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root/OpenMD/trunk/src/nonbonded/InteractionManager.cpp
(Generate patch)

Comparing:
branches/development/src/nonbonded/InteractionManager.cpp (file contents), Revision 1502 by gezelter, Sat Oct 2 19:53:32 2010 UTC vs.
trunk/src/nonbonded/InteractionManager.cpp (file contents), Revision 2005 by gezelter, Wed Jun 11 18:37:56 2014 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).          
39 < * [4]  Vardeman & Gezelter, in progress (2009).                        
38 > * [3]  Sun, Lin & Gezelter, J. Chem. Phys. 128, 234107 (2008).          
39 > * [4]  Kuang & Gezelter,  J. Chem. Phys. 133, 164101 (2010).
40 > * [5]  Vardeman, Stocker & Gezelter, J. Chem. Theory Comput. 7, 834 (2011).
41   */
42  
43   #include "nonbonded/InteractionManager.hpp"
44  
45   namespace OpenMD {
45 –
46 –  bool InteractionManager::initialized_ = false;
47 –  ForceField* InteractionManager::forceField_ = NULL;  
48 –  InteractionManager* InteractionManager::_instance = NULL;
49 –  map<int, AtomType*> InteractionManager::typeMap_;
50 –  map<pair<AtomType*, AtomType*>, set<NonBondedInteraction*> > InteractionManager::interactions_;
51 –
52 –  InteractionManager* InteractionManager::Instance() {
53 –    if (!_instance) {
54 –      _instance = new InteractionManager();
55 –    }
56 –    return _instance;
57 –  }
46  
47 <  void InteractionManager::initialize() {
48 <    
47 >  InteractionManager::InteractionManager() {
48 >
49 >    initialized_ = false;
50 >        
51      lj_ = new LJ();
52      gb_ = new GB();
53      sticky_ = new Sticky();
54 +    morse_ = new Morse();
55 +    repulsivePower_ = new RepulsivePower();
56      eam_ = new EAM();
57      sc_ = new SC();
66 –    morse_ = new Morse();
58      electrostatic_ = new Electrostatic();
59 +    maw_ = new MAW();
60 +  }
61  
62 +  InteractionManager::~InteractionManager() {
63 +    delete lj_;
64 +    delete gb_;
65 +    delete sticky_;
66 +    delete morse_;
67 +    delete repulsivePower_;
68 +    delete eam_;
69 +    delete sc_;
70 +    delete electrostatic_;
71 +    delete maw_;
72 +  }
73 +
74 +  void InteractionManager::initialize() {
75 +
76 +    if (initialized_) return;
77 +
78 +    ForceField* forceField_ = info_->getForceField();
79 +    
80      lj_->setForceField(forceField_);
81      gb_->setForceField(forceField_);
82      sticky_->setForceField(forceField_);
83      eam_->setForceField(forceField_);
84      sc_->setForceField(forceField_);
85      morse_->setForceField(forceField_);
86 +    electrostatic_->setSimInfo(info_);
87      electrostatic_->setForceField(forceField_);
88 +    maw_->setForceField(forceField_);
89 +    repulsivePower_->setForceField(forceField_);
90  
91      ForceField::AtomTypeContainer* atomTypes = forceField_->getAtomTypes();
92 +    int nTypes = atomTypes->size();
93 +    sHash_.resize(nTypes);
94 +    iHash_.resize(nTypes);
95 +    interactions_.resize(nTypes);
96      ForceField::AtomTypeContainer::MapTypeIterator i1, i2;
97      AtomType* atype1;
98      AtomType* atype2;
99 <    pair<AtomType*, AtomType*> key;
100 <    pair<set<NonBondedInteraction*>::iterator, bool> ret;
101 <    
102 <    for (atype1 = atomTypes->beginType(i1); atype1 != NULL;
103 <         atype1 = atomTypes->nextType(i1)) {
104 <      
105 <      // add it to the map:
106 <      AtomTypeProperties atp = atype1->getATP();    
107 <      
99 >    int atid1, atid2;
100 >
101 >    // We only need to worry about the types that are actually in the simulation:
102 >
103 >    set<AtomType*> atypes = info_->getSimulatedAtomTypes();
104 >
105 >    lj_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
106 >    gb_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
107 >    sticky_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
108 >    eam_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
109 >    sc_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
110 >    morse_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
111 >    electrostatic_->setSimInfo(info_);
112 >    electrostatic_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
113 >    maw_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
114 >    repulsivePower_->setSimulatedAtomTypes(atypes);
115 >
116 >    set<AtomType*>::iterator at;
117 >
118 >    for (at = atypes.begin(); at != atypes.end(); ++at) {
119 >          
120 >      atype1 = *at;
