STEER/AliStrLine.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2003, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   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 purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  16 //                                                               //
  17 // A straight line is coded as a point (3 Double_t) and           //
  18 // 3 direction cosines                                           //
  19 //                                                               //
  20 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  21 #include <Riostream.h>
  22 #include <TTree.h>
  23 #include "AliStrLine.h"
  24
  25 ClassImp(AliStrLine)
  26
  27 //________________________________________________________
  28 AliStrLine::AliStrLine() :
  29   TObject(),
  30   fTpar(0),
  31   fDebug(0)
  32  {
  33   // Default constructor
  34   for(Int_t i=0;i<3;i++) {
  35     fP0[i] = 0.;
  36     fCd[i] = 0.;
  37   }
  38 }
  39
  40 //________________________________________________________
  41 AliStrLine::AliStrLine(Double_t *point, Double_t *cd,Bool_t twopoints) :
  42   TObject(),
  43   fTpar(0),
  44   fDebug(0)
  45 {
  46   // Standard constructor
  47   // if twopoints is true:  point and cd are the 3D coordinates of
  48   //                        two points defininig the straight line
  49   // if twopoint is false: point represents the 3D coordinates of a point
  50   //                       belonging to the straight line and cd is the
  51   //                       direction in space
  52   if(twopoints){
  53     InitTwoPoints(point,cd);
  54   }
  55   else {
  56     InitDirection(point,cd);
  57   }
  58 }
  59
  60
  61 //________________________________________________________
  62 void AliStrLine::InitDirection(Double_t *point, Double_t *cd){
  63   // Initialization from a point and a direction
  64   Double_t norm = 0.;
  65   for(Int_t i=0;i<3;i++)norm+=cd[i]*cd[i];
  66   if(norm) {
  67     norm = TMath::Sqrt(norm);
  68     for(Int_t i=0;i<3;i++) cd[i]/=norm;
  69   }
  70   else {
  71     Error("AliStrLine","Null direction cosines!!!");
  72   }
  73   SetP0(point);
  74   SetCd(cd);
  75   fTpar = 0.;
  76   SetDebug();
  77 }
  78
  79 //________________________________________________________
  80 void AliStrLine::InitTwoPoints(Double_t *pA, Double_t *pB){
  81   // Initialization from the coordinates of two
  82   // points in the space
  83   Double_t cd[3];
  84   for(Int_t i=0;i<3;i++)cd[i] = pB[i]-pA[i];
  85   InitDirection(pA,cd);
  86 }
  87
  88 //________________________________________________________
  89 AliStrLine::~AliStrLine() {
  90   // destructor
  91 }
  92
  93 //________________________________________________________
  94 void AliStrLine::PrintStatus() const {
  95   // Print current status
  96   cout <<"=======================================================\n";
  97   cout <<"Direction cosines: ";
  98   for(Int_t i=0;i<3;i++)cout <<fCd[i]<<"; ";
  99   cout <<endl;
 100   cout <<"Known point: ";
 101   for(Int_t i=0;i<3;i++)cout <<fP0[i]<<"; ";
 102   cout <<endl;
 103   cout <<"Current value for the parameter: "<<fTpar<<endl;
 104   cout <<" Debug flag: "<<fDebug<<endl;
 105 }
 106
 107 //________________________________________________________
 108 Int_t AliStrLine::IsParallelTo(AliStrLine *line) const {
 109   // returns 1 if lines are parallel, 0 if not paralel
 110   Double_t cd2[3];
 111   line->GetCd(cd2);
 112   Double_t vecpx=fCd[1]*cd2[2]-fCd[2]*cd2[1];
 113   if(vecpx!=0) return 0;
 114   Double_t vecpy=-fCd[0]*cd2[2]+fCd[2]*cd2[0];
 115   if(vecpy!=0) return 0;
