Introducing TGeoMatrix where needed
[u/mrichter/AliRoot.git] / HMPID / AliHMPIDParam.h
1 #ifndef AliHMPIDParam_h
2 #define AliHMPIDParam_h
3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6 /* $Id$ */
7
8 #include <TMath.h>
9 #include <TNamed.h>        //base class
10 #include <TGeoManager.h>   //Instance()
11 #include <TGeoMatrix.h>   //Instance()
12 #include <TVector3.h>      //Lors2Mars() Mars2Lors()
13  
14 // Class providing all the needed parametrised information
15 // to construct the geometry, to define segmentation and to provide response model
16 // In future will also provide all the staff needed for alignment and calibration
17
18 class AliHMPIDParam :public TNamed  
19 {
20 public:
21 //ctor&dtor    
22   virtual        ~AliHMPIDParam()                                    {for(Int_t i=0;i<7;i++) delete fM[i]; delete fgInstance; fgInstance=0;}
23          void     Print(Option_t *opt="") const;                                         //print current parametrization
24   static inline AliHMPIDParam* Instance();                                //pointer to AliHMPIDParam singleton
25   static inline AliHMPIDParam* InstanceNoGeo();                           //pointer to AliHMPIDParam singleton without geometry.root for MOOD, displays, ...
26 //geo info
27   enum EChamberData{kMinCh=0,kMaxCh=6,kMinPc=0,kMaxPc=5};      //Segmenation
28   enum EPadxData{kPadPcX=80,kMinPx=0,kMaxPx=79,kMaxPcx=159};   //Segmentation structure along x
29   enum EPadyData{kPadPcY=48,kMinPy=0,kMaxPy=47,kMaxPcy=143};   //Segmentation structure along y 
30
31   static Float_t SizePadX    (                               )     {return fgCellX;                                  }  //pad size x, [cm]  
32   static Float_t SizePadY    (                               )     {return fgCellY;                                  }  //pad size y, [cm]  
33
34   static Float_t SizePcX    (                                )     {return fgPcX;                                    }  // PC size x
35   static Float_t SizePcY    (                                )     {return fgPcY;                                    }  // PC size y
36   static Float_t MaxPcX      (Int_t iPc                      )     {return fgkMaxPcX[iPc];                           }  // PC limits
37   static Float_t MaxPcY      (Int_t iPc                      )     {return fgkMaxPcY[iPc];                           }  // PC limits
38   static Float_t MinPcX      (Int_t iPc                      )     {return fgkMinPcX[iPc];                           }  // PC limits
39   static Float_t MinPcY      (Int_t iPc                      )     {return fgkMinPcY[iPc];                           }  // PC limits
40   static Int_t   Nsig        (                               )     {return fgSigmas;                                 }  //Getter n. sigmas for noise
41   static Float_t SizeAllX    (                               )     {return fgAllX;                                   }  //all PCs size x, [cm]        
42   static Float_t SizeAllY    (                               )     {return fgAllY;                                   }  //all PCs size y, [cm]    
43
44   static Float_t LorsX       (Int_t pc,Int_t padx             )     {return (padx    +0.5)*SizePadX()+fgkMinPcX[pc]; }  //center of the pad x, [cm]
45
46   static Float_t LorsY       (Int_t pc,Int_t pady            )     {return (pady    +0.5)*SizePadY()+fgkMinPcY[pc];  }  //center of the pad y, [cm]
47
48   inline static void   Lors2Pad(Float_t x,Float_t y,Int_t &pc,Int_t &px,Int_t &py);                                     //(x,y)->(pc,px,py) 
49
50   static Int_t   Abs         (Int_t ch,Int_t pc,Int_t x,Int_t y)   {return ch*100000000+pc*1000000+x*1000+y;         }  //(ch,pc,padx,pady)-> abs pad
51   static Int_t   A2C         (Int_t pad                      )     {return pad/100000000;                            }  //abs pad -> chamber
52   static Int_t   A2P         (Int_t pad                      )     {return pad%100000000/1000000;                    }  //abs pad -> pc 
53   static Int_t   A2X         (Int_t pad                      )     {return pad%1000000/1000;                         }  //abs pad -> pad X 
54   static Int_t   A2Y         (Int_t pad                      )     {return pad%1000;                                 }  //abs pad -> pad Y 
55
56   static Bool_t  IsOverTh    (Float_t q                      )     {return q >= fgSigmas;                            }  //is digit over threshold?
