<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=utf8">
<title>/usr/web/sources/contrib/aiju/mole.c - Plan 9 from Bell Labs</title>
<!-- THIS FILE IS AUTOMATICALLY GENERATED. -->
<!-- EDIT sources.tr INSTEAD. -->
</meta>
</head>
<body>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<p style="line-height: 1.2em; margin-left: 1.00in; text-indent: 0.00in; margin-right: 1.00in; margin-top: 0; margin-bottom: 0; text-align: center;">
<span style="font-size: 10pt"><a href="/plan9/">Plan 9 from Bell Labs</a>&rsquo;s /usr/web/sources/contrib/aiju/mole.c</span></p>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<center><font size=-1>
Copyright © 2009 Alcatel-Lucent.<br />
Distributed under the
<a href="/plan9/license.html">Lucent Public License version 1.02</a>.
<br />
<a href="/plan9/download.html">Download the Plan 9 distribution.</a>
</font>
</center>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<table width="100%" cellspacing=0 border=0><tr><td align="center">
<table cellspacing=0 cellpadding=5 bgcolor="#eeeeff"><tr><td align="left">
<pre>
<!-- END HEADER -->
#include &lt;u.h&gt;
#include &lt;libc.h&gt;
#include &lt;draw.h&gt;
#include &lt;event.h&gt;

int N = 20, refresh = 0;

double dt = 0.01,
       xmin = -40,
       xmax = 40,
       ymin = -40,
       ymax = 40,
       v0 = 0.1;

#define mini(a,b) (((a)&lt;(b))?(a):(b))

typedef struct Particle Particle;
struct Particle {
       double x, y;
       double vx, vy;
       double ax, ay;
       double prevx, prevy;
       Image* col;
};

int colors[] = {
             DBlack,
             DRed,
             DGreen,
             DBlue,
             DCyan,
             DMagenta,
             DDarkyellow,
             DDarkgreen,
             DPalegreen,
             DMedgreen,
             DDarkblue,
             DPalebluegreen,
             DPaleblue,
             DBluegreen,
             DGreygreen,
             DPalegreygreen,
             DYellowgreen,
             DMedblue,
             DGreyblue,
             DPalegreyblue,
             DPurpleblue
};

Particle *A, *B;
Particle *prev, *cur;

void
reset(void)
{
       int j, grid = sqrt(N)+0.5;
       Particle *p;
       draw(screen, screen-&gt;r, display-&gt;white, 0, ZP);
       for(j=0;j&lt;N;j++) {
               p = prev+j;
               p-&gt;x = 2*(j%grid)+frand()/2;
               p-&gt;y = 2*(j/grid)+frand()/2;
               p-&gt;vx = 1.*v0*frand();
               p-&gt;vy = 1.*v0*frand();
               p-&gt;prevx = p-&gt;x - p-&gt;vx * dt;
               p-&gt;prevy = p-&gt;y - p-&gt;vy * dt;
               p-&gt;col = allocimage(display, Rect(0,0,1,1), screen-&gt;chan, 1, colors[rand()%(sizeof(colors)/sizeof(int))]);
               if(!p-&gt;col) sysfatal("allocimage");
       }
}

void
usage(void)
{
       print("USAGE: mole options\n");
       print(" -N number of particles [20]\n");
       print(" -x left boundary [-40]\n");
       print(" -X right boundary [40]\n");
       print(" -y top boundary [-40]\n");
       print(" -Y bottom boundary [40]\n");
       print(" -t time step [0.01]\n");
       print(" -v maximum start velocity [0.1]\n");
       print(" -F clear every &lt;n&gt; frames (0:off) [0]\n");
       exits("usage");
}

void
main(int argc, char** argv)
{
       int i, j;
       Particle *p, *q;
       double dx, dx1, dx2, dy, dy1, dy2, R, F;
       char* f;

       #define FARG(c, v) case c: if(!(f=ARGF())) usage(); v = atof(f); break;
       ARGBEGIN {
       case 'N': if(!(f=ARGF())) usage(); N = atoi(f); break;
       case 'F': if(!(f=ARGF())) usage(); refresh = atoi(f); break;
       FARG('v', v0);
       FARG('x', xmin);
       FARG('X', xmax);
       FARG('y', ymin);
       FARG('Y', ymax);
       FARG('t', dt);
       default: usage();
       } ARGEND;

