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[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITS.h
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-#ifndef ITS_H
-#define ITS_H
-////////////////////////////////////////////////
-//  Manager and hits classes for set: ITS     //
-////////////////////////////////////////////////
+#ifndef ALIITS_H
+#define ALIITS_H
+/* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
+ * See cxx source for full Copyright notice                               */
 
+/* $Id$ */
+
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//           Manager class for set: ITS                               //
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+#include <TObjArray.h> // used in inline function GetModule.
+#include <TBranch.h>   // used in inline function SetHitsAddressBranch
+
+#include "AliRun.h"
 #include "AliDetector.h"
-#include "AliHit.h" 
-#include "AliDigit.h" 
+
+class TString;
+class TTree;
+class TFile;
+
+class AliITSDetType;
+class AliITSsimulation;
+class AliITSClusterFinder;
+class AliITSsegmentation;
+class AliITSresponse;
+class AliITShit;
+class AliITSgeom;
+class AliITSpListItem;
+class AliITSdigit;
+class AliITSRecPoint;
+class AliITSRawCluster;
+class AliITSmodule;
+
+const Int_t kNTYPES=3;
 
 class AliITS : public AliDetector {
-  
-protected:
-  
-  Bool_t fEuclidOut;
-  
-  Int_t fIdSens1;    //First  layer identifier
-  Int_t fIdSens2;    //Second layer identifier
-  Int_t fIdSens3;    //Third  layer identifier
-  Int_t fIdSens4;    //Fourth layer identifier
-  Int_t fIdSens5;    //Fifth  layer identifier
-  Int_t fIdSens6;    //Sixth  layer identifier
-  
-public:
-  AliITS();
-  AliITS(const char *name, const char *title);
-  virtual       ~AliITS();
-  virtual void   AddHit(Int_t, Int_t*, Float_t*);
-  virtual void   AddDigit(Int_t*, Int_t*);
-  virtual void   BuildGeometry();
-  virtual void   CreateGeometry() {}
-  virtual void   CreateMaterials();
-  virtual Int_t  IsVersion() const =0;
-  Int_t          DistancetoPrimitive(Int_t px, Int_t py);
-  virtual void   Init();
-  virtual void   MakeBranch(Option_t *opt=" ");
-  virtual void   SetEUCLID(Bool_t euclid=1);
-  virtual void   StepManager()=0;
-  
-  ClassDef(AliITS,1)  //Hits manager for set:ITS
-};
 
-//___________________________________________
-class AliITSdigit: public AliDigit  {
-public:
-   Int_t       fEvent;      // Event number
-   Int_t       fLayer;      // Layer number
-   Int_t       fDet ;       // Detector number
-   Int_t       fNoverl;     // Number of overflow
-public:
-   AliITSdigit() {}
-   AliITSdigit(Int_t *tracks, Int_t *digits);
-   virtual ~AliITSdigit() {}
-   ClassDef(AliITSdigit,1)  //Digit (Header) object for set:ITS
-};
-//___________________________________________
-class AliITShit : public AliHit {
-public:
-   Int_t     fLayer;      // Layer number
-   Int_t     fLadder;     // Ladder number
-   Int_t     fDet;        // Detector number  
-   Float_t   fPx  ;       //PX
-   Float_t   fPy  ;       //PY
-   Float_t   fPz  ;       //PZ
-   Float_t   fDestep;     // Energy deposited in the current step
-public:
-   AliITShit() {}
-   AliITShit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);
-   virtual ~AliITShit() {}
-   ClassDef(AliITShit,1)  //Hits object for set:ITS
+ public:
+    //================= Standard Classes ===============================
+    AliITS();  // Default creator.
+    AliITS(const char *name, const char *title); // standard Creator
+    virtual ~AliITS(); // destructor
+    AliITS(AliITS &source); // copy constructor. Not to be used!
+    AliITS& operator=(AliITS &source); // = operator. Not to be used!
