MUON/AliMUONGeometryMisAligner.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *      SigmaEffect_thetadegrees                                          *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17 //
  18 // Class AliMUONGeometryMisAligner
  19 // ----------------------------
  20 // Class for misalignment of geometry transformations
  21 //
  22 // Author:Bruce Becker
  23
  24 //__________________________________________________________________
  25 //
  26 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27 //This performs the misalignment on an existing muon arm geometry
  28 //  based on the standard definition of the detector elements in
  29 //  $ALICE_ROOT/MUON/data
  30 //
  31 //  --> User has to specify the magnitude of the alignments, in the Cartesian
  32 //  co-ordiantes (which are used to apply translation misalignments) and in the
  33 //  spherical co-ordinates (which are used to apply angular displacements)
  34 //  --> If the constructor is used with no arguments, user has to set
  35 //  misalignment ranges by hand using the methods :
  36 //  SetApplyMisAlig, SetMaxCartMisAlig, SetMaxAngMisAlig, SetXYAngMisAligFactor
  37 //  (last method takes account of the fact that the misalingment is greatest in
  38 //  the XY plane, since the detection elements are fixed to a support structure
  39 //  in this plane. Misalignments in the XZ and YZ plane will be very small
  40 //  compared to those in the XY plane, which are small already - of the order
  41 //  of microns)
  42
  43 //  Note : If the detection elements are allowed to be misaligned in all
  44 //  directions, this has consequences for the alignment algorithm
  45 //  (AliMUONAlignment), which needs to know the number of free parameters.
  46 //  Eric only allowed 3 :  x,y,theta_xy, but in principle z and the other
  47 //  two angles are alignable as well.
  48
  49 #include "AliMUONGeometryMisAligner.h"
  50 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  51 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  52 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  53 #include "AliMUONGeometryStore.h"
  54 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  55
  56 #include "AliLog.h"
  57
  58 #include <TGeoManager.h>
  59 #include <Riostream.h>
  60 #include <TObjArray.h>
  61 #include <TSystem.h>
  62 #include <TMath.h>
  63 #include <TRandom.h>
  64
  65 #include <sstream>
  66
  67 ClassImp(AliMUONGeometryMisAligner)
  68 //______________________________________________________________________________
  69 AliMUONGeometryMisAligner::AliMUONGeometryMisAligner(Double_t cartMisAlig, Double_t angMisAlig)
  70 :TObject(), fDisplacementGenerator(0)
  71 {
  72   /// Standard constructor
  73   fMaxCartMisAlig = cartMisAlig;        // 0.5 mm. Perhaps this should go into AliMUONConstants.h ?
  74   fMaxAngMisAlig = angMisAlig;
  75   fXYAngMisAligFactor = 1.0;
  76   fDisplacementGenerator = new TRandom(0);
  77 }
  78
  79 //_____________________________________________________________________________
  80 AliMUONGeometryMisAligner::AliMUONGeometryMisAligner()
  81 :TObject(), fDisplacementGenerator(0)
  82 {
  83 /// Default constructor
  84 }
  85
  86 //______________________________________________________________________________
  87 AliMUONGeometryMisAligner::
  88 AliMUONGeometryMisAligner(const AliMUONGeometryMisAligner & right):
  89 TObject(right)
  90 {
  91   /// Copy constructor (not implemented)
  92
  93   AliFatal("Copy constructor not provided.");
  94 }
  95
  96 //______________________________________________________________________________
  97 AliMUONGeometryMisAligner::~AliMUONGeometryMisAligner()
  98 {
  99 /// Destructor
 100
 101   delete fDisplacementGenerator;
 102 }
 103
 104 //______________________________________________________________________________
 105 AliMUONGeometryMisAligner & AliMUONGeometryMisAligner::
 106 operator=(const AliMUONGeometryMisAligner & right)
 107 {
 108   /// Assignement operator (not implemented)
 109
 110   // check assignement to self
 111   if (this == &right)
 112     return *this;
 113
 114   AliFatal("Assignement operator not provided.");
 115
 116   return *this;
 117 }
 118
 119 void
 120 AliMUONGeometryMisAligner::SetXYAngMisAligFactor(Double_t factor)
 121 {
 122   if (TMath::Abs(factor) > 1.0 && factor > 0.)
 123     fXYAngMisAligFactor = factor;
 124   else
 125     AliError(Form("Invalid factor, %d", factor));
 126 }
 127
 128 //_________________________________________________________________________
 129 TGeoCombiTrans AliMUONGeometryMisAligner::MisAlign(const TGeoCombiTrans & transform) const
 130 {
 131   /// Misalign given transformation and return the misaligned transformation
 132
 133   Double_t cartMisAlig[3] = {0,0,0};
 134   Double_t angMisAlig[3] = {0,0,0};
 135   const Double_t *trans = transform.GetTranslation();
 136   TGeoRotation *rot;
 137   // check if the rotation we obtain is not NULL
 138   if (transform.GetRotation())
 139     {
 140       rot = transform.GetRotation();
 141     }
 142   else
 143     {
 144       rot = new TGeoRotation("rot");
 145     }                   // default constructor.
