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 <TObjArray.h>
  28 #include <TSystem.h>
  29
  30 #include "AliLog.h"
  31
  32 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  33 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  34 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  35 #include "AliMUONGeometryDEIndexing.h"
  36 #include "AliMUONGeometryStore.h"
  37 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  38
  39
  40 ClassImp(AliMUONGeometryTransformer)
  41
  42 //______________________________________________________________________________
  43 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer(Bool_t isOwner)
  44   : TObject(),
  45     fModuleTransformers(0)
  46 {
  47 /// Standard constructor
  48
  49   // Create array for geometry modules
  50   fModuleTransformers = new TObjArray();
  51   fModuleTransformers->SetOwner(isOwner);
  52 }
  53
  54 //______________________________________________________________________________
  55 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer()
  56   : TObject(),
  57     fModuleTransformers(0)
  58 {
  59 /// Default constructor
  60 }
  61
  62 //______________________________________________________________________________
  63 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer(
  64                                    const AliMUONGeometryTransformer& right)
  65   : TObject(right)
  66 {
  67 /// Copy constructor (not implemented)
  68
  69   AliFatal("Copy constructor not provided.");
  70 }
  71
  72 //______________________________________________________________________________
  73 AliMUONGeometryTransformer::~AliMUONGeometryTransformer()
  74 {
  75 /// Destructor
  76
  77   delete fModuleTransformers;
  78 }
  79
  80 //______________________________________________________________________________
  81 AliMUONGeometryTransformer&
  82 AliMUONGeometryTransformer::operator=(const AliMUONGeometryTransformer& right)
  83 {
  84 /// Assignement operator (not implemented)
  85
  86   // check assignement to self
  87   if (this == &right) return *this;
  88
  89   AliFatal("Assignement operator not provided.");
  90
  91   return *this;
  92 }
  93
  94 //
  95 // private methods
  96 //
  97
  98 //_____________________________________________________________________________
  99 AliMUONGeometryModuleTransformer*
 100 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerNonConst(
 101                                           Int_t index, Bool_t warn) const
 102 {
 103 /// Return the geometry module specified by index
 104
 105   if (index < 0 || index >= fModuleTransformers->GetEntriesFast()) {
 106     if (warn) {
 107       AliWarningStream()
 108         << "Index: " << index << " outside limits" << std::endl;
 109     }
 110     return 0;
 111   }
 112
 113   return (AliMUONGeometryModuleTransformer*) fModuleTransformers->At(index);
 114 }
 115
 116 //______________________________________________________________________________
 117 TString  AliMUONGeometryTransformer::ComposePath(const TString& volName,
 118                                                  Int_t copyNo) const
 119 {
 120 // Compose path from given volName and copyNo
 121 // ---
 122
 123   TString path(volName);
 124   path += ".";
 125   path += copyNo;
 126
 127   return path;
 128 }
 129
 130 //______________________________________________________________________________
 131 TGeoHMatrix AliMUONGeometryTransformer::GetTransform(
 132                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 133                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 134                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6) const
 135 {
 136 // Builds the transformation from the given parameters
 137 // ---
 138
 139   // Compose transform
 140   return TGeoCombiTrans(TGeoTranslation(x, y, z),
 141                         TGeoRotation("rot", a1, a2, a3, a4, a5, a6));
 142 }
 143
 144
 145 //______________________________________________________________________________
 146 void AliMUONGeometryTransformer::FillData(Int_t moduleId,
 147                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 148                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 149                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6)
 150 {
 151 // Fill the transformation of the module.
 152 // ---
 153
 154   // Get/Create geometry module parametrisation
 155   moduleId--;
 156       // Modules numbers in the file are starting from 1
 157
 158   AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 159     = GetModuleTransformerNonConst(moduleId, false);
 160
 161   if ( !moduleTransformer) {
 162     moduleTransformer = new AliMUONGeometryModuleTransformer(moduleId);
 163     AddModuleTransformer(moduleTransformer);
 164   }
 165
 166   // Build the transformation from the parameters
 167   TGeoHMatrix transform
 168     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 169
 170   moduleTransformer->SetTransformation(transform);
 171
 172 }
 173
 174 //______________________________________________________________________________
 175 void AliMUONGeometryTransformer::FillData(
 176                   Int_t detElemId, const TString& volName, Int_t copyNo,
 177                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 178                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 179                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6)
 180 {
 181 // Fill the transformation of the detection element.
