TGeant4/TGeant4.h

   1 // $Id$
   2 // Category: run
   3 //
   4 // Geant4 implementation of the MonteCarlo interface
   5
   6 #ifndef TGEANT4_H
   7 #define TGEANT4_H
   8
   9 #include "AliMC.h"
  10 #include "AliMCProcess.h"
  11
  12 #include <TArrayI.h>
  13
  14 class TG4VRunConfiguration;
  15 class TG4GeometryManager;
  16 class TG4SDManager;
  17 class TG4PhysicsManager;
  18 class TG4StepManager;
  19 class TG4VisManager;
  20 class TG4RunManager;
  21 class TG4Messenger;
  22
  23 class AliDecayer;
  24
  25 class TGeant4: public AliMC
  26 {
  27   public:
  28     TGeant4(const char* name, const char* title,
  29             TG4VRunConfiguration* configuration, int argc, char** argv);
  30     TGeant4(const char* name, const char* title,
  31             TG4VRunConfiguration* configuration);
  32     // --> protected
  33     // TGeant4();
  34     // TGeant4(const TGeant4& right);
  35     virtual ~TGeant4();
  36
  37     //
  38     // methods for building/management of geometry
  39     // ------------------------------------------------
  40     //
  41
  42     // functions from GBASE
  43     virtual void  FinishGeometry();
  44                   //Ggclos();
  45
  46     // functions from GCONS
  47     virtual void  Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
  48                          Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
  49                          Float_t* ubuf, Int_t& nbuf);
  50
  51     // detector composition
  52     virtual void  Material(Int_t& kmat, const char* name, Float_t a,
  53                      Float_t z, Float_t dens, Float_t radl, Float_t absl,
  54                      Float_t* buf, Int_t nwbuf);
  55     virtual void  Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
  56                      Float_t *z, Float_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat);
  57     virtual void  Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
  58                      Int_t isvol, Int_t ifield, Float_t fieldm, Float_t tmaxfd,
  59                      Float_t stemax, Float_t deemax, Float_t epsil,
  60                      Float_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf);
  61     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
  62                      Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
  63                      Double_t phiZ);
  64     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Float_t thetaX, Float_t phiX,
  65                      Float_t thetaY, Float_t phiY, Float_t thetaZ,
  66                      Float_t phiZ);
  67     virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
  68                      Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex);
  69
  70     // functions from GGEOM
  71     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  72                          Double_t *upar, Int_t np);
  73     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  74                          Float_t *upar, Int_t np);
  75     virtual void  Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  76                         Int_t iaxis);
  77     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  78                          Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed);
  79     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  80                          Int_t iaxis, Float_t c0i, Int_t numed);
  81     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  82                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  83     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  84                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  85     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  86                          Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  87     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  88                          Int_t iaxis, Float_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  89     virtual void  Gsord(const char *name, Int_t iax);
  90     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  91                         Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  92                         const char *konly="ONLY");
  93     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  94                         Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
  95                         const char *konly);
  96     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  97                          Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  98                          const char *konly, Double_t *upar, Int_t np);
  99     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 100                          Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
 101                          const char *konly, Float_t *upar, Int_t np);
 102
 103     // Euclid
 104     virtual void WriteEuclid(const char* fileName, const char* topVol,
 105                              Int_t number, Int_t nlevel);
 106
 107     // get methods
 108     virtual Int_t VolId(const Text_t* volName) const;
 109     virtual const char* VolName(Int_t id) const;
 110     virtual Int_t NofVolumes() const;
 111     virtual Int_t VolId2Mate(Int_t id) const;
 112
 113     //
 114     // methods for physics management
 115     // ------------------------------------------------
 116     //
 117
 118     virtual void BuildPhysics();
 119     virtual void Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Float_t parval);
 120
 121     // set methods
 122     virtual void SetCut(const char* cutName, Float_t cutValue);
 123     virtual void SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue);
 124     virtual Float_t Xsec(char* reac, Float_t energy, Int_t part, Int_t mate);
 125     virtual void SetExternalDecayer(AliDecayer* decayer); //NEW
