add SetReference method
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALShishKebabTrd1Module.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2004, 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 /* $Id$ */
17
18 //_________________________________________________________________________
19 // Main class for TRD1 geometry of Shish-Kebab case.
20 // Author: Aleksei Pavlinov(WSU).
21 // Sep 20004 - Nov 2006
22 // See web page with description of Shish-Kebab geometries:
23 // http://pdsfweb01.nersc.gov/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/shishkebabALICE.html
24 // Nov 9,2006 - added case of 3X3
25 //_________________________________________________________________________
26
27 #include "AliLog.h"
28 #include "AliEMCALShishKebabTrd1Module.h"
29 #include "AliEMCALEMCGeometry.h"
30
31 #include <cassert>
32
33 ClassImp(AliEMCALShishKebabTrd1Module)
34
35   AliEMCALEMCGeometry *AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgGeometry=0; 
36   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga=0.; 
37   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga2=0.; 
38   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgb=0.; 
39   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgr=0.; 
40   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgangle=0.;   // around one degree 
41   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgtanBetta=0; //
42
43 //_____________________________________________________________________________
44 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(Double_t theta, AliEMCALEMCGeometry *g) 
45   : TNamed(),
46     fOK(),
47     fA(0.),
48     fB(0.),
49     fThetaA(0.),
50     fTheta(theta),
51     fOK1(),
52     fOK2(),
53     fOB(),
54     fOB1(),
55     fOB2(),
56     fThetaOB1(0.),
57     fThetaOB2(0.),
58     fOK3X3(),
59     fORB(), 
60     fORT()
61
62   // theta in radians ; first object shold be with theta=pi/2.
63   if(fgGeometry==0) {
64     fTheta = TMath::PiOver2();
65     fgGeometry = g;
66     if(GetParameters()) {
67       DefineFirstModule();
68     }
69   } else Warning("AliEMCALShishKebabTrd1Module(theta)","You should call this constractor just once !!");
70   DefineName(fTheta);
71   AliDebug(1,Form("AliEMCALShishKebabTrd1Module - first module:  theta %1.4f geometry %s",fTheta,g->GetName()));  
72 }
73
74 //_____________________________________________________________________________
75 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(AliEMCALShishKebabTrd1Module &leftNeighbor) 
76   : TNamed(),
77     fOK(),
78     fA(0.),
79     fB(0.),
80     fThetaA(0.),
81     fTheta(0.),
82     fOK1(),
83     fOK2(),
84     fOB(),
85     fOB1(),
86     fOB2(),
87     fThetaOB1(0.),
88     fThetaOB2(0.),
89     fOK3X3(),
90     fORB(), 
91     fORT()
92
93   //  printf("** Left Neighbor : %s **\n", leftNeighbor.GetName());
94   fTheta  = leftNeighbor.GetTheta() - fgangle; 
95
96   TObject::SetUniqueID(leftNeighbor.GetUniqueID()+1);
97
98   Init(leftNeighbor.GetA(),leftNeighbor.GetB());
99 }
100
101 //________________________________________________________________
102 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(const AliEMCALShishKebabTrd1Module& mod) 
103   : TNamed(mod.GetName(),mod.GetTitle()),
104     fOK(mod.fOK),
105     fA(mod.fA),
106     fB(mod.fB),
107     fThetaA(mod.fThetaA),
108     fTheta(mod.fTheta),
109     fOK1(mod.fOK1),
110     fOK2(mod.fOK2),
111     fOB(mod.fOB),
112     fOB1(mod.fOB1),
113     fOB2(mod.fOB2),
114     fThetaOB1(mod.fThetaOB1),
115     fThetaOB2(mod.fThetaOB2),
116     fORB(mod.fORB),
117     fORT(mod.fORT)
118 {
119   //copy ctor
120   for (Int_t i=0; i<3; i++) fOK3X3[i] = mod.fOK3X3[i];
121 }
122
123 //________________________________________________________________
124 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::Init(Double_t A, Double_t B)
125
126   // Define parameter module from parameters A,B from previos.
