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 <TObjArray.h>
  21 #include <TVector.h>
  22
  23 #include "AliITSgeomMatrix.h"
  24
  25 class ifstream;
  26 class ofstream;
  27
  28
  29 typedef enum {kSPD=0, kSDD=1, kSSD=2, kSSDp=3} AliITSDetector;
  30
  31 //_______________________________________________________________________
  32
  33 class AliITSgeom : public TObject {
  34
  35  public:
  36     AliITSgeom();                      // Default constructor
  37     AliITSgeom(const char *filename);  // Constructor
  38     AliITSgeom(Int_t itype,Int_t nlayers,Int_t *nlads,Int_t *ndets,
  39                Int_t nmods); // Constructor
  40     //     this function allocates a AliITSgeomMatrix for a particular
  41     // module.
  42     void CreatMatrix(Int_t mod,Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  43                      AliITSDetector idet,Double_t tran[3],Double_t rot[10]);
  44     void ReadNewFile(const char *filename);  // Constructor for new format.
  45     void WriteNewFile(const char *filename); // Output for new format.
  46     AliITSgeom(AliITSgeom &source);    // Copy constructor
  47     void operator=(AliITSgeom &source);// = operator
  48     virtual ~AliITSgeom();             // Default destructor
  49 // Getters
  50     Int_t GetTransformationType() const {return fTrans;}
  51 //
  52     // returns kTRUE if the tranformation defined by this class is
  53     // for Global Geant coordiante system to the local Geant coordinate system
  54     // of the detector. These are the transformation used by GEANT.
  55     Bool_t IsGeantToGeant()     const {return (fTrans == 0);}
  56     // returns kTRUE if the tranformation defined by this class is
  57     // for Global Geant coordiante system to the local "Tracking" coordinate
  58     // system of the detector. These are the transformation used by the
  59     // Tracking code.
  60     Bool_t IsGeantToTracking()  const {return ((fTrans&&0xfffe)!= 0);}
  61     // returns kTRUE if the tranformation defined by this class is
  62     // for Global Geant coordiante system to the local Geant coordinate system
  63     // of the detector but may have been displaced by some typicaly small
  64     // abount. These are modified transformation simular to that used by GEANT.
  65     Bool_t IsGeantToDisplaced() const {return ((fTrans&&0xfffd)!= 0);}
  66     // returns kTRUE if the shape defined by ishape has been defined in this
  67     // set of transformations. Typical values of ishape are kSPD, kSDD, kSSD,
  68     // SSD2.
  69     Bool_t IsShapeDefined(Int_t ishape){
  70         if(fShape!=0) return (fShape->At(ishape)!=0);else return fShape!=0;}
  71 //
  72     //     This function returns a pointer to the particular AliITSgeomMatrix
  73     // class for a specific module index.
  74     AliITSgeomMatrix *GetGeomMatrix(Int_t index){
  75         return (AliITSgeomMatrix*)(fGm->At(index));}
  76     //     This function returns the number of detectors/ladder for a give
  77     // layer. In particular it returns fNdet[layer-1].
  78     Int_t GetNdetectors(const Int_t lay) const {return fNdet[lay-1];}
  79     //     This function returns the number of ladders for a give layer. In
  80     // particular it returns fNlad[layer-1].
  81     Int_t GetNladders(const Int_t lay)   const {return fNlad[lay-1];}
  82     //     This function returns the number of layers defined in the ITS
  83     // geometry. In particular it returns fNlayers.
  84     Int_t GetNlayers()                   const {return fNlayers;}
  85     Int_t GetModuleIndex(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det);
  86     //     This function returns the module index number given the layer,
  87     // ladder and detector numbers put into the array id[3].
  88     Int_t GetModuleIndex(const Int_t *id){
  89         return GetModuleIndex(id[0],id[1],id[2]);}
  90     void  GetModuleId(const Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det);
  91 //
  92     Int_t GetStartDet(const Int_t dtype );
  93     Int_t GetLastDet(const Int_t dtype);
  94     //     Returns the starting module index number for SPD detector,
  95     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
  96     // ITS structure.
  97     Int_t GetStartSPD() {return GetModuleIndex(1,1,1);}
  98     //     Returns the ending module index number for SPD detector,
  99     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
 100     // ITS structure.
 101     Int_t GetLastSPD()  {return GetModuleIndex(2,fNlad[1],fNdet[1]);}
 102     //     Returns the starting module index number for SDD detector,
 103     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
 104     // ITS structure.