 126
 127     // get methods
 128     virtual AliDecayer* Decayer() const; //NEW
 129
 130         // particle table usage
 131     virtual Int_t IdFromPDG(Int_t pdgID) const;
 132     virtual Int_t PDGFromId(Int_t mcID) const;
 133     virtual void  DefineParticles();
 134
 135     //
 136     // methods for step management
 137     // ------------------------------------------------
 138     //
 139
 140     // action methods
 141     virtual void StopTrack();
 142     virtual void StopEvent();
 143
 144     // set methods
 145     virtual void SetMaxStep(Float_t);
 146     virtual void SetMaxNStep(Int_t);
 147     virtual void SetUserDecay(Int_t);  //NEW
 148
 149     // get methods
 150          // tracking volume(s)
 151     virtual Int_t CurrentVolID(Int_t& copyNo) const;
 152     virtual Int_t CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const;
 153     virtual const char* CurrentVolName() const;
 154     virtual const char* CurrentVolOffName(Int_t off) const;
 155     virtual Int_t CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
 156                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const;
 157     virtual void  Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag);
 158     virtual void  Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag);
 159     virtual Float_t MaxStep() const;
 160     virtual Int_t GetMaxNStep() const;
 161     virtual Int_t GetMedium() const;
 162
 163         // tracking particle
 164         // dynamic properties
 165     virtual void    TrackPosition(TLorentzVector& position) const;
 166     virtual void    TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 167     virtual void    TrackVertexPosition(TLorentzVector& position) const;
 168     virtual void    TrackVertexMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 169     virtual Float_t TrackStep() const;
 170     virtual Float_t TrackLength() const;
 171     virtual Float_t TrackTime() const;
 172     virtual Float_t Edep() const;
 173         // static properties
 174     virtual Int_t   TrackPid() const;
 175     virtual Float_t TrackCharge() const;
 176     virtual Float_t TrackMass() const;
 177     virtual Float_t Etot() const;
 178
 179         // track status
 180     virtual Bool_t  IsTrackInside() const;
 181     virtual Bool_t  IsTrackEntering() const;
 182     virtual Bool_t  IsTrackExiting() const;
 183     virtual Bool_t  IsTrackOut() const;
 184     virtual Bool_t  IsTrackDisappeared() const;
 185     virtual Bool_t  IsTrackStop() const;
 186     virtual Bool_t  IsTrackAlive() const;
 187     virtual Bool_t  IsNewTrack() const;
 188
 189         // secondaries
 190     virtual Int_t NSecondaries() const;
 191     virtual void  GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 192                     TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum);
 193     virtual AliMCProcess ProdProcess(Int_t isec) const;
 194     virtual Int_t StepProcesses(TArrayI &proc) const;
 195
 196     //
 197     // methods for visualization
 198     // ------------------------------------------------
 199     //
 200     // functions for drawing
 201     virtual void  DrawOneSpec(const char* name);
 202     virtual void  Gsatt(const char* name, const char* att, Int_t val);
 203     virtual void  Gdraw(const char* name, Float_t theta, Float_t phi,
 204                         Float_t psi, Float_t u0, Float_t v0,
 205                         Float_t ul, Float_t vl);
 206
 207     //
 208     // NEW
 209     // Geant3 specific methods
 210     // !!! need to be transformed to common interface
 211     //
 212     virtual void Gdopt(const char* name , const char* value);
 213     virtual void SetClipBox(const char *name, Float_t xmin, Float_t xmax,
 214                        Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax);
 215     virtual void DefaultRange();
 216     virtual void Gdhead(Int_t isel, const char* name, Float_t chrsiz);
 217     virtual void Gdman(Float_t u, Float_t v, const char* type);
 218     virtual void SetColors();
 219     virtual void Gtreve();
 220     virtual void GtreveRoot();
 221     virtual void Gckmat(Int_t itmed, char* natmed);
 222     virtual void InitLego();
 223     virtual void Gfpart(Int_t ipart, char *name, Int_t& itrtyp,
 224                        Float_t& amass, Float_t& charge, Float_t& tlife);
 225     virtual void Gspart(Int_t ipart, const char *name, Int_t itrtyp,
 226                        Float_t amass, Float_t charge, Float_t tlife);
 227
 228     //
 229     // methods for run control
 230     // ------------------------------------------------
 231     //
 232
 233     virtual void Init();
 234     virtual void ProcessEvent();
 235     virtual void ProcessRun(Int_t nofEvents);
 236
 237         // UI control methods
 238     void StartGeantUI();
 239     void StartRootUI();
 240     void ProcessGeantMacro(const char* macroName);
 241     void ProcessGeantCommand(const char* commandPath);
 242
 243         // get methods
 244     virtual Int_t CurrentEvent() const;
 245
 246   protected:
 247     TGeant4();
 248     TGeant4(const TGeant4& right);
 249
 250     // operators
 251     TGeant4& operator=(const TGeant4& right);
 252
 253   private:
 254     // data members
 255     TG4GeometryManager*  fGeometryManager; //geometry manager
 256     TG4SDManager*        fSDManager;       //sensitive detectors manager
 257     TG4PhysicsManager*   fPhysicsManager;  //physics manager
 258     TG4StepManager*      fStepManager;     //step manager
 259     TG4VisManager*       fVisManager;      //visualization manager
 260     TG4RunManager*       fRunManager;      //run manager
 261     TG4Messenger*        fMessenger;       //messenger
 262 };
 263
 264 #ifndef __CINT__
 265
 266 // inline methods
 267 #include "TGeant4.icc"
 268
 269 #endif
 270 #endif // TGEANT4_H
 271