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

Comparing:
branches/development/src/integrators/RNEMD.cpp (file contents), Revision 1723 by gezelter, Thu May 24 20:59:54 2012 UTC vs.
trunk/src/rnemd/RNEMD.cpp (file contents), Revision 1946 by gezelter, Tue Nov 12 02:18:35 2013 UTC

# Line 35 | Line 35
35   *                                                                      
36   * [1]  Meineke, et al., J. Comp. Chem. 26, 252-271 (2005).            
37   * [2]  Fennell & Gezelter, J. Chem. Phys. 124, 234104 (2006).          
38 < * [3]  Sun, Lin & Gezelter, J. Chem. Phys. 128, 24107 (2008).          
38 > * [3]  Sun, Lin & Gezelter, J. Chem. Phys. 128, 234107 (2008).          
39   * [4]  Vardeman & Gezelter, in progress (2009).                        
40   */
41 + #ifdef IS_MPI
42 + #include <mpi.h>
43 + #endif
44  
45   #include <cmath>
46 < #include "integrators/RNEMD.hpp"
46 > #include <sstream>
47 > #include <string>
48 >
49 > #include "rnemd/RNEMD.hpp"
50   #include "math/Vector3.hpp"
51   #include "math/Vector.hpp"
52   #include "math/SquareMatrix3.hpp"
# Line 49 | Line 55
55   #include "primitives/StuntDouble.hpp"
56   #include "utils/PhysicalConstants.hpp"
57   #include "utils/Tuple.hpp"
58 + #include "brains/Thermo.hpp"
59 + #include "math/ConvexHull.hpp"
60  
61 < #ifndef IS_MPI
62 < #include "math/SeqRandNumGen.hpp"
63 < #else
56 < #include "math/ParallelRandNumGen.hpp"
57 < #include <mpi.h>
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
# Line 63 | Line 69 | namespace OpenMD {
69   namespace OpenMD {
70    
71    RNEMD::RNEMD(SimInfo* info) : info_(info), evaluator_(info), seleMan_(info),
72 +                                evaluatorA_(info), seleManA_(info),
73 +                                commonA_(info), evaluatorB_(info),
74 +                                seleManB_(info), commonB_(info),
75 +                                hasData_(false), hasDividingArea_(false),
76                                  usePeriodicBoundaryConditions_(info->getSimParams()->getUsePeriodicBoundaryConditions()) {
77  
78 +    trialCount_ = 0;
79      failTrialCount_ = 0;
80      failRootCount_ = 0;
81  
82 <    int seedValue;
83 <    Globals * simParams = info->getSimParams();
82 >    Globals* simParams = info->getSimParams();
83 >    RNEMDParameters* rnemdParams = simParams->getRNEMDParameters();
84  
85 <    stringToEnumMap_["KineticSwap"] = rnemdKineticSwap;
86 <    stringToEnumMap_["KineticScale"] = rnemdKineticScale;
76 <    stringToEnumMap_["KineticScaleVAM"] = rnemdKineticScaleVAM;
77 <    stringToEnumMap_["KineticScaleAM"] = rnemdKineticScaleAM;
78 <    stringToEnumMap_["PxScale"] = rnemdPxScale;
79 <    stringToEnumMap_["PyScale"] = rnemdPyScale;
80 <    stringToEnumMap_["PzScale"] = rnemdPzScale;
81 <    stringToEnumMap_["Px"] = rnemdPx;
82 <    stringToEnumMap_["Py"] = rnemdPy;
83 <    stringToEnumMap_["Pz"] = rnemdPz;
84 <    stringToEnumMap_["ShiftScaleV"] = rnemdShiftScaleV;
85 <    stringToEnumMap_["ShiftScaleVAM"] = rnemdShiftScaleVAM;
86 <    stringToEnumMap_["Unknown"] = rnemdUnknown;
85 >    doRNEMD_ = rnemdParams->getUseRNEMD();
86 >    if (!doRNEMD_) return;
87  
88 <    rnemdObjectSelection_ = simParams->getRNEMD_objectSelection();
89 <    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
90 <    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
88 >    stringToMethod_["Swap"]  = rnemdSwap;
89 >    stringToMethod_["NIVS"]  = rnemdNIVS;
90 >    stringToMethod_["VSS"]   = rnemdVSS;
91  
92 <    // do some sanity checking
92 >    stringToFluxType_["KE"]  = rnemdKE;
93 >    stringToFluxType_["Px"]  = rnemdPx;
94 >    stringToFluxType_["Py"]  = rnemdPy;
95 >    stringToFluxType_["Pz"]  = rnemdPz;
96 >    stringToFluxType_["Pvector"]  = rnemdPvector;
97 >    stringToFluxType_["Lx"]  = rnemdLx;
98 >    stringToFluxType_["Ly"]  = rnemdLy;
99 >    stringToFluxType_["Lz"]  = rnemdLz;
100 >    stringToFluxType_["Lvector"]  = rnemdLvector;
101 >    stringToFluxType_["KE+Px"]  = rnemdKePx;
102 >    stringToFluxType_["KE+Py"]  = rnemdKePy;
103 >    stringToFluxType_["KE+Pvector"]  = rnemdKePvector;
104 >    stringToFluxType_["KE+Lx"]  = rnemdKeLx;
105 >    stringToFluxType_["KE+Ly"]  = rnemdKeLy;
106 >    stringToFluxType_["KE+Lz"]  = rnemdKeLz;
107 >    stringToFluxType_["KE+Lvector"]  = rnemdKeLvector;
108  
109 <    int selectionCount = seleMan_.getSelectionCount();
110 <    int nIntegrable = info->getNGlobalIntegrableObjects();
109 >    runTime_ = simParams->getRunTime();
110 >    statusTime_ = simParams->getStatusTime();
111  
112 <    if (selectionCount > nIntegrable) {
112 >    const string methStr = rnemdParams->getMethod();
113 >    bool hasFluxType = rnemdParams->haveFluxType();
114 >
115 >    rnemdObjectSelection_ = rnemdParams->getObjectSelection();
116 >
117 >    string fluxStr;
118 >    if (hasFluxType) {
119 >      fluxStr = rnemdParams->getFluxType();
120 >    } else {
121        sprintf(painCave.errMsg,
122 <              "RNEMD: The current RNEMD_objectSelection,\n"
123 <              "\t\t%s\n"
124 <              "\thas resulted in %d selected objects.  However,\n"
125 <              "\tthe total number of integrable objects in the system\n"
126 <              "\tis only %d.  This is almost certainly not what you want\n"
127 <              "\tto do.  A likely cause of this is forgetting the _RB_0\n"
128 <              "\tselector in the selection script!\n",
106 <              rnemdObjectSelection_.c_str(),
107 <              selectionCount, nIntegrable);
108 <      painCave.isFatal = 0;
109 <      painCave.severity = OPENMD_WARNING;
122 >              "RNEMD: No fluxType was set in the md file.  This parameter,\n"
123 >              "\twhich must be one of the following values:\n"
124 >              "\tKE, Px, Py, Pz, Pvector, Lx, Ly, Lz, Lvector,\n"
125 >              "\tKE+Px, KE+Py, KE+Pvector, KE+Lx, KE+Ly, KE+Lz, KE+Lvector\n"
126 >              "\tmust be set to use RNEMD\n");
127 >      painCave.isFatal = 1;
128 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
129        simError();
130      }
131 +
132 +    bool hasKineticFlux = rnemdParams->haveKineticFlux();
133 +    bool hasMomentumFlux = rnemdParams->haveMomentumFlux();
134 +    bool hasMomentumFluxVector = rnemdParams->haveMomentumFluxVector();
135 +    bool hasAngularMomentumFlux = rnemdParams->haveAngularMomentumFlux();
136 +    bool hasAngularMomentumFluxVector = rnemdParams->haveAngularMomentumFluxVector();
137 +    hasSelectionA_ = rnemdParams->haveSelectionA();
138 +    hasSelectionB_ = rnemdParams->haveSelectionB();
139 +    bool hasSlabWidth = rnemdParams->haveSlabWidth();
140 +    bool hasSlabACenter = rnemdParams->haveSlabACenter();
141 +    bool hasSlabBCenter = rnemdParams->haveSlabBCenter();
142 +    bool hasSphereARadius = rnemdParams->haveSphereARadius();
143 +    hasSphereBRadius_ = rnemdParams->haveSphereBRadius();
144 +    bool hasCoordinateOrigin = rnemdParams->haveCoordinateOrigin();
145 +    bool hasOutputFileName = rnemdParams->haveOutputFileName();
146 +    bool hasOutputFields = rnemdParams->haveOutputFields();
147      
148 <    const string st = simParams->getRNEMD_exchangeType();
148 >    map<string, RNEMDMethod>::iterator i;
149 >    i = stringToMethod_.find(methStr);
150 >    if (i != stringToMethod_.end())
151 >      rnemdMethod_ = i->second;
152 >    else {
153 >      sprintf(painCave.errMsg,
154 >              "RNEMD: The current method,\n"
155 >              "\t\t%s is not one of the recognized\n"
156 >              "\texchange methods: Swap, NIVS, or VSS\n",
157 >              methStr.c_str());
158 >      painCave.isFatal = 1;
159 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
160 >      simError();
161 >    }
162  
163 <    map<string, RNEMDTypeEnum>::iterator i;
164 <    i = stringToEnumMap_.find(st);
165 <    rnemdType_ = (i == stringToEnumMap_.end()) ? RNEMD::rnemdUnknown : i->second;
166 <    if (rnemdType_ == rnemdUnknown) {
163 >    map<string, RNEMDFluxType>::iterator j;
164 >    j = stringToFluxType_.find(fluxStr);
165 >    if (j != stringToFluxType_.end())
166 >      rnemdFluxType_ = j->second;
167 >    else {
168        sprintf(painCave.errMsg,
169 <              "RNEMD: The current RNEMD_exchangeType,\n"
169 >              "RNEMD: The current fluxType,\n"
170                "\t\t%s\n"
171 <              "\tis not one of the recognized exchange types.\n",
172 <              st.c_str());
171 >              "\tis not one of the recognized flux types.\n",
172 >              fluxStr.c_str());
173        painCave.isFatal = 1;
174        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
175        simError();
176      }
128    
129    outputTemp_ = false;
130    if (simParams->haveRNEMD_outputTemperature()) {
131      outputTemp_ = simParams->getRNEMD_outputTemperature();
132    } else if ((rnemdType_ == rnemdKineticSwap) ||
133               (rnemdType_ == rnemdKineticScale) ||
134               (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) ||
135               (rnemdType_ == rnemdKineticScaleAM)) {
136      outputTemp_ = true;
137    }
138    outputVx_ = false;
139    if (simParams->haveRNEMD_outputVx()) {
140      outputVx_ = simParams->getRNEMD_outputVx();
141    } else if ((rnemdType_ == rnemdPx) || (rnemdType_ == rnemdPxScale)) {
142      outputVx_ = true;
143    }
144    outputVy_ = false;
145    if (simParams->haveRNEMD_outputVy()) {
146      outputVy_ = simParams->getRNEMD_outputVy();
147    } else if ((rnemdType_ == rnemdPy) || (rnemdType_ == rnemdPyScale)) {
148      outputVy_ = true;
149    }
150    output3DTemp_ = false;
151    if (simParams->haveRNEMD_outputXyzTemperature()) {
152      output3DTemp_ = simParams->getRNEMD_outputXyzTemperature();
153    }
154    outputRotTemp_ = false;
155    if (simParams->haveRNEMD_outputRotTemperature()) {
156      outputRotTemp_ = simParams->getRNEMD_outputRotTemperature();
157    }
177  
178 < #ifdef IS_MPI
179 <    if (worldRank == 0) {
180 < #endif
181 <
182 <      //may have rnemdWriter separately
183 <      string rnemdFileName;
184 <
185 <      if (outputTemp_) {
186 <        rnemdFileName = "temperature.log";
187 <        tempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
178 >    bool methodFluxMismatch = false;
179 >    bool hasCorrectFlux = false;
180 >    switch(rnemdMethod_) {
181 >    case rnemdSwap:
182 >      switch (rnemdFluxType_) {
183 >      case rnemdKE:
184 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
185 >        break;
186 >      case rnemdPx:
187 >      case rnemdPy:
188 >      case rnemdPz:
189 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
190 >        break;
191 >      default :
192 >        methodFluxMismatch = true;
193 >        break;
194        }
195 <      if (outputVx_) {
196 <        rnemdFileName = "velocityX.log";
197 <        vxzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
195 >      break;
196 >    case rnemdNIVS:
197 >      switch (rnemdFluxType_) {
198 >      case rnemdKE:
199 >      case rnemdRotKE:
200 >      case rnemdFullKE:
201 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
202 >        break;
203 >      case rnemdPx:
204 >      case rnemdPy:
205 >      case rnemdPz:
206 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
207 >        break;
208 >      case rnemdKePx:
209 >      case rnemdKePy:
210 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux && hasKineticFlux;
211 >        break;
212 >      default:
213 >        methodFluxMismatch = true;
214 >        break;
215        }
216 <      if (outputVy_) {
217 <        rnemdFileName = "velocityY.log";
218 <        vyzLog_.open(rnemdFileName.c_str());
216 >      break;
217 >    case rnemdVSS:
218 >      switch (rnemdFluxType_) {
219 >      case rnemdKE:
220 >      case rnemdRotKE:
221 >      case rnemdFullKE:
222 >        hasCorrectFlux = hasKineticFlux;
223 >        break;
224 >      case rnemdPx:
225 >      case rnemdPy:
226 >      case rnemdPz:
227 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux;
228 >        break;
229 >      case rnemdLx:
230 >      case rnemdLy:
231 >      case rnemdLz:
232 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFlux;
233 >        break;
234 >      case rnemdPvector:
235 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFluxVector;
236 >        break;
237 >      case rnemdLvector:
238 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFluxVector;
239 >        break;
240 >      case rnemdKePx:
241 >      case rnemdKePy:
242 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFlux && hasKineticFlux;
243 >        break;
244 >      case rnemdKeLx:
245 >      case rnemdKeLy:
246 >      case rnemdKeLz:
247 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFlux && hasKineticFlux;
248 >        break;
249 >      case rnemdKePvector:
250 >        hasCorrectFlux = hasMomentumFluxVector && hasKineticFlux;
251 >        break;
252 >      case rnemdKeLvector:
253 >        hasCorrectFlux = hasAngularMomentumFluxVector && hasKineticFlux;
254 >        break;
255 >      default:
256 >        methodFluxMismatch = true;
257 >        break;
258        }
259 +    default:
260 +      break;
261 +    }
262  
263 <      if (output3DTemp_) {
264 <        rnemdFileName = "temperatureX.log";
265 <        xTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
266 <        rnemdFileName = "temperatureY.log";
267 <        yTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
268 <        rnemdFileName = "temperatureZ.log";
269 <        zTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
263 >    if (methodFluxMismatch) {
264 >      sprintf(painCave.errMsg,
265 >              "RNEMD: The current method,\n"
266 >              "\t\t%s\n"
267 >              "\tcannot be used with the current flux type, %s\n",
268 >              methStr.c_str(), fluxStr.c_str());
269 >      painCave.isFatal = 1;
270 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
271 >      simError();        
272 >    }
273 >    if (!hasCorrectFlux) {
274 >      sprintf(painCave.errMsg,
275 >              "RNEMD: The current method, %s, and flux type, %s,\n"
276 >              "\tdid not have the correct flux value specified. Options\n"
277 >              "\tinclude: kineticFlux, momentumFlux, angularMomentumFlux,\n"
278 >              "\tmomentumFluxVector, and angularMomentumFluxVector.\n",
279 >              methStr.c_str(), fluxStr.c_str());
280 >      painCave.isFatal = 1;
281 >      painCave.severity = OPENMD_ERROR;
282 >      simError();        
283 >    }
284 >
285 >    if (hasKineticFlux) {
286 >      // convert the kcal / mol / Angstroms^2 / fs values in the md file
287 >      // into  amu / fs^3:
288 >      kineticFlux_ = rnemdParams->getKineticFlux()
