ITS/AliITSgeom.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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 // ITS geometry manipulation routines.                               //
  20 // Created April 15 1999.                                            //
  21 // version: 0.0.0                                                    //
  22 // By: Bjorn S. Nilsen                                               //
  23 // version: 0.0.1                                                    //
  24 // Updated May 27 1999.                                              //
  25 // Added Cylindrical random and global based changes.                //
  26 // Added  function PrintComparison.                                  //
  27 // Modified and added functions Feb. 7 2006                          //
  28 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  29
  30
  31 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  32 //     The local coordinate system by, default, is show in the following
  33 // figures. Also shown are the ladder numbering scheme.
  34 //Begin_Html
  35 /*
  36 <img src="picts/ITS/AliITSgeomMatrix_L1.gif">
  37 </pre>
  38 <br clear=left>
  39 <font size=+2 color=blue>
  40 <p>This shows the relative geometry differences between the ALICE Global
  41 coordinate system and the local detector coordinate system.
  42 </font>
  43 <pre>
  44
  45 <pre>
  46 <img src="picts/ITS/its1+2_convention_front_5.gif">
  47 </pre>
  48 <br clear=left>
  49 <font size=+2 color=blue>
  50 <p>This shows the front view of the SPDs and the orientation of the local
  51 pixel coordinate system. Note that the inner pixel layer has its y coordinate
  52 in the opposite direction from all of the other layers.
  53 </font>
  54 <pre>
  55
  56 <pre>
  57 <img src="picts/ITS/its3+4_convention_front_5.gif">
  58 </pre>
  59 <br clear=left>
  60 <font size=+2 color=blue>
  61 <p>This shows the front view of the SDDs and the orientation of the local
  62 pixel coordinate system.
  63 </font>
  64 <pre>
  65
  66 <pre>
  67 <img src="picts/ITS/its5+6_convention_front_5.gif">
  68 </pre>
  69 <br clear=left>
  70 <font size=+2 color=blue>
  71 <p>This shows the front view of the SSDs and the orientation of the local
  72 pixel coordinate system.
  73 </font>
  74 <pre>
  75 */
  76 //End_Html
  77 //
  78 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  79
  80 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  81 //
  82 // version: 0
  83 // Written by Bjorn S. Nilsen
  84 //
  85 // Data Members:
  86 //
  87 // TString    fVersion
  88 //     Transformation version.
  89 // Int_t      fTrans
  90 //     Flag to keep track of which transformation
  91 // Int_t      fNmodules
  92 //      The total number of modules
  93 // Int_t fNlayers
  94 //     The number of ITS layers for this geometry. By default this
  95 //  is 6, but can be modified by the creator function if there are
  96 // more layers defined.
  97 //
  98 // TArrayI fNlad
  99 //     A pointer to an array fNlayers long containing the number of
 100 // ladders for each layer. This array is typically created and filled
 101 // by the AliITSgeom creator function.
 102 //
 103 // TArrayI fNdet
 104 //     A pointer to an array fNlayers long containing the number of
 105 // active detector volumes for each ladder. This array is typically
 106 // created and filled by the AliITSgeom creator function.
 107 //
 108 // TObjArray fGm containing objects of type AliITSgeomMatrix
 109 //     A pointer to an array of AliITSgeomMatrix classes. One element
 110 // per module (detector) in the ITS. AliITSgeomMatrix basicly contains
 111 // all of the necessary information about the detector and it's coordinate
 112 // transformations.
 113 //
 114 // TObjArray fShape containting objects of type AliITSgeom
 115 //     A pointer to an array of TObjects containing the detailed shape
 116 // information for each type of detector used in the ITS. For example
 117 // I have created AliITSgeomSPD, AliITSgeomSDD, and
 118 // AliITSsegmenttionSSD as example structures, derived from TObjects,
 119 // to hold the detector information. I would recommend that one element
 120 // in each of these structures, that which describes the shape of the
 121 // active volume, be one of the ROOT classes derived from TShape. In this
 122 // way it would be easy to have the display program display the correct
 123 // active ITS volumes. See the example classes AliITSgeomSPD,
 124 // AliITSgeomSDD, and AliITSgeomSSD for a more detailed
 125 // example.