 105     Int_t GetStartSDD() {return GetModuleIndex(3,1,1);}
 106     //     Returns the ending module index number for SDD detector,
 107     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
 108     // ITS structure.
 109     Int_t GetLastSDD()  {return GetModuleIndex(4,fNlad[3],fNdet[3]);}
 110     //     Returns the starting module index number for SSD detector,
 111     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
 112     // ITS structure.
 113     Int_t GetStartSSD() {return GetModuleIndex(5,1,1);}
 114     //     Returns the ending module index number for SSD detector,
 115     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
 116     // ITS structure.
 117     Int_t GetLastSSD()  {return GetModuleIndex(6,fNlad[5],fNdet[5]);}
 118     //     Returns the last module index number.
 119     Int_t GetIndexMax() {return fNmodules;}
 120 //
 121     //     This function returns the rotation angles for a give module
 122     // in the Double point array ang[3]. The angles are in radians
 123     void  GetAngles(const Int_t index,Double_t *ang) {
 124                     GetGeomMatrix(index)->GetAngles(ang);}
 125     //     This function returns the rotation angles for a give module
 126     // in the three floating point variables provided. rx = frx,
 127     // fy = fry, rz = frz. The angles are in radians
 128     void  GetAngles(const Int_t index,Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz) {
 129                     Double_t a[3];GetAngles(index,a);
 130                     rx = a[0];ry = a[1];rz = a[2];}
 131     //     This function returns the rotation angles for a give detector on
 132     // a give ladder in a give layer in the three floating point variables
 133     // provided. rx = frx, fy = fry, rz = frz. The angles are in radians
 134     void  GetAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 135                     Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz) {
 136                     GetAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),rx,ry,rz);}
 137 //
 138     //     This function returns the 6 GEANT rotation angles for a give
 139     // module in the double point array ang[3]. The angles are in degrees
 140     void  GetGeantAngles(const Int_t index,Double_t *ang){
 141         GetGeomMatrix(index)->SixAnglesFromMatrix(ang);}
 142 //
 143     //     This function returns the Cartesian translation for a give
 144     // module in the Double array t[3]. The units are
 145     // those of the Monte Carlo, generally cm.
 146     void  GetTrans(const Int_t index,Double_t *t) {
 147                    GetGeomMatrix(index)->GetTranslation(t);}
 148     //     This function returns the Cartesian translation for a give
 149     // module index in the three floating point variables provided.
 150     // x = fx0, y = fy0, z = fz0. The units are those of the Mont
 151     // Carlo, generally cm.
 152     void  GetTrans(const Int_t index,Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z) {
 153                    Double_t t[3];GetTrans(index,t);
 154                    x = t[0];y = t[1];z = t[2];}
 155     //     This function returns the Cartesian translation for a give
 156     // detector on a give ladder in a give layer in the three floating
 157     // point variables provided. x = fx0, y = fy0, z = fz0. The units are
 158     // those of the Monte Carlo, generally cm.
 159     void  GetTrans(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 160                    Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z) {
 161                    GetTrans(GetModuleIndex(lay,lad,det),x,y,z);}
 162 //
 163     //      This function returns the Cartesian translation [cm] and the
 164     // 6 GEANT rotation angles [degrees]for a given layer ladder and
 165     // detector number, in the TVector x (at least 9 elements large).
 166     void  GetCenterThetaPhi(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 167                             TVector &x){Double_t t[3],ang[6];
 168                             Int_t index=GetModuleIndex(lay,lad,det);
 169                             GetTrans(index,t);GetGeantAngles(index,ang);
 170                             x(0) =   t[0];x(1) =   t[1];x(2) =   t[2];
 171                             x(3) = ang[0];x(4) = ang[1];x(5) = ang[2];
 172                             x(6) = ang[3];x(7) = ang[4];x(8) = ang[5];}
 173 //
 174     //     This function returns the rotation matrix in Double
 175     // precision for a given module.
 176     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Double_t mat[3][3]){
 177           GetGeomMatrix(index)->GetMatrix(mat);}
 178     //     This function returns the rotation matrix in a Double
 179     // precision pointer for a given module. mat[i][j] => mat[3*i+j].