289 >        * PhysicalConstants::energyConvert;
290 >    } else {
291 >      kineticFlux_ = 0.0;
292 >    }
293 >    if (hasMomentumFluxVector) {
294 >      momentumFluxVector_ = rnemdParams->getMomentumFluxVector();
295 >    } else {
296 >      momentumFluxVector_ = V3Zero;
297 >      if (hasMomentumFlux) {
298 >        RealType momentumFlux = rnemdParams->getMomentumFlux();
299 >        switch (rnemdFluxType_) {
300 >        case rnemdPx:
301 >          momentumFluxVector_.x() = momentumFlux;
302 >          break;
303 >        case rnemdPy:
304 >          momentumFluxVector_.y() = momentumFlux;
305 >          break;
306 >        case rnemdPz:
307 >          momentumFluxVector_.z() = momentumFlux;
308 >          break;
309 >        case rnemdKePx:
310 >          momentumFluxVector_.x() = momentumFlux;
311 >          break;
312 >        case rnemdKePy:
313 >          momentumFluxVector_.y() = momentumFlux;
314 >          break;
315 >        default:
316 >          break;
317 >        }
318        }
319 <      if (outputRotTemp_) {
320 <        rnemdFileName = "temperatureR.log";
321 <        rotTempLog_.open(rnemdFileName.c_str());
319 >      if (hasAngularMomentumFluxVector) {
320 >        angularMomentumFluxVector_ = rnemdParams->getAngularMomentumFluxVector();
321 >      } else {
322 >        angularMomentumFluxVector_ = V3Zero;
323 >        if (hasAngularMomentumFlux) {
324 >          RealType angularMomentumFlux = rnemdParams->getAngularMomentumFlux();
325 >          switch (rnemdFluxType_) {
326 >          case rnemdLx:
327 >            angularMomentumFluxVector_.x() = angularMomentumFlux;
328 >            break;
329 >          case rnemdLy:
330 >            angularMomentumFluxVector_.y() = angularMomentumFlux;
331 >            break;
332 >          case rnemdLz:
333 >            angularMomentumFluxVector_.z() = angularMomentumFlux;
334 >            break;
335 >          case rnemdKeLx:
336 >            angularMomentumFluxVector_.x() = angularMomentumFlux;
337 >            break;
338 >          case rnemdKeLy:
339 >            angularMomentumFluxVector_.y() = angularMomentumFlux;
340 >            break;
341 >          case rnemdKeLz:
342 >            angularMomentumFluxVector_.z() = angularMomentumFlux;
343 >            break;
344 >          default:
345 >            break;
346 >          }
347 >        }        
348        }
349  
350 < #ifdef IS_MPI
351 <    }
194 < #endif
195 <
196 <    set_RNEMD_exchange_time(simParams->getRNEMD_exchangeTime());
197 <    set_RNEMD_nBins(simParams->getRNEMD_nBins());
198 <    midBin_ = nBins_ / 2;
199 <    if (simParams->haveRNEMD_binShift()) {
200 <      if (simParams->getRNEMD_binShift()) {
201 <        zShift_ = 0.5 / (RealType)(nBins_);
350 >      if (hasCoordinateOrigin) {
351 >        coordinateOrigin_ = rnemdParams->getCoordinateOrigin();
352        } else {
353 <        zShift_ = 0.0;
353 >        coordinateOrigin_ = V3Zero;
354        }
205    } else {
206      zShift_ = 0.0;
207    }
208    //cerr << "I shift slabs by " << zShift_ << " Lz\n";
209    //shift slabs by half slab width, maybe useful in heterogeneous systems
210    //set to 0.0 if not using it; N/A in status output yet
211    if (simParams->haveRNEMD_logWidth()) {
212      set_RNEMD_logWidth(simParams->getRNEMD_logWidth());
213      /*arbitary rnemdLogWidth_, no checking;
214      if (rnemdLogWidth_ != nBins_ && rnemdLogWidth_ != midBin_ + 1) {
215        cerr << "WARNING! RNEMD_logWidth has abnormal value!\n";
216        cerr << "Automaically set back to default.\n";
217        rnemdLogWidth_ = nBins_;
218      }*/
219    } else {
220      set_RNEMD_logWidth(nBins_);
221    }
222    tempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
223    tempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
224    pxzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
225    //vxzCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
226    pyzHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
227    //vyzCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
355  
356 <    mHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
230 <    xTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
231 <    yTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
232 <    zTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
233 <    xyzTempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
234 <    rotTempHist_.resize(rnemdLogWidth_, 0.0);
235 <    rotTempCount_.resize(rnemdLogWidth_, 0);
356 >      // do some sanity checking
357  
358 <    set_RNEMD_exchange_total(0.0);
238 <    if (simParams->haveRNEMD_targetFlux()) {
239 <      set_RNEMD_target_flux(simParams->getRNEMD_targetFlux());
240 <    } else {
241 <      set_RNEMD_target_flux(0.0);
242 <    }
243 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzKE()) {
244 <      set_RNEMD_target_JzKE(simParams->getRNEMD_targetJzKE());
245 <    } else {
246 <      set_RNEMD_target_JzKE(0.0);
247 <    }
248 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpx()) {
249 <      set_RNEMD_target_jzpx(simParams->getRNEMD_targetJzpx());
250 <    } else {
251 <      set_RNEMD_target_jzpx(0.0);
252 <    }
253 <    jzp_.x() = targetJzpx_;
254 <    njzp_.x() = -targetJzpx_;
255 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpy()) {
256 <      set_RNEMD_target_jzpy(simParams->getRNEMD_targetJzpy());
257 <    } else {
258 <      set_RNEMD_target_jzpy(0.0);
259 <    }
260 <    jzp_.y() = targetJzpy_;
261 <    njzp_.y() = -targetJzpy_;
262 <    if (simParams->haveRNEMD_targetJzpz()) {
263 <      set_RNEMD_target_jzpz(simParams->getRNEMD_targetJzpz());
264 <    } else {
265 <      set_RNEMD_target_jzpz(0.0);
266 <    }
267 <    jzp_.z() = targetJzpz_;
268 <    njzp_.z() = -targetJzpz_;
358 >      int selectionCount = seleMan_.getSelectionCount();
359  
360 < #ifndef IS_MPI
361 <    if (simParams->haveSeed()) {
362 <      seedValue = simParams->getSeed();
363 <      randNumGen_ = new SeqRandNumGen(seedValue);
364 <    }else {
365 <      randNumGen_ = new SeqRandNumGen();
366 <    }    
367 < #else
368 <    if (simParams->haveSeed()) {
369 <      seedValue = simParams->getSeed();
370 <      randNumGen_ = new ParallelRandNumGen(seedValue);
371 <    }else {
372 <      randNumGen_ = new ParallelRandNumGen();
373 <    }    
374 < #endif
360 >      int nIntegrable = info->getNGlobalIntegrableObjects();
361 >
362 >      if (selectionCount > nIntegrable) {
363 >        sprintf(painCave.errMsg,
364 >                "RNEMD: The current objectSelection,\n"
365 >                "\t\t%s\n"
366 >                "\thas resulted in %d selected objects.  However,\n"
367 >                "\tthe total number of integrable objects in the system\n"
368 >                "\tis only %d.  This is almost certainly not what you want\n"
369 >                "\tto do.  A likely cause of this is forgetting the _RB_0\n"
370 >                "\tselector in the selection script!\n",
371 >                rnemdObjectSelection_.c_str(),
372 >                selectionCount, nIntegrable);
373 >        painCave.isFatal = 0;
374 >        painCave.severity = OPENMD_WARNING;
375 >        simError();
376 >      }
377 >
378 >      areaAccumulator_ = new Accumulator();
379 >
380 >      nBins_ = rnemdParams->getOutputBins();
381 >      binWidth_ = rnemdParams->getOutputBinWidth();
382 >
383 >      data_.resize(RNEMD::ENDINDEX);
384 >      OutputData z;
385 >      z.units =  "Angstroms";
386 >      z.title =  "Z";
387 >      z.dataType = "RealType";
388 >      z.accumulator.reserve(nBins_);
389 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
390 >        z.accumulator.push_back( new Accumulator() );
391 >      data_[Z] = z;
392 >      outputMap_["Z"] =  Z;
393 >
394 >      OutputData r;
395 >      r.units =  "Angstroms";
396 >      r.title =  "R";
397 >      r.dataType = "RealType";
398 >      r.accumulator.reserve(nBins_);
399 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
400 >        r.accumulator.push_back( new Accumulator() );
401 >      data_[R] = r;
402 >      outputMap_["R"] =  R;
403 >
404 >      OutputData temperature;
405 >      temperature.units =  "K";
406 >      temperature.title =  "Temperature";
407 >      temperature.dataType = "RealType";
408 >      temperature.accumulator.reserve(nBins_);
409 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
410 >        temperature.accumulator.push_back( new Accumulator() );
411 >      data_[TEMPERATURE] = temperature;
412 >      outputMap_["TEMPERATURE"] =  TEMPERATURE;
413 >
414 >      OutputData velocity;
415 >      velocity.units = "angstroms/fs";
416 >      velocity.title =  "Velocity";  
417 >      velocity.dataType = "Vector3d";
418 >      velocity.accumulator.reserve(nBins_);
419 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
420 >        velocity.accumulator.push_back( new VectorAccumulator() );
421 >      data_[VELOCITY] = velocity;
422 >      outputMap_["VELOCITY"] = VELOCITY;
423 >
424 >      OutputData angularVelocity;
425 >      angularVelocity.units = "angstroms^2/fs";
426 >      angularVelocity.title =  "AngularVelocity";  
427 >      angularVelocity.dataType = "Vector3d";
428 >      angularVelocity.accumulator.reserve(nBins_);
429 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
430 >        angularVelocity.accumulator.push_back( new VectorAccumulator() );
431 >      data_[ANGULARVELOCITY] = angularVelocity;
432 >      outputMap_["ANGULARVELOCITY"] = ANGULARVELOCITY;
433 >
434 >      OutputData density;
435 >      density.units =  "g cm^-3";
436 >      density.title =  "Density";
437 >      density.dataType = "RealType";
438 >      density.accumulator.reserve(nBins_);
439 >      for (int i = 0; i < nBins_; i++)
440 >        density.accumulator.push_back( new Accumulator() );
441 >      data_[DENSITY] = density;
442 >      outputMap_["DENSITY"] =  DENSITY;
443 >
444 >      if (hasOutputFields) {
445 >        parseOutputFileFormat(rnemdParams->getOutputFields());
446 >      } else {
447 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
448 >          outputMask_.set(Z);
449 >        else
450 >          outputMask_.set(R);
451 >        switch (rnemdFluxType_) {
452 >        case rnemdKE:
453 >        case rnemdRotKE:
454 >        case rnemdFullKE:
455 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
456 >          break;
457 >        case rnemdPx:
458 >        case rnemdPy:
459 >          outputMask_.set(VELOCITY);
460 >          break;
461 >        case rnemdPz:        
462 >        case rnemdPvector:
463 >          outputMask_.set(VELOCITY);
464 >          outputMask_.set(DENSITY);
465 >          break;
466 >        case rnemdLx:
467 >        case rnemdLy:
468 >        case rnemdLz:
469 >        case rnemdLvector:
470 >          outputMask_.set(ANGULARVELOCITY);
471 >          break;
472 >        case rnemdKeLx:
473 >        case rnemdKeLy:
474 >        case rnemdKeLz:
475 >        case rnemdKeLvector:
476 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
477 >          outputMask_.set(ANGULARVELOCITY);
478 >          break;
479 >        case rnemdKePx:
480 >        case rnemdKePy:
481 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
482 >          outputMask_.set(VELOCITY);
483 >          break;
484 >        case rnemdKePvector:
485 >          outputMask_.set(TEMPERATURE);
486 >          outputMask_.set(VELOCITY);
487 >          outputMask_.set(DENSITY);        
488 >          break;
489 >        default:
490 >          break;
491 >        }
492 >      }
493 >      
494 >      if (hasOutputFileName) {
495 >        rnemdFileName_ = rnemdParams->getOutputFileName();
496 >      } else {
497 >        rnemdFileName_ = getPrefix(info->getFinalConfigFileName()) + ".rnemd";
498 >      }          
499 >
500 >      exchangeTime_ = rnemdParams->getExchangeTime();
501 >
502 >      Snapshot* currentSnap_ = info->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
503 >      // total exchange sums are zeroed out at the beginning:
504 >
505 >      kineticExchange_ = 0.0;
506 >      momentumExchange_ = V3Zero;
507 >      angularMomentumExchange_ = V3Zero;
508 >
509 >      std::ostringstream selectionAstream;
510 >      std::ostringstream selectionBstream;
511 >    
512 >      if (hasSelectionA_) {
513 >        selectionA_ = rnemdParams->getSelectionA();
514 >      } else {
515 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_) {    
516 >          Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
517 >        
518 >          if (hasSlabWidth)
519 >            slabWidth_ = rnemdParams->getSlabWidth();
520 >          else
521 >            slabWidth_ = hmat(2,2) / 10.0;
522 >        
523 >          if (hasSlabACenter)
524 >            slabACenter_ = rnemdParams->getSlabACenter();
525 >          else
526 >            slabACenter_ = 0.0;
527 >        
528 >          selectionAstream << "select wrappedz > "
529 >                           << slabACenter_ - 0.5*slabWidth_
530 >                           <<  " && wrappedz < "
531 >                           << slabACenter_ + 0.5*slabWidth_;
532 >          selectionA_ = selectionAstream.str();
533 >        } else {
534 >          if (hasSphereARadius)
535 >            sphereARadius_ = rnemdParams->getSphereARadius();
536 >          else {
537 >            // use an initial guess to the size of the inner slab to be 1/10 the
538 >            // radius of an approximately spherical hull:
539 >            Thermo thermo(info);
540 >            RealType hVol = thermo.getHullVolume();
541 >            sphereARadius_ = 0.1 * pow((3.0 * hVol / (4.0 * M_PI)), 1.0/3.0);
542 >          }
543 >          selectionAstream << "select r < " << sphereARadius_;
544 >          selectionA_ = selectionAstream.str();
545 >        }
546 >      }
547 >    
548 >      if (hasSelectionB_) {
549 >        selectionB_ = rnemdParams->getSelectionB();
550 >
551 >      } else {
552 >        if (usePeriodicBoundaryConditions_) {    
553 >          Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
554 >        
555 >          if (hasSlabWidth)
556 >            slabWidth_ = rnemdParams->getSlabWidth();
557 >          else
558 >            slabWidth_ = hmat(2,2) / 10.0;
559 >        
560 >          if (hasSlabBCenter)
561 >            slabBCenter_ = rnemdParams->getSlabBCenter();
562 >          else
563 >            slabBCenter_ = hmat(2,2) / 2.0;
564 >        
565 >          selectionBstream << "select wrappedz > "
566 >                           << slabBCenter_ - 0.5*slabWidth_
567 >                           <<  " && wrappedz < "
568 >                           << slabBCenter_ + 0.5*slabWidth_;
569 >          selectionB_ = selectionBstream.str();
570 >        } else {
