Trisurf Monte Carlo simulator
Samo Penic
2014-04-10 632960fbf1ebde72860966058354f7a6b61f5267
Added possibility to skip calculations of spherical harmonics. Fixed documentation in triangle.c.
6 files modified
138 ■■■■■ changed files
src/initial_distribution.c 7 ●●●● patch | view | raw | blame | history
src/main.c 8 ●●●● patch | view | raw | blame | history
src/sh.c 3 ●●●● patch | view | raw | blame | history
src/timestep.c 22 ●●●● patch | view | raw | blame | history
src/triangle.c 96 ●●●● patch | view | raw | blame | history
src/vesicle.c 2 ●●●●● patch | view | raw | blame | history
src/initial_distribution.c
@@ -93,7 +93,12 @@
    vesicle->pressure= tape->pressure;
    vesicle->pswitch=tape->pswitch;
    vesicle->sphHarmonics=sph_init(vesicle->vlist,tape->shc);
    if(tape->shc>0){
        vesicle->sphHarmonics=sph_init(vesicle->vlist,tape->shc);
    }
    else {
        vesicle->sphHarmonics=NULL;
    }
    return vesicle;
}
src/main.c
@@ -51,7 +51,13 @@
        vesicle->dmax=tape->dmax*tape->dmax;
        poly_assign_filament_xi(vesicle,tape);
        vesicle->clist->dmin_interspecies = tape->dmin_interspecies*tape->dmin_interspecies;
        vesicle->sphHarmonics=sph_init(vesicle->vlist,tape->shc);
        /* spherical harmonics */
        if(tape->shc>0){
            vesicle->sphHarmonics=sph_init(vesicle->vlist,tape->shc);
        }
        else {
            vesicle->sphHarmonics=NULL;
        }
        if(command_line_args.reset_iteration_count) start_iteration=tape->inititer;
        else start_iteration++;
src/sh.c
@@ -49,6 +49,7 @@
ts_bool sph_free(ts_spharm *sph){
    int i,j;
    if(sph==NULL) return TS_FAIL;
    for(i=0;i<sph->l;i++){
        if(sph->ulm[i]!=NULL) free(sph->ulm[i]);
        if(sph->sumUlm2[i]!=NULL) free(sph->sumUlm2[i]);
@@ -189,7 +190,7 @@
        K=-sqrt(1.0/(M_PI))*cos(m*fi);
    }
    
    return K*sqrt((2.0*l+1.0)/2.0*fac1/fac2)*plgndr(l,abs(m),cos(theta));
    return K*sqrt((2.0*l+1.0)/2.0*(ts_double)(fac1/fac2))*plgndr(l,abs(m),cos(theta));
}
src/timestep.c
@@ -22,7 +22,7 @@
    if(fd==NULL){
        fatal("Cannot open statistics.csv file for writing",1);
    }
    fprintf(fd, "Epoch OuterLoop VertexMoveSucessRate BondFlipSuccessRate Volume Area lamdba1 lambda2 lmabda3\n");
    fprintf(fd, "Epoch OuterLoop VertexMoveSucessRate BondFlipSuccessRate Volume Area lamdba1 lambda2 lambda3\n");
    centermass(vesicle);
    cell_occupation(vesicle);
    if(start_iteration<inititer) ts_fprintf(stdout, "Starting simulation (first %d x %d MC sweeps will not be recorded on disk)\n", inititer, mcsweeps);
@@ -45,17 +45,19 @@
            write_master_xml_file("test.pvd");
            epochtime=get_epoch();            
            gyration_eigen(vesicle, &l1, &l2, &l3);
            get_area_volume(vesicle, &area,&volume);
            vesicle_volume(vesicle);
            vesicle_volume(vesicle); //calculates just volume. Area is not added to ts_vesicle yet!
            get_area_volume(vesicle, &area,&volume); //that's why I must recalculate area (and volume for no particular reason).
            r0=getR0(vesicle);
            preparationSh(vesicle,r0);
            calculateYlmi(vesicle);
            calculateUlm(vesicle);
            storeUlm2(vesicle);
            saveAvgUlm2(vesicle);
            if(vesicle->sphHarmonics!=NULL){
                preparationSh(vesicle,r0);
                calculateYlmi(vesicle);
                calculateUlm(vesicle);
                storeUlm2(vesicle);
                saveAvgUlm2(vesicle);
            }
            fprintf(fd, "%lu %u %e %e %e %e %e %e %e\n",epochtime,i,vmsr,bfsr,volume, area,l1,l2,l3);
            fprintf(fd, "%lu %u %e %e %1.16e %1.16e %1.16e %1.16e %1.16e\n",epochtime,i,vmsr,bfsr,volume, area,l1,l2,l3);
            fflush(fd);
        //    sprintf(filename,"timestep-%05d.pov",i-inititer);
        //    write_pov_file(vesicle,filename);
        }
src/triangle.c
@@ -5,6 +5,7 @@
#include<math.h>
/** @brief Prepares the list for triangles.