 180     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Double_t *mat){
 181           Double_t rot[3][3];GetRotMatrix(index,rot);
 182           for(Int_t i=0;i<3;i++)for(Int_t j=0;j<3;j++) mat[3*i+j] = rot[i][j];}
 183     //     This function returns the rotation matrix in a floating
 184     // precision pointer for a given layer ladder and detector module.
 185     // mat[i][j] => mat[3*i+j].
 186     void  GetRotMatrix(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 187                  Float_t *mat){GetRotMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),mat);}
 188     //     This function returns the rotation matrix in a Double
 189     // precision pointer for a given layer ladder and detector module.
 190     // mat[i][j] => mat[3*i+j].
 191     void  GetRotMatrix(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 192                 Double_t *mat){GetRotMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),mat);}
 193     //     This function returns the rotation matrix in a floating
 194     // precision pointer for a given module. mat[i][j] => mat[3*i+j].
 195     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Float_t *mat){
 196           Double_t rot[3][3];
 197           GetGeomMatrix(index)->GetMatrix(rot);
 198           for(Int_t i=0;i<3;i++)for(Int_t j=0;j<3;j++) mat[3*i+j] = rot[i][j];}
 199 //
 200     //     Will define fShape if it isn't already defined.
 201     void DefineShapes(const Int_t size=4)
 202         {if(fShape==0) fShape = new TObjArray(size);else fShape->Expand(size);}
 203     //     this function returns a pointer to the class decribing a particluar
 204     // detectory type based on AliITSDetector value. This will return a pointer
 205     // to one of the classes AliITSgeomSPD, AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD,
 206     // for example.
 207     virtual TObject *GetShape(const AliITSDetector idet)
 208         {return fShape->At((Int_t)idet);};
 209     //     This function returns a pointer to the class describing the
 210     // detector for a particular module index. This will return a pointer
 211     // to one of the classes AliITSgeomSPD, AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD,
 212     // for example.
 213     virtual TObject *GetShape(const Int_t index){
 214         return fShape->At(GetGeomMatrix(index)->
 215                           GetDetectorIndex());}
 216     //     This function returns a pointer to the class describing the
 217     // detector for a particular layer ladder and detector numbers. This
 218     // will return a pointer to one of the classes AliITSgeomSPD,
 219     // AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD, for example.
 220     virtual TObject *GetShape(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det)
 221                              {return GetShape(GetModuleIndex(lay,lad,det));}
 222 //
 223 //  Setters
 224     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
 225     // via the double precision array a[3] [radians].
 226     void SetByAngles(const Int_t index,const Double_t a[]){
 227         GetGeomMatrix(index)->SetAngles(a);}
 228     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
 229     // via the 3 floating precision variables rx, ry, and rz [radians].
 230     void SetByAngles(const Int_t index,
 231                      const Float_t rx,const Float_t ry,const Float_t rz) {
 232                      Double_t a[3];a[0] = rx;a[1] = ry;a[2] = rz;
 233                      GetGeomMatrix(index)->SetAngles(a);}
 234     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder,
 235     // and detector numbers via the 3 floating precision variables rx,
 236     // ry, and rz [radians].
 237     void SetByAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 238                      const Float_t rx,const Float_t ry,const Float_t rz) {
 239                      SetByAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),rx,ry,rz);}
 240 //
 241     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
 242     // via the Double precision array a[6] [degree]. The angles are those
 243     // defined by GEANT 3.12.
 244     void SetByGeantAngles(const Int_t index,const Double_t *ang){
 245         GetGeomMatrix(index)->MatrixFromSixAngles(ang);}
 246     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder
 247     // and detector, in the array id[3] via the Double precision array
 248     // a[6] [degree]. The angles are those defined by GEANT 3.12.
 249     void SetByGeantAngles(const Int_t *id,const Double_t *ang){
 250         SetByGeantAngles(GetModuleIndex(id),ang);}
 251     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder
 252     // and detector, via the Double precision array a[6] [degree]. The
 253     // angles are those defined by GEANT 3.12.
 254     void SetByGeantAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 255                           const Double_t *ang){
 256         SetByGeantAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),ang);}
 257 //
 258     //     This function sets a new translation vector, given by the
 259     // array x[3], for the Cartesian coordinate transformation
 260     // for a give module index.
 261     void SetTrans(const Int_t index,Double_t x[]){
 262         GetGeomMatrix(index)->SetTranslation(x);}
 263     //     This function sets a new translation vector, given by the three
 264     // variables x, y, and z, for the Cartesian coordinate transformation
 265     // for the detector defined by layer, ladder and detector.