 126 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 127 #include <Riostream.h>
 128 #include <ctype.h>
 129
 130 #include <TRandom.h>
 131 #include <TSystem.h>
 132 #include <TArrayI.h>
 133
 134 #include "AliITSgeomSPD.h"
 135 #include "AliITSgeomSDD.h"
 136 #include "AliITSgeomSSD.h"
 137 #include "AliITSgeom.h"
 138 #include "AliLog.h"
 139
 140 ClassImp(AliITSgeom)
 141
 142 //______________________________________________________________________
 143 AliITSgeom::AliITSgeom():
 144 TObject(),
 145 fVersion("GEANT"),// Transformation version.
 146 fTrans(0),       // Flag to keep track of which transformation
 147 fNmodules(0),    // The total number of modules
 148 fNlayers(0),     // The number of layers.
 149 fNlad(),         //[] Array of the number of ladders/layer(layer)
 150 fNdet(),         //[] Array of the number of detector/ladder(layer)
 151 fGm(0,0),        // Structure of translation. and rotation.
 152 fShape(0,0)      // Array of shapes and detector information.
 153 {
 154     //     The default constructor for the AliITSgeom class. It, by default,
 155     // sets fNlayers to zero and zeros all pointers.
 156     // Do not allocate anything zero everything.
 157     // Inputs:
 158     //    none.
 159     // Outputs:
 160     //    none.
 161     // Return:
 162     //    a zeroed AliITSgeom object.
 163
 164     fGm.SetOwner(kTRUE);
 165     fShape.SetOwner(kTRUE);
 166     return;
 167 }
 168
 169 //______________________________________________________________________
 170 AliITSgeom::AliITSgeom(Int_t itype,Int_t nlayers,const Int_t *nlads,
 171                        const Int_t *ndets,Int_t mods):
 172 TObject(),
 173 fVersion("GEANT"),    // Transformation version.
 174 fTrans(itype),       // Flag to keep track of which transformation
 175 fNmodules(mods),     // The total number of modules
 176 fNlayers(nlayers),   // The number of layers.
 177 fNlad(nlayers,nlads),//[] Array of the number of ladders/layer(layer)
 178 fNdet(nlayers,ndets),//[] Array of the number of detector/ladder(layer)
 179 fGm(mods,0),         // Structure of translation. and rotation.
 180 fShape(5,0)          // Array of shapes and detector information.
 181 {
 182     //     A simple constructor to set basic geometry class variables
 183     // Inputs:
 184     //      Int_t itype   the type of transformation kept.
 185     //                    bit 0 => Standard GEANT
 186     //                    bit 1 => ITS tracking
 187     //                    bit 2 => A change in the coordinate system has been made.
 188     //                    others are still to be defined as needed.
 189     //      Int_t nlayers The number of ITS layers also set the size of the arrays
 190     //      Int_t *nlads  an array of the number of ladders for each layer. This
 191     //                    array must be nlayers long.
 192     //      Int_t *ndets  an array of the number of detectors per ladder for each
 193     //                    layer. This array must be nlayers long.
 194     //      Int_t mods    The number of modules. Typically the sum of all the
 195     //                    detectors on every layer and ladder.
 196     // Outputs:
 197     //     none
 198     // Return:
 199     //     A properly inilized AliITSgeom object.
 200
 201     fGm.SetOwner(kTRUE);
 202     fShape.SetOwner(kTRUE);
 203     return;
 204 }
 205 //______________________________________________________________________
 206 void AliITSgeom::Init(Int_t itype,Int_t nlayers,const Int_t *nlads,
 207                       const Int_t *ndets,Int_t mods){
 208     //     A simple Inilizer to set basic geometry class variables
 209     // Inputs:
 210     //      Int_t itype   the type of transformation kept.
 211     //                    bit 0 => Standard GEANT
 212     //                    bit 1 => ITS tracking
 213     //                    bit 2 => A change in the coordinate system has been made.
 214     //                    others are still to be defined as needed.
