MolLib/Molecule.h

   1 /*
   2  *  Molecule.h
   3  *
   4  *  Created by Toshi Nagata on 06/03/11.
   5  *  Copyright 2006-2008 Toshi Nagata. All rights reserved.
   6  *
   7  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  the Free Software Foundation version 2 of the License.
  10
  11  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  GNU General Public License for more details.
  15 */
  16
  17 #ifndef __Molecule_h__
  18 #define __Molecule_h__
  19
  20 #include "Types.h"
  21 #include "Object.h"
  22 #include "IntGroup.h"
  23
  24 #ifdef __cplusplus
  25 extern "C" {
  26 #endif
  27
  28 #define ATOMS_MAX_CONNECTS 12
  29 #define ATOMS_MAX_SYMMETRY 12
  30 #define ATOMS_MAX_NUMBER 100000000  /*  Sufficiently large value  */
  31
  32 /*  Conversion between kcal/mol and internal energy unit (am*ang^2/fs^2, am = atomic mass) */
  33 #define KCAL2INTERNAL (4.184e-4)
  34 #define INTERNAL2KCAL (1.0/KCAL2INTERNAL)
  35 #define J2INTERNAL (1e-4)
  36 #define INTERNAL2J (1.0/J2INTERNAL)
  37
  38 #define BOLTZMANN (8.31441e-3*J2INTERNAL)
  39 #define PI 3.14159265358979
  40
  41 /*  Anisotropic thermal parameter  */
  42 typedef struct Aniso {
  43         Double  bij[6];    /*  b11, b22, b33, b12, b23, b31 (ORTEP type 0) */
  44         Mat33  pmat;      /*  A 3x3 matrix whose three row vectors are the principal axes of the ellipsoid. Note: If the B matrix is not positive definite, the axis length corresponding to the negative eigenvalue is replaced with 0.001.  */
  45 } Aniso;
  46
  47 /*  Symmetry operation  */
  48 /*  If periodic box is defined, dx/dy/dz denote multiples of the axes of the periodic box.
  49     Otherwise, dx/dy/dz denote offset to the x/y/z coordinates of the atoms.  */
  50 typedef struct Symop {
  51         signed int dx : 4;
  52         signed int dy : 4;
  53         signed int dz : 4;
  54         unsigned int sym : 8;
  55         unsigned int alive: 1;
  56 } Symop;
  57
  58 /*  Exflags  */
  59 enum {
  60         kAtomHiddenFlag = 1
  61 };
  62
  63 /*  Atom record  */
  64 typedef struct Atom {
  65         Int    segSeq;
  66         char   segName[4];
  67         Int    resSeq;
  68         char   resName[4];
  69         char   aname[4];
  70         UInt   type;
  71         Double  charge;
  72         Double  weight;
  73         char   element[4];
  74         Int    atomicNumber;
  75         Int    nconnects;   /*  Number of connections (= bonds)  */
  76         Int    connects[ATOMS_MAX_CONNECTS];
  77         Vector r;  /*  position  */
  78         Vector v;  /*  velocity  */
  79         Vector f;  /*  force  */
  80         Double  occupancy;
  81         Double  tempFactor;
  82         Aniso  *aniso;
  83         Int    intCharge;
  84         Int    exflags;
  85         Int    nframes;  /*  Multiple frames  */
  86         Vector *frames;
  87         Symop  symop;    /*  For symmetry-expanded atom  */
  88         Int    symbase;  /*  The index of original atom for symmetry-expansion  */
  89         Int    labelid;  /*  The label ID; 0 for no label  */
  90         short  wrap_dx, wrap_dy, wrap_dz; /*  Calculated by md_wrap_coordinates; used only in wrapped output.  */
  91         Double fix_force; /*  0: no fix, >0: fix at fix_pos with harmonic potential, <0: fix at fix_pos without force  */
  92         Vector fix_pos;
  93         Byte   periodic_exclude;  /*  If nonzero, then this atom is excluded from periodic calculations  */
  94 } Atom;
  95
  96 extern Int gSizeOfAtomRecord;
  97
  98 #define ATOM_AT_INDEX(p, i)  ((Atom *)((char *)(p) + (i) * gSizeOfAtomRecord))