57   
58   Double_t GetRefIdx         (                               )     {return fRadNmean;                                }  //refractive index of freon
59   Bool_t  GetInstType (                               )     {return fgInstanceType;                            }  //return if the instance is from geom or ideal                        
60   
61   inline static Bool_t IsInDead(Float_t x,Float_t y        );                                                           //is the point in dead area?
62   static Bool_t  IsInside    (Float_t x,Float_t y,Float_t d=0)     {return  x>-d&&y>-d&&x<fgkMaxPcX[kMaxPc]+d&&y<fgkMaxPcY[kMaxPc]+d; } //is point inside chamber boundaries?
63
64             Double_t   MeanIdxRad              ()const {return 1.29204;}   //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean ref index C6F14
65             Double_t   MeanIdxWin              ()const {return 1.57819;}   //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean ref index quartz
66             Float_t    DistCut                 ()const {return 1.0;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Cut for MIP-TRACK residual 
67             Float_t    QCut                    ()const {return 100;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Separation PHOTON-MIP charge 
68             Float_t    MultCut                 ()const {return 200;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Multiplicity cut to activate WEIGHT procedure 
69
70             Double_t   RadThick                ()const {return 1.5;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Radiator thickness
71             Double_t   WinThick                ()const {return 0.5;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Window thickness
72             Double_t   GapThick                ()const {return 8.0;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Proximity gap thickness
73             Double_t   WinIdx                  ()const {return 1.5787;}    //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean refractive index of WIN material (SiO2) 
74             Double_t   GapIdx                  ()const {return 1.0005;}    //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean refractive index of GAP material (CH4)
75
76   static        Int_t      Stack(Int_t evt=-1,Int_t tid=-1);              //Print stack info for event and tid
77   static        Int_t      StackCount(Int_t pid,Int_t evt);               //Counts stack particles of given sort in given event  
78   static        void       IdealPosition(Int_t iCh,TGeoHMatrix *m);       //ideal position of given chamber 
79   //trasformation methodes
80   void     Lors2Mars   (Int_t c,Float_t x,Float_t y,Double_t *m,Int_t pl=kPc)const{Double_t z=0; switch(pl){case kPc:z=8.0;break; case kAnod:z=7.806;break; case kRad:z=-1.25; break;}   Double_t l[3]={x-fX,y-fY,z};  fM[c]->LocalToMaster(l,m); }    
81   TVector3 Lors2Mars   (Int_t c,Float_t x,Float_t y,            Int_t pl=kPc)const{Double_t m[3];Lors2Mars(c,x,y,m,pl); return TVector3(m);    }//MRS->LRS  
82   void     Mars2Lors   (Int_t c,Double_t *m,Float_t &x ,Float_t &y          )const{Double_t l[3];fM[c]->MasterToLocal(m,l);x=l[0]+fX;y=l[1]+fY;}//MRS->LRS
83   void     Mars2LorsVec(Int_t c,Double_t *m,Float_t &th,Float_t &ph         )const{Double_t l[3]; fM[c]->MasterToLocalVect(m,l); 
84                                                                                    Float_t pt=TMath::Sqrt(l[0]*l[0]+l[1]*l[1]); 
85                                                                                            th=TMath::ATan(pt/l[2]); 
86                                                                                            ph=TMath::ATan2(l[1],l[0]);}    
87   TVector3 Norm        (Int_t c                                             )const{Double_t n[3]; Norm(c,n); return TVector3(n);               }//norm 
88   void     Norm        (Int_t c,Double_t *n                                 )const{Double_t l[3]={0,0,1};fM[c]->LocalToMasterVect(l,n);        }//norm
89   void     Point       (Int_t c,Double_t *p,Int_t plane                     )const{Lors2Mars(c,0,0,p,plane);}      //point of given chamber plane
90