 116   Double_t vecpz=fCd[0]*cd2[1]-fCd[1]*cd2[0];
 117   if(vecpz!=0) return 0;
 118   return 1;
 119 }
 120 //________________________________________________________
 121 Int_t AliStrLine::Crossrphi(AliStrLine *line){
 122   // Cross 2 lines in the X-Y plane
 123   Double_t p2[3];
 124   Double_t cd2[3];
 125   line->GetP0(p2);
 126   line->GetCd(cd2);
 127   Double_t a=fCd[0];
 128   Double_t b=-cd2[0];
 129   Double_t c=p2[0]-fP0[0];
 130   Double_t d=fCd[1];
 131   Double_t e=-cd2[1];
 132   Double_t f=p2[1]-fP0[1];
 133   Double_t deno = a*e-b*d;
 134   Int_t retcode = 0;
 135   if(deno != 0.) {
 136     fTpar = (c*e-b*f)/deno;
 137   }
 138   else {
 139     retcode = -1;
 140   }
 141   return retcode;
 142 }
 143
 144 //________________________________________________________
 145 Int_t AliStrLine::CrossPoints(AliStrLine *line, Double_t *point1, Double_t *point2){
 146   // Looks for the crossing point estimated starting from the
 147   // DCA segment
 148   Double_t p2[3];
 149   Double_t cd2[3];
 150   line->GetP0(p2);
 151   line->GetCd(cd2);
 152   Int_t i;
 153   Double_t k1 = 0;
 154   for(i=0;i<3;i++)k1+=(fP0[i]-p2[i])*fCd[i];
 155   Double_t k2 = 0;
 156   for(i=0;i<3;i++)k2+=(fP0[i]-p2[i])*cd2[i];
 157   Double_t a11 = 0;
 158   for(i=0;i<3;i++)a11+=fCd[i]*cd2[i];
 159   Double_t a22 = -a11;
 160   Double_t a21 = 0;
 161   for(i=0;i<3;i++)a21+=cd2[i]*cd2[i];
 162   Double_t a12 = 0;
 163   for(i=0;i<3;i++)a12-=fCd[i]*fCd[i];
 164   Double_t deno = a11*a22-a21*a12;
 165   if(deno == 0.) return -1;
 166   fTpar = (a11*k2-a21*k1) / deno;
 167   Double_t par2 = (k1*a22-k2*a12) / deno;
 168   line->SetPar(par2);
 169   GetCurrentPoint(point1);
 170   line->GetCurrentPoint(point2);
 171   return 0;
 172 }
 173 //________________________________________________________________
 174 Int_t AliStrLine::Cross(AliStrLine *line, Double_t *point){
 175
 176   //Finds intersection between lines
 177   Double_t point1[3];
 178   Double_t point2[3];
 179   Int_t retcod=CrossPoints(line,point1,point2);
 180   if(retcod==0){
 181     for(Int_t i=0;i<3;i++)point[i]=(point1[i]+point2[i])/2.;
 182     return 0;
 183   }else{
 184     return -1;
 185   }
 186 }
 187
 188 //___________________________________________________________
 189 Double_t AliStrLine::GetDCA(AliStrLine *line){
 190   //Returns the distance of closest approach between two lines
 191   Double_t p2[3];
 192   Double_t cd2[3];
 193   line->GetP0(p2);
 194   line->GetCd(cd2);
 195   Int_t i;
 196   Int_t ispar=IsParallelTo(line);
 197   if(ispar){
 198     Double_t dist1q=0,dist2=0,mod=0;
 199     for(i=0;i<3;i++){
 200       dist1q+=(fP0[i]-p2[i])*(fP0[i]-p2[i]);
 201       dist2+=(fP0[i]-p2[i])*fCd[i];
 202       mod+=fCd[i]*fCd[i];
 203     }
 204     if(mod!=0){
 205       dist2/=mod;
 206       return TMath::Sqrt(dist1q-dist2*dist2);
 207     }else{return -1;}
 208   }else{
 209      Double_t perp[3];
 210      perp[0]=fCd[1]*cd2[2]-fCd[2]*cd2[1];
 211      perp[1]=-fCd[0]*cd2[2]+fCd[2]*cd2[0];
 212      perp[2]=fCd[0]*cd2[1]-fCd[1]*cd2[0];
 213      Double_t mod=0,dist=0;
 214      for(i=0;i<3;i++){
 215        mod+=perp[i]*perp[i];
 216        dist+=(fP0[i]-p2[i])*perp[i];
 217      }
 218      mod=sqrt(mod);
 219      if(mod!=0){
 220        dist/=mod;
 221        return TMath::Abs(dist);
 222      }else{return -1;}
 223   }
 224 }
 225 //________________________________________________________
 226 void AliStrLine::GetCurrentPoint(Double_t *point) const {
 227   // Fills the array point with the current value on the line
 228   for(Int_t i=0;i<3;i++)point[i]=fP0[i]+fCd[i]*fTpar;
 229 }