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 #include "AliITSgeomMatrix.h"
  28
  29 typedef enum {kSPD=0, kSDD=1, kSSD=2} AliITSDetector;
  30
  31 //_______________________________________________________________________
  32
  33 class AliITSgeom : public TObject {
  34
  35  public:
  36     AliITSgeom();                      // Default constructor
  37     AliITSgeom(const char *filename);  // Constructor
  38     void ReadNewFile(const char *filename); // Constructor for new format.
  39     AliITSgeom(AliITSgeom &source);    // Copy constructor
  40     void operator=(AliITSgeom &source);// = operator
  41     virtual ~AliITSgeom();             // Default destructor
  42 // Getters
  43     Int_t GetTransformationType() const {return fTrans;}
  44 //
  45     Bool_t IsGeantToGeant()     const {return (fTrans == 0);}
  46     Bool_t IsGeantToTracking()  const {return ((fTrans&&0xfffe)!= 0);}
  47     Bool_t IsGeantToDisplaced() const {return ((fTrans&&0xfffd)!= 0);}
  48 //
  49     //     This function returns the number of detectors/ladder for a give
  50     // layer. In particular it returns fNdet[layer-1].
  51     Int_t GetNdetectors(const Int_t lay) const {return fNdet[lay-1];}
  52     //     This function returns the number of ladders for a give layer. In
  53     // particular it returns fNlad[layer-1].
  54     Int_t GetNladders(const Int_t lay)   const {return fNlad[lay-1];}
  55     //     This function returns the number of layers defined in the ITS
  56     // geometry. In particular it returns fNlayers.
  57     Int_t GetNlayers()                   const {return fNlayers;}
  58     Int_t GetModuleIndex(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det);
  59     //     This function returns the module index number given the layer,
  60     // ladder and detector numbers put into the array id[3].
  61     Int_t GetModuleIndex(const Int_t *id){
  62         return GetModuleIndex(id[0],id[1],id[2]);}
  63     void  GetModuleId(const Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det);
  64 //
  65     Int_t GetStartDet(const Int_t dtype );
  66     Int_t GetLastDet(const Int_t dtype);
  67     //     Returns the starting module index number for SPD detector,
  68     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  69     // ITS structure.
  70     Int_t GetStartSPD() {return GetModuleIndex(1,1,1);}
  71     //     Returns the ending module index number for SPD detector,
  72     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  73     // ITS structure.
  74     Int_t GetLastSPD()  {return GetModuleIndex(2,fNlad[1],fNdet[1]);}
  75     //     Returns the starting module index number for SDD detector,
  76     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  77     // ITS structure.
  78     Int_t GetStartSDD() {return GetModuleIndex(3,1,1);}
  79     //     Returns the ending module index number for SDD detector,
  80     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  81     // ITS structure.
  82     Int_t GetLastSDD()  {return GetModuleIndex(4,fNlad[3],fNdet[3]);}
  83     //     Returns the starting module index number for SSD detector,
  84     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  85     // ITS structure.
  86     Int_t GetStartSSD() {return GetModuleIndex(5,1,1);}
  87     //     Returns the ending module index number for SSD detector,
  88     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  89     // ITS structure.
  90     Int_t GetLastSSD()  {return GetModuleIndex(6,fNlad[5],fNdet[5]);}
  91     //     Returns the last module index number.
