MUON/AliMUONGeometryTransformer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *      SigmaEffect_thetadegrees                                                                  *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpeateose. It is      *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17 //
  18 // Class AliMUONGeometryTransformer
  19 // ----------------------------
  20 // Top container class for geometry transformations
  21 //
  22 // Author: Ivana Hrivnacova, IPN Orsay
  23
  24 #include <sstream>
  25
  26 #include <Riostream.h>
  27 #include <TSystem.h>
  28
  29 #include "AliLog.h"
  30
  31 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  32 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  33 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  34 #include "AliMUONGeometryStore.h"
  35 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  36
  37
  38 ClassImp(AliMUONGeometryTransformer)
  39
  40 //______________________________________________________________________________
  41 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer(Bool_t isOwner)
  42   : TObject(),
  43     fModuleTransformers(0)
  44 {
  45 /// Standard constructor
  46
  47   // Create array for geometry modules
  48   fModuleTransformers = new TObjArray();
  49   fModuleTransformers->SetOwner(isOwner);
  50 }
  51
  52 //______________________________________________________________________________
  53 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer()
  54   : TObject(),
  55     fModuleTransformers(0)
  56 {
  57 /// Default constructor
  58 }
  59
  60 //______________________________________________________________________________
  61 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer(
  62                                    const AliMUONGeometryTransformer& right)
  63   : TObject(right)
  64 {
  65 /// Copy constructor (not implemented)
  66
  67   AliFatal("Copy constructor not provided.");
  68 }
  69
  70 //______________________________________________________________________________
  71 AliMUONGeometryTransformer::~AliMUONGeometryTransformer()
  72 {
  73 /// Destructor
  74
  75   delete fModuleTransformers;
  76 }
  77
  78 //______________________________________________________________________________
  79 AliMUONGeometryTransformer&
  80 AliMUONGeometryTransformer::operator=(const AliMUONGeometryTransformer& right)
  81 {
  82 /// Assignement operator (not implemented)
  83
  84   // check assignement to self
  85   if (this == &right) return *this;
  86
  87   AliFatal("Assignement operator not provided.");
  88
  89   return *this;
  90 }
  91
  92 //
  93 // private methods
  94 //
  95
  96 //_____________________________________________________________________________
  97 AliMUONGeometryModuleTransformer*
  98 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerNonConst(
  99                                           Int_t index, Bool_t warn) const
 100 {
 101 /// Return the geometry module specified by index
 102
 103   if (index < 0 || index >= fModuleTransformers->GetEntriesFast()) {
 104     if (warn) {
 105       AliWarningStream()
 106         << "Index: " << index << " outside limits" << std::endl;
 107     }
 108     return 0;
 109   }
 110
 111   return (AliMUONGeometryModuleTransformer*) fModuleTransformers->At(index);
 112 }
 113
 114 //______________________________________________________________________________
 115 TString  AliMUONGeometryTransformer::ComposePath(const TString& volName,
 116                                                  Int_t copyNo) const
 117 {
 118 // Compose path from given volName and copyNo
 119 // ---
 120
 121   TString path(volName);
 122   path += ".";
 123   path += copyNo;
 124
 125   return path;
 126 }
 127
 128 //______________________________________________________________________________
 129 TGeoHMatrix AliMUONGeometryTransformer::GetTransform(
 130                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 131                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 132                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6) const
 133 {
 134 // Builds the transformation from the given parameters
 135 // ---
 136
 137   // Compose transform
 138   return TGeoCombiTrans(TGeoTranslation(x, y, z),
 139                         TGeoRotation("rot", a1, a2, a3, a4, a5, a6));
 140 }
 141
 142
 143 //______________________________________________________________________________
 144 void AliMUONGeometryTransformer::FillData(Int_t moduleId,
 145                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 146                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 147                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6)
 148 {
 149 // Fill the transformation of the module.