  99 #define ATOM_NEXT(p)         ((Atom *)((char *)(p) + gSizeOfAtomRecord))
 100 #define ATOM_PREV(p)         ((Atom *)((char *)(p) - gSizeOfAtomRecord))
 101
 102 #define SYMOP_ALIVE(s) (s.dx || s.dy || s.dz || s.sym)
 103 #define SYMOP_EQUAL(s1, s2) (s1.dx == s2.dx && s1.dy == s2.dy && s1.dz == s2.dz && s1.sym == s2.sym)
 104
 105 /*  Duplicate an atom. If dst is non-NULL, *src is copied to *dst and dst is returned. If dst is NULL, a new atom is allocated by malloc() and that atom is returned. It is the called's responsibility to release the returned memory. */
 106 extern Atom *AtomDuplicate(Atom *dst, const Atom *src);
 107 /*  Clean the content of an atom record  */
 108 extern void AtomClean(Atom *ap);
 109
 110 /*  MolEnumerable type code  */
 111 enum {
 112         kAtomKind = 0,
 113         kBondKind = 1,
 114         kAngleKind = 2,
 115         kDihedralKind = 3,
 116         kImproperKind = 4,
 117         kResidueKind = 5,
 118         kEndKind
 119 };
 120
 121 /*  Enumerable class to access to atoms, bonds, etc.  */
 122 typedef struct MolEnumerable {
 123         struct Molecule *mol;
 124         int    kind;
 125 } MolEnumerable;
 126
 127 /*  Atom reference  */
 128 typedef struct AtomRef {
 129         struct Molecule *mol;
 130         int idx;
 131 } AtomRef;
 132
 133 /*  Crystallographic cell parameter (also used as periodic box in MD) */
 134 typedef struct XtalCell {
 135         Double  cell[6];     /*  a, b, c, alpha, beta, gamma (in degree)  */
 136         Double  rcell[6];    /*  Reciprocal cell  */
 137         Vector  axes[3];     /*  Cartesian unit vectors along the three axis  */
 138         Vector  origin;      /*  Cartesian origin of the periodic box  */
 139         char    flags[3];    /*  1 for periodic, 0 for non-periodic  */
 140         Transform tr;        /*  Crystal coord -> cartesian  */
 141         Transform rtr;       /*  Cartesian -> crystal coord  */
 142 } XtalCell;
 143
 144 /*  Periodic box parameter  */
 145 #if 0
 146 typedef struct PeriodicBox {
 147         Vector  axes[3];     /*  Unit vectors along the three axis  */
 148         Vector  origin;      /*  Origin of the periodic box  */
 149         char    flags[3];    /*  1 for periodic, 0 for non-periodic  */
 150         Transform tr;        /*  Internal coord -> cartesian  */
 151         Transform rtr;       /*  Cartesian -> internal coord  */
 152 } PeriodicBox;
 153 #endif
 154
 155 /*  Expanded atoms  */
 156 typedef struct ExAtom {
 157         Int    index;        /*  Base atom index  */
 158         Vector dr;           /*  Translational offset  */
 159         Int    symop;        /*  Symmetry operation  */
 160         Int    labelid;      /*  Label ID; 0 for no label  */
 161 } ExAtom;
 162
 163 /*  3-Dimensional distribution  */
 164 typedef struct Cube {
 165         Int idn;             /*  Integer identifier (such as MO number)  */
 166         Vector origin;
 167         Vector dx, dy, dz;
 168         Int nx, ny, nz;
 169         Double *dp;          /*  Value for point (ix, iy, iz) is in dp[(ix*ny+iy)*nz+iz]  */
 170 } Cube;
 171
 172 /*  Gaussian orbital symmetry types  */
 173 enum {
 174         kGTOType_S,
 175         kGTOType_SP,
 176         kGTOType_P,
 177         kGTOType_D,
 178         kGTOType_D5,
 179         kGTOtype_F,
 180         kGTOType_F7,
 181         kGTOType_UU
 182 };
 183
 184 /*  Exponent/coefficient info for a single gaussian primitive  */
 185 typedef struct PrimInfo {
 186         Double A;            /*  Exponent  */
 187         Double C;            /*  Contraction coefficient  */
 188         Double Csp;          /*  P(S=P) contraction coefficient  */