 182 // ---
 183
 184   // Module Id
 185   Int_t moduleId
 186     = AliMUONGeometryDEIndexing::GetModuleId(detElemId);
 187
 188   // Compose path
 189   TString path = ComposePath(volName, copyNo);
 190
 191   // Build the transformation from the parameters
 192   TGeoHMatrix localTransform
 193     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 194
 195   // Get detection element store
 196   AliMUONGeometryStore* detElements =
 197     GetModuleTransformer(moduleId)->GetDetElementStore();
 198
 199   // Add detection element
 200   AliMUONGeometryDetElement* detElement
 201     = new AliMUONGeometryDetElement(detElemId, path, localTransform);
 202   detElements->Add(detElemId, detElement);
 203
 204   // Compute global transformation
 205   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kModuleTransformer
 206     = GetModuleTransformer(moduleId);
 207   if ( ! kModuleTransformer ) {
 208     AliFatal(Form("Module transformation not defined, detElemId %d",
 209                   detElemId));
 210   }
 211
 212   TGeoHMatrix globalTransform
 213     = AliMUONGeometryBuilder::Multiply(
 214                                   *kModuleTransformer->GetTransformation(),
 215                                   localTransform );
 216   detElement->SetGlobalTransformation(globalTransform);
 217 }
 218
 219 //______________________________________________________________________________
 220 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData1(ifstream& in)
 221 {
 222 // Reads and fills modules transformations from a file
 223 // Returns true, if reading finished correctly.
 224 // ---
 225
 226   TString key("CH");
 227   while ( key == TString("CH") ) {
 228     Int_t id, n;
 229     Double_t  x, y, z;
 230     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 231     TString dummy;
 232
 233     in >> id;
 234     in >> n;
 235     in >> dummy;
 236     in >> x;
 237     in >> y;
 238     in >> z;
 239     in >> dummy;
 240     in >> a1;
 241     in >> a2;
 242     in >> a3;
 243     in >> a4;
 244     in >> a5;
 245     in >> a6;
 246
 247     //cout << "id="     << id << "  "
 248     //   << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 249     //   << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 250     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 251     //   << endl;
 252
 253     // Fill data
 254     FillData(id, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 255
 256     // Go to next line
 257     in >> key;
 258   }
 259
 260   return key;
 261 }
 262
 263 //______________________________________________________________________________
 264 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData2(ifstream& in)
 265 {
 266 // Reads detection elements transformations from a file
 267 // Returns true, if reading finished correctly.
