ITS/UPGRADE/AliITSUGeomTGeo.h

   1 #ifndef ALIITSUGEOMTGEO_H
   2 #define ALIITSUGEOMTGEO_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   7 //  AliITSUGeomTGeo is a simple interface class to TGeoManager       //
   8 //  It is used in the simulation and reconstruction in order to        //
   9 //  query the TGeo ITS geometry                                        //
  10 //                                                                     //
  11 //  author - cvetan.cheshkov@cern.ch                                   //
  12 //  15/02/2007                                                         //
  13 //  adapted to ITSupg 18/07/2012 - ruben.shahoyan@cern.ch              //
  14 //  RS: in order to preserve the static character of the class but     //
  15 //  make it dynamically access geometry, we need to check in every     //
  16 //  method if the structures are initialized. To be converted to       //
  17 //  singleton at later stage.                                          //
  18 //                                                                     //
  19 //  Note on the upgrade detector types:                                //
  20 //  The coarse type defines detectors served by different classes,     //
  21 //  like PixUpg. Each such a detector type can have kMaxSegmPerDetType //
  22 //  segmentations (pitch etc.) whose parameteres are stored in the     //
  23 //  AliITSsegmentation derived class (like AliITSUSegmentationPix)   //
  24 //  This allows to have in the setup modules served by the same        //
  25 //  classes but with different segmentations.                          //
  26 //  The full detector type is composed as:                             //
  27 //  CoarseType*kMaxSegmPerDetType + segmentationType                   //
  28 //  The only requirement on the segmentationType that should be        //
  29 //  < kMaxSegmPerDetType.                                              //
  30 //  The methods like GetLayerDetTypeID return the full detector type   //
  31 //                                                                     //
  32 //                                                                     //
  33 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  34
  35 #include <TObject.h>
  36 #include <TGeoMatrix.h>
  37 #include <TString.h>
  38
  39 class TGeoPNEntry;
  40 class TDatime;
  41
  42 class AliITSUGeomTGeo : public TObject {
  43
  44  public:
  45   enum {kITSVNA, kITSVUpg}; // ITS version
  46   enum {kDetTypePixUpg=0, kNDetTypes, kMaxSegmPerDetType=10}; // defined detector types (each one can have different segmentations)
  47   //
  48   AliITSUGeomTGeo(Bool_t build = kFALSE);
  49   virtual ~AliITSUGeomTGeo();
  50   AliITSUGeomTGeo(const AliITSUGeomTGeo &src);
  51   AliITSUGeomTGeo& operator=(const AliITSUGeomTGeo &geom);
  52   //
  53   Int_t   GetNModules()                                                   const {return fNModules;}
  54   Int_t   GetNDetectors(Int_t lay)                                        const {return fNDetectors[lay];}
  55   Int_t   GetNLadders(Int_t lay)                                          const {return fNLadders[lay];}
  56   Int_t   GetNLayers()                                                    const {return fNLayers;}
  57
  58   Int_t  GetModuleIndex(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)                    const;
  59   Bool_t GetModuleId(Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det)        const;
  60   Int_t  GetLayer(Int_t index)                                            const;
  61   Int_t  GetLadder(Int_t index)                                           const;
  62   Int_t  GetModIdInLayer(Int_t index)                                     const;
  63   Int_t  GetModIdInLadder(Int_t index)                                    const;
  64   //
  65   Int_t  GetLastModIndex(Int_t lay)                                       const {return fLastModIndex[lay];}
  66   Int_t  GetFirstModIndex(Int_t lay)                                      const {return (lay==0) ? 0:fLastModIndex[lay-1]+1;}
  67   //
  68   const char *GetSymName(Int_t index)                                     const;
  69   const char *GetSymName(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)                   const;
  70   //
  71   // Attention: these are the matrices for the alignable volumes of the modules, i.e. not necessarily the sensors
  72   TGeoHMatrix* GetMatrix(Int_t index)                                     const;
  73   TGeoHMatrix* GetMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)                   const;
  74   Bool_t GetTranslation(Int_t index, Double_t t[3])                       const;
  75   Bool_t GetTranslation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t t[3])     const;
  76   Bool_t GetRotation(Int_t index, Double_t r[9])                          const;
  77   Bool_t GetRotation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t r[9])        const;
  78   Bool_t GetOrigMatrix(Int_t index, TGeoHMatrix &m)                       const;
  79   Bool_t GetOrigMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, TGeoHMatrix &m)     const;
  80   Bool_t GetOrigTranslation(Int_t index, Double_t t[3])                   const;
  81   Bool_t GetOrigTranslation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t t[3]) const;
  82   Bool_t GetOrigRotation(Int_t index, Double_t r[9])                      const;
  83   Bool_t GetOrigRotation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t r[9])    const;
  84   //
  85   const TGeoHMatrix* GetTracking2LocalMatrix(Int_t index)                   const;
  86   const TGeoHMatrix* GetTracking2LocalMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det) const;
  87   //
  88   Bool_t GetTrackingMatrix(Int_t index, TGeoHMatrix &m)                   const;
  89   Bool_t GetTrackingMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, TGeoHMatrix &m) const;
  90   //
  91   // Attention: these are transformations wrt sensitive volume!