+    virtual Int_t IsVersion() const {return 1;}
+    virtual Int_t DistancetoPrimitive(Int_t px, Int_t py);
+
+    //===================== Simulation Geometry ========================
+    // get geometry version - detailed (major) or coarse (minor)
+    virtual Int_t GetMajorVersion(){return -1;}
+    virtual Int_t GetMinorVersion(){return -1;}
+    virtual void  GetGeometryVersion(Int_t &a,Int_t &b) 
+                          {a = GetMajorVersion();b=GetMinorVersion();return;}
+    virtual void  SetEUCLID(Bool_t euclid=1) {fEuclidOut = euclid;}
+    //-------------------- Geometry Transformations --------------------
+    // ITS geometry functions
+    AliITSgeom   *GetITSgeom() const {return fITSgeom;}
+    // return pointer to the array of modules
+    TObjArray    *GetModules() const {return fITSmodules;}
+    // return pointer to a particular module
+    AliITSmodule *GetModule(Int_t index) {return (AliITSmodule *)
+                                             (fITSmodules->At(index));}
+
+    //================ Nessesary general Classes =======================
+    virtual void Init();
+    virtual void SetDefaults();
+    virtual void SetDefaultSimulation();
+    virtual void SetDefaultClusterFinders();
+    virtual void MakeBranch(Option_t *opt=" ", const char *file=0);
+    virtual void SetTreeAddress();
+    // For a give branch from the treeH sets the TClonesArray address.
+    virtual void SetHitsAddressBranch(TBranch *b){b->SetAddress(&fHits);}
+    // Return pointer to DetType #id
+    AliITSDetType *DetType(Int_t id);
+    //Int_t           NDetTypes() {return fNDetTypes;}
+    //---------- Configuration Methods (per detector type) -------------
+    // Determines which ITS subdetectors will be processed. Effects
+    // digitization, and Reconstruction only.
+    void SetDetectors(Option_t *opt="All"){fOpt = opt;}
+    // Returns the list of ITS subdetectors that will be processed.
+    Option_t* GetDetectors(){return fOpt;}
+    // Set response 
+    virtual void SetResponseModel(Int_t id, AliITSresponse *response);
+    // Set segmentation 
+    virtual void SetSegmentationModel(Int_t id, AliITSsegmentation *seg);
+    // Set simulation - temporary 
+    virtual void SetSimulationModel(Int_t id, AliITSsimulation *sim);
+    // Set reconstruction 
+    virtual void SetReconstructionModel(Int_t id, AliITSClusterFinder *rec);
+    // Set class names for digit and rec point 
+    virtual void SetClasses(Int_t id, const char *digit, const char *cluster);
+
+    //=================== Hits =========================================
+    virtual void StepManager() {} // See Step Manager for specific geometry.
+    virtual void AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);
+    //------------ sort hits by module for Digitisation ----------------
+    virtual void InitModules(Int_t size,Int_t &nmodules);  
+    virtual void FillModules(Int_t evnt,Int_t bgrev,Int_t nmodules,
+                            Option_t *opt,Text_t *filename);
+    virtual void ClearModules();
+
+    //===================== Digitisation ===============================
+    void MakeBranchS(const char *file);
+    void SetTreeAddressS(TTree *treeS);
+    void MakeBranchInTreeD(TTree *treeD,const char *file=0);
+    void MakeBranchD(const char *file){
+       MakeBranchInTreeD(gAlice->TreeD(),file);}
+    void SetTreeAddressD(TTree *treeD);
+    void Hits2SDigits(); // Turn hits into SDigits
+    void Hits2PreDigits(); // Turn hits into SDigits
+    void SDigits2Digits(); // Turn SDigits to Digits
+    void Hits2Digits(); // Turn hits straight into Digits.
+    //------------------ Internal functions ----------------------------
+    // Standard Hits To SDigits function
+    void HitsToSDigits(Int_t evNumber,Int_t bgrev,Int_t size,
+                 Option_t *add, Option_t *det, Text_t *filename);
+    // Standard Hits To SDigits function
+    void HitsToPreDigits(Int_t evNumber,Int_t bgrev,Int_t size,
+                 Option_t *add, Option_t *det, Text_t *filename);
+    // Standard Hits To Digits function
+    void HitsToDigits(Int_t evNumber,Int_t bgrev,Int_t size,
+                 Option_t *add, Option_t *det, Text_t *filename);
+    void ResetSDigits();                  // Resets the Summable digits.