  92     Int_t GetIndexMax() {return fNmodules;}
  93 //
  94     //     This function returns the rotation angles for a give module
  95     // in the Double point array ang[3]. The angles are in radians
  96     void  GetAngles(const Int_t index,Double_t *ang) {
  97                     fGm[index]->GetAngles(ang);}
  98     //     This function returns the rotation angles for a give module
  99     // in the three floating point variables provided. rx = frx,
 100     // fy = fry, rz = frz. The angles are in radians
 101     void  GetAngles(const Int_t index,Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz) {
 102                     Double_t a[3];GetAngles(index,a);
 103                     rx = a[0];ry = a[1];rz = a[2];}
 104     //     This function returns the rotation angles for a give detector on
 105     // a give ladder in a give layer in the three floating point variables
 106     // provided. rx = frx, fy = fry, rz = frz. The angles are in radians
 107     void  GetAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 108                     Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz) {
 109                     GetAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),rx,ry,rz);}
 110 //
 111     //     This function returns the 6 GEANT rotation angles for a give
 112     // module in the double point array ang[3]. The angles are in degrees
 113     void  GetGeantAngles(const Int_t index,Double_t *ang){
 114                            fGm[index]->SixAnglesFromMatrix(ang);}
 115 //
 116     //     This function returns the Cartesian translation for a give
 117     // module in the Double array t[3]. The units are
 118     // those of the Monte Carlo, generally cm.
 119     void  GetTrans(const Int_t index,Double_t *t) {
 120                    fGm[index]->GetTranslation(t);}
 121     //     This function returns the Cartesian translation for a give
 122     // module index in the three floating point variables provided.
 123     // x = fx0, y = fy0, z = fz0. The units are those of the Mont
 124     // Carlo, generally cm.
 125     void  GetTrans(const Int_t index,Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z) {
 126                    Double_t t[3];GetTrans(index,t);
 127                    x = t[0];y = t[1];z = t[2];}
 128     //     This function returns the Cartesian translation for a give
 129     // detector on a give ladder in a give layer in the three floating
 130     // point variables provided. x = fx0, y = fy0, z = fz0. The units are
 131     // those of the Monte Carlo, generally cm.
 132     void  GetTrans(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 133                    Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z) {
 134                    GetTrans(GetModuleIndex(lay,lad,det),x,y,z);}
 135 //
 136     //      This function returns the Cartesian translation [cm] and the
 137     // 6 GEANT rotation angles [degrees]for a given layer ladder and
 138     // detector number, in the TVector x (at least 9 elements large).
 139     void  GetCenterThetaPhi(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 140                             TVector &x){Double_t t[3],ang[6];
 141                             Int_t index=GetModuleIndex(lay,lad,det);
 142                             GetTrans(index,t);GetGeantAngles(index,ang);
 143                             x(0) =   t[0];x(1) =   t[1];x(2) =   t[2];
 144                             x(3) = ang[0];x(4) = ang[1];x(5) = ang[2];
 145                             x(6) = ang[3];x(7) = ang[4];x(8) = ang[5];}
 146 //
 147     //     This function returns the rotation matrix in Double
 148     // precision for a given module.
 149     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Double_t mat[3][3]){
 150           fGm[index]->GetMatrix(mat);}
 151     //     This function returns the rotation matrix in a Double
 152     // precision pointer for a given module. mat[i][j] => mat[3*i+j].
 153     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Double_t *mat){
 154           Double_t rot[3][3];GetRotMatrix(index,rot);
 155           for(Int_t i=0;i<3;i++)for(Int_t j=0;j<3;j++) mat[3*i+j] = rot[i][j];}
 156     //     This function returns the rotation matrix in a floating
 157     // precision pointer for a given layer ladder and detector module.
 158     // mat[i][j] => mat[3*i+j].
 159     void  GetRotMatrix(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 160                  Float_t *mat){GetRotMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),mat);}
 161     //     This function returns the rotation matrix in a Double
 162     // precision pointer for a given layer ladder and detector module.
 163     // mat[i][j] => mat[3*i+j].
 164     void  GetRotMatrix(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 165                 Double_t *mat){GetRotMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),mat);}
 166     //     This function returns the rotation matrix in a floating
 167     // precision pointer for a given module. mat[i][j] => mat[3*i+j].
 168     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Float_t *mat){
 169           Double_t rot[3][3];fGm[index]->GetMatrix(rot);
 170           for(Int_t i=0;i<3;i++)for(Int_t j=0;j<3;j++) mat[3*i+j] = rot[i][j];}
 171 //
 172     //     This function returns a pointer to the class describing the
 173     // detector for a particular module index. This will return a pointer
 174     // to one of the classes AliITSgeomSPD, AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD,
 175     // for example.
