diff --git a/src/bundles/map/bundle_info.xml b/src/bundles/map/bundle_info.xml
index a9b449ffa2..f32d4276b5 100644
--- a/src/bundles/map/bundle_info.xml
+++ b/src/bundles/map/bundle_info.xml
@@ -76,6 +76,7 @@
+
diff --git a/src/bundles/map_data/bundle_info.xml b/src/bundles/map_data/bundle_info.xml
index dfb60dc4ee..0b9fcf5499 100644
--- a/src/bundles/map_data/bundle_info.xml
+++ b/src/bundles/map_data/bundle_info.xml
@@ -48,6 +48,7 @@
suffixes=".hed,.img" />
+
= 2:
+ self.box_bounds.append((float(parts[0]), float(parts[1])))
+
+ # Calculate origin from box bounds
+ if len(self.box_bounds) == 3:
+ self.origin = (self.box_bounds[0][0], self.box_bounds[1][0], self.box_bounds[2][0])
+
+ # Parse ITEM: DIMENSION
+ elif line.startswith("ITEM: DIMENSION"):
+ line_index += 1
+ if line_index < len(lines):
+ self.dimension = int(lines[line_index].strip())
+
+ # Parse ITEM: GRID SIZE (with nx ny nz tokens)
+ elif line.startswith("ITEM: GRID SIZE"):
+ line_index += 1
+ parts = lines[line_index].strip().split()
+ if len(parts) >= 3:
+ # LAMMPS grid dimensions are (nx, ny, nz)
+ self.matrix_size = (int(parts[0]), int(parts[1]), int(parts[2]))
+
+ # If we have box_bounds and matrix_size but no step, calculate it
+ if self.box_bounds and self.matrix_size and not self.step:
+ nx, ny, nz = self.matrix_size
+ dx = (self.box_bounds[0][1] - self.box_bounds[0][0]) / nx if nx > 1 else 1.0
+ dy = (self.box_bounds[1][1] - self.box_bounds[1][0]) / ny if ny > 1 else 1.0
+ dz = (self.box_bounds[2][1] - self.box_bounds[2][0]) / nz if nz > 1 else 1.0
+ self.step = (dx, dy, dz)
+
+ # Parse ITEM: GRID CELLS
+ elif line.startswith("ITEM: GRID CELLS"):
+ parts = line.split()
+ # Skip "ITEM: GRID CELLS" and get column names
+ self.columns = parts[3:] if len(parts) > 3 else ["data"]
+
+ if self.matrix_size is None:
+ raise ValueError("Grid size not defined before GRID CELLS section")
+
+ # Record the position in the file for later data reading
+ start_pos = line_index + 1
+
+ # Calculate expected number of data entries
+ nx, ny, nz = self.matrix_size
+ num_entries = nx * ny * nz
+
+ # Record data section info
+ current_timestep = self.timesteps[-1] if self.timesteps else 0
+ self.data_sections.append((current_timestep, start_pos, num_entries))
+
+ # Skip the data section - we'll read it on demand
+ line_index += num_entries
+ continue
+
+ line_index += 1
+
+ # Use first column for the initial grid
+ if self.columns and len(self.columns) > 0:
+ self.current_column = self.columns[0]
+ else:
+ raise ValueError("No grid data columns found")
+
+ # Set element type
+ from numpy import float32
+ self.element_type = float32
+
+ # Validate that we have all required metadata
+ if self.matrix_size is None:
+ raise ValueError("Grid size not found in file")
+ if self.origin is None:
+ raise ValueError("Grid origin not found in file")
+ if self.step is None:
+ raise ValueError("Grid spacing not found in file")
+ if not self.data_sections:
+ raise ValueError("No grid data sections found in file")
+
+ def read_matrix(self, ijk_origin, ijk_size, ijk_step, progress):
+ """
+ Read and return the specified submatrix from the file.
+ For LAMMPS grid3d format, we need to read and parse the entire grid.
+ """
+ # Currently just read the first data section and first column
+ timestep, start_pos, num_entries = self.data_sections[0]
+
+ # Read the whole file again
+ if self.path.endswith('.gz'):
+ import gzip
+ f = gzip.open(self.path, 'rt')
+ else:
+ f = open(self.path, 'r')
+
+ try:
+ lines = f.readlines()
+
+ # Create numpy array for the data
+ nx, ny, nz = self.matrix_size
+ data = numpy.zeros((nz, ny, nx), dtype=self.element_type)
+
+ # Read the data section
+ grid_index = 0
+ for i in range(num_entries):
+ if progress and i % 1000 == 0:
+ progress.percent = 100.0 * i / num_entries
+
+ line_idx = start_pos + i
+ if line_idx >= len(lines):
+ break
+
+ line = lines[line_idx].strip()
+ if not line: # Skip empty lines
+ continue
+
+ # Parse value - each line just contains a single value
+ try:
+ value = float(line)
+ except ValueError:
+ continue
+
+ # Calculate grid coordinates from linear index
+ # Assuming data is ordered with x changing fastest, then y, then z
+ # As specified in the LAMMPS documentation
+ ix = grid_index % nx
+ iy = (grid_index // nx) % ny
+ iz = grid_index // (nx * ny)
+
+ # Store in data array (in ZYX index order)
+ if 0 <= ix < nx and 0 <= iy < ny and 0 <= iz < nz:
+ data[iz, iy, ix] = value
+
+ grid_index += 1
+
+ # Extract the requested submatrix
+ submatrix = self._submatrix(data, ijk_origin, ijk_size, ijk_step)
+ return submatrix
+
+ finally:
+ f.close()
+
+ def _submatrix(self, data, ijk_origin, ijk_size, ijk_step):
+ """Extract a submatrix from the data array."""