 266     void SetTrans(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 267                   Float_t x,Float_t y,Float_t z){Double_t t[3];
 268                   t[0] = x;t[1] = y;t[2] = z;
 269                   SetTrans(GetModuleIndex(lay,lad,det),t);}
 270 //
 271     //     This function adds one more shape element to the TObjArray
 272     // fShape. It is primarily used in the constructor functions of the
 273     // AliITSgeom class. The pointer *shape can be the pointer to any
 274     // class that is derived from TObject (this is true for nearly every
 275     // ROOT class). This does not appear to be working properly at this time.
 276     void AddShape(TObject *shp){fShape->AddLast(shp);}
 277     //     This function deletes an existing shape element, of type TObject,
 278     // and replaces it with the one specified. This is primarily used to
 279     // changes the parameters to the segmentation class for a particular
 280     // type of detector.
 281     void ReSetShape(const Int_t dtype,TObject *shp){
 282          fShape->RemoveAt(dtype);fShape->AddAt(shp,dtype);}
 283 //
 284 //  transformations
 285     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 286     // to the detector local coordinate system for the detector
 287     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 288     // global and local coordinate are given in two floating point
 289     // arrays g[3], and l[3].
 290     void GtoL(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 291               const Float_t *g,Float_t *l){
 292          GtoL(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 293     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 294     // to the detector local coordinate system for the detector
 295     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 296     // global and local coordinate are given in two floating point
 297     // arrays g[3], and l[3].
 298     void GtoL(const Int_t *id,const Float_t *g,Float_t *l){
 299          GtoL(GetModuleIndex(id),g,l);}
 300     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 301     // to the detector local coordinate system for the detector
 302     // module index number. The global and local coordinate are
 303     // given in two floating point arrays g[3], and l[3].
 304     void GtoL(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l){
 305          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 306          GetGeomMatrix(index)->GtoLPosition(dg,dl);
 307          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 308     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 309     // to the detector local coordinate system for the detector
 310     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 311     // global and local coordinate are given in two Double point
 312     // arrays g[3], and l[3].
 313     void GtoL(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 314               const Double_t *g,Double_t *l){
 315          GtoL(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 316     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 317     // to the detector local coordinate system for the detector
 318     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 319     // global and local coordinate are given in two Double point
 320     // arrays g[3], and l[3].
 321     void GtoL(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
 322          GtoL(GetModuleIndex(id),g,l);}
 323     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 324     // to the detector local coordinate system for the detector
 325     // module index number. The global and local coordinate are
 326     // given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 327     void GtoL(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 328          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 329          GetGeomMatrix(index)->GtoLPosition(dg,dl);
 330          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 331 //
 332     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 333     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
 334     // for the detector module index number. The global and local
 335     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 336     void GtoLtracking(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 337          if(IsGeantToTracking()) GtoL(index,g,l);
 338          else GetGeomMatrix(index)->GtoLPositionTracking(g,l);}
 339     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 340     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
 341     // for the detector id[3]. The global and local
 342     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 343     void GtoLtracking(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
 344          GtoLtracking(GetModuleIndex(id),g,l);}
 345     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
 346     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
 347     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 348     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 349     // and l[3].
 350     void GtoLtracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 351                       const Double_t *g,Double_t *l){
 352          GtoLtracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 353 //
 354     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 355     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 356     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 357     // and local coordinate are given in two float point arrays g[3],
 358     // and l[3].
 359     void GtoLMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 360                       const Float_t *g,Float_t *l){
 361                          GtoLMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 362     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 363     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 364     // for the detector module index number. The global and local
 365     // coordinate are given in two float point arrays g[3], and l[3].
 366     void GtoLMomentum(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l){
 367          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 368          GetGeomMatrix(index)->GtoLMomentum(dg,dl);
 369          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 370     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 371     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 372     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 373     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 374     // and l[3].
 375     void GtoLMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 376                       const Double_t *g,Double_t *l){
 377          GtoLMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 378     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 379     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 380     // for the detector module index number. The global and local
 381     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 382     void GtoLMomentum(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 383          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
 384          GetGeomMatrix(index)->GtoLMomentum(dg,dl);
 385          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
 386 //
 387     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 388     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 389     // (used for ITS tracking) for the detector module index number.