 189 } PrimInfo;
 190
 191 /*  Gaussian orbital shell information  */
 192 typedef struct ShellInfo {
 193         signed char sym;     /*  Symmetry of the basis; S, P, ... */
 194         signed char ncomp;   /*  Number of components (S: 1, P: 3, SP: 4, etc.)  */
 195         signed char nprim;   /*  Number of primitives for this shell  */
 196         Int p_idx;           /*  Index to the PrimInfo (exponent/coefficient) table  */
 197         Int cn_idx;          /*  Index to the normalized (cached) contraction coefficient table  */
 198         Int a_idx;           /*  Index to the atom which this primitive belongs to */
 199         Int m_idx;           /*  Index to the MO matrix  */
 200 } ShellInfo;
 201
 202 /*  Basis set and MO information  */
 203 typedef struct BasisSet {
 204         Int nshells;         /*  Number of gaussian orbital shells  */
 205         ShellInfo *shells;   /*  Gaussian orbital shells  */
 206         Int npriminfos;      /*  Size of primitive information table  */
 207         PrimInfo *priminfos; /*  Primitive information table  */
 208         Int ncns;            /*  Number of normalized (cached) contraction coefficient values  */
 209         Double *cns;         /*  Normalized (cached) contraction coefficients; (up to 10 values for each primitive)  */
 210         Int natoms;          /*  Number of atoms; separately cached here because MO info should be invariant during editing */
 211         Vector *pos;         /*  Positions of atoms; the unit is bohr, not angstrom  */
 212         Double *nuccharges;  /*  Nuclear charges (for ECP atoms)  */
 213         Int nelectrons;      /*  Number of electrons  */
 214         Int nmos;            /*  Number of MOs */
 215         Double *mo;          /*  MO matrix (mo[i][j] represents the j-th AO coefficient for the i-th MO)  */
 216         Double *moenergies;  /*  MO energies  */
 217         Double *scfdensities; /*  SCF densities; lower triangle of a symmetric matrix (size nmos*(nmos+1)/2)  */
 218         Int ncubes;          /*  Number of calculated MOs  */
 219         Cube **cubes;        /*  Calculated MOs (an array of pointers to Cubes)  */
 220 } BasisSet;
 221
 222 /*  Electrostatic potential  */
 223 typedef struct Elpot {
 224         Vector pos;
 225         Double esp;
 226 } Elpot;
 227
 228 /*  Molecule record  */
 229 typedef struct Molecule {
 230         Object base;
 231         Int    natoms;
 232         Atom   *atoms;
 233         Int    nbonds;
 234         Int    *bonds;       /*  The size of array is 2*nbonds  */
 235         Int    nangles;
 236         Int    *angles;      /*  The size of array is 3*nangles  */
 237         Int    ndihedrals;
 238         Int    *dihedrals;   /*  The size of array is 4*ndihedrals  */
 239         Int    nimpropers;
 240         Int    *impropers;   /*  The size of array is 4*nimpropers  */
 241         Int    nresidues;    /*  Number of residues; maximum residue number + 1 (because residue 0 is 'undefined residue')  */
 242         char   (*residues)[4];
 243         XtalCell   *cell;
 244 /*      char   is_xtal_coord; *//*  True if the coordinates are measured in crystallographic units  */
 245         Int    nsyms;        /*  Symmetry operations; syms are always described in crystallographic units (even when is_xtal_coord is false)  */
 246         Transform *syms;
 247 /*      PeriodicBox *box;    *//*  Periodic box  */
 248         IntGroup *selection;
 249         Int    nexatoms;
 250         ExAtom *exatoms;
 251         Int    nexbonds;
 252         Int    *exbonds;     /*  The size of array is 2*nbonds; Atom index >= 0 : base atoms, < 0 : expanded atoms at index -exbonds[n]-1  */