 150 // ---
 151
 152   // Get/Create geometry module parametrisation
 153   moduleId--;
 154       // Modules numbers in the file are starting from 1
 155
 156   AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 157     = GetModuleTransformerNonConst(moduleId, false);
 158
 159   if ( !moduleTransformer) {
 160     moduleTransformer = new AliMUONGeometryModuleTransformer(moduleId);
 161     AddModuleTransformer(moduleTransformer);
 162   }
 163
 164   // Build the transformation from the parameters
 165   TGeoHMatrix transform
 166     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 167
 168   moduleTransformer->SetTransformation(transform);
 169
 170 }
 171
 172 //______________________________________________________________________________
 173 void AliMUONGeometryTransformer::FillData(
 174                   Int_t detElemId, const TString& volName, Int_t copyNo,
 175                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 176                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 177                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6)
 178 {
 179 // Fill the transformation of the detection element.
 180 // ---
 181
 182   // Module Id
 183   Int_t moduleId = AliMUONGeometryStore::GetModuleId(detElemId);
 184
 185   // Compose path
 186   TString path = ComposePath(volName, copyNo);
 187
 188   // Build the transformation from the parameters
 189   TGeoHMatrix localTransform
 190     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 191
 192   // Get detection element store
 193   AliMUONGeometryStore* detElements =
 194     GetModuleTransformer(moduleId)->GetDetElementStore();
 195
 196   // Add detection element
 197   AliMUONGeometryDetElement* detElement
 198     = new AliMUONGeometryDetElement(detElemId, path, localTransform);
 199   detElements->Add(detElemId, detElement);
 200
 201   // Compute global transformation
 202   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kModuleTransformer
 203     = GetModuleTransformer(moduleId);
 204   if ( ! kModuleTransformer ) {
 205     AliFatal(Form("Module transformation not defined, detElemId %d",
 206                   detElemId));
 207   }
 208
 209   TGeoHMatrix globalTransform
 210     = AliMUONGeometryBuilder::Multiply(
 211                                   *kModuleTransformer->GetTransformation(),
 212                                   localTransform );
 213   detElement->SetGlobalTransformation(globalTransform);
 214 }
 215
 216 //______________________________________________________________________________
 217 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData1(ifstream& in)
 218 {
 219 // Reads and fills modules transformations from a file
 220 // Returns true, if reading finished correctly.
 221 // ---
 222
 223   TString key("CH");
 224   while ( key == TString("CH") ) {
 225     Int_t id, n;
 226     Double_t  x, y, z;
 227     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 228     TString dummy;
 229
 230     in >> id;
 231     in >> n;
 232     in >> dummy;
 233     in >> x;
 234     in >> y;
 235     in >> z;
 236     in >> dummy;
 237     in >> a1;
 238     in >> a2;
 239     in >> a3;
 240     in >> a4;
 241     in >> a5;
 242     in >> a6;
 243
 244     //cout << "id="     << id << "  "
 245     //   << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 246     //   << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 247     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 248     //   << endl;
 249
 250     // Fill data
 251     FillData(id, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 252
 253     // Go to next line
 254     in >> key;
 255   }
 256
 257   return key;
 258 }
 259
 260 //______________________________________________________________________________
 261 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData2(ifstream& in)
 262 {
 263 // Reads detection elements transformations from a file
 264 // Returns true, if reading finished correctly.