+    void ResetDigits();                   // depending on how the
+    void ResetDigits(Int_t branch);       // tree will be filled only
+    void AddSumDigit(AliITSpListItem &sdig);
+    void AddRealDigit(Int_t branch, Int_t *digits);
+    void AddSimDigit(Int_t branch, AliITSdigit *d);
+    void AddSimDigit(Int_t branch,Float_t phys,Int_t* digits,
+                    Int_t* tracks,Int_t *hits,Float_t* trkcharges);
+    // Return pointers to digits 
+    TObjArray    *Dtype() {return fDtype;}
+    Int_t        *Ndtype() {return fNdtype;}
+    TClonesArray *DigitsAddress(Int_t id)
+       {return ((TClonesArray *) (*fDtype)[id]);}
+
+    //===================== Raw Data IO ================================
+    // Write digits into raw data format
+    virtual void Digits2RawData() {}
+    // Decode raw data and store digits
+    virtual void RawData2Digits() {}
+
+    //==================== Clusterization ==============================
+    // create separate tree for clusters - declustering refining
+    void MakeTreeC(Option_t *option="C");
+    void GetTreeC(Int_t event);
+    void AddCluster(Int_t branch, AliITSRawCluster *c);
+    void ResetClusters();                 // one of the methods in 
+    void ResetClusters(Int_t branch);     // the pair will be kept
+    // Return pointer to the tree of clusters
+    TTree        *TreeC() {return fTreeC;}
+    // Return pointers to clusters 
+    TObjArray    *Ctype() {return fCtype;}
+    Int_t        *Nctype() {return fNctype;}
+    TClonesArray *ClustersAddress(Int_t id) 
+                   {return ((TClonesArray *) (*fCtype)[id]);}
+
+    //=================== Reconstruction ===============================
+    void MakeBranchR(const char *file);
+    void SetTreeAddressR(TTree *treeR);
+    void AddRecPoint(const AliITSRecPoint &p);
+    void HitsToFastRecPoints(Int_t evNumber,Int_t bgrev,Int_t size,
+                 Option_t *add, Option_t *det, Text_t *filename);
+    void Digits2Reco();
+    void DigitsToRecPoints(Int_t evNumber,Int_t lastEntry,Option_t *det);
+    void ResetRecPoints();
+    // Return pointer to rec points 
+    TClonesArray  *RecPoints()   {return fRecPoints;}
+
+ protected:
+    //================== Data Members ==================================
+    AliITSgeom   *fITSgeom;    // Pointer to ITS geometry
+    Bool_t       fEuclidOut;   // Flag to write geometry in euclid format
+    TObjArray    *fITSmodules; //! Pointer to ITS modules
+    Option_t     *fOpt;        //! Detector option ="All" unless changed.
+
+    Int_t        fIdN;         // the number of layers
+    Int_t        *fIdSens;     //[fIdN] layer identifier
+    TString      *fIdName;     //[fIdN] layer identifier
+
+    Int_t        fNDetTypes;   // Number of detector types
+    TObjArray    *fDetTypes;   // List of detector types
+
+//    TObjArray    *fSDigits;    // List of Summable digits.
+    TClonesArray  *fSDigits;   // List of Summable digits.
+    Int_t         fNSDigits;   // Number of Summable Digits.
+
+    TObjArray    *fDtype;      // List of digits
+    Int_t        *fNdtype;     //[fNDetTypes] Num. of digits per type of det. 
+
+    TObjArray    *fCtype;      // List of clusters
+    Int_t        *fNctype;     //[fNDetTypes] Num. of clust. per type of det.
+    TTree        *fTreeC;      // Tree for raw clusters
+
+    TClonesArray *fRecPoints;  // List of reconstructed points
+    Int_t         fNRecPoints; // Number of rec points
+
+    ClassDef(AliITS,1) // Base class for ITS
 };
+
 #endif