计算packmol输入文件有效空间体积的小工具

Graphite

在使用packmol时，如果我们定义了一些比较特殊的限制条件，例如inside box + outside sphere，会比较难以预估空间的体积、空间内能填入多少分子。

另外，由于分子是有体积的，我们按照立体几何计算得到的解析体积，实际上也不等同于真实能填入原子的体积。

比如以下情况，左图要将一些分子填入蓝色区域，但实际上红色圈中并不能容纳分子。右图的体积当定义比较特殊时，则比较难计算。



这个小程序用单纯的打格点方法计算packmol定义的空间体积，。如红圈范围内的体积不会被考虑在内。工具是用C++ 20写的，只有linux版。10年以上老爷机小概率用不了。
对于体积小的情况，试探半径约等于大部分原子半径（1.0-1.5 A)，体积很大的情况，则最多生成400万格点（体积很大的情况其实格点大了误差也不大）。
支持以下条件:
Inside Box
Outside Box
Inside Cube
Outside Cube
Inside Sphere
Outside Sphere
Above Plane
Below Plane
Inside Cylinder
Outside Cylinder
Inside Ellipsoid
Outside Ellipsoid

用法：./packmol_calc -f packmol_file
pcalc (120.62 KB, 下载次数 Times of downloads: 8)

2024-5-22 09:28 上传 Uploaded

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示例：
./pcalc -f after-model.inp

Note: Be careful when multiple types of molecules puts into same space.
Note: 1.0 g/mL = 0.602 atomic_mass/A^3
Structure 1 Effective Volume: 2.27994e+06
Structure 2 Effective Volume: 2.27994e+06
Structure 3 Effective Volume: 2.27994e+06
Structure 4 Effective Volume: 2.27994e+06
Structure 5 Effective Volume: 2.64151e+06

另：
这破玩意用C++写竟然需要900行代码，写了两天...虽然纯粹的格点计算+指令集优化+-O3优化，动辄瞬间上亿格点很爽，但是用Python最多两个小时写完
真就是开发两小时计算1秒钟，和开发五分钟计算1分钟的区别