 146
 147   cartMisAlig[0] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxCartMisAlig, fMaxCartMisAlig);
 148   cartMisAlig[1] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxCartMisAlig, fMaxCartMisAlig);
 149   cartMisAlig[2] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxCartMisAlig, fMaxCartMisAlig);
 150
 151   TGeoTranslation newTrans(cartMisAlig[0] + trans[0], cartMisAlig[1] + trans[1], cartMisAlig[2] + trans[2]);
 152
 153   /*
 154     misalign the centre of the local transformation
 155     rotation axes :
 156     fAngMisAlig[1,2,3] = [x,y,z]
 157     Assume that misalignment about the x and y axes (misalignment of z plane)
 158     is much smaller, since the entire detection plane has to be moved (the
 159     detection elements are on a support structure), while rotation of the x-y
 160     plane is more free.
 161   */
 162
 163   angMisAlig[0] = fDisplacementGenerator->Uniform(fXYAngMisAligFactor * fMaxAngMisAlig,  1.0 * fMaxAngMisAlig);
 164   angMisAlig[1] =    fDisplacementGenerator->Uniform(fXYAngMisAligFactor * fMaxAngMisAlig, 1.0 * fMaxAngMisAlig);
 165   angMisAlig[2] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxAngMisAlig, fMaxAngMisAlig);        // degrees
 166   AliInfo(Form("Rotated by %f about Z axis.", angMisAlig[2]));
 167   rot->RotateX(angMisAlig[0]);
 168   rot->RotateY(angMisAlig[1]);
 169   rot->RotateZ(angMisAlig[2]);
 170
 171   return TGeoCombiTrans(newTrans, *rot);
 172 }
 173
 174
 175 //______________________________________________________________________
 176 AliMUONGeometryTransformer *
 177 AliMUONGeometryMisAligner::MisAlign(const AliMUONGeometryTransformer *
 178                                  transformer, Bool_t verbose)
 179 {
 180   /////////////////////////////////////////////////////////////////////
 181   //   Takes the internal geometry module transformers, copies them
 182   // and gets the Detection Elements from them.
 183   // Calculates misalignment parameters and applies these
 184   // to the local transform of the Detection Element
 185   // Obtains the global transform by multiplying the module transformer
 186   // transformation with the local transformation
 187   // Applies the global transform to a new detection element
 188   // Adds the new detection element to a new module transformer
 189   // Adds the new module transformer to a new geometry transformer
 190   // Returns the new geometry transformer
 191
 192
 193   AliMUONGeometryTransformer *newGeometryTransformer =
 194     new AliMUONGeometryTransformer(kTRUE);
 195   for (Int_t iMt = 0; iMt < transformer->GetNofModuleTransformers(); iMt++)
 196     {                           // module transformers
 197
 198       const AliMUONGeometryModuleTransformer *kModuleTransformer =
 199         transformer->GetModuleTransformer(iMt, true);
 200
 201       AliMUONGeometryModuleTransformer *newModuleTransformer =
 202         new AliMUONGeometryModuleTransformer(iMt);
 203       newGeometryTransformer->AddModuleTransformer(newModuleTransformer);
 204
 205       TGeoCombiTrans moduleTransform =
 206         TGeoCombiTrans(*kModuleTransformer->GetTransformation());
 207       TGeoCombiTrans *newModuleTransform = new TGeoCombiTrans(moduleTransform);
 208               // same module transform as the previous one
 209               // no mis align object created
 210       newModuleTransformer->SetTransformation(moduleTransform);
 211
 212       AliMUONGeometryStore *detElements =
 213         kModuleTransformer->GetDetElementStore();
 214
 215       if (verbose)
 216         AliInfo(Form
 217                 ("%i DEs in old GeometryStore  %i",
 218                  detElements->GetNofEntries(), iMt));
 219
 220       for (Int_t iDe = 0; iDe < detElements->GetNofEntries(); iDe++)
 221         {                       // detection elements.
 222           AliMUONGeometryDetElement *detElement =
 223             (AliMUONGeometryDetElement *) detElements->GetEntry(iDe);
 224           if (!detElement)
 225             AliFatal("Detection element not found.");
 226
 227           /// make a new detection element
 228           AliMUONGeometryDetElement *newDetElement =
 229             new AliMUONGeometryDetElement(detElement->GetId(),
 230                                           detElement->GetVolumePath());
 231
 232           // local transformation of this detection element.
 233           TGeoCombiTrans localTransform
 234             = TGeoCombiTrans(*detElement->GetLocalTransformation());
 235           TGeoCombiTrans newLocalTransform = MisAlign(localTransform);
 236           newDetElement->SetLocalTransformation(newLocalTransform);
 237
 238           // global transformation
 239           TGeoHMatrix newGlobalTransform =
 240             AliMUONGeometryBuilder::Multiply(*newModuleTransform,
 241                                               newLocalTransform);
 242           newDetElement->SetGlobalTransformation(newGlobalTransform);
 243
 244           // add this det element to module
 245           newModuleTransformer->GetDetElementStore()->Add(newDetElement->GetId(),
 246                                                           newDetElement);
 247           // Get delta transformation:
 248           // Tdelta = Tnew * Told.inverse
 249           TGeoHMatrix  deltaTransform
 250             = AliMUONGeometryBuilder::Multiply(
 251                 newGlobalTransform,
 252                 detElement->GetGlobalTransformation()->Inverse());
 253
 254           // Create mis alignment matrix
 255           newGeometryTransformer
 256             ->AddMisAlignDetElement(detElement->GetId(), deltaTransform);
 257         }
 258       if (verbose)
 259         AliInfo(Form("Added module transformer %i to the transformer", iMt));
 260       newGeometryTransformer->AddModuleTransformer(newModuleTransformer);
 261     }
 262   return newGeometryTransformer;
 263 }
 264
 265
 266
 267