571 >          if (hasSphereBRadius_) {
572 >            sphereBRadius_ = rnemdParams->getSphereBRadius();
573 >            selectionBstream << "select r > " << sphereBRadius_;
574 >            selectionB_ = selectionBstream.str();
575 >          } else {
576 >            selectionB_ = "select hull";
577 >            BisHull_ = true;
578 >            hasSelectionB_ = true;
579 >          }
580 >        }
581 >      }
582 >    }
583 >
584 >    // object evaluator:
585 >    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
586 >    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
587 >    evaluatorA_.loadScriptString(selectionA_);
588 >    evaluatorB_.loadScriptString(selectionB_);
589 >    seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
590 >    seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
591 >    commonA_ = seleManA_ & seleMan_;
592 >    commonB_ = seleManB_ & seleMan_;  
593    }
594    
287  RNEMD::~RNEMD() {
288    delete randNumGen_;
595      
596 +  RNEMD::~RNEMD() {
597 +    if (!doRNEMD_) return;
598   #ifdef IS_MPI
599      if (worldRank == 0) {
600   #endif
293      
294      sprintf(painCave.errMsg,
295              "RNEMD: total failed trials: %d\n",
296              failTrialCount_);
297      painCave.isFatal = 0;
298      painCave.severity = OPENMD_INFO;
299      simError();
601  
602 <      if (outputTemp_) tempLog_.close();
302 <      if (outputVx_)   vxzLog_.close();
303 <      if (outputVy_)   vyzLog_.close();
602 >      writeOutputFile();
603  
604 <      if (rnemdType_ == rnemdKineticScale || rnemdType_ == rnemdPxScale ||
605 <          rnemdType_ == rnemdPyScale) {
307 <        sprintf(painCave.errMsg,
308 <                "RNEMD: total root-checking warnings: %d\n",
309 <                failRootCount_);
310 <        painCave.isFatal = 0;
311 <        painCave.severity = OPENMD_INFO;
312 <        simError();
313 <      }
314 <      if (output3DTemp_) {
315 <        xTempLog_.close();
316 <        yTempLog_.close();
317 <        zTempLog_.close();
318 <      }
319 <      if (outputRotTemp_) rotTempLog_.close();
320 <
604 >      rnemdFile_.close();
605 >      
606   #ifdef IS_MPI
607      }
608   #endif
609 +
610 +    // delete all of the objects we created:
611 +    delete areaAccumulator_;    
612 +    data_.clear();
613    }
614 +  
615 +  void RNEMD::doSwap(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
616 +    if (!doRNEMD_) return;
617 +    int selei;
618 +    int selej;
619  
326  void RNEMD::doSwap() {
327
620      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
621      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
622  
331    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
332
333    int selei;
623      StuntDouble* sd;
335    int idx;
624  
625      RealType min_val;
626      bool min_found = false;  
# Line 342 | Line 630 | namespace OpenMD {
630      bool max_found = false;
631      StuntDouble* max_sd;
632  
633 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
634 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
633 >    for (sd = seleManA_.beginSelected(selei); sd != NULL;
634 >         sd = seleManA_.nextSelected(selei)) {
635  
348      idx = sd->getLocalIndex();
349
636        Vector3d pos = sd->getPos();
637 <
637 >      
638        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
639 <
639 >      
640        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
641          currentSnap_->wrapVector(pos);
642 <
643 <      // which bin is this stuntdouble in?
644 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
645 <
646 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
647 <
648 <
363 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
364 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
642 >      
643 >      RealType mass = sd->getMass();
644 >      Vector3d vel = sd->getVel();
645 >      RealType value;
646 >      
647 >      switch(rnemdFluxType_) {
648 >      case rnemdKE :
649          
650 <        RealType mass = sd->getMass();
651 <        Vector3d vel = sd->getVel();
652 <        RealType value;
653 <
654 <        switch(rnemdType_) {
371 <        case rnemdKineticSwap :
650 >        value = mass * vel.lengthSquare();
651 >        
652 >        if (sd->isDirectional()) {
653 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
654 >          Mat3x3d I = sd->getI();
655            
656 <          value = mass * vel.lengthSquare();
657 <          
658 <          if (sd->isDirectional()) {
659 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
660 <            Mat3x3d I = sd->getI();
661 <            
662 <            if (sd->isLinear()) {
663 <              int i = sd->linearAxis();
664 <              int j = (i + 1) % 3;
665 <              int k = (i + 2) % 3;
666 <              value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
667 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
668 <            } else {                        
669 <              value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
670 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
671 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
672 <            }
673 <          } //angular momenta exchange enabled
674 <          //energyConvert temporarily disabled
675 <          //make exchangeSum_ comparable between swap & scale
676 <          //value = value * 0.5 / PhysicalConstants::energyConvert;
677 <          value *= 0.5;
678 <          break;
679 <        case rnemdPx :
680 <          value = mass * vel[0];
681 <          break;
682 <        case rnemdPy :
683 <          value = mass * vel[1];
684 <          break;
685 <        case rnemdPz :
686 <          value = mass * vel[2];
687 <          break;
688 <        default :
689 <          break;
656 >          if (sd->isLinear()) {
657 >            int i = sd->linearAxis();
658 >            int j = (i + 1) % 3;
659 >            int k = (i + 2) % 3;
660 >            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
661 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
662 >          } else {                        
663 >            value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
664 >              + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
665 >              + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
666 >          }
667 >        } //angular momenta exchange enabled
668 >        value *= 0.5;
669 >        break;
670 >      case rnemdPx :
671 >        value = mass * vel[0];
672 >        break;
673 >      case rnemdPy :
674 >        value = mass * vel[1];
675 >        break;
676 >      case rnemdPz :
677 >        value = mass * vel[2];
678 >        break;
679 >      default :
680 >        break;
681 >      }
682 >      if (!max_found) {
683 >        max_val = value;
684 >        max_sd = sd;
685 >        max_found = true;
686 >      } else {
687 >        if (max_val < value) {
688 >          max_val = value;
689 >          max_sd = sd;
690          }
691 +      }  
692 +    }
693          
694 <        if (binNo == 0) {
695 <          if (!min_found) {
696 <            min_val = value;
697 <            min_sd = sd;
698 <            min_found = true;
699 <          } else {
700 <            if (min_val > value) {
701 <              min_val = value;
702 <              min_sd = sd;
703 <            }
704 <          }
705 <        } else { //midBin_
706 <          if (!max_found) {
707 <            max_val = value;
708 <            max_sd = sd;
709 <            max_found = true;
710 <          } else {
711 <            if (max_val < value) {
712 <              max_val = value;
713 <              max_sd = sd;
714 <            }
715 <          }      
716 <        }
694 >    for (sd = seleManB_.beginSelected(selej); sd != NULL;
695 >         sd = seleManB_.nextSelected(selej)) {
696 >
697 >      Vector3d pos = sd->getPos();
698 >      
699 >      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
700 >      
701 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
702 >        currentSnap_->wrapVector(pos);
703 >      
704 >      RealType mass = sd->getMass();
705 >      Vector3d vel = sd->getVel();
706 >      RealType value;
707 >      
708 >      switch(rnemdFluxType_) {
709 >      case rnemdKE :
710 >        
711 >        value = mass * vel.lengthSquare();
712 >        
713 >        if (sd->isDirectional()) {
714 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
715 >          Mat3x3d I = sd->getI();
716 >          
717 >          if (sd->isLinear()) {
718 >            int i = sd->linearAxis();
719 >            int j = (i + 1) % 3;
720 >            int k = (i + 2) % 3;
721 >            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
722 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
723 >          } else {                        
724 >            value += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
725 >              + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
726 >              + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
727 >          }
728 >        } //angular momenta exchange enabled
729 >        value *= 0.5;
730 >        break;
731 >      case rnemdPx :
732 >        value = mass * vel[0];
733 >        break;
734 >      case rnemdPy :
735 >        value = mass * vel[1];
736 >        break;
737 >      case rnemdPz :
738 >        value = mass * vel[2];
739 >        break;
740 >      default :
741 >        break;
742        }
743 +      
744 +      if (!min_found) {
745 +        min_val = value;
746 +        min_sd = sd;
747 +        min_found = true;
748 +      } else {
749 +        if (min_val > value) {
750 +          min_val = value;
751 +          min_sd = sd;
752 +        }
753 +      }
754      }
755 <
756 < #ifdef IS_MPI
757 <    int nProc, worldRank;
758 <
438 <    nProc = MPI::COMM_WORLD.Get_size();
439 <    worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
440 <
755 >    
756 > #ifdef IS_MPI    
757 >    int worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
758 >    
759      bool my_min_found = min_found;
760      bool my_max_found = max_found;
761  
# Line 454 | Line 772 | namespace OpenMD {
772          RealType val;
773          int rank;
774        } max_vals, min_vals;
775 <    
775 >      
776        if (my_min_found) {
777          min_vals.val = min_val;
778        } else {
# Line 492 | Line 810 | namespace OpenMD {
810            Vector3d max_vel = max_sd->getVel();
811            RealType temp_vel;
812            
813 <          switch(rnemdType_) {
814 <          case rnemdKineticSwap :
813 >          switch(rnemdFluxType_) {
814 >          case rnemdKE :
815              min_sd->setVel(max_vel);
816              max_sd->setVel(min_vel);
817              if (min_sd->isDirectional() && max_sd->isDirectional()) {
# Line 544 | Line 862 | namespace OpenMD {
862                                     min_vel.getArrayPointer(), 3, MPI::REALTYPE,
863                                     min_vals.rank, 0, status);
864            
865 <          switch(rnemdType_) {
866 <          case rnemdKineticSwap :
865 >          switch(rnemdFluxType_) {
866 >          case rnemdKE :
867              max_sd->setVel(min_vel);
868              //angular momenta exchange enabled
869              if (max_sd->isDirectional()) {
# Line 590 | Line 908 | namespace OpenMD {
908                                     max_vel.getArrayPointer(), 3, MPI::REALTYPE,
909                                     max_vals.rank, 0, status);
910            
911 <          switch(rnemdType_) {
912 <          case rnemdKineticSwap :
911 >          switch(rnemdFluxType_) {
912 >          case rnemdKE :
913              min_sd->setVel(max_vel);
914              //angular momenta exchange enabled
915              if (min_sd->isDirectional()) {
# Line 625 | Line 943 | namespace OpenMD {
943            }
944          }
945   #endif
946 <        exchangeSum_ += max_val - min_val;
946 >        
947 >        switch(rnemdFluxType_) {
948 >        case rnemdKE:
949 >          kineticExchange_ += max_val - min_val;
950 >          break;
951 >        case rnemdPx:
952 >          momentumExchange_.x() += max_val - min_val;
953 >          break;
954 >        case rnemdPy:
955 >          momentumExchange_.y() += max_val - min_val;
956 >          break;
957 >        case rnemdPz:
958 >          momentumExchange_.z() += max_val - min_val;
959 >          break;
960 >        default:
961 >          break;
962 >        }
963        } else {        
964          sprintf(painCave.errMsg,
965 <                "RNEMD: exchange NOT performed because min_val > max_val\n");
965 >                "RNEMD::doSwap exchange NOT performed because min_val > max_val\n");
966          painCave.isFatal = 0;
967          painCave.severity = OPENMD_INFO;
968          simError();        
# Line 636 | Line 970 | namespace OpenMD {
970        }
971      } else {
972        sprintf(painCave.errMsg,
973 <              "RNEMD: exchange NOT performed because selected object\n"
974 <              "\tnot present in at least one of the two slabs.\n");
973 >              "RNEMD::doSwap exchange NOT performed because selected object\n"
974 >              "\twas not present in at least one of the two slabs.\n");
975        painCave.isFatal = 0;
976        painCave.severity = OPENMD_INFO;
977        simError();        
978        failTrialCount_++;
979 <    }
646 <    
979 >    }    
980    }
981    
982 <  void RNEMD::doScale() {
982 >  void RNEMD::doNIVS(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
983 >    if (!doRNEMD_) return;
984 >    int selei;
985 >    int selej;
986  
987      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
988 +    RealType time = currentSnap_->getTime();    
989      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
990  
654    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
655
656    int selei;
991      StuntDouble* sd;
658    int idx;
992  
993      vector<StuntDouble*> hotBin, coldBin;
994  
# Line 674 | Line 1007 | namespace OpenMD {
1007      RealType Kcz = 0.0;
1008      RealType Kcw = 0.0;
1009  
1010 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1011 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1010 >    for (sd = smanA.beginSelected(selei); sd != NULL;
1011 >         sd = smanA.nextSelected(selei)) {
1012  
680      idx = sd->getLocalIndex();
681
1013        Vector3d pos = sd->getPos();
1014 <
1014 >      
1015        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1016 <
1016 >      
1017        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1018          currentSnap_->wrapVector(pos);
1019 <
1020 <      // which bin is this stuntdouble in?