 253         Int    nframes;      /*  The number of frames. This is a cached value, and should be
 254                                                          recalculated from the atoms if it is -1  */
 255         Int    cframe;       /*  The current frame number  */
 256         struct MainView *mview;  /*  Reference to the MainView object if present (no retain)  */
 257         Int    modifyCount;  /*  Internal counter for modification. This value is not to be modified
 258                                  manually; instead, call MoleculeIncrementModifyCount() whenever
 259                                                      modification is done, which also takes care necessary notification
 260                                                          to the other part of the application (system dependent)  */
 261
 262         struct MDArena *arena;  /*  Reference to the MDArena record during MM/MD run (no retain)  */
 263
 264         /*  Information from the dcd files  */
 265         Int    startStep;     /*  the timestep for frame 0  */
 266         Int    stepsPerFrame; /*  the number of timesteps between neighboring frames  */
 267         Double psPerStep;     /*  picosecond per step  */
 268
 269         /*  Information for basis sets and MOs  */
 270         BasisSet *bset;
 271
 272         /*  Electrostatic potential  */
 273         Int    nelpots;
 274         Elpot  *elpots;
 275
 276         /*  Parameters specific for this molecule  */
 277         struct Parameter *par;
 278
 279         /*  Flag to request rebuilding MD internal information  */
 280         Byte   needsMDRebuild;
 281
 282         /*  Prohibit modification of the topology (to avoid interfering MD) */
 283         Byte   noModifyTopology;
 284
 285         /*  Flag to request aborting a subthread  */
 286         Byte   requestAbortThread;
 287
 288         /*  Flag to signal that a subthread is terminated  */
 289         Byte   threadTerminated;
 290
 291         /*  Mutex object. If non-NULL, it should be locked before modifying molecule  */
 292         void *mutex;
 293
 294 } Molecule;
 295
 296 int strlen_limit(const char *s, int limit);
 297
 298 Molecule *MoleculeNew(void);
 299 int MoleculeLoadFile(Molecule *mp, const char *fname, const char *ftype, char *errbuf, int errbufsize);
 300 int MoleculeLoadPsfFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 301 int MoleculeLoadTepFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 302 int MoleculeLoadShelxFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 303 int MoleculeLoadGaussianFchkFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 304 Molecule *MoleculeNewWithName(const char *name);
 305 Molecule *MoleculeInitWithAtoms(Molecule *mp, const Atom *atoms, int natoms);
 306 Molecule *MoleculeInitWithMolecule(Molecule *mp2, const Molecule *mp);
 307 void MoleculeSetName(Molecule *par, const char *name);
 308 const char *MoleculeGetName(Molecule *mp);
 309 Molecule *MoleculeWithName(const char *name);
 310 Molecule *MoleculeRetain(Molecule *mp);
 311 void MoleculeRelease(Molecule *mp);
 312 void MoleculeExchange(Molecule *mp1, Molecule *mp2);
 313
 314 void MoleculeIncrementModifyCount(Molecule *mp);
 315 void MoleculeClearModifyCount(Molecule *mp);
 316
 317 MolEnumerable *MolEnumerableNew(Molecule *mol, int kind);
 318 void MolEnumerableRelease(MolEnumerable *mseq);
 319 AtomRef *AtomRefNew(Molecule *mol, int idx);
 320 void AtomRefRelease(AtomRef *aref);
 321
 322 void MoleculeSetCell(Molecule *mp, Double a, Double b, Double c, Double alpha, Double beta, Double gamma, int convertCoordinates);