  * @returns pointer to empty data structure for maintaining triangle list.
  *
  * Create empty list for holding the information on triangles. Triangles are
  * added later on with triangle_add().
@@ -27,14 +28,17 @@
}
/** @brief Add the triangle to the triangle list and create necessary data
 * structures.
  * structures.
  * @param *tlist is a pointer to triangle list where triangle should be created
  * @param *vtx1, *vtx2, *vtx3 are the three vertices defining the triangle
  * @returns pointer to the newly created triangle on success and NULL if
  * triangle could not be created. It breaks program execution if memory
  * allocation of triangle list can't be done.
  *
  * Add the triangle ts_triangle with ts_triangle_data to the ts_triangle_list.
  * Add the triangle ts_triangle to the ts_triangle_list.
  * The triangle list is resized, the ts_triangle is allocated and
  * ts_triangle_data is allocated and zeroed. The function receives 4 arguments:
  * ts_triangle_list *tlist as list of triangles and 3 ts_vertex *vtx as
  * vertices that are used to form a triangle. Returns a pointer to newly
  * created triangle. This pointer doesn't need assigning, since it is
  * triangle data is zeroed. Returned pointer to newly
  * created triangle doesn't need assigning, since it is
  * referenced by triangle list.
  *
  * WARNING: Function can be accelerated a bit by removing the NULL checks.
@@ -57,7 +61,6 @@
        tlist->tria[tlist->n-1]=(ts_triangle *)calloc(1,sizeof(ts_triangle));
        if(tlist->tria[tlist->n-1]==NULL) fatal("Cannot reallocate memory for additional ts_triangle.",5);
  //      tlist->tria[tlist->n-1]->data=(ts_triangle_data *)calloc(1,sizeof(ts_triangle_data));
        //NOW insert vertices!
        tlist->tria[tlist->n - 1]->idx=tlist->n-1;
@@ -68,9 +71,14 @@
}
/** @brief Add the neigbour to triangles.
  * @param *tria is a first triangle.
  * @param *ntria is a second triangle.
  * @returns TS_SUCCES on sucessful adition to the list, TS_FAIL if triangles
  * are NULL and breaks execution FATALY if memory allocation error occurs.
  *
  * Add the neigbour to the list of neighbouring triangles. The
  * neighbouring triangles are those, who share two vertices. Function resizes
  * neighbouring triangles are those, who share two vertices and corresponding
  * bond. Function resizes
  * the list and adds the pointer to neighbour. It receives two arguments of
  * ts_triangle type. It then adds second triangle to the list of first
  * triangle, but not the opposite. Upon
@@ -84,42 +92,40 @@
  * debugging stupid NULL pointers.
  *
  * Example of usage:
  *        triangle_remove_neighbour(tlist->tria[3], tlist->tria[4]);
  *        triangle_add_neighbour(tlist->tria[3], tlist->tria[4]);
  *
  *        Triangles 3 and 4 are not neighbours anymore.
  *        Triangle 4 is a neighbour of triangle 3, but (strangely) not the
  *        oposite. The function should be called again with the changed order of
  *        triangles to make neighbourship mutual.
  *        
  */
ts_bool triangle_add_neighbour(ts_triangle *tria, ts_triangle *ntria){
    if(tria==NULL || ntria==NULL) return TS_FAIL;
/*TODO: check if the neighbour already exists! Now there is no such check
 * because of the performance issue. */
    tria->neigh_no++;
    tria->neigh=realloc(tria->neigh,tria->neigh_no*sizeof(ts_triangle *));
    if(tria->neigh == NULL)
            fatal("Reallocation of memory failed during insertion of triangle neighbour in triangle_add_neighbour",3);
    tria->neigh[tria->neigh_no-1]=ntria;
/* we repeat the procedure for the neighbour */
/*    ntria->data->neigh_no++;
    ntria->data->neigh=realloc(ntria->data->neigh,ntria->data->neigh_no*sizeof(ts_triangle *));
    if(ntria->data->neigh == NULL)
            fatal("Reallocation of memory failed during insertion of triangle neighbour in triangle_add_neighbour",3);
    ntria->data->neigh[ntria->data->neigh_no-1]=tria;
*/
    tria->neigh[tria->neigh_no-1]=ntria;
    return TS_SUCCESS;
}
/** @brief Remove the neigbours from triangle.
  * @param *tria is a first triangle.
  * @param *ntria is neighbouring triangle.
  * @returns TS_SUCCESS on successful removal, TS_FAIL if triangles are not
  * neighbours and it breaks program execution FATALY if memory allocation
  * problem occurs.