121 >      atid1 = atype1->getIdent();
122 >      iHash_[atid1].resize(nTypes);
123 >      interactions_[atid1].resize(nTypes);
124 >
125 >      // add it to the map:      
126        pair<map<int,AtomType*>::iterator,bool> ret;    
127 <      ret = typeMap_.insert( pair<int, AtomType*>(atp.ident, atype1) );
127 >      ret = typeMap_.insert( pair<int, AtomType*>(atid1, atype1) );
128        if (ret.second == false) {
129          sprintf( painCave.errMsg,
130                   "InteractionManager already had a previous entry with ident %d\n",
131 <                 atp.ident);
131 >                 atype1->getIdent());
132          painCave.severity = OPENMD_INFO;
133          painCave.isFatal = 0;
134          simError();                
135        }
136 +          
137 +      if (atype1->isLennardJones()) {
138 +        sHash_[atid1] |= LJ_INTERACTION;
139 +      }
140 +      if (atype1->isElectrostatic()) {
141 +        sHash_[atid1] |= ELECTROSTATIC_INTERACTION;
142 +      }
143 +      if (atype1->isSticky()) {
144 +        sHash_[atid1] |= STICKY_INTERACTION;
145 +      }
146 +      if (atype1->isStickyPower()) {
147 +        sHash_[atid1] |= STICKY_INTERACTION;
148 +      }
149 +      if (atype1->isEAM()) {      
150 +        sHash_[atid1] |= EAM_INTERACTION;
151 +      }
152 +      if (atype1->isSC()) {
153 +        sHash_[atid1] |= SC_INTERACTION;
154 +      }
155 +      if (atype1->isGayBerne()) {
156 +        sHash_[atid1] |= GB_INTERACTION;
157 +      }
158      }
101 –    
159      // Now, iterate over all known types and add to the interaction map:
160      
161      map<int, AtomType*>::iterator it1, it2;
162      for (it1 = typeMap_.begin(); it1 != typeMap_.end(); ++it1) {
163        atype1 = (*it1).second;
164 +      atid1 = atype1->getIdent();
165  
166        for( it2 = typeMap_.begin(); it2 != typeMap_.end(); ++it2) {        
167          atype2 = (*it2).second;
168 +        atid2 = atype2->getIdent();
169 +                              
170 +        iHash_[atid1][atid2] = 0;
171          
111 –        bool vdwExplicit = false;
112 –        bool metExplicit = false;
113 –        bool hbExplicit = false;
114 –                      
115 –        key = make_pair(atype1, atype2);
116 –        
172          if (atype1->isLennardJones() && atype2->isLennardJones()) {
173 <          interactions_[key].insert(lj_);
173 >          interactions_[atid1][atid2].insert(lj_);
174 >          iHash_[atid1][atid2] |= LJ_INTERACTION;
175          }
176          if (atype1->isElectrostatic() && atype2->isElectrostatic() ) {
177 <          interactions_[key].insert(electrostatic_);
177 >          interactions_[atid1][atid2].insert(electrostatic_);
178 >          iHash_[atid1][atid2] |= ELECTROSTATIC_INTERACTION;
179          }
180          if (atype1->isSticky() && atype2->isSticky() ) {
181 <          interactions_[key].insert(sticky_);
181 >          interactions_[atid1][atid2].insert(sticky_);
182 >          iHash_[atid1][atid2] |= STICKY_INTERACTION;
183          }
184          if (atype1->isStickyPower() && atype2->isStickyPower() ) {
185 <          interactions_[key].insert(sticky_);
185 >          interactions_[atid1][atid2].insert(sticky_);
186 >          iHash_[atid1][atid2] |= STICKY_INTERACTION;
187          }
188          if (atype1->isEAM() && atype2->isEAM() ) {
189 <          interactions_[key].insert(eam_);
189 >          interactions_[atid1][atid2].insert(eam_);
190 >          iHash_[atid1][atid2] |= EAM_INTERACTION;
191          }
192          if (atype1->isSC() && atype2->isSC() ) {
193 <          interactions_[key].insert(sc_);
193 >          interactions_[atid1][atid2].insert(sc_);
194 >          iHash_[atid1][atid2] |= SC_INTERACTION;
195          }
196          if (atype1->isGayBerne() && atype2->isGayBerne() ) {
197 <          interactions_[key].insert(gb_);
197 >          interactions_[atid1][atid2].insert(gb_);
198 >          iHash_[atid1][atid2] |= GB_INTERACTION;
199          }
200          if ((atype1->isGayBerne() && atype2->isLennardJones())
201              || (atype1->isLennardJones() && atype2->isGayBerne())) {
202 <          interactions_[key].insert(gb_);
202 >          interactions_[atid1][atid2].insert(gb_);
203 >          iHash_[atid1][atid2] |= GB_INTERACTION;
204          }
205          
206          // look for an explicitly-set non-bonded interaction type using the
207          // two atom types.
