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   // Default constructor
  30   for(Int_t i=0;i<3;i++) {
  31     fP0[i] = 0.;
  32     fCd[i] = 0.;
  33   }
  34   fTpar = 0.;
  35   SetDebug();
  36 }
  37
  38 //________________________________________________________
  39 AliStrLine::AliStrLine(Double_t *point, Double_t *cd) {
  40   // Standard constructor
  41   Double_t norm = 0.;
  42   for(Int_t i=0;i<3;i++)norm+=cd[i]*cd[i];
  43   if(norm) {
  44     norm = TMath::Sqrt(norm);
  45     for(Int_t i=0;i<3;i++) cd[i]/=norm;
  46   }
  47   else {
  48     Error("AliStrLine","Null direction cosines!!!");
  49   }
  50   SetP0(point);
  51   SetCd(cd);
  52   fTpar = 0.;
  53   SetDebug();
  54 }
  55
  56 //________________________________________________________
  57 AliStrLine::~AliStrLine() {
  58   // destructor
  59 }
  60
  61 //________________________________________________________
  62 void AliStrLine::PrintStatus() const {
  63   // Print current status
  64   cout <<"=======================================================\n";
  65   cout <<"Direction cosines: ";
  66   for(Int_t i=0;i<3;i++)cout <<fCd[i]<<"; ";
  67   cout <<endl;
  68   cout <<"Known point: ";
  69   for(Int_t i=0;i<3;i++)cout <<fP0[i]<<"; ";
  70   cout <<endl;
  71   cout <<"Current value for the parameter: "<<fTpar<<endl;
  72   cout <<" Debug flag: "<<fDebug<<endl;
  73 }
  74
  75 //________________________________________________________
  76 Int_t AliStrLine::IsParallelTo(AliStrLine *line) const {
  77   // returns 1 if lines are parallel, 0 if not paralel
  78   Double_t cd2[3];
  79   line->GetCd(cd2);
  80   Double_t vecpx=fCd[1]*cd2[2]-fCd[2]*cd2[1];
  81   if(vecpx!=0) return 0;
  82   Double_t vecpy=-fCd[0]*cd2[2]+fCd[2]*cd2[0];
  83   if(vecpy!=0) return 0;
  84   Double_t vecpz=fCd[0]*cd2[1]-fCd[1]*cd2[0];
  85   if(vecpz!=0) return 0;
  86   return 1;
  87 }
  88 //________________________________________________________
  89 Int_t AliStrLine::Crossrphi(AliStrLine *line){
  90   // Cross 2 lines in the X-Y plane
  91   Double_t p2[3];
  92   Double_t cd2[3];
  93   line->GetP0(p2);
  94   line->GetCd(cd2);
  95   Double_t a=fCd[0];
  96   Double_t b=-cd2[0];
  97   Double_t c=p2[0]-fP0[0];
  98   Double_t d=fCd[1];
  99   Double_t e=-cd2[1];
 100   Double_t f=p2[1]-fP0[1];
 101   Double_t deno = a*e-b*d;
 102   Int_t retcode = 0;
 103   if(deno != 0.) {
 104     fTpar = (c*e-b*f)/deno;
 105   }
 106   else {
 107     retcode = -1;
 108   }
 109   return retcode;
 110 }
 111
 112 //________________________________________________________
 113 Int_t AliStrLine::CrossPoints(AliStrLine *line, Double_t *point1, Double_t *point2){
 114   // Looks for the crossing point estimated starting from the
 115   // DCA segment
 116   Double_t p2[3];
 117   Double_t cd2[3];
 118   line->GetP0(p2);
 119   line->GetCd(cd2);
 120   Int_t i;
 121   Double_t k1 = 0;
 122   for(i=0;i<3;i++)k1+=(fP0[i]-p2[i])*fCd[i];
 123   Double_t k2 = 0;
 124   for(i=0;i<3;i++)k2+=(fP0[i]-p2[i])*cd2[i];
 125   Double_t a11 = 0;
 126   for(i=0;i<3;i++)a11+=fCd[i]*cd2[i];
 127   Double_t a22 = -a11;
 128   Double_t a21 = 0;
 129   for(i=0;i<3;i++)a21+=cd2[i]*cd2[i];
 130   Double_t a12 = 0;
 131   for(i=0;i<3;i++)a12-=fCd[i]*fCd[i];
 132   Double_t deno = a11*a22-a21*a12;
 133   if(deno == 0.) return -1;
 134   fTpar = (a11*k2-a21*k1) / deno;
 135   Double_t par2 = (k1*a22-k2*a12) / deno;
 136   line->SetPar(par2);
 137   GetCurrentPoint(point1);
 138   line->GetCurrentPoint(point2);
 139   return 0;
 140 }
 141 //________________________________________________________________
 142 Int_t AliStrLine::Cross(AliStrLine *line, Double_t *point){
 143
 144   //Finds intersection between lines
 145   Double_t point1[3];
 146   Double_t point2[3];
 147   Int_t retcod=CrossPoints(line,point1,point2);
 148   if(retcod==0){
 149     for(Int_t i=0;i<3;i++)point[i]=(point1[i]+point2[i])/2.;
 150     return 0;
 151   }else{
 152     return -1;
 153   }
 154 }
 155
 156 //___________________________________________________________
 157 Double_t AliStrLine::GetDCA(AliStrLine *line){
 158   //Returns the distance of closest approach between two lines
 159   Double_t p2[3];
 160   Double_t cd2[3];
 161   line->GetP0(p2);
 162   line->GetCd(cd2);
 163   Int_t i;
 164   Int_t ispar=IsParallelTo(line);
 165   if(ispar){
 166     Double_t dist1q=0,dist2=0,mod=0;
 167     for(i=0;i<3;i++){
 168       dist1q+=(fP0[i]-p2[i])*(fP0[i]-p2[i]);
 169       dist2+=(fP0[i]-p2[i])*fCd[i];
 170       mod+=fCd[i]*fCd[i];
 171     }
 172     if(mod!=0){
 173       dist2/=mod;
 174       return TMath::Sqrt(dist1q-dist2*dist2);
 175     }else{return -1;}
 176   }else{
 177      Double_t perp[3];
 178      perp[0]=fCd[1]*cd2[2]-fCd[2]*cd2[1];
 179      perp[1]=-fCd[0]*cd2[2]+fCd[2]*cd2[0];
 180      perp[2]=fCd[0]*cd2[1]-fCd[1]*cd2[0];
 181      Double_t mod=0,dist=0;
 182      for(i=0;i<3;i++){
 183        mod+=perp[i]*perp[i];
 184        dist+=(fP0[i]-p2[i])*perp[i];
 185      }
 186      mod=sqrt(mod);
 187      if(mod!=0){
 188        dist/=mod;
 189        return TMath::Abs(dist);
 190      }else{return -1;}
 191   }
 192 }
 193 //________________________________________________________
 194 void AliStrLine::GetCurrentPoint(Double_t *point) const {
 195   // Fills the array point with the current value on the line
 196   for(Int_t i=0;i<3;i++)point[i]=fP0[i]+fCd[i]*fTpar;
 197 }