 215     //      Int_t nlayers The number of ITS layers also set the size of the arrays
 216     //      Int_t *nlads  an array of the number of ladders for each layer. This
 217     //                    array must be nlayers long.
 218     //      Int_t *ndets  an array of the number of detectors per ladder for each
 219     //                    layer. This array must be nlayers long.
 220     //      Int_t mods    The number of modules. Typically the sum of all the
 221     //                    detectors on every layer and ladder.
 222     // Outputs:
 223     //     none
 224     // Return:
 225     //     A properly inilized AliITSgeom object.
 226
 227     fVersion  = "GEANT";     // Transformation version.
 228     fTrans    = itype;       // Flag to keep track of which transformation
 229     fNmodules = mods;        // The total number of modules
 230     fNlayers  = nlayers;     // The number of layers.
 231     fNlad.Set(nlayers,nlads);//[] Array of the number of ladders/layer(layer)
 232     fNdet.Set(nlayers,ndets);//[] Array of the number of detector/ladder(layer)
 233     fGm.Clear();
 234     fGm.Expand(mods);        // Structure of translation. and rotation.
 235     fGm.SetOwner(kTRUE);
 236     fShape.Clear();
 237     fShape.Expand(5);         // Array of shapes and detector information.
 238     fShape.SetOwner(kTRUE);
 239     return;
 240 }
 241 //______________________________________________________________________
 242 void AliITSgeom::CreateMatrix(Int_t mod,Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
 243                               AliITSDetector idet,const Double_t tran[3],
 244                               const Double_t rot[10]){
 245     // Given the translation vector tran[3] and the rotation matrix rot[1],
 246     // this function creates and adds to the TObject Array fGm the
 247     // AliITSgeomMatrix object.
 248     // The rot[10] matrix is set up like:
 249     /*   / rot[0]  rot[1]  rot[2] \
 250     //  |  rot[3]  rot[4]  rot[5]  |
 251     //   \ rot[6]  rot[7]  rot[8] /  if(rot[9]!=0) then the Identity matrix
 252     // is used regardless of the values in rot[0]-rot[8].
 253     */
 254     // Inputs:
 255     //    Int_t           mod     The module number. The location in TObjArray
 256     //    Int_t           lay     The layer where this module is
 257     //    Int_t           lad     On which ladder this module is
 258     //    Int_t           det     Which detector on this ladder this module is
 259     //    AliITSDetector idet     The type of detector see AliITSgeom.h
 260     //    Double_t       tran[3]  The translation vector
 261     //    Double_t       rot[10]  The rotation matrix.
 262     // Outputs:
 263     //    none
 264     // Return:
 265     //    none.
 266     Int_t id[3];
 267     Double_t r[3][3] = {{1.0,0.0,0.0},{0.0,1.0,0.0},{0.0,0.0,1.0}};
 268
 269     if(mod<0||mod>=fGm.GetSize()){
 270         Error("CreateMatrix","mod=%d is out of bounds max value=%d",mod,
 271               fGm.GetSize());
 272         return;
 273     } // end if
 274     delete fGm.At(mod);
 275     id[0] = lay; id[1] = lad; id[2] = det;
 276     if(rot[9]!=0.0) { // null rotation
 277         r[0][0] = rot[0]; r[0][1] = rot[1]; r[0][2] = rot[2];
 278         r[1][0] = rot[3]; r[1][1] = rot[4]; r[1][2] = rot[5];
 279         r[2][0] = rot[6]; r[2][1] = rot[7]; r[2][2] = rot[8];
 280     } // end if
 281     fGm.AddAt(new AliITSgeomMatrix(idet,id,r,tran),mod);
 282 }
 283 //______________________________________________________________________
 284 AliITSgeom::~AliITSgeom(){
 285     //     The destructor for the AliITSgeom class. If the arrays fNlad,
 286     // fNdet, or fGm have had memory allocated to them, there pointer values
 287     // are non zero, then this memory space is freed and they are set
 288     // to zero. In addition, fNlayers is set to zero. The destruction of
 289     // TObjArray fShape is, by default, handled by the TObjArray destructor.
 290     // Inputs:
 291     //    none.
 292     // Outputs:
 293     //    none.
 294     // Return:
 295     //    none.
