ITS/AliITSgeom.h

   1 #ifndef ALIITSGEOM_H
   2 #define ALIITSGEOM_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //  ITS geometry manipulation routines.
  10 //  Created April 15 1999.
  11 //  version: 0.0.0
  12 //  By: Bjorn S. Nilsen
  13 //
  14 //     A package of geometry routines to do transformations between
  15 // local, detector active area, and ALICE global coordinate system in such
  16 // a way as to allow for detector alignment studies and the like. All of
  17 // the information needed to do the coordinate transformation are kept in
  18 // a specialized structure for ease of implementation.
  19 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20 #include <fstream.h>
  21 #include <TObjArray.h>
  22 #include <TVector.h>
  23
  24 #include "AliITSgeomSPD.h"
  25 #include "AliITSgeomSDD.h"
  26 #include "AliITSgeomSSD.h"
  27
  28
  29 struct AliITSgeomS {
  30     Int_t   fShapeIndex; // Shape index for this volume
  31     Float_t fx0,fy0,fz0; // Translation vector
  32     Float_t frx,fry,frz; // Rotation about axis, angle radians
  33     Float_t fr[9];       // the rotation matrix
  34     Float_t angles[6];   // module center, theta and phi
  35     Double_t rottrack[3][3]; // the tracking rotation matrix
  36 };
  37
  38 //_______________________________________________________________________
  39
  40 class AliITSgeom : public TObject {
  41
  42  public:
  43     AliITSgeom();                            // Default constructor
  44     AliITSgeom(const char *filename);        // Constructor
  45     AliITSgeom(const AliITSgeom &source);    // Copy constructor
  46     //    void operator=(const AliITSgeom &source);// = operator
  47     AliITSgeom& operator=(const AliITSgeom &source);// = operator
  48
  49     virtual ~AliITSgeom();                   // Default destructor
  50
  51     Int_t GetNdetectors(Int_t layer) const {return fNdet[layer-1];}// return number of detector a ladder has
  52     Int_t GetNladders(Int_t layer)   const {return fNlad[layer-1];}// return number of laders a layer has
  53     Int_t GetNlayers()               const {return fNlayers;} // return number of layer the ITS has
  54     void GetAngles(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  55                           Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz)const {
  56                           rx = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].frx;
  57                           ry = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fry;
  58                           rz = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].frz;} // Get agnles of roations for a give module
  59     void GetTrans(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  60                          Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z)const {
  61                          x = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fx0;
  62                          y = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fy0;
  63                          z = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fz0;} // get translation for a given module
  64     void SetByAngles(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  65                      Float_t rx,Float_t ry,Float_t rz);
  66     void SetByAngles(Int_t index,Double_t angl[]);
  67     void SetTrans(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  68                          Float_t x,Float_t y,Float_t z){
  69                          fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fx0 = x;
  70                          fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fy0 = y;
  71                          fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fz0 = z;}// Set translation vector for a give module
  72     void SetTrans(Int_t index,Double_t x[]);
  73     void GetRotMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,Float_t *mat);
  74     void GetRotMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,Double_t *mat);
  75     void GetRotMatrix(Int_t index,Float_t *mat);
  76     void GetRotMatrix(Int_t index,Double_t *mat);
  77     Int_t GetStartDet(Int_t dtype );
  78     Int_t GetLastDet(Int_t dtype);
  79     Int_t GetStartSPD() {return GetModuleIndex(1,1,1);} // return starting index for SPD
  80     Int_t GetLastSPD() {return GetModuleIndex(2,fNlad[1],fNdet[1]);}// return Ending index for SPD
  81     Int_t GetStartSDD() {return GetModuleIndex(3,1,1);} // return starting index for SDD
  82     Int_t GetLastSDD() {return GetModuleIndex(4,fNlad[3],fNdet[3]);}// return Ending index for SDD
  83     Int_t GetStartSSD() {return GetModuleIndex(5,1,1);} // return starting index for SSD
  84     Int_t GetLastSSD() {return GetModuleIndex(6,fNlad[5],fNdet[5]);}// return Ending index for SSD
  85     Int_t GetIndexMax() {return GetModuleIndex(fNlayers,fNlad[fNlayers-1],
  86                                                fNdet[fNlayers-1])+1;}// return Ending index for all ITS
  87     void GtoL(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Float_t *g,Float_t *l);
  88     void GtoL(const Int_t *id,const Float_t *g,Float_t *l);
  89     void GtoL(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l);