91   void     SetRefIdx   (Double_t refRadIdx                                  ) {fRadNmean = refRadIdx;}             //set refractive index of freon
92     
93   
94   enum EPlaneId {kPc,kRad,kAnod};            //3 planes in chamber 
95   enum ETrackingFlags {kMipDistCut=-9,kMipQdcCut=-5,kNoPhotAccept=-11};     //flags for Reconstruction
96
97   static Int_t    fgSigmas;   //sigma Cut
98   static Bool_t   fgInstanceType;             //kTRUE if from geomatry kFALSE if from ideal geometry
99   
100 protected:
101   static /*const*/ Float_t fgkMinPcX[6];                                                           //limits PC
102   static /*const*/ Float_t fgkMinPcY[6];                                                           //limits PC
103   static /*const*/ Float_t fgkMaxPcX[6];                                                           //limits PC
104   static /*const*/ Float_t fgkMaxPcY[6]; 
105
106   static Float_t fgCellX, fgCellY, fgPcX, fgPcY, fgAllX, fgAllY;
107          AliHMPIDParam(Bool_t noGeo);             //default ctor is protected to enforce it to be singleton
108
109   static AliHMPIDParam *fgInstance;   //static pointer  to instance of AliHMPIDParam singleton
110
111   TGeoHMatrix *fM[7];                 //pointers to matrices defining HMPID chambers rotations-translations
112   Float_t fX;                         //x shift of LORS with respect to rotated MARS 
113   Float_t fY;                         //y shift of LORS with respect to rotated MARS   
114   Double_t fRadNmean;                 //C6F14 mean index as a running parameter
115   
116 private:
117   AliHMPIDParam(const AliHMPIDParam& r);              //dummy copy constructor
118   AliHMPIDParam &operator=(const AliHMPIDParam& r);   //dummy assignment operator
119       
120   ClassDef(AliHMPIDParam,0)           //HMPID main parameters class
121 };
122
123 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
124 AliHMPIDParam* AliHMPIDParam::Instance()
125 {
126 // Return pointer to the AliHMPIDParam singleton. 
127 // Arguments: none
128 //   Returns: pointer to the instance of AliHMPIDParam or 0 if no geometry       
129   if(!fgInstance) new AliHMPIDParam(kFALSE);                                //default setting for reconstruction, if no geometry.root -> AliFatal
130   return fgInstance;  
131 }//Instance()    
132 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
133 AliHMPIDParam* AliHMPIDParam::InstanceNoGeo()
134 {
135 // Return pointer to the AliHMPIDParam singleton without the geometry.root. 
136 // Arguments: none
137 //   Returns: pointer to the instance of AliHMPIDParam or 0 if no geometry       
138   if(!fgInstance) new AliHMPIDParam(kTRUE);                               //to avoid AliFatal, for MOOD and displays, use ideal geometry parameters
139   return fgInstance;  
140 }//Instance()    
141 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
142 Bool_t AliHMPIDParam::IsInDead(Float_t x,Float_t y)
143 {
144 // Check is the current point is outside of sensitive area or in dead zones
145 // Arguments: x,y -position
146 //   Returns: 1 if not in sensitive zone           
147   for(Int_t iPc=0;iPc<6;iPc++)
148     if(x>=fgkMinPcX[iPc] && x<=fgkMaxPcX[iPc] && y>=fgkMinPcY[iPc] && y<=fgkMaxPcY [iPc]) return kFALSE; //in current pc
149   
150   return kTRUE;
151 }
152 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
153 void AliHMPIDParam::Lors2Pad(Float_t x,Float_t y,Int_t &pc,Int_t &px,Int_t &py)
154 {
155 // Check the pad of given position
156 // Arguments: x,y- position [cm] in LORS; pc,px,py- pad where to store the result
157 //   Returns: none
158   pc=px=py=-1;
159   if     (x>fgkMinPcX[0] && x<fgkMaxPcX[0]) {pc=0; px=Int_t( x               / SizePadX());}//PC 0 or 2 or 4
160   else if(x>fgkMinPcX[1] && x<fgkMaxPcX[1]) {pc=1; px=Int_t((x-fgkMinPcX[1]) / SizePadX());}//PC 1 or 3 or 5
161   else return;
162   if     (y>fgkMinPcY[0] && y<fgkMaxPcY[0]) {      py=Int_t( y               / SizePadY());}//PC 0 or 1
163   else if(y>fgkMinPcY[2] && y<fgkMaxPcY[2]) {pc+=2;py=Int_t((y-fgkMinPcY[2]) / SizePadY());}//PC 2 or 3
164   else if(y>fgkMinPcY[4] && y<fgkMaxPcY[4]) {pc+=4;py=Int_t((y-fgkMinPcY[4]) / SizePadY());}//PC 4 or 5
165   else return;
166 }
167 #endif