 176     virtual TObject *GetShape(const Int_t index)
 177                         {return fShape->At(fGm[index]->GetDetectorIndex());}
 178     //     This function returns a pointer to the class describing the
 179     // detector for a particular layer ladder and detector numbers. This
 180     // will return a pointer to one of the classes AliITSgeomSPD,
 181     // AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD, for example.
 182     virtual TObject *GetShape(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det)
 183                              {return GetShape(GetModuleIndex(lay,lad,det));}
 184 //
 185     //     This function returns a pointer to the particular AliITSgeomMatrix
 186     // class for a specific module index.
 187     AliITSgeomMatrix *GetGeomMatrix(Int_t index){return fGm[index];}
 188 //
 189 //  Setters
 190     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
 191     // via the double precision array a[3] [radians].
 192     void SetByAngles(const Int_t index,const Double_t a[]){
 193         fGm[index]->SetAngles(a);}
 194     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
 195     // via the 3 floating precision variables rx, ry, and rz [radians].
 196     void SetByAngles(const Int_t index,
 197                      const Float_t rx,const Float_t ry,const Float_t rz) {
 198                      Double_t a[3];a[0] = rx;a[1] = ry;a[2] = rz;
 199                      fGm[index]->SetAngles(a);}
 200     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder,
 201     // and detector numbers via the 3 floating precision variables rx,
 202     // ry, and rz [radians].
 203     void SetByAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 204                      const Float_t rx,const Float_t ry,const Float_t rz) {
 205                      SetByAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),rx,ry,rz);}
 206 //
 207     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
 208     // via the Double precision array a[6] [degree]. The angles are those
 209     // defined by GEANT 3.12.
 210     void SetByGeantAngles(const Int_t index,const Double_t *ang){
 211         fGm[index]->MatrixFromSixAngles(ang);}
 212     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder
 213     // and detector, in the array id[3] via the Double precision array
 214     // a[6] [degree]. The angles are those defined by GEANT 3.12.
 215     void SetByGeantAngles(const Int_t *id,const Double_t *ang){
 216         SetByGeantAngles(GetModuleIndex(id),ang);}
 217     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder
 218     // and detector, via the Double precision array a[6] [degree]. The
 219     // angles are those defined by GEANT 3.12.
 220     void SetByGeantAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 221                           const Double_t *ang){
 222         SetByGeantAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),ang);}
 223 //
 224     //     This function sets a new translation vector, given by the
 225     // array x[3], for the Cartesian coordinate transformation
 226     // for a give module index.
 227     void SetTrans(const Int_t index,Double_t x[]){
 228         fGm[index]->SetTranslation(x);}
 229     //     This function sets a new translation vector, given by the three
 230     // variables x, y, and z, for the Cartesian coordinate transformation
 231     // for the detector defined by layer, ladder and detector.
 232     void SetTrans(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 233                   Float_t x,Float_t y,Float_t z){Double_t t[3];
 234                   t[0] = x;t[1] = y;t[2] = z;
 235                   SetTrans(GetModuleIndex(lay,lad,det),t);}
 236 //
 237     //     This function adds one more shape element to the TObjArray
 238     // fShape. It is primarily used in the constructor functions of the
 239     // AliITSgeom class. The pointer *shape can be the pointer to any
 240     // class that is derived from TObject (this is true for nearly every
 241     // ROOT class). This does not appear to be working properly at this time.
 242     void AddShape(TObject *shp){fShape->AddLast(shp);}
 243     //     This function deletes an existing shape element, of type TObject,
 244     // and replaces it with the one specified. This is primarily used to
 245     // changes the parameters to the segmentation class for a particular
 246     // type of detector.
 247     void ReSetShape(const Int_t dtype,TObject *shp){
 248          fShape->RemoveAt(dtype);fShape->AddAt(shp,dtype);}
 249 //
 250 //  transformations
 251     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 252     // to the detector local coordinate system for the detector
 253     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 254     // global and local coordinate are given in two floating point
 255     // arrays g[3], and l[3].