 296
 297     return;
 298 }
 299 //______________________________________________________________________
 300 void AliITSgeom::ReadNewFile(const char *filename){
 301     // It is generally preferred to define the geometry in AliITSgeom
 302     // directly from the GEANT geometry, see AliITSvPPRasymm.cxx for
 303     // and example. Under some circumstances this may not be possible.
 304     // This function will read in a formatted file for all of the
 305     // information needed to define the geometry in AliITSgeom.
 306     // Unlike the older file format, this file may contain comments
 307     // and the order of the data does not need to be completely
 308     // respected. A file can be created using the function WriteNewFile
 309     // defined below.
 310     // Inputs:
 311     //    const char *filename The file name of the file to be read in.
 312     // Outputs:
 313     //     none
 314     // Return:
 315     //     none.
 316     Int_t ncmd=9;
 317     const char *cmda[]={"Version"        ,"fTrans"  ,"fNmodules",
 318                         "fNlayers"       ,"fNladers","fNdetectors",
 319                         "fNDetectorTypes","fShape"  ,"Matrix"};
 320     Int_t i,j,lNdetTypes,ldet;
 321     char cmd[20],c;
 322     AliITSgeomMatrix *m=0;
 323     ifstream *fp=0;
 324     char *filtmp=0;
 325     Bool_t arrayGm = kFALSE, arrayShape = kFALSE;
 326
 327     filtmp = gSystem->ExpandPathName(filename);
 328     AliInfo(Form("Reading New .det file %s",filtmp));
 329     fp = new ifstream(filtmp,ios::in);  // open file to write
 330     while(fp->get(c)!=NULL){ // for ever loop
 331         if(c==' ') continue; // remove blanks
 332         if(c=='\n') continue;
 333         if(c=='#' || c=='!') {while(fp->get(c)) if(c=='\n') break; continue;}
 334         if(c=='/'){
 335             fp->get(c);{
 336                 if(c=='/') {while(fp->get(c)) if(c=='\n') break; continue;}
 337                 if(c=='*'){
 338                   NotYet:
 339                     while(fp->get(c)) if(c=='*') break;
 340                     fp->get(c);{
 341                         if(c=='/') continue;
 342                         goto NotYet;
 343                     } //
 344                 } // end if c=='*'
 345             } // end if second /
 346         } // end if first /
 347         fp->putback(c);
 348         *fp >> cmd;
 349         for(i=0;i<ncmd;i++) if(strcmp(cmd,cmda[i])==0) break;
 350         switch (i){
 351         case 0:   // Version
 352             while(isspace(fp->peek())) fp->get(); // skip spaces
 353             if(isdigit(fp->peek())){ // new TString
 354                 *fp >> j;
 355                 fVersion.Resize(j);
 356                 for(j=0;j<fVersion.Length();j++) *fp >> fVersion[j];
 357             }else{
 358                 fVersion.Resize(20);
 359                 for(j=0;isprint(fp->peek())&&j<20;j++) *fp >> fVersion[j];
 360             } // end if isdigit
 361             break;
 362         case 1:  // fTrans
 363             *fp >> fTrans;
 364             break;
 365         case 2:  // fNModules
 366             *fp >> fNmodules;
 367             fGm.Clear();
 368             fGm.Expand(fNmodules);
 369             fGm.SetOwner(kTRUE);
 370             arrayGm = kTRUE;
 371             break;
 372         case 3:  // fNlayers
 373             *fp >> fNlayers;
 374             fNlad.Set(fNlayers);
 375             fNdet.Set(fNlayers);
 376             break;
 377         case 4:  // fNladers
 378             for(j=0;j<fNlayers;j++) *fp >> fNlad[j];
 379             break;
 380         case 5:  // fNdetectors
 381             for(j=0;j<fNlayers;j++) *fp >> fNdet[j];
 382             break;
 383         case 6:  // fNDetectorTypes
 384             *fp >> lNdetTypes;
 385             fShape.Clear();
 386             fShape.Expand(lNdetTypes);
 387             fShape.SetOwner(kTRUE);
 388             arrayShape = kTRUE;
 389             break;
 390         case 7:  // fShape
 391             *fp >> ldet;
 392             if(!arrayShape) fShape.Expand(5);
 393             fShape.SetOwner(kTRUE);
 394             switch (ldet){
 395             case kSPD :{
 396                 AliITSgeomSPD *spd = new AliITSgeomSPD();
 397                 *fp >> *spd;
 398                 ReSetShape(ldet,spd);
 399             } break;
 400             case kSDD : case kSDDp:{
 401                 AliITSgeomSDD *sdd = new AliITSgeomSDD();
 402                 *fp >> *sdd;
 403                 ReSetShape(ldet,sdd);
 404             }break;
 405             case kSSD : case kSSDp :{
 406                 AliITSgeomSSD *ssd = new AliITSgeomSSD();
 407                 *fp >> *ssd;
 408                 ReSetShape(ldet,ssd);
 409             }break;
 410             default:{
 411                 AliError(Form("Unknown fShape type number=%d c=%c",ldet,c));
 412                 while(fp->get(c)) if(c=='\n') break; // skip to end of line.