 268 // ---
 269
 270   TString key("DE");
 271   while ( key == TString("DE") ) {
 272
 273     // Input data
 274     Int_t detElemId;
 275     TString   volumeName;
 276     Int_t     copyNo;
 277     Double_t  x, y, z;
 278     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 279     TString dummy;
 280
 281     in >> detElemId;
 282     in >> volumeName;
 283     in >> copyNo;
 284     in >> dummy;
 285     in >> x;
 286     in >> y;
 287     in >> z;
 288     in >> dummy;
 289     in >> a1;
 290     in >> a2;
 291     in >> a3;
 292     in >> a4;
 293     in >> a5;
 294     in >> a6;
 295
 296     //cout << "detElemId=" << detElemId << "  "
 297     //     << "volume=" << volumeName << "  "
 298     //     << "copyNo=" << copyNo << "  "
 299     //     << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 300     //     << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 301     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 302     //     << endl;
 303
 304     // Fill data
 305     FillData(detElemId, volumeName, copyNo, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 306
 307     // Go to next line
 308     in >> key;
 309   }
 310
 311   return key;
 312 }
 313
 314 //______________________________________________________________________________
 315 void AliMUONGeometryTransformer::WriteTransform(ofstream& out,
 316                                    const TGeoCombiTrans* transform) const
 317 {
 318 // Writes the transformations
 319 // ---
 320
 321   out << "   pos: ";
 322   const Double_t* xyz = transform->GetTranslation();
 323   out << setw(10) << setprecision(4) << xyz[0] << "  "
 324       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[1] << "  "
 325       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[2];
 326
 327   out << "   rot: ";
 328   const Double_t* rm = transform->GetRotationMatrix();
 329   TGeoRotation rotation;
 330   rotation.SetMatrix(const_cast<Double_t*>(rm));
 331   Double_t a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 332   rotation.GetAngles(a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 333
 334   out << setw(8) << setprecision(4) << a1 << "  "
 335       << setw(8) << setprecision(4) << a2 << "  "
 336       << setw(8) << setprecision(4) << a3 << "  "
 337       << setw(8) << setprecision(4) << a4 << "  "
 338       << setw(8) << setprecision(4) << a5 << "  "
 339       << setw(8) << setprecision(4) << a6 << "  " << endl;
 340 }
 341
 342 //______________________________________________________________________________
 343 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData1(ofstream& out) const
 344 {
 345 // Writes modules transformations
 346 // ---
 347
 348   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 349     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 350       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 351     const TGeoCombiTrans* transform
 352       = moduleTransformer->GetTransformation();
 353
 354     out << "CH "
 355         << setw(4) << moduleTransformer->GetModuleId() + 1 << "  "
 356         << setw(4) << moduleTransformer->GetDetElementStore()->GetNofEntries() << "  ";
 357
 358     WriteTransform(out, transform);
 359   }
 360   out << endl;
 361 }
 362
 363 //______________________________________________________________________________
 364 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData2(ofstream& out) const
 365 {
 366 // Writes detection elements (envelopes) transformations
 367 // ---
 368
 369
 370   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 371     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 372       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 373     AliMUONGeometryStore* detElements
 374       = moduleTransformer->GetDetElementStore();
 375
 376     for (Int_t j=0; j<detElements->GetNofEntries(); j++) {
 377       AliMUONGeometryDetElement* detElement
 378         = (AliMUONGeometryDetElement*)detElements->GetEntry(j);
 379       const TGeoCombiTrans* transform
 380         = detElement->GetLocalTransformation();
 381
 382       // Get volume name & copy number from aligned volume
 383       string volCopyNo = detElement->GetAlignedVolume().Data();
 384       std::string::size_type first = volCopyNo.find('.');
 385       std::string volName = volCopyNo.substr(0, first);
 386       std::string copyNoStr = volCopyNo.substr(first+1, volCopyNo.length());
 387       std::istringstream in(copyNoStr);
 388       Int_t copyNo;
 389       in >> copyNo;
 390
 391       // Write data on out
 392       out << "DE "
 393           << setw(4) << detElement->GetId() << "    "
 394           << volName << " "
 395           << setw(4) << copyNo;
 396
 397       WriteTransform(out, transform);
 398     }
 399     out << endl;
 400   }
 401 }
 402
 403 //
 404 // public functions
 405 //
 406
 407 //______________________________________________________________________________
 408 Bool_t
 409 AliMUONGeometryTransformer::ReadTransformations(const TString& fileName)
 410 {
 411 // Reads transformations from a file
 412 // Returns true, if reading finished correctly.