  90     void GtoL(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Double_t *g,Double_t *l);
  91     void GtoL(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l);
  92     void GtoL(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l);
  93     void GtoLMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  94                       const Float_t *g,Float_t *l);
  95     void GtoLMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  96                       const Double_t *g,Double_t *l);
  97     void LtoG(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Float_t *l,Float_t *g);
  98     void LtoG(const Int_t *id,const Float_t *l,Float_t *g);
  99     void LtoG(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g);
 100     void LtoG(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Double_t *l,Double_t *g);
 101     void LtoG(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g);
 102     void LtoG(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g);
 103     void LtoGMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
 104                       const Float_t *l,Float_t *g);
 105     void LtoGMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
 106                       const Double_t *l,Double_t *g);
 107     void LtoL(const Int_t *id1,const Int_t *id2,Double_t *l1,Double_t *l2);
 108     void LtoL(const Int_t index1,const Int_t index2,Double_t *l1,Double_t *l2);
 109     void LtoLMomentum(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 110                       const Double_t *l1,Double_t *l2);
 111     void GtoLErrorMatrix(const Int_t index,Double_t **g,Double_t **l);
 112     void LtoGErrorMatrix(const Int_t index,Double_t **l,Double_t **g);
 113     void LtoLErrorMatrix(const Int_t index1,const Int_t index2,
 114                          Double_t **l1,Double_t **l2);
 115     Int_t GetModuleIndex(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det);
 116     void GetModuleId(Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det);
 117     void GlobalChange(Float_t  *tran,Float_t  *rot);
 118     void GlobalCylindericalChange(Float_t *tran,Float_t *rot);
 119     void RandomChange(Float_t *stran,Float_t *srot);
 120     void RandomCylindericalChange(Float_t *stran,Float_t *srot);
 121     void PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other);
 122     void PrintData(FILE *fp,Int_t lay,Int_t lad,Int_t det);
 123     ofstream &PrintGeom(ofstream &out);
 124     ifstream &ReadGeom(ifstream &in);
 125     virtual Int_t IsVersion() const {return 1;} // return version number
 126     void AddShape(TObject *shp){fShape->AddLast(shp);} // Add Shapes
 127     virtual TObject *GetShape(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)
 128         const {return fShape->At(fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].
 129                                  fShapeIndex);} // return specific TShape
 130
 131     TObjArray *Shape() {return fShape;} // return Shapes array
 132
 133     void GeantToTracking(AliITSgeom &source); // This converts the geometry
 134     // transformations from that used by the ITS and it's Monte Carlo to that
 135     // used by the track finding code.
 136     // Usage:
 137     // AliITSgeom *gm,*gt;
 138     // gm = ((AliITS *) ITS)->GetITSgeom();
 139     // gt->GeantToTracking(*gm);
 140     // This allocates and fills gt with the geometry transforms between the
 141     // global coordinate system to the local coordinate system used to do
 142     // tracking.
 143
 144     void GtoLtracking(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Double_t *g,Double_t *l);
 145     void LtoGtracking(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Double_t *l,Double_t *g);
 146     void GetCenterThetaPhi(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, TVector &x) const {
 147                        x(0) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fx0;
 148                        x(1) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fy0;
 149                        x(2) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fz0;
 150                        x(3) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].angles[0];
 151                        x(4) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].angles[1];
 152                        x(5) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].angles[2];
 153                        x(6) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].angles[3];
 154                        x(7) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].angles[4];
 155                        x(8) = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].angles[5];
 156
 157 }
 158
 159  private:
 160     Int_t        fNlayers; // The number of layers.
 161     Int_t        *fNlad;   // Array of the number of ladders/layer(layer)
 162     Int_t        *fNdet;   // Array of the number of detectors/ladder(layer)
 163     AliITSgeomS  **fGm;     // Structure of translation and rotation.
 164     TObjArray    *fShape;  // Array of shapes and detector information.
 165
 166     ClassDef(AliITSgeom,1) // ITS geometry class
 167 };
 168
 169 #endif