Trisurf Monte Carlo simulator
Samo Penic
2012-07-12 1ad6d1ed6bda8a11f0922c33445c6fb52c0ffa96
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include "general.h"
#include "vertex.h"
#include "bond.h"
#include "triangle.h"
#include "vesicle.h"
#include "energy.h"
#include "timestep.h"
#include "cell.h"
//#include "io.h"
#include<stdio.h>
#include "vertexmove.h"
#include <string.h>
 
ts_bool single_verticle_timestep(ts_vesicle *vesicle,ts_vertex *vtx,ts_double
*rn){
    ts_uint i;
    ts_double dist;
    ts_bool retval; 
    ts_uint cellidx; 
    //ts_double xold,yold,zold;
    ts_double delta_energy,oenergy;
    ts_vertex *ovtx;
    ts_vertex *tvtx=(ts_vertex *)calloc(1,sizeof(ts_vertex));
 
    //This will hold all the information of vtx and its neighbours
    ts_vertex **backupvtx=(ts_vertex **)calloc(vtx->neigh_no+1,sizeof(ts_vertex *));
 
    //randomly we move the temporary vertex
    tvtx->x=vtx->x+vesicle->stepsize*(2.0*rn[0]-1.0);
    tvtx->y=vtx->y+vesicle->stepsize*(2.0*rn[1]-1.0);
    tvtx->z=vtx->z+vesicle->stepsize*(2.0*rn[2]-1.0);
    //check we if some length to neighbours are too much
    for(i=0;i<vtx->neigh_no;i++){
        dist=vtx_distance_sq(tvtx,vtx->neigh[i]);
        if(dist<1.0 || dist>vesicle->dmax) {
        vtx_free(tvtx);
//    fprintf(stderr,"Fail 1, dist=%f, vesicle->dmax=%f\n", dist, vesicle->dmax);
        return TS_FAIL;
        }
    }
    //self avoidance check with distant vertices
     cellidx=vertex_self_avoidance(vesicle, tvtx);
    //check occupation number
     retval=cell_occupation_number_and_internal_proximity(vesicle->clist,cellidx,vtx,tvtx);
    if(retval==TS_FAIL){
    vtx_free(tvtx);
//    fprintf(stderr,"Fail 2\n");
        return TS_FAIL;
    } 
   
 
    //if all the tests are successful, then we update the vertex position
    backupvtx[0]=(ts_vertex *)malloc(sizeof(ts_vertex));    
    backupvtx[0]=(ts_vertex *)memcpy((void *)backupvtx[0],(void *)vtx,sizeof(ts_vertex));
 
    for(i=0;i<vtx->neigh_no;i++){
    backupvtx[i+1]=(ts_vertex *)malloc(sizeof(ts_vertex));    
    backupvtx[i+1]=memcpy((void *)backupvtx[i+1],(void *)vtx->neigh[i],sizeof(ts_vertex));
    }
//    fprintf(stderr,"CREATED\n");
    
 
  //  xold=vtx->x;
  //  yold=vtx->y;
  //  zold=vtx->z;
    ovtx=malloc(sizeof(ts_vertex));
    vtx_copy(ovtx,vtx);
    vtx->x=tvtx->x;
    vtx->y=tvtx->y;
    vtx->z=tvtx->z;
 
    delta_energy=0;
    //update the normals of triangles that share bead i.
    for(i=0;i<vtx->tristar_no;i++) triangle_normal_vector(vtx->tristar[i]);
    //energy and curvature
    energy_vertex(vtx);
    delta_energy=vtx->xk*(vtx->energy - ovtx->energy);
    //the same is done for neighbouring vertices
    for(i=0;i<vtx->neigh_no;i++){
        oenergy=vtx->neigh[i]->energy;
        energy_vertex(vtx->neigh[i]);
        delta_energy+=vtx->neigh[i]->xk*(vtx->neigh[i]->energy-oenergy);
    }
//   fprintf(stderr, "DE=%f\n",delta_energy);
    //MONTE CARLOOOOOOOO
    if(delta_energy>=0){
#ifdef TS_DOUBLE_DOUBLE
        if(exp(-delta_energy)< drand48() )
#endif
#ifdef TS_DOUBLE_FLOAT
        if(expf(-delta_energy)< (ts_float)drand48())
#endif
#ifdef TS_DOUBLE_LONGDOUBLE
        if(expl(-delta_energy)< (ts_ldouble)drand48())
#endif
    {
    //not accepted, reverting changes
  //  vtx->x=xold;
  //  vtx->y=yold;
  //  vtx->z=zold;
 
    vtx=memcpy((void *)vtx,(void *)backupvtx[0],sizeof(ts_vertex));
    free(backupvtx[0]);
    for(i=0;i<vtx->neigh_no;i++){
    vtx->neigh[i]=memcpy((void *)vtx->neigh[i],(void *)backupvtx[i+1],sizeof(ts_vertex));
    free(backupvtx[i+1]);
    }
    free(backupvtx);
//    fprintf(stderr,"Reverted\n");
    
    //update the normals of triangles that share bead i.
    for(i=0;i<vtx->tristar_no;i++) triangle_normal_vector(vtx->tristar[i]);
    //energy and curvature
   // energy_vertex(vtx);
    //the same is done for neighbouring vertices
//    for(i=0;i<vtx->neigh_no;i++) energy_vertex(vtx->neigh[i]);
//    free(ovtx->bond_length);
    free(ovtx->bond_length_dual);
    free(ovtx);
    vtx_free(tvtx);
 
    return TS_FAIL; 
    }
}
    //END MONTE CARLOOOOOOO
 
    //TODO: change cell occupation if necessary!
//    fprintf(stderr,"Success!!\n");
    free(ovtx->bond_length);
    free(ovtx->bond_length_dual);
    free(ovtx);
    vtx_free(tvtx);
    free(backupvtx[0]);
    for(i=0;i<vtx->neigh_no;i++){
    free(backupvtx[i+1]);
    }
    free(backupvtx);
//    fprintf(stderr,"Accepted\n");
    return TS_SUCCESS;
}