_ += max_val - min_val;
939 >        
940 >        switch(rnemdFluxType_) {
941 >        case rnemdKE:
942 >          kineticExchange_ += max_val - min_val;
943 >          break;
944 >        case rnemdPx:
945 >          momentumExchange_.x() += max_val - min_val;
946 >          break;
947 >        case rnemdPy:
948 >          momentumExchange_.y() += max_val - min_val;
949 >          break;
950 >        case rnemdPz:
951 >          momentumExchange_.z() += max_val - min_val;
952 >          break;
953 >        default:
954 >          break;
955 >        }
956        } else {        
957          sprintf(painCave.errMsg,
958 <                "RNEMD: exchange NOT performed because min_val > max_val\n");
958 >                "RNEMD::doSwap exchange NOT performed because min_val > max_val\n");
959          painCave.isFatal = 0;
960          painCave.severity = OPENMD_INFO;
961          simError();        
# Line 676 | Line 963 | namespace OpenMD {
963        }
964      } else {
965        sprintf(painCave.errMsg,
966 <              "RNEMD: exchange NOT performed because selected object\n"
967 <              "\tnot present in at least one of the two slabs.\n");
966 >              "RNEMD::doSwap exchange NOT performed because selected object\n"
967 >              "\twas not present in at least one of the two slabs.\n");
968        painCave.isFatal = 0;
969        painCave.severity = OPENMD_INFO;
970        simError();        
971        failTrialCount_++;
972 <    }
686 <    
972 >    }    
973    }
974    
975 <  void RNEMD::doScale() {
975 >  void RNEMD::doNIVS(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
976 >    if (!doRNEMD_) return;
977 >    int selei;
978 >    int selej;
979  
980      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
981 +    RealType time = currentSnap_->getTime();    
982      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
983  
694    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
695
696    int selei;
984      StuntDouble* sd;
698    int idx;
985  
986      vector<StuntDouble*> hotBin, coldBin;
987  
# Line 714 | Line 1000 | namespace OpenMD {
1000      RealType Kcz = 0.0;
1001      RealType Kcw = 0.0;
1002  
1003 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1004 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1003 >    for (sd = smanA.beginSelected(selei); sd != NULL;
1004 >         sd = smanA.nextSelected(selei)) {
1005  
720      idx = sd->getLocalIndex();
721
1006        Vector3d pos = sd->getPos();
1007 <
1007 >      
1008        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1009 <
1009 >      
1010        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1011          currentSnap_->wrapVector(pos);
1012 <
1013 <      // which bin is this stuntdouble in?
1014 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1012 >      
1013 >      
1014 >      RealType mass = sd->getMass();
1015 >      Vector3d vel = sd->getVel();
1016 >      
1017 >      hotBin.push_back(sd);
1018 >      Phx += mass * vel.x();
1019 >      Phy += mass * vel.y();
1020 >      Phz += mass * vel.z();
1021 >      Khx += mass * vel.x() * vel.x();
1022 >      Khy += mass * vel.y() * vel.y();
1023 >      Khz += mass * vel.z() * vel.z();
1024 >      if (sd->isDirectional()) {
1025 >        Vector3d angMom = sd->getJ();
1026 >        Mat3x3d I = sd->getI();
1027 >        if (sd->isLinear()) {
1028 >          int i = sd->linearAxis();
1029 >          int j = (i + 1) % 3;
1030 >          int k = (i + 2) % 3;
1031 >          Khw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1032 >            angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1033 >        } else {
1034 >          Khw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
1035 >            + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
1036 >            + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1037 >        }
1038 >      }
1039 >    }
1040 >    for (sd = smanB.beginSelected(selej); sd != NULL;
1041 >         sd = smanB.nextSelected(selej)) {
1042 >      Vector3d pos = sd->getPos();
1043 >      
1044 >      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1045 >      
1046 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1047 >        currentSnap_->wrapVector(pos);
1048 >            
1049 >      RealType mass = sd->getMass();
1050 >      Vector3d vel = sd->getVel();
1051  
1052 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
1053 <
1054 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
1055 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
1056 <        
1057 <        RealType mass = sd->getMass();
1058 <        Vector3d vel = sd->getVel();
1059 <      
1060 <        if (binNo == 0) {
1061 <          hotBin.push_back(sd);
1062 <          Phx += mass * vel.x();
1063 <          Phy += mass * vel.y();
1064 <          Phz += mass * vel.z();
1065 <          Khx += mass * vel.x() * vel.x();
1066 <          Khy += mass * vel.y() * vel.y();
1067 <          Khz += mass * vel.z() * vel.z();
1068 <          //if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1069 <          if (sd->isDirectional()) {
1070 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
1071 <            Mat3x3d I = sd->getI();
1072 <            if (sd->isLinear()) {
753 <              int i = sd->linearAxis();
754 <              int j = (i + 1) % 3;
755 <              int k = (i + 2) % 3;
756 <              Khw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
757 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
758 <            } else {
759 <              Khw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
760 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
761 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
762 <            }
763 <          }
764 <          //}
765 <        } else { //midBin_
766 <          coldBin.push_back(sd);
767 <          Pcx += mass * vel.x();
768 <          Pcy += mass * vel.y();
769 <          Pcz += mass * vel.z();
770 <          Kcx += mass * vel.x() * vel.x();
771 <          Kcy += mass * vel.y() * vel.y();
772 <          Kcz += mass * vel.z() * vel.z();
773 <          //if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
774 <          if (sd->isDirectional()) {
775 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
776 <            Mat3x3d I = sd->getI();
777 <            if (sd->isLinear()) {
778 <              int i = sd->linearAxis();
779 <              int j = (i + 1) % 3;
780 <              int k = (i + 2) % 3;
781 <              Kcw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
782 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
783 <            } else {
784 <              Kcw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
785 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
786 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
787 <            }
788 <          }
789 <          //}
790 <        }
1052 >      coldBin.push_back(sd);
1053 >      Pcx += mass * vel.x();
1054 >      Pcy += mass * vel.y();
1055 >      Pcz += mass * vel.z();
1056 >      Kcx += mass * vel.x() * vel.x();
1057 >      Kcy += mass * vel.y() * vel.y();
1058 >      Kcz += mass * vel.z() * vel.z();
1059 >      if (sd->isDirectional()) {
1060 >        Vector3d angMom = sd->getJ();
1061 >        Mat3x3d I = sd->getI();
1062 >        if (sd->isLinear()) {
1063 >          int i = sd->linearAxis();
1064 >          int j = (i + 1) % 3;
1065 >          int k = (i + 2) % 3;
1066 >          Kcw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1067 >            angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1068 >        } else {
1069 >          Kcw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
1070 >            + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
1071 >            + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1072 >        }
1073        }
1074      }
1075      
# Line 800 | Line 1082 | namespace OpenMD {
1082      Kcz *= 0.5;
1083      Kcw *= 0.5;
1084  
803    // std::cerr << "Khx= " << Khx << "\tKhy= " << Khy << "\tKhz= " << Khz
804    //        << "\tKhw= " << Khw << "\tKcx= " << Kcx << "\tKcy= " << Kcy
805    //        << "\tKcz= " << Kcz << "\tKcw= " << Kcw << "\n";
806    // std::cerr << "Phx= " << Phx << "\tPhy= " << Phy << "\tPhz= " << Phz
807    //        << "\tPcx= " << Pcx << "\tPcy= " << Pcy << "\tPcz= " <<Pcz<<"\n";
808
1085   #ifdef IS_MPI
1086      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Phx, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1087      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Phy, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
# Line 831 | Line 1107 | namespace OpenMD {
1107      RealType pz = Pcz / Phz;
1108      RealType c, x, y, z;
1109      bool successfulScale = false;
1110 <    if ((rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) ||
1111 <        (rnemdType_ == rnemdKineticScaleAM)) {
1110 >    if ((rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) ||
1111 >        (rnemdFluxType_ == rnemdRotKE)) {
1112        //may need sanity check Khw & Kcw > 0
1113  
1114 <      if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1115 <        c = 1.0 - targetFlux_ / (Kcx + Kcy + Kcz + Kcw);
1114 >      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1115 >        c = 1.0 - kineticTarget_ / (Kcx + Kcy + Kcz + Kcw);
1116        } else {
1117 <        c = 1.0 - targetFlux_ / Kcw;
1117 >        c = 1.0 - kineticTarget_ / Kcw;
1118        }
1119  
1120        if ((c > 0.81) && (c < 1.21)) {//restrict scaling coefficients
1121          c = sqrt(c);
1122 <        std::cerr << "cold slab scaling coefficient: " << c << endl;
847 <        //now convert to hotBin coefficient
1122 >
1123          RealType w = 0.0;
1124 <        if (rnemdType_ ==  rnemdKineticScaleVAM) {
1124 >        if (rnemdFluxType_ ==  rnemdFullKE) {
1125            x = 1.0 + px * (1.0 - c);
1126            y = 1.0 + py * (1.0 - c);
1127            z = 1.0 + pz * (1.0 - c);
# Line 860 | Line 1135 | namespace OpenMD {
1135            */
1136            if ((fabs(x - 1.0) < 0.1) && (fabs(y - 1.0) < 0.1) &&
1137                (fabs(z - 1.0) < 0.1)) {
1138 <            w = 1.0 + (targetFlux_ + Khx * (1.0 - x * x) + Khy * (1.0 - y * y)
1138 >            w = 1.0 + (kineticTarget_
1139 >                       + Khx * (1.0 - x * x) + Khy * (1.0 - y * y)
1140                         + Khz * (1.0 - z * z)) / Khw;
1141            }//no need to calculate w if x, y or z is out of range
1142          } else {
1143 <          w = 1.0 + targetFlux_ / Khw;
1143 >          w = 1.0 + kineticTarget_ / Khw;
1144          }
1145          if ((w > 0.81) && (w < 1.21)) {//restrict scaling coefficients
1146            //if w is in the right range, so should be x, y, z.
