source: sasview/sanscalculator/src/sans/calculator/sans_gen.py @ d7b6913

ESS_GUIESS_GUI_DocsESS_GUI_batch_fittingESS_GUI_bumps_abstractionESS_GUI_iss1116ESS_GUI_iss879ESS_GUI_iss959ESS_GUI_openclESS_GUI_orderingESS_GUI_sync_sascalccostrafo411magnetic_scattrelease-4.1.1release-4.1.2release-4.2.2release_4.0.1ticket-1009ticket-1094-headlessticket-1242-2d-resolutionticket-1243ticket-1249ticket885unittest-saveload
Last change on this file since d7b6913 was d7b6913, checked in by Jae Cho <jhjcho@…>, 11 years ago

sans gen utest

  • Property mode set to 100644
File size: 36.5 KB
Line 
1"""
2SANS generic computation and sld file readers
3"""
4from sans.models.BaseComponent import BaseComponent
5import sans.models.sans_extension.sld2i as mod
6from periodictable import formula
7import numpy
8import os
9
10MFactor_AM = 2.853E-12
11MFactor_mT = 2.3164E-9
12METER2ANG = 1.0E+10
13
14def mag2sld(mag, v_unit=None):
15    """
16    Convert magnetization to magnatic SLD
17    sldm = Dm * mag where Dm = gamma * classical elec. radius/(2*Bohr magneton)
18    Dm ~ 2.853E-12 [A^(-2)] ==> Shouldn't be 2.90636E-12 [A^(-2)]???
19    """ 
20    if v_unit == "A/m":
21        factor = MFactor_AM
22    elif v_unit == "mT":
23        factor = MFactor_mT
24    else:
25        raise ValueError, "Invalid valueunit"
26    sld_m = factor * mag
27    return sld_m
28
29class GenSAS(BaseComponent):
30    """
31    Generic SAS computation Model based on sld (n & m) arrays
32    """
33    def __init__(self):
34        """
35        Init
36       
37        :Params sld_data: MagSLD object
38        """
39        # Initialize BaseComponent
40        BaseComponent.__init__(self)
41        self.sld_data = None
42        self.data_pos_unit = None
43        self.data_x = None
44        self.data_y = None
45        self.data_z = None
46        self.data_sldn = None
47        self.data_mx = None
48        self.data_my = None
49        self.data_mz = None
50        self.volume = 1000 #[A^3]
51        ## Name of the model
52        self.name = "GenSAS"
53        ## Define parameters
54        self.params = {}
55        self.params['scale']       = 1.0
56        self.params['background']  = 0.0
57        self.params['Up_frac_in']     = 0.5
58        self.params['Up_frac_out']    = 0.5
59        self.params['Up_theta']  = 0.0
60        self.description='GenSAS'
61        ## Parameter details [units, min, max]
62        self.details = {}
63        self.details['scale']      = ['', None, None]
64        self.details['background'] = ['[1/cm]', None, None]
65        self.details['Up_frac_in']    = ['[u/(u+d)]', None, None]
66        self.details['Up_frac_out']   = ['[u/(u+d)]', None, None]
67        self.details['Up_theta'] = ['[deg]', None, None]
68        # fixed parameters
69        self.fixed=[]
70       
71    def set_pixel_volume(self, volume):     
72        """
73        Set the volume of a pixel in (A^3) unit
74        """
75        self.volume = volume
76       
77    def _gen(self, x, y, i):
78        """
79        Evaluate the function
80        :Param x: array of x-values
81        :Param y: array of y-values
82        :Param i: array of initial i-value
83        :return: function value
84        """
85        len_x = len(self.data_x)
86        len_q = len(x)
87        model = mod.new_GenI(len_x, self.data_x, self.data_y, self.data_z, 
88                             self.data_sldn, self.data_mx, self.data_my, 
89                             self.data_mz, self.params['Up_frac_in'], 
90                             self.params['Up_frac_out'], 
91                             self.params['Up_theta'])
92        mod.genicom(model, len_q, x, y, i)
93        return  self.params['scale'] * i * self.volume \
94                + self.params['background']
95       
96    def set_sld_data(self, sld_data=None):   
97        """
98        Sets sld_data
99        """
100        self.sld_data = sld_data
101        self.data_pos_unit = sld_data.pos_unit
102        self.data_x = sld_data.pos_x
103        self.data_y = sld_data.pos_y
104        self.data_z = sld_data.pos_z
105        self.data_sldn = sld_data.sld_n
106        self.data_mx = sld_data.sld_mx
107        self.data_my = sld_data.sld_my
108        self.data_mz = sld_data.sld_mz
109       
110    def getProfile(self):
111        """
112        Get SLD profile
113       
114        : return: sld_data
115        """
116        return self.sld_data
117     
118    def run(self, x = 0.0):
119        """
120        Evaluate the model
121        :param x: simple value
122        :return: (I value)
123        """
124        if x.__class__.__name__ == 'list':
125            i_out = numpy.zeros_like(x[0])
126            y_in = numpy.zero_like(x[0])
127            # 1D I is found at y =0 in the 2D pattern
128            return self._gen(x[0],y_in, i_out )
129        else:
130            msg = "Q must be given as list of qx's and qy's"
131            raise ValueError, msg
132   
133    def runXY(self, x = 0.0):
134        """
135        Evaluate the model
136        :param x: simple value
137        :return: I value
138        :Use this runXY() for the computation
139        """
140        if x.__class__.__name__ == 'list':
141            i_out = numpy.zeros_like(x[0])
142            import time
143            s=time.time()
144            out = self._gen(x[0], x[1], i_out)
145            print "i_out_time",time.time()-s
146            return out
147        else:
148            msg = "Q must be given as list of qx's and qy's"
149            raise ValueError, msg
150       
151    def evalDistribution(self, qdist):
152        """