208          NonBondedInteractionType* nbiType = forceField_->getNonBondedInteractionType(atype1->getName(), atype2->getName());
209 +        
210 +        if (nbiType != NULL) {
211  
212 <        if (nbiType->isLennardJones()) {
213 <          // We found an explicit Lennard-Jones interaction.  
214 <          // override all other vdw entries for this pair of atom types:
150 <          set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
151 <          for (it = interactions_[key].begin(); it != interactions_[key].end(); ++it) {
152 <            InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
153 <            if (ifam == VANDERWAALS_FAMILY) interactions_[key].erase(*it);
154 <          }
155 <          interactions_[key].insert(lj_);
156 <          vdwExplicit = true;
157 <        }
212 >          bool vdwExplicit = false;
213 >          bool metExplicit = false;
214 >          // bool hbExplicit = false;
215  
216 <        if (nbiType->isMorse()) {
217 <          if (vdwExplicit) {
218 <            sprintf( painCave.errMsg,
219 <                     "InteractionManager::initialize found more than one explicit\n"
220 <                     "\tvan der Waals interaction for atom types %s - %s\n",
221 <                     atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
222 <            painCave.severity = OPENMD_ERROR;
223 <            painCave.isFatal = 1;
224 <            simError();
225 <          }
226 <          // We found an explicit Morse interaction.  
227 <          // override all other vdw entries for this pair of atom types:
228 <          set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
229 <          for (it = interactions_[key].begin(); it != interactions_[key].end(); ++it) {
230 <            InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
174 <            if (ifam == VANDERWAALS_FAMILY) interactions_[key].erase(*it);
175 <          }
176 <          interactions_[key].insert(morse_);
177 <          vdwExplicit = true;
178 <        }
179 <
180 <        if (nbiType->isEAM()) {
181 <          // We found an explicit EAM interaction.  
182 <          // override all other metallic entries for this pair of atom types:
183 <          set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
184 <          for (it = interactions_[key].begin(); it != interactions_[key].end(); ++it) {
185 <            InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
186 <            if (ifam == METALLIC_FAMILY) interactions_[key].erase(*it);
216 >          if (nbiType->isLennardJones()) {
217 >            // We found an explicit Lennard-Jones interaction.  
218 >            // override all other vdw entries for this pair of atom types:
219 >            set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
220 >            for (it = interactions_[atid1][atid2].begin();
221 >                 it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it) {
222 >              InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
223 >              if (ifam == VANDERWAALS_FAMILY) {
224 >                interactions_[atid1][atid2].erase(*it);
225 >                iHash_[atid1][atid2] ^= (*it)->getHash();
226 >              }
227 >            }
228 >            interactions_[atid1][atid2].insert(lj_);
229 >            iHash_[atid1][atid2] |= LJ_INTERACTION;
230 >            vdwExplicit = true;
231            }
232 <          interactions_[key].insert(eam_);
233 <          metExplicit = true;
234 <        }
232 >          
233 >          if (nbiType->isMorse()) {
234 >            if (vdwExplicit) {
235 >              sprintf( painCave.errMsg,
236 >                       "InteractionManager::initialize found more than one "
237 >                       "explicit \n"
238 >                       "\tvan der Waals interaction for atom types %s - %s\n",
239 >                       atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
240 >              painCave.severity = OPENMD_ERROR;
241 >              painCave.isFatal = 1;
242 >              simError();
243 >            }
244 >            // We found an explicit Morse interaction.  
245 >            // override all other vdw entries for this pair of atom types:
246 >            set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
247 >            for (it = interactions_[atid1][atid2].begin();
248 >                 it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it) {
249 >              InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
250 >              if (ifam == VANDERWAALS_FAMILY) {
251 >                interactions_[atid1][atid2].erase(*it);
252 >                iHash_[atid1][atid2] ^= (*it)->getHash();
253 >              }
254 >            }
255 >            interactions_[atid1][atid2].insert(morse_);
256 >            iHash_[atid1][atid2] |= MORSE_INTERACTION;
257 >            vdwExplicit = true;
258 >          }
259  
260 <        if (nbiType->isSC()) {
261 <          if (metExplicit) {
262 <            sprintf( painCave.errMsg,
263 <                     "InteractionManager::initialize found more than one explicit\n"
264 <                     "\tmetallic interaction for atom types %s - %s\n",
265 <                     atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
266 <            painCave.severity = OPENMD_ERROR;
267 <            painCave.isFatal = 1;
268 <            simError();
260 >          if (nbiType->isRepulsivePower()) {
261 >            if (vdwExplicit) {
262 >              sprintf( painCave.errMsg,
263 >                       "InteractionManager::initialize found more than one "
264 >                       "explicit \n"
265 >                       "\tvan der Waals interaction for atom types %s - %s\n",
266 >                       atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
267 >              painCave.severity = OPENMD_ERROR;
268 >              painCave.isFatal = 1;
269 >              simError();
270 >            }
271 >            // We found an explicit RepulsivePower interaction.  