  92   TGeoHMatrix* GetMatrixSens(Int_t index)                                 const;
  93   TGeoHMatrix* GetMatrixSens(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)               const;
  94   Bool_t LocalToGlobal(Int_t index, const Double_t *loc, Double_t *glob)  const;
  95   Bool_t LocalToGlobal(Int_t lay, Int_t lad, Int_t det,const Double_t *loc, Double_t *glob) const;
  96   //
  97   Bool_t GlobalToLocal(Int_t index, const Double_t *glob, Double_t *loc)  const;
  98   Bool_t GlobalToLocal(Int_t lay, Int_t lad, Int_t det,const Double_t *glob, Double_t *loc) const;
  99   //
 100   Bool_t LocalToGlobalVect(Int_t index, const Double_t *loc, Double_t *glob) const;
 101   Bool_t GlobalToLocalVect(Int_t index, const Double_t *glob, Double_t *loc) const;
 102   Int_t  GetLayerDetTypeID(Int_t lr)                                         const;
 103   Int_t  GetModuleDetTypeID(Int_t id)                                        const;
 104   //
 105   static const char* GetITSVolPattern()                                             {return fgkITSVolName;}
 106   static const char* GetITSLayerPattern()                                           {return fgkITSLrName;}
 107   static const char* GetITSLadderPattern()                                          {return fgkITSLadName;}
 108   static const char* GetITSModulePattern()                                          {return fgkITSModName;}
 109   static const char* GetITSSensorPattern()                                          {return fgkITSSensName;}
 110   static const char* GetDetTypeName(Int_t i)                                        {return (i<0||i>=kNDetTypes) ? 0 : fgkITSDetTypeName[i];}
 111   static const char* GetITSsegmentationFileName()                                   {return fgITSsegmFileName.Data();}
 112   static void        SetITSsegmentationFileName(const char* nm)                     {fgITSsegmFileName = nm;}
 113   static UInt_t      ComposeDetTypeID(UInt_t segmId);
 114   //
 115  private:
 116 //
 117   Bool_t       GetLayer(Int_t index,Int_t &lay,Int_t &index2) const;
 118   TGeoPNEntry* GetPNEntry(Int_t index)                        const;
 119   Int_t        ExtractNumberOfDetectors(Int_t lay)            const;
 120   Int_t        ExtractNumberOfLadders(Int_t lay)              const;
 121   Int_t        ExtractLayerDetType(Int_t lay)                 const;
 122   Int_t        ExtractNumberOfLayers()                        const;
 123   void         BuildITS();
 124   //
 125   Int_t  fVersion;             // ITS Version
 126   Int_t  fNLayers;             // number of layers
 127   Int_t  fNModules;            //[fNLayers] The total number of modules
 128   Int_t *fNLadders;            //[fNLayers] Array of the number of ladders/layer(layer)
 129   Int_t *fLrDetType;           //[fNLayers] Array of layer detector types
 130   Int_t *fNDetectors;          //[fNLayers] Array of the number of detector/ladder(layer)
 131   Int_t *fLastModIndex;        //[fNLayers] max ID of the detctor in the layer
 132   //
 133   static const char*  fgkITSVolName;             // ITS mother volume name
 134   static const char*  fgkITSLrName;              // ITS Layer name
 135   static const char*  fgkITSLadName;             // ITS Ladder name
 136   static const char*  fgkITSModName;             // ITS Module name
 137   static const char*  fgkITSSensName;            // ITS Sensor name
 138   static const char*  fgkITSDetTypeName[kNDetTypes]; // ITS upg detType Names
 139   //
 140   static TString      fgITSsegmFileName;         // file name for segmentations
 141   //
 142   ClassDef(AliITSUGeomTGeo, 1) // ITS geometry based on TGeo
 143 };
 144
 145 //_____________________________________________________________________________________________
 146 inline const char *AliITSUGeomTGeo::GetSymName(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det) const
 147 {
 148   // sym name
 149   return GetSymName(GetModuleIndex(lay,lad,det));
 150 }
 151
 152 //_____________________________________________________________________________________________
 153 inline TGeoHMatrix* AliITSUGeomTGeo::GetMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det) const