+ ox, oy, oz = ijk_origin
+ sx, sy, sz = ijk_size
+ stx, sty, stz = ijk_step
+
+ # Adjust for our ZYX index order
+ i0, i1, i2 = oz, oy, ox
+ s0, s1, s2 = sz, sy, sx
+ st0, st1, st2 = stz, sty, stx
+
+ # Extract the submatrix
+ if st0 == 1 and st1 == 1 and st2 == 1:
+ submatrix = data[i0:i0+s0, i1:i1+s1, i2:i2+s2].copy()
+ else:
+ submatrix = data[
+ i0:i0+s0*st0:st0,
+ i1:i1+s1*st1:st1,
+ i2:i2+s2*st2:st2].copy()
+
+ return submatrix
diff --git a/src/bundles/map_data/src/lammps/lammps_grid.py b/src/bundles/map_data/src/lammps/lammps_grid.py
new file mode 100644
index 0000000000..4cd61aaab5
--- /dev/null
+++ b/src/bundles/map_data/src/lammps/lammps_grid.py
@@ -0,0 +1,49 @@
+# === UCSF ChimeraX Copyright ===
+# Copyright 2016 Regents of the University of California.
+# All rights reserved. This software provided pursuant to a
+# license agreement containing restrictions on its disclosure,
+# duplication and use. For details see:
+# https://www.rbvi.ucsf.edu/chimerax/docs/licensing.html
+# This notice must be embedded in or attached to all copies,
+# including partial copies, of the software or any revisions
+# or derivations thereof.
+# === UCSF ChimeraX Copyright ===
+
+# === UCSF ChimeraX Copyright ===
+# Copyright 2016 Regents of the University of California.
+# All rights reserved. This software provided pursuant to a
+# license agreement containing restrictions on its disclosure,
+# duplication and use. For details see:
+# https://www.rbvi.ucsf.edu/chimerax/docs/licensing.html
+# This notice must be embedded in or attached to all copies,
+# including partial copies, of the software or any revisions
+# or derivations thereof.
+# === UCSF ChimeraX Copyright ===
+
+# -----------------------------------------------------------------------------
+# Wrap LAMMPS grid3d data as grid data for displaying as surfaces, meshes, and volumes.
+#
+from .. import GridData
+
+# -----------------------------------------------------------------------------
+#
+class LammpsGrid(GridData):
+ """
+ Reads LAMMPS grid3d format files produced by the 'dump grid' command in LAMMPS.
+ """
+ def __init__(self, path):
+
+ from . import lammps_format
+ d = lammps_format.Lammps_Grid_Data(path)
+
+ self.lammps_data = d
+
+ GridData.__init__(self, d.matrix_size, d.element_type,
+ origin=d.origin, step=d.step,
+ path=path, file_type='grid3d',
+ name=d.name)
+
+ # ---------------------------------------------------------------------------
+ #
+ def read_matrix(self, ijk_origin, ijk_size, ijk_step, progress):
+ return self.lammps_data.read_matrix(ijk_origin, ijk_size, ijk_step, progress)
diff --git a/src/bundles/map_data/tests/data/nitrite.grid3d b/src/bundles/map_data/tests/data/nitrite.grid3d
new file mode 100644
index 0000000000..d1f015a07d
--- /dev/null
+++ b/src/bundles/map_data/tests/data/nitrite.grid3d
@@ -0,0 +1,15636 @@
+ITEM: TIMESTEP
+0
+ITEM: BOX BOUNDS ff ff ff
+-1.2047208786010742e+01 1.1994331359863281e+01
+-1.2117047309875488e+01 1.1989809036254883e+01
+-1.2101036071777344e+01 1.1929636001586914e+01
+ITEM: DIMENSION
+3
+ITEM: GRID SIZE nx ny nz
+25 25 25
+ITEM: GRID CELLS c_esp:esp:data
+-1.3484
+-0.638042
+-0.402083
+-0.288261
+-0.22395
+-0.182981
+-0.154661
+-0.133928
+-0.118097
+-0.105613
+-0.0955174
+-0.087184
+-0.0801885
+-0.0742327
+-0.0691006
+-0.0646325
+-0.0607073
+-0.0572317
+-0.0541326
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+-0.642475
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+-0.0273466
+-0.0270257
+-0.0266968
+-0.0263613
+-0.0260205
+-0.0256756
+-0.0253278
+-0.0249782
+-0.0246277
+-0.0242773
+-0.0295695
+-0.0295441
+-0.0294932
+-0.0294171
+-0.0293164
+-0.0291917
+-0.0290442
+-0.0288748
+-0.0286846
+-0.0284751
+-0.0282476
+-0.0280034
+-0.0277441
+-0.0274712
+-0.027186
+-0.0268901
+-0.0265848
+-0.0262715
+-0.0259516
+-0.0256262
+-0.0252966
+-0.0249638
+-0.0246288
+-0.0242926
+-0.0239561
+-0.0289705
+-0.0289467
+-0.0288988
+-0.0288272
+-0.0287323
+-0.028615
+-0.028476
+-0.0283162
+-0.0281368
+-0.027939
+-0.027724
+-0.027493
+-0.0272475
+-0.0269888
+-0.0267182
+-0.0264372
+-0.0261469
+-0.0258486
+-0.0255437
+-0.0252333
+-0.0249184
+-0.0246001
+-0.0242794
+-0.0239571
+-0.0236341
diff --git a/src/bundles/map_data/tests/test_map_data.py b/src/bundles/map_data/tests/test_map_data.py
index c1b74a41fb..114da92f18 100644
--- a/src/bundles/map_data/tests/test_map_data.py
+++ b/src/bundles/map_data/tests/test_map_data.py
@@ -5,9 +5,16 @@
test_data_folder = os.path.join(os.path.dirname(__file__), "data")
test_tiff_1 = os.path.join(test_data_folder, "tubhiswt_C0.ome.tif")
test_tiff_2 = os.path.join(test_data_folder, "nnInteractiveLabelLayerImg.tiff")
+test_nitrite_grid3d = os.path.join(test_data_folder, "nitrite.grid3d")
@pytest.mark.parametrize("tiff", [test_tiff_1, test_tiff_2])
def test_imagestack_ome_tiff(test_production_session, tiff):
from chimerax.core.commands import run
session = test_production_session
run(session, f"open {tiff}")
+
+@pytest.mark.parametrize("grid3d", [test_nitrite_grid3d])
+def test_lammps_grid3d(test_production_session, grid3d):
+ from chimerax.core.commands import run
+ session = test_production_session
+ run(session, f"open {grid3d}")
diff --git a/src/bundles/md_crds/src/read_lammps.py b/src/bundles/md_crds/src/read_lammps.py