272 >            // override all other vdw entries for this pair of atom types:
273 >            set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
274 >            for (it = interactions_[atid1][atid2].begin();
275 >                 it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it) {
276 >              InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
277 >              if (ifam == VANDERWAALS_FAMILY) {
278 >                interactions_[atid1][atid2].erase(*it);
279 >                iHash_[atid1][atid2] ^= (*it)->getHash();
280 >              }
281 >            }
282 >            interactions_[atid1][atid2].insert(repulsivePower_);
283 >            iHash_[atid1][atid2] |= REPULSIVEPOWER_INTERACTION;
284 >            vdwExplicit = true;
285            }
286 <          // We found an explicit Sutton-Chen interaction.  
287 <          // override all other metallic entries for this pair of atom types:
288 <          set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
289 <          for (it = interactions_[key].begin(); it != interactions_[key].end(); ++it) {
290 <            InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
291 <            if (ifam == METALLIC_FAMILY) interactions_[key].erase(*it);
286 >          
287 >          
288 >          if (nbiType->isEAM()) {
289 >            // We found an explicit EAM interaction.  
290 >            // override all other metallic entries for this pair of atom types:
291 >            set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
292 >            for (it = interactions_[atid1][atid2].begin();
293 >                 it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it) {
294 >              InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
295 >              if (ifam == METALLIC_FAMILY) {
296 >                interactions_[atid1][atid2].erase(*it);
297 >                iHash_[atid1][atid2] ^= (*it)->getHash();
298 >              }
299 >            }
300 >            interactions_[atid1][atid2].insert(eam_);
301 >            iHash_[atid1][atid2] |= EAM_INTERACTION;
302 >            metExplicit = true;
303            }
304 <          interactions_[key].insert(sc_);
305 <          metExplicit = true;
304 >          
305 >          if (nbiType->isSC()) {
306 >            if (metExplicit) {
307 >              sprintf( painCave.errMsg,
308 >                       "InteractionManager::initialize found more than one "
309 >                       "explicit\n"
310 >                       "\tmetallic interaction for atom types %s - %s\n",
311 >                       atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
312 >              painCave.severity = OPENMD_ERROR;
313 >              painCave.isFatal = 1;
314 >              simError();
315 >            }
316 >            // We found an explicit Sutton-Chen interaction.  
317 >            // override all other metallic entries for this pair of atom types:
318 >            set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
319 >            for (it = interactions_[atid1][atid2].begin();
320 >                 it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it) {
321 >              InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
322 >              if (ifam == METALLIC_FAMILY) {
323 >                interactions_[atid1][atid2].erase(*it);
324 >                iHash_[atid1][atid2] ^= (*it)->getHash();
325 >              }
326 >            }
327 >            interactions_[atid1][atid2].insert(sc_);
328 >            iHash_[atid1][atid2] |= SC_INTERACTION;
329 >            metExplicit = true;
330 >          }
331 >          
332 >          if (nbiType->isMAW()) {
333 >            if (vdwExplicit) {
334 >              sprintf( painCave.errMsg,
335 >                       "InteractionManager::initialize found more than one "
336 >                       "explicit\n"
337 >                       "\tvan der Waals interaction for atom types %s - %s\n",
338 >                       atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
339 >              painCave.severity = OPENMD_ERROR;
340 >              painCave.isFatal = 1;
341 >              simError();
342 >            }
343 >            // We found an explicit MAW interaction.  