1021 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1022 <
1023 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
1024 <
1025 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
1026 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
1027 <        
1028 <        RealType mass = sd->getMass();
1029 <        Vector3d vel = sd->getVel();
1030 <      
1031 <        if (binNo == 0) {
1032 <          hotBin.push_back(sd);
1033 <          Phx += mass * vel.x();
1034 <          Phy += mass * vel.y();
1035 <          Phz += mass * vel.z();
1036 <          Khx += mass * vel.x() * vel.x();
1037 <          Khy += mass * vel.y() * vel.y();
1038 <          Khz += mass * vel.z() * vel.z();
1039 <          //if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1040 <          if (sd->isDirectional()) {
1041 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
1042 <            Mat3x3d I = sd->getI();
1043 <            if (sd->isLinear()) {
1044 <              int i = sd->linearAxis();
714 <              int j = (i + 1) % 3;
715 <              int k = (i + 2) % 3;
716 <              Khw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
717 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
718 <            } else {
719 <              Khw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
720 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
721 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
722 <            }
723 <          }
724 <          //}
725 <        } else { //midBin_
726 <          coldBin.push_back(sd);
727 <          Pcx += mass * vel.x();
728 <          Pcy += mass * vel.y();
729 <          Pcz += mass * vel.z();
730 <          Kcx += mass * vel.x() * vel.x();
731 <          Kcy += mass * vel.y() * vel.y();
732 <          Kcz += mass * vel.z() * vel.z();
733 <          //if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
734 <          if (sd->isDirectional()) {
735 <            Vector3d angMom = sd->getJ();
736 <            Mat3x3d I = sd->getI();
737 <            if (sd->isLinear()) {
738 <              int i = sd->linearAxis();
739 <              int j = (i + 1) % 3;
740 <              int k = (i + 2) % 3;
741 <              Kcw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
742 <                angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
743 <            } else {
744 <              Kcw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
745 <                + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
746 <                + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
747 <            }
748 <          }
749 <          //}
750 <        }
1019 >      
1020 >      
1021 >      RealType mass = sd->getMass();
1022 >      Vector3d vel = sd->getVel();
1023 >      
1024 >      hotBin.push_back(sd);
1025 >      Phx += mass * vel.x();
1026 >      Phy += mass * vel.y();
1027 >      Phz += mass * vel.z();
1028 >      Khx += mass * vel.x() * vel.x();
1029 >      Khy += mass * vel.y() * vel.y();
1030 >      Khz += mass * vel.z() * vel.z();
1031 >      if (sd->isDirectional()) {
1032 >        Vector3d angMom = sd->getJ();
1033 >        Mat3x3d I = sd->getI();
1034 >        if (sd->isLinear()) {
1035 >          int i = sd->linearAxis();
1036 >          int j = (i + 1) % 3;
1037 >          int k = (i + 2) % 3;
1038 >          Khw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1039 >            angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1040 >        } else {
1041 >          Khw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
1042 >            + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
1043 >            + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1044 >        }
1045        }
1046      }
1047 +    for (sd = smanB.beginSelected(selej); sd != NULL;
1048 +         sd = smanB.nextSelected(selej)) {
1049 +      Vector3d pos = sd->getPos();
1050 +      
1051 +      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1052 +      
1053 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1054 +        currentSnap_->wrapVector(pos);
1055 +            
1056 +      RealType mass = sd->getMass();
1057 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1058 +
1059 +      coldBin.push_back(sd);
1060 +      Pcx += mass * vel.x();
1061 +      Pcy += mass * vel.y();
1062 +      Pcz += mass * vel.z();
1063 +      Kcx += mass * vel.x() * vel.x();
1064 +      Kcy += mass * vel.y() * vel.y();
1065 +      Kcz += mass * vel.z() * vel.z();
1066 +      if (sd->isDirectional()) {
1067 +        Vector3d angMom = sd->getJ();
1068 +        Mat3x3d I = sd->getI();
1069 +        if (sd->isLinear()) {
1070 +          int i = sd->linearAxis();
1071 +          int j = (i + 1) % 3;
1072 +          int k = (i + 2) % 3;
1073 +          Kcw += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1074 +            angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1075 +        } else {
1076 +          Kcw += angMom[0]*angMom[0]/I(0, 0)
1077 +            + angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1)
1078 +            + angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1079 +        }
1080 +      }
1081 +    }
1082      
1083      Khx *= 0.5;
1084      Khy *= 0.5;
# Line 760 | Line 1089 | namespace OpenMD {
1089      Kcz *= 0.5;
1090      Kcw *= 0.5;
1091  
763    std::cerr << "Khx= " << Khx << "\tKhy= " << Khy << "\tKhz= " << Khz
764              << "\tKhw= " << Khw << "\tKcx= " << Kcx << "\tKcy= " << Kcy
765              << "\tKcz= " << Kcz << "\tKcw= " << Kcw << "\n";
766    std::cerr << "Phx= " << Phx << "\tPhy= " << Phy << "\tPhz= " << Phz
767              << "\tPcx= " << Pcx << "\tPcy= " << Pcy << "\tPcz= " <<Pcz<<"\n";
768
1092   #ifdef IS_MPI
1093      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Phx, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1094      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Phy, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
# Line 791 | Line 1114 | namespace OpenMD {
1114      RealType pz = Pcz / Phz;
1115      RealType c, x, y, z;
1116      bool successfulScale = false;
1117 <    if ((rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) ||
1118 <        (rnemdType_ == rnemdKineticScaleAM)) {
1117 >    if ((rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) ||
1118 >        (rnemdFluxType_ == rnemdRotKE)) {
1119        //may need sanity check Khw & Kcw > 0
1120  
1121 <      if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1122 <        c = 1.0 - targetFlux_ / (Kcx + Kcy + Kcz + Kcw);
1121 >      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1122 >        c = 1.0 - kineticTarget_ / (Kcx + Kcy + Kcz + Kcw);
1123        } else {
1124 <        c = 1.0 - targetFlux_ / Kcw;
1124 >        c = 1.0 - kineticTarget_ / Kcw;
1125        }
1126  
1127        if ((c > 0.81) && (c < 1.21)) {//restrict scaling coefficients
1128          c = sqrt(c);
1129 <        std::cerr << "cold slab scaling coefficient: " << c << endl;
807 <        //now convert to hotBin coefficient
1129 >
1130          RealType w = 0.0;
1131 <        if (rnemdType_ ==  rnemdKineticScaleVAM) {
1131 >        if (rnemdFluxType_ ==  rnemdFullKE) {
1132            x = 1.0 + px * (1.0 - c);
1133            y = 1.0 + py * (1.0 - c);
1134            z = 1.0 + pz * (1.0 - c);
# Line 820 | Line 1142 | namespace OpenMD {
1142            */
1143            if ((fabs(x - 1.0) < 0.1) && (fabs(y - 1.0) < 0.1) &&
1144                (fabs(z - 1.0) < 0.1)) {
1145 <            w = 1.0 + (targetFlux_ + Khx * (1.0 - x * x) + Khy * (1.0 - y * y)
1145 >            w = 1.0 + (kineticTarget_
1146 >                       + Khx * (1.0 - x * x) + Khy * (1.0 - y * y)
1147                         + Khz * (1.0 - z * z)) / Khw;
1148            }//no need to calculate w if x, y or z is out of range
1149          } else {
1150 <          w = 1.0 + targetFlux_ / Khw;
1150 >          w = 1.0 + kineticTarget_ / Khw;
1151          }
1152          if ((w > 0.81) && (w < 1.21)) {//restrict scaling coefficients
1153            //if w is in the right range, so should be x, y, z.
1154            vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1155            Vector3d vel;
1156 <          for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1157 <            if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1156 >          for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); ++sdi) {
1157 >            if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1158                vel = (*sdi)->getVel() * c;
836              //vel.x() *= c;
837              //vel.y() *= c;
838              //vel.z() *= c;
1159                (*sdi)->setVel(vel);
1160              }
1161              if ((*sdi)->isDirectional()) {
1162                Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * c;
843              //angMom[0] *= c;
844              //angMom[1] *= c;
845              //angMom[2] *= c;
1163                (*sdi)->setJ(angMom);
1164              }
1165            }
1166            w = sqrt(w);
1167 <          std::cerr << "xh= " << x << "\tyh= " << y << "\tzh= " << z
1168 <                    << "\twh= " << w << endl;
852 <          for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
853 <            if (rnemdType_ == rnemdKineticScaleVAM) {
1167 >          for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); ++sdi) {
1168 >            if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1169                vel = (*sdi)->getVel();
1170                vel.x() *= x;
1171                vel.y() *= y;
# Line 859 | Line 1174 | namespace OpenMD {
1174              }
1175              if ((*sdi)->isDirectional()) {
1176                Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * w;
862              //angMom[0] *= w;
863              //angMom[1] *= w;
864              //angMom[2] *= w;
1177                (*sdi)->setJ(angMom);
1178              }
1179            }
1180            successfulScale = true;
1181 <          exchangeSum_ += targetFlux_;
1181 >          kineticExchange_ += kineticTarget_;
1182          }
1183        }
1184      } else {
1185        RealType a000, a110, c0, a001, a111, b01, b11, c1;
1186 <      switch(rnemdType_) {
1187 <      case rnemdKineticScale :
1186 >      switch(rnemdFluxType_) {
1187 >      case rnemdKE :
1188          /* used hotBin coeff's & only scale x & y dimensions
1189             RealType px = Phx / Pcx;
1190             RealType py = Phy / Pcy;
1191             a110 = Khy;
1192 <           c0 = - Khx - Khy - targetFlux_;
1192 >           c0 = - Khx - Khy - kineticTarget_;
1193             a000 = Khx;
1194             a111 = Kcy * py * py;
1195             b11 = -2.0 * Kcy * py * (1.0 + py);
1196 <           c1 = Kcy * py * (2.0 + py) + Kcx * px * ( 2.0 + px) + targetFlux_;
1196 >           c1 = Kcy * py * (2.0 + py) + Kcx * px * ( 2.0 + px) + kineticTarget_;
1197             b01 = -2.0 * Kcx * px * (1.0 + px);
1198             a001 = Kcx * px * px;
1199          */
1200          //scale all three dimensions, let c_x = c_y
1201          a000 = Kcx + Kcy;
1202          a110 = Kcz;
1203 <        c0 = targetFlux_ - Kcx - Kcy - Kcz;
1203 >        c0 = kineticTarget_ - Kcx - Kcy - Kcz;
1204          a001 = Khx * px * px + Khy * py * py;
1205          a111 = Khz * pz * pz;
1206          b01 = -2.0 * (Khx * px * (1.0 + px) + Khy * py * (1.0 + py));
1207          b11 = -2.0 * Khz * pz * (1.0 + pz);
1208          c1 = Khx * px * (2.0 + px) + Khy * py * (2.0 + py)
1209 <          + Khz * pz * (2.0 + pz) - targetFlux_;
1209 >          + Khz * pz * (2.0 + pz) - kineticTarget_;
1210          break;
1211 <      case rnemdPxScale :
1212 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcx;
1211 >      case rnemdPx :
1212 >        c = 1 - momentumTarget_.x() / Pcx;
1213          a000 = Kcy;
1214          a110 = Kcz;
1215          c0 = Kcx * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 908 | Line 1220 | namespace OpenMD {
1220          c1 = Khy * py * (2.0 + py) + Khz * pz * (2.0 + pz)
1221            + Khx * (fastpow(c * px - px - 1.0, 2) - 1.0);
1222          break;
1223 <      case rnemdPyScale :
1224 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcy;
1223 >      case rnemdPy :
1224 >        c = 1 - momentumTarget_.y() / Pcy;
1225          a000 = Kcx;
1226          a110 = Kcz;
1227          c0 = Kcy * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 920 | Line 1232 | namespace OpenMD {
1232          c1 = Khx * px * (2.0 + px) + Khz * pz * (2.0 + pz)
1233            + Khy * (fastpow(c * py - py - 1.0, 2) - 1.0);
1234          break;
1235 <      case rnemdPzScale ://we don't really do this, do we?
1236 <        c = 1 - targetFlux_ / Pcz;
1235 >      case rnemdPz ://we don't really do this, do we?