 323 void MoleculeSetAniso(Molecule *mp, int n1, int type, Double x11, Double x22, Double x33, Double x12, Double x23, Double x31);
 324 int MoleculeSetPeriodicBox(Molecule *mp, const Vector *ax, const Vector *ay, const Vector *az, const Vector *ao, const char *periodic);
 325
 326 int MoleculeReadCoordinatesFromFile(Molecule *mp, const char *fname, const char *ftype, char *errbuf, int errbufsize);
 327 int MoleculeReadCoordinatesFromPdbFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 328 int MoleculeReadCoordinatesFromDcdFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 329
 330 int MoleculeReadExtendedInfo(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 331 int MoleculeWriteExtendedInfo(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 332
 333 int MoleculeWriteToFile(Molecule *mp, const char *fname, const char *ftype, char *errbuf, int errbufsize);
 334 int MoleculeWriteToPsfFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 335 int MoleculeWriteToPdbFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 336 int MoleculeWriteToDcdFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 337 int MoleculeWriteToTepFile(Molecule *mp, const char *fname, char *errbuf, int errbufsize);
 338 void MoleculeDump(Molecule *mol);
 339
 340 char *MoleculeSerialize(Molecule *mp, Int *outLength, Int *timep);
 341 Molecule *MoleculeDeserialize(const char *data, Int length, Int *timep);
 342
 343 void MoleculeCleanUpResidueTable(Molecule *mp);
 344 int MoleculeChangeNumberOfResidues(Molecule *mp, int nresidues);
 345 int MoleculeChangeResidueNumberWithArray(Molecule *mp, IntGroup *group, Int *resSeqs);
 346 int MoleculeChangeResidueNumber(Molecule *mp, IntGroup *group, int resSeq);
 347 int MoleculeOffsetResidueNumbers(Molecule *mp, IntGroup *group, int offset, int nresidues);
 348 int MoleculeChangeResidueNames(Molecule *mp, int argc, Int *resSeqs, char *names);
 349 int MoleculeMaximumResidueNumber(Molecule *mp, IntGroup *group);
 350 int MoleculeMinimumResidueNumber(Molecule *mp, IntGroup *group);
 351
 352 int MoleculeCreateAnAtom(Molecule *mp, const Atom *ap, int pos);
 353 int MoleculeMerge(Molecule *dst, Molecule *src, IntGroup *where, int resSeqOffset);
 354 int MoleculeUnmerge(Molecule *src, Molecule **dstp, IntGroup *where, int resSeqOffset);
 355 int MoleculeExtract(Molecule *src, Molecule **dstp, IntGroup *where, int dummyFlag);
 356 int MoleculeAddBonds(Molecule *mp, Int nbonds, const Int *bonds);
 357 int MoleculeDeleteBonds(Molecule *mp, Int nbonds, const Int *bonds);
 358 int MoleculeAddAngles(Molecule *mp, const Int *angles, IntGroup *where);
 359 int MoleculeDeleteAngles(Molecule *mp, Int *angles, IntGroup *where);
 360 int MoleculeAddDihedrals(Molecule *mp, const Int *dihedrals, IntGroup *where);
 361 int MoleculeDeleteDihedrals(Molecule *mp, Int *dihedrals, IntGroup *where);
 362 int MoleculeAddImpropers(Molecule *mp, const Int *impropers, IntGroup *where);
 363 int MoleculeDeleteImpropers(Molecule *mp, Int *impropers, IntGroup *where);
 364 int MoleculeLookupBond(Molecule *mp, Int n1, Int n2);
 365 int MoleculeLookupAngle(Molecule *mp, Int n1, Int n2, Int n3);
 366 int MoleculeLookupDihedral(Molecule *mp, Int n1, Int n2, Int n3, Int n4);
 367 int MoleculeLookupImproper(Molecule *mp, Int n1, Int n2, Int n3, Int n4);
 368
 369 /*
 370 Int     MoleculeReplaceAllAngles(Molecule *mol, Int nangles, const Int *angles, Int **outAngles);
 371 Int MoleculeReplaceAllDihedrals(Molecule *mol, Int ndihedrals, const Int *dihedrals, Int **outDihedrals);
 372 Int MoleculeReplaceAllImpropers(Molecule *mol, Int nimpropers, const Int *impropers, Int **outImpropers);
 373