344 >            // override all other vdw entries for this pair of atom types:
345 >            set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
346 >            for (it = interactions_[atid1][atid2].begin();
347 >                 it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it) {
348 >              InteractionFamily ifam = (*it)->getFamily();
349 >              if (ifam == VANDERWAALS_FAMILY) {
350 >                interactions_[atid1][atid2].erase(*it);
351 >                iHash_[atid1][atid2] ^= (*it)->getHash();
352 >              }
353 >            }
354 >            interactions_[atid1][atid2].insert(maw_);
355 >            iHash_[atid1][atid2] |= MAW_INTERACTION;
356 >            vdwExplicit = true;
357 >          }        
358          }
359        }
360      }
361      
362 <    // make sure every pair of atom types has a non-bonded interaction:
363 <    for (atype1 = atomTypes->beginType(i1); atype1 != NULL;
364 <         atype1 = atomTypes->nextType(i1)) {
365 <      for (atype2 = atomTypes->beginType(i2); atype2 != NULL;
366 <           atype2 = atomTypes->nextType(i2)) {
367 <        key = make_pair(atype1, atype2);
368 <        
369 <        if (interactions_[key].size() == 0) {
362 >    
363 >    // Make sure every pair of atom types in this simulation has a
364 >    // non-bonded interaction.  If not, just inform the user.
365 >
366 >    set<AtomType*> simTypes = info_->getSimulatedAtomTypes();
367 >    set<AtomType*>::iterator it, jt;
368 >
369 >    for (it = simTypes.begin(); it != simTypes.end(); ++it) {
370 >      atype1 = (*it);
371 >      atid1 = atype1->getIdent();
372 >      for (jt = it; jt != simTypes.end(); ++jt) {
373 >        atype2 = (*jt);
374 >        atid2 = atype2->getIdent();
375 >        
376 >        if (interactions_[atid1][atid2].size() == 0) {
377            sprintf( painCave.errMsg,
378 <                   "InteractionManager unable to find an appropriate non-bonded\n"
379 <                   "\tinteraction for atom types %s - %s\n",
378 >                   "InteractionManager could not find a matching non-bonded\n"
379 >                   "\tinteraction for atom types %s - %s\n"
380 >                   "\tProceeding without this interaction.\n",
381                     atype1->getName().c_str(), atype2->getName().c_str());
382            painCave.severity = OPENMD_INFO;
383 <          painCave.isFatal = 1;
383 >          painCave.isFatal = 0;
384            simError();
385          }
386        }
387      }
233 –  }
388  
389 +    initialized_ = true;
390 +  }
391  
392 <  void InteractionManager::doPrePair(AtomType* atype1,
237 <                                     AtomType* atype2,
238 <                                     RealType rij,
239 <                                     RealType &rho_i_at_j,
240 <                                     RealType &rho_j_at_i) {
392 >  void InteractionManager::setCutoffRadius(RealType rcut) {
393      
394 +    electrostatic_->setCutoffRadius(rcut);
395 +    eam_->setCutoffRadius(rcut);
396    }
243 –  
244 –  void InteractionManager::doPreForce(AtomType* atype,
245 –                                      RealType rho,      
246 –                                      RealType &frho,
247 –                                      RealType &dfrhodrho) {
248 –  }
397  
398 <  void InteractionManager::doSkipCorrection(AtomType* atype1,      
251 <                                            AtomType* atype2,
252 <                                            Vector3d d,
253 <                                            RealType rij,
254 <                                            RealType &skippedCharge1,
255 <                                            RealType &skippedCharge2,
256 <                                            RealType sw,
257 <                                            RealType electroMult,
258 <                                            RealType &pot,
259 <                                            RealType &vpair,
260 <                                            Vector3d &f1,
261 <                                            Mat3x3d eFrame1,
262 <                                            Mat3x3d eFrame2,
263 <                                            Vector3d &t1,
264 <                                            Vector3d &t2) {
265 <  }
266 <  
267 <  void InteractionManager::doSelfCorrection(AtomType* atype,