1147            vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1148            Vector3d vel;
1149            for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1150 <            if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1150 >            if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1151                vel = (*sdi)->getVel() * c;
876              //vel.x() *= c;
877              //vel.y() *= c;
878              //vel.z() *= c;
1152                (*sdi)->setVel(vel);
1153              }
1154              if ((*sdi)->isDirectional()) {
1155                Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * c;
883              //angMom[0] *= c;
884              //angMom[1] *= c;
885              //angMom[2] *= c;
1156                (*sdi)->setJ(angMom);
1157              }
1158            }
1159            w = sqrt(w);
890          std::cerr << "xh= " << x << "\tyh= " << y << "\tzh= " << z
891                    << "\twh= " << w << endl;
1160            for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
1161 <            if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1161 >            if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1162                vel = (*sdi)->getVel();
1163                vel.x() *= x;
1164                vel.y() *= y;
# Line 899 | Line 1167 | namespace OpenMD {
1167              }
1168              if ((*sdi)->isDirectional()) {
1169                Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * w;
902              //angMom[0] *= w;
903              //angMom[1] *= w;
904              //angMom[2] *= w;
1170                (*sdi)->setJ(angMom);
1171              }
1172            }
1173            successfulScale = true;
1174 <          exchangeSum_ += targetFlux_;
1174 >          kineticExchange_ += kineticTarget_;
1175          }
1176        }
1177      } else {
1178        RealType a000, a110, c0, a001, a111, b01, b11, c1;
1179 <      switch(rnemdType_) {
1180 <      case rnemdKineticScale :
1179 >      switch(rnemdFluxType_) {
1180 >      case rnemdKE :
1181          /* used hotBin coeff's & only scale x & y dimensions
1182             RealType px = Phx / Pcx;
1183             RealType py = Phy / Pcy;
1184             a110 = Khy;
1185 <           c0 = - Khx - Khy - targetFlux_;
1185 >           c0 = - Khx - Khy - kineticTarget_;
1186             a000 = Khx;
1187             a111 = Kcy * py * py;
1188             b11 = -2.0 * Kcy * py * (1.0 + py);
1189 <           c1 = Kcy * py * (2.0 + py) + Kcx * px * ( 2.0 + px) + targetFlux_;
1189 >           c1 = Kcy * py * (2.0 + py) + Kcx * px * ( 2.0 + px) + kineticTarget_;
1190             b01 = -2.0 * Kcx * px * (1.0 + px);
1191             a001 = Kcx * px * px;
1192          */
1193          //scale all three dimensions, let c_x = c_y
1194          a000 = Kcx + Kcy;
1195          a110 = Kcz;
1196 <        c0 = targetFlux_ - Kcx - Kcy - Kcz;
1196 >        c0 = kineticTarget_ - Kcx - Kcy - Kcz;
1197          a001 = Khx * px * px + Khy * py * py;
1198          a111 = Khz * pz * pz;
1199          b01 = -2.0 * (Khx * px * (1.0 + px) + Khy * py * (1.0 + py));
1200          b11 = -2.0 * Khz * pz * (1.0 + pz);
1201          c1 = Khx * px * (2.0 + px) + Khy * py * (2.0 + py)
1202 <          + Khz * pz * (2.0 + pz) - targetFlux_;
1202 >          + Khz * pz * (2.0 + pz) - kineticTarget_;
1203          break;
1204 <      case rnemdPxScale :
1205 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcx;
1204 >      case rnemdPx :
1205 >        c = 1 - momentumTarget_.x() / Pcx;
1206          a000 = Kcy;
1207          a110 = Kcz;
1208          c0 = Kcx * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 948 | Line 1213 | namespace OpenMD {
1213          c1 = Khy * py * (2.0 + py) + Khz * pz * (2.0 + pz)
1214            + Khx * (fastpow(c * px - px - 1.0, 2) - 1.0);
1215          break;
1216 <      case rnemdPyScale :
1217 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcy;
1216 >      case rnemdPy :
1217 >        c = 1 - momentumTarget_.y() / Pcy;
1218          a000 = Kcx;
1219          a110 = Kcz;
1220          c0 = Kcy * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 960 | Line 1225 | namespace OpenMD {
1225          c1 = Khx * px * (2.0 + px) + Khz * pz * (2.0 + pz)
1226            + Khy * (fastpow(c * py - py - 1.0, 2) - 1.0);
1227          break;
1228 <      case rnemdPzScale ://we don't really do this, do we?
1229 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcz;
1228 >      case rnemdPz ://we don't really do this, do we?
1229 >        c = 1 - momentumTarget_.z() / Pcz;
1230          a000 = Kcx;
1231          a110 = Kcy;
1232          c0 = Kcz * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 1046 | Line 1311 | namespace OpenMD {
1311          for (rpi = rps.begin(); rpi != rps.end(); rpi++) {
1312            r1 = (*rpi).first;
1313            r2 = (*rpi).second;
1314 <          switch(rnemdType_) {
1315 <          case rnemdKineticScale :
1314 >          switch(rnemdFluxType_) {
1315 >          case rnemdKE :
1316              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1317                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcx, 2)
1318                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcy, 2);
1319              break;
1320 <          case rnemdPxScale :
1320 >          case rnemdPx :
1321              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1322                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcy, 2);
1323              break;
1324 <          case rnemdPyScale :
1324 >          case rnemdPy :
1325              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1326                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcx, 2);
1327              break;
1328 <          case rnemdPzScale :
1328 >          case rnemdPz :
1329              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1330                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcy/Kcx, 2);
1331            default :
# Line 1074 | Line 1339 | namespace OpenMD {
1339   #ifdef IS_MPI
1340          if (worldRank == 0) {
1341   #endif
1342 <          sprintf(painCave.errMsg,
1343 <                  "RNEMD: roots r1= %lf\tr2 = %lf\n",
1344 <                  bestPair.first, bestPair.second);
1345 <          painCave.isFatal = 0;
1346 <          painCave.severity = OPENMD_INFO;
1347 <          simError();
1342 >          // sprintf(painCave.errMsg,
1343 >          //         "RNEMD: roots r1= %lf\tr2 = %lf\n",
1344 >          //         bestPair.first, bestPair.second);
1345 >          // painCave.isFatal = 0;
1346 >          // painCave.severity = OPENMD_INFO;
1347 >          // simError();
1348   #ifdef IS_MPI
1349          }
1350   #endif
1351          
1352 <        switch(rnemdType_) {
1353 <        case rnemdKineticScale :
1352 >        switch(rnemdFluxType_) {
1353 >        case rnemdKE :
1354            x = bestPair.first;
1355            y = bestPair.first;
1356            z = bestPair.second;
1357            break;
1358 <        case rnemdPxScale :
1358 >        case rnemdPx :
1359            x = c;
1360            y = bestPair.first;
1361            z = bestPair.second;
1362            break;
1363 <        case rnemdPyScale :
1363 >        case rnemdPy :
1364            x = bestPair.first;
1365            y = c;
1366            z = bestPair.second;
1367            break;
1368 <        case rnemdPzScale :
1368 >        case rnemdPz :
1369            x = bestPair.first;
1370            y = bestPair.second;
1371            z = c;
# Line 1129 | Line 1394 | namespace OpenMD {
1394            (*sdi)->setVel(vel);
1395          }
1396          successfulScale = true;
1397 <        exchangeSum_ += targetFlux_;
1397 >        switch(rnemdFluxType_) {
1398 >        case rnemdKE :
1399 >          kineticExchange_ += kineticTarget_;
1400 >          break;
1401 >        case rnemdPx :
1402 >        case rnemdPy :
1403 >        case rnemdPz :
1404 >          momentumExchange_ += momentumTarget_;
1405 >          break;          
1406 >        default :
1407 >          break;
1408 >        }      
1409        }
1410      }
1411      if (successfulScale != true) {
1412        sprintf(painCave.errMsg,
1413 <              "RNEMD: exchange NOT performed!\n");
1413 >              "RNEMD::doNIVS exchange NOT performed - roots that solve\n"
1414 >              "\tthe constraint equations may not exist or there may be\n"
1415 >              "\tno selected objects in one or both slabs.\n");
1416        painCave.isFatal = 0;
1417        painCave.severity = OPENMD_INFO;
1418        simError();        
1419        failTrialCount_++;
1420      }
1421    }
1422 +  
1423 +  void RNEMD::doVSS(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
1424 +    if (!doRNEMD_) return;
1425 +    int selei;
1426 +    int selej;
1427  
1145  void RNEMD::doShiftScale() {
1146
1428      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1429      RealType time = currentSnap_->getTime();    
1430      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1431  
1151    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1152
1153    int selei;
1432      StuntDouble* sd;
1155    int idx;
1433  
1434      vector<StuntDouble*> hotBin, coldBin;
1435  
1436      Vector3d Ph(V3Zero);
1437 +    Vector3d Lh(V3Zero);
1438      RealType Mh = 0.0;
1439 +    Mat3x3d Ih(0.0);
1440      RealType Kh = 0.0;
1441      Vector3d Pc(V3Zero);
1442 +    Vector3d Lc(V3Zero);
1443      RealType Mc = 0.0;
1444 +    Mat3x3d Ic(0.0);
1445      RealType Kc = 0.0;
1165    
1446  
1447 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1448 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1447 >    // Constraints can be on only the linear or angular momentum, but
1448 >    // not both.  Usually, the user will specify which they want, but
1449 >    // in case they don't, the use of periodic boundaries should make
1450 >    // the choice for us.