 256     void GtoL(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 257               const Float_t *g,Float_t *l){
 258          GtoL(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 259     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 260     // to the detector local coordinate system for the detector
 261     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 262     // global and local coordinate are given in two floating point
 263     // arrays g[3], and l[3].
 264     void GtoL(const Int_t *id,const Float_t *g,Float_t *l){
 265          GtoL(GetModuleIndex(id),g,l);}
 266     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 267     // to the detector local coordinate system for the detector
 268     // module index number. The global and local coordinate are
 269     // given in two floating point arrays g[3], and l[3].
 270     void GtoL(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l){
 271          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 272          fGm[index]->GtoLPosition(dg,dl);
 273          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 274     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 275     // to the detector local coordinate system for the detector
 276     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 277     // global and local coordinate are given in two Double point
 278     // arrays g[3], and l[3].
 279     void GtoL(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 280               const Double_t *g,Double_t *l){
 281          GtoL(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 282     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 283     // to the detector local coordinate system for the detector
 284     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 285     // global and local coordinate are given in two Double point
 286     // arrays g[3], and l[3].
 287     void GtoL(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
 288          GtoL(GetModuleIndex(id),g,l);}
 289     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 290     // to the detector local coordinate system for the detector
 291     // module index number. The global and local coordinate are
 292     // given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 293     void GtoL(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 294          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 295          fGm[index]->GtoLPosition(dg,dl);
 296          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 297 //
 298     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 299     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
 300     // for the detector module index number. The global and local
 301     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 302     void GtoLtracking(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 303          if(IsGeantToTracking()) GtoL(index,g,l);
 304          else fGm[index]->GtoLPositionTracking(g,l);}
 305     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 306     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
 307     // for the detector id[3]. The global and local
 308     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 309     void GtoLtracking(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
 310          GtoLtracking(GetModuleIndex(id),g,l);}
 311     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 312     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
 313     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 314     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 315     // and l[3].
 316     void GtoLtracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 317                       const Double_t *g,Double_t *l){
 318          GtoLtracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 319 //
 320     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 321     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 322     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 323     // and local coordinate are given in two float point arrays g[3],
 324     // and l[3].
 325     void GtoLMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 326                       const Float_t *g,Float_t *l){
 327                          GtoLMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 328     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 329     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 330     // for the detector module index number. The global and local
 331     // coordinate are given in two float point arrays g[3], and l[3].
 332     void GtoLMomentum(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l){
 333          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 334          fGm[index]->GtoLMomentum(dg,dl);
 335          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 336     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 337     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 338     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 339     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 340     // and l[3].
 341     void GtoLMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 342                       const Double_t *g,Double_t *l){
 343          GtoLMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 344     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 345     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 346     // for the detector module index number. The global and local
 347     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 348     void GtoLMomentum(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 349          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 350          fGm[index]->GtoLMomentum(dg,dl);
 351          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 352 //
 353     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 354     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 355     // (used for ITS tracking) for the detector module index number.
 356     // The global and local coordinate are given in two Double point
 357     // arrays g[3], and l[3].
 358     void GtoLMomentumTracking(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 359          if(IsGeantToTracking()) GtoLMomentum(index,g,l);
 360          else fGm[index]->GtoLMomentumTracking(g,l);}
 361     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 362     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 363     // (used for ITS tracking) for the detector id[3].
 364     // The global and local coordinate are given in two Double point
 365     // arrays g[3], and l[3].
 366     void GtoLMomentumTracking(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
 367                  GtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(id),g,l);}
 368     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 369     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 370     // (used for ITS tracking) for the detector layer ladder and detector
 371     // numbers. The global and local coordinate are given in two Double point
 372     // arrays g[3], and l[3].