 374 Int MoleculeFindAllAngles(Molecule *mol, Int **outAngles);
 375 Int MoleculeFindAllDihedrals(Molecule *mol, Int **outDihedrals);
 376 Int MoleculeFindAllImpropers(Molecule *mol, Int **outImpropers);
 377 */
 378
 379 Int MoleculeFindMissingAngles(Molecule *mol, Int **outAngles);
 380 Int MoleculeFindMissingDihedrals(Molecule *mol, Int **outDihedrals);
 381 Int MoleculeFindMissingImpropers(Molecule *mol, Int **outImpropers);
 382
 383 IntGroup *MoleculeSearchBondsIncludingAtoms(Molecule *mp, IntGroup *atomgroup);
 384 IntGroup *MoleculeSearchAnglesIncludingAtoms(Molecule *mp, IntGroup *atomgroup);
 385 IntGroup *MoleculeSearchDihedralsIncludingAtoms(Molecule *mp, IntGroup *atomgroup);
 386 IntGroup *MoleculeSearchImpropersIncludingAtoms(Molecule *mp, IntGroup *atomgroup);
 387
 388 IntGroup *MoleculeSearchBondsAcrossAtomGroup(Molecule *mp, IntGroup *atomgroup);
 389
 390 IntGroup *MoleculeSearchAnglesIncludingBond(Molecule *mp, int n1, int n2);
 391 IntGroup *MoleculeSearchDihedralsIncludingBond(Molecule *mp, int n1, int n2);
 392 IntGroup *MoleculeSearchImpropersIncludingBond(Molecule *mp, int n1, int n2);
 393
 394 int MoleculeLookupAtomInResidue(Molecule *mp, int n1, int resno);
 395 int MoleculeAnalyzeAtomName(const char *s, char *resName, int *resSeq, char *atomName);
 396 int MoleculeAtomIndexFromString(Molecule *mp, const char *s);
 397
 398 int MoleculeGuessBonds(Molecule *mp, Double limit, Int *outNbonds, Int **outBonds);
 399 int MoleculeAreAtomsConnected(Molecule *mp, int n1, int n2);
 400 int MoleculeRebuildTablesFromConnects(Molecule *mp);
 401
 402 void MoleculeGetAtomName(Molecule *mp, int index, char *buf, int bufsize);
 403
 404 void MoleculeSetSelection(Molecule *mp, IntGroup *select);
 405 IntGroup *MoleculeGetSelection(Molecule *mp);
 406 void MoleculeSelectAtom(Molecule *mp, int n1, int extending);
 407 void MoleculeUnselectAtom(Molecule *mp, int n1);
 408 void MoleculeToggleSelectionOfAtom(Molecule *mp, int n1);
 409 int MoleculeIsAtomSelected(Molecule *mp, int n1);
 410 int MoleculeIsBondSelected(Molecule *mp, int n1, int n2);
 411 IntGroup *MoleculeModifySelectionByRemovingAtoms(Molecule *mp, IntGroup *selection, IntGroup *remove);
 412
 413 int MoleculeTransformBySymop(Molecule *mp, const Vector *vpin, Vector *vpout, Symop symop);
 414 int MoleculeAddExpandedAtoms(Molecule *mp, Symop symop, IntGroup *group);
 415 int MoleculeAmendBySymmetry(Molecule *mp, IntGroup *group, IntGroup **groupout, Vector **vpout);
 416
 417 int MoleculeShowAllAtoms(Molecule *mp);
 418 int MoleculeShowReverse(Molecule *mp);
 419 int MoleculeHideAtoms(Molecule *mp, IntGroup *ig);
 420
 421 int MoleculeReorderAtoms(Molecule *mp, const Int *new2old, Int *old2new_out, Int isize);
 422
 423 void MoleculeTransform(Molecule *mp, Transform tr, IntGroup *group);
 424 void MoleculeMove(Molecule *mp, Transform tr, IntGroup *group);
 425 void MoleculeTranslate(Molecule *mp, const Vector *vp, IntGroup *group);
 426 void MoleculeRotate(Molecule *mp, const Vector *axis, Double angle, const Vector *center, IntGroup *group);
 427 void MoleculeReaxis(Molecule *mp, const Vector *xaxis, const Vector *yaxis, const Vector *zaxis, IntGroup *group);
 428 int MoleculeCenterOfMass(Molecule *mp, Vector *center, IntGroup *group);
 429 int MoleculeBounds(Molecule *mp, Vector *min, Vector *max, IntGroup *group);
 430
 431 Int *MoleculeSearchEquivalentAtoms(Molecule *mol, IntGroup *ig);
 432
 433 void MoleculeAddExpansion(Molecule *mp, Vector dr, Int symop, IntGroup *group, Double limit);
 434 void MoleculeClearExpansion(Molecule *mp, IntGroup *group);
 435 void MoleculeRemoveExpansion(Molecule *mp, Vector dr, Int symop, IntGroup *group);