 413             }break;
 414             } // end switch
 415             break;
 416         case 8:  // Matrix
 417             *fp >> ldet;
 418             if(!arrayGm){
 419                 fGm.Clear();
 420                 fGm.Expand(2270);
 421                 arrayGm = kTRUE;
 422             } // end if
 423             if(ldet<0||ldet>=fGm.GetSize()){
 424                 Error("ReadNewFile","ldet<0||ldet>=fGm.GetSize()=%d",
 425                       ldet,fGm.GetSize());
 426                 return;
 427             } // end if
 428             delete fGm.At(ldet);
 429             fGm.AddAt((TObject*)new AliITSgeomMatrix(),ldet);
 430             m = (AliITSgeomMatrix*) fGm.At(ldet);
 431             *fp >> *m;
 432             m = 0;
 433             break;
 434         default:
 435             AliError(Form("ReadNewFile","Data line i=%d c=%c",i,c));
 436             while(fp->get(c)) if(c=='\n') break; // skip this line
 437             break;
 438         } // end switch i
 439     } // end while
 440     delete fp;
 441
 442     return;
 443 }
 444 //______________________________________________________________________
 445 void AliITSgeom::WriteNewFile(const char *filename)const{
 446     // Writes AliITSgeom, AliITSgeomMatrix, and the defined
 447     // AliITSgeomS*D classes to a file in a format that
 448     // is more readable and commendable.
 449     // Inputs:
 450     //     const char *filename The file name of the file to be write to.
 451     // Outputs:
 452     //     none
 453     // Return:
 454     //     none
 455     ofstream *fp;
 456     Int_t i;
 457     char *filtmp;
 458
 459     filtmp = gSystem->ExpandPathName(filename);
 460     fp = new ofstream(filtmp,ios::out);  // open file to write
 461     *fp << "//Comment lines begin with two //, one #, or one !" << endl;
 462     *fp << "#Blank lines are skipped including /* and */ sections." << endl;
 463     *fp << "!and, in principle the order of the lines is not important" <<endl;
 464     *fp << "/* In AliITSgeom.h are defined an enumerated type called" << endl;
 465     *fp << " AliITSDetectors These are kSPD=" << (Int_t) kSPD ;
 466     *fp << ", kSDD=" << (Int_t) kSDD << ", kSSD=" << (Int_t) kSSD;
 467     *fp << ", kSSDp=" << (Int_t) kSSDp << ", and kSDDp=" << (Int_t) kSDDp;
 468     *fp << "*/" << endl;
 469     *fp << "Version "<< fVersion.Length()<<" " << fVersion.Data() << endl;//This should be consistent
 470                                            // with the geometry version.
 471     *fp << "fTrans " << fTrans << endl;
 472     *fp << "fNmodules " << fNmodules << endl;
 473     *fp << "fNlayers " << fNlayers << endl;
 474     *fp << "fNladers ";
 475     for(i=0;i<fNlayers;i++) *fp << fNlad[i] << " ";
 476     *fp << endl;
 477     *fp << "fNdetectors ";
 478     for(i=0;i<fNlayers;i++