1236 >        c = 1 - momentumTarget_.z() / Pcz;
1237          a000 = Kcx;
1238          a110 = Kcy;
1239          c0 = Kcz * c * c - Kcx - Kcy - Kcz;
# Line 971 | Line 1283 | namespace OpenMD {
1283        vector<RealType>::iterator ri;
1284        RealType r1, r2, alpha0;
1285        vector<pair<RealType,RealType> > rps;
1286 <      for (ri = realRoots.begin(); ri !=realRoots.end(); ri++) {
1286 >      for (ri = realRoots.begin(); ri !=realRoots.end(); ++ri) {
1287          r2 = *ri;
1288          //check if FindRealRoots() give the right answer
1289          if ( fabs(u0 + r2 * (u1 + r2 * (u2 + r2 * (u3 + r2 * u4)))) > 1e-6 ) {
# Line 1003 | Line 1315 | namespace OpenMD {
1315          RealType diff;
1316          pair<RealType,RealType> bestPair = make_pair(1.0, 1.0);
1317          vector<pair<RealType,RealType> >::iterator rpi;
1318 <        for (rpi = rps.begin(); rpi != rps.end(); rpi++) {
1318 >        for (rpi = rps.begin(); rpi != rps.end(); ++rpi) {
1319            r1 = (*rpi).first;
1320            r2 = (*rpi).second;
1321 <          switch(rnemdType_) {
1322 <          case rnemdKineticScale :
1321 >          switch(rnemdFluxType_) {
1322 >          case rnemdKE :
1323              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1324                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcx, 2)
1325                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcy, 2);
1326              break;
1327 <          case rnemdPxScale :
1327 >          case rnemdPx :
1328              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1329                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcy, 2);
1330              break;
1331 <          case rnemdPyScale :
1331 >          case rnemdPy :
1332              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1333                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcz/Kcx, 2);
1334              break;
1335 <          case rnemdPzScale :
1335 >          case rnemdPz :
1336              diff = fastpow(1.0 - r1, 2) + fastpow(1.0 - r2, 2)
1337                + fastpow(r1 * r1 / r2 / r2 - Kcy/Kcx, 2);
1338            default :
# Line 1034 | Line 1346 | namespace OpenMD {
1346   #ifdef IS_MPI
1347          if (worldRank == 0) {
1348   #endif
1349 <          sprintf(painCave.errMsg,
1350 <                  "RNEMD: roots r1= %lf\tr2 = %lf\n",
1351 <                  bestPair.first, bestPair.second);
1352 <          painCave.isFatal = 0;
1353 <          painCave.severity = OPENMD_INFO;
1354 <          simError();
1349 >          // sprintf(painCave.errMsg,
1350 >          //         "RNEMD: roots r1= %lf\tr2 = %lf\n",
1351 >          //         bestPair.first, bestPair.second);
1352 >          // painCave.isFatal = 0;
1353 >          // painCave.severity = OPENMD_INFO;
1354 >          // simError();
1355   #ifdef IS_MPI
1356          }
1357   #endif
1358          
1359 <        switch(rnemdType_) {
1360 <        case rnemdKineticScale :
1359 >        switch(rnemdFluxType_) {
1360 >        case rnemdKE :
1361            x = bestPair.first;
1362            y = bestPair.first;
1363            z = bestPair.second;
1364            break;
1365 <        case rnemdPxScale :
1365 >        case rnemdPx :
1366            x = c;
1367            y = bestPair.first;
1368            z = bestPair.second;
1369            break;
1370 <        case rnemdPyScale :
1370 >        case rnemdPy :
1371            x = bestPair.first;
1372            y = c;
1373            z = bestPair.second;
1374            break;
1375 <        case rnemdPzScale :
1375 >        case rnemdPz :
1376            x = bestPair.first;
1377            y = bestPair.second;
1378            z = c;
# Line 1070 | Line 1382 | namespace OpenMD {
1382          }
1383          vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1384          Vector3d vel;
1385 <        for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1385 >        for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); ++sdi) {
1386            vel = (*sdi)->getVel();
1387            vel.x() *= x;
1388            vel.y() *= y;
# Line 1081 | Line 1393 | namespace OpenMD {
1393          x = 1.0 + px * (1.0 - x);
1394          y = 1.0 + py * (1.0 - y);
1395          z = 1.0 + pz * (1.0 - z);
1396 <        for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
1396 >        for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); ++sdi) {
1397            vel = (*sdi)->getVel();
1398            vel.x() *= x;
1399            vel.y() *= y;
# Line 1089 | Line 1401 | namespace OpenMD {
1401            (*sdi)->setVel(vel);
1402          }
1403          successfulScale = true;
1404 <        exchangeSum_ += targetFlux_;
1404 >        switch(rnemdFluxType_) {
1405 >        case rnemdKE :
1406 >          kineticExchange_ += kineticTarget_;
1407 >          break;
1408 >        case rnemdPx :
1409 >        case rnemdPy :
1410 >        case rnemdPz :
1411 >          momentumExchange_ += momentumTarget_;
1412 >          break;          
1413 >        default :
1414 >          break;
1415 >        }      
1416        }
1417      }
1418      if (successfulScale != true) {
1419        sprintf(painCave.errMsg,
1420 <              "RNEMD: exchange NOT performed!\n");
1420 >              "RNEMD::doNIVS exchange NOT performed - roots that solve\n"
1421 >              "\tthe constraint equations may not exist or there may be\n"
1422 >              "\tno selected objects in one or both slabs.\n");
1423        painCave.isFatal = 0;
1424        painCave.severity = OPENMD_INFO;
1425        simError();        
1426        failTrialCount_++;
1427      }
1428    }
1429 +  
1430 +  void RNEMD::doVSS(SelectionManager& smanA, SelectionManager& smanB) {
1431 +    if (!doRNEMD_) return;
1432 +    int selei;
1433 +    int selej;
1434  
1105  void RNEMD::doShiftScale() {
1106
1435      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1436 +    RealType time = currentSnap_->getTime();    
1437      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1438  
1110    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1111
1112    int selei;
1439      StuntDouble* sd;
1114    int idx;
1440  
1441      vector<StuntDouble*> hotBin, coldBin;
1442  
1443      Vector3d Ph(V3Zero);
1444 +    Vector3d Lh(V3Zero);
1445      RealType Mh = 0.0;
1446 +    Mat3x3d Ih(0.0);
1447      RealType Kh = 0.0;
1448      Vector3d Pc(V3Zero);
1449 +    Vector3d Lc(V3Zero);
1450      RealType Mc = 0.0;
1451 +    Mat3x3d Ic(0.0);
1452      RealType Kc = 0.0;
1453  
1454 <    for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1455 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1454 >    // Constraints can be on only the linear or angular momentum, but
1455 >    // not both.  Usually, the user will specify which they want, but
1456 >    // in case they don't, the use of periodic boundaries should make
1457 >    // the choice for us.
1458 >    bool doLinearPart = false;
1459 >    bool doAngularPart = false;
1460  
1461 <      idx = sd->getLocalIndex();
1461 >    switch (rnemdFluxType_) {
1462 >    case rnemdPx:
1463 >    case rnemdPy:
1464 >    case rnemdPz:
1465 >    case rnemdPvector:
1466 >    case rnemdKePx:
1467 >    case rnemdKePy:
1468 >    case rnemdKePvector:
1469 >      doLinearPart = true;
1470 >      break;
1471 >    case rnemdLx:
1472 >    case rnemdLy:
1473 >    case rnemdLz:
1474 >    case rnemdLvector:
1475 >    case rnemdKeLx:
1476 >    case rnemdKeLy:
1477 >    case rnemdKeLz:
1478 >    case rnemdKeLvector:
1479 >      doAngularPart = true;
1480 >      break;
1481 >    case rnemdKE:
1482 >    case rnemdRotKE:
1483 >    case rnemdFullKE:
1484 >    default:
1485 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1486 >        doLinearPart = true;
1487 >      else
1488 >        doAngularPart = true;
1489 >      break;
1490 >    }
1491 >    
1492 >    for (sd = smanA.beginSelected(selei); sd != NULL;
1493 >         sd = smanA.nextSelected(selei)) {
1494  
1495        Vector3d pos = sd->getPos();
1496  
1497        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1498 +      
1499 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1500 +        currentSnap_->wrapVector(pos);
1501 +      
1502 +      RealType mass = sd->getMass();
1503 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1504 +      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1505 +      RealType r2;
1506 +      
1507 +      hotBin.push_back(sd);
1508 +      Ph += mass * vel;
1509 +      Mh += mass;
1510 +      Kh += mass * vel.lengthSquare();
1511 +      Lh += mass * cross(rPos, vel);
1512 +      Ih -= outProduct(rPos, rPos) * mass;
1513 +      r2 = rPos.lengthSquare();
1514 +      Ih(0, 0) += mass * r2;
1515 +      Ih(1, 1) += mass * r2;
1516 +      Ih(2, 2) += mass * r2;
1517 +      
1518 +      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1519 +        if (sd->isDirectional()) {
1520 +          Vector3d angMom = sd->getJ();
1521 +          Mat3x3d I = sd->getI();
1522 +          if (sd->isLinear()) {
1523 +            int i = sd->linearAxis();
1524 +            int j = (i + 1) % 3;
1525 +            int k = (i + 2) % 3;
1526 +            Kh += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1527 +              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1528 +          } else {
1529 +            Kh += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1530 +              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1531 +              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1532 +          }
1533 +        }
1534 +      }
1535 +    }
1536 +    for (sd = smanB.beginSelected(selej); sd != NULL;
1537 +         sd = smanB.nextSelected(selej)) {
1538  
1539 +      Vector3d pos = sd->getPos();
1540 +      
1541 +      // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1542 +      
1543        if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1544          currentSnap_->wrapVector(pos);
1545 +      
1546 +      RealType mass = sd->getMass();
1547 +      Vector3d vel = sd->getVel();
1548 +      Vector3d rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1549 +      RealType r2;
1550  
1551 <      // which bin is this stuntdouble in?
1552 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1553 <
1554 <      int binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + zShift_ + 0.5)) % nBins_;
1555 <
1556 <      // if we're in bin 0 or the middleBin
1557 <      if (binNo == 0 || binNo == midBin_) {
1558 <        
1559 <        RealType mass = sd->getMass();
1560 <        Vector3d vel = sd->getVel();
1561 <      
1562 <        if (binNo == 0) {
1563 <          hotBin.push_back(sd);
1564 <          //std::cerr << "before, velocity = " << vel << endl;
1565 <          Ph += mass * vel;
1566 <          //std::cerr << "after, velocity = " << vel << endl;
1567 <          Mh += mass;
1568 <          Kh += mass * vel.lengthSquare();
1569 <          if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1570 <            if (sd->isDirectional()) {
1571 <              Vector3d angMom = sd->getJ();
1572 <              Mat3x3d I = sd->getI();
1573 <              if (sd->isLinear()) {
1574 <                int i = sd->linearAxis();
1575 <                int j = (i + 1) % 3;
1576 <                int k = (i + 2) % 3;
1577 <                Kh += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1164 <                  angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1165 <              } else {
1166 <                Kh += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1167 <                  angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1168 <                  angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1169 <              }
1170 <            }
1171 <          }
1172 <        } else { //midBin_
1173 <          coldBin.push_back(sd);
1174 <          Pc += mass * vel;
1175 <          Mc += mass;
1176 <          Kc += mass * vel.lengthSquare();
1177 <          if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1178 <            if (sd->isDirectional()) {
1179 <              Vector3d angMom = sd->getJ();
1180 <              Mat3x3d I = sd->getI();
1181 <              if (sd->isLinear()) {
1182 <                int i = sd->linearAxis();
1183 <                int j = (i + 1) % 3;
1184 <                int k = (i + 2) % 3;
1185 <                Kc += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1186 <                  angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1187 <              } else {
1188 <                Kc += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1189 <                  angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1190 <                  angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1191 <              }
1192 <            }
1193 <          }
1194 <        }
1551 >      coldBin.push_back(sd);
1552 >      Pc += mass * vel;
1553 >      Mc += mass;
1554 >      Kc += mass * vel.lengthSquare();
1555 >      Lc += mass * cross(rPos, vel);
1556 >      Ic -= outProduct(rPos, rPos) * mass;
1557 >      r2 = rPos.lengthSquare();
1558 >      Ic(0, 0) += mass * r2;
1559 >      Ic(1, 1) += mass * r2;
1560 >      Ic(2, 2) += mass * r2;
1561 >      
1562 >      if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
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 >            Kc += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1571 >              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1572 >          } else {
1573 >            Kc += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1574 >              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1575 >              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1576 >          }
1577 >        }
1578        }
1579      }
1580      
1581      Kh *= 0.5;
1582      Kc *= 0.5;
1583 <
1201 <    std::cerr << "Mh= " << Mh << "\tKh= " << Kh << "\tMc= " << Mc
1202 <              << "\tKc= " << Kc << endl;
1203 <    std::cerr << "Ph= " << Ph << "\tPc= " << Pc << endl;
1204 <
1583 >    
1584   #ifdef IS_MPI
1585      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Ph[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1586      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Pc[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1587 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Lh[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1588 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Lc[0], 3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1589      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Mh, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1590      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Kh, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1591      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Mc, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1592      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &Kc, 1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1593 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, Ih.getArrayPointer(), 9,
1594 +                              MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1595 +    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, Ic.getArrayPointer(), 9,
1596 +                              MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1597   #endif
1598 +    
1599  
1600 +    Vector3d ac, acrec, bc, bcrec;
1601 +    Vector3d ah, ahrec, bh, bhrec;
1602 +
1603      bool successfulExchange = false;
1604      if ((Mh > 0.0) && (Mc > 0.0)) {//both slabs are not empty