1451 >    bool doLinearPart = false;
1452 >    bool doAngularPart = false;
1453  
1454 <      idx = sd->getLocalIndex();
1454 >    switch (rnemdFluxType_) {
1455 >    case rnemdPx:
1456 >    case rnemdPy:
1457 >    case rnemdPz:
1458 >    case rnemdPvector:
1459 >    case rnemdKePx:
1460 >    case rnemdKePy:
1461 >    case rnemdKePvector:
1462 >      doLinearPart = true;
1463 >      break;
1464 >    case rnemdLx:
1465 >    case rnemdLy:
1466 >    case rnemdLz:
1467 >    case rnemdLvector:
1468 >    case rnemdKeLx:
1469 >    case rnemdKeLy:
1470 >    case rnemdKeLz:
1471 >    case rnemdKeLvector:
1472 >      doAngularPart = true;
1473 >      break;
1474 >    case rnemdKE:
1475 >    case rnemdRotKE:
1476 >    case rnemdFullKE:
1477 >    default:
1478 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1479 >        doLinearPart = true;
1480 >      else
1481 >        doAngularPart = true;
1482 >      break;
1483 >    }
1484 >    
1485 >    for (sd = smanA.beginSelected(selei); sd != NULL;
1486 >         sd = smanA.nextSelected(selei)) {
1487  
1488        Vector3d pos = sd->getPos();
1489  
1490        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1491 +      
1492 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1493 +        currentSnap_->wrapVector(pos);
1494 +      
1495 +      RealType mass = sd->getMass();
1496 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1497 +      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1498 +      RealType r2;
1499 +      
1500 +      hotBin.push_back(sd);
1501 +      Ph += mass * vel;
1502 +      Mh += mass;
1503 +      Kh += mass * vel.lengthSquare();
1504 +      Lh += mass * cross(rPos, vel);
1505 +      Ih -= outProduct(rPos, rPos) * mass;
1506 +      r2 = rPos.lengthSquare();
1507 +      Ih(0, 0) += mass * r2;
1508 +      Ih(1, 1) += mass * r2;
1509 +      Ih(2, 2) += mass * r2;
1510 +      
1511 +      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1512 +        if (sd->isDirectional()) {
1513 +          Vector3d angMom = sd->getJ();
1514 +          Mat3x3d I = sd->getI();
1515 +          if (sd->isLinear()) {
1516 +            int i = sd->linearAxis();
1517 +            int j = (i + 1) % 3;
1518 +            int k = (i + 2) % 3;
1519 +            Kh += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1520 +              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1521 +          } else {
1522 +            Kh += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1523 +              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1524 +              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1525 +          }
1526 +        }
1527 +      }
1528 +    }
1529 +    for (sd = smanB.beginSelected(selej); sd != NULL;
1530 +         sd = smanB.nextSelected(selej)) {
1531  
1532 +      Vector3d pos = sd->getPos();
1533 +      
1534 +      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1535 +      
1536        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1537          currentSnap_->wrapVector(pos);
1538 +      
1539 +      RealType mass = sd->getMass();
1540 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1541 +      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1542 +      RealType r2;
1543  
1544 <      // which bin is this stuntdouble in?
1545 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1546 <
1547 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
1548 <
1549 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
1550 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
1551 <        
1552 <        RealType mass = sd->getMass();
1553 <        Vector3d vel = sd->getVel();
1554 <      
1555 <        if (binNo == 0) {
1556 <          hotBin.push_back(sd);
1557 <          //std::cerr << "before, velocity = " << vel << endl;
1558 <          Ph += mass * vel;
1559 <          //std::cerr << "after, velocity = " << vel << endl;
1560 <          Mh += mass;
1561 <          Kh += mass * vel.lengthSquare();
1562 <          if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1563 <            if (sd->isDirectional()) {
1564 <              Vector3d angMom = sd->getJ();
1565 <              Mat3x3d I = sd->getI();
1566 <              if (sd->isLinear()) {
1567 <                int i = sd->linearAxis();
1568 <                int j = (i + 1) % 3;
1569 <                int k = (i + 2) % 3;
1570 <                Kh += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1206 <                  angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1207 <              } else {
1208 <                Kh += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1209 <                  angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1210 <                  angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1211 <              }
1212 <            }
1213 <          }
1214 <        } else { //midBin_
1215 <          coldBin.push_back(sd);
1216 <          Pc += mass * vel;
1217 <          Mc += mass;
1218 <          Kc += mass * vel.lengthSquare();
1219 <          if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1220 <            if (sd->isDirectional()) {
1221 <              Vector3d angMom = sd->getJ();
1222 <              Mat3x3d I = sd->getI();
1223 <              if (sd->isLinear()) {
1224 <                int i = sd->linearAxis();
1225 <                int j = (i + 1) % 3;
1226 <                int k = (i + 2) % 3;
1227 <                Kc += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1228 <                  angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1229 <              } else {
1230 <                Kc += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1231 <                  angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1232 <                  angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1233 <              }
1234 <            }
1235 <          }
1236 <        }
1544 >      coldBin.push_back(sd);
1545 >      Pc += mass * vel;
1546 >      Mc += mass;
1547 >      Kc += mass * vel.lengthSquare();
1548 >      Lc += mass * cross(rPos, vel);
1549 >      Ic -= outProduct(rPos, rPos) * mass;
1550 >      r2 = rPos.lengthSquare();
1551 >      Ic(0, 0) += mass * r2;
1552 >      Ic(1, 1) += mass * r2;
1553 >      Ic(2, 2) += mass * r2;
1554 >      
1555 >      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1556 >        if (sd->isDirectional()) {
1557 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
1558 >          Mat3x3d I = sd->getI();
1559 >          if (sd->isLinear()) {
1560 >            int i = sd->linearAxis();
1561 >            int j = (i + 1) % 3;
1562 >            int k = (i + 2) % 3;
1563 >            Kc += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1564 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1565 >          } else {
1566 >            Kc += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1567 >              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1568 >              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1569 >          }
1570 >        }
1571        }
1572      }
1573      
1574      Kh *= 0.5;
1575      Kc *= 0.5;
1242
1243    // std::cerr << "Mh= " << Mh << "\tKh= " << Kh << "\tMc= " << Mc
1244    //        << "\tKc= " << Kc << endl;
1245    // std::cerr << "Ph= " << Ph << "\tPc= " << Pc << endl;
1576      
1577   #ifdef IS_MPI