268 <                                            Mat3x3d eFrame,
269 <                                            RealType skippedCharge,
270 <                                            RealType &pot,
271 <                                            Vector3d &t) {
272 <  }
273 <
274 <  void InteractionManager::do_prepair(int *atid1, int *atid2, RealType *rij, RealType *rho_i_at_j, RealType *rho_j_at_i){
398 >  void InteractionManager::doPrePair(InteractionData &idat){
399      
400      if (!initialized_) initialize();
401 <    AtomType* atype1 = typeMap_[*atid1];
402 <    AtomType* atype2 = typeMap_[*atid2];
403 <    
280 <    doPrePair(atype1, atype2, *rij, *rho_i_at_j, *rho_j_at_i);
281 <    
282 <    return;    
283 <  }
401 >        
402 >    // excluded interaction, so just return
403 >    if (idat.excluded) return;
404  
405 <  void InteractionManager::do_preforce(int *atid, RealType *rho, RealType *frho, RealType *dfrhodrho){
405 >    int& iHash = iHash_[idat.atid1][idat.atid2];
406  
407 <    if (!initialized_) initialize();    
408 <    AtomType* atype = typeMap_[*atid];
407 >    if ((iHash & EAM_INTERACTION) != 0) eam_->calcDensity(idat);
408 >    if ((iHash & SC_INTERACTION) != 0)  sc_->calcDensity(idat);
409  
410 <    doPreForce(atype, *rho, *frho, *dfrhodrho);
410 >    // set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
411 >
412 >    // for (it = interactions_[ idat.atypes ].begin();
413 >    //      it != interactions_[ idat.atypes ].end(); ++it){
414 >    //   if ((*it)->getFamily() == METALLIC_FAMILY) {
415 >    //     dynamic_cast<MetallicInteraction*>(*it)->calcDensity(idat);
416 >    //   }
417 >    // }
418      
419      return;    
420    }
421 +  
422 +  void InteractionManager::doPreForce(SelfData &sdat){
423  
295 –  void InteractionManager::do_pair(int *atid1, int *atid2, RealType *d, RealType *r, RealType *r2, RealType *rcut, RealType *sw, RealType *vdwMult,RealType *electroMult, RealType *pot, RealType *vpair, RealType *f1, RealType *eFrame1, RealType *eFrame2, RealType *A1, RealType *A2, RealType *t1, RealType *t2, RealType *rho1, RealType *rho2, RealType *dfrho1, RealType *dfrho2, RealType *fshift1, RealType *fshift2){
296 –
424      if (!initialized_) initialize();
425 <          
426 <    InteractionData idat;
425 >    
426 >    int& sHash = sHash_[sdat.atid];
427  
428 <    idat.atype1 = typeMap_[*atid1];
429 <    idat.atype2 = typeMap_[*atid2];
303 <    idat.d = Vector3d(d);
304 <    idat.rij = *r;
305 <    idat.r2 = *r2;
306 <    idat.rcut = *rcut;
307 <    idat.sw = *sw;
308 <    idat.vdwMult = *vdwMult;
309 <    idat.electroMult = *electroMult;
310 <    idat.pot = *pot;
311 <    idat.vpair = *vpair;
312 <    idat.f1 = Vector3d(f1);
313 <    idat.eFrame1 = Mat3x3d(eFrame1);
314 <    idat.eFrame2 = Mat3x3d(eFrame2);
315 <    idat.A1 = RotMat3x3d(A1);
316 <    idat.A2 = RotMat3x3d(A2);
317 <    idat.t1 = Vector3d(t1);
318 <    idat.t2 = Vector3d(t2);
319 <    idat.rho1 = *rho1;
320 <    idat.rho2 = *rho2;
321 <    idat.dfrho1 = *dfrho1;
322 <    idat.dfrho2 = *dfrho2;
323 <    idat.fshift1 = *fshift1;
324 <    idat.fshift2 = *fshift2;
428 >    if ((sHash & EAM_INTERACTION) != 0) eam_->calcFunctional(sdat);
429 >    if ((sHash & SC_INTERACTION) != 0)  sc_->calcFunctional(sdat);
430  
431 <    pair<AtomType*, AtomType*> key = make_pair(idat.atype1, idat.atype2);
327 <    set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
328 <
329 <    for (it = interactions_[key].begin(); it != interactions_[key].end(); ++it)
330 <      (*it)->calcForce(idat);
431 >    // set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
432      
433 <    f1[0] = idat.f1.x();
434 <    f1[1] = idat.f1.y();
435 <    f1[2] = idat.f1.z();
433 >    // for (it = interactions_[atid1][atid2].begin(); it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it){
434 >    //   if ((*it)->getFamily() == METALLIC_FAMILY) {
435 >    //     dynamic_cast<MetallicInteraction*>(*it)->calcFunctional(sdat);
436 >    //   }
437 >    // }
438      
336 –    t1[0] = idat.t1.x();
337 –    t1[1] = idat.t1.y();
338 –    t1[2] = idat.t1.z();
339 –    
340 –    t2[0] = idat.t2.x();
341 –    t2[1] = idat.t2.y();
342 –    t2[2] = idat.t2.z();
343 –
439      return;    
440    }
441  
442 <  void InteractionManager::do_skip_correction(int *atid1, int *atid2, RealType *d, RealType *r, RealType *skippedCharge1, RealType *skippedCharge2, RealType *sw, RealType *electroMult, RealType *pot, RealType *vpair, RealType *f1, RealType *eFrame1, RealType *eFrame2, RealType *t1, RealType *t2){
