FMD/AliFMDDetector.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2004, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved.      *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 /* $Id$ */
  16 /** @file    AliFMDDetector.cxx
  17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
  18     @date    Mon Mar 27 12:36:27 2006
  19     @brief   Sub-detector base class implementation
  20     @ingroup FMD_base
  21 */
  22
  23 //____________________________________________________________________
  24 //
  25 // AliFMDDetector.
  26 //
  27 // Base class for concrete FMD detectors, like AliFMD1, AliFMD2,
  28 // AliFMD3.
  29 // Utility class to help implement the FMD geometry.  This provides
  30 // the interface for the concrete geometry implementations of the FMD
  31 // sub-detectors.
  32 //
  33 // The AliFMDGeometry object owns the AliFMDDetector objects
  34 //
  35 // Latest changes by Christian Holm Christensen
  36 //
  37 #include "AliFMDDetector.h"     // ALIFMDSUBDETECTOR_H
  38 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H
  39 #include "AliLog.h"             // ALILOG_H
  40 #include <TGeoManager.h>        // ROOT_TGeoManager
  41 #include <TGeoMatrix.h>         // ROOT_TGeoMatrix
  42 // #include <TMath.h>              // ROOT_TMath
  43
  44 //====================================================================
  45 ClassImp(AliFMDDetector)
  46 #if 0
  47   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
  48 #endif
  49
  50 //____________________________________________________________________
  51 AliFMDDetector::AliFMDDetector(Int_t id, AliFMDRing* inner, AliFMDRing* outer)
  52   : TNamed(Form("FMD%d", id), "Forward multiplicity ring"),
  53     fId(id),
  54     fInner(inner),
  55     fOuter(outer),
  56     fInnerTransforms(0),
  57     fOuterTransforms(0)
  58 {
  59   // Constructor
  60   //
  61   //   ID         Id of detector (1,2, or 3)
  62   //   INNER      Inner ring geometry
  63   //   OUTER      Outer ring geometry (if any)
  64   //
  65   SetHoneycombThickness();
  66   SetAlThickness();
  67   SetInnerHoneyLowR(0);
  68   SetInnerHoneyHighR(0);
  69   SetInnerZ(0);
  70   SetOuterZ(0);
  71   SetOuterHoneyLowR(0);
  72   SetOuterHoneyHighR(0);
  73 }
  74
  75 //____________________________________________________________________
  76 AliFMDDetector::AliFMDDetector(const AliFMDDetector& other)
  77   : TNamed(other),
  78     fId(other.fId),
  79     fInner(other.fInner),
  80     fOuter(other.fOuter),
  81     fInnerTransforms(other.fInnerTransforms),
  82     fOuterTransforms(other.fOuterTransforms)
  83 {
  84   // Copy constructor
  85   SetHoneycombThickness(other.GetHoneycombThickness());
  86   SetAlThickness(other.GetAlThickness());
  87   SetInnerHoneyLowR(other.GetInnerHoneyLowR());
  88   SetInnerHoneyHighR(other.GetInnerHoneyHighR());
  89   SetInnerZ(other.GetInnerZ());
  90   SetOuterZ(other.GetOuterZ());
  91   SetOuterHoneyLowR(other.GetOuterHoneyLowR());
  92   SetOuterHoneyHighR(other.GetOuterHoneyHighR());
  93 }
  94
  95 //____________________________________________________________________
  96 AliFMDDetector&
  97 AliFMDDetector::operator=(const AliFMDDetector& other)
  98 {
  99   // Assignment operator
 100   SetName(other.GetName());
 101   SetTitle(other.GetTitle());
 102   fId              = other.fId;
 103   fInner           = other.fInner;
 104   fOuter           = other.fOuter;
 105   fInnerTransforms = other.fInnerTransforms;
 106   fOuterTransforms = other.fOuterTransforms;
 107   SetHoneycombThickness(other.GetHoneycombThickness());
 108   SetAlThickness(other.GetAlThickness());
 109   SetInnerHoneyLowR(other.GetInnerHoneyLowR());
 110   SetInnerHoneyHighR(other.GetInnerHoneyHighR());
 111   SetInnerZ(other.GetInnerZ());
 112   SetOuterZ(other.GetOuterZ());
 113   SetOuterHoneyLowR(other.GetOuterHoneyLowR());
 114   SetOuterHoneyHighR(other.GetOuterHoneyHighR());
 115   return *this;
 116 }
 117
 118 //____________________________________________________________________
 119 void
 120 AliFMDDetector::Init()
 121 {
 122   // Initialize.
 123   if (fInner) {
 124     SetInnerHoneyLowR(fInner->GetLowR() + 1.);
 125     SetInnerHoneyHighR(fInner->GetHighR() + 1.);
 126   }
 127   if (fOuter) {
 128     SetOuterHoneyLowR(fOuter->GetLowR() + 1.);
 129     SetOuterHoneyHighR(fOuter->GetHighR() + 1.);
 130   }
 131 }
 132
 133 //____________________________________________________________________
 134 Bool_t
 135 AliFMDDetector::HasAllTransforms(Char_t ring) const
 136 {
 137   // Check if we got all transformations for a given ring.  Return
 138   // true in that case.