1578      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Ph[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1579      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Pc[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1580 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Lh[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1581 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Lc[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1582      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Mh, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1583      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Kh, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1584      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Mc, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1585      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Kc, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1586 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, Ih.getArrayPointer(), 9,
1587 +                              MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1588 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, Ic.getArrayPointer(), 9,
1589 +                              MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1590   #endif
1591 +    
1592  
1593 +    Vector3d ac, acrec, bc, bcrec;
1594 +    Vector3d ah, ahrec, bh, bhrec;
1595 +    RealType cNumerator, cDenominator;
1596 +    RealType hNumerator, hDenominator;
1597 +
1598 +
1599      bool successfulExchange = false;
1600      if ((Mh > 0.0) && (Mc > 0.0)) {//both slabs are not empty
1601        Vector3d vc = Pc / Mc;
1602 <      Vector3d ac = njzp_ / Mc + vc;
1603 <      Vector3d acrec = njzp_ / Mc;
1604 <      RealType cNumerator = Kc - targetJzKE_ - 0.5 * Mc * ac.lengthSquare();
1602 >      ac = -momentumTarget_ / Mc + vc;
1603 >      acrec = -momentumTarget_ / Mc;
1604 >      
1605 >      // We now need the inverse of the inertia tensor to calculate the
1606 >      // angular velocity of the cold slab;
1607 >      Mat3x3d Ici = Ic.inverse();
1608 >      Vector3d omegac = Ici * Lc;
1609 >      bc  = -(Ici * angularMomentumTarget_) + omegac;
1610 >      bcrec = bc - omegac;
1611 >      
1612 >      cNumerator = Kc - kineticTarget_;
1613 >      if (doLinearPart)
1614 >        cNumerator -= 0.5 * Mc * ac.lengthSquare();
1615 >      
1616 >      if (doAngularPart)
1617 >        cNumerator -= 0.5 * ( dot(bc, Ic * bc));
1618 >
1619        if (cNumerator > 0.0) {
1620 <        RealType cDenominator = Kc - 0.5 * Mc * vc.lengthSquare();
1620 >        
1621 >        cDenominator = Kc;
1622 >
1623 >        if (doLinearPart)
1624 >          cDenominator -= 0.5 * Mc * vc.lengthSquare();
1625 >
1626 >        if (doAngularPart)
1627 >          cDenominator -= 0.5*(dot(omegac, Ic * omegac));
1628 >        
1629          if (cDenominator > 0.0) {
1630            RealType c = sqrt(cNumerator / cDenominator);
1631            if ((c > 0.9) && (c < 1.1)) {//restrict scaling coefficients
1632 +            
1633              Vector3d vh = Ph / Mh;
1634 <            Vector3d ah = jzp_ / Mh + vh;
1635 <            Vector3d ahrec = jzp_ / Mh;
1636 <            RealType hNumerator = Kh + targetJzKE_
1637 <              - 0.5 * Mh * ah.lengthSquare();
1638 <            if (hNumerator > 0.0) {
1639 <              RealType hDenominator = Kh - 0.5 * Mh * vh.lengthSquare();
1634 >            ah = momentumTarget_ / Mh + vh;
1635 >            ahrec = momentumTarget_ / Mh;
1636 >            
1637 >            // We now need the inverse of the inertia tensor to
1638 >            // calculate the angular velocity of the hot slab;
1639 >            Mat3x3d Ihi = Ih.inverse();
1640 >            Vector3d omegah = Ihi * Lh;
1641 >            bh  = (Ihi * angularMomentumTarget_) + omegah;
1642 >            bhrec = bh - omegah;
1643 >            
1644 >            hNumerator = Kh + kineticTarget_;
1645 >            if (doLinearPart)
1646 >              hNumerator -= 0.5 * Mh * ah.lengthSquare();
1647 >            
1648 >            if (doAngularPart)
1649 >              hNumerator -= 0.5 * ( dot(bh, Ih * bh));
1650 >              
1651 >            if (hNumerator > 0.0) {
1652 >              
1653 >              hDenominator = Kh;
1654 >              if (doLinearPart)
1655 >                hDenominator -= 0.5 * Mh * vh.lengthSquare();
1656 >              if (doAngularPart)
1657 >                hDenominator -= 0.5*(dot(omegah, Ih * omegah));
1658 >              
1659                if (hDenominator > 0.0) {
1660                  RealType h = sqrt(hNumerator / hDenominator);
1661                  if ((h > 0.9) && (h < 1.1)) {
1662 <                  // std::cerr << "cold slab scaling coefficient: " << c << "\n";
1278 <                  // std::cerr << "hot slab scaling coefficient: " << h <<  "\n";
1662 >                  
1663                    vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1664                    Vector3d vel;
1665 +                  Vector3d rPos;
1666 +                  
1667                    for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1668                      //vel = (*sdi)->getVel();
1669 <                    vel = ((*sdi)->getVel() - vc) * c + ac;
1669 >                    rPos = (*sdi)->getPos() - coordinateOrigin_;
1670 >                    if (doLinearPart)
1671 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - vc) * c + ac;
1672 >                    if (doAngularPart)
1673 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - cross(omegac, rPos)) * c + cross(bc, rPos);
1674 >
1675                      (*sdi)->setVel(vel);
1676 <                    if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1676 >                    if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1677                        if ((*sdi)->isDirectional()) {
1678                          Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * c;
1679                          (*sdi)->setJ(angMom);
# Line 1291 | Line 1682 | namespace OpenMD {
1682                    }
1683                    for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
1684                      //vel = (*sdi)->getVel();
1685 <                    vel = ((*sdi)->getVel() - vh) * h + ah;
1685 >                    rPos = (*sdi)->getPos() - coordinateOrigin_;
1686 >                    if (doLinearPart)
1687 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - vh) * h + ah;    
1688 >                    if (doAngularPart)
1689 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - cross(omegah, rPos)) * h + cross(bh, rPos);    
1690 >
1691                      (*sdi)->setVel(vel);
1692 <                    if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1692 >                    if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1693                        if ((*sdi)->isDirectional()) {
1694                          Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * h;
1695                          (*sdi)->setJ(angMom);
# Line 1301 | Line 1697 | namespace OpenMD {
1697                      }
1698                    }
1699                    successfulExchange = true;
1700 <                  exchangeSum_ += targetFlux_;
1701 <                  // this is a redundant variable for doShiftScale() so that
1702 <                  // RNEMD can output one exchange quantity needed in a job.
1307 <                  // need a better way to do this.