 413 // ---
 414
 415   // File path
 416   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 417   filePath += "/MUON/data/";
 418   filePath += fileName;
 419
 420   // Open input file
 421   ifstream in(filePath, ios::in);
 422   if (!in) {
 423     cerr << filePath << endl;
 424     AliFatal("File not found.");
 425     return false;
 426   }
 427
 428   TString key;
 429   in >> key;
 430   while ( !in.eof() ) {
 431     if (key == TString("CH"))
 432       key = ReadData1(in);
 433     else if (key == TString("DE"))
 434       key = ReadData2(in);
 435     else {
 436       AliFatal(Form("%s key not recognized",  key.Data()));
 437       return false;
 438     }
 439   }
 440
 441   return true;
 442 }
 443
 444 //______________________________________________________________________________
 445 Bool_t
 446 AliMUONGeometryTransformer::WriteTransformations(const TString& fileName) const
 447 {
 448 // Writes transformations into a file
 449 // Returns true, if writing finished correctly.
 450 // ---
 451
 452   // No writing
 453   // if builder is not associated with any geometry module
 454   if (fModuleTransformers->GetEntriesFast() == 0) return false;
 455
 456   // File path
 457   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 458   filePath += "/MUON/data/";
 459   filePath += fileName;
 460
 461   // Open input file
 462   ofstream out(filePath, ios::out);
 463   if (!out) {
 464     cerr << filePath << endl;
 465     AliError("File not found.");
 466     return false;
 467   }
 468 #if !defined (__DECCXX)
 469   out.setf(std::ios::fixed);
 470 #endif
 471   WriteData1(out);
 472   WriteData2(out);
 473
 474   return true;
 475 }
 476
 477 //_____________________________________________________________________________
 478 void AliMUONGeometryTransformer::AddModuleTransformer(
 479                           AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer)
 480 {
 481 /// Add the geometrymodule to the array
 482
 483   fModuleTransformers->AddAt(moduleTransformer,
 484                              moduleTransformer->GetModuleId());
 485 }
 486
 487 //_____________________________________________________________________________
 488 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 489                  Float_t xg, Float_t yg, Float_t zg,
 490                  Float_t& xl, Float_t& yl, Float_t& zl) const
 491 {
 492 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 493 /// to the local reference frame of the detection element specified
 494 /// by detElemId.
 495
 496   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 497     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 498
 499   if (kTransformer)
 500     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 501 }
 502
 503 //_____________________________________________________________________________
 504 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 505                  Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
 506                  Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl) const
 507 {
 508 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 509 /// to the local reference frame of the detection element specified
 510 /// by detElemId.
 511
 512   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 513     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 514
 515   if (kTransformer)
 516     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 517 }
 518
 519 //_____________________________________________________________________________
 520 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 521                  Float_t xl, Float_t yl, Float_t zl,
 522                  Float_t& xg, Float_t& yg, Float_t& zg) const
 523 {
 524 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 525 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 526
 527   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 528     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 529
 530   if (kTransformer)
 531     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 532 }
 533
 534 //_____________________________________________________________________________
 535 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 536                  Double_t xl, Double_t yl, Double_t zl,
 537                  Double_t& xg, Double_t& yg, Double_t& zg) const
 538 {
 539 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 540 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 541
 542   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 543     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 544
 545   if (kTransformer)
 546     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 547 }
 548
 549 //_____________________________________________________________________________
 550 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 551 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformer(Int_t index, Bool_t warn) const
 552 {
 553 /// Return the geometry module specified by index
 554
 555   return GetModuleTransformerNonConst(index, warn);
 556 }
 557
 558 //_____________________________________________________________________________
 559 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 560 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerByDEId(Int_t detElemId,
 561                                                        Bool_t warn) const
 562 {
 563 /// Return the geometry module specified by index
 564
 565   // Get module index
 566   Int_t index = AliMUONGeometryDEIndexing::GetModuleId(detElemId);
 567
 568   return GetModuleTransformer(index, warn);
 569 }
 570
 571 //_____________________________________________________________________________
 572 Bool_t  AliMUONGeometryTransformer::HasDE(Int_t detElemId) const
 573 {
 574 /// Return true if detection element with given detElemId is defined
 575
 576   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 577     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId, false);
 578
 579   if (!kTransformer) return false;
 580
 581   return ( kTransformer->GetDetElement(detElemId, false) != 0 );
 582 }
 583
 584