 139   AliFMDRing* r = GetRing(ring);
 140   if (!r) return kTRUE;
 141   TObjArray* matricies = (r == fInner ? fInnerTransforms : fOuterTransforms);
 142   if (!matricies) return kTRUE;
 143   if (matricies->GetEntries() == r->GetNModules()) return kTRUE;
 144   return kFALSE;
 145 }
 146
 147 #define IS_NODE_THIS(name) \
 148   (name[0] == 'F' && name[2] == 'M' && name[1] == Char_t(48+fId) && \
 149    (name[3] == 'T' || name[3] == 'B'))
 150 #define IS_NODE_SENSOR(name) \
 151   (name[0] == 'F' && name[2] == 'S' && name[3] == 'E')
 152
 153 //____________________________________________________________________
 154 void
 155 AliFMDDetector::InitTransformations()
 156 {
 157   // Find all local<->global transformations for this detector.
 158   if ((!fInner || (fInner && fInnerTransforms)) &&
 159       (!fOuter || (fOuter && fOuterTransforms))) {
 160     AliDebug(5, Form("Transforms for FMD%d already registered", fId));
 161     return;
 162   }
 163   AliDebug(5, Form("Initializing transforms for FMD%d", fId));
 164   if (!gGeoManager) {
 165     AliFatal("No TGeoManager defined");
 166     return;
 167   }
 168   TGeoVolume* topVolume = gGeoManager->GetTopVolume();
 169   if (!topVolume) {
 170     AliFatal("No top-level volume defined");
 171     return;
 172   }
 173   // Make container of transforms
 174   if (fInner && !fInnerTransforms)
 175     fInnerTransforms = new TObjArray(fInner->GetNModules());
 176   if (fOuter && !fOuterTransforms)
 177     fOuterTransforms = new TObjArray(fOuter->GetNModules());
 178
 179   // Make an iterator
 180   TGeoIterator next(topVolume);
 181   TGeoNode* node = 0;
 182
 183   // Find the node corresponding to this detector, and then find the
 184   // sensor volumes
 185   Bool_t thisNodeFound = kFALSE;
 186   Bool_t allInners     = HasAllTransforms('I');
 187   Bool_t allOuters     = HasAllTransforms('O');
 188
 189   while ((node = static_cast<TGeoNode*>(next()))
 190          && !(allInners && allOuters)) {
 191     // Get nodes names
 192     const Char_t* name = node->GetName();
 193     if (!name) continue;
 194     AliDebug(50, Form("Got volume %s", name));
 195     // Check if this node is this detector
 196     // The base offset for numbers in the ASCII table is 48
 197     if (IS_NODE_THIS(name)) {
 198       AliDebug(20, Form("Found detector node '%s' for FMD%d", name, fId));
 199       thisNodeFound = kTRUE;
 200     }
 201     // if the detector was found, then we're on that branch, and we
 202     // check if this node represents a module in that branch.
 203     if (thisNodeFound && IS_NODE_SENSOR(name)) {
 204       AliDebug(20, Form("Found sensor node '%s' for FMD%d", name, fId));
 205       // Get the ring Id.
 206       Char_t ringid = name[1];
 207
 208       // Get the approprate ring
 209       AliFMDRing* ring = GetRing(ringid);
 210       if (!ring) continue;
 211
 212       // Check whether we have all the modules we need for this ring,
 213       // and if so, go on to the next node.
 214       Bool_t& done = (ring == fInner ? allInners : allOuters);
 215       if ((done = HasAllTransforms(ringid))) {
 216         AliDebug(20, Form("Already has all module transforms for ring %c",
 217                          ringid));
 218         continue;
 219       }
 220
 221       // Get the approprate container
 222       TObjArray* matricies = (ringid == 'i' || ringid == 'I'
 223                               ? fInnerTransforms : fOuterTransforms);
 224
 225       // Get the copy (module) number, and check that it hasn't
 226       // already been added to the container.
 227       Int_t copy  = node->GetNumber();
 228       if (matricies->At(copy)) {
 229         AliWarning(Form("Have a transformation for module %d in ring %c",
 230                         copy, ringid));
 231         continue;
 232       }
 233
 234       // Get the global transformation matrix, and store it.
