source: sasview/sanscalculator/src/sans/calculator/sans_gen.py @ dbc5dc9b

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 dbc5dc9b was dbc5dc9b, checked in by Jae Cho <jhjcho@…>, 11 years ago

added a pdb reader

  • Property mode set to 100644
File size: 35.6 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
6import numpy
7import os
8
9MFactor_AM = 2.853E-12
10MFactor_mT = 2.3164E-9
11METER2ANG = 1.0E+10
12
13def mag2sld(mag, v_unit=None):
14    """
15    Convert magnetization to magnatic SLD
16    sldm = Dm * mag where Dm = gamma * classical elec. radius/(2*Bohr magneton)
17    Dm ~ 2.853E-12 [A^(-2)] ==> Shouldn't be 2.90636E-12 [A^(-2)]???
18    """ 
19    if v_unit == "A/m":
20        factor = MFactor_AM
21    elif v_unit == "mT":
22        factor = MFactor_mT
23    else:
24        raise ValueError, "Invalid valueunit"
25    sld_m = factor * mag
26    return sld_m
27
28class GenSAS(BaseComponent):
29    """
30    Generic SAS computation Model based on sld (n & m) arrays
31    """
32    def __init__(self):
33        """
34        Init
35       
36        :Params sld_data: MagSLD object
37        """
38        # Initialize BaseComponent
39        BaseComponent.__init__(self)
40        self.sld_data = None
41        self.data_pos_unit = None
42        self.data_x = None
43        self.data_y = None
44        self.data_z = None
45        self.data_sldn = None
46        self.data_mx = None
47        self.data_my = None
48        self.data_mz = None
49        self.volume = 1000 #[A^3]
50        ## Name of the model
51        self.name = "GenSAS"
52        ## Define parameters
53        self.params = {}
54        self.params['scale']       = 1.0
55        self.params['background']  = 0.0
56        self.params['Up_frac_i']     = 1.0
57        self.params['Up_frac_f']    = 1.0
58        self.params['Up_theta']  = 0.0
59        self.description='GenSAS'
60        ## Parameter details [units, min, max]
61        self.details = {}
62        self.details['scale']      = ['', None, None]
63        self.details['background'] = ['[1/cm]', None, None]
64        self.details['Up_frac_i']    = ['[u/(u+d)]', None, None]
65        self.details['Up_frac_f']   = ['[u/(u+d)]', None, None]
66        self.details['Up_theta'] = ['[deg]', None, None]
67        # fixed parameters
68        self.fixed=[]
69       
70    def set_pixel_volume(self, volume):     
71        """
72        Set the volume of a pixel in (A^3) unit
73        """
74        self.volume = volume
75       
76    def _gen(self, x, y, i):
77        """
78        Evaluate the function
79        :Param x: x-value
80        :return: function value
81        """
82        len_x = len(self.data_x)
83        len_q = len(x)
84        model = mod.new_GenI(len_x, self.data_x, self.data_y, self.data_z, 
85                             self.data_sldn, self.data_mx, self.data_my, 
86                             self.data_mz, self.params['Up_frac_i'], 
87                             self.params['Up_frac_f'], self.params['Up_theta'])
88        mod.genicom(model, len_q, x, y, i)
89        return  self.params['scale'] * i * self.volume \
90                + self.params['background']
91       
92    def set_sld_data(self, sld_data=None):   
93        """
94        Sets sld_data
95        """
96        self.sld_data = sld_data
97        self.data_pos_unit = sld_data.pos_unit
98        self.data_x = sld_data.pos_x
99        self.data_y = sld_data.pos_y
100        self.data_z = sld_data.pos_z
101        self.data_sldn = sld_data.sld_n
102        self.data_mx = sld_data.sld_mx
103        self.data_my = sld_data.sld_my
104        self.data_mz = sld_data.sld_mz
105       
106    def getProfile(self):
107        """
108        Get SLD profile
109       
110        : return: sld_data
111        """
112        return self.sld_data
113     
114    def run(self, x = 0.0):
115        """
116        Evaluate the model
117        :param x: simple value
118        :return: (I value)
119        """
120        if x.__class__.__name__ == 'list':
121            i_out = numpy.zeros_like(x[0])
122            y_in = numpy.zero_like(x[0])
123            # 1D I is found at y =0 in the 2D pattern
124            return self._gen(x[0],y_in, i_out )
125        else:
126            msg = "Q must be given as list of qx's and qy's"
127            raise ValueError, msg
128   
129    def runXY(self, x = 0.0):
130        """
131        Evaluate the model
132        :param x: simple value
133        :return: I value
134        :Use this runXY() for the computation
135        """
136        if x.__class__.__name__ == 'list':
137            i_out = numpy.zeros_like(x[0])
138            import time
139            s=time.time()
140            out = self._gen(x[0], x[1], i_out)
141            print "i_out_time",time.time()-s
142            return out
143        else:
144            msg = "Q must be given as list of qx's and qy's"
145            raise ValueError, msg
146       
147    def evalDistribution(self, qdist):
148        """
149        Evaluate a distribution of q-values.
150        * For 1D, a numpy array is expected as input:
151            evalDistribution(q)   
152        where q is a numpy array.