index da0eca227e..edc2e7cb1d 100644
--- a/src/bundles/md_crds/src/read_lammps.py
+++ b/src/bundles/md_crds/src/read_lammps.py
@@ -22,7 +22,7 @@
# copies, of the software or any revisions or derivations thereof.
# === UCSF ChimeraX Copyright ===
-import traceback
+import traceback, time
from chimerax.atomic import AtomicStructure
from chimerax.io import open_input
@@ -43,78 +43,304 @@ def read_data(session, stream, file_name, *, auto_style=True, coords=None, **kw)
stream.readline()
# READ NUMBER OF ATOMS AND BONDS
-
line = stream.readline()
+ atoms = 0
+ bonds = 0 # Initialize bonds to 0 by default
+
while line != '\n':
- tokens = line.split()
-
- if tokens[1] == 'atoms':
- atoms = int(tokens[0])
- elif tokens[1] == 'bonds':
- bonds = int(tokens[0])
+ tokens = line.split()
+
+ if len(tokens) >= 2:
+ if tokens[1] == 'atoms':
+ atoms = int(tokens[0])
+ elif tokens[1] == 'bonds':
+ bonds = int(tokens[0])
- line = stream.readline()
+ line = stream.readline()
- session.logger.info( f"LAMMPS data: {atoms} atoms {bonds} bonds")
+ session.logger.info(f"LAMMPS data: {atoms} atoms {bonds} bonds")
# SKIP UNTIL MASSES SECTION
-
line = stream.readline()
- while not line.startswith("Masses"): line = stream.readline()
+ max_lines_to_search = 1000
+ search_count = 0
+ masses_section_found = False
+
+ while search_count < max_lines_to_search:
+ if not line: # End of file
+ break
+ if line.startswith("Masses"):
+ masses_section_found = True
+ break
+ line = stream.readline()
+ search_count += 1
+
+ if not masses_section_found:
+ raise UserError("Masses section not found in DATA file")
+
line = stream.readline() # SKIP BLANK LINE
# PARSE MASSES
-
masses = {}
tokens = stream.readline().split()
while tokens and tokens[0].isdigit():
- masses[int(tokens[0])] = float(tokens[1])
- tokens = stream.readline().split()
-
- # SKIP UNTIL ATOMS SECTION
+ masses[int(tokens[0])] = float(tokens[1])
+ tokens = stream.readline().split()
+ # FIND ATOMS SECTION
line = stream.readline()
- while not line.startswith("Atoms"): line = stream.readline()
- line = stream.readline() # SKIP BLANK LINE
-
- # PARSE ATOMS
-
+ max_lines_to_search = 1000
+ search_count = 0
+ atoms_section_found = False
+ atom_style_comment = ""
+
+ while search_count < max_lines_to_search:
+ if not line: # End of file
+ break
+ if line.startswith("Atoms"):
+ atoms_section_found = True
+ # Extract the atom style from the header comment if present
+ if "#" in line:
+ atom_style_comment = line.split("#")[1].strip()
+ session.logger.info(f"Atom style from header: {atom_style_comment}")
+ break
+ line = stream.readline()
+ search_count += 1
+
+ if not atoms_section_found:
+ raise UserError("Atoms section not found in DATA file")
+
+ # Skip blank line after Atoms header
+ line = stream.readline().strip()
+ while not line and line != None: # Skip any blank lines
+ line = stream.readline().strip()
+ if not line:
+ break
+
+ # Get the first atom line for format detection
+ if not line:
+ raise UserError("Empty Atoms section")
+
+ first_atom_tokens = line.split()
+ if not first_atom_tokens:
+ raise UserError("Empty atom line")
+
+ num_columns = len(first_atom_tokens)
+ session.logger.info(f"Detected {num_columns} columns in atom data")
+
+ # Format detection based on atom style comment in header or column analysis
+ atom_id_pos = 0 # Always the first column
+ atom_type_pos = 1 # Default to second column
+ mol_id_pos = -1 # May not exist
+ x_pos, y_pos, z_pos = -1, -1, -1
+
+ # First check if we have an explicit atom style in header
+ if atom_style_comment:
+ if "charge/kk" in atom_style_comment:
+ session.logger.info("Using atom_style charge/kk format from header")
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+ elif "charge" in atom_style_comment:
+ session.logger.info("Using atom_style charge format from header")
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+ elif "full" in atom_style_comment:
+ session.logger.info("Using atom_style full format from header")
+ mol_id_pos = 1
+ atom_type_pos = 2
+ x_pos, y_pos, z_pos = 4, 5, 6
+ elif "molecular" in atom_style_comment:
+ session.logger.info("Using atom_style molecular format from header")
+ mol_id_pos = 1
+ atom_type_pos = 2
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+ elif "atomic" in atom_style_comment:
+ session.logger.info("Using atom_style atomic format from header")
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 2, 3, 4
+
+ # If no style comment or unrecognized, determine from data structure
+ if x_pos == -1: # Only if not already set from comment
+ # Test if columns are numeric or floating point