 390     // The global and local coordinate are given in two Double point
 391     // arrays g[3], and l[3].
 392     void GtoLMomentumTracking(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
 393          if(IsGeantToTracking()) GtoLMomentum(index,g,l);
 394          else GetGeomMatrix(index)->GtoLMomentumTracking(g,l);}
 395     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 396     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 397     // (used for ITS tracking) for the detector id[3].
 398     // The global and local coordinate are given in two Double point
 399     // arrays g[3], and l[3].
 400     void GtoLMomentumTracking(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
 401                  GtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(id),g,l);}
 402     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
 403     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
 404     // (used for ITS tracking) for the detector layer ladder and detector
 405     // numbers. The global and local coordinate are given in two Double point
 406     // arrays g[3], and l[3].
 407     void GtoLMomentumTracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 408                               const Double_t *g,Double_t *l){
 409                         GtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
 410 //
 411     //     Transforms from the detector local coordinate system
 412     // to the ALICE Global coordinate  system for the detector
 413     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 414     // global and local coordinate are given in two floating point
 415     // arrays g[3], and l[3].
 416     void LtoG(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 417               const Float_t *l,Float_t *g){
 418                      LtoG(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 419     //     Transforms from the detector local coordinate system
 420     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 421     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 422     // global and local coordinate are given in two floating point
 423     // arrays g[3], and l[3].
 424     void LtoG(const Int_t *id,const Float_t *l,Float_t *g){
 425                      LtoG(GetModuleIndex(id),l,g);}
 426     //     Transforms from the detector local coordinate system
 427     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 428     // module index number. The global and local coordinate are
 429     // given in two floating point arrays g[3], and l[3].
 430     void LtoG(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g){
 431          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
 432          GetGeomMatrix(index)->LtoGPosition(dl,dg);
 433          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
 434     //     Transforms from the detector local coordinate system
 435     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 436     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
 437     // global and local coordinate are given in two Double point
 438     // arrays g[3], and l[3].
 439     void LtoG(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 440               const Double_t *l,Double_t *g){
 441                       LtoG(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 442     //     Transforms from the detector local coordinate system
 443     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 444     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
 445     // global and local coordinate are given in two Double point
 446     // arrays g[3], and l[3].
 447     void LtoG(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
 448                        LtoG(GetModuleIndex(id),l,g);}
 449     //     Transforms from the detector local coordinate system
 450     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
 451     // module index number. The global and local coordinate are
 452     // given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 453     void LtoG(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 454          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
 455          GetGeomMatrix(index)->LtoGPosition(dl,dg);
 456          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
 457 //
 458     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
 459     // for ITS tracking) to the ALICE Global coordinate system
 460     // for the detector module index number. The global and local
 461     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 462     void LtoGtracking(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 463          if(IsGeantToTracking()) LtoG(index,l,g);
 464          else GetGeomMatrix(index)->LtoGPositionTracking(l,g);}
 465     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
 466     // for ITS tracking) to the ALICE Global coordinate system
 467     // for the detector id[3]. The global and local
 468     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 469     void LtoGtracking(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
 470          LtoGtracking(GetModuleIndex(id),l,g);}
 471     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
 472     // for ITS tracking) to the detector local coordinate system
 473     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 474     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 475     // and l[3].
 476     void LtoGtracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 477                       const Double_t *l,Double_t *g){
 478          LtoGtracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 479 //
 480     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 481     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 482     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 483     // and local coordinate are given in two float point arrays g[3],
 484     // and l[3].
 485     void LtoGMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 486                       const Float_t *l,Float_t *g){
 487          LtoGMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 488     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 489     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 490     // for the detector module index number. The global and local
 491     // coordinate are given in two float point arrays g[3], and l[3].
 492     void LtoGMomentum(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g){
 493          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
 494          GetGeomMatrix(index)->LtoGMomentum(dl,dg);
 495          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
 496     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 497     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 498     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
 499     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
 500     // and l[3].
 501     void LtoGMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 502                            const Double_t *l,Double_t *g){
 503                         LtoGMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 504     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 505     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
 506     // for the detector module index number. The global and local
 507     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
 508     void LtoGMomentum(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 509          GetGeomMatrix(index)->LtoGMomentum(l,g);}
 510 //
 511     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 512     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the detector
 513     // system ALICE Global for the detector module index number.
 514     // The global and local coordinate are given in two Double point
 515     // arrays g[3], and l[3].