 373     void GtoLMomentumTracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 374                               const Double_t *g,Double_t *l){
 375                         GtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 376 //
 377     //     Transforms from the detector local coordinate system
 378     // to the ALICE Global coordinate  system for the detector
 379     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 380     // global and local coordinate are given in two floating point
 381     // arrays g[3], and l[3].
 382     void LtoG(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 383               const Float_t *l,Float_t *g){
 384                      LtoG(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 385     //     Transforms from the detector local coordinate system
 386     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 387     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 388     // global and local coordinate are given in two floating point
 389     // arrays g[3], and l[3].
 390     void LtoG(const Int_t *id,const Float_t *l,Float_t *g){
 391                      LtoG(GetModuleIndex(id),l,g);}
 392     //     Transforms from the detector local coordinate system
 393     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 394     // module index number. The global and local coordinate are
 395     // given in two floating point arrays g[3], and l[3].
 396     void LtoG(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g){
 397          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
 398          fGm[index]->LtoGPosition(dl,dg);
 399          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
 400     //     Transforms from the detector local coordinate system
 401     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 402     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 403     // global and local coordinate are given in two Double point
 404     // arrays g[3], and l[3].
 405     void LtoG(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 406               const Double_t *l,Double_t *g){
 407                       LtoG(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 408     //     Transforms from the detector local coordinate system
 409     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 410     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 411     // global and local coordinate are given in two Double point
 412     // arrays g[3], and l[3].
 413     void LtoG(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
 414                        LtoG(GetModuleIndex(id),l,g);}
 415     //     Transforms from the detector local coordinate system
 416     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 417     // module index number. The global and local coordinate are
 418     // given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 419     void LtoG(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 420          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
 421          fGm[index]->LtoGPosition(dl,dg);
 422          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
 423 //
 424     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
 425     // for ITS tracking) to the ALICE Global coordinate system
 426     // for the detector module index number. The global and local
 427     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 428     void LtoGtracking(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 429          if(IsGeantToTracking()) LtoG(index,l,g);
 430          else fGm[index]->LtoGPositionTracking(l,g);}
 431     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
 432     // for ITS tracking) to the ALICE Global coordinate system
 433     // for the detector id[3]. The global and local
 434     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 435     void LtoGtracking(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
 436          LtoGtracking(GetModuleIndex(id),l,g);}
 437     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
 438     // for ITS tracking) to the detector local coordinate system
 439     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 440     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 441     // and l[3].
 442     void LtoGtracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 443                       const Double_t *l,Double_t *g){
 444          LtoGtracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 445 //
 446     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 447     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 448     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 449     // and local coordinate are given in two float point arrays g[3],
 450     // and l[3].
 451     void LtoGMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 452                       const Float_t *l,Float_t *g){
 453          LtoGMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 454     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 455     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 456     // for the detector module index number. The global and local
 457     // coordinate are given in two float point arrays g[3], and l[3].
 458     void LtoGMomentum(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g){
 459          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
 460          fGm[index]->LtoGMomentum(dl,dg);
 461          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
 462     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 463     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 464     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 465     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 466     // and l[3].
 467     void LtoGMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 468                            const Double_t *l,Double_t *g){
 469                         LtoGMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 470     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 471     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 472     // for the detector module index number. The global and local
 473     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 474     void LtoGMomentum(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 475          fGm[index]->LtoGMomentum(l,g);}
 476 //
 477     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 478     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the detector
 479     // system ALICE Global for the detector module index number.
 480     // The global and local coordinate are given in two Double point
 481     // arrays g[3], and l[3].
 482     void LtoGMomentumTracking(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 483          if(IsGeantToTracking()) LtoGMomentum(index,l,g);
 484          else fGm[index]->LtoGMomentumTracking(l,g);}
 485     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 486     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the ALICE
 487     // Global coordinate system for the detector id[3].
 488     // The global and local coordinate are given in two Double point
 489     // arrays g[3], and l[3].