 154 {
 155   // module current matrix
 156   return GetMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det));
 157 }
 158
 159 //_____________________________________________________________________________________________
 160 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GetTranslation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t t[3]) const
 161 {
 162   // translation
 163   return GetTranslation(GetModuleIndex(lay,lad,det),t);
 164 }
 165
 166 //_____________________________________________________________________________________________
 167 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GetRotation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t r[9]) const
 168 {
 169   // rot
 170   return GetRotation(GetModuleIndex(lay,lad,det),r);
 171 }
 172
 173 //_____________________________________________________________________________________________
 174 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GetOrigMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, TGeoHMatrix &m) const
 175 {
 176   // orig matrix
 177   return GetOrigMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),m);
 178 }
 179
 180 //_____________________________________________________________________________________________
 181 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GetOrigTranslation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t t[3]) const
 182 {
 183   // orig trans
 184   return GetOrigTranslation(GetModuleIndex(lay,lad,det),t);
 185 }
 186
 187 //_____________________________________________________________________________________________
 188 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GetOrigRotation(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, Double_t r[9]) const
 189 {
 190   // orig rot
 191   return GetOrigRotation(GetModuleIndex(lay,lad,det),r);
 192 }
 193
 194 //_____________________________________________________________________________________________
 195 inline const TGeoHMatrix* AliITSUGeomTGeo::GetTracking2LocalMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det) const
 196 {
 197   // t2l matrix
 198   return GetTracking2LocalMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det));
 199 }
 200
 201 //_____________________________________________________________________________________________
 202 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GetTrackingMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det, TGeoHMatrix &m) const
 203 {
 204   // tracking mat
 205   return GetTrackingMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),m);
 206 }
 207
 208 //_____________________________________________________________________________________________
 209 inline TGeoHMatrix* AliITSUGeomTGeo::GetMatrixSens(Int_t index) const
 210 {
 211   // semsor matrix
 212   int lr,ld,dt;
 213   return GetModuleId(index,lr,ld,dt) ? GetMatrixSens(GetModuleIndex(lr,ld,dt)) : 0;
 214 }
 215
 216 //_____________________________________________________________________________________________
 217 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::LocalToGlobal(Int_t lay, Int_t lad, Int_t det,const Double_t *loc, Double_t *glob) const
 218 {
 219   // Local2Master (sensor)
 220   return LocalToGlobal(GetModuleIndex(lay,lad,det), loc, glob);
 221 }
 222
 223 //_____________________________________________________________________________________________
 224 inline Bool_t AliITSUGeomTGeo::GlobalToLocal(Int_t lay, Int_t lad, Int_t det,const Double_t *glob, Double_t *loc) const
 225 {
 226   // master2local (sensor)
 227   return GlobalToLocal(GetModuleIndex(lay,lad,det), glob, loc);
 228 }
 229
 230 //_____________________________________________________________________________________________
 231 inline Int_t  AliITSUGeomTGeo::GetLayerDetTypeID(Int_t lr) const
 232 {
 233   // detector type ID of layer
 234   return fLrDetType[lr];
 235 }
 236
 237 //_____________________________________________________________________________________________
 238 inline Int_t  AliITSUGeomTGeo::GetModuleDetTypeID(Int_t id) const
 239 {
 240   // detector type ID of module
 241   return GetLayerDetTypeID(GetLayer(id));
 242 }
 243
 244
 245 #endif