+ try:
+ # For each typical position, try to convert to float or int
+ # This helps identify which values are coords vs atom types
+
+ # For atom_style full: id mol type q x y z
+ # If 3rd column is int and columns 4-6 are float, likely full style
+ if (num_columns >= 7 and
+ is_int(first_atom_tokens[0]) and
+ is_int(first_atom_tokens[1]) and
+ is_int(first_atom_tokens[2]) and
+ is_float(first_atom_tokens[4]) and
+ is_float(first_atom_tokens[5]) and
+ is_float(first_atom_tokens[6])):
+ session.logger.info("Detected atom_style full format")
+ mol_id_pos = 1
+ atom_type_pos = 2
+ x_pos, y_pos, z_pos = 4, 5, 6
+
+ # For atom_style charge/kk: id type q x y z
+ # If 2nd column is int and 3rd is float (charge) and columns 4-6 are float, likely charge/kk
+ elif (num_columns >= 6 and
+ is_int(first_atom_tokens[0]) and
+ is_int(first_atom_tokens[1]) and
+ is_float(first_atom_tokens[2]) and
+ is_float(first_atom_tokens[3]) and
+ is_float(first_atom_tokens[4]) and
+ is_float(first_atom_tokens[5])):
+ session.logger.info("Detected atom_style charge or charge/kk format")
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+
+ # For atom_style molecular: id mol type x y z
+ # If first 3 columns are int and columns 3-5 are float, likely molecular
+ elif (num_columns >= 6 and
+ is_int(first_atom_tokens[0]) and
+ is_int(first_atom_tokens[1]) and
+ is_int(first_atom_tokens[2]) and
+ is_float(first_atom_tokens[3]) and
+ is_float(first_atom_tokens[4]) and
+ is_float(first_atom_tokens[5])):
+ session.logger.info("Detected atom_style molecular format")
+ mol_id_pos = 1
+ atom_type_pos = 2
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+
+ # For atom_style atomic: id type x y z
+ # If first 2 columns are int and columns 2-4 are float, likely atomic
+ elif (num_columns >= 5 and
+ is_int(first_atom_tokens[0]) and
+ is_int(first_atom_tokens[1]) and
+ is_float(first_atom_tokens[2]) and
+ is_float(first_atom_tokens[3]) and
+ is_float(first_atom_tokens[4])):
+ session.logger.info("Detected atom_style atomic format")
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 2, 3, 4
+
+ # If we couldn't determine format, fall back to best guess
+ else:
+ session.logger.warning("Could not definitively determine atom style, making best guess based on column count")
+ if num_columns >= 7:
+ # Assume full style with 7+ columns
+ mol_id_pos = 1
+ atom_type_pos = 2
+ x_pos, y_pos, z_pos = 4, 5, 6
+ elif num_columns >= 6:
+ # Assume charge style with 6+ columns
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+ else:
+ # Assume atomic style with minimal columns
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 2, 3, 4
+
+ except Exception as e:
+ # If we encounter any error in format detection, use a simple heuristic
+ session.logger.warning(f"Error during format detection: {e}, using fallback format")
+ if num_columns >= 7:
+ mol_id_pos = 1
+ atom_type_pos = 2
+ x_pos, y_pos, z_pos = 4, 5, 6
+ elif num_columns >= 6:
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 3, 4, 5
+ else:
+ atom_type_pos = 1
+ x_pos, y_pos, z_pos = 2, 3, 4
+
+ # Now process atoms with the determined format
atoms_list = []
- atoms = {}
+ atoms_dict = {}
+ tokens = first_atom_tokens # Start with the first line we already read
- tokens = stream.readline().split()
while tokens:
- tag = int(tokens[0])
- mol = int(tokens[1])
- type = int(tokens[2])
- xyz = array([float(tokens[4]),float(tokens[5]),float(tokens[6])], dtype=float64)
- residue = structure.find_residue(" ", mol)
- if residue is None: residue = structure.new_residue(str(mol), " ", mol)
- element = determine_element_from_mass(masses[type])
- atoms_list.append([tag, element, residue, xyz])
- tokens = stream.readline().split()
-
- atoms_list.sort(key=lambda atom:atom[0])
-
+ # Always get atom ID from first column
+ atom_id = safe_int(tokens[atom_id_pos], fallback=len(atoms_list)+1)
+
+ # Get molecule ID if available, otherwise use atom ID
+ if mol_id_pos >= 0 and mol_id_pos < len(tokens):
+ mol_id = safe_int(tokens[mol_id_pos], fallback=atom_id)
+ else:
+ mol_id = atom_id # Default to atom ID if no molecule ID
+
+ # Get atom type - safely parse
+ if atom_type_pos < len(tokens):
+ atom_type = safe_int(tokens[atom_type_pos], fallback=1)
+ else:
+ atom_type = 1 # Default type
+
+ # Get coordinates - with safe parsing
+ x = safe_float(tokens[x_pos] if x_pos < len(tokens) else "0", fallback=0.0)
+ y = safe_float(tokens[y_pos] if y_pos < len(tokens) else "0", fallback=0.0)
+ z = safe_float(tokens[z_pos] if z_pos < len(tokens) else "0", fallback=0.0)
+
+ # Create coordinates array