153        Evaluate a distribution of q-values.
154        * For 1D, a numpy array is expected as input:
155            evalDistribution(q)   
156        where q is a numpy array.
157        * For 2D, a list of numpy arrays are expected: [qx_prime,qy_prime],
158          where 1D arrays, 
159        :param qdist: ndarray of scalar q-values or list [qx,qy]
160                    where qx,qy are 1D ndarrays
161        """
162        if qdist.__class__.__name__ == 'list':
163            out = self.runXY(qdist)
164            return out
165        else:
166            mesg = "evalDistribution is expecting an ndarray of "
167            mesg += "a list [qx,qy] where qx,qy are arrays."
168            raise RuntimeError, mesg
169     
170class OMF2SLD:
171    """
172    Convert OMFData to MAgData
173    """
174    def __init__(self): 
175        """
176        Init
177        """
178        self.pos_x = None
179        self.pos_y = None
180        self.pos_z = None
181        self.mx = None
182        self.my = None
183        self.mz = None
184        self.sld_n = None
185        self.output = None
186        self.omfdata = None
187   
188    def set_data(self, omfdata, shape='rectangular'):
189        """
190        Set all data
191        """
192        self.omfdata = omfdata
193        length = int(omfdata.xnodes * omfdata.ynodes * omfdata.znodes)
194        pos_x = numpy.arange(omfdata.xmin, 
195                             omfdata.xnodes*omfdata.xstepsize + omfdata.xmin, 
196                             omfdata.xstepsize)
197        pos_y = numpy.arange(omfdata.ymin, 
198                             omfdata.ynodes*omfdata.ystepsize + omfdata.ymin, 
199                             omfdata.ystepsize)
200        pos_z = numpy.arange(omfdata.zmin, 
201                             omfdata.znodes*omfdata.zstepsize + omfdata.zmin, 
202                             omfdata.zstepsize)
203        self.pos_x = numpy.tile(pos_x, int(omfdata.ynodes * omfdata.znodes))
204        self.pos_y = pos_y.repeat(int(omfdata.xnodes))
205        self.pos_y = numpy.tile(self.pos_y, int(omfdata.znodes))
206        self.pos_z = pos_z.repeat(int(omfdata.xnodes * omfdata.ynodes))
207        self.mx = omfdata.mx
208        self.my = omfdata.my
209        self.mz = omfdata.mz
210        self.sld_n = numpy.zeros(length)
211           
212        if omfdata.mx == None:
213            self.mx = numpy.zeros(length)
214        if omfdata.my == None:
215            self.my = numpy.zeros(length)
216        if omfdata.mz == None:
217            self.mz = numpy.zeros(length)
218       
219        self._check_data_length(length)
220        self.remove_null_points()
221        mask = numpy.ones(len(self.sld_n), dtype=bool)
222        if shape == 'ellipsoid':
223            try:
224                # Pixel (step) size included
225                x_r = (max(self.pos_x) - min(self.pos_x) + \
226                       omfdata.xstepsize) / 2.0
227                y_r = (max(self.pos_y) - min(self.pos_y) + \
228                       omfdata.ystepsize) / 2.0
229                z_r = (max(self.pos_z) - min(self.pos_z) + \
230                       omfdata.zstepsize) / 2.0
231                x_dir2 = (self.pos_x / x_r) * (self.pos_x / x_r)
232                y_dir2 = (self.pos_y / y_r) * (self.pos_y / y_r)
233                z_dir2 = (self.pos_z / z_r) * (self.pos_z / z_r)
234                mask = (x_dir2 + y_dir2 + z_dir2) <= 1
235            except:
236                pass
237        self.output = MagSLD(self.pos_x[mask], self.pos_y[mask], 
238                             self.pos_z[mask], self.sld_n[mask], 
239                             self.mx[mask], self.my[mask], self.mz[mask])
240        self.output.set_pix_type('pixel')
241        self.output.set_pixel_symbols('pixel')
242       
243    def get_omfdata(self):
244        """
245        Return all data
246        """
247        return self.omfdata
248   
249    def get_output(self):
250        """
251        Return output
252        """
253        return self.output
254   
255    def _check_data_length(self, length):
256        """
257        Check if the data lengths are consistent
258        :Params length: data length
259        """
260        msg = "Error: Inconsistent data length."
