GEANT321/ggeom/gntube.F

   1 *
   2 * $Id$
   3 *
   4 * $Log$
   5 * Revision 1.1.1.1  1995/10/24 10:20:54  cernlib
   6 * Geant
   7 *
   8 *
   9 #include "geant321/pilot.h"
  10 *CMZ :  3.21/02 29/03/94  15.41.30  by  S.Giani
  11 *-- Author :
  12       SUBROUTINE GNTUBE(X,P,IACT,IFL,SNEXT,SNXT,SAFE)
  13 C.    ******************************************************************
  14 C.    *                                                                *
  15 C.    *      Compute distance to intersection with boundary surface of *
  16 C     *      volume TUBE or TUBS, from point X(1),X(2),X(3)  INSIDE    *
  17 C     *      the volume along track with direction cosines X(4),X(5),  *
  18 C     *      X(6)                                                      *
  19 C.    *      P     (input)  : volume parameters                        *
  20 C.    *      IACT  (input)  : action flag                              *
  21 C.    *         = 0  Compute SAFE only                                 *
  22 C.    *         = 1  Compute SAFE, compute SNXT only if SAFE.LT.SNEXT  *
  23 C.    *         = 2  Compute both SAFE and SNXT                        *
  24 C.    *         = 3  Compute SNXT only                                 *
  25 C.    *      IFL   (input)  : 1 for TUBE, 2 for PHI segmented TUBE     *
  26 C.    *      SNEXT (input)  : see IACT = 1                             *
  27 C.    *      SNXT  (output) : distance to volume boundary along track  *
  28 C.    *      SAFE  (output) : not larger than scalar distance to       *
  29 C.    *                       volume boundaray                         *
  30 C.    *      Called by : GNEXT, GNPCON, GTNEXT                         *
  31 C.    *                                                                *
  32 C.    *      Authors   : Michel Maire and Rolf Nierhaus    21-JUN-1990 *
  33 C.    *                                                                *
  34 C.    ******************************************************************
  35 C.    *                                                                *
  36 C.    * 'TUBE'    is a tube. It has 3 parameters, the inside radius,   *
  37 C.    *           the outside radius and the half length in z.         *
  38 C.    * 'TUBS'    is a phi segment of a  tube.  It has 5 parameters,   *
  39 C.    *           the same  3 as  'TUBE' plus  the phi  limits.  The   *
  40 C.    *           segment  starts at  the first  limit and  includes   *
  41 C.    *           increasing phi  value up  to the  second limit  or   *
  42 C.    *           that plus 360 degrees.                               *
  43 C.    *                                                                *
  44 C.    ******************************************************************
  45 #include "geant321/gconsp.inc"
  46       DIMENSION X(6),P(5)
  47 *
  48 *     this part has to be moved outside the routine
  49       IF (IFL.EQ.2) THEN
  50          P4=P(4)*DEGRAD
  51          P5=P(5)*DEGRAD
  52          IF (P5.LT.P4) P5=P5+TWOPI
  53          C1=COS(P4)
  54          S1=SIN(P4)
  55          C2=COS(P5)
  56          S2=SIN(P5)
  57          FIO=0.5*(P5+P4)
  58          CFIO=COS(FIO)
  59          SFIO=SIN(FIO)
  60       END IF
  61 *
  62       SNXT=1.E10
  63       R=SQRT(X(1)**2+X(2)**2)
  64 *
  65 *     Compute SAFE radius
  66       IF (IACT.LT.3) THEN
  67          SAF1=R-P(1)
  68          SAF2=P(2)-R
  69          SAF3=P(3)-ABS(X(3))
  70          SAF4=1.E10
  71          IF (IFL.EQ.2) THEN
  72             IF ((X(2)*CFIO-X(1)*SFIO).LE.0.) THEN
  73                SAF4=ABS(X(1)*S1-X(2)*C1)
  74             ELSE
  75                SAF4=ABS(X(1)*S2-X(2)*C2)
  76             END IF
  77          ENDIF
  78          SAFE=MIN(SAF1,SAF2,SAF3,SAF4)
  79          IF (IACT.EQ.0) GO TO 999
  80          IF (IACT.EQ.1.AND.SNEXT.LE.SAFE) GO TO 999
  81       END IF
  82 *
  83 *     Intersection with z-plane
  84       IF (X(6).GT.1.E-20) THEN
  85          SZ= (P(3)-X(3))/X(6)
  86       ELSEIF (X(6).LT.-1.E-20) THEN
  87          SZ=-(P(3)+X(3))/X(6)
  88       ELSE
  89          SZ=1.E10
  90       END IF
  91 *
  92 *     Intersection with cylinders
  93 *     Intersection point (x,y,z)
  94 *     (x,y,z) is on track :    x=X(1)+t*X(4)
  95 *                              y=X(2)+t*X(5)
  96 *                              z=X(3)+t*X(6)
  97 *     (x,y,z) is on cylinder : x**2 + y**2 = R**2
  98 *
  99 *     (X(4)**2+X(5)**2)*t**2
 100 *     +2.*(X(1)*X(4)+X(2)*X(5))*t
 101 *     +X(1)**2+X(2)**2-R**2=0
 102 *
 103       T1=X(4)**2+X(5)**2
 104       T2=(X(1)*X(4)+X(2)*X(5))
 105       T3=X(1)**2+X(2)**2
 106       IF (T1.LE.0.) THEN
 107 *        track parallel to the z-axis
 108          SNXT=SZ
 109          GO TO 999
 110       ENDIF
 111       B=T2/T1
 112 *
 113 *     Intersection with inner cylinder
 114       IF (P(1).GT.0.) THEN
 115          C=(T3-P(1)**2)/T1
 116          D=B**2-C
 117          IF (D.GE.0.) THEN
 118             SR=-B-SQRT(D)
 119             IF (SR.GE.0.) GO TO 101
 120          END IF
 121       END IF
 122 *     Intersection with outer cylinder
 123          C=(T3-P(2)**2)/T1
 124          D=MAX(B**2-C,0.)
 125          SR=-B+SQRT(D)
 126 *
 127 *     Intersection with phi-planes
 128 *     x=r*cos(phi)=X(1)+t*X(4)
 129 *     y=r*sin(phi)=X(2)+t*X(5)
 130 *     z           =X(3)+t*X(6)
 131 *     t=(X(2)*cos(phi)-X(1)*sin(phi))/(X(4)*sin(phi)-X(5)*cos(phi))
 132   101 SFI1=1.E10
 133       SFI2=1.E10
 134       IF (IFL.EQ.2) THEN
 135 *        track not parallel to the phi1 plane ?
 136          UN=X(4)*S1-X(5)*C1
 137          IF (UN.NE.0.) THEN
 138             S=(X(2)*C1-X(1)*S1)/UN
 139             IF (S.GE.0.) THEN
 140                XI=X(1)+S*X(4)
 141                YI=X(2)+S*X(5)
 142                IF ((YI*CFIO-XI*SFIO).LE.0.) SFI1=S
 143             END IF
 144          END IF
 145 *        track not parallel to the phi2 plane ?
 146          UN=X(4)*S2-X(5)*C2
 147          IF (UN.NE.0.) THEN
 148             S=(X(2)*C2-X(1)*S2)/UN
 149             IF (S.GE.0.) THEN
 150                XI=X(1)+S*X(4)
 151                YI=X(2)+S*X(5)
 152                IF ((YI*CFIO-XI*SFIO).GE.0.) SFI2=S
 153             END IF
 154          END IF
 155       END IF
 156 *
 157       SNXT=MIN(SZ,SR,SFI1,SFI2)
 158   999 END