+ xyz = array([x, y, z], dtype=float64)
+
+ # Get or create residue
+ residue = structure.find_residue(" ", mol_id)
+ if residue is None:
+ residue = structure.new_residue(str(mol_id), " ", mol_id)
+
+ # Check if atom type exists in masses dictionary
+ if atom_type not in masses:
+ session.logger.warning(f"Atom type {atom_type} not found in Masses section, using default element")
+ element = "X" # Use unknown element as fallback
+ else:
+ element = determine_element_from_mass(masses[atom_type])
+
+ # Add atom to the list
+ atoms_list.append([atom_id, element, residue, xyz])
+
+ # Read next line
+ line = stream.readline()
+ tokens = line.split() if line else []
+
+ # Sort atoms by ID and add to structure
+ atoms_list.sort(key=lambda atom: atom[0])
for atom in atoms_list:
- atoms[atom[0]] = add_atom(str(atom[0]), atom[1], atom[2], atom[3], serial_number=atom[0])
-
- # SKIP UNTIL BONDS SECTION
-
- line = stream.readline()
- while not line.startswith("Bonds"): line = stream.readline()
- line = stream.readline() # SKIP BLANK LINE
-
- # PARSE BONDS
-
- tokens = stream.readline().split()
- while tokens:
- tag1 = int(tokens[2])
- tag2 = int(tokens[3])
- # FIXME: handle tag1 and/or tag2 not found
- add_bond(atoms[tag1], atoms[tag2])
- tokens = stream.readline().split()
+ atoms_dict[atom[0]] = add_atom(str(atom[0]), atom[1], atom[2], atom[3], serial_number=atom[0])
+
+ # PROCESS BONDS SECTION IF BONDS EXIST
+ if bonds > 0:
+ # Try to find the Bonds section
+ line = stream.readline()
+ bonds_section_found = False
+
+ # Limit the number of lines to search to avoid infinite loop
+ max_lines_to_search = 100
+ search_count = 0
+
+ while search_count < max_lines_to_search:
+ if not line: # End of file
+ break
+ if line.startswith("Bonds"):
+ bonds_section_found = True
+ break
+ line = stream.readline()
+ search_count += 1
+
+ if bonds_section_found:
+ line = stream.readline() # SKIP BLANK LINE
+
+ # PARSE BONDS
+ tokens = stream.readline().split()
+ while tokens:
+ if len(tokens) >= 4: # Ensure we have enough columns
+ # Most bond formats have: bond_id bond_type atom1 atom2
+ tag1 = safe_int(tokens[2], fallback=0)
+ tag2 = safe_int(tokens[3], fallback=0)
+ # Check if both atoms exist before adding bond
+ if tag1 in atoms_dict and tag2 in atoms_dict:
+ add_bond(atoms_dict[tag1], atoms_dict[tag2])
+ else:
+ session.logger.warning(f"Skipping bond: atom {tag1} or {tag2} not found")
+ tokens = stream.readline().split()
+ else:
+ session.logger.info("No Bonds section found in the file, despite bond count > 0")
stream.close()
@@ -126,50 +352,307 @@ def read_data(session, stream, file_name, *, auto_style=True, coords=None, **kw)
read_coords(session, coords, structure, data_fmt.nicknames[0], replace=True, **kw)
return [structure], ""
-def read_dump(session, path, model):
+# Helper functions for safe parsing
+def is_int(val):
+ try:
+ int(val)
+ return True
+ except ValueError:
+ return False
+
+def is_float(val):
+ try:
+ float(val)
+ return True
+ except ValueError:
+ return False
+
+def safe_int(val, fallback=0):
+ try:
+ return int(val)
+ except ValueError:
+ return fallback
+
+def safe_float(val, fallback=0.0):
+ try:
+ return float(val)
+ except ValueError:
+ return fallback
+
+def read_dump2(session, path, model):
from numpy import array, float64
+ from chimerax.core.errors import UserError
+
+ start = time.perf_counter()
+
+ session.logger.info("*** read_dump()")
- stream = open_input(path, encoding='UTF-8')
- stream.readline()
- timestep = int(stream.readline().split()[0])
- stream.readline()
- num_atoms = int(stream.readline().split()[0])
- for j in range(4): stream.readline()
-
- # eg. ITEM: ATOMS id type mol x y z
- tokens = stream.readline().split()
- print("LAMMPS dump format: ", tokens[2:])
- index_id = tokens.index('id')-2
- index_type = tokens.index('type')-2
- index_mol = tokens.index('mol')-2
- index_x = tokens.index('x')-2
- index_y = tokens.index('y')-2
- index_z = tokens.index('z')-2
-
- coords_list = []
- done = False
- i = 0
-
- while not done:
-
- coords_list.append([])
-
- for j in range(num_atoms):
- # FIXME: handle dump format other than id type mol x y z
- tokens = stream.readline().split()
- id = int(tokens[index_id])
- type = int(tokens[index_type])
- mol = int(tokens[index_mol])
- x,y,z = float(tokens[index_x]),float(tokens[index_y]),float(tokens[index_z])
- coords_list[i].append([id,x,y,z])
-
- coords_list[i].sort(key=lambda atom:atom[0])
- i += 1
- if stream.readline():
- for j in range(8): stream.readline()
- else:
- done = True
-
- coords = array(coords_list, dtype=float64)[:,:,1:]