261        if len(self.pos_x) != length:
262            raise ValueError, msg
263        if len(self.pos_y) != length:
264            raise ValueError, msg
265        if len(self.pos_z) != length:
266            raise ValueError, msg
267        if len(self.mx) != length:
268            raise ValueError, msg
269        if len(self.my) != length:
270            raise ValueError, msg
271        if len(self.mz) != length:
272            raise ValueError, msg
273       
274    def remove_null_points(self, remove=False):
275        """
276        Removes any mx, my, and mz = 0 points
277        """
278        if remove:
279            is_nonzero = (numpy.fabs(self.mx) + numpy.fabs(self.my) + 
280                          numpy.fabs(self.mz)).nonzero() 
281            if len(is_nonzero[0]) > 0: 
282                self.pos_x = self.pos_x[is_nonzero]
283                self.pos_y = self.pos_y[is_nonzero]
284                self.pos_z = self.pos_z[is_nonzero]
285                self.sld_n = self.sld_n[is_nonzero]
286                self.mx = self.mx[is_nonzero]
287                self.my = self.my[is_nonzero]
288                self.mz = self.mz[is_nonzero]
289        self.pos_x -= (min(self.pos_x) + max(self.pos_x)) / 2.0
290        self.pos_y -= (min(self.pos_y) + max(self.pos_y)) / 2.0
291        self.pos_z -= (min(self.pos_z) + max(self.pos_z)) / 2.0
292 
293    def get_magsld(self):
294        """
295        return MagSLD
296        """
297        return self.output
298   
299       
300class OMFReader:
301    """
302    Class to load omf/ascii files (3 columns w/header).
303    """
304    ## File type
305    type_name = "OMF ASCII"
306   
307    ## Wildcards
308    type = ["OMF files (*.OMF, *.omf)|*.omf"]
309    ## List of allowed extensions
310    ext = ['.omf', '.OMF']
311       
312    def read(self, path):
313        """
314        Load data file
315        :param path: file path
316        :return: x, y, z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz
317        """
318        data_conv_m = None
319        desc = ""
320        mx = numpy.zeros(0)
321        my = numpy.zeros(0)
322        mz = numpy.zeros(0)
323        try:
324            data_conv_val = None
325            data_conv_mesh = None
326            input_f = open(path, 'rb')
327            buff = input_f.read()
328            lines = buff.split('\n')
329            input_f.close()
330            output = OMFData()
331            valueunit = None
332            for line in lines:
333                toks = line.split()
334                # Read data
335                try:
336                    _mx = float(toks[0])
337                    _my = float(toks[1])
338                    _mz = float(toks[2])
339                    _mx = mag2sld(_mx, valueunit)
340                    _my = mag2sld(_my, valueunit)
341                    _mz = mag2sld(_mz, valueunit)
342                    mx = numpy.append(mx, _mx)
343                    my = numpy.append(my, _my)
344                    mz = numpy.append(mz, _mz)
345                except:
346                    # Skip non-data lines
347                    pass
348                #Reading Header; Segment count ignored
349                s_line = line.split(":", 1)
350                if s_line[0].lower().count("oommf") > 0:
351                    oommf = s_line[1].lstrip()
352                if s_line[0].lower().count("title") > 0:
353                    title = s_line[1].lstrip()
354                if s_line[0].lower().count("desc") > 0:
355                    desc += s_line[1].lstrip()
356                    desc += '\n'
357                if s_line[0].lower().count("meshtype") > 0:
358                    meshtype = s_line[1].lstrip()
359                if s_line[0].lower().count("meshunit") > 0:
360                    meshunit = s_line[1].lstrip()
361                    if meshunit.count("m") < 1:
362                        msg = "Error: \n"
363                        msg += "We accept only m as meshunit"
364                        raise ValueError, msg
365                if s_line[0].lower().count("xbase") > 0:
366                    xbase = s_line[1].lstrip()
367                if s_line[0].lower().count("ybase") > 0:
368                    ybase = s_line[1].lstrip()
369                if s_line[0].lower().count("zbase") > 0:
370                    zbase = s_line[1].lstrip()
371                if s_line[0].lower().count("xstepsize") > 0:
372                    xstepsize = s_line[1].lstrip()
373                if s_line[0].lower().count("ystepsize") > 0:
374                    ystepsize = s_line[1].lstrip()
375                if s_line[0].lower().count("zstepsize") > 0:
376                    zstepsize = s_line[1].lstrip()
377                if s_line[0].lower().count("xnodes") > 0:
378                    xnodes = s_line[1].lstrip()
379                if s_line[0].lower().count("ynodes") > 0:
380                    ynodes = s_line[1].lstrip()
381                if s_line[0].lower().count("znodes") > 0:
382                    znodes = s_line[1].lstrip()
383                if s_line[0].lower().count("xmin") > 0:
384                    xmin = s_line[1].lstrip()