 265 // ---
 266
 267   TString key("DE");
 268   while ( key == TString("DE") ) {
 269
 270     // Input data
 271     Int_t detElemId;
 272     TString   volumeName;
 273     Int_t     copyNo;
 274     Double_t  x, y, z;
 275     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 276     TString dummy;
 277
 278     in >> detElemId;
 279     in >> volumeName;
 280     in >> copyNo;
 281     in >> dummy;
 282     in >> x;
 283     in >> y;
 284     in >> z;
 285     in >> dummy;
 286     in >> a1;
 287     in >> a2;
 288     in >> a3;
 289     in >> a4;
 290     in >> a5;
 291     in >> a6;
 292
 293     //cout << "detElemId=" << detElemId << "  "
 294     //     << "volume=" << volumeName << "  "
 295     //     << "copyNo=" << copyNo << "  "
 296     //     << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 297     //     << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 298     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 299     //     << endl;
 300
 301     // Fill data
 302     FillData(detElemId, volumeName, copyNo, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 303
 304     // Go to next line
 305     in >> key;
 306   }
 307
 308   return key;
 309 }
 310
 311 //______________________________________________________________________________
 312 void AliMUONGeometryTransformer::WriteTransform(ofstream& out,
 313                                    const TGeoCombiTrans* transform) const
 314 {
 315 // Writes the transformations
 316 // ---
 317
 318   out << "   pos: ";
 319   const Double_t* xyz = transform->GetTranslation();
 320   out << setw(10) << setprecision(4) << xyz[0] << "  "
 321       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[1] << "  "
 322       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[2];
 323
 324   out << "   rot: ";
 325   const Double_t* rm = transform->GetRotationMatrix();
 326   TGeoRotation rotation;
 327   rotation.SetMatrix(const_cast<Double_t*>(rm));
 328   Double_t a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 329   rotation.GetAngles(a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 330
 331   out << setw(8) << setprecision(4) << a1 << "  "
 332       << setw(8) << setprecision(4) << a2 << "  "
 333       << setw(8) << setprecision(4) << a3 << "  "
 334       << setw(8) << setprecision(4) << a4 << "  "
 335       << setw(8) << setprecision(4) << a5 << "  "
 336       << setw(8) << setprecision(4) << a6 << "  " << endl;
 337 }
 338
 339 //______________________________________________________________________________
 340 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData1(ofstream& out) const
 341 {
 342 // Writes modules transformations
 343 // ---
 344
 345   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 346     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 347       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 348     const TGeoCombiTrans* transform
 349       = moduleTransformer->GetTransformation();
 350
 351     out << "CH "
 352         << setw(4) << moduleTransformer->GetModuleId() + 1 << "  "
 353         << setw(4) << moduleTransformer->GetDetElementStore()->GetNofEntries() << "  ";
 354
 355     WriteTransform(out, transform);
 356   }
 357   out << endl;
 358 }
 359
 360 //______________________________________________________________________________
 361 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData2(ofstream& out) const
 362 {
 363 // Writes detection elements (envelopes) transformations
 364 // ---
 365
 366
 367   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 368     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 369       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 370     AliMUONGeometryStore* detElements
 371       = moduleTransformer->GetDetElementStore();
 372
 373     for (Int_t j=0; j<detElements->GetNofEntries(); j++) {
 374       AliMUONGeometryDetElement* detElement
 375         = (AliMUONGeometryDetElement*)detElements->GetEntry(j);
 376       const TGeoCombiTrans* transform
 377         = detElement->GetLocalTransformation();
 378
 379       // Get volume name & copy number from aligned volume
 380       string volCopyNo = detElement->GetAlignedVolume().Data();
 381       std::string::size_type first = volCopyNo.find('.');
 382       std::string volName = volCopyNo.substr(0, first);
 383       std::string copyNoStr = volCopyNo.substr(first+1, volCopyNo.length());
 384       std::istringstream in(copyNoStr);
 385       Int_t copyNo;
 386       in >> copyNo;
 387
 388       // Write data on out
 389       out << "DE "
 390           << setw(4) << detElement->GetId() << "    "
 391           << volName << " "
 392           << setw(4) << copyNo;
 393
 394       WriteTransform(out, transform);
 395     }
 396     out << endl;
 397   }
 398 }
 399
 400 //
 401 // public functions
 402 //
 403
 404 //______________________________________________________________________________
 405 Bool_t
 406 AliMUONGeometryTransformer::ReadTransformations(const TString& fileName)
 407 {
 408 // Reads transformations from a file
 409 // Returns true, if reading finished correctly.