1308 <                  //cerr << "acx =" << ac.x() << "ahx =" << ah.x() << '\n';
1309 <                  //cerr << "acy =" << ac.y() << "ahy =" << ah.y() << '\n';
1310 <                  //cerr << "acz =" << ac.z() << "ahz =" << ah.z() << '\n';
1311 <                  Asum_ += (ahrec.z() - acrec.z());
1312 <                  Jsum_ += (jzp_.z()*((1/Mh)+(1/Mc)));
1313 <                  AhCount_ = ahrec.z();
1314 <                  if (outputAh_) {
1315 <                    AhLog_ << time << "   ";
1316 <                    AhLog_ << AhCount_;
1317 <                    AhLog_ << endl;
1318 <                  }              
1700 >                  kineticExchange_ += kineticTarget_;
1701 >                  momentumExchange_ += momentumTarget_;
1702 >                  angularMomentumExchange_ += angularMomentumTarget_;
1703                  }
1704                }
1705              }
# Line 1324 | Line 1708 | namespace OpenMD {
1708        }
1709      }
1710      if (successfulExchange != true) {
1711 <      //   sprintf(painCave.errMsg,
1712 <      //              "RNEMD: exchange NOT performed!\n");
1713 <      //   painCave.isFatal = 0;
1714 <      //   painCave.severity = OPENMD_INFO;
1715 <      //   simError();        
1711 >      sprintf(painCave.errMsg,
1712 >              "RNEMD::doVSS exchange NOT performed - roots that solve\n"
1713 >              "\tthe constraint equations may not exist or there may be\n"
1714 >              "\tno selected objects in one or both slabs.\n");
1715 >      painCave.isFatal = 0;
1716 >      painCave.severity = OPENMD_INFO;
1717 >      simError();        
1718        failTrialCount_++;
1719      }
1720    }
1721  
1722 +  RealType RNEMD::getDividingArea() {
1723 +
1724 +    if (hasDividingArea_) return dividingArea_;
1725 +
1726 +    RealType areaA, areaB;
1727 +    Snapshot* snap = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1728 +
1729 +    if (hasSelectionA_) {
1730 +      int isd;
1731 +      StuntDouble* sd;
1732 +      vector<StuntDouble*> aSites;
1733 +      seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
1734 +      for (sd = seleManA_.beginSelected(isd); sd != NULL;
1735 +           sd = seleManA_.nextSelected(isd)) {
1736 +        aSites.push_back(sd);
1737 +      }
1738 +      ConvexHull* surfaceMeshA = new ConvexHull();
1739 +      surfaceMeshA->computeHull(aSites);
1740 +      areaA = surfaceMeshA->getArea();
1741 +      delete surfaceMeshA;
1742 +
1743 +    } else {
1744 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1745 +        // in periodic boundaries, the surface area is twice the x-y
1746 +        // area of the current box:
1747 +        areaA = 2.0 * snap->getXYarea();
1748 +      } else {
1749 +        // in non-periodic simulations, without explicitly setting
1750 +        // selections, the sphere radius sets the surface area of the
1751 +        // dividing surface:
1752 +        areaA = 4.0 * M_PI * pow(sphereARadius_, 2);
1753 +      }
1754 +    }
1755 +
1756 +
1757 +
1758 +    if (hasSelectionB_) {
1759 +      int isd;
1760 +      StuntDouble* sd;
1761 +      vector<StuntDouble*> bSites;
1762 +      seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
1763 +      for (sd = seleManB_.beginSelected(isd); sd != NULL;
1764 +           sd = seleManB_.nextSelected(isd)) {
1765 +        bSites.push_back(sd);
1766 +      }
1767 +      ConvexHull* surfaceMeshB = new ConvexHull();    
1768 +      surfaceMeshB->computeHull(bSites);
1769 +      areaB = surfaceMeshB->getArea();
1770 +      delete surfaceMeshB;
1771 +
1772 +    } else {
1773 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1774 +        // in periodic boundaries, the surface area is twice the x-y
1775 +        // area of the current box:
1776 +        areaB = 2.0 * snap->getXYarea();
1777 +      } else {
1778 +        // in non-periodic simulations, without explicitly setting
1779 +        // selections, but if a sphereBradius has been set, just use that:
1780 +        areaB = 4.0 * M_PI * pow(sphereBRadius_, 2);
1781 +      }
1782 +    }
1783 +    
1784 +    dividingArea_ = min(areaA, areaB);
1785 +    hasDividingArea_ = true;
1786 +    return dividingArea_;
1787 +  }
1788 +  
1789    void RNEMD::doRNEMD() {
1790 +    if (!doRNEMD_) return;
1791 +    trialCount_++;
1792  
1793 <    switch(rnemdType_) {
1794 <    case rnemdKineticScale :
1795 <    case rnemdKineticScaleVAM :
1796 <    case rnemdKineticScaleAM :
1797 <    case rnemdPxScale :
1798 <    case rnemdPyScale :
1799 <    case rnemdPzScale :
1800 <      doScale();
1793 >    // object evaluator:
1794 >    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
1795 >    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1796 >
1797 >    evaluatorA_.loadScriptString(selectionA_);
1798 >    evaluatorB_.loadScriptString(selectionB_);
1799 >
1800 >    seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
1801 >    seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
1802 >
1803 >    commonA_ = seleManA_ & seleMan_;
1804 >    commonB_ = seleManB_ & seleMan_;
1805 >
1806 >    // Target exchange quantities (in each exchange) = dividingArea * dt * flux
1807 >    // dt = exchange time interval
1808 >    // flux = target flux
1809 >    // dividingArea = smallest dividing surface between the two regions
1810 >
1811 >    hasDividingArea_ = false;
1812 >    RealType area = getDividingArea();
1813 >
1814 >    kineticTarget_ = kineticFlux_ * exchangeTime_ * area;
1815 >    momentumTarget_ = momentumFluxVector_ * exchangeTime_ * area;
1816 >    angularMomentumTarget_ = angularMomentumFluxVector_ * exchangeTime_ * area;
1817 >
1818 >    switch(rnemdMethod_) {
1819 >    case rnemdSwap:
1820 >      doSwap(commonA_, commonB_);
1821        break;
1822 <    case rnemdKineticSwap :
1823 <    case rnemdPx :
1349 <    case rnemdPy :
1350 <    case rnemdPz :
1351 <      doSwap();
1822 >    case rnemdNIVS:
1823 >      doNIVS(commonA_, commonB_);
1824        break;
1825 <    case rnemdShiftScaleV :
1826 <    case rnemdShiftScaleVAM :
1355 <      doShiftScale();
1825 >    case rnemdVSS:
1826 >      doVSS(commonA_, commonB_);
1827        break;
1828 <    case rnemdUnknown :
1828 >    case rnemdUnkownMethod:
1829      default :
1830        break;
1831      }
1832    }
1833  
1834    void RNEMD::collectData() {
1835 <
1835 >    if (!doRNEMD_) return;
1836      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1837 +    
1838 +    // collectData can be called more frequently than the doRNEMD, so use the
1839 +    // computed area from the last exchange time:
1840 +    RealType area = getDividingArea();
1841 +    areaAccumulator_->add(area);
1842      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1367
1843      seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1844  
1845 <    int selei;
1845 >    int selei(0);
1846      StuntDouble* sd;
1847 <    int idx;
1847 >    int binNo;
1848  
1849 <    logFrameCount_++;
1849 >    vector<RealType> binMass(nBins_, 0.0);
1850 >    vector<RealType> binPx(nBins_, 0.0);
1851 >    vector<RealType> binPy(nBins_, 0.0);
1852 >    vector<RealType> binPz(nBins_, 0.0);
1853 >    vector<RealType> binOmegax(nBins_, 0.0);
1854 >    vector<RealType> binOmegay(nBins_, 0.0);
1855 >    vector<RealType> binOmegaz(nBins_, 0.0);
1856 >    vector<RealType> binKE(nBins_, 0.0);
1857 >    vector<int> binDOF(nBins_, 0);
1858 >    vector<int> binCount(nBins_, 0);
1859  
1860      // alternative approach, track all molecules instead of only those
1861      // selected for scaling/swapping:
1862      /*
1863 <    SimInfo::MoleculeIterator miter;
1864 <    vector<StuntDouble*>::iterator iiter;
1865 <    Molecule* mol;
1866 <    StuntDouble* integrableObject;
1867 <    for (mol = info_->beginMolecule(miter); mol != NULL;
1863 >      SimInfo::MoleculeIterator miter;
1864 >      vector<StuntDouble*>::iterator iiter;
1865 >      Molecule* mol;
1866 >      StuntDouble* sd;
1867 >      for (mol = info_->beginMolecule(miter); mol != NULL;
1868        mol = info_->nextMolecule(miter))
1869 <      integrableObject is essentially sd
1870 <        for (integrableObject = mol->beginIntegrableObject(iiter);
1871 <             integrableObject != NULL;
1872 <             integrableObject = mol->nextIntegrableObject(iiter))
1869 >      sd is essentially sd
1870 >      for (sd = mol->beginIntegrableObject(iiter);
1871 >      sd != NULL;
1872 >      sd = mol->nextIntegrableObject(iiter))
1873      */
1874 +
1875      for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1876 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1877 <      
1393 <      idx = sd->getLocalIndex();
1394 <      
1876 >         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {    
1877 >    
1878        Vector3d pos = sd->getPos();
1879  
1880        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1881        
1882 <      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1882 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1883          currentSnap_->wrapVector(pos);
1884 <      
1885 <      // which bin is this stuntdouble in?
1886 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1887 <      
1888 <      int binNo = int(rnemdLogWidth_ * (pos.z() / hmat(2,2) + 0.5)) %
1889 <        rnemdLogWidth_;
1890 <      // no symmetrization allowed due to arbitary rnemdLogWidth_
1891 <      /*
1892 <      if (rnemdLogWidth_ == midBin_ + 1)
1893 <        if (binNo > midBin_)
1894 <          binNo = nBins_ - binNo;
1412 <      */
1884 >        // which bin is this stuntdouble in?
1885 >        // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1886 >        // Shift molecules by half a box to have bins start at 0
1887 >        // The modulo operator is used to wrap the case when we are
1888 >        // beyond the end of the bins back to the beginning.