- stream.close()
- return num_atoms, coords
+ try:
+ stream = open_input(path, encoding='UTF-8')
+ stream.readline()
+ timestep = int(stream.readline().split()[0])
+ stream.readline()
+ num_atoms = int(stream.readline().split()[0])
+ for j in range(4): stream.readline()
+
+ # eg. ITEM: ATOMS id type mol x y z
+ line = stream.readline()
+ tokens = line.split()
+ print("LAMMPS dump format: ", tokens[2:])
+
+ # Check for required columns and set defaults in case they're missing
+ required_columns = ['id', 'x', 'y', 'z']
+ for col in required_columns:
+ if col not in tokens:
+ raise UserError(f"Required column '{col}' not found in DUMP file. Header: {line}")
+
+ # Get column indices, set default values for optional columns
+ index_id = tokens.index('id')-2
+ index_x = tokens.index('x')-2
+ index_y = tokens.index('y')-2
+ index_z = tokens.index('z')-2
+
+ coords_list = []
+ done = False
+ i = 0
+
+ while not done:
+
+ coords_list.append([])
+
+ for j in range(num_atoms):
+ tokens = stream.readline().split()
+
+ # Handle required fields
+ try:
+ id = int(tokens[index_id])
+ except (IndexError, ValueError):
+ raise UserError(f"Could not parse atom ID from line: {' '.join(tokens)}")
+
+ # Handle coordinates
+ try:
+ x = float(tokens[index_x])
+ y = float(tokens[index_y])
+ z = float(tokens[index_z])
+ except (IndexError, ValueError):
+ raise UserError(f"Could not parse atom coordinates from line: {' '.join(tokens)}")
+
+ coords_list[i].append([id, x, y, z])
+
+ # Sort by atom ID
+ coords_list[i].sort(key=lambda atom: atom[0])
+ i += 1
+
+ # Check for next frame
+ next_line = stream.readline()
+ if next_line:
+ try:
+ # Skip to next frame's atoms
+ for j in range(8):
+ stream.readline()
+ except Exception:
+ # End of file or format error
+ done = True
+ else:
+ done = True
+
+ coords = array(coords_list, dtype=float64)[:,:,1:]
+ stream.close()
+
+ elapsed = time.perf_counter() - start
+ session.logger.info(f"*** read_dump() {elapsed:.6f} seconds")
+
+ return num_atoms, coords
+
+ except Exception as e:
+ if 'stream' in locals() and stream is not None:
+ stream.close()
+ print(traceback.format_exc())
+ raise UserError(f"Problem reading/processing DUMP file '{path}': {e}")
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+import numpy as np
+import multiprocessing as mp
+import os
+import time
+import ctypes
+import traceback
+
+# Global shared memory buffers
+shared_coords_internal = None
+atom_lut_internal = None
+
+def init_worker(shared_array_base, shape, lut_base, lut_shape):
+ global shared_coords_internal, atom_lut_internal
+ shared_coords_internal = np.frombuffer(shared_array_base, dtype=np.float64).reshape(shape)
+ atom_lut_internal = np.frombuffer(lut_base, dtype=np.int32).reshape(lut_shape)
+
+def parse_frame_to_shared_scratch(path, frame_idx, offset, num_atoms, num_cols, col_indices):
+ """
+ Scratch-built byte-level parser.
+ Parses each line, looks up the slot via LUT, and writes X, Y, Z directly.
+ """
+ try:
+ with open(path, 'rb', buffering=1024*1024) as f:
+ f.seek(offset)
+ # Skip the 9-line LAMMPS header
+ for _ in range(9):
+ f.readline()
+
+ # Read the entire atom block into memory at once
+ # For 18k atoms, this is only ~1-2 MB per frame
+ raw_chunk = f.read()
+
+ # Use memoryview for zero-copy slicing of the buffer
+ mview = memoryview(raw_chunk)
+ lines = raw_chunk.split(b'\n')
+
+ # Extract column indices
+ id_col, x_col, y_col, z_col = col_indices
+
+ # Local reference for faster access in the loop
+ lut = atom_lut_internal
+ shared_frame = shared_coords_internal[frame_idx]
+
+ for line in lines:
+ if not line:
+ continue
+
+ tokens = line.split()
+ if len(tokens) < 4: # Safety for EOF/short lines
+ continue
+
+ # 1. Parse ID and get target slot via LUT
+ atom_id = int(tokens[id_col])
+ target_slot = lut[atom_id]
+
+ # 2. Parse X, Y, Z directly into the shared memory slot
+ # This avoids the intermediate data array and slicing
+ shared_frame[target_slot, 0] = float(tokens[x_col])
+ shared_frame[target_slot, 1] = float(tokens[y_col])
+ shared_frame[target_slot, 2] = float(tokens[z_col])
+
+ except Exception:
+ print(traceback.format_exc())
+
+def read_dump(session, path, model, num_cores=None):
+ from chimerax.core.errors import UserError
+ start_time = time.perf_counter()
+ if num_cores is None:
+ num_cores = mp.cpu_count()
+
+ try:
+ offsets = []
+ file_size = os.path.getsize(path)
+
+ with open(path, 'rb') as f:
+ # --- Indexing and Setup (Same as before) ---
+ f.readline() # ITEM: TIMESTEP
+ f.readline() # val
+ f.readline() # ITEM: NUMBER OF ATOMS
+ num_atoms = int(f.readline().strip())