385                if s_line[0].lower().count("ymin") > 0:
386                    ymin = s_line[1].lstrip()
387                if s_line[0].lower().count("zmin") > 0:
388                    zmin = s_line[1].lstrip()
389                if s_line[0].lower().count("xmax") > 0:
390                    xmax = s_line[1].lstrip()
391                if s_line[0].lower().count("ymax") > 0:
392                    ymax = s_line[1].lstrip()
393                if s_line[0].lower().count("zmax") > 0:
394                    zmax = s_line[1].lstrip()
395                if s_line[0].lower().count("valueunit") > 0:
396                    valueunit = s_line[1].lstrip().rstrip()
397                if s_line[0].lower().count("valuemultiplier") > 0:
398                    valuemultiplier = s_line[1].lstrip()
399                if s_line[0].lower().count("valuerangeminmag") > 0:
400                    valuerangeminmag = s_line[1].lstrip()
401                if s_line[0].lower().count("valuerangemaxmag") > 0:
402                    valuerangemaxmag = s_line[1].lstrip()
403                if s_line[0].lower().count("end") > 0:
404                    #output.set_sldms(mx, my, mz)   
405                    output.filename = os.path.basename(path)
406                    output.oommf = oommf
407                    output.title = title
408                    output.desc = desc
409                    output.meshtype = meshtype
410                    output.xbase = float(xbase) * METER2ANG
411                    output.ybase = float(ybase) * METER2ANG
412                    output.zbase = float(zbase) * METER2ANG
413                    output.xstepsize = float(xstepsize) * METER2ANG
414                    output.ystepsize = float(ystepsize) * METER2ANG
415                    output.zstepsize = float(zstepsize) * METER2ANG
416                    output.xnodes = float(xnodes)
417                    output.ynodes = float(ynodes)
418                    output.znodes = float(znodes)
419                    output.xmin = float(xmin) * METER2ANG
420                    output.ymin = float(ymin) * METER2ANG
421                    output.zmin = float(zmin) * METER2ANG
422                    output.xmax = float(xmax) * METER2ANG
423                    output.ymax = float(ymax) * METER2ANG
424                    output.zmax = float(zmax) * METER2ANG
425                    output.valuemultiplier = valuemultiplier
426                    output.valuerangeminmag = mag2sld(float(valuerangeminmag),\
427                                                      valueunit)
428                    output.valuerangemaxmag = mag2sld(float(valuerangemaxmag),\
429                                                      valueunit)
430            output.set_m(mx, my, mz)
431            return output
432        except:
433            msg = "%s is not supported: \n" % path
434            msg += "We accept only Text format OMF file."
435            raise RuntimeError, msg
436
437class PDBReader:
438    """
439    PDB reader class: limited for reading the lines starting with 'ATOM'
440    """
441    type_name = "PDB"
442    ## Wildcards
443    type = ["pdb files (*.PDB, *.pdb)|*.pdb"]
444    ## List of allowed extensions
445    ext = ['.pdb', '.PDB']
446   
447    def read(self, path):
448        """
449        Load data file
450       
451        :param path: file path
452       
453        :return: MagSLD
454       
455        :raise RuntimeError: when the file can't be opened
456        """
457        pos_x = numpy.zeros(0)
458        pos_y = numpy.zeros(0)
459        pos_z = numpy.zeros(0)
460        sld_n = numpy.zeros(0)
461        sld_mx = numpy.zeros(0)
462        sld_my = numpy.zeros(0)
463        sld_mz = numpy.zeros(0)
464        pix_symbol = numpy.zeros(0)
465        try:
466            input_f = open(path, 'rb')
467            buff = input_f.read()
468            lines = buff.split('\n')
469            input_f.close()
470            for line in lines:
471                try:
472                    #toks = line.split()
473                    # check if line starts with "ATOM"
474                    if line[0:6].strip().count('ATM') > 0 or \
475                                line[0:6].strip() == 'ATOM':
476                        # define fields of interest
477                        atom_id = line[6:11].strip()
478                        atom_name = line[12:16].strip()
479                        try:
480                            float(line[12])
481                            atom_name = atom_name[1].upper()
482                        except:
483                            if len(atom_name) == 4:
484                                atom_name = atom_name[0].upper()
485                            elif line[12] != ' ': 
486                                atom_name = atom_name[0].upper() + \
487                                        atom_name[1].lower() 
488                            else:
489                                atom_name = atom_name[0].upper()
490                        #res_name = line[17:20].strip()
491                        #chain_name = line[21:22].strip()
492                        _pos_x = float(line[30:38].strip())