1889 >        binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + 0.5)) % nBins_;
1890 >      } else {
1891 >        Vector3d rPos = pos - coordinateOrigin_;
1892 >        binNo = int(rPos.length() / binWidth_);
1893 >      }
1894 >
1895        RealType mass = sd->getMass();
1414      mHist_[binNo] += mass;
1896        Vector3d vel = sd->getVel();
1897 <      RealType value;
1898 <      //RealType xVal, yVal, zVal;
1897 >      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1898 >      Vector3d aVel = cross(rPos, vel);
1899 >      
1900 >      if (binNo >= 0 && binNo < nBins_)  {
1901 >        binCount[binNo]++;
1902 >        binMass[binNo] += mass;
1903 >        binPx[binNo] += mass*vel.x();
1904 >        binPy[binNo] += mass*vel.y();
1905 >        binPz[binNo] += mass*vel.z();
1906 >        binOmegax[binNo] += aVel.x();
1907 >        binOmegay[binNo] += aVel.y();
1908 >        binOmegaz[binNo] += aVel.z();
1909 >        binKE[binNo] += 0.5 * (mass * vel.lengthSquare());
1910 >        binDOF[binNo] += 3;
1911 >        
1912 >        if (sd->isDirectional()) {
1913 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
1914 >          Mat3x3d I = sd->getI();
1915 >          if (sd->isLinear()) {
1916 >            int i = sd->linearAxis();
1917 >            int j = (i + 1) % 3;
1918 >            int k = (i + 2) % 3;
1919 >            binKE[binNo] += 0.5 * (angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1920 >                                   angMom[k] * angMom[k] / I(k, k));
1921 >            binDOF[binNo] += 2;
1922 >          } else {
1923 >            binKE[binNo] += 0.5 * (angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1924 >                                   angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1925 >                                   angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2));
1926 >            binDOF[binNo] += 3;
1927 >          }
1928 >        }
1929 >      }
1930 >    }
1931 >    
1932 > #ifdef IS_MPI
1933 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binCount[0],
1934 >                              nBins_, MPI::INT, MPI::SUM);
1935 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binMass[0],
1936 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1937 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binPx[0],
1938 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1939 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binPy[0],
1940 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1941 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binPz[0],
1942 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1943 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmegax[0],
1944 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1945 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmegay[0],
1946 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1947 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmegaz[0],
1948 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1949 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binKE[0],
1950 >                              nBins_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1951 >    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binDOF[0],
1952 >                              nBins_, MPI::INT, MPI::SUM);
1953 > #endif
1954  
1955 <      if (outputTemp_) {
1956 <        value = mass * vel.lengthSquare();
1957 <        tempCount_[binNo] += 3;
1958 <        if (sd->isDirectional()) {
1959 <          Vector3d angMom = sd->getJ();
1960 <          Mat3x3d I = sd->getI();
1961 <          if (sd->isLinear()) {
1962 <            int i = sd->linearAxis();
1963 <            int j = (i + 1) % 3;
1964 <            int k = (i + 2) % 3;
1965 <            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1966 <              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1967 <            tempCount_[binNo] +=2;
1968 <          } else {
1969 <            value += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1970 <              angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1) +
1971 <              angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1436 <            tempCount_[binNo] +=3;
1437 <          }
1438 <        }
1439 <        value = value / PhysicalConstants::energyConvert
1440 <          / PhysicalConstants::kb;//may move to getStatus()
1441 <        tempHist_[binNo] += value;
1955 >    Vector3d vel;
1956 >    Vector3d aVel;
1957 >    RealType den;
1958 >    RealType temp;
1959 >    RealType z;
1960 >    RealType r;
1961 >    for (int i = 0; i < nBins_; i++) {
1962 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1963 >        z = (((RealType)i + 0.5) / (RealType)nBins_) * hmat(2,2);
1964 >        den = binMass[i] * nBins_ * PhysicalConstants::densityConvert
1965 >          / currentSnap_->getVolume() ;
1966 >      } else {
1967 >        r = (((RealType)i + 0.5) * binWidth_);
1968 >        RealType rinner = (RealType)i * binWidth_;
1969 >        RealType router = (RealType)(i+1) * binWidth_;
1970 >        den = binMass[i] * 3.0 * PhysicalConstants::densityConvert
1971 >          / (4.0 * M_PI * (pow(router,3) - pow(rinner,3)));
1972        }
1973 <      if (outputVx_) {
1974 <        value = mass * vel[0];
1975 <        //vxzCount_[binNo]++;
1976 <        pxzHist_[binNo] += value;
1977 <      }
1978 <      if (outputVy_) {
1449 <        value = mass * vel[1];
1450 <        //vyzCount_[binNo]++;
1451 <        pyzHist_[binNo] += value;
1452 <      }
1973 >      vel.x() = binPx[i] / binMass[i];
1974 >      vel.y() = binPy[i] / binMass[i];
1975 >      vel.z() = binPz[i] / binMass[i];
1976 >      aVel.x() = binOmegax[i] / binCount[i];
1977 >      aVel.y() = binOmegay[i] / binCount[i];
1978 >      aVel.z() = binOmegaz[i] / binCount[i];
1979  
1980 <      if (output3DTemp_) {
1981 <        value = mass * vel.x() * vel.x();
1982 <        xTempHist_[binNo] += value;
1983 <        value = mass * vel.y() * vel.y() / PhysicalConstants::energyConvert
1984 <          / PhysicalConstants::kb;
1985 <        yTempHist_[binNo] += value;
1986 <        value = mass * vel.z() * vel.z() / PhysicalConstants::energyConvert
1987 <          / PhysicalConstants::kb;
1988 <        zTempHist_[binNo] += value;
1989 <        xyzTempCount_[binNo]++;
1980 >      if (binCount[i] > 0) {
1981 >        // only add values if there are things to add
1982 >        temp = 2.0 * binKE[i] / (binDOF[i] * PhysicalConstants::kb *
1983 >                                 PhysicalConstants::energyConvert);
1984 >        
1985 >        for (unsigned int j = 0; j < outputMask_.size(); ++j) {
1986 >          if(outputMask_[j]) {
1987 >            switch(j) {
1988 >            case Z:
1989 >              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(z);
1990 >              break;
1991 >            case R:
1992 >              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(r);
1993 >              break;
1994 >            case TEMPERATURE:
1995 >              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(temp);
1996 >              break;
1997 >            case VELOCITY:
1998 >              dynamic_cast<VectorAccumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(vel);
1999 >              break;
2000 >            case ANGULARVELOCITY:  
2001 >              dynamic_cast<VectorAccumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(aVel);
2002 >              break;
2003 >            case DENSITY:
2004 >              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(den);
2005 >              break;
2006 >            }
2007 >          }
2008 >        }
2009        }
1465      if (outputRotTemp_) {
1466        if (sd->isDirectional()) {
1467          Vector3d angMom = sd->getJ();
1468          Mat3x3d I = sd->getI();
1469          if (sd->isLinear()) {
1470            int i = sd->linearAxis();
1471            int j = (i + 1) % 3;
1472            int k = (i + 2) % 3;
1473            value = angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1474              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1475            rotTempCount_[binNo] +=2;
1476          } else {
1477            value = angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1478              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1479              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1480            rotTempCount_[binNo] +=3;
1481          }
1482        }
1483        value = value / PhysicalConstants::energyConvert
1484          / PhysicalConstants::kb;//may move to getStatus()
1485        rotTempHist_[binNo] += value;
1486      }
1487      // James put this in.