153        * For 2D, a list of numpy arrays are expected: [qx_prime,qy_prime],
154          where 1D arrays, 
155        :param qdist: ndarray of scalar q-values or list [qx,qy]
156                    where qx,qy are 1D ndarrays
157        """
158        if qdist.__class__.__name__ == 'list':
159            out = self.runXY(qdist)
160            return out
161        else:
162            mesg = "evalDistribution is expecting an ndarray of "
163            mesg += "a list [qx,qy] where qx,qy are arrays."
164            raise RuntimeError, mesg
165     
166class OMF2SLD:
167    """
168    Convert OMFData to MAgData
169    """
170    def __init__(self): 
171        """
172        Init
173        """
174        self.pos_x = None
175        self.pos_y = None
176        self.pos_z = None
177        self.mx = None
178        self.my = None
179        self.mz = None
180        self.sld_n = None
181        self.output = None
182        self.omfdata = None
183   
184    def set_data(self, omfdata, shape='rectangular'):
185        """
186        Set all data
187        """
188        self.omfdata = omfdata
189        length = int(omfdata.xnodes * omfdata.ynodes * omfdata.znodes)
190        pos_x = numpy.arange(omfdata.xmin, 
191                             omfdata.xnodes*omfdata.xstepsize + omfdata.xmin, 
192                             omfdata.xstepsize)
193        pos_y = numpy.arange(omfdata.ymin, 
194                             omfdata.ynodes*omfdata.ystepsize + omfdata.ymin, 
195                             omfdata.ystepsize)
196        pos_z = numpy.arange(omfdata.zmin, 
197                             omfdata.znodes*omfdata.zstepsize + omfdata.zmin, 
198                             omfdata.zstepsize)
199        self.pos_x = numpy.tile(pos_x, int(omfdata.ynodes * omfdata.znodes))
200        self.pos_y = pos_y.repeat(int(omfdata.xnodes))
201        self.pos_y = numpy.tile(self.pos_y, int(omfdata.znodes))
202        self.pos_z = pos_z.repeat(int(omfdata.xnodes * omfdata.ynodes))
203        self.mx = omfdata.mx
204        self.my = omfdata.my
205        self.mz = omfdata.mz
206        self.sld_n = numpy.zeros(length)
207           
208        if omfdata.mx == None:
209            self.mx = numpy.zeros(length)
210        if omfdata.my == None:
211            self.my = numpy.zeros(length)
212        if omfdata.mz == None:
213            self.mz = numpy.zeros(length)
214       
215        self._check_data_length(length)
216        self.remove_null_points()
217        mask = numpy.ones(len(self.sld_n), dtype=bool)
218        if shape == 'ellipsoid':
219            try:
220                # Pixel (step) size included
221                x_r = (max(self.pos_x) - min(self.pos_x) + \
222                       omfdata.xstepsize) / 2.0
223                y_r = (max(self.pos_y) - min(self.pos_y) + \
224                       omfdata.ystepsize) / 2.0
225                z_r = (max(self.pos_z) - min(self.pos_z) + \
226                       omfdata.zstepsize) / 2.0
227                x_dir2 = (self.pos_x / x_r) * (self.pos_x / x_r)
228                y_dir2 = (self.pos_y / y_r) * (self.pos_y / y_r)
229                z_dir2 = (self.pos_z / z_r) * (self.pos_z / z_r)
230                mask = (x_dir2 + y_dir2 + z_dir2) <= 1
231            except:
232                pass
233        self.output = MagSLD(self.pos_x[mask], self.pos_y[mask], 
234                             self.pos_z[mask], self.sld_n[mask], 
235                             self.mx[mask], self.my[mask], self.mz[mask])
236        self.output.set_pix_type('pixel')
237        self.output.set_pixel_symbols('pixel')
238       
239    def get_omfdata(self):
240        """
241        Return all data
242        """
243        return self.omfdata
244   
245    def get_output(self):
246        """
247        Return output
248        """
249        return self.output
250   
251    def _check_data_length(self, length):
252        """
253        Check if the data lengths are consistent
254        :Params length: data length
255        """
256        msg = "Error: Inconsistent data length."