443 <
442 >  void InteractionManager::doPair(InteractionData &idat){
443 >    
444      if (!initialized_) initialize();
445 <          
446 <    AtomType* atype1 = typeMap_[*atid1];
447 <    AtomType* atype2 = typeMap_[*atid2];
448 <    Vector3d disp(d);
354 <    Vector3d frc(f1);
355 <    Vector3d trq1(t1);
356 <    Vector3d trq2(t2);
357 <    Mat3x3d eFi(eFrame1);
358 <    Mat3x3d eFj(eFrame2);
445 >
446 >    int& iHash = iHash_[idat.atid1][idat.atid2];
447 >
448 >    if ((iHash & ELECTROSTATIC_INTERACTION) != 0) electrostatic_->calcForce(idat);
449        
450 <    doSkipCorrection(atype1, atype2, disp, *r, *skippedCharge1, *skippedCharge2, *sw,
451 <                     *electroMult, *pot,  *vpair, frc, eFi, eFj, trq1, trq2);
450 >    // electrostatics still has to worry about indirect
451 >    // contributions from excluded pairs of atoms, but nothing else does:
452  
453 <    f1[0] = frc.x();
364 <    f1[1] = frc.y();
365 <    f1[2] = frc.z();
366 <    
367 <    t1[0] = trq1.x();
368 <    t1[1] = trq1.y();
369 <    t1[2] = trq1.z();
370 <    
371 <    t2[0] = trq2.x();
372 <    t2[1] = trq2.y();
373 <    t2[2] = trq2.z();
453 >    if (idat.excluded) return;
454  
455 <    return;
455 >    if ((iHash & LJ_INTERACTION) != 0)             lj_->calcForce(idat);
456 >    if ((iHash & GB_INTERACTION) != 0)             gb_->calcForce(idat);
457 >    if ((iHash & STICKY_INTERACTION) != 0)         sticky_->calcForce(idat);
458 >    if ((iHash & MORSE_INTERACTION) != 0)          morse_->calcForce(idat);
459 >    if ((iHash & REPULSIVEPOWER_INTERACTION) != 0) repulsivePower_->calcForce(idat);
460 >    if ((iHash & EAM_INTERACTION) != 0)            eam_->calcForce(idat);
461 >    if ((iHash & SC_INTERACTION) != 0)             sc_->calcForce(idat);
462 >    if ((iHash & MAW_INTERACTION) != 0)            maw_->calcForce(idat);
463 >
464 >    // set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
465 >
466 >    // for (it = interactions_[ idat.atypes ].begin();
467 >    //      it != interactions_[ idat.atypes ].end(); ++it) {
468 >
469 >    //   // electrostatics still has to worry about indirect
470 >    //   // contributions from excluded pairs of atoms:
471 >
472 >    //   if (!idat.excluded || (*it)->getFamily() == ELECTROSTATIC_FAMILY) {
473 >    //     (*it)->calcForce(idat);
474 >    //   }
475 >    // }
476 >    
477 >    return;    
478    }
479  
480 <  void InteractionManager::do_self_correction(int *atid, RealType *eFrame, RealType *skippedCharge, RealType *pot, RealType *t){
480 >  void InteractionManager::doSelfCorrection(SelfData &sdat){
481  
482      if (!initialized_) initialize();
483 <          
484 <    AtomType* atype = typeMap_[*atid];
383 <    Mat3x3d eFi(eFrame);
384 <    Vector3d trq1(t);
385 <      
386 <    doSelfCorrection(atype, eFi, *skippedCharge, *pot, trq1);
483 >    
484 >    int& sHash = sHash_[sdat.atid];
485  
486 <    t[0] = trq1.x();
389 <    t[1] = trq1.y();
390 <    t[2] = trq1.z();
486 >    if ((sHash & ELECTROSTATIC_INTERACTION) != 0) electrostatic_->calcSelfCorrection(sdat);
487  
488 <    return;
488 >    // set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
489 >
490 >    // for (it = interactions_[atid1][atid2].begin(); it != interactions_[atid1][atid2].end(); ++it){
491 >    //   if ((*it)->getFamily() == ELECTROSTATIC_FAMILY) {
492 >    //     dynamic_cast<ElectrostaticInteraction*>(*it)->calcSelfCorrection(sdat);
493 >    //   }
494 >    // }
495 >      
496 >    return;    
497    }
498  
499 < } //end namespace OpenMD
499 >  void InteractionManager::doReciprocalSpaceSum(RealType &pot){
500 >    if (!initialized_) initialize();
501 >    electrostatic_->ReciprocalSpaceSum(pot);
502 >  }
503  
504 < extern "C" {
505 <  
399 < #define fortranDoPrePair FC_FUNC(do_prepair, DO_PREPAIR)
400 < #define fortranDoPreForce FC_FUNC(do_preforce, DO_PREFORCE)
401 < #define fortranDoPair FC_FUNC(do_pair, DO_PAIR)
402 < #define fortranDoSkipCorrection FC_FUNC(do_skip_correction, DO_SKIP_CORRECTION)
403 < #define fortranDoSelfCorrection FC_FUNC(do_self_correction, DO_SELF_CORRECTION)
404 < #define fortranGetCutoff FC_FUNC(get_cutoff, GET_CUTOFF)
504 >  RealType InteractionManager::getSuggestedCutoffRadius(int *atid) {
505 >    if (!initialized_) initialize();