1488      if (outputDen_) {
1489        //value = 1.0;
1490        DenHist_[binNo] += 1;
1491      }
1492      if (outputVz_) {
1493        value = mass * vel[2];
1494        //vyzCount_[binNo]++;
1495        pzzHist_[binNo] += value;
1496      }    
2010      }
2011    }
2012  
2013    void RNEMD::getStarted() {
2014 +    if (!doRNEMD_) return;
2015 +    hasDividingArea_ = false;
2016      collectData();
2017 <    /*now can output profile in step 0, but might not be useful;
1503 <    Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1504 <    Stats& stat = currentSnap_->statData;
1505 <    stat[Stats::RNEMD_EXCHANGE_TOTAL] = exchangeSum_;
1506 <    */
1507 <    //may output a header for the log file here
1508 <    getStatus();
2017 >    writeOutputFile();
2018    }
2019  
2020 <  void RNEMD::getStatus() {
2021 <
2022 <    Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1514 <    Stats& stat = currentSnap_->statData;
1515 <    RealType time = currentSnap_->getTime();
1516 <
1517 <    stat[Stats::RNEMD_EXCHANGE_TOTAL] = exchangeSum_;
1518 <    //or to be more meaningful, define another item as exchangeSum_ / time
1519 <    int j;
1520 <
1521 < #ifdef IS_MPI
1522 <
1523 <    // all processors have the same number of bins, and STL vectors pack their
1524 <    // arrays, so in theory, this should be safe:
1525 <
1526 <    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &mHist_[0],
1527 <                              rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1528 <    if (outputTemp_) {
1529 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &tempHist_[0],
1530 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1531 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &tempCount_[0],
1532 <                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1533 <    }
1534 <    if (outputVx_) {
1535 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pxzHist_[0],
1536 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1537 <      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &vxzCount_[0],
1538 <      //                        rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1539 <    }
1540 <    if (outputVy_) {
1541 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pyzHist_[0],
1542 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1543 <      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &vyzCount_[0],
1544 <      //                        rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1545 <    }
1546 <    if (output3DTemp_) {
1547 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &xTempHist_[0],
1548 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1549 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &yTempHist_[0],
1550 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1551 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &zTempHist_[0],
1552 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1553 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &xyzTempCount_[0],
1554 <                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1555 <    }
1556 <    if (outputRotTemp_) {
1557 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &rotTempHist_[0],
1558 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1559 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &rotTempCount_[0],
1560 <                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1561 <    }
1562 <    // James put this in
1563 <    if (outputDen_) {
1564 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &DenHist_[0],
1565 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1566 <    }
1567 <    if (outputAh_) {
1568 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &AhCount_,
1569 <                                1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1570 <    }
1571 <    if (outputVz_) {
1572 <      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pzzHist_[0],
1573 <                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1574 <    }
2020 >  void RNEMD::parseOutputFileFormat(const std::string& format) {
2021 >    if (!doRNEMD_) return;
2022 >    StringTokenizer tokenizer(format, " ,;|\t\n\r");
2023      
2024 +    while(tokenizer.hasMoreTokens()) {
2025 +      std::string token(tokenizer.nextToken());
2026 +      toUpper(token);
2027 +      OutputMapType::iterator i = outputMap_.find(token);
2028 +      if (i != outputMap_.end()) {
2029 +        outputMask_.set(i->second);
2030 +      } else {
2031 +        sprintf( painCave.errMsg,
2032 +                 "RNEMD::parseOutputFileFormat: %s is not a recognized\n"
2033 +                 "\toutputFileFormat keyword.\n", token.c_str() );
2034 +        painCave.isFatal = 0;
2035 +        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
2036 +        simError();            
2037 +      }
2038 +    }  
2039 +  }
2040 +  
2041 +  void RNEMD::writeOutputFile() {
2042 +    if (!doRNEMD_) return;
2043 +    
2044 + #ifdef IS_MPI
2045      // If we're the root node, should we print out the results
2046      int worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
2047      if (worldRank == 0) {
2048   #endif
2049 +      rnemdFile_.open(rnemdFileName_.c_str(), std::ios::out | std::ios::trunc );
2050 +      
2051 +      if( !rnemdFile_ ){        
2052 +        sprintf( painCave.errMsg,
2053 +                 "Could not open \"%s\" for RNEMD output.\n",
2054 +                 rnemdFileName_.c_str());
2055 +        painCave.isFatal = 1;
2056 +        simError();
2057 +      }
2058  
2059 <      if (outputTemp_) {
2060 <        tempLog_ << time;
2061 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2062 <          tempLog_ << "\t" << tempHist_[j] / (RealType)tempCount_[j];
2063 <        }
2064 <        tempLog_ << endl;
2059 >      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
2060 >
2061 >      RealType time = currentSnap_->getTime();
2062 >      RealType avgArea;
2063 >      areaAccumulator_->getAverage(avgArea);
2064 >      RealType Jz = kineticExchange_ / (time * avgArea)
2065 >        / PhysicalConstants::energyConvert;
2066 >      Vector3d JzP = momentumExchange_ / (time * avgArea);      
2067 >      Vector3d JzL = angularMomentumExchange_ / (time * avgArea);      
2068 >
2069 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2070 >      rnemdFile_ << "# RNEMD {\n";
2071 >
2072 >      map<string, RNEMDMethod>::iterator mi;
2073 >      for(mi = stringToMethod_.begin(); mi != stringToMethod_.end(); ++mi) {
2074 >        if ( (*mi).second == rnemdMethod_)
2075 >          rnemdFile_ << "#    exchangeMethod  = \"" << (*mi).first << "\";\n";
2076        }
2077 <      if (outputVx_) {
2078 <        vxzLog_ << time;
2079 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2080 <          vxzLog_ << "\t" << pxzHist_[j] / mHist_[j];
1592 <        }
1593 <        vxzLog_ << endl;
2077 >      map<string, RNEMDFluxType>::iterator fi;
2078 >      for(fi = stringToFluxType_.begin(); fi != stringToFluxType_.end(); ++fi) {
2079 >        if ( (*fi).second == rnemdFluxType_)
2080 >          rnemdFile_ << "#    fluxType  = \"" << (*fi).first << "\";\n";
2081        }
2082 <      if (outputVy_) {
2083 <        vyzLog_ << time;
1597 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1598 <          vyzLog_ << "\t" << pyzHist_[j] / mHist_[j];
1599 <        }
1600 <        vyzLog_ << endl;
1601 <      }
2082 >      
2083 >      rnemdFile_ << "#    exchangeTime = " << exchangeTime_ << ";\n";
2084  
2085 <      if (output3DTemp_) {
2086 <        RealType temp;
2087 <        xTempLog_ << time;
2088 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2089 <          if (outputVx_)
2090 <            xTempHist_[j] -= pxzHist_[j] * pxzHist_[j] / mHist_[j];
2091 <          temp = xTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j]
2092 <            / PhysicalConstants::energyConvert / PhysicalConstants::kb;
2093 <          xTempLog_ << "\t" << temp;
2085 >      rnemdFile_ << "#    objectSelection = \""
2086 >                 << rnemdObjectSelection_ << "\";\n";
2087 >      rnemdFile_ << "#    selectionA = \"" << selectionA_ << "\";\n";
2088 >      rnemdFile_ << "#    selectionB = \"" << selectionB_ << "\";\n";
2089 >      rnemdFile_ << "# }\n";
2090 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2091 >      rnemdFile_ << "# RNEMD report:\n";      
2092 >      rnemdFile_ << "#      running time = " << time << " fs\n";
2093 >      rnemdFile_ << "# Target flux:\n";
2094 >      rnemdFile_ << "#           kinetic = "
2095 >                 << kineticFlux_ / PhysicalConstants::energyConvert
2096 >                 << " (kcal/mol/A^2/fs)\n";
2097 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumFluxVector_
2098 >                 << " (amu/A/fs^2)\n";
2099 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumFluxVector_
2100 >                 << " (amu/A^2/fs^2)\n";
2101 >      rnemdFile_ << "# Target one-time exchanges:\n";
2102 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = "
2103 >                 << kineticTarget_ / PhysicalConstants::energyConvert
2104 >                 << " (kcal/mol)\n";
2105 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumTarget_
2106 >                 << " (amu*A/fs)\n";
2107 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumTarget_
2108 >                 << " (amu*A^2/fs)\n";
2109 >      rnemdFile_ << "# Actual exchange totals:\n";
2110 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = "
2111 >                 << kineticExchange_ / PhysicalConstants::energyConvert
2112 >                 << " (kcal/mol)\n";
2113 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumExchange_
2114 >                 << " (amu*A/fs)\n";      
2115 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumExchange_
2116 >                 << " (amu*A^2/fs)\n";      
2117 >      rnemdFile_ << "# Actual flux:\n";
2118 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = " << Jz
2119 >                 << " (kcal/mol/A^2/fs)\n";
2120 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << JzP
2121 >                 << " (amu/A/fs^2)\n";
2122 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << JzL
2123 >                 << " (amu/A^2/fs^2)\n";
2124 >      rnemdFile_ << "# Exchange statistics:\n";
2125 >      rnemdFile_ << "#               attempted = " << trialCount_ << "\n";
2126 >      rnemdFile_ << "#                  failed = " << failTrialCount_ << "\n";
2127 >      if (rnemdMethod_ == rnemdNIVS) {
2128 >        rnemdFile_ << "#  NIVS root-check errors = "
2129 >                   << failRootCount_ << "\n";
2130 >      }
2131 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2132 >      
2133 >      
2134 >      
2135 >      //write title
2136 >      rnemdFile_ << "#";
2137 >      for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2138 >        if (outputMask_[i]) {
2139 >          rnemdFile_ << "\t" << data_[i].title <<
2140 >            "(" << data_[i].units << ")";
2141 >          // add some extra tabs for column alignment
2142 >          if (data_[i].dataType == "Vector3d") rnemdFile_ << "\t\t";
2143          }
2144 <        xTempLog_ << endl;
2145 <        yTempLog_ << time;
2146 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2147 <          yTempLog_ << "\t" << yTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j];
2144 >      }
2145 >      rnemdFile_ << std::endl;
2146 >      
2147 >      rnemdFile_.precision(8);
2148 >      
2149 >      for (int j = 0; j < nBins_; j++) {        
2150 >        
2151 >        for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2152 >          if (outputMask_[i]) {
2153 >            if (data_[i].dataType == "RealType")
2154 >              writeReal(i,j);
2155 >            else if (data_[i].dataType == "Vector3d")
2156 >              writeVector(i,j);
2157 >            else {
2158 >              sprintf( painCave.errMsg,
2159 >                       "RNEMD found an unknown data type for: %s ",
2160 >                       data_[i].title.c_str());
2161 >              painCave.isFatal = 1;
2162 >              simError();
2163 >            }
2164 >          }
2165          }
2166 <        yTempLog_ << endl;
2167 <        zTempLog_ << time;
2168 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2169 <          zTempLog_ << "\t" << zTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j];
2166 >        rnemdFile_ << std::endl;
2167 >        
2168 >      }        
2169 >
2170 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2171 >      rnemdFile_ << "# Standard Deviations in those quantities follow:\n";
2172 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2173 >
2174 >
2175 >      for (int j = 0; j < nBins_; j++) {        
2176 >        rnemdFile_ << "#";
2177 >        for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2178 >          if (outputMask_[i]) {
2179 >            if (data_[i].dataType == "RealType")
2180 >              writeRealStdDev(i,j);
2181 >            else if (data_[i].dataType == "Vector3d")
2182 >              writeVectorStdDev(i,j);
2183 >            else {
2184 >              sprintf( painCave.errMsg,
2185 >                       "RNEMD found an unknown data type for: %s ",
2186 >                       data_[i].title.c_str());
2187 >              painCave.isFatal = 1;
2188 >              simError();
2189 >            }
2190 >          }
2191          }
2192 <        zTempLog_ << endl;
2193 <      }
2194 <      if (outputRotTemp_) {
2195 <        rotTempLog_ << time;
2196 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2197 <          rotTempLog_ << "\t" << rotTempHist_[j] / (RealType)rotTempCount_[j];
2198 <        }
1630 <        rotTempLog_ << endl;
1631 <      }
1632 <      // James put this in.