257        if len(self.pos_x) != length:
258            raise ValueError, msg
259        if len(self.pos_y) != length:
260            raise ValueError, msg
261        if len(self.pos_z) != length:
262            raise ValueError, msg
263        if len(self.mx) != length:
264            raise ValueError, msg
265        if len(self.my) != length:
266            raise ValueError, msg
267        if len(self.mz) != length:
268            raise ValueError, msg
269       
270    def remove_null_points(self, remove=False):
271        """
272        Removes any mx, my, and mz = 0 points
273        """
274        if remove:
275            is_nonzero = (numpy.fabs(self.mx) + numpy.fabs(self.my) + 
276                          numpy.fabs(self.mz)).nonzero() 
277            if len(is_nonzero[0]) > 0: 
278                self.pos_x = self.pos_x[is_nonzero]
279                self.pos_y = self.pos_y[is_nonzero]
280                self.pos_z = self.pos_z[is_nonzero]
281                self.sld_n = self.sld_n[is_nonzero]
282                self.mx = self.mx[is_nonzero]
283                self.my = self.my[is_nonzero]
284                self.mz = self.mz[is_nonzero]
285        self.pos_x -= (min(self.pos_x) + max(self.pos_x)) / 2.0
286        self.pos_y -= (min(self.pos_y) + max(self.pos_y)) / 2.0
287        self.pos_z -= (min(self.pos_z) + max(self.pos_z)) / 2.0
288 
289    def get_magsld(self):
290        """
291        return MagSLD
292        """
293        return self.output
294   
295       
296class OMFReader:
297    """
298    Class to load omf/ascii files (3 columns w/header).
299    """
300    ## File type
301    type_name = "OMF ASCII"
302   
303    ## Wildcards
304    type = ["OMF files (*.OMF, *.omf)|*.omf"]
305    ## List of allowed extensions
306    ext = ['.omf', '.OMF']
307       
308    def read(self, path):
309        """
310        Load data file
311        :param path: file path
312        :return: x, y, z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz
313        """
314        data_conv_m = None
315        desc = ""
316        mx = numpy.zeros(0)
317        my = numpy.zeros(0)
318        mz = numpy.zeros(0)
319        try:
320            data_conv_val = None
321            data_conv_mesh = None
322            input_f = open(path, 'rb')
323            buff = input_f.read()
324            lines = buff.split('\n')
325            input_f.close()
326            output = OMFData()
327            valueunit = None
328            for line in lines:
329                toks = line.split()
330                # Read data
331                try:
332                    _mx = float(toks[0])
333                    _my = float(toks[1])
334                    _mz = float(toks[2])
335                    _mx = mag2sld(_mx, valueunit)
336                    _my = mag2sld(_my, valueunit)
337                    _mz = mag2sld(_mz, valueunit)
338                    mx = numpy.append(mx, _mx)
339                    my = numpy.append(my, _my)
340                    mz = numpy.append(mz, _mz)
341                except:
342                    # Skip non-data lines
343                    pass
344                #Reading Header; Segment count ignored
345                s_line = line.split(":", 1)
346                if s_line[0].lower().count("oommf") > 0:
347                    oommf = s_line[1].lstrip()
348                if s_line[0].lower().count("title") > 0:
349                    title = s_line[1].lstrip()
350                if s_line[0].lower().count("desc") > 0:
351                    desc += s_line[1].lstrip()
352                    desc += '\n'
353                if s_line[0].lower().count("meshtype") > 0:
354                    meshtype = s_line[1].lstrip()
355                if s_line[0].lower().count("meshunit") > 0:
356                    meshunit = s_line[1].lstrip()
357                    if meshunit.count("m") < 1:
358                        msg = "Error: \n"
359                        msg += "We accept only m as meshunit"
360                        raise ValueError, msg
361                if s_line[0].lower().count("xbase") > 0:
362                    xbase = s_line[1].lstrip()
363                if s_line[0].lower().count("ybase") > 0:
364                    ybase = s_line[1].lstrip()
365                if s_line[0].lower().count("zbase") > 0:
366                    zbase = s_line[1].lstrip()
367                if s_line[0].lower().count("xstepsize") > 0:
368                    xstepsize = s_line[1].lstrip()
369                if s_line[0].lower().count("ystepsize") > 0:
370                    ystepsize = s_line[1].lstrip()
371                if s_line[0].lower().count("zstepsize") > 0:
372                    zstepsize = s_line[1].lstrip()
373                if s_line[0].lower().count("xnodes") > 0:
374                    xnodes = s_line[1].lstrip()
375                if s_line[0].lower().count("ynodes") > 0:
376                    ynodes = s_line[1].lstrip()
377                if s_line[0].lower().count("znodes") > 0:
378                    znodes = s_line[1].lstrip()
379                if s_line[0].lower().count("xmin") > 0:
380                    xmin = s_line[1].lstrip()
381                if s_line[0].lower().count("ymin") > 0:
382                    ymin = s_line[1].lstrip()
383                if s_line[0].lower().count("zmin") > 0:
384                    zmin = s_line[1].lstrip()
385                if s_line[0].lower().count("xmax") > 0:
386                    xmax = s_line[1].lstrip()
387                if s_line[0].lower().count("ymax") > 0:
388                    ymax = s_line[1].lstrip()
389                if s_line[0].lower().count("zmax") > 0:
390                    zmax = s_line[1].lstrip()
391                if s_line[0].lower().count("valueunit") > 0:
392                    valueunit = s_line[1].lstrip().rstrip()
393                if s_line[0].lower().count("valuemultiplier") > 0:
394                    valuemultiplier = s_line[1].lstrip()
395                if s_line[0].lower().count("valuerangeminmag") > 0:
396                    valuerangeminmag = s_line[1].lstrip()
397                if s_line[0].lower().count("valuerangemaxmag") > 0:
398                    valuerangemaxmag = s_line[1].lstrip()
399                if s_line[0].lower().count("end") > 0:
400                    #output.set_sldms(mx, my, mz)   
401                    output.filename = os.path.basename(path)
402                    output.oommf = oommf
403                    output.title = title
404                    output.desc = desc
405                    output.meshtype = meshtype
406                    output.xbase = float(xbase) * METER2ANG
407                    output.ybase = float(ybase) * METER2ANG
408                    output.zbase = float(zbase) * METER2ANG
409                    output.xstepsize = float(xstepsize) * METER2ANG
410                    output.ystepsize = float(ystepsize) * METER2ANG
411                    output.zstepsize = float(zstepsize) * METER2ANG
412                    output.xnodes = float(xnodes)
413                    output.ynodes = float(ynodes)
414                    output.znodes = float(znodes)
415                    output.xmin = float(xmin) * METER2ANG
416                    output.ymin = float(ymin) * METER2ANG
417                    output.zmin = float(zmin) * METER2ANG
418                    output.xmax = float(xmax) * METER2ANG
419                    output.ymax = float(ymax) * METER2ANG
420                    output.zmax = float(zmax) * METER2ANG
421                    output.valuemultiplier = valuemultiplier
422                    output.valuerangeminmag = mag2sld(float(valuerangeminmag),\
423                                                      valueunit)
424                    output.valuerangemaxmag = mag2sld(float(valuerangemaxmag),\
425                                                      valueunit)
426            output.set_m(mx, my, mz)
427            return output
428        except:
429            msg = "%s is not supported: \n" % path
430            msg += "We accept only Text format OMF file."
431            raise RuntimeError, msg
432
433class PDBReader:
434    """
435    PDB reader class: limited for reading the lines starting with 'ATOM'
436    """
437    type_name = "PDB"
438    ## Wildcards
439    type = ["pdb files (*.PDB, *.pdb)|*.pdb"]
440    ## List of allowed extensions
441    ext = ['.pdb', '.PDB']
442
443    def read(self, path):
444        """
445        Load data file
446       
447        :param path: file path
448       
449        :return: MagSLD
450       
451        :raise RuntimeError: when the file can't be opened
452        """
453        pos_x = numpy.zeros(0)
454        pos_y = numpy.zeros(0)
455        pos_z = numpy.zeros(0)
456        sld_n = numpy.zeros(0)
457        sld_mx = numpy.zeros(0)
458        sld_my = numpy.zeros(0)
459        sld_mz = numpy.zeros(0)
460        pix_symbol = numpy.zeros(0)#numpy.array([])
461        try:
462            input_f = open(path, 'rb')
463            buff = input_f.read()
464            #buff.replace(' ', '')
465            lines = buff.split('\n')
466            input_f.close()
467            for line in lines:
468                try:
469                    toks = line.split()
470                    # check if line starts with "ATOM"
471                    if toks[0].count('ATM') > 0 or toks[0] == 'ATOM':
472                        # define fields of interest
473                        atom_id = toks[1]
474                        atom_name = toks[2]
475                        atom_name = atom_name[0].upper() + atom_name[1:].lower()
476                        try:
477                            float(toks[3])
478                            ind = 3
479                        except:
480                            ind = 4
481                        res_name = toks[ind]
482                        #chain_name = toks[3].strip()
483                        #residue_id = toks[4].strip()
484                        try:
485                            float(toks[4])
486                        except:
487                            ind += 1
488                        ind += 1
489                        _pos_x = float(toks[ind])
490                        ind += 1
491                        _pos_y = float(toks[ind])
492                        ind += 1
493                        _pos_z = float(toks[ind])
494                        pos_x = numpy.append(pos_x, _pos_x)
495                        pos_y = numpy.append(pos_y, _pos_y)
496                        pos_z = numpy.append(pos_z, _pos_z)
497                        sld_n = numpy.append(sld_n, 7e-06)
498                        sld_mx = numpy.append(sld_mx, 0)
499                        sld_my = numpy.append(sld_my, 0)
500                        sld_mz = numpy.append(sld_mz, 0)
501                        pix_symbol = numpy.append(pix_symbol, atom_name)
502                except:
503                    pass
504            #print pix_symbol, pos_x
505            pos_x -= (min(pos_x) + max(pos_x)) / 2.0
506            pos_y -= (min(pos_y) + max(pos_y)) / 2.0
507            pos_z -= (min(pos_z) + max(pos_z)) / 2.0
508
509            output = MagSLD(pos_x, pos_y, pos_z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz)
510            #output.set_sldms(0, 0, 0)
511            output.filename = os.path.basename(path)
512            output.set_pix_type('atom')
513            output.set_pixel_symbols(pix_symbol)
514            output.set_nodes()
515            output.sld_unit = 'A'
516            return output
517        except:
518            RuntimeError, "%s is not a sld file" % path
519
520    def write(self, path, data):
521        """
522        Write
523        """
524        #Not implemented
525        print "Not implemented... "
526
527class SLDReader:
528    """