 410 // ---
 411
 412   // File path
 413   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 414   filePath += "/MUON/data/";
 415   filePath += fileName;
 416
 417   // Open input file
 418   ifstream in(filePath, ios::in);
 419   if (!in) {
 420     cerr << filePath << endl;
 421     AliFatal("File not found.");
 422     return false;
 423   }
 424
 425   TString key;
 426   in >> key;
 427   while ( !in.eof() ) {
 428     if (key == TString("CH"))
 429       key = ReadData1(in);
 430     else if (key == TString("DE"))
 431       key = ReadData2(in);
 432     else {
 433       AliFatal(Form("%s key not recognized",  key.Data()));
 434       return false;
 435     }
 436   }
 437
 438   return true;
 439 }
 440
 441 //______________________________________________________________________________
 442 Bool_t
 443 AliMUONGeometryTransformer::WriteTransformations(const TString& fileName) const
 444 {
 445 // Writes transformations into a file
 446 // Returns true, if writing finished correctly.
 447 // ---
 448
 449   // No writing
 450   // if builder is not associated with any geometry module
 451   if (fModuleTransformers->GetEntriesFast() == 0) return false;
 452
 453   // File path
 454   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 455   filePath += "/MUON/data/";
 456   filePath += fileName;
 457
 458   // Open input file
 459   ofstream out(filePath, ios::out);
 460   if (!out) {
 461     cerr << filePath << endl;
 462     AliError("File not found.");
 463     return false;
 464   }
 465 #if !defined (__DECCXX)
 466   out.setf(std::ios::fixed);
 467 #endif
 468   WriteData1(out);
 469   WriteData2(out);
 470
 471   return true;
 472 }
 473
 474 //_____________________________________________________________________________
 475 void AliMUONGeometryTransformer::AddModuleTransformer(
 476                           AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer)
 477 {
 478 /// Add the geometrymodule to the array
 479
 480   fModuleTransformers->AddAt(moduleTransformer,
 481                              moduleTransformer->GetModuleId());
 482 }
 483
 484 //_____________________________________________________________________________
 485 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 486                  Float_t xg, Float_t yg, Float_t zg,
 487                  Float_t& xl, Float_t& yl, Float_t& zl) const
 488 {
 489 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 490 /// to the local reference frame of the detection element specified
 491 /// by detElemId.
 492
 493   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 494     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 495
 496   if (kTransformer)
 497     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 498 }
 499
 500 //_____________________________________________________________________________
 501 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 502                  Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
 503                  Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl) const
 504 {
 505 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 506 /// to the local reference frame of the detection element specified
 507 /// by detElemId.
 508
 509   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 510     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 511
 512   if (kTransformer)
 513     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 514 }
 515
 516 //_____________________________________________________________________________
 517 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 518                  Float_t xl, Float_t yl, Float_t zl,
 519                  Float_t& xg, Float_t& yg, Float_t& zg) const
 520 {
 521 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 522 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 523
 524   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 525     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 526
 527   if (kTransformer)
 528     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 529 }
 530
 531 //_____________________________________________________________________________
 532 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 533                  Double_t xl, Double_t yl, Double_t zl,
 534                  Double_t& xg, Double_t& yg, Double_t& zg) const
 535 {
 536 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 537 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 538
 539   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 540     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 541
 542   if (kTransformer)
 543     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 544 }
 545
 546 //_____________________________________________________________________________
 547 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 548 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformer(Int_t index, Bool_t warn) const
 549 {
 550 /// Return the geometry module specified by index
 551
 552   return GetModuleTransformerNonConst(index, warn);
 553 }
 554
 555 //_____________________________________________________________________________
 556 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 557 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerByDEId(Int_t detElemId,
 558                                                        Bool_t warn) const
 559 {
 560 /// Return the geometry module specified by index
 561
 562   // Get module index
 563   Int_t index = AliMUONGeometryStore::GetModuleId(detElemId);
 564
 565   return GetModuleTransformer(index, warn);
 566 }
 567
 568 //_____________________________________________________________________________
 569 Bool_t  AliMUONGeometryTransformer::HasDE(Int_t detElemId) const
 570 {
 571 /// Return true if detection element with given detElemId is defined
 572
 573   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 574     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId, false);
 575
 576   if (!kTransformer) return false;
 577
 578   return ( kTransformer->GetDetElement(detElemId, false) != 0 );
 579 }
 580
 581