       A = calloc(sizeof(Particle), N);
       B = calloc(sizeof(Particle), N);
       prev = A;
       cur = B;
       srand(time(0));
       initdraw(0, 0, "Molecular Dynamics");
       einit(Emouse | Ekeyboard);
       reset();

       i=0;
       while(1) {
               if(refresh &amp;&amp; ((++i)%refresh)==0) draw(screen, screen-&gt;r, display-&gt;white, 0, ZP);
               memset(cur, 0, sizeof(Particle) * N);
               for(p=prev;p&lt;prev+N;p++) {
                       for(q=prev;q&lt;p;q++) {
                               dx1 = fabs(p-&gt;x - q-&gt;x);
                               dx2 = xmax - xmin - dx1;
                               dx = mini(dx1, dx2);
                               dy1 = fabs(p-&gt;y - q-&gt;y);
                               dy2 = ymax - ymin - dy1;
                               dy = mini(dy1, dy2);
                               R = dx*dx + dy*dy;
                               if(R &gt;= 9) continue;
                               R = 1/sqrt(R);
                               double R2, R4, R6, R12;
                               R2 = R * R;
                               R4 = R2 * R2;
                               R6 = R4 * R2;
                               R12 = R6 * R6;
                               F = 24*(2*R12 - R6);
                               if(p-&gt;x &lt; q-&gt;x) dx = -dx;
                               if(p-&gt;y &lt; q-&gt;y) dy = -dy;
                               if(dx1 &gt; dx2) dx = -dx;
                               if(dy1 &gt; dy2) dy = -dy;
                               dx *= F;
                               dy *= F;
                               (p-prev+cur)-&gt;ax += dx;
                               (p-prev+cur)-&gt;ay += dy;
                               (q-prev+cur)-&gt;ax -= dx;
                               (q-prev+cur)-&gt;ay -= dy;
                       }
               }
               for(j=0;j&lt;N;j++) {
                       int x, y;
                       p = prev+j;
                       q = cur+j;
                       q-&gt;x = 2*p-&gt;x - p-&gt;prevx + q-&gt;ax * dt*dt;
                       q-&gt;y = 2*p-&gt;y - p-&gt;prevy + q-&gt;ay * dt*dt;
                       q-&gt;vx = (q-&gt;x - p-&gt;prevx) / (2*dt);
                       q-&gt;vy = (q-&gt;y - p-&gt;prevy) / (2*dt);
                       q-&gt;prevx = p-&gt;x;
                       q-&gt;prevy = p-&gt;y;
                       if(q-&gt;x &gt; xmax) {q-&gt;x -= xmax - xmin; q-&gt;prevx -= xmax - xmin;}
                       if(q-&gt;x &lt; xmin) {q-&gt;x += xmax - xmin; q-&gt;prevx += xmax - xmin;}
                       if(q-&gt;y &gt; ymax) {q-&gt;y -= ymax - ymin; q-&gt;prevy -= ymax - ymin;}
                       if(q-&gt;y &lt; ymin) {q-&gt;y += ymax - ymin; q-&gt;prevy += ymax - ymin;}
                       q-&gt;col = p-&gt;col;
                       x = (screen-&gt;r.max.x - screen-&gt;r.min.x) * (q-&gt;x - xmin) / (xmax - xmin) + screen-&gt;r.min.x;
                       y = (screen-&gt;r.max.y - screen-&gt;r.min.y) * (q-&gt;y - ymin) / (ymax - ymin) + screen-&gt;r.min.y;
                       draw(screen, Rect(x, y, x+1, y+1), p-&gt;col, 0, ZP);
               }

               Particle* tmp = prev;
               prev = cur;
               cur = tmp;
               flushimage(display, 1);


               if(ecankbd()) {
                       switch(ekbd()) {
                               case 'q': exits(0); break;
                               case 'r': reset(); break;
                               case 'f': draw(screen, screen-&gt;r, display-&gt;white, 0, ZP); break;
                       }
               }
       }
}

void
eresized(int new)
{
       if(new) getwindow(display, Refnone);
}
<!-- BEGIN TAIL -->
</pre>
</td></tr></table>
</td></tr></table>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<p style="line-height: 1.2em; margin-left: 1.00in; text-indent: 0.00in; margin-right: 1.00in; margin-top: 0; margin-bottom: 0; text-align: center;">
<span style="font-size: 10pt"></span></p>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.50in"></p>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.33in"></p>
<center><table border="0"><tr>
<td valign="middle"><a href="http://www.alcatel-lucent.com/"><img border="0" src="/plan9/img/logo_ft.gif" alt="Bell Labs" />
</a></td>
<td valign="middle"><a href="http://www.opensource.org"><img border="0" alt="OSI certified" src="/plan9/img/osi-certified-60x50.gif" />
</a></td>
<td><img style="padding-right: 45px;" alt="Powered by Plan 9" src="/plan9/img/power36.gif" />
</td>
</tr></table></center>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<center>
<span style="font-size: 10pt">(<a href="/plan9/">Return to Plan 9 Home Page</a>)</span>
</center>
<p style="margin-top: 0; margin-bottom: 0.17in"></p>
<center><font size=-1>
<span style="font-size: 10pt"><a href="http://www.lucent.com/copyright.html">Copyright</a></span>
<span style="font-size: 10pt">© 2009 Alcatel-Lucent.</span>
<span style="font-size: 10pt">All Rights Reserved.</span>
<br />
<span style="font-size: 10pt">Comments to</span>
<span style="font-size: 10pt"><a href="mailto:[email protected]">[email protected]</a>.</span>
</font></center>
</body>
</html>