493                        _pos_y = float(line[38:46].strip())
494                        _pos_z = float(line[46:54].strip())
495                       
496                        pos_x = numpy.append(pos_x, _pos_x)
497                        pos_y = numpy.append(pos_y, _pos_y)
498                        pos_z = numpy.append(pos_z, _pos_z)
499                        try:
500                            #from periodictable import nsf
501                            #val = nsf.neutron_sld(atom_name)
502                            val = formula(atom_name).atoms.keys()[0].neutron.b_c
503                            # sld in Ang unit (from fm)
504                            val = float(val)
505                            val *= 1.0e-5
506                            sld_n = numpy.append(sld_n, val)
507                        except:
508                            print "Error: set the sld of %s to zero"% atom_name
509                            sld_n = numpy.append(sld_n,  0.0)                     
510                        sld_mx = numpy.append(sld_mx, 0)
511                        sld_my = numpy.append(sld_my, 0)
512                        sld_mz = numpy.append(sld_mz, 0)
513                        pix_symbol = numpy.append(pix_symbol, atom_name)
514                except:
515                    pass
516            #print pix_symbol, pos_x
517            pos_x -= (min(pos_x) + max(pos_x)) / 2.0
518            pos_y -= (min(pos_y) + max(pos_y)) / 2.0
519            pos_z -= (min(pos_z) + max(pos_z)) / 2.0
520
521            output = MagSLD(pos_x, pos_y, pos_z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz)
522            #output.set_sldms(0, 0, 0)
523            output.filename = os.path.basename(path)
524            output.set_pix_type('atom')
525            output.set_pixel_symbols(pix_symbol)
526            output.set_nodes()
527            output.sld_unit = 'A'
528            return output
529        except:
530            RuntimeError, "%s is not a sld file" % path
531
532    def write(self, path, data):
533        """
534        Write
535        """
536        #Not implemented
537        print "Not implemented... "
538
539class SLDReader:
540    """
541    Class to load ascii files (7 columns).
542    """
543    ## File type
544    type_name = "SLD ASCII"
545   
546    ## Wildcards
547    type = ["sld files (*.SLD, *.sld)|*.sld",
548            "txt files (*.TXT, *.txt)|*.txt"]
549    ## List of allowed extensions
550    ext = ['.txt', '.TXT', '.sld', 'SLD', '.*']
551   
552    def read(self, path):
553        """
554        Load data file
555       
556        :param path: file path
557       
558        :return MagSLD: x, y, z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz
559       
560        :raise RuntimeError: when the file can't be opened
561        :raise ValueError: when the length of the data vectors are inconsistent
562        """
563        pos_x = numpy.zeros(0)
564        pos_y = numpy.zeros(0)
565        pos_z = numpy.zeros(0)
566        sld_n = numpy.zeros(0)
567        sld_mx = numpy.zeros(0)
568        sld_my = numpy.zeros(0)
569        sld_mz = numpy.zeros(0)
570        try:
571            input_f = open(path, 'rb')
572            buff = input_f.read()
573            lines = buff.split('\n')
574            input_f.close()
575            for line in lines:
576                toks = line.split()
577                try:
578                    _pos_x = float(toks[0])
579                    _pos_y = float(toks[1])
580                    _pos_z = float(toks[2])
581                    _sld_n = float(toks[3])
582                    _sld_mx = float(toks[4])
583                    _sld_my = float(toks[5])
584                    _sld_mz = float(toks[6])
585
586                    pos_x = numpy.append(pos_x, _pos_x)
587                    pos_y = numpy.append(pos_y, _pos_y)
588                    pos_z = numpy.append(pos_z, _pos_z)
589                    sld_n = numpy.append(sld_n, _sld_n)
590                    sld_mx = numpy.append(sld_mx, _sld_mx)
591                    sld_my = numpy.append(sld_my, _sld_my)
592                    sld_mz = numpy.append(sld_mz, _sld_mz)
593                except:
594                    # Skip non-data lines
595                    pass
596            pos_x -= (min(pos_x) + max(pos_x)) / 2.0
597            pos_y -= (min(pos_y) + max(pos_y)) / 2.0
598            pos_z -= (min(pos_z) + max(pos_z)) / 2.0
599
600            output = MagSLD(pos_x, pos_y, pos_z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz)
601            output.filename = os.path.basename(path)
602            output.set_pix_type('pixel')
603            output.set_pixel_symbols('pixel')
604            return output
605        except:
606            RuntimeError, "%s is not a sld file" % path
607       
608    def write(self, path, data):
609        """
610        Write sld file
611       
612        :Param path: file path
613        :Param data: MagSLD data object
614        """
615        if path == None:
616            raise ValueError, "Missing the file path."
617        if data == None:
618            raise ValueError, "Missing the data to save."
