TGeant4/TGeant4.h

   1 // $Id$
   2 // Category: run
   3 //
   4 // Author: I. Hrivnacova
   5 //
   6 // Class TGeant4
   7 // -------------
   8 // Geant4 implementation of the MonteCarlo interface.
   9
  10 #ifndef TGEANT4_H
  11 #define TGEANT4_H
  12
  13 #include "AliMC.h"
  14 #include "AliMCProcess.h"
  15
  16 #include <TArrayI.h>
  17
  18 class TG4VRunConfiguration;
  19 class TG4GeometryManager;
  20 class TG4SDManager;
  21 class TG4PhysicsManager;
  22 class TG4StepManager;
  23 class TG4VisManager;
  24 class TG4RunManager;
  25 class TG4Messenger;
  26
  27 class AliDecayer;
  28
  29 class TGeant4: public AliMC
  30 {
  31   public:
  32     TGeant4(const char* name, const char* title,
  33             TG4VRunConfiguration* configuration, int argc, char** argv);
  34     TGeant4(const char* name, const char* title,
  35             TG4VRunConfiguration* configuration);
  36     // --> protected
  37     // TGeant4();
  38     // TGeant4(const TGeant4& right);
  39     virtual ~TGeant4();
  40
  41     //
  42     // methods for building/management of geometry
  43     // ------------------------------------------------
  44     //
  45
  46     // functions from GBASE
  47     virtual void  FinishGeometry();
  48                   //Ggclos();
  49
  50     // functions from GCONS
  51     virtual void  Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
  52                          Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
  53                          Float_t* ubuf, Int_t& nbuf);
  54
  55     // detector composition
  56     virtual void  Material(Int_t& kmat, const char* name, Float_t a,
  57                      Float_t z, Float_t dens, Float_t radl, Float_t absl,
  58                      Float_t* buf, Int_t nwbuf);
  59     virtual void  Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
  60                      Float_t *z, Float_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat);
  61     virtual void  Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
  62                      Int_t isvol, Int_t ifield, Float_t fieldm, Float_t tmaxfd,
  63                      Float_t stemax, Float_t deemax, Float_t epsil,
  64                      Float_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf);
  65     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
  66                      Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
  67                      Double_t phiZ);
  68     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Float_t thetaX, Float_t phiX,
  69                      Float_t thetaY, Float_t phiY, Float_t thetaZ,
  70                      Float_t phiZ);
  71     virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
  72                      Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex);
  73
  74     // functions from GGEOM
  75     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  76                          Double_t *upar, Int_t np);
  77     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  78                          Float_t *upar, Int_t np);
  79     virtual void  Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  80                         Int_t iaxis);
  81     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  82                          Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed);
  83     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  84                          Int_t iaxis, Float_t c0i, Int_t numed);
  85     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  86                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  87     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  88                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  89     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  90                          Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  91     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  92                          Int_t iaxis, Float_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  93     virtual void  Gsord(const char *name, Int_t iax);
  94     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  95                         Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  96                         const char *konly="ONLY");
  97     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  98                         Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
  99                         const char *konly);
 100     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 101                          Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 102                          const char *konly, Double_t *upar, Int_t np);
 103     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 104                          Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
 105                          const char *konly, Float_t *upar, Int_t np);
 106     virtual void  Gsbool(const char* onlyVolName, const char* manyVolName);
 107
 108     // Euclid
 109     virtual void WriteEuclid(const char* fileName, const char* topVol,
 110                              Int_t number, Int_t nlevel);
 111
 112     // get methods
 113     virtual Int_t VolId(const Text_t* volName) const;
 114     virtual const char* VolName(Int_t id) const;
 115     virtual Int_t NofVolumes() const;
 116     virtual Int_t VolId2Mate(Int_t id) const;
 117
 118     //
 119     // methods for physics management
 120     // ------------------------------------------------
 121     //
 122
 123     virtual void BuildPhysics();
 124     virtual void Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Float_t parval);
 125
 126     // set methods
 127     virtual void SetCut(const char* cutName, Float_t cutValue);
 128     virtual void SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue);
 129     virtual Float_t Xsec(char* reac, Float_t energy, Int_t part, Int_t mate);