1633 <      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1634 <      if (outputDen_) {
1635 <        denLog_ << time;
1636 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1637 <          
1638 <          RealType binVol = hmat(0,0) * hmat(1,1) * (hmat(2,2) / float(nBins_));
1639 <          denLog_ << "\t" << DenHist_[j] / (float(logFrameCount_) * binVol);
1640 <        }
1641 <        denLog_ << endl;
1642 <      }
1643 <      if (outputVz_) {
1644 <        vzzLog_ << time;
1645 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1646 <          vzzLog_ << "\t" << pzzHist_[j] / mHist_[j];
1647 <        }
1648 <        vzzLog_ << endl;
1649 <      }      
2192 >        rnemdFile_ << std::endl;
2193 >        
2194 >      }        
2195 >      
2196 >      rnemdFile_.flush();
2197 >      rnemdFile_.close();
2198 >      
2199   #ifdef IS_MPI
2200      }
2201   #endif
2202 +    
2203 +  }
2204 +  
2205 +  void RNEMD::writeReal(int index, unsigned int bin) {
2206 +    if (!doRNEMD_) return;
2207 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2208 +    assert(int(bin) < nBins_);
2209 +    RealType s;
2210 +    int count;
2211 +    
2212 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2213 +    if (count == 0) return;
2214 +    
2215 +    dynamic_cast<Accumulator *>(data_[index].accumulator[bin])->getAverage(s);
2216 +    
2217 +    if (! isinf(s) && ! isnan(s)) {
2218 +      rnemdFile_ << "\t" << s;
2219 +    } else{
2220 +      sprintf( painCave.errMsg,
2221 +               "RNEMD detected a numerical error writing: %s for bin %d",
2222 +               data_[index].title.c_str(), bin);
2223 +      painCave.isFatal = 1;
2224 +      simError();
2225 +    }    
2226 +  }
2227 +  
2228 +  void RNEMD::writeVector(int index, unsigned int bin) {
2229 +    if (!doRNEMD_) return;
2230 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2231 +    assert(int(bin) < nBins_);
2232 +    Vector3d s;
2233 +    int count;
2234 +    
2235 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2236  
2237 <    for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2238 <      mHist_[j] = 0.0;
2237 >    if (count == 0) return;
2238 >
2239 >    dynamic_cast<VectorAccumulator*>(data_[index].accumulator[bin])->getAverage(s);
2240 >    if (isinf(s[0]) || isnan(s[0]) ||
2241 >        isinf(s[1]) || isnan(s[1]) ||
2242 >        isinf(s[2]) || isnan(s[2]) ) {      
2243 >      sprintf( painCave.errMsg,
2244 >               "RNEMD detected a numerical error writing: %s for bin %d",
2245 >               data_[index].title.c_str(), bin);
2246 >      painCave.isFatal = 1;
2247 >      simError();
2248 >    } else {
2249 >      rnemdFile_ << "\t" << s[0] << "\t" << s[1] << "\t" << s[2];
2250      }
2251 <    if (outputTemp_)
1658 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1659 <        tempCount_[j] = 0;
1660 <        tempHist_[j] = 0.0;
1661 <      }
1662 <    if (outputVx_)
1663 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1664 <        //pxzCount_[j] = 0;
1665 <        pxzHist_[j] = 0.0;
1666 <      }
1667 <    if (outputVy_)
1668 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1669 <        //pyzCount_[j] = 0;
1670 <        pyzHist_[j] = 0.0;
1671 <      }
2251 >  }  
2252  
2253 <    if (output3DTemp_)
2254 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2255 <        xTempHist_[j] = 0.0;
2256 <        yTempHist_[j] = 0.0;
2257 <        zTempHist_[j] = 0.0;
2258 <        xyzTempCount_[j] = 0;
1679 <      }
1680 <    if (outputRotTemp_)
1681 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1682 <        rotTempCount_[j] = 0;
1683 <        rotTempHist_[j] = 0.0;
1684 <      }
1685 <    // James put this in
1686 <    if (outputDen_)
1687 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1688 <        //pyzCount_[j] = 0;
1689 <        DenHist_[j] = 0.0;
1690 <      }
1691 <    if (outputVz_)
1692 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1693 <        //pyzCount_[j] = 0;
1694 <        pzzHist_[j] = 0.0;
1695 <      }    
1696 <     // reset the counter
1697 <    
1698 <    Numcount_++;
1699 <    if (Numcount_ > int(runTime_/statusTime_))
1700 <      cerr << "time =" << time << "  Asum =" << Asum_ << '\n';
1701 <    if (Numcount_ > int(runTime_/statusTime_))
1702 <      cerr << "time =" << time << "  Jsum =" << Jsum_ << '\n';
2253 >  void RNEMD::writeRealStdDev(int index, unsigned int bin) {
2254 >    if (!doRNEMD_) return;
2255 >    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2256 >    assert(int(bin) < nBins_);
2257 >    RealType s;
2258 >    int count;
2259      
2260 <    logFrameCount_ = 0;
2260 >    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2261 >    if (count == 0) return;
2262 >    
2263 >    dynamic_cast<Accumulator *>(data_[index].accumulator[bin])->getStdDev(s);
2264 >    
2265 >    if (! isinf(s) && ! isnan(s)) {
2266 >      rnemdFile_ << "\t" << s;
2267 >    } else{
2268 >      sprintf( painCave.errMsg,
2269 >               "RNEMD detected a numerical error writing: %s std. dev. for bin %d",
2270 >               data_[index].title.c_str(), bin);
2271 >      painCave.isFatal = 1;
2272 >      simError();
2273 >    }    
2274    }
2275 +  
2276 +  void RNEMD::writeVectorStdDev(int index, unsigned int bin) {
2277 +    if (!doRNEMD_) return;
2278 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2279 +    assert(int(bin) < nBins_);
2280 +    Vector3d s;
2281 +    int count;
2282 +    
2283 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2284 +    if (count == 0) return;
2285 +
2286 +    dynamic_cast<VectorAccumulator*>(data_[index].accumulator[bin])->getStdDev(s);
2287 +    if (isinf(s[0]) || isnan(s[0]) ||
2288 +        isinf(s[1]) || isnan(s[1]) ||
2289 +        isinf(s[2]) || isnan(s[2]) ) {      
2290 +      sprintf( painCave.errMsg,
2291 +               "RNEMD detected a numerical error writing: %s std. dev. for bin %d",
2292 +               data_[index].title.c_str(), bin);
2293 +      painCave.isFatal = 1;
2294 +      simError();
2295 +    } else {
2296 +      rnemdFile_ << "\t" << s[0] << "\t" << s[1] << "\t" << s[2];
2297 +    }
2298 +  }  
2299   }
2300  

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