 490     void LtoGMomentumTracking(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
 491                  LtoGMomentumTracking(GetModuleIndex(id),l,g);}
 492     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 493     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the ALICE
 494     // Global coordinate system for the detector layer ladder and detector
 495     // numbers. The global and local coordinate are given in two Double point
 496     // arrays g[3], and l[3].
 497     void LtoGMomentumTracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 498                               const Double_t *l,Double_t *g){
 499                         LtoGMomentumTracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 500 //
 501     //     Transforms from one detector local coordinate system
 502     // to another detector local coordinate system for the detector
 503     // module index1 number to the detector module index2 number. The
 504     //  local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
 505     // and l2[3].
 506     void LtoL(const Int_t index1,const Int_t index2,Double_t *l1,Double_t *l2){
 507          Double_t g[3]; LtoG(index1,l1,g);GtoL(index2,g,l2);}
 508     //     Transforms from one detector local coordinate system
 509     // to another detector local coordinate system for the detector
 510     // id1[3] to the detector id2[3]. The local coordinates are given
 511     // in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 512     void LtoL(const Int_t *id1,const Int_t *id2,Double_t *l1,Double_t *l2){
 513          LtoL(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 514               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 515 //
 516     //     Transforms from one detector local coordinate system (used for
 517     // ITS tracking) to another detector local coordinate system (used
 518     // for ITS tracking) for the detector module index1 number to the
 519     // detector module index2 number. The local coordinates are given
 520     // in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 521     void LtoLtracking(const Int_t index1,const Int_t index2,
 522                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 523          Double_t g[3]; LtoGtracking(index1,l1,g);GtoLtracking(index2,g,l2);}
 524     //     Transforms from one detector local coordinate system (used for
 525     // ITS tracking) to another detector local coordinate system (used
 526     // for ITS tracking) for the detector id1[3] to the detector id2[3].
 527     // The local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
 528     // and l2[3].
 529     void LtoLtracking(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 530                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 531          LtoLtracking(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 532               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 533 //
 534     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 535     // local coordinate system to another detector local coordinate
 536     // system for the detector module index1 number to the detector
 537     // module index2 number. The local coordinates are given in two
 538     // Double point arrays l1[3], and l2[3].
 539     void LtoLMomentum(const Int_t index1,const Int_t index2,
 540                       const Double_t *l1,Double_t *l2){
 541          Double_t g[3]; LtoGMomentum(index1,l1,g);GtoLMomentum(index2,g,l2);}
 542     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 543     // local coordinate system to another detector local coordinate
 544     // system for the detector id1[3] to the detector id2[3]. The local
 545     // coordinates are given in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 546     void LtoLMomentum(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 547                       const Double_t *l1,Double_t *l2){
 548          LtoLMomentum(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 549                       GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 550 //
 551     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 552     // local coordinate system (used by ITS tracking) to another detector
 553     // local coordinate system (used by ITS tracking) for the detector
 554     // module index1 number to the detector module index2 number. The
 555     // local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
 556     // and l2[3].
 557     void LtoLMomentumTracking(const Int_t index1,const Int_t index2,
 558                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 559          Double_t g[3]; LtoGMomentumTracking(index1,l1,g);
 560                         GtoLMomentumTracking(index2,g,l2);}
 561     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 562     // local coordinate system (used by ITS tracking) to another detector
 563     // local coordinate system (used by ITS tracking) for the detector
 564     // id1[3] to the detector id2[3]. The local coordinates are given in
 565     // two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 566     void LtoLMomentumTracking(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 567                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 568          LtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 569                               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 570 //
 571     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 572     // the ALICE Global coordinate system to a detector local coordinate
 573     // system. The specific detector is determined by the module index
 574     // number.
 575     void GtoLErrorMatrix(const Int_t index,const Double_t **g,Double_t **l){
 576          fGm[index]->GtoLPositionError((Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);}
 577 //
 578     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 579     // the ALICE Global coordinate system to a detector local coordinate
 580     // system (used by ITS tracking). The specific detector is determined
 581     // by the module index number.
