ITS/AliITSv11Geometry.h

   1 #ifndef ALIITSV11GEOMETRY_H
   2 #define ALIITSV11GEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /*
   7   $Id$
   8  */
   9
  10 /*
  11   Base class for defining large parts of the ITS geometry, v11.
  12  */
  13 #include <TObject.h>
  14 #include <AliLog.h>
  15 class TGeoArb8;
  16 class TGeoPcon;
  17 class TGeoTube;
  18 class TGeoTubeSeg;
  19 class TGeoConeSeg;
  20 class TGeoBBox;
  21
  22 class AliITSv11Geometry : public TObject {
  23   public:
  24     AliITSv11Geometry():fDebug(AliDebugLevel()) {};
  25     AliITSv11Geometry(Int_t debug):fDebug(debug) {};
  26     virtual ~AliITSv11Geometry(){};
  27     //
  28     // Sets the debug flag for debugging output
  29     void SetDebug(Int_t level=5){fDebug=level;}
  30     // Clears the debug flag so no debugging output will be generated
  31     void SetNoDebug(){fDebug=0;}
  32     // Returns the debug flag value
  33     Bool_t GetDebug(Int_t level=1)const {return fDebug>=level;}
  34     //
  35     // Static functions
  36     //
  37     // Define Trig functions for use with degrees (standerd TGeo angles).
  38     // Sine function
  39     Double_t SinD(Double_t deg)const{return TMath::Sin(deg*TMath::DegToRad());}
  40     // Cosine function
  41     Double_t CosD(Double_t deg)const{return TMath::Cos(deg*TMath::DegToRad());}
  42     // Tangent function
  43     Double_t TanD(Double_t deg)const{return TMath::Tan(deg*TMath::DegToRad());}
  44     // Determine the intersection of two lines
  45     void IntersectLines(Double_t m, Double_t x0, Double_t y0,
  46                         Double_t n, Double_t x1, Double_t y1,
  47                         Double_t &xi, Double_t &yi)const;
  48     // Determine the intersection of a line and a circle
  49     static Bool_t IntersectCircle(Double_t m, Double_t x0, Double_t y0,
  50                            Double_t rr, Double_t xc, Double_t yc,
  51                                   Double_t &xi1, Double_t &yi1,
  52                            Double_t &xi2, Double_t &yi2);
  53     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
  54     // point x, return the value of y.
  55     Double_t Yfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  56                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t x)const;
  57     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
  58     // point y, return the value of x.
  59     Double_t Xfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  60                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t y)const;
  61     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds Rmax at given z
  62     Double_t RmaxFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  63                                     Double_t z)const;
  64     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmin) finds Rmin at given z
  65     Double_t RminFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  66                                     Double_t z)const;
  67     // Give two points in the array ar and az, returns the value r
  68     // corresponding z along the line defined by those two points
  69     Double_t RFrom2Points(const Double_t *ar,const Double_t *az,
  70                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t z)const;
  71     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmin
  72     Double_t Zfrom2MinPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  73                                     Double_t r)const;
  74     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmax
  75     Double_t Zfrom2MaxPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  76                                     Double_t r)const;
  77     // Give two points in the array ar and az, returns the value z
  78     // corresponding r along the line defined by those two points
  79     Double_t Zfrom2Points(const Double_t *az,const Double_t *ar,
  80                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t r)const;
  81     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns r for
  82     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  83     // th may be applied.
  84     Double_t RmaxFromZpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  85                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  86     Double_t RFromZpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,int ip,
  87                                 Double_t tc,Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  88     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns r for
  89     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  90     // th may be applied.
  91     Double_t RminFromZpCone(const TGeoPcon *p,Int_t ip,Double_t tc,
  92                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  93     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns z for
  94     // a given Rmax, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  95     // th may be applied.
  96     Double_t ZFromRmaxpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  97                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
  98     // General Outer cone Surface equation for z.
  99     Double_t ZFromRmaxpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,
 100                                    Int_t ip,Double_t tc,Double_t r,
 101                                    Double_t th=0.0)const;
 102     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns z for
 103     // a given Rmin, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
 104     // th may be applied.
 105     Double_t ZFromRminpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
 106                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
 107     // Given two lines defined by the points i1, i2,i3 in the TGeoPcon
 108     // class p that intersect at point p->GetZ(i2) return the point z,r
 109     // that is Cthick away in the TGeoPcon class q. If points i1=i2
 110     // and max == kTRUE, then p->GetRmin(i1) and p->GetRmax(i2) are used.
 111     // if points i2=i3 and max=kTRUE then points p->GetRmax(i2) and
 112     // p->GetRmin(i3) are used. If i2=i3 and max=kFALSE, then p->GetRmin(i2)
 113     // and p->GetRmax(i3) are used.