506  
507 <  void fortranDoPrePair(int *atid1, int *atid2, RealType *rij,
508 <                        RealType *rho_i_at_j, RealType *rho_j_at_i) {
509 <            
510 <    return OpenMD::InteractionManager::Instance()->do_prepair(atid1, atid2, rij,
410 <                                                              rho_i_at_j,  
411 <                                                              rho_j_at_i);
412 <  }
413 <  void fortranDoPreforce(int *atid, RealType *rho, RealType *frho,
414 <                         RealType *dfrhodrho) {  
507 >    AtomType* atype = typeMap_[*atid];
508 >
509 >    set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
510 >    RealType cutoff = 0.0;
511      
512 <    return OpenMD::InteractionManager::Instance()->do_preforce(atid, rho, frho,
513 <                                                               dfrhodrho);    
512 >    for (it = interactions_[*atid][*atid].begin();
513 >         it != interactions_[*atid][*atid].end();
514 >         ++it)
515 >      cutoff = max(cutoff, (*it)->getSuggestedCutoffRadius(make_pair(atype, atype)));  
516 >    return cutoff;    
517    }
419 –  
420 –  void fortranDoPair(int *atid1, int *atid2, RealType *d, RealType *r,
421 –                     RealType *r2, RealType *rcut, RealType *sw, RealType *vdwMult,
422 –                     RealType *electroMult, RealType *pot, RealType *vpair, RealType *f1,
423 –                     RealType *eFrame1, RealType *eFrame2, RealType *A1, RealType *A2,
424 –                     RealType *t1, RealType *t2,
425 –                     RealType *rho1, RealType *rho2, RealType *dfrho1, RealType *dfrho2,
426 –                     RealType *fshift1, RealType *fshift2){
427 –    
428 –    return OpenMD::InteractionManager::Instance()->do_pair(atid1, atid2, d, r, r2, rcut,
429 –                                                           sw, vdwMult, electroMult, pot,
430 –                                                           vpair, f1, eFrame1, eFrame2,
431 –                                                           A1, A2, t1, t2, rho1, rho2,
432 –                                                           dfrho1, dfrho2, fshift1, fshift2);
433 –  }
518  
519 <  void fortranDoSkipCorrection(int *atid1, int *atid2, RealType *d, RealType *r,
520 <                               RealType *skippedCharge1, RealType *skippedCharge2,
437 <                               RealType *sw, RealType *electroMult, RealType *pot,
438 <                               RealType *vpair, RealType *f1,
439 <                               RealType *eFrame1, RealType *eFrame2,
440 <                               RealType *t1, RealType *t2){
519 >  RealType InteractionManager::getSuggestedCutoffRadius(AtomType* atype) {
520 >    if (!initialized_) initialize();
521      
522 <    return OpenMD::InteractionManager::Instance()->do_skip_correction(atid1, atid2, d, r,
443 <                                                                      skippedCharge1,
444 <                                                                      skippedCharge2,
445 <                                                                      sw, electroMult, pot,
446 <                                                                      vpair, f1, eFrame1,
447 <                                                                      eFrame2, t1, t2);
448 <  }
522 >    int atid = atype->getIdent();
523  
524 <  void fortranDoSelfCorrection(int *atid, RealType *eFrame, RealType *skippedCharge,
525 <                               RealType *pot, RealType *t) {
524 >    set<NonBondedInteraction*>::iterator it;
525 >    RealType cutoff = 0.0;
526      
527 <    return OpenMD::InteractionManager::Instance()->do_self_correction(atid, eFrame,
528 <                                                                      skippedCharge,
529 <                                                                      pot, t);
527 >    for (it = interactions_[atid][atid].begin();
528 >         it != interactions_[atid][atid].end(); ++it)
529 >      cutoff = max(cutoff, (*it)->getSuggestedCutoffRadius(make_pair(atype, atype)));  
530 >    return cutoff;    
531    }
532 <  RealType fortranGetCutoff() {
458 <    return OpenMD::InteractionManager::Instance()->getCutoff();
459 <  }
460 < }
532 > } //end namespace OpenMD

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