  *
  * Removes the neigbour from the list of neighbouring triangles. The
  * neighbouring triangles are those, who share two vertices. Function resizes
  * neighbouring triangles are those, who share two vertices and corresponding
  * bond. Function resizes
  * the list and deletes the pointer to neighbour. It receives two arguments of
  * ts_triangle type. It then removes eachother form eachother's list. Upon
  * ts_triangle type. It then mutually removes triangles from eachouther
  * neighbour list. Upon
  * success it returns TS_SUCCESS, upon failure to find the triangle in the
  * neighbour list returns TS_FAIL and it FATALY ends when the datastructure
  * cannot be resized.
  * neighbour list returns TS_FAIL. It FATALY breaks program execution when the datastructure
  * cannot be resized due to memory constrain problems.
  *
  * WARNING: The function doesn't check whether the pointer is NULL or invalid. It is the
  * job of programmer to make sure the pointer is valid.
@@ -144,10 +150,8 @@
    }
    if(j==i) {
        return TS_FAIL; 
        //fatal("In triangle_remove_neighbour: Specified neighbour does not exist for given triangle",3);
    }
    tria->neigh_no--;
//    fprintf(stderr,"*** tria_number=%d\n",tria->neigh_no);
    tria->neigh=(ts_triangle **)realloc(tria->neigh,tria->neigh_no*sizeof(ts_triangle *));
    if(tria->neigh == NULL){
        fprintf(stderr,"Ooops: tria->neigh_no=%d\n",tria->neigh_no);
@@ -163,10 +167,8 @@
    }
    if(j==i) {
        return TS_FAIL; 
        //fatal("In triangle_remove_neighbour: Specified neighbour does not exist for given triangle",3);
    }
    ntria->neigh_no--;
//    fprintf(stderr,"*** ntria_number=%d\n",ntria->neigh_no);
    ntria->neigh=(ts_triangle **)realloc(ntria->neigh,ntria->neigh_no*sizeof(ts_triangle *));
    if(ntria->neigh == NULL){
        fprintf(stderr,"Ooops: ntria->neigh_no=%d\n",ntria->neigh_no);
@@ -176,25 +178,33 @@
}
/** @brief Calculates normal vector of the triangle.
/** @brief Calculates normal vector of the triangle, its corresponding area and volume.
  * @param *tria is a triangle pointer for which normal, area and volume is
  * to be calculated.
  * @returns TS_SUCCESS on success. (always)
  *
  * Calculate normal vector of the triangle (xnorm, ynorm and znorm) and stores
  * information in underlying ts_triangle_data data_structure.
  * information. At the same time
  * triangle area is determined, since we already have the normal and volume of
  * triangular pyramid with given triangle as a base and vesicle centroid as a
  * tip.
  *
  * Function receives one argument of type ts_triangle. It should be corectly
  * initialized with underlying data structure of type ts_triangle_data. the
  * result is stored in triangle->data->xnorm, triangle->data->ynorm,
  * triangle->data->znorm. Returns TS_SUCCESS on completion.
  * initialized. The
  * result is stored in triangle->xnorm, triangle->ynorm, triangle->znorm.
  * Area and volume are stored into triangle->area and triangle->volume.
  * Returns TS_SUCCESS on completion.
  *
  * NOTE: Function uses math.h library. pow function implementation is selected
  * accordind to the setting in genreal.h
  * NOTE: Function uses math.h library. Function pow implementation is selected
  * accordind to the used TS_DOUBLE_* definition set in general.h, so it should
  * be compatible with any type of floating point precision.
  *
  * Example of usage:
  *        triangle_normal_vector(tlist->tria[3]);
  *
  *        Computes normals and stores information into tlist->tria[3]->xnorm,
  *        tlist->tria[3]->ynorm, tlist->tria[3]->znorm.
  *        tlist->tria[3]->ynorm, tlist->tria[3]->znorm tlist->tria[3]->area and
  *        tlist->tria[3]->volume.
  *        
  */
ts_bool triangle_normal_vector(ts_triangle *tria){
@@ -239,13 +249,9 @@
    return TS_SUCCESS;
}
/** @brief Frees the memory allocated for data structure of triangle list
 * (ts_triangle_list)
  * @param *tlist is a pointer to datastructure triangle list to be freed.
  * @returns TS_SUCCESS on success (always).
  *
  * Function frees the memory of ts_triangle_list previously allocated. It
  * accepts one argument, the address of data structure. It destroys all
src/vesicle.c
@@ -6,6 +6,7 @@
#include "cell.h"
#include "stdlib.h"
#include "poly.h"
#include "sh.h"
ts_vesicle *init_vesicle(ts_uint N, ts_uint ncmax1, ts_uint ncmax2, ts_uint
ncmax3, ts_double stepsize){
@@ -35,6 +36,7 @@
    triangle_list_free(vesicle->tlist);
    cell_list_free(vesicle->clist);
    poly_list_free(vesicle->poly_list);
    sph_free(vesicle->sphHarmonics);
    free(vesicle);
    return TS_SUCCESS;
}