 130     virtual void SetExternalDecayer(AliDecayer* decayer); //NEW
 131
 132     // get methods
 133     virtual AliDecayer* Decayer() const; //NEW
 134
 135         // particle table usage
 136     virtual Int_t IdFromPDG(Int_t pdgID) const;
 137     virtual Int_t PDGFromId(Int_t mcID) const;
 138     virtual void  DefineParticles();
 139
 140     //
 141     // methods for step management
 142     // ------------------------------------------------
 143     //
 144
 145     // action methods
 146     virtual void StopTrack();
 147     virtual void StopEvent();
 148
 149     // set methods
 150     virtual void SetMaxStep(Float_t);
 151     virtual void SetMaxNStep(Int_t);
 152     virtual void SetUserDecay(Int_t);  //NEW
 153
 154     // get methods
 155          // tracking volume(s)
 156     virtual Int_t CurrentVolID(Int_t& copyNo) const;
 157     virtual Int_t CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const;
 158     virtual const char* CurrentVolName() const;
 159     virtual const char* CurrentVolOffName(Int_t off) const;
 160     virtual Int_t CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
 161                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const;
 162     virtual void  Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag);
 163     virtual void  Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag);
 164     virtual Float_t MaxStep() const;
 165     virtual Int_t GetMaxNStep() const;
 166     virtual Int_t GetMedium() const;
 167
 168         // tracking particle
 169         // dynamic properties
 170     virtual void    TrackPosition(TLorentzVector& position) const;
 171     virtual void    TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 172     virtual void    TrackVertexPosition(TLorentzVector& position) const;
 173     virtual void    TrackVertexMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 174     virtual Float_t TrackStep() const;
 175     virtual Float_t TrackLength() const;
 176     virtual Float_t TrackTime() const;
 177     virtual Float_t Edep() const;
 178         // static properties
 179     virtual Int_t   TrackPid() const;
 180     virtual Float_t TrackCharge() const;
 181     virtual Float_t TrackMass() const;
 182     virtual Float_t Etot() const;
 183
 184         // track status
 185     virtual Bool_t  IsTrackInside() const;
 186     virtual Bool_t  IsTrackEntering() const;
 187     virtual Bool_t  IsTrackExiting() const;
 188     virtual Bool_t  IsTrackOut() const;
 189     virtual Bool_t  IsTrackDisappeared() const;
 190     virtual Bool_t  IsTrackStop() const;
 191     virtual Bool_t  IsTrackAlive() const;
 192     virtual Bool_t  IsNewTrack() const;
 193
 194         // secondaries
 195     virtual Int_t NSecondaries() const;
 196     virtual void  GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 197                     TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum);
 198     virtual AliMCProcess ProdProcess(Int_t isec) const;
 199     virtual Int_t StepProcesses(TArrayI &proc) const;
 200
 201     //
 202     // methods for visualization
 203     // ------------------------------------------------
 204     //
 205     // functions for drawing
 206     virtual void  DrawOneSpec(const char* name);
 207     virtual void  Gsatt(const char* name, const char* att, Int_t val);
 208     virtual void  Gdraw(const char* name, Float_t theta, Float_t phi,
 209                         Float_t psi, Float_t u0, Float_t v0,
 210                         Float_t ul, Float_t vl);
 211
 212     //
 213     // NEW
 214     // Geant3 specific methods
 215     // !!! need to be transformed to common interface
 216     //
 217     virtual void Gdopt(const char* name , const char* value);
 218     virtual void SetClipBox(const char *name, Float_t xmin, Float_t xmax,
 219                        Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax);
 220     virtual void DefaultRange();
 221     virtual void Gdhead(Int_t isel, const char* name, Float_t chrsiz);
 222     virtual void Gdman(Float_t u, Float_t v, const char* type);
 223     virtual void SetColors();
 224     virtual void Gtreve();
 225     virtual void GtreveRoot();
 226     virtual void Gckmat(Int_t itmed, char* natmed);
 227     virtual void InitLego();
 228     virtual void Gfpart(Int_t ipart, char *name, Int_t& itrtyp,
 229                        Float_t& amass, Float_t& charge, Float_t& tlife);
 230     virtual void Gspart(Int_t ipart, const char *name, Int_t itrtyp,
 231                        Float_t amass, Float_t charge, Float_t tlife);
 232
 233     //
 234     // methods for run control
 235     // ------------------------------------------------
 236     //
 237
 238     virtual void Init();
 239     virtual void ProcessEvent();
 240     virtual void ProcessRun(Int_t nofEvents);
 241
 242         // UI control methods
 243     void StartGeantUI();
 244     void StartRootUI();
 245     void ProcessGeantMacro(const char* macroName);
 246     void ProcessGeantCommand(const char* commandPath);
 247
 248         // get methods
 249     virtual Int_t CurrentEvent() const;
 250     virtual AliMCType GetMCType() const { return kGeant4; }
 251
 252   protected:
 253     TGeant4();
 254     TGeant4(const TGeant4& right);
 255
 256     // operators
 257     TGeant4& operator=(const TGeant4& right);
 258
 259   private:
 260     // data members
 261     TG4GeometryManager*  fGeometryManager; //geometry manager
 262     TG4SDManager*        fSDManager;       //sensitive detectors manager
 263     TG4PhysicsManager*   fPhysicsManager;  //physics manager
 264     TG4StepManager*      fStepManager;     //step manager
 265     TG4VisManager*       fVisManager;      //visualization manager
 266     TG4RunManager*       fRunManager;      //run manager
 267     TG4Messenger*        fMessenger;       //messenger
 268 };
 269
 270 #ifndef __CINT__
 271
 272 // inline methods
 273 #include "TGeant4.icc"
 274
 275 #endif
 276 #endif // TGEANT4_H
 277