127   Double_t yl = (fgb/2)*TMath::Sin(fTheta) + (fga/2)*TMath::Cos(fTheta) + fgr, y = yl;
128   Double_t xl = (yl - B) / A;     // y=A*x+B
129
130   //  Double_t xp1 = (fga/2. + fgb/2.*fgtanBetta)/(TMath::Sin(fTheta) + fgtanBetta*TMath::Cos(fTheta));
131   //  printf(" xp1 %9.3f \n ", xp1);
132   // xp1 == xp => both methods give the same results - 3-feb-05
133   Double_t alpha = TMath::Pi()/2. + fgangle/2;
134   Double_t xt = (fga+fga2)*TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)/(4.*(1.-TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)));
135   Double_t yt = xt / TMath::Tan(fTheta), xp = TMath::Sqrt(xt*xt + yt*yt);
136   Double_t x  = xl + xp;
137   fOK.Set(x, y);
138   //  printf(" yl %9.3f | xl %9.3f | xp %9.3f \n", yl, xl, xp);
139
140   // have to define A and B; 
141   Double_t yCprev = fgr + fga*TMath::Cos(fTheta);
142   Double_t xCprev = (yCprev - B) / A;
143   Double_t xA     = xCprev + fga*TMath::Sin(fTheta), yA = fgr;
144
145   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
146   fA = TMath::Tan(fThetaA); // !!
147   fB = yA - fA*xA;
148
149   DefineAllStaff();
150 }
151
152 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineAllStaff()
153 {
154   //Define some parameters      
155   DefineName(fTheta);
156   // Centers of cells - 2X2 case
157   Double_t kk1 = (fga+fga2)/(2.*4.); // kk1=kk2 
158
159   Double_t xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
160   Double_t yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
161   fOK1.Set(xk1,yk1);
162
163   Double_t xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
164   Double_t yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
165   fOK2.Set(xk2,yk2);
166
167   // Centers of cells - 3X3 case; Nov 9,2006
168   fOK3X3[1].Set(fOK.X(), fOK.Y()-fgr); // coincide with module center
169
170   kk1 = ((fga+fga2)/4. + fga/6.)/2.; 
171
172   xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
173   yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
174   fOK3X3[0].Set(xk1,yk1);
175
176   xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
177   yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
178   fOK3X3[2].Set(xk2,yk2);
179
180   // May 15, 2006; position of module(cells) center face 
181   fOB.Set(fOK.X()-fgb/2.*TMath::Cos(fTheta),  fOK.Y()-fgb/2.*TMath::Sin(fTheta)-fgr);
182   fOB1.Set(fOB.X()-fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()+fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
183   fOB2.Set(fOB.X()+fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()-fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
184   // Jul 30, 2007 - for taking into account a position of shower maximum
185   fThetaOB1 = fTheta - fgangle/4.; // ??
186   fThetaOB2 = fTheta + fgangle/4.;
187
188   // Position of right/top point of module
189   // Gives the posibility to estimate SM size in z direction
190   Double_t xBottom     = (fgr - fB) / fA;
191   Double_t yBottom     = fgr;
192   fORB.Set(xBottom, yBottom);
193
194   Double_t l = fgb / TMath::Cos(fgangle/2.); // length of lateral module side
195   Double_t xTop = xBottom + l*TMath::Cos(TMath::ATan(fA));
196   Double_t yTop = fA*xTop + fB;
197   fORT.Set(xTop, yTop);
198 }
199
200 //_____________________________________________________________________________
201 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineFirstModule()
202 {
203   // Define first module
204   fOK.Set(fga2/2., fgr + fgb/2.); // position the center of module vs o
205
206   // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
207   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
208   fA      = TMath::Tan(fThetaA);
209   Double_t xA = fga/2. + fga2/2., yA = fgr;
210   fB = yA - fA*xA;
211
212   TObject::SetUniqueID(1); //
213
214   DefineAllStaff();
215 }
216
217 //_____________________________________________________________________________
218 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineName(Double_t theta)
219 {
220   // Define name of object
221   SetName(Form("%2i(%5.2f)", TObject::GetUniqueID(), theta*TMath::RadToDeg()));
222 }
223
224 //_____________________________________________________________________________
225 Bool_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetParameters()
226 {
227   
228   // Get needing module parameters from EMCAL geometry
229   TString sn(fgGeometry->GetName()); // 2-Feb-05