1605        Vector3d vc = Pc / Mc;
1606 <      Vector3d ac = njzp_ / Mc + vc;
1607 <      RealType cNumerator = Kc - targetJzKE_ - 0.5 * Mc * ac.lengthSquare();
1606 >      ac = -momentumTarget_ / Mc + vc;
1607 >      acrec = -momentumTarget_ / Mc;
1608 >      
1609 >      // We now need the inverse of the inertia tensor to calculate the
1610 >      // angular velocity of the cold slab;
1611 >      Mat3x3d Ici = Ic.inverse();
1612 >      Vector3d omegac = Ici * Lc;
1613 >      bc  = -(Ici * angularMomentumTarget_) + omegac;
1614 >      bcrec = bc - omegac;
1615 >      
1616 >      RealType cNumerator = Kc - kineticTarget_;
1617 >      if (doLinearPart)
1618 >        cNumerator -= 0.5 * Mc * ac.lengthSquare();
1619 >      
1620 >      if (doAngularPart)
1621 >        cNumerator -= 0.5 * ( dot(bc, Ic * bc));
1622 >
1623        if (cNumerator > 0.0) {
1624 <        RealType cDenominator = Kc - 0.5 * Mc * vc.lengthSquare();
1624 >        
1625 >        RealType cDenominator = Kc;
1626 >
1627 >        if (doLinearPart)
1628 >          cDenominator -= 0.5 * Mc * vc.lengthSquare();
1629 >
1630 >        if (doAngularPart)
1631 >          cDenominator -= 0.5*(dot(omegac, Ic * omegac));
1632 >        
1633          if (cDenominator > 0.0) {
1634            RealType c = sqrt(cNumerator / cDenominator);
1635            if ((c > 0.9) && (c < 1.1)) {//restrict scaling coefficients
1636 +            
1637              Vector3d vh = Ph / Mh;
1638 <            Vector3d ah = jzp_ / Mh + vh;
1639 <            RealType hNumerator = Kh + targetJzKE_
1640 <              - 0.5 * Mh * ah.lengthSquare();
1641 <            if (hNumerator > 0.0) {
1642 <              RealType hDenominator = Kh - 0.5 * Mh * vh.lengthSquare();
1638 >            ah = momentumTarget_ / Mh + vh;
1639 >            ahrec = momentumTarget_ / Mh;
1640 >            
1641 >            // We now need the inverse of the inertia tensor to
1642 >            // calculate the angular velocity of the hot slab;
1643 >            Mat3x3d Ihi = Ih.inverse();
1644 >            Vector3d omegah = Ihi * Lh;
1645 >            bh  = (Ihi * angularMomentumTarget_) + omegah;
1646 >            bhrec = bh - omegah;
1647 >            
1648 >            RealType hNumerator = Kh + kineticTarget_;
1649 >            if (doLinearPart)
1650 >              hNumerator -= 0.5 * Mh * ah.lengthSquare();
1651 >            
1652 >            if (doAngularPart)
1653 >              hNumerator -= 0.5 * ( dot(bh, Ih * bh));
1654 >              
1655 >            if (hNumerator > 0.0) {
1656 >              
1657 >              RealType hDenominator = Kh;
1658 >              if (doLinearPart)
1659 >                hDenominator -= 0.5 * Mh * vh.lengthSquare();
1660 >              if (doAngularPart)
1661 >                hDenominator -= 0.5*(dot(omegah, Ih * omegah));
1662 >              
1663                if (hDenominator > 0.0) {
1664                  RealType h = sqrt(hNumerator / hDenominator);
1665                  if ((h > 0.9) && (h < 1.1)) {
1666 <                  std::cerr << "cold slab scaling coefficient: " << c << "\n";
1234 <                  std::cerr << "hot slab scaling coefficient: " << h << "\n";
1666 >                  
1667                    vector<StuntDouble*>::iterator sdi;
1668                    Vector3d vel;
1669 <                  for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); sdi++) {
1669 >                  Vector3d rPos;
1670 >                  
1671 >                  for (sdi = coldBin.begin(); sdi != coldBin.end(); ++sdi) {
1672                      //vel = (*sdi)->getVel();
1673 <                    vel = ((*sdi)->getVel() - vc) * c + ac;
1673 >                    rPos = (*sdi)->getPos() - coordinateOrigin_;
1674 >                    if (doLinearPart)
1675 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - vc) * c + ac;
1676 >                    if (doAngularPart)
1677 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - cross(omegac, rPos)) * c + cross(bc, rPos);
1678 >
1679                      (*sdi)->setVel(vel);
1680 <                    if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1680 >                    if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1681                        if ((*sdi)->isDirectional()) {
1682                          Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * c;
1683                          (*sdi)->setJ(angMom);
1684                        }
1685                      }
1686                    }
1687 <                  for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); sdi++) {
1687 >                  for (sdi = hotBin.begin(); sdi != hotBin.end(); ++sdi) {
1688                      //vel = (*sdi)->getVel();
1689 <                    vel = ((*sdi)->getVel() - vh) * h + ah;
1689 >                    rPos = (*sdi)->getPos() - coordinateOrigin_;
1690 >                    if (doLinearPart)
1691 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - vh) * h + ah;    
1692 >                    if (doAngularPart)
1693 >                      vel = ((*sdi)->getVel() - cross(omegah, rPos)) * h + cross(bh, rPos);    
1694 >
1695                      (*sdi)->setVel(vel);
1696 <                    if (rnemdType_ == rnemdShiftScaleVAM) {
1696 >                    if (rnemdFluxType_ == rnemdFullKE) {
1697                        if ((*sdi)->isDirectional()) {
1698                          Vector3d angMom = (*sdi)->getJ() * h;
1699                          (*sdi)->setJ(angMom);
# Line 1257 | Line 1701 | namespace OpenMD {
1701                      }
1702                    }
1703                    successfulExchange = true;
1704 <                  exchangeSum_ += targetFlux_;
1705 <                  // this is a redundant variable for doShiftScale() so that
1706 <                  // RNEMD can output one exchange quantity needed in a job.
1263 <                  // need a better way to do this.
1704 >                  kineticExchange_ += kineticTarget_;
1705 >                  momentumExchange_ += momentumTarget_;
1706 >                  angularMomentumExchange_ += angularMomentumTarget_;
1707                  }
1708                }
1709              }
# Line 1270 | Line 1713 | namespace OpenMD {
1713      }
1714      if (successfulExchange != true) {
1715        sprintf(painCave.errMsg,
1716 <              "RNEMD: exchange NOT performed!\n");
1716 >              "RNEMD::doVSS exchange NOT performed - roots that solve\n"
1717 >              "\tthe constraint equations may not exist or there may be\n"
1718 >              "\tno selected objects in one or both slabs.\n");
1719        painCave.isFatal = 0;
1720        painCave.severity = OPENMD_INFO;
1721        simError();        
# Line 1278 | Line 1723 | namespace OpenMD {
1723      }
1724    }
1725  
1726 +  RealType RNEMD::getDividingArea() {
1727 +
1728 +    if (hasDividingArea_) return dividingArea_;
1729 +
1730 +    RealType areaA, areaB;
1731 +    Snapshot* snap = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1732 +
1733 +    if (hasSelectionA_) {
1734 +
1735 +      if (evaluatorA_.hasSurfaceArea())
1736 +        areaA = evaluatorA_.getSurfaceArea();
1737 +      else {
1738 +        
1739 +        cerr << "selection A did not have surface area, recomputing\n";
1740 +        int isd;
1741 +        StuntDouble* sd;
1742 +        vector<StuntDouble*> aSites;
1743 +        seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
1744 +        for (sd = seleManA_.beginSelected(isd); sd != NULL;
1745 +             sd = seleManA_.nextSelected(isd)) {
1746 +          aSites.push_back(sd);
1747 +        }
1748 + #if defined(HAVE_QHULL)
1749 +        ConvexHull* surfaceMeshA = new ConvexHull();
1750 +        surfaceMeshA->computeHull(aSites);
1751 +        areaA = surfaceMeshA->getArea();
1752 +        delete surfaceMeshA;
1753 + #else
1754 +        sprintf( painCave.errMsg,
1755 +               "RNEMD::getDividingArea : Hull calculation is not possible\n"
1756 +                 "\twithout libqhull. Please rebuild OpenMD with qhull enabled.");
1757 +        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
1758 +        painCave.isFatal = 1;
1759 +        simError();
1760 + #endif
1761 +      }
1762 +
1763 +    } else {
1764 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1765 +        // in periodic boundaries, the surface area is twice the x-y
1766 +        // area of the current box:
1767 +        areaA = 2.0 * snap->getXYarea();
1768 +      } else {
1769 +        // in non-periodic simulations, without explicitly setting
1770 +        // selections, the sphere radius sets the surface area of the
1771 +        // dividing surface:
1772 +        areaA = 4.0 * M_PI * pow(sphereARadius_, 2);
1773 +      }
1774 +    }
1775 +
1776 +    if (hasSelectionB_) {
1777 +      if (evaluatorB_.hasSurfaceArea())
1778 +        areaB = evaluatorB_.getSurfaceArea();
1779 +      else {
1780 +        cerr << "selection B did not have surface area, recomputing\n";
1781 +
1782 +        int isd;
1783 +        StuntDouble* sd;
1784 +        vector<StuntDouble*> bSites;
1785 +        seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
1786 +        for (sd = seleManB_.beginSelected(isd); sd != NULL;
1787 +             sd = seleManB_.nextSelected(isd)) {
1788 +          bSites.push_back(sd);
1789 +        }
1790 +        
1791 + #if defined(HAVE_QHULL)
1792 +        ConvexHull* surfaceMeshB = new ConvexHull();    
1793 +        surfaceMeshB->computeHull(bSites);
1794 +        areaB = surfaceMeshB->getArea();
1795 +        delete surfaceMeshB;
1796 + #else
1797 +        sprintf( painCave.errMsg,
1798 +                 "RNEMD::getDividingArea : Hull calculation is not possible\n"
1799 +                 "\twithout libqhull. Please rebuild OpenMD with qhull enabled.");
1800 +        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
1801 +        painCave.isFatal = 1;
1802 +        simError();
1803 + #endif
1804 +      }
1805 +      
1806 +    } else {
1807 +      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1808 +        // in periodic boundaries, the surface area is twice the x-y
1809 +        // area of the current box:
1810 +        areaB = 2.0 * snap->getXYarea();
1811 +      } else {
1812 +        // in non-periodic simulations, without explicitly setting
1813 +        // selections, but if a sphereBradius has been set, just use that:
1814 +        areaB = 4.0 * M_PI * pow(sphereBRadius_, 2);
1815 +      }
1816 +    }
1817 +      
1818 +    dividingArea_ = min(areaA, areaB);
1819 +    hasDividingArea_ = true;
1820 +    return dividingArea_;
1821 +  }
1822 +  
1823    void RNEMD::doRNEMD() {
1824 +    if (!doRNEMD_) return;
1825 +    trialCount_++;
1826  
1827 <    switch(rnemdType_) {
1828 <    case rnemdKineticScale :
1829 <    case rnemdKineticScaleVAM :
1830 <    case rnemdKineticScaleAM :
1831 <    case rnemdPxScale :
1832 <    case rnemdPyScale :
1833 <    case rnemdPzScale :
1834 <      doScale();
1827 >    // object evaluator:
1828 >    evaluator_.loadScriptString(rnemdObjectSelection_);
1829 >    seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1830 >
1831 >    evaluatorA_.loadScriptString(selectionA_);
1832 >    evaluatorB_.loadScriptString(selectionB_);
1833 >
1834 >    seleManA_.setSelectionSet(evaluatorA_.evaluate());
1835 >    seleManB_.setSelectionSet(evaluatorB_.evaluate());
1836 >
1837 >    commonA_ = seleManA_ & seleMan_;
1838 >    commonB_ = seleManB_ & seleMan_;
1839 >
1840 >    // Target exchange quantities (in each exchange) = dividingArea * dt * flux
1841 >    // dt = exchange time interval
1842 >    // flux = target flux
1843 >    // dividingArea = smallest dividing surface between the two regions
1844 >
1845 >    hasDividingArea_ = false;
1846 >    RealType area = getDividingArea();
1847 >
1848 >    kineticTarget_ = kineticFlux_ * exchangeTime_ * area;
1849 >    momentumTarget_ = momentumFluxVector_ * exchangeTime_ * area;
1850 >    angularMomentumTarget_ = angularMomentumFluxVector_ * exchangeTime_ * area;
1851 >
1852 >    switch(rnemdMethod_) {
1853 >    case rnemdSwap:
1854 >      doSwap(commonA_, commonB_);
1855        break;
1856 <    case rnemdKineticSwap :
1857 <    case rnemdPx :
1294 <    case rnemdPy :
1295 <    case rnemdPz :
1296 <      doSwap();
1856 >    case rnemdNIVS:
1857 >      doNIVS(commonA_, commonB_);
1858        break;
1859 <    case rnemdShiftScaleV :
1860 <    case rnemdShiftScaleVAM :
1300 <      doShiftScale();
1859 >    case rnemdVSS:
1860 >      doVSS(commonA_, commonB_);
1861        break;
1862 <    case rnemdUnknown :
1862 >    case rnemdUnkownMethod:
1863      default :
1864        break;
1865      }
1866    }
1867  
1868    void RNEMD::collectData() {
1869 <
1869 >    if (!doRNEMD_) return;
1870      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1871 +    
1872 +    // collectData can be called more frequently than the doRNEMD, so use the
1873 +    // computed area from the last exchange time:
1874 +    RealType area = getDividingArea();
1875 +    areaAccumulator_->add(area);
1876      Mat3x3d hmat = currentSnap_->getHmat();
1877 +    Vector3d u = angularMomentumFluxVector_;
1878 +    u.normalize();
1879  
1880      seleMan_.setSelectionSet(evaluator_.evaluate());
1881  
1882 <    int selei;
1882 >    int selei(0);
1883      StuntDouble* sd;
1884 <    int idx;
1884 >    int binNo;
1885 >    RealType mass;
1886 >    Vector3d vel;
1887 >    Vector3d rPos;
1888 >    RealType KE;
1889 >    Vector3d L;
1890 >    Mat3x3d I;
1891 >    RealType r2;
1892  
1893 +    vector<RealType> binMass(nBins_, 0.0);
1894 +    vector<Vector3d> binP(nBins_, V3Zero);
1895 +    vector<RealType> binOmega(nBins_, 0.0);
1896 +    vector<Vector3d> binL(nBins_, V3Zero);
1897 +    vector<Mat3x3d>  binI(nBins_);
1898 +    vector<RealType> binKE(nBins_, 0.0);
1899 +    vector<int> binDOF(nBins_, 0);
1900 +    vector<int> binCount(nBins_, 0);
1901 +
1902      // alternative approach, track all molecules instead of only those
1903      // selected for scaling/swapping:
1904      /*
1905 <    SimInfo::MoleculeIterator miter;
1906 <    vector<StuntDouble*>::iterator iiter;
1907 <    Molecule* mol;
1908 <    StuntDouble* integrableObject;
1909 <    for (mol = info_->beginMolecule(miter); mol != NULL;
1910 <         mol = info_->nextMolecule(miter))
1911 <      integrableObject is essentially sd
1912 <        for (integrableObject = mol->beginIntegrableObject(iiter);
1913 <             integrableObject != NULL;
1914 <             integrableObject = mol->nextIntegrableObject(iiter))
1905 >      SimInfo::MoleculeIterator miter;
1906 >      vector<StuntDouble*>::iterator iiter;
1907 >      Molecule* mol;
1908 >      StuntDouble* sd;
1909 >      for (mol = info_->beginMolecule(miter); mol != NULL;
1910 >      mol = info_->nextMolecule(miter))
1911 >      sd is essentially sd
1912 >      for (sd = mol->beginIntegrableObject(iiter);
1913 >      sd != NULL;
1914 >      sd = mol->nextIntegrableObject(iiter))
1915      */
1916 +
1917      for (sd = seleMan_.beginSelected(selei); sd != NULL;
1918 <         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {
1919 <      
1336 <      idx = sd->getLocalIndex();
1337 <      
1918 >         sd = seleMan_.nextSelected(selei)) {    
1919 >    
1920        Vector3d pos = sd->getPos();
1921  
1922        // wrap the stuntdouble's position back into the box:
1923        
1924 <      if (usePeriodicBoundaryConditions_)
1924 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
1925          currentSnap_->wrapVector(pos);
1926 <      
1927 <      // which bin is this stuntdouble in?