+ for _ in range(4): f.readline()
+ header_line = f.readline().decode('utf-8')
+ header_end_pos = f.tell()
+
+ sample_lens = [len(f.readline()) for _ in range(3)]
+ avg_line_len = sum(sample_lens) / 3.0
+
+ tokens = header_line.split()
+ col_names = tokens[2:]
+ num_cols = len(col_names)
+ col_map = {name: i for i, name in enumerate(col_names)}
+ col_indices = [col_map['id'], col_map['x'], col_map['y'], col_map['z']]
+
+ f.seek(header_end_pos)
+ first_frame_raw = f.read(int(num_atoms * (avg_line_len + 5)))
+ # Quick parse of first frame for LUT
+ first_ids = []
+ for line in first_frame_raw.split(b'\n')[:num_atoms]:
+ t = line.split()
+ if t: first_ids.append(int(t[col_indices[0]]))
+
+ first_ids = np.array(first_ids, dtype=np.int32)
+ max_id = int(np.max(first_ids))
+
+ lut_base = mp.RawArray(ctypes.c_int, max_id + 1)
+ atom_lut = np.frombuffer(lut_base, dtype=np.int32)
+ atom_lut[first_ids[first_ids.argsort()]] = np.arange(num_atoms)
+
+ # --- Heuristic Jump Search (Finding all frames) ---
+ est_frame_size = header_end_pos + (num_atoms * avg_line_len)
+ offsets.append(0)
+ search_pos = int(est_frame_size * 0.5)
+ while search_pos < file_size:
+ f.seek(max(0, search_pos))
+ buffer = f.read(262144)
+ if not buffer: break
+ tag_idx = buffer.find(b"ITEM: TIMESTEP")
+ if tag_idx != -1:
+ actual_offset = f.tell() - len(buffer) + tag_idx
+ if actual_offset > offsets[-1]:
+ offsets.append(actual_offset)
+ last_frame_size = offsets[-1] - offsets[-2]
+ search_pos = actual_offset + int(last_frame_size * 0.90)
+ else:
+ search_pos = actual_offset + 100
+ else:
+ search_pos += 65536
+
+ # --- Parallel Parsing with Direct Writes ---
+ num_frames = len(offsets)
+ shape = (num_frames, num_atoms, 3)
+ shared_array_base = mp.RawArray(ctypes.c_double, num_frames * num_atoms * 3)
+
+ with mp.Pool(processes=num_cores,
+ initializer=init_worker,
+ initargs=(shared_array_base, shape, lut_base, (max_id + 1,))) as pool:
+
+ pool_args = [(path, i, off, num_atoms, num_cols, col_indices)
+ for i, off in enumerate(offsets)]
+ pool.starmap(parse_frame_to_shared_scratch, pool_args)
+
+ final_coords = np.frombuffer(shared_array_base, dtype=np.float64).reshape(shape)
+ elapsed = time.perf_counter() - start_time
+ session.logger.info(f"*** read_dump() (Scratch Parser) {elapsed:.6f} seconds")
+
+ return num_atoms, final_coords
+
+ except Exception as e:
+ print(traceback.format_exc())
+ raise UserError(f"Scratch read_dump failed: {e}")
diff --git a/src/bundles/mlp/_mlp/kokkos-5.0.1.tar.gz b/src/bundles/mlp/_mlp/kokkos-5.0.1.tar.gz
new file mode 100644
index 0000000000..21b9e30ef2
Binary files /dev/null and b/src/bundles/mlp/_mlp/kokkos-5.0.1.tar.gz differ
diff --git a/src/bundles/mlp/_mlp/mlp_kokkos.cpp b/src/bundles/mlp/_mlp/mlp_kokkos.cpp
new file mode 100644
index 0000000000..9a6a80adee
--- /dev/null
+++ b/src/bundles/mlp/_mlp/mlp_kokkos.cpp
@@ -0,0 +1,220 @@
+/*
+ * mlp_kokkos.cpp
+ * Combined Kokkos implementation for ChimeraX MLP
+ */
+
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+// -----------------------------------------------------------------------------
+// Constants and Typedefs
+// -----------------------------------------------------------------------------
+
+enum MLPMethod {
+ METHOD_FAUCHERE = 0,
+ METHOD_BRASSEUR = 1,
+ METHOD_BUCKINGHAM = 2,
+ METHOD_DUBOST = 3,
+ METHOD_TYPE5 = 4
+};
+
+// Global state tracking
+static bool is_kokkos_initialized = false;
+
+// -----------------------------------------------------------------------------
+// Kernel Functor
+// -----------------------------------------------------------------------------
+
+template
+struct MLPKernel {
+ using ExecutionSpace = typename DeviceType::execution_space;
+ using MemorySpace = typename DeviceType::memory_space;
+
+ // Device Views (accessed via DualView on device side)
+ // We use LayoutLeft (Column-Major) on device for potential coalescing benefits
+ Kokkos::View d_xyz;
+ Kokkos::View d_fi;
+ Kokkos::View d_pot;
+
+ float x0, y0, z0;
+ float spacing;
+ float max_dist;
+ int nz, ny, nx;
+ int method;
+ float nexp;
+ int md_steps;
+
+ MLPKernel(
+ Kokkos::View xyz,
+ Kokkos::View fi,
+ Kokkos::View pot,
+ const float* origin, float _spacing, float _max_dist,
+ int _method, float _nexp
+ ) : d_xyz(xyz), d_fi(fi), d_pot(pot),
+ spacing(_spacing), max_dist(_max_dist), method(_method), nexp(_nexp)
+ {
+ x0 = origin[0];
+ y0 = origin[1];
+ z0 = origin[2];
+ nz = pot.extent(0);
+ ny = pot.extent(1);
+ nx = pot.extent(2);
+ md_steps = (int)std::ceil(max_dist / spacing);
+ }
+
+ KOKKOS_INLINE_FUNCTION