 582     void GtoLErrorMatrixTracking(const Int_t index,const Double_t **g,
 583                                  Double_t **l){
 584         if(IsGeantToTracking()) fGm[index]->GtoLPositionError((
 585             Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);
 586         else fGm[index]->GtoLPositionErrorTracking(
 587              (Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);}
 588 //
 589     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 590     // the detector local coordinate system to a ALICE Global coordinate
 591     // system. The specific detector is determined by the module index
 592     // number.
 593     void LtoGErrorMatrix(const Int_t index,const Double_t **l,Double_t **g){
 594          fGm[index]->LtoGPositionError((Double_t (*)[3])l,(Double_t (*)[3])g);}
 595 //
 596     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 597     // the detector local coordinate system (used by ITS tracking) to a
 598     // ALICE Global coordinate system. The specific detector is determined
 599     // by the module index number.
 600     void LtoGErrorMatrixTracking(const Int_t index,const Double_t **l,
 601                                  Double_t **g){
 602          if(IsGeantToTracking()) fGm[index]->LtoGPositionError((
 603             Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);
 604         else fGm[index]->LtoGPositionErrorTracking((Double_t (*)[3])l,
 605                                                (Double_t (*)[3])g);}
 606 //
 607     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 608     // one detector local coordinate system to another detector local
 609     // coordinate system. The specific detector is determined by the
 610     // two module index number index1 and index2.
 611     void LtoLErrorMatrix(const Int_t index1,const Int_t index2,
 612                          const Double_t **l1,Double_t **l2){
 613         Double_t g[3][3];
 614                   LtoGErrorMatrix(index1,l1,(Double_t **)g);
 615                   GtoLErrorMatrix(index2,(const Double_t **)g,l2);}
 616 //
 617     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 618     // one detector local coordinate system (used by ITS tracking) to
 619     // another detector local coordinate system (used by ITS tracking).
 620     // The specific detector is determined by the two module index number
 621     // index1 and index2.
 622     void LtoLErrorMatrixTraking(const Int_t index1,const Int_t index2,
 623                          const Double_t **l1,Double_t **l2){Double_t g[3][3];
 624                   LtoGErrorMatrixTracking(index1,l1,(Double_t **)g);
 625                   GtoLErrorMatrixTracking(index2,(const Double_t **)g,l2);}
 626 //  Find Specific Modules
 627     Int_t    GetNearest(const Double_t g[3],const Int_t lay=0);
 628     void     GetNearest27(const Double_t g[3],Int_t n[27],const Int_t lay=0);
 629     // Returns the distance [cm] between the point g[3] and the center of
 630     // the detector/module specified by the the module index number.
 631     Double_t Distance(const Int_t index,const Double_t g[3]){
 632          return  TMath::Sqrt(fGm[index]->Distance2(g));}
 633 //  Geometry manipulation
 634     void GlobalChange(const Float_t  *tran,const Float_t  *rot);
 635     void GlobalCylindericalChange(const Float_t *tran,const Float_t *rot);
 636     void RandomChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot);
 637     void RandomCylindericalChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot);
 638     void GeantToTracking(AliITSgeom &source); // This converts the geometry
 639 //  Other routines.
 640     void PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other);
 641     void PrintData(FILE *fp,const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det);
 642     ofstream &PrintGeom(ofstream &out);
 643     ifstream &ReadGeom(ifstream &in);
 644
 645  private:
 646     Int_t            fTrans;   //Flag to keep track of which transformation
 647     Int_t            fNlayers; //The number of layers.
 648     Int_t            *fNlad;   //Array of the number of ladders/layer(layer)
 649     Int_t            *fNdet;   //Array of the number of detectors/ladder(layer)
 650     AliITSgeomMatrix **fGm;    //[fNmodules] Structure of trans. and rotation.
 651     TObjArray        *fShape;  //Array of shapes and detector information.
 652     Int_t            fNmodules;//The total number of modules
 653
 654     ClassDef(AliITSgeom,2) // ITS geometry class
 655 };
 656
 657 #endif