 436 void MoleculeAutoExpansion(Molecule *mp, const float *boxstart, const float *boxend, IntGroup *group, Double limit);
 437
 438 void MoleculeXtalToCartesian(Molecule *mp, Vector *dst, const Vector *src);
 439 void MoleculeCartesianToXtal(Molecule *mp, Vector *dst, const Vector *src);
 440 Double MoleculeMeasureBond(Molecule *mp, const Vector *vp1, const Vector *vp2);
 441 Double MoleculeMeasureAngle(Molecule *mp, const Vector *vp1, const Vector *vp2, const Vector *vp3);
 442 Double MoleculeMeasureDihedral(Molecule *mp, const Vector *vp1, const Vector *vp2, const Vector *vp3, const Vector *vp4);
 443
 444 IntGroup *MoleculeFragmentExcludingAtomGroup(Molecule *mp, int n1, IntGroup *exatoms);
 445 IntGroup *MoleculeFragmentExcludingAtoms(Molecule *mp, int n1, int argc, int *argv);
 446 IntGroup *MoleculeFragmentWithAtomGroups(Molecule *mp, IntGroup *inatoms, IntGroup *exatoms);
 447 int MoleculeIsFragmentDetachable(Molecule *mp, IntGroup *group, int *n1, int *n2);
 448 int MoleculeIsFragmentRotatable(Molecule *mp, IntGroup *group, int *n1, int *n2, IntGroup **rotGroup);
 449
 450 int MoleculeGetNumberOfFrames(Molecule *mp);
 451 int MoleculeInsertFrames(Molecule *mp, IntGroup *group, const Vector *inFrame);
 452 int MoleculeRemoveFrames(Molecule *mp, IntGroup *group, Vector *outFrame);
 453 int MoleculeInsertFrame(Molecule *mp, int index, const Vector *inFrame);
 454 int MoleculeRemoveFrame(Molecule *mp, int frame, Vector *outFrame);
 455 int MoleculeSelectFrame(Molecule *mp, int frame, int copyback);
 456
 457 int MoleculeCalcMO(Molecule *mp, Int mono, const Vector *op, const Vector *dxp, const Vector *dyp, const Vector *dzp, Int nx, Int ny, Int nz, int (*callback)(double progress, void *ref), void *ref);
 458 int MoleculeGetDefaultMOGrid(Molecule *mp, Int npoints, Vector *op, Vector *xp, Vector *yp, Vector *zp, Int *nx, Int *ny, Int *nz);
 459 const Cube *MoleculeGetCubeAtIndex(Molecule *mp, Int index);
 460 int MoleculeLookUpCubeWithMONumber(Molecule *mp, Int mono);
 461 int MoleculeClearCubeAtIndex(Molecule *mp, Int index);
 462 int MoleculeOutputCube(Molecule *mp, Int index, const char *fname, const char *comment);
 463
 464 #define kMoleculePasteboardType "Molecule"
 465 #define kParameterPasteboardType "Parameter"
 466
 467 STUB int MoleculeCallback_writeToPasteboard(const char *type, const void *data, int length);
 468 STUB int MoleculeCallback_readFromPasteboard(const char *type, void **dptr, int *length);
 469 STUB int MoleculeCallback_isDataInPasteboard(const char *type);
 470
 471 STUB Molecule *MoleculeCallback_openNewMolecule(const char *fname);
 472 STUB void MoleculeCallback_notifyModification(Molecule *mp, int now_flag);
 473 STUB Molecule *MoleculeCallback_currentMolecule(void);
 474 STUB Molecule *MoleculeCallback_moleculeAtIndex(int idx);
 475 STUB Molecule *MoleculeCallback_moleculeAtOrderedIndex(int idx);
 476 STUB void MoleculeCallback_displayName(Molecule *mol, char *buf, int bufsize);
 477 STUB void MoleculeCallback_pathName(Molecule *mol, char *buf, int bufsize);
 478
 479 STUB void MoleculeCallback_lockMutex(void *mutex);
 480 STUB void MoleculeCallback_unlockMutex(void *mutex);
 481 STUB void MoleculeCallback_cannotModifyMoleculeDuringMDError(Molecule *mol);
 482
 483 void MoleculeLock(Molecule *mol);
 484 void MoleculeUnlock(Molecule *mol);
 485
 486 #if 0
 487 #define __MoleculeLock(mol) MoleculeLock(mol)
 488 #define __MoleculeUnlock(mol) MoleculeUnlock(mol)
 489 #else
 490 #define __MoleculeLock(mol)
 491 #define __MoleculeUnlock(mol)
 492 #endif
 493
 494 #ifdef __cplusplus
 495 }
 496 #endif
 497
 498 #endif /* __Molecule_h__ */