 516     void LtoGMomentumTracking(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
 517          if(IsGeantToTracking()) LtoGMomentum(index,l,g);
 518          else GetGeomMatrix(index)->LtoGMomentumTracking(l,g);}
 519     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 520     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the ALICE
 521     // Global coordinate system for the detector id[3].
 522     // The global and local coordinate are given in two Double point
 523     // arrays g[3], and l[3].
 524     void LtoGMomentumTracking(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
 525                  LtoGMomentumTracking(GetModuleIndex(id),l,g);}
 526     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
 527     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the ALICE
 528     // Global coordinate system for the detector layer ladder and detector
 529     // numbers. The global and local coordinate are given in two Double point
 530     // arrays g[3], and l[3].
 531     void LtoGMomentumTracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
 532                               const Double_t *l,Double_t *g){
 533                         LtoGMomentumTracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
 534 //
 535     //     Transforms from one detector local coordinate system
 536     // to another detector local coordinate system for the detector
 537     // module index1 number to the detector module index2 number. The
 538     //  local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
 539     // and l2[3].
 540     void LtoL(const Int_t index1,const Int_t index2,Double_t *l1,Double_t *l2){
 541          Double_t g[3]; LtoG(index1,l1,g);GtoL(index2,g,l2);}
 542     //     Transforms from one detector local coordinate system
 543     // to another detector local coordinate system for the detector
 544     // id1[3] to the detector id2[3]. The local coordinates are given
 545     // in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 546     void LtoL(const Int_t *id1,const Int_t *id2,Double_t *l1,Double_t *l2){
 547          LtoL(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 548               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 549 //
 550     //     Transforms from one detector local coordinate system (used for
 551     // ITS tracking) to another detector local coordinate system (used
 552     // for ITS tracking) for the detector module index1 number to the
 553     // detector module index2 number. The local coordinates are given
 554     // in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 555     void LtoLtracking(const Int_t index1,const Int_t index2,
 556                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 557          Double_t g[3]; LtoGtracking(index1,l1,g);GtoLtracking(index2,g,l2);}
 558     //     Transforms from one detector local coordinate system (used for
 559     // ITS tracking) to another detector local coordinate system (used
 560     // for ITS tracking) for the detector id1[3] to the detector id2[3].
 561     // The local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
 562     // and l2[3].
 563     void LtoLtracking(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 564                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 565          LtoLtracking(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 566               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 567 //
 568     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 569     // local coordinate system to another detector local coordinate
 570     // system for the detector module index1 number to the detector
 571     // module index2 number. The local coordinates are given in two
 572     // Double point arrays l1[3], and l2[3].
 573     void LtoLMomentum(const Int_t index1,const Int_t index2,
 574                       const Double_t *l1,Double_t *l2){
 575          Double_t g[3]; LtoGMomentum(index1,l1,g);GtoLMomentum(index2,g,l2);}
 576     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 577     // local coordinate system to another detector local coordinate
 578     // system for the detector id1[3] to the detector id2[3]. The local
 579     // coordinates are given in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 580     void LtoLMomentum(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 581                       const Double_t *l1,Double_t *l2){
 582          LtoLMomentum(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 583                       GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 584 //
 585     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 586     // local coordinate system (used by ITS tracking) to another detector
 587     // local coordinate system (used by ITS tracking) for the detector
 588     // module index1 number to the detector module index2 number. The
 589     // local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
 590     // and l2[3].
 591     void LtoLMomentumTracking(const Int_t index1,const Int_t index2,
 592                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 593          Double_t g[3]; LtoGMomentumTracking(index1,l1,g);
 594                         GtoLMomentumTracking(index2,g,l2);}
 595     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
 596     // local coordinate system (used by ITS tracking) to another detector
 597     // local coordinate system (used by ITS tracking) for the detector
 598     // id1[3] to the detector id2[3]. The local coordinates are given in
 599     // two Double point arrays l1[3], and l2[3].
 600     void LtoLMomentumTracking(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 601                            Double_t *l1,Double_t *l2){
 602          LtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
 603                               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
 604 //
 605     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 606     // the ALICE Global coordinate system to a detector local coordinate
 607     // system. The specific detector is determined by the module index
 608     // number.