1928 <      // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1929 <      
1930 <      int binNo = int(rnemdLogWidth_ * (pos.z() / hmat(2,2) + 0.5)) %
1931 <        rnemdLogWidth_;
1932 <      // no symmetrization allowed due to arbitary rnemdLogWidth_
1933 <      /*
1934 <      if (rnemdLogWidth_ == midBin_ + 1)
1935 <        if (binNo > midBin_)
1354 <          binNo = nBins_ - binNo;
1355 <      */
1356 <      RealType mass = sd->getMass();
1357 <      mHist_[binNo] += mass;
1358 <      Vector3d vel = sd->getVel();
1359 <      RealType value;
1360 <      //RealType xVal, yVal, zVal;
1926 >        // which bin is this stuntdouble in?
1927 >        // wrapped positions are in the range [-0.5*hmat(2,2), +0.5*hmat(2,2)]
1928 >        // Shift molecules by half a box to have bins start at 0
1929 >        // The modulo operator is used to wrap the case when we are
1930 >        // beyond the end of the bins back to the beginning.
1931 >        binNo = int(nBins_ * (pos.z() / hmat(2,2) + 0.5)) % nBins_;
1932 >      } else {
1933 >        Vector3d rPos = pos - coordinateOrigin_;
1934 >        binNo = int(rPos.length() / binWidth_);
1935 >      }
1936  
1937 <      if (outputTemp_) {
1938 <        value = mass * vel.lengthSquare();
1939 <        tempCount_[binNo] += 3;
1940 <        if (sd->isDirectional()) {
1941 <          Vector3d angMom = sd->getJ();
1942 <          Mat3x3d I = sd->getI();
1943 <          if (sd->isLinear()) {
1944 <            int i = sd->linearAxis();
1945 <            int j = (i + 1) % 3;
1946 <            int k = (i + 2) % 3;
1947 <            value += angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1948 <              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1949 <            tempCount_[binNo] +=2;
1950 <          } else {
1951 <            value += angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1952 <              angMom[1]*angMom[1]/I(1, 1) +
1953 <              angMom[2]*angMom[2]/I(2, 2);
1954 <            tempCount_[binNo] +=3;
1955 <          }
1956 <        }
1957 <        value = value / PhysicalConstants::energyConvert
1958 <          / PhysicalConstants::kb;//may move to getStatus()
1959 <        tempHist_[binNo] += value;
1937 >      mass = sd->getMass();
1938 >      vel = sd->getVel();
1939 >      rPos = sd->getPos() - coordinateOrigin_;
1940 >      KE = 0.5 * mass * vel.lengthSquare();
1941 >      L = mass * cross(rPos, vel);
1942 >      I = outProduct(rPos, rPos) * mass;
1943 >      r2 = rPos.lengthSquare();
1944 >      I(0, 0) += mass * r2;
1945 >      I(1, 1) += mass * r2;
1946 >      I(2, 2) += mass * r2;
1947 >
1948 >      // Project the relative position onto a plane perpendicular to
1949 >      // the angularMomentumFluxVector:
1950 >      // Vector3d rProj = rPos - dot(rPos, u) * u;
1951 >      // Project the velocity onto a plane perpendicular to the
1952 >      // angularMomentumFluxVector:
1953 >      // Vector3d vProj = vel  - dot(vel, u) * u;
1954 >      // Compute angular velocity vector (should be nearly parallel to
1955 >      // angularMomentumFluxVector
1956 >      // Vector3d aVel = cross(rProj, vProj);
1957 >
1958 >      if (binNo >= 0 && binNo < nBins_)  {
1959 >        binCount[binNo]++;
1960 >        binMass[binNo] += mass;
1961 >        binP[binNo] += mass*vel;
1962 >        binKE[binNo] += KE;
1963 >        binI[binNo] += I;
1964 >        binL[binNo] += L;
1965 >        binDOF[binNo] += 3;
1966 >        
1967 >        if (sd->isDirectional()) {
1968 >          Vector3d angMom = sd->getJ();
1969 >          Mat3x3d Ia = sd->getI();
1970 >          if (sd->isLinear()) {
1971 >            int i = sd->linearAxis();
1972 >            int j = (i + 1) % 3;
1973 >            int k = (i + 2) % 3;
1974 >            binKE[binNo] += 0.5 * (angMom[j] * angMom[j] / Ia(j, j) +
1975 >                                   angMom[k] * angMom[k] / Ia(k, k));
1976 >            binDOF[binNo] += 2;
1977 >          } else {
1978 >            binKE[binNo] += 0.5 * (angMom[0] * angMom[0] / Ia(0, 0) +
1979 >                                   angMom[1] * angMom[1] / Ia(1, 1) +
1980 >                                   angMom[2] * angMom[2] / Ia(2, 2));
1981 >            binDOF[binNo] += 3;
1982 >          }
1983 >        }
1984        }
1985 <      if (outputVx_) {
1986 <        value = mass * vel[0];
1987 <        //vxzCount_[binNo]++;
1389 <        pxzHist_[binNo] += value;
1390 <      }
1391 <      if (outputVy_) {
1392 <        value = mass * vel[1];
1393 <        //vyzCount_[binNo]++;
1394 <        pyzHist_[binNo] += value;
1395 <      }
1985 >    }
1986 >    
1987 > #ifdef IS_MPI
1988  
1989 <      if (output3DTemp_) {
1990 <        value = mass * vel.x() * vel.x();
1991 <        xTempHist_[binNo] += value;
1992 <        value = mass * vel.y() * vel.y() / PhysicalConstants::energyConvert
1993 <          / PhysicalConstants::kb;
1994 <        yTempHist_[binNo] += value;
1995 <        value = mass * vel.z() * vel.z() / PhysicalConstants::energyConvert
1996 <          / PhysicalConstants::kb;
1997 <        zTempHist_[binNo] += value;
1998 <        xyzTempCount_[binNo]++;
1989 >    for (int i = 0; i < nBins_; i++) {
1990 >
1991 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binCount[i],
1992 >                                1, MPI::INT, MPI::SUM);
1993 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binMass[i],
1994 >                                1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1995 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binP[i],
1996 >                                3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1997 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binL[i],
1998 >                                3, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1999 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binI[i],
2000 >                                9, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
2001 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binKE[i],
2002 >                                1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
2003 >      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binDOF[i],
2004 >                                1, MPI::INT, MPI::SUM);
2005 >      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &binOmega[i],
2006 >      //                          1, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
2007 >    }
2008 >    
2009 > #endif
2010 >
2011 >    Vector3d omega;
2012 >    RealType den;
2013 >    RealType temp;
2014 >    RealType z;
2015 >    RealType r;
2016 >    for (int i = 0; i < nBins_; i++) {
2017 >      if (usePeriodicBoundaryConditions_) {
2018 >        z = (((RealType)i + 0.5) / (RealType)nBins_) * hmat(2,2);
2019 >        den = binMass[i] * nBins_ * PhysicalConstants::densityConvert
2020 >          / currentSnap_->getVolume() ;
2021 >      } else {
2022 >        r = (((RealType)i + 0.5) * binWidth_);
2023 >        RealType rinner = (RealType)i * binWidth_;
2024 >        RealType router = (RealType)(i+1) * binWidth_;
2025 >        den = binMass[i] * 3.0 * PhysicalConstants::densityConvert
2026 >          / (4.0 * M_PI * (pow(router,3) - pow(rinner,3)));
2027        }
2028 <      if (outputRotTemp_) {
1409 <        if (sd->isDirectional()) {
1410 <          Vector3d angMom = sd->getJ();
1411 <          Mat3x3d I = sd->getI();
1412 <          if (sd->isLinear()) {
1413 <            int i = sd->linearAxis();
1414 <            int j = (i + 1) % 3;
1415 <            int k = (i + 2) % 3;
1416 <            value = angMom[j] * angMom[j] / I(j, j) +
1417 <              angMom[k] * angMom[k] / I(k, k);
1418 <            rotTempCount_[binNo] +=2;
1419 <          } else {
1420 <            value = angMom[0] * angMom[0] / I(0, 0) +
1421 <              angMom[1] * angMom[1] / I(1, 1) +
1422 <              angMom[2] * angMom[2] / I(2, 2);
1423 <            rotTempCount_[binNo] +=3;
1424 <          }
1425 <        }
1426 <        value = value / PhysicalConstants::energyConvert
1427 <          / PhysicalConstants::kb;//may move to getStatus()
1428 <        rotTempHist_[binNo] += value;
1429 <      }
2028 >      vel = binP[i] / binMass[i];
2029  
2030 +      omega = binI[i].inverse() * binL[i];
2031 +
2032 +      // omega = binOmega[i] / binCount[i];
2033 +
2034 +      if (binCount[i] > 0) {
2035 +        // only add values if there are things to add
2036 +        temp = 2.0 * binKE[i] / (binDOF[i] * PhysicalConstants::kb *
2037 +                                 PhysicalConstants::energyConvert);
2038 +        
2039 +        for (unsigned int j = 0; j < outputMask_.size(); ++j) {
2040 +          if(outputMask_[j]) {
2041 +            switch(j) {
2042 +            case Z:
2043 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(z);
2044 +              break;
2045 +            case R:
2046 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(r);
2047 +              break;
2048 +            case TEMPERATURE:
2049 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(temp);
2050 +              break;
2051 +            case VELOCITY:
2052 +              dynamic_cast<VectorAccumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(vel);
2053 +              break;
2054 +            case ANGULARVELOCITY:  
2055 +              dynamic_cast<VectorAccumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(omega);
2056 +              break;
2057 +            case DENSITY:
2058 +              dynamic_cast<Accumulator *>(data_[j].accumulator[i])->add(den);
2059 +              break;
2060 +            }
2061 +          }
2062 +        }
2063 +      }
2064      }
2065 +    hasData_ = true;
2066    }
2067  
2068    void RNEMD::getStarted() {
2069 +    if (!doRNEMD_) return;
2070 +    hasDividingArea_ = false;
2071      collectData();
2072 <    /*now can output profile in step 0, but might not be useful;
1437 <    Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
1438 <    Stats& stat = currentSnap_->statData;
1439 <    stat[Stats::RNEMD_EXCHANGE_TOTAL] = exchangeSum_;
1440 <    */
1441 <    //may output a header for the log file here
1442 <    getStatus();
2072 >    writeOutputFile();
2073    }
2074  
2075 <  void RNEMD::getStatus() {
2076 <
2077 <    Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
2078 <    Stats& stat = currentSnap_->statData;
2079 <    RealType time = currentSnap_->getTime();
2080 <
2081 <    stat[Stats::RNEMD_EXCHANGE_TOTAL] = exchangeSum_;
2082 <    //or to be more meaningful, define another item as exchangeSum_ / time
2083 <    int j;
2084 <
2075 >  void RNEMD::parseOutputFileFormat(const std::string& format) {
2076 >    if (!doRNEMD_) return;
2077 >    StringTokenizer tokenizer(format, " ,;|\t\n\r");
2078 >    
2079 >    while(tokenizer.hasMoreTokens()) {
2080 >      std::string token(tokenizer.nextToken());
2081 >      toUpper(token);
2082 >      OutputMapType::iterator i = outputMap_.find(token);
2083 >      if (i != outputMap_.end()) {
2084 >        outputMask_.set(i->second);
2085 >      } else {
2086 >        sprintf( painCave.errMsg,
2087 >                 "RNEMD::parseOutputFileFormat: %s is not a recognized\n"
2088 >                 "\toutputFileFormat keyword.\n", token.c_str() );
2089 >        painCave.isFatal = 0;
2090 >        painCave.severity = OPENMD_ERROR;
2091 >        simError();            
2092 >      }
2093 >    }  
2094 >  }
2095 >  
2096 >  void RNEMD::writeOutputFile() {
2097 >    if (!doRNEMD_) return;
2098 >    if (!hasData_) return;
2099 >    
2100   #ifdef IS_MPI
1456
1457    // all processors have the same number of bins, and STL vectors pack their
1458    // arrays, so in theory, this should be safe:
1459
1460    MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &mHist_[0],
1461                              rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1462    if (outputTemp_) {
1463      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &tempHist_[0],
1464                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1465      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &tempCount_[0],
1466                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1467    }
1468    if (outputVx_) {
1469      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pxzHist_[0],
1470                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1471      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &vxzCount_[0],
1472      //                        rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1473    }
1474    if (outputVy_) {
1475      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &pyzHist_[0],
1476                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1477      //MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &vyzCount_[0],
1478      //                        rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1479    }
1480    if (output3DTemp_) {
1481      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &xTempHist_[0],
1482                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1483      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &yTempHist_[0],
1484                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1485      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &zTempHist_[0],
1486                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1487      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &xyzTempCount_[0],
1488                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1489    }
1490    if (outputRotTemp_) {
1491      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &rotTempHist_[0],
1492                                rnemdLogWidth_, MPI::REALTYPE, MPI::SUM);
1493      MPI::COMM_WORLD.Allreduce(MPI::IN_PLACE, &rotTempCount_[0],