619       
620        x_val = data.pos_x
621        y_val = data.pos_y
622        z_val = data.pos_z
623       
624        length = len(x_val)
625       
626        sld_n = data.sld_n
627        if sld_n == None:
628            sld_n = numpy.zerros(length)
629           
630        sld_mx = data.sld_mx
631        if sld_mx == None:
632            sld_mx = numpy.zerros(length)
633            sld_my = numpy.zerros(length)
634            sld_mz = numpy.zerros(length)
635        else:
636            sld_my = data.sld_my
637            sld_mz = data.sld_mz
638           
639        out = open(path, 'w')
640        # First Line: Column names
641        out.write("X  Y  Z  SLDN  SLDMx  SLDMy  SLDMz")
642        for ind in range(length):
643            out.write("\n%g  %g  %g  %g  %g  %g  %g" % (x_val[ind], y_val[ind], 
644                                                    z_val[ind], sld_n[ind], 
645                                                    sld_mx[ind], sld_my[ind], 
646                                                    sld_mz[ind])) 
647        out.close()       
648           
649           
650class OMFData:
651    """
652    OMF Data.
653    """
654    _meshunit = "A"
655    _valueunit = "A^(-2)"
656    def __init__(self):
657        """
658        Init for mag SLD
659        """
660        self.filename = 'default'
661        self.oommf = ''
662        self.title = ''
663        self.desc = ''
664        self.meshtype = ''
665        self.meshunit = self._meshunit
666        self.valueunit = self._valueunit
667        self.xbase = 0.0
668        self.ybase = 0.0
669        self.zbase = 0.0
670        self.xstepsize = 6.0
671        self.ystepsize = 6.0
672        self.zstepsize = 6.0
673        self.xnodes = 10.0
674        self.ynodes = 10.0
675        self.znodes = 10.0
676        self.xmin = 0.0
677        self.ymin = 0.0
678        self.zmin = 0.0
679        self.xmax = 60.0
680        self.ymax = 60.0
681        self.zmax = 60.0
682        self.mx = None
683        self.my = None
684        self.mz = None
685        self.valuemultiplier = 1.
686        self.valuerangeminmag = 0
687        self.valuerangemaxmag = 0
688       
689    def __str__(self):
690        """
691        doc strings
692        """
693        _str =  "Type:            %s\n" % self.__class__.__name__
694        _str += "File:            %s\n" % self.filename
695        _str += "OOMMF:           %s\n" % self.oommf
696        _str += "Title:           %s\n" % self.title
697        _str += "Desc:            %s\n" % self.desc
698        _str += "meshtype:        %s\n" % self.meshtype
699        _str += "meshunit:        %s\n" % str(self.meshunit)
700        _str += "xbase:           %s [%s]\n" % (str(self.xbase), self.meshunit)
701        _str += "ybase:           %s [%s]\n" % (str(self.ybase), self.meshunit)
702        _str += "zbase:           %s [%s]\n" % (str(self.zbase), self.meshunit)
703        _str += "xstepsize:       %s [%s]\n" % (str(self.xstepsize), 
704                                                self.meshunit)
705        _str += "ystepsize:       %s [%s]\n" % (str(self.ystepsize), 
706                                                self.meshunit)
707        _str += "zstepsize:       %s [%s]\n" % (str(self.zstepsize), 
708                                                self.meshunit)
709        _str += "xnodes:          %s\n" % str(self.xnodes)
710        _str += "ynodes:          %s\n" % str(self.ynodes)
711        _str += "znodes:          %s\n" % str(self.znodes)
712        _str += "xmin:            %s [%s]\n" % (str(self.xmin), self.meshunit)
713        _str += "ymin:            %s [%s]\n" % (str(self.ymin), self.meshunit)
714        _str += "zmin:            %s [%s]\n" % (str(self.zmin), self.meshunit)
715        _str += "xmax:            %s [%s]\n" % (str(self.xmax), self.meshunit)
716        _str += "ymax:            %s [%s]\n" % (str(self.ymax), self.meshunit)
717        _str += "zmax:            %s [%s]\n" % (str(self.zmax), self.meshunit)
718        _str += "valueunit:       %s\n" % self.valueunit
719        _str += "valuemultiplier: %s\n" % str(self.valuemultiplier)
720        _str += "ValueRangeMinMag:%s [%s]\n" % (str(self.valuerangeminmag), 
721                                                 self.valueunit)
722        _str += "ValueRangeMaxMag:%s [%s]\n" % (str(self.valuerangemaxmag), 
723                                                 self.valueunit)
724        return _str
725   
726    def set_m(self, mx, my, mz):
727        """
728        Set the Mx, My, Mz values
729        """
730        self.mx = mx
731        self.my = my
732        self.mz = mz
733               
734class MagSLD:
735    """