 609     void GtoLErrorMatrix(const Int_t index,const Double_t **g,Double_t **l){
 610          GetGeomMatrix(index)->GtoLPositionError((Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);}
 611 //
 612     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 613     // the ALICE Global coordinate system to a detector local coordinate
 614     // system (used by ITS tracking). The specific detector is determined
 615     // by the module index number.
 616     void GtoLErrorMatrixTracking(const Int_t index,const Double_t **g,
 617                                  Double_t **l){
 618         if(IsGeantToTracking()) GetGeomMatrix(index)->GtoLPositionError((
 619             Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);
 620         else GetGeomMatrix(index)->GtoLPositionErrorTracking(
 621              (Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);}
 622 //
 623     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 624     // the detector local coordinate system to a ALICE Global coordinate
 625     // system. The specific detector is determined by the module index
 626     // number.
 627     void LtoGErrorMatrix(const Int_t index,const Double_t **l,Double_t **g){
 628          GetGeomMatrix(index)->LtoGPositionError((Double_t (*)[3])l,(Double_t (*)[3])g);}
 629 //
 630     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 631     // the detector local coordinate system (used by ITS tracking) to a
 632     // ALICE Global coordinate system. The specific detector is determined
 633     // by the module index number.
 634     void LtoGErrorMatrixTracking(const Int_t index,const Double_t **l,
 635                                  Double_t **g){
 636          if(IsGeantToTracking()) GetGeomMatrix(index)->LtoGPositionError((
 637             Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);
 638         else GetGeomMatrix(index)->LtoGPositionErrorTracking((Double_t (*)[3])l,
 639                                                (Double_t (*)[3])g);}
 640 //
 641     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 642     // one detector local coordinate system to another detector local
 643     // coordinate system. The specific detector is determined by the
 644     // two module index number index1 and index2.
 645     void LtoLErrorMatrix(const Int_t index1,const Int_t index2,
 646                          const Double_t **l1,Double_t **l2){
 647         Double_t g[3][3];
 648                   LtoGErrorMatrix(index1,l1,(Double_t **)g);
 649                   GtoLErrorMatrix(index2,(const Double_t **)g,l2);}
 650 //
 651     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
 652     // one detector local coordinate system (used by ITS tracking) to
 653     // another detector local coordinate system (used by ITS tracking).
 654     // The specific detector is determined by the two module index number
 655     // index1 and index2.
 656     void LtoLErrorMatrixTraking(const Int_t index1,const Int_t index2,
 657                          const Double_t **l1,Double_t **l2){Double_t g[3][3];
 658                   LtoGErrorMatrixTracking(index1,l1,(Double_t **)g);
 659                   GtoLErrorMatrixTracking(index2,(const Double_t **)g,l2);}
 660 //  Find Specific Modules
 661     Int_t    GetNearest(const Double_t g[3],const Int_t lay=0);
 662     void     GetNearest27(const Double_t g[3],Int_t n[27],const Int_t lay=0);
 663     // Returns the distance [cm] between the point g[3] and the center of
 664     // the detector/module specified by the the module index number.
 665     Double_t Distance(const Int_t index,const Double_t g[3]){
 666          return  TMath::Sqrt(GetGeomMatrix(index)->Distance2(g));}
 667 //  Geometry manipulation
 668     void GlobalChange(const Float_t  *tran,const Float_t  *rot);
 669     void GlobalCylindericalChange(const Float_t *tran,const Float_t *rot);
 670     void RandomChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot);
 671     void RandomCylindericalChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot);
 672     void GeantToTracking(AliITSgeom &source); // This converts the geometry
 673 //  Other routines.
 674     void PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other);
 675     void PrintData(FILE *fp,const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det);
 676     ofstream &PrintGeom(ofstream &out);
 677     ifstream &ReadGeom(ifstream &in);
 678
 679  private:
 680     char       fVersion[20];// Transformation version.
 681     Int_t      fTrans;   // Flag to keep track of which transformation
 682     Int_t      fNmodules;// The total number of modules
 683     Int_t      fNlayers; // The number of layers.
 684     Int_t     *fNlad;    //[fNlayers] Array of the number of ladders/layer(layer)
 685     Int_t     *fNdet;    //[fNlayers] Array of the number of detectors/ladder(layer)
 686     TObjArray *fGm;      // Structure of trans. and rotation.
 687     TObjArray *fShape;   // Array of shapes and detector information.
 688
 689     ClassDef(AliITSgeom,2) // ITS geometry class
 690 };
 691
 692 #endif