1494                                rnemdLogWidth_, MPI::INT, MPI::SUM);
1495    }
1496
2101      // If we're the root node, should we print out the results
2102      int worldRank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
2103      if (worldRank == 0) {
2104   #endif
2105 +      rnemdFile_.open(rnemdFileName_.c_str(), std::ios::out | std::ios::trunc );
2106 +      
2107 +      if( !rnemdFile_ ){        
2108 +        sprintf( painCave.errMsg,
2109 +                 "Could not open \"%s\" for RNEMD output.\n",
2110 +                 rnemdFileName_.c_str());
2111 +        painCave.isFatal = 1;
2112 +        simError();
2113 +      }
2114  
2115 <      if (outputTemp_) {
2116 <        tempLog_ << time;
2117 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2118 <          tempLog_ << "\t" << tempHist_[j] / (RealType)tempCount_[j];
2119 <        }
2120 <        tempLog_ << endl;
2115 >      Snapshot* currentSnap_ = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
2116 >
2117 >      RealType time = currentSnap_->getTime();
2118 >      RealType avgArea;
2119 >      areaAccumulator_->getAverage(avgArea);
2120 >
2121 >      RealType Jz(0.0);
2122 >      Vector3d JzP(V3Zero);
2123 >      Vector3d JzL(V3Zero);
2124 >      if (time >= info_->getSimParams()->getDt()) {
2125 >        Jz = kineticExchange_ / (time * avgArea)
2126 >          / PhysicalConstants::energyConvert;
2127 >        JzP = momentumExchange_ / (time * avgArea);
2128 >        JzL = angularMomentumExchange_ / (time * avgArea);
2129        }
2130 <      if (outputVx_) {
2131 <        vxzLog_ << time;
2132 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2133 <          vxzLog_ << "\t" << pxzHist_[j] / mHist_[j];
2134 <        }
2135 <        vxzLog_ << endl;
2130 >
2131 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2132 >      rnemdFile_ << "# RNEMD {\n";
2133 >
2134 >      map<string, RNEMDMethod>::iterator mi;
2135 >      for(mi = stringToMethod_.begin(); mi != stringToMethod_.end(); ++mi) {
2136 >        if ( (*mi).second == rnemdMethod_)
2137 >          rnemdFile_ << "#    exchangeMethod  = \"" << (*mi).first << "\";\n";
2138        }
2139 <      if (outputVy_) {
2140 <        vyzLog_ << time;
2141 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2142 <          vyzLog_ << "\t" << pyzHist_[j] / mHist_[j];
1520 <        }
1521 <        vyzLog_ << endl;
2139 >      map<string, RNEMDFluxType>::iterator fi;
2140 >      for(fi = stringToFluxType_.begin(); fi != stringToFluxType_.end(); ++fi) {
2141 >        if ( (*fi).second == rnemdFluxType_)
2142 >          rnemdFile_ << "#    fluxType  = \"" << (*fi).first << "\";\n";
2143        }
2144 +      
2145 +      rnemdFile_ << "#    exchangeTime = " << exchangeTime_ << ";\n";
2146  
2147 <      if (output3DTemp_) {
2148 <        RealType temp;
2149 <        xTempLog_ << time;
2150 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2151 <          if (outputVx_)
2152 <            xTempHist_[j] -= pxzHist_[j] * pxzHist_[j] / mHist_[j];
2153 <          temp = xTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j]
2154 <            / PhysicalConstants::energyConvert / PhysicalConstants::kb;
2155 <          xTempLog_ << "\t" << temp;
2147 >      rnemdFile_ << "#    objectSelection = \""
2148 >                 << rnemdObjectSelection_ << "\";\n";
2149 >      rnemdFile_ << "#    selectionA = \"" << selectionA_ << "\";\n";
2150 >      rnemdFile_ << "#    selectionB = \"" << selectionB_ << "\";\n";
2151 >      rnemdFile_ << "# }\n";
2152 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2153 >      rnemdFile_ << "# RNEMD report:\n";      
2154 >      rnemdFile_ << "#      running time = " << time << " fs\n";
2155 >      rnemdFile_ << "# Target flux:\n";
2156 >      rnemdFile_ << "#           kinetic = "
2157 >                 << kineticFlux_ / PhysicalConstants::energyConvert
2158 >                 << " (kcal/mol/A^2/fs)\n";
2159 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumFluxVector_
2160 >                 << " (amu/A/fs^2)\n";
2161 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumFluxVector_
2162 >                 << " (amu/A^2/fs^2)\n";
2163 >      rnemdFile_ << "# Target one-time exchanges:\n";
2164 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = "
2165 >                 << kineticTarget_ / PhysicalConstants::energyConvert
2166 >                 << " (kcal/mol)\n";
2167 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumTarget_
2168 >                 << " (amu*A/fs)\n";
2169 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumTarget_
2170 >                 << " (amu*A^2/fs)\n";
2171 >      rnemdFile_ << "# Actual exchange totals:\n";
2172 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = "
2173 >                 << kineticExchange_ / PhysicalConstants::energyConvert
2174 >                 << " (kcal/mol)\n";
2175 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << momentumExchange_
2176 >                 << " (amu*A/fs)\n";      
2177 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << angularMomentumExchange_
2178 >                 << " (amu*A^2/fs)\n";      
2179 >      rnemdFile_ << "# Actual flux:\n";
2180 >      rnemdFile_ << "#          kinetic = " << Jz
2181 >                 << " (kcal/mol/A^2/fs)\n";
2182 >      rnemdFile_ << "#          momentum = " << JzP
2183 >                 << " (amu/A/fs^2)\n";
2184 >      rnemdFile_ << "#  angular momentum = " << JzL
2185 >                 << " (amu/A^2/fs^2)\n";
2186 >      rnemdFile_ << "# Exchange statistics:\n";
2187 >      rnemdFile_ << "#               attempted = " << trialCount_ << "\n";
2188 >      rnemdFile_ << "#                  failed = " << failTrialCount_ << "\n";
2189 >      if (rnemdMethod_ == rnemdNIVS) {
2190 >        rnemdFile_ << "#  NIVS root-check errors = "
2191 >                   << failRootCount_ << "\n";
2192 >      }
2193 >      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2194 >      
2195 >      
2196 >      
2197 >      //write title
2198 >      rnemdFile_ << "#";
2199 >      for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2200 >        if (outputMask_[i]) {
2201 >          rnemdFile_ << "\t" << data_[i].title <<
2202 >            "(" << data_[i].units << ")";
2203 >          // add some extra tabs for column alignment
2204 >          if (data_[i].dataType == "Vector3d") rnemdFile_ << "\t\t";
2205          }
1534        xTempLog_ << endl;
1535        yTempLog_ << time;
1536        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1537          yTempLog_ << "\t" << yTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j];
1538        }
1539        yTempLog_ << endl;
1540        zTempLog_ << time;
1541        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1542          zTempLog_ << "\t" << zTempHist_[j] / (RealType)xyzTempCount_[j];
1543        }
1544        zTempLog_ << endl;
2206        }
2207 <      if (outputRotTemp_) {
2208 <        rotTempLog_ << time;
2209 <        for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2210 <          rotTempLog_ << "\t" << rotTempHist_[j] / (RealType)rotTempCount_[j];
2211 <        }
2212 <        rotTempLog_ << endl;
2213 <      }
2207 >      rnemdFile_ << std::endl;
2208 >      
2209 >      rnemdFile_.precision(8);
2210 >      
2211 >      for (int j = 0; j < nBins_; j++) {        
2212 >        
2213 >        for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2214 >          if (outputMask_[i]) {
2215 >            if (data_[i].dataType == "RealType")
2216 >              writeReal(i,j);
2217 >            else if (data_[i].dataType == "Vector3d")
2218 >              writeVector(i,j);
2219 >            else {
2220 >              sprintf( painCave.errMsg,
2221 >                       "RNEMD found an unknown data type for: %s ",
2222 >                       data_[i].title.c_str());
2223 >              painCave.isFatal = 1;
2224 >              simError();
2225 >            }
2226 >          }
2227 >        }
2228 >        rnemdFile_ << std::endl;
2229 >        
2230 >      }        
2231  
2232 +      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2233 +      rnemdFile_ << "# Standard Deviations in those quantities follow:\n";
2234 +      rnemdFile_ << "#######################################################\n";
2235 +
2236 +
2237 +      for (int j = 0; j < nBins_; j++) {        
2238 +        rnemdFile_ << "#";
2239 +        for (unsigned int i = 0; i < outputMask_.size(); ++i) {
2240 +          if (outputMask_[i]) {
2241 +            if (data_[i].dataType == "RealType")
2242 +              writeRealStdDev(i,j);
2243 +            else if (data_[i].dataType == "Vector3d")
2244 +              writeVectorStdDev(i,j);
2245 +            else {
2246 +              sprintf( painCave.errMsg,
2247 +                       "RNEMD found an unknown data type for: %s ",
2248 +                       data_[i].title.c_str());
2249 +              painCave.isFatal = 1;
2250 +              simError();
2251 +            }
2252 +          }
2253 +        }
2254 +        rnemdFile_ << std::endl;
2255 +        
2256 +      }        
2257 +      
2258 +      rnemdFile_.flush();
2259 +      rnemdFile_.close();
2260 +      
2261   #ifdef IS_MPI
2262      }
2263   #endif
2264 +    
2265 +  }
2266 +  
2267 +  void RNEMD::writeReal(int index, unsigned int bin) {
2268 +    if (!doRNEMD_) return;
2269 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2270 +    assert(int(bin) < nBins_);
2271 +    RealType s;
2272 +    int count;
2273 +    
2274 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2275 +    if (count == 0) return;
2276 +    
2277 +    dynamic_cast<Accumulator *>(data_[index].accumulator[bin])->getAverage(s);
2278 +    
2279 +    if (! isinf(s) && ! isnan(s)) {
2280 +      rnemdFile_ << "\t" << s;
2281 +    } else{
2282 +      sprintf( painCave.errMsg,
2283 +               "RNEMD detected a numerical error writing: %s for bin %u",
2284 +               data_[index].title.c_str(), bin);
2285 +      painCave.isFatal = 1;
2286 +      simError();
2287 +    }    
2288 +  }
2289 +  
2290 +  void RNEMD::writeVector(int index, unsigned int bin) {
2291 +    if (!doRNEMD_) return;
2292 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2293 +    assert(int(bin) < nBins_);
2294 +    Vector3d s;
2295 +    int count;
2296 +    
2297 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2298  
2299 <    for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2300 <      mHist_[j] = 0.0;
2299 >    if (count == 0) return;
2300 >
2301 >    dynamic_cast<VectorAccumulator*>(data_[index].accumulator[bin])->getAverage(s);
2302 >    if (isinf(s[0]) || isnan(s[0]) ||
2303 >        isinf(s[1]) || isnan(s[1]) ||
2304 >        isinf(s[2]) || isnan(s[2]) ) {      
2305 >      sprintf( painCave.errMsg,
2306 >               "RNEMD detected a numerical error writing: %s for bin %u",
2307 >               data_[index].title.c_str(), bin);
2308 >      painCave.isFatal = 1;
2309 >      simError();
2310 >    } else {
2311 >      rnemdFile_ << "\t" << s[0] << "\t" << s[1] << "\t" << s[2];
2312      }
2313 <    if (outputTemp_)
1562 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1563 <        tempCount_[j] = 0;
1564 <        tempHist_[j] = 0.0;
1565 <      }
1566 <    if (outputVx_)
1567 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1568 <        //pxzCount_[j] = 0;
1569 <        pxzHist_[j] = 0.0;
1570 <      }
1571 <    if (outputVy_)
1572 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
1573 <        //pyzCount_[j] = 0;
1574 <        pyzHist_[j] = 0.0;
1575 <      }
2313 >  }  
2314  
2315 <    if (output3DTemp_)
2316 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2317 <        xTempHist_[j] = 0.0;
2318 <        yTempHist_[j] = 0.0;
2319 <        zTempHist_[j] = 0.0;
2320 <        xyzTempCount_[j] = 0;
2321 <      }
2322 <    if (outputRotTemp_)
2323 <      for (j = 0; j < rnemdLogWidth_; j++) {
2324 <        rotTempCount_[j] = 0;
2325 <        rotTempHist_[j] = 0.0;
2326 <      }
2315 >  void RNEMD::writeRealStdDev(int index, unsigned int bin) {
2316 >    if (!doRNEMD_) return;
2317 >    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2318 >    assert(int(bin) < nBins_);
2319 >    RealType s;
2320 >    int count;
2321 >    
2322 >    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2323 >    if (count == 0) return;
2324 >    
2325 >    dynamic_cast<Accumulator *>(data_[index].accumulator[bin])->getStdDev(s);
2326 >    
2327 >    if (! isinf(s) && ! isnan(s)) {
2328 >      rnemdFile_ << "\t" << s;
2329 >    } else{
2330 >      sprintf( painCave.errMsg,
2331 >               "RNEMD detected a numerical error writing: %s std. dev. for bin %u",
2332 >               data_[index].title.c_str(), bin);
2333 >      painCave.isFatal = 1;
2334 >      simError();
2335 >    }    
2336    }
2337 +  
2338 +  void RNEMD::writeVectorStdDev(int index, unsigned int bin) {
2339 +    if (!doRNEMD_) return;
2340 +    assert(index >=0 && index < ENDINDEX);
2341 +    assert(int(bin) < nBins_);
2342 +    Vector3d s;
2343 +    int count;
2344 +    
2345 +    count = data_[index].accumulator[bin]->count();
2346 +    if (count == 0) return;
2347 +
2348 +    dynamic_cast<VectorAccumulator*>(data_[index].accumulator[bin])->getStdDev(s);
2349 +    if (isinf(s[0]) || isnan(s[0]) ||
2350 +        isinf(s[1]) || isnan(s[1]) ||
2351 +        isinf(s[2]) || isnan(s[2]) ) {      
2352 +      sprintf( painCave.errMsg,
2353 +               "RNEMD detected a numerical error writing: %s std. dev. for bin %u",
2354 +               data_[index].title.c_str(), bin);
2355 +      painCave.isFatal = 1;
2356 +      simError();
2357 +    } else {
2358 +      rnemdFile_ << "\t" << s[0] << "\t" << s[1] << "\t" << s[2];
2359 +    }
2360 +  }  
2361   }
2362  

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