736    Magnetic SLD.
737    """
738    pos_x = None
739    pos_y = None
740    pos_z = None
741    sld_n = None
742    sld_mx = None
743    sld_my = None
744    sld_mz = None
745    # Units
746    _pos_unit = 'A'
747    _sld_unit = '1/A^(2)'
748    _pix_type = 'pixel'
749   
750    def __init__(self, pos_x, pos_y, pos_z, sld_n=None, 
751                 sld_mx=None, sld_my=None, sld_mz=None):
752        """
753        Init for mag SLD
754        :params : All should be numpy 1D array
755        """
756        self.is_data = True
757        self.filename = ''
758        self.xstepsize = 6.0
759        self.ystepsize = 6.0
760        self.zstepsize = 6.0
761        self.xnodes = 10.0
762        self.ynodes = 10.0
763        self.znodes = 10.0
764        self.has_stepsize = False
765        self.pos_unit = self._pos_unit
766        self.sld_unit = self._sld_unit
767        self.pix_type = 'pixel'
768        self.pos_x = pos_x
769        self.pos_y = pos_y
770        self.pos_z = pos_z
771        self.sld_n = sld_n
772        self.sld_mx = sld_mx
773        self.sld_my = sld_my
774        self.sld_mz = sld_mz
775        self.sld_m = None
776        self.sld_phi = None
777        self.sld_theta = None
778        self.pix_symbol = None
779        if sld_mx != None and sld_my != None and sld_mz != None:
780            self.set_sldms(sld_mx, sld_my, sld_mz)
781        self.set_nodes()
782                   
783    def __str__(self):
784        """
785        doc strings
786        """
787        _str =  "Type:       %s\n" % self.__class__.__name__
788        _str += "File:       %s\n" % self.filename
789        _str += "Axis_unit:  %s\n" % self.pos_unit
790        _str += "SLD_unit:   %s\n" % self.sld_unit
791        return _str
792   
793    def set_pix_type(self, pix_type):
794        """
795        Set pixel type
796        :Param pix_type: string, 'pixel' or 'atom'
797        """
798        self.pix_type = pix_type
799       
800    def set_sldn(self, sld_n):
801        """
802        Sets neutron SLD
803        """
804        if sld_n.__class__.__name__ == 'float':
805            if self.is_data:
806                # For data, put the value to only the pixels w non-zero M
807                is_nonzero = (numpy.fabs(self.sld_mx) + 
808                                  numpy.fabs(self.sld_my) + 
809                                  numpy.fabs(self.sld_mz)).nonzero() 
810                self.sld_n = numpy.zeros(len(self.pos_x))
811                if len(self.sld_n[is_nonzero]) > 0:
812                    self.sld_n[is_nonzero] = sld_n
813                else:
814                    self.sld_n.fill(sld_n)
815            else:
816                # For non-data, put the value to all the pixels
817                self.sld_n = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_n
818        else:
819            self.sld_n = sld_n
820           
821    def set_sldms(self, sld_mx, sld_my, sld_mz):
822        """
823        Sets (|m|, m_theta, m_phi)
824        """
825        if sld_mx.__class__.__name__ == 'float':
826            self.sld_mx = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_mx
827        else:
828            self.sld_mx = sld_mx
829        if sld_my.__class__.__name__ == 'float':
830            self.sld_my = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_my
831        else:
832            self.sld_my = sld_my
833        if sld_mz.__class__.__name__ == 'float':
834            self.sld_mz = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_mz
835        else:
836            self.sld_mz = sld_mz
837
838        sld_m = numpy.sqrt(sld_mx * sld_mx + sld_my * sld_my + \
839                                sld_mz * sld_mz) 
840        self.sld_m = sld_m
841   
842    def set_pixel_symbols(self, symbol='pixel'): 
843        """
844        Set pixel
845        :Params pixel: str; pixel or atomic symbol, or array of strings
846        """
847        if self.sld_n == None:
848            return
849        if symbol.__class__.__name__ == 'str':
850            self.pix_symbol = numpy.repeat(symbol, len(self.sld_n))
851        else:
852            self.pix_symbol = symbol
853
854    def get_sldn(self):
855        """
856        Returns nuclear sld
857        """
858        return self.sld_n
859   
860    def get_sld_mxyz(self):
861        """
862        Returns (sld_mx, sldmy, sld_mz)
863        """
864        return (self.sld_mx, self.sldmy, self.sld_mz)
865   
866    def get_sld_m(self):
867        """
868        Returns (sldm, sld_theta, sld_phi)
869        """
870        return (self.sldm, self.sld_theta, self.sld_phi)
871   
872    def set_nodes(self):
873        """
874        Set xnodes, ynodes, and znodes
875        """
876        self.set_stepsize()
877        if self.pix_type == 'pixel':
878            try:
879                xdist = (max(self.pos_x) - min(self.pos_x)) / self.xstepsize
880                ydist = (max(self.pos_y) - min(self.pos_y)) / self.ystepsize