+ void operator()(const int& a) const {
+ float ax = d_xyz(a, 0);
+ float ay = d_xyz(a, 1);
+ float az = d_xyz(a, 2);
+ float f = 100.0f * d_fi(a);
+
+ // Calculate grid bounds for this atom
+ float i0_f = (ax - x0) / spacing;
+ float j0_f = (ay - y0) / spacing;
+ float k0_f = (az - z0) / spacing;
+
+ int kmin = (int)Kokkos::floor(k0_f - md_steps); if(kmin < 0) kmin = 0;
+ int kmax = (int)Kokkos::ceil(k0_f + md_steps); if(kmax >= nz) kmax = nz - 1;
+
+ int jmin = (int)Kokkos::floor(j0_f - md_steps); if(jmin < 0) jmin = 0;
+ int jmax = (int)Kokkos::ceil(j0_f + md_steps); if(jmax >= ny) jmax = ny - 1;
+
+ int imin = (int)Kokkos::floor(i0_f - md_steps); if(imin < 0) imin = 0;
+ int imax = (int)Kokkos::ceil(i0_f + md_steps); if(imax >= nx) imax = nx - 1;
+
+ for (int k = kmin; k <= kmax; ++k) {
+ float gz = z0 + k * spacing;
+ float dz = az - gz;
+ float dz2 = dz * dz;
+
+ for (int j = jmin; j <= jmax; ++j) {
+ float gy = y0 + j * spacing;
+ float dy = ay - gy;
+ float dy2 = dy * dy;
+
+ for (int i = imin; i <= imax; ++i) {
+ float gx = x0 + i * spacing;
+ float dx = ax - gx;
+ // d = distance
+ float d = Kokkos::sqrt(dx*dx + dy2 + dz2);
+
+ if (d <= max_dist) {
+ float p = 0.0f;
+ if (method == METHOD_FAUCHERE) p = Kokkos::exp(-d);
+ else if (method == METHOD_BRASSEUR) p = Kokkos::exp(-d / 3.1f);
+ else if (method == METHOD_BUCKINGHAM) p = (d > 1.0e-6f) ? (1.0f / Kokkos::pow(d, nexp)) : 0.0f;
+ else if (method == METHOD_DUBOST) p = 1.0f / (1.0f + d);
+ else if (method == METHOD_TYPE5) p = Kokkos::exp(-Kokkos::sqrt(d));
+
+ Kokkos::atomic_add(&d_pot(k, j, i), f * p);
+ }
+ }
+ }
+ }
+ }
+};
+
+// -----------------------------------------------------------------------------
+// Host Dispatcher (Internal)
+// -----------------------------------------------------------------------------
+
+template
+void run_mlp_device(
+ int n_atoms, const float* h_xyz_ptr, const float* h_fi_ptr,
+ int nz, int ny, int nx, float* h_pot_ptr,
+ const float* origin, float spacing, float max_dist,
+ int method, float nexp)
+{
+ // 1. Create DualViews
+ // LayoutLeft on Device (GPU friendly), LayoutRight on Host (NumPy friendly)
+ Kokkos::DualView dv_atoms("atoms", n_atoms);
+ Kokkos::DualView dv_fi("fi", n_atoms);
+ Kokkos::DualView dv_pot("pot", nz, ny, nx);
+
+ // 2. Wrap Host Pointers (Unmanaged View around NumPy data)
+ Kokkos::View>
+ h_atoms_wrap(h_xyz_ptr, n_atoms);
+ Kokkos::View>
+ h_fi_wrap(h_fi_ptr, n_atoms);
+ // Note: We use the existing pot array to avoid allocation if possible, or copy back later
+ Kokkos::View>
+ h_pot_wrap(h_pot_ptr, nz, ny, nx);
+
+ // 3. Deep Copy Host -> Device
+ dv_atoms.modify_host();
+ dv_atoms.sync_device(); // If on CPU, this might be no-op; on GPU it triggers copy
+ // However, since dv_atoms was just created, we need to copy FROM the wrapper:
+ Kokkos::deep_copy(dv_atoms.view_device(), h_atoms_wrap);
+
+ dv_fi.modify_host();
+ Kokkos::deep_copy(dv_fi.view_device(), h_fi_wrap);
+
+ // Initialize Pot to 0 on device
+ Kokkos::deep_copy(dv_pot.view_device(), 0.0f);
+ dv_pot.modify_device(); // Data is now valid on device
+
+ // 4. Execute Kernel
+ MLPKernel kernel(
+ dv_atoms.view_device(),
+ dv_fi.view_device(),
+ dv_pot.view_device(),
+ origin, spacing, max_dist, method, nexp
+ );
+
+ Kokkos::parallel_for(
+ "MLP_Kernel",
+ Kokkos::RangePolicy(0, n_atoms),
+ kernel
+ );
+
+ Kokkos::fence();
+
+ // 5. Deep Copy Device -> Host
+ // Copy result back to the Python-provided pointer
+ Kokkos::deep_copy(h_pot_wrap, dv_pot.view_device());
+}
+
+// -----------------------------------------------------------------------------
+// C Exported Functions (for Cython)
+// -----------------------------------------------------------------------------
+
+extern "C" {
+
+void ensure_kokkos_initialized() {
+ if (!is_kokkos_initialized && !Kokkos::is_initialized()) {
+ Kokkos::initialize();
+ is_kokkos_initialized = true;
+ }
+}
+
+void finalize_kokkos() {
+ if (Kokkos::is_initialized()) {
+ Kokkos::finalize();
+ is_kokkos_initialized = false;
+ }
+}
+
+void run_mlp_kokkos_main(
+ int n_atoms, const float* h_xyz_ptr, const float* h_fi_ptr,
+ int nz, int ny, int nx, float* h_pot_ptr,
+ const float* origin, float spacing, float max_dist,
+ int method, float nexp)
+{
+ ensure_kokkos_initialized();
+
+ // Dispatch to the default execution space configured at compile time.
+ // If compiled with OpenMP, this runs on CPU threads.
+ // If compiled with CUDA/HIP, this runs on GPU.
+ run_mlp_device(
+ n_atoms, h_xyz_ptr, h_fi_ptr,
+ nz, ny, nx, h_pot_ptr,
+ origin, spacing, max_dist,
+ method, nexp
+ );
+}
+
+} // extern "C"