 114     void InsidePoint(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,Int_t i3,
 115                         Double_t Cthick,TGeoPcon *q,Int_t j1,Bool_t max)const;
 116     // Given two intersecting lines defined by the points (x0,y0), (x1,y1) and
 117     // (x1,y1), (x2,y2) {intersecting at (x1,y1)} the point (x,y) a distance
 118     // c away is returned such that two lines a distance c away from the
 119     // lines defined above intersect at (x,y).
 120      void InsidePoint(Double_t x0,Double_t y0,Double_t x1,Double_t y1,
 121                             Double_t x2,Double_t y2,Double_t c,
 122                             Double_t &x,Double_t &y)const;
 123     // Given a initial point z0,r0, the initial angle theta0, and the radius
 124     // of curvature, returns the point z1, r1 at the angle theta1. Theta
 125     // measured from the r axis in the clock wise direction [degrees].
 126     void RadiusOfCurvature(Double_t rc,Double_t theta0,Double_t z0,
 127                            Double_t r0,Double_t theta1,Double_t &z1,
 128                            Double_t &r1)const;
 129     //
 130     // Output functions for debugging
 131     //
 132     // Prints out the contents of the TGeoArb8
 133     void PrintArb8(const TGeoArb8 *a) const;
 134     // Prints out the contents of the TGeoPcon
 135     void PrintPcon(const TGeoPcon *a) const;
 136     // Prints out the contents of the TGeoTube
 137     void PrintTube(const TGeoTube *a) const;
 138     // Prints out the contents of the TGeoTubeSeg
 139     void PrintTubeSeg(const TGeoTubeSeg *a) const;
 140     // Prints out the contents of the TGeoConeSeg
 141     void PrintConeSeg(const TGeoConeSeg *a) const;
 142     // Prints out the contents of the TGeoBBox
 143     void PrintBBox(const TGeoBBox *a) const;
 144     // Draws a 2D crossection of the TGeoPcon r,z section
 145     void DrawCrossSection(const TGeoPcon *p,Int_t fillc=7,Int_t fills=4050,
 146                           Int_t linec=3,Int_t lines=1,Int_t linew=4,
 147                           Int_t markc=2,Int_t marks=4,
 148                           Float_t marksize=1.0) const;
 149     // Compute the angles where a line intersects a circle.
 150     Bool_t AngleOfIntersectionWithLine(Double_t x0,Double_t y0,
 151                                        Double_t x1,Double_t y1,
 152                                        Double_t xc,Double_t yc,
 153                                        Double_t rc,Double_t &t0,
 154                                        Double_t &t1)const;
 155     void AnglesForRoundedCorners(Double_t x0,Double_t y0,Double_t r0,
 156                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t r1,
 157                                  Double_t &t0,Double_t &t1)const;
 158     // Define a general CreateMaterials function here so that if
 159     // any specific subdetector does not define it this null function
 160     // will due. This function is not declaired const so that a sub-
 161     // detector's version may use class variables if they wish.
 162     void CreateDefaultMaterials();
 163     virtual void CreateMaterials(){};
 164     // Function to create figure needed for this class' documentation
 165     void MakeFigure1(Double_t x0=0.0,Double_t y0=0.0,Double_t r0=2.0,
 166                      Double_t x1=-4.0,Double_t y1=-2.0,Double_t r1=1.0);
 167   protected:
 168
 169     // Units, Convert from k?? to cm,degree,GeV,seconds,
 170     static const Double_t fgkmicron; // Convert micron to TGeom's cm.
 171     static const Double_t fgkmm; // Convert mm to TGeom's cm.
 172     static const Double_t fgkcm; // Convert cm to TGeom's cm.
 173     static const Double_t fgkDegree; //Convert degrees to TGeom's degrees
 174     static const Double_t fgkRadian; //To Radians
 175     static const Double_t fgkgcm3;   // Density in g/cm^3
 176     static const Double_t fgkKgm3;   // Density in kg/m^3
 177     static const Double_t fgkKgdm3;   // Density in kg/dm^3
 178     static const Double_t fgkCelsius; // Temperature in degrees Celcius
 179     static const Double_t fgkPascal;  // Preasure in Pascal
 180     static const Double_t fgkKPascal;  // Preasure in KPascal
 181     static const Double_t fgkeV;  // Energy in eV
 182     static const Double_t fgkKeV;  // Energy in KeV
 183     static const Double_t fgkMeV;  // Energy in MeV
 184     static const Double_t fgkGeV;  // Energy in GeV
 185
 186   private:
 187     Double_t AngleForRoundedCorners0(Double_t dx,Double_t dy,
 188                                      Double_t sdr)const;
 189     Double_t AngleForRoundedCorners1(Double_t dx,Double_t dy,
 190                                      Double_t sdr)const;
 191     Int_t fDebug; //! Debug flag/level
 192     ClassDef(AliITSv11Geometry,1) // Base class for ITS v11 geometry
 193 };
 194
 195 #endif