881                zdist = (max(self.pos_z) - min(self.pos_z)) / self.zstepsize
882                self.xnodes = int(xdist) + 1
883                self.ynodes = int(ydist) + 1
884                self.znodes = int(zdist) + 1
885            except:
886                self.xnodes = None
887                self.ynodes = None
888                self.znodes = None
889        else:
890            self.xnodes = None
891            self.ynodes = None
892            self.znodes = None
893     
894    def set_stepsize(self):
895        """
896        Set xtepsize, ystepsize, and zstepsize
897        """
898        if self.pix_type == 'pixel':
899            try:
900                xpos_pre = self.pos_x[0]
901                ypos_pre = self.pos_y[0]
902                zpos_pre = self.pos_z[0]
903                for x_pos in self.pos_x:
904                    if xpos_pre != x_pos:
905                        self.xstepsize = numpy.fabs(x_pos - xpos_pre)
906                        break
907                for y_pos in self.pos_y:
908                    if ypos_pre != y_pos:
909                        self.ystepsize = numpy.fabs(y_pos - ypos_pre)
910                        break
911                for z_pos in self.pos_z:
912                    if zpos_pre != z_pos:
913                        self.zstepsize = numpy.fabs(z_pos - zpos_pre)
914                        break
915                self.has_stepsize = True
916            except:
917                self.xstepsize = None
918                self.ystepsize = None
919                self.zstepsize = None
920                self.has_stepsize = False
921        else:
922            self.xstepsize = None
923            self.ystepsize = None
924            self.zstepsize = None
925            self.has_stepsize = True
926        return self.xstepsize, self.ystepsize, self.zstepsize
927
928   
929def test_load():
930    from danse.common.plottools.arrow3d import Arrow3D
931    import os
932    dir = os.path.abspath(os.path.curdir)
933    print dir
934    for i in range(6):
935        dir, _ = os.path.split(dir)
936        tfile = os.path.join(dir, "test", "CoreXY_ShellZ.txt")
937        ofile = os.path.join(dir, "test", "A_Raw_Example-1.omf")
938        if os.path.isfile(tfile):
939            tfpath = tfile
940            ofpath = ofile
941            break
942    reader = SLDReader()
943    oreader = OMFReader()
944    output = reader.read(tfpath)
945    ooutput = oreader.read(ofpath)
946    foutput = OMF2SLD()
947    foutput.set_data(ooutput)
948
949    import matplotlib.pyplot as plt
950    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
951    fig = plt.figure()
952    ax = fig.gca(projection='3d')
953    ax.plot(output.pos_x, output.pos_y, output.pos_z, '.', c="g", 
954            alpha = 0.7, markeredgecolor='gray',rasterized=True)
955    gap = 7
956    max_mx = max(output.sld_mx)
957    max_my = max(output.sld_my)
958    max_mz = max(output.sld_mz)
959    max_m = max(max_mx,max_my,max_mz)
960    x2 = output.pos_x+output.sld_mx/max_m * gap
961    y2 = output.pos_y+output.sld_my/max_m * gap
962    z2 = output.pos_z+output.sld_mz/max_m * gap
963    x_arrow = numpy.column_stack((output.pos_x,x2))
964    y_arrow = numpy.column_stack((output.pos_y,y2))
965    z_arrow = numpy.column_stack((output.pos_z,z2))
966    unit_x2 = output.sld_mx / max_m
967    unit_y2 = output.sld_my / max_m
968    unit_z2 = output.sld_mz / max_m
969    color_x = numpy.fabs(unit_x2 * 0.8)
970    color_y = numpy.fabs(unit_y2 * 0.8)
971    color_z = numpy.fabs(unit_z2 * 0.8)
972    colors =  numpy.column_stack((color_x, color_y, color_z))
973    a = Arrow3D(None, x_arrow,y_arrow,z_arrow, colors, mutation_scale=10, lw=1, 
974                arrowstyle="->", color="y", alpha = 0.5)
975
976    ax.add_artist(a)
977    plt.show()
978   
979def test():
980    import os
981    dir = os.path.abspath(os.path.curdir)
982    for i in range(3):
983        dir, _ = os.path.split(dir)
984        #tfile = os.path.join(dir, "test", "C_Example_Converted.txt")
985        ofile = os.path.join(dir, "test", "A_Raw_Example-1.omf")
986        if os.path.isfile(ofile):
987            #tfpath = tfile
988            ofpath = ofile
989            break
990    #reader = SLDReader()
991    oreader = OMFReader()
992    #output = reader.read(tfpath)
993    ooutput = oreader.read(ofpath)
994    foutput = OMF2SLD() 
995    foutput.set_data(ooutput) 
996    writer =  SLDReader() 
997    writer.write(os.path.join(os.path.dirname(ofpath), "out.txt"), 
998                 foutput.output)
999    model = GenSAS()
1000    model.set_sld_data(foutput.output) 
1001    x = numpy.arange(1000)/10000. + 1e-5
1002    y = numpy.arange(1000)/10000. + 1e-5
1003    z = numpy.arange(1000)/10000. + 1e-5
1004    i = numpy.zeros(1000)
1005    out = model.runXY([x,y,i])
1006       
1007if __name__ == "__main__": 
1008    #test()
1009    test_load()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.