230   sn.ToUpper();
231   if(!fgGeometry) {
232     Warning("GetParameters()"," No geometry ");
233     return kFALSE; 
234   }
235   
236
237   fga        = (Double_t)fgGeometry->GetEtaModuleSize();
238   fgb        = (Double_t)fgGeometry->GetLongModuleSize();
239   fgangle    = Double_t(fgGeometry->GetTrd1Angle())*TMath::DegToRad();
240   fgtanBetta = TMath::Tan(fgangle/2.);
241   fgr        = (Double_t)fgGeometry->GetIPDistance();
242
243   fgr += fgGeometry->GetSteelFrontThickness();
244
245   fga2       = Double_t(fgGeometry->Get2Trd1Dx2());
246   //PH  PrintShish(0);
247   return kTRUE;
248 }
249
250 // service methods
251 //_____________________________________________________________________________
252 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::PrintShish(int pri) const
253 {
254   // service method
255   if(pri>=0) {
256     printf("PrintShish() \n a %7.3f:%7.3f | b %7.2f | r %7.2f \n TRD1 angle %7.6f(%5.2f) | tanBetta %7.6f", 
257     fga, fga2, fgb, fgr, fgangle, fgangle*TMath::RadToDeg(), fgtanBetta);
258     printf(" fTheta %f : %5.2f : cos(theta) %f\n", 
259     fTheta, GetThetaInDegree(),TMath::Cos(fTheta)); 
260     if(pri>=1) {
261       printf(" %i |%s| theta %f :  fOK.Phi = %f(%5.2f)\n", 
262       GetUniqueID(), GetName(), fTheta, fOK.Phi(),fOK.Phi()*TMath::RadToDeg());
263       printf(" A %f B %f | fThetaA %7.6f(%5.2f)\n", fA,fB, fThetaA,fThetaA*TMath::RadToDeg());
264       printf(" fOK  : X %9.4f: Y %9.4f : eta  %5.3f\n",  fOK.X(), fOK.Y(), GetEtaOfCenterOfModule());
265       printf(" fOK1 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=2)\n", fOK1.X(), fOK1.Y());
266       printf(" fOK2 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=1)\n\n", fOK2.X(), fOK2.Y());
267       printf(" fOB  : X %9.4f: Y %9.4f \n", fOB.X(), fOB.Y());
268       printf(" fOB1 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=2)\n", fOB1.X(), fOB1.Y());
269       printf(" fOB2 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=1)\n", fOB2.X(), fOB2.Y());
270       // 3X3 
271       printf(" 3X3 \n");
272       for(int ieta=0; ieta<3; ieta++) {
273         printf(" fOK3X3[%i] : X %9.4f: Y %9.4f (local) \n", ieta, fOK3X3[ieta].X(), fOK3X3[ieta].Y());
274       }
275       //      fOK.Dump();
276       GetMaxEtaOfModule(pri);
277     }
278   }
279 }
280
281 //_____________________________________________________________________________
282 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetThetaInDegree() const 
283 {
284   return fTheta*TMath::RadToDeg();
285 }
286
287 //_____________________________________________________________________________
288 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetEtaOfCenterOfModule() const 
289
290   return -TMath::Log(TMath::Tan(fOK.Phi()/2.));
291 }
292
293 //_____________________________________________________________________________
294 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetPositionAtCenterCellLine(Int_t ieta, Double_t dist, TVector2 &v)
295 {
296   // Jul 30, 2007
297   static Double_t theta=0., x=0., y=0.;
298   if(ieta==0) {
299     v     = fOB2;
300     theta = fThetaOB2;
301   } else if(ieta==1) {
302     v     = fOB1;
303     theta = fThetaOB1;
304   } else {
305     assert(0);
306   }
307   x = v.X() + TMath::Cos(theta) * dist;
308   y = v.Y() + TMath::Sin(theta) * dist;
309   v.Set(x,y);
310   //printf(" GetPositionAtCenterCellLine() : dist %f : ieta %i : x %f | y %f \n", dist, ieta, x, y);
311 }  
312
313
314 //_____________________________________________________________________________
315 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetMaxEtaOfModule(int pri) const 
316
317   // Right bottom point of module
318   Double_t thetaBottom = TMath::ATan2(fORB.Y(),fORB.X());
319   Double_t etaBottom   = ThetaToEta(thetaBottom);
320   // Right top point of module
321   Double_t thetaTop = TMath::ATan2(fORT.Y(),fORT.X());
322   Double_t etaTop   = ThetaToEta(thetaTop);
323
324   if(pri) { 
325     printf(" Right bottom point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n", 
326            etaBottom, thetaBottom, thetaBottom * TMath::RadToDeg(), fORB.X(), fORB.Y());
327     printf(" Right    top point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n", 
328            etaTop, thetaTop, thetaTop * TMath::RadToDeg(), fORT.X(), fORT.Y());
329   }
330   return etaBottom>etaTop ? etaBottom : etaTop;
331 }