 235       TGeoMatrix*  trans = new TGeoHMatrix(*(next.GetCurrentMatrix()));
 236       matricies->AddAt(trans, copy);
 237
 238     }
 239   }
 240 }
 241
 242 //____________________________________________________________________
 243 AliFMDRing*
 244 AliFMDDetector::GetRing(Char_t id) const
 245 {
 246   // Get the specified ring
 247   //
 248   //   ID      Id of ring ('I' or 'O')
 249   //
 250   switch (id) {
 251   case 'i':
 252   case 'I': return GetInner();
 253   case 'o':
 254   case 'O': return GetOuter();
 255   }
 256   return 0;
 257 }
 258
 259 //____________________________________________________________________
 260 Double_t
 261 AliFMDDetector::GetRingZ(Char_t id) const
 262 {
 263   // Get the z-coordinate specified ring
 264   //
 265   //   ID      Id of ring ('I' or 'O')
 266   //
 267   switch (id) {
 268   case 'i':
 269   case 'I': return GetInnerZ();
 270   case 'o':
 271   case 'O': return GetOuterZ();
 272   }
 273   return 0;
 274 }
 275
 276 //____________________________________________________________________
 277 TGeoMatrix*
 278 AliFMDDetector::FindTransform(Char_t ring, UShort_t sector) const
 279 {
 280   // Find the transformation that corresponds to sector sector in ring
 281   // ring.
 282   TObjArray* matricies = 0;
 283   switch (ring) {
 284   case 'i': case 'I': matricies = fInnerTransforms; break;
 285   case 'o': case 'O': matricies = fOuterTransforms; break;
 286   }
 287   if (!matricies) {
 288     AliWarning(Form("Unknown ring %c of FMD%d", ring, fId));
 289     return 0;
 290   }
 291   UInt_t module = sector / 2;
 292   TGeoMatrix* m = static_cast<TGeoMatrix*>(matricies->At(module));
 293   if (!m) {
 294     AliWarning(Form("No matrix found for sector %d in FMD%d%c",
 295                     sector, fId, ring));
 296     return 0;
 297   }
 298   return m;
 299 }
 300
 301
 302 //____________________________________________________________________
 303 void
 304 AliFMDDetector::Detector2XYZ(Char_t   ring,
 305                              UShort_t sector,
 306                              UShort_t strip,
 307                              Double_t& x,
 308                              Double_t& y,
 309                              Double_t& z) const
 310 {
 311   // Translate detector coordinates (this,ring,sector,strip) into
 312   // (x,y,z) coordinates (in global reference frame)
 313   AliFMDRing* r = GetRing(ring);
 314   if (!r) return;
 315   TGeoMatrix* m = FindTransform(ring, sector);
 316   if (!m) return;
 317   Double_t rho      = r->GetStripRadius(strip);
 318   Double_t phi      = ((sector % 2) - .5) * r->GetTheta();
 319   Double_t siThick  = r->GetSiThickness();
 320   Double_t modThick = (siThick
 321                        + r->GetPrintboardThickness()
 322                        + r->GetCopperThickness()
 323                        + r->GetChipThickness()
 324                        + r->GetSpacing());
 325   AliDebug(30,Form("Rho %7.3f, angle %7.3f", rho, phi));
 326 # define DEGRAD TMath::Pi() / 180.
 327   Double_t local[]  = { rho * TMath::Cos(phi * DEGRAD),
 328                         rho * TMath::Sin(phi * DEGRAD),
 329                         -modThick + siThick / 2 };
 330   Double_t master[3];
 331   AliDebug(30, Form("Local (%7.3f,%7.3f,%7.3f)",local[0], local[1], local[2]));
 332   m->LocalToMaster(local, master);
 333   AliDebug(30, Form("Master (%7.3f,%7.3f,%7.3f)",
 334                     master[0],master[1],master[2]));
 335   x = master[0];
 336   y = master[1];
 337   z = master[2];
 338 }
 339
 340 //____________________________________________________________________
 341 Bool_t
 342 AliFMDDetector::XYZ2Detector(Double_t  x,
 343                              Double_t  y,
 344                              Double_t  z,
 345                              Char_t&   ring,
 346                              UShort_t& sector,
 347                              UShort_t& strip) const
 348 {
 349   // Translate (x,y,z) coordinates (in global reference frame) into
 350   // detector coordinates (this,ring,sector,strip).
 351   AliFMDRing* rng = 0;
 352   ring = -1;
 353   for (int j = 0; j < 2; j++) {
 354     rng = GetRing(j == 0 ? 'I'  : 'O');
 355     if (!rng) continue;
 356     Double_t ringZ    = GetRingZ(j == 0 ? 'I'  : 'O');
 357     Double_t modSpace = TMath::Sign(rng->GetModuleSpacing(), ringZ);
 358     if (TMath::Abs(z - ringZ) < 0.01 ||
 359         TMath::Abs(z - ringZ + modSpace) < 0.01) break;
 360     rng = 0;
 361   }
 362   if (rng && rng->XYZ2Detector(x, y, z - GetRingZ(rng->GetId()),
 363                                sector, strip)) {
 364     ring = rng->GetId();
 365     return kTRUE;
 366   }
 367   return kFALSE;
 368 }
 369
 370
 371
 372 //____________________________________________________________________
 373 //
 374 // EOF
 375 //