529    Class to load ascii files (7 columns).
530    """
531    ## File type
532    type_name = "SLD ASCII"
533   
534    ## Wildcards
535    type = ["sld files (*.SLD, *.sld)|*.sld",
536            "txt files (*.TXT, *.txt)|*.txt"]
537    ## List of allowed extensions
538    ext = ['.txt', '.TXT', '.sld', 'SLD', '.*']
539   
540    def read(self, path):
541        """
542        Load data file
543       
544        :param path: file path
545       
546        :return MagSLD: x, y, z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz
547       
548        :raise RuntimeError: when the file can't be opened
549        :raise ValueError: when the length of the data vectors are inconsistent
550        """
551        pos_x = numpy.zeros(0)
552        pos_y = numpy.zeros(0)
553        pos_z = numpy.zeros(0)
554        sld_n = numpy.zeros(0)
555        sld_mx = numpy.zeros(0)
556        sld_my = numpy.zeros(0)
557        sld_mz = numpy.zeros(0)
558        try:
559            input_f = open(path, 'rb')
560            buff = input_f.read()
561            lines = buff.split('\n')
562            input_f.close()
563            for line in lines:
564                toks = line.split()
565                try:
566                    _pos_x = float(toks[0])
567                    _pos_y = float(toks[1])
568                    _pos_z = float(toks[2])
569                    _sld_n = float(toks[3])
570                    _sld_mx = float(toks[4])
571                    _sld_my = float(toks[5])
572                    _sld_mz = float(toks[6])
573
574                    pos_x = numpy.append(pos_x, _pos_x)
575                    pos_y = numpy.append(pos_y, _pos_y)
576                    pos_z = numpy.append(pos_z, _pos_z)
577                    sld_n = numpy.append(sld_n, _sld_n)
578                    sld_mx = numpy.append(sld_mx, _sld_mx)
579                    sld_my = numpy.append(sld_my, _sld_my)
580                    sld_mz = numpy.append(sld_mz, _sld_mz)
581                except:
582                    # Skip non-data lines
583                    pass
584            pos_x -= (min(pos_x) + max(pos_x)) / 2.0
585            pos_y -= (min(pos_y) + max(pos_y)) / 2.0
586            pos_z -= (min(pos_z) + max(pos_z)) / 2.0
587
588            output = MagSLD(pos_x, pos_y, pos_z, sld_n, sld_mx, sld_my, sld_mz)
589            output.filename = os.path.basename(path)
590            output.set_pix_type('pixel')
591            output.set_pixel_symbols('pixel')
592            return output
593        except:
594            RuntimeError, "%s is not a sld file" % path
595       
596    def write(self, path, data):
597        """
598        Write sld file
599       
600        :Param path: file path
601        :Param data: MagSLD data object
602        """
603        if path == None:
604            raise ValueError, "Missing the file path."
605        if data == None:
606            raise ValueError, "Missing the data to save."
607       
608        x_val = data.pos_x
609        y_val = data.pos_y
610        z_val = data.pos_z
611       
612        length = len(x_val)
613       
614        sld_n = data.sld_n
615        if sld_n == None:
616            sld_n = numpy.zerros(length)
617           
618        sld_mx = data.sld_mx
619        if sld_mx == None:
620            sld_mx = numpy.zerros(length)
621            sld_my = numpy.zerros(length)
622            sld_mz = numpy.zerros(length)
623        else:
624            sld_my = data.sld_my
625            sld_mz = data.sld_mz
626           
627        out = open(path, 'w')
628        # First Line: Column names
629        out.write("X  Y  Z  SLDN  SLDMx  SLDMy  SLDMz")
630        for ind in range(length):
631            out.write("\n%g  %g  %g  %g  %g  %g  %g" % (x_val[ind], y_val[ind], 
632                                                    z_val[ind], sld_n[ind], 
633                                                    sld_mx[ind], sld_my[ind], 
634                                                    sld_mz[ind])) 
635        out.close()       
636           
637           
638class OMFData:
639    """
640    OMF Data.
641    """
642    _meshunit = "A"
643    _valueunit = "A^(-2)"
644    def __init__(self):
645        """
646        Init for mag SLD
647        """
648        self.filename = 'default'
649        self.oommf = ''
650        self.title = ''
651        self.desc = ''
652        self.meshtype = ''
653        self.meshunit = self._meshunit
654        self.valueunit = self._valueunit
655        self.xbase = 0.0
656        self.ybase = 0.0
657        self.zbase = 0.0
658        self.xstepsize = 6.0
659        self.ystepsize = 6.0
660        self.zstepsize = 6.0
661        self.xnodes = 10.0
662        self.ynodes = 10.0
663        self.znodes = 10.0
664        self.xmin = 0.0
665        self.ymin = 0.0
666        self.zmin = 0.0
667        self.xmax = 60.0
668        self.ymax = 60.0
669        self.zmax = 60.0
670        self.mx = None
671        self.my = None
672        self.mz = None
673        self.valuemultiplier = 1.
674        self.valuerangeminmag = 0
675        self.valuerangemaxmag = 0
676       
677    def __str__(self):
678        """
679        doc strings
680        """
681        _str =  "Type:            %s\n" % self.__class__.__name__
682        _str += "File:            %s\n" % self.filename
683        _str += "OOMMF:           %s\n" % self.oommf
684        _str += "Title:           %s\n" % self.title
685        _str += "Desc:            %s\n" % self.desc
686        _str += "meshtype:        %s\n" % self.meshtype
687        _str += "meshunit:        %s\n" % str(self.meshunit)
688        _str += "xbase:           %s [%s]\n" % (str(self.xbase), self.meshunit)
689        _str += "ybase:           %s [%s]\n" % (str(self.ybase), self.meshunit)
690        _str += "zbase:           %s [%s]\n" % (str(self.zbase), self.meshunit)
691        _str += "xstepsize:       %s [%s]\n" % (str(self.xstepsize), 
692                                                self.meshunit)
693        _str += "ystepsize:       %s [%s]\n" % (str(self.ystepsize), 
694                                                self.meshunit)
695        _str += "zstepsize:       %s [%s]\n" % (str(self.zstepsize), 
696                                                self.meshunit)
697        _str += "xnodes:          %s\n" % str(self.xnodes)
698        _str += "ynodes:          %s\n" % str(self.ynodes)
699        _str += "znodes:          %s\n" % str(self.znodes)
700        _str += "xmin:            %s [%s]\n" % (str(self.xmin), self.meshunit)
701        _str += "ymin:            %s [%s]\n" % (str(self.ymin), self.meshunit)
702        _str += "zmin:            %s [%s]\n" % (str(self.zmin), self.meshunit)
703        _str += "xmax:            %s [%s]\n" % (str(self.xmax), self.meshunit)
704        _str += "ymax:            %s [%s]\n" % (str(self.ymax), self.meshunit)
705        _str += "zmax:            %s [%s]\n" % (str(self.zmax), self.meshunit)
706        _str += "valueunit:       %s\n" % self.valueunit
707        _str += "valuemultiplier: %s\n" % str(self.valuemultiplier)
708        _str += "ValueRangeMinMag:%s [%s]\n" % (str(self.valuerangeminmag), 
709                                                 self.valueunit)
710        _str += "ValueRangeMaxMag:%s [%s]\n" % (str(self.valuerangemaxmag), 
711                                                 self.valueunit)
712        return _str
713   
714    def set_m(self, mx, my, mz):
715        """
716        Set the Mx, My, Mz values
717        """
718        self.mx = mx
719        self.my = my
720        self.mz = mz
721               
722class MagSLD:
723    """
724    Magnetic SLD.
725    """
726    pos_x = None
727    pos_y = None
728    pos_z = None
729    sld_n = None
730    sld_mx = None
731    sld_my = None
732    sld_mz = None
733    # Units
734    _pos_unit = 'A'
735    _sld_unit = '1/A^(2)'
736    _pix_type = 'pixel'
737   
738    def __init__(self, pos_x, pos_y, pos_z, sld_n=None, 
739                 sld_mx=None, sld_my=None, sld_mz=None):
740        """
741        Init for mag SLD
742        :params : All should be numpy 1D array
743        """
744        self.is_data = True
745        self.filename = ''
746        self.xstepsize = 6.0
747        self.ystepsize = 6.0
748        self.zstepsize = 6.0
749        self.xnodes = 10.0
750        self.ynodes = 10.0
751        self.znodes = 10.0
752        self.has_stepsize = False
753        self.pos_unit = self._pos_unit
754        self.sld_unit = self._sld_unit
755        self.pix_type = 'pixel'
756        self.pos_x = pos_x
757        self.pos_y = pos_y
758        self.pos_z = pos_z
759        self.sld_n = sld_n
760        self.sld_mx = sld_mx
761        self.sld_my = sld_my
762        self.sld_mz = sld_mz
763        self.sld_m = None
764        self.sld_phi = None
765        self.sld_theta = None
766        self.pix_symbol = None
767        if sld_mx != None and sld_my != None and sld_mz != None:
768            self.set_sldms(sld_mx, sld_my, sld_mz)
769        self.set_nodes()
770                   
771    def __str__(self):
772        """
773        doc strings
774        """
775        _str =  "Type:       %s\n" % self.__class__.__name__
776        _str += "File:       %s\n" % self.filename
777        _str += "Axis_unit:  %s\n" % self.pos_unit
778        _str += "SLD_unit:   %s\n" % self.sld_unit
779        return _str
780   
781    def set_pix_type(self, pix_type):
782        """
783        Set pixel type
784        :Param pix_type: string, 'pixel' or 'atom'
785        """
786        self.pix_type = pix_type
787       
788    def set_sldn(self, sld_n):
789        """
790        Sets neutron SLD
791        """
792        if sld_n.__class__.__name__ == 'float':
793            if self.is_data:
794                # For data, put the value to only the pixels w non-zero M
795                is_nonzero = (numpy.fabs(self.sld_mx) + 
796                                  numpy.fabs(self.sld_my) + 
797                                  numpy.fabs(self.sld_mz)).nonzero() 
798                self.sld_n = numpy.zeros(len(self.pos_x))
799                if len(self.sld_n[is_nonzero]) > 0:
800                    self.sld_n[is_nonzero] = sld_n
801                else:
802                    self.sld_n.fill(sld_n)
803            else:
804                # For non-data, put the value to all the pixels
805                self.sld_n = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_n
806        else:
807            self.sld_n = sld_n
808           
809    def set_sldms(self, sld_mx, sld_my, sld_mz):
810        """
811        Sets (|m|, m_theta, m_phi)
812        """
813        if sld_mx.__class__.__name__ == 'float':
814            self.sld_mx = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_mx
815        else:
816            self.sld_mx = sld_mx
817        if sld_my.__class__.__name__ == 'float':
818            self.sld_my = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_my
819        else:
820            self.sld_my = sld_my
821        if sld_mz.__class__.__name__ == 'float':
822            self.sld_mz = numpy.ones(len(self.pos_x)) * sld_mz
823        else:
824            self.sld_mz = sld_mz
825
826        sld_m = numpy.sqrt(sld_mx * sld_mx + sld_my * sld_my + \
827                                sld_mz * sld_mz) 
828        self.sld_m = sld_m
829   
830    def set_pixel_symbols(self, symbol='pixel'): 
831        """
832        Set pixel
833        :Params pixel: str; pixel or atomic symbol, or array of strings
834        """
835        if self.sld_n == None:
836            return
837        if symbol.__class__.__name__ == 'str':
838            self.pix_symbol = numpy.repeat(symbol, len(self.sld_n))
839        else:
840            self.pix_symbol = symbol
841
842    def get_sldn(self):
843        """
844        Returns nuclear sld
845        """
846        return self.sld_n
847   
848    def get_sld_mxyz(self):
849        """
850        Returns (sld_mx, sldmy, sld_mz)
851        """
852        return (self.sld_mx, self.sldmy, self.sld_mz)
853   
854    def get_sld_m(self):
855        """
856        Returns (sldm, sld_theta, sld_phi)
857        """
858        return (self.sldm, self.sld_theta, self.sld_phi)
859   
860    def set_nodes(self):
861        """
862        Set xnodes, ynodes, and znodes
863        """
864        self.set_stepsize()
865        if self.pix_type == 'pixel':
866            try:
867                xdist = (max(self.pos_x) - min(self.pos_x)) / self.xstepsize
868                ydist = (max(self.pos_y) - min(self.pos_y)) / self.ystepsize
869                zdist = (max(self.pos_z) - min(self.pos_z)) / self.zstepsize
870                self.xnodes = int(xdist) + 1
871                self.ynodes = int(ydist) + 1
872                self.znodes = int(zdist) + 1
873            except:
874                self.xnodes = None
875                self.ynodes = None
876                self.znodes = None
877        else:
878            self.xnodes = None
879            self.ynodes = None
880            self.znodes = None
881       
882    def set_stepsize(self):
883        """
884        Set xtepsize, ystepsize, and zstepsize
885        """
886        if self.pix_type == 'pixel':
887            try:
888                xpos_pre = self.pos_x[0]
889                ypos_pre = self.pos_y[0]
890                zpos_pre = self.pos_z[0]
891                for x_pos in self.pos_x:
892                    if xpos_pre != x_pos:
893                        self.xstepsize = numpy.fabs(x_pos - xpos_pre)
894                        break
895                for y_pos in self.pos_y:
896                    if ypos_pre != y_pos:
897                        self.ystepsize = numpy.fabs(y_pos - ypos_pre)
898                        break
899                for z_pos in self.pos_z:
900                    if zpos_pre != z_pos:
901                        self.zstepsize = numpy.fabs(z_pos - zpos_pre)
902                        break
903                self.has_stepsize = True
904            except:
905                self.xstepsize = None
906                self.ystepsize = None
907                self.zstepsize = None
908                self.has_stepsize = False
909        else:
910            self.xstepsize = None
911            self.ystepsize = None
912            self.zstepsize = None
913            self.has_stepsize = True
914        return self.xstepsize, self.ystepsize, self.zstepsize
915
916   
917def test_load():
918    from danse.common.plottools.arrow3d import Arrow3D
919    import os
920    dir = os.path.abspath(os.path.curdir)
921    print dir
922    for i in range(6):
923        dir, _ = os.path.split(dir)
924        tfile = os.path.join(dir, "test", "CoreXY_ShellZ.txt")
925        ofile = os.path.join(dir, "test", "A_Raw_Example-1.omf")
926        if os.path.isfile(tfile):
927            tfpath = tfile
928            ofpath = ofile
929            break
930    reader = SLDReader()
931    oreader = OMFReader()
932    output = reader.read(tfpath)
933    ooutput = oreader.read(ofpath)
934    foutput = OMF2SLD()
935    foutput.set_data(ooutput)
936
937    import matplotlib.pyplot as plt
938    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
939    fig = plt.figure()
940    ax = fig.gca(projection='3d')
941    ax.plot(output.pos_x, output.pos_y, output.pos_z, '.', c="g", 
942            alpha = 0.7, markeredgecolor='gray',rasterized=True)
943    gap = 7
944    max_mx = max(output.sld_mx)
945    max_my = max(output.sld_my)
946    max_mz = max(output.sld_mz)
947    max_m = max(max_mx,max_my,max_mz)
948    x2 = output.pos_x+output.sld_mx/max_m * gap
949    y2 = output.pos_y+output.sld_my/max_m * gap
950    z2 = output.pos_z+output.sld_mz/max_m * gap
951    x_arrow = numpy.column_stack((output.pos_x,x2))
952    y_arrow = numpy.column_stack((output.pos_y,y2))
953    z_arrow = numpy.column_stack((output.pos_z,z2))
954    unit_x2 = output.sld_mx / max_m
955    unit_y2 = output.sld_my / max_m
956    unit_z2 = output.sld_mz / max_m
957    color_x = numpy.fabs(unit_x2 * 0.8)
958    color_y = numpy.fabs(unit_y2 * 0.8)
959    color_z = numpy.fabs(unit_z2 * 0.8)
960    colors =  numpy.column_stack((color_x, color_y, color_z))
961    a = Arrow3D(None, x_arrow,y_arrow,z_arrow, colors, mutation_scale=10, lw=1, 
962                arrowstyle="->", color="y", alpha = 0.5)
963
964    ax.add_artist(a)
965    plt.show()
966   
967def test():
968    import os
969    dir = os.path.abspath(os.path.curdir)
970    for i in range(3):
971        dir, _ = os.path.split(dir)
972        #tfile = os.path.join(dir, "test", "C_Example_Converted.txt")
973        ofile = os.path.join(dir, "test", "A_Raw_Example-1.omf")
974        if os.path.isfile(ofile):
975            #tfpath = tfile
976            ofpath = ofile
977            break
978    #reader = SLDReader()
979    oreader = OMFReader()
980    #output = reader.read(tfpath)
981    ooutput = oreader.read(ofpath)
982    foutput = OMF2SLD() 
983    foutput.set_data(ooutput) 
984    writer =  SLDReader() 
985    writer.write(os.path.join(os.path.dirname(ofpath), "out.txt"), 
986                 foutput.output)
987    model = GenSAS()
988    model.set_sld_data(foutput.output) 
989    x = numpy.arange(1000)/10000. + 1e-5
990    y = numpy.arange(1000)/10000. + 1e-5
991    z = numpy.arange(1000)/10000. + 1e-5
992    i = numpy.zeros(1000)
993    out = model.runXY([x,y,i])
994       
995if __name__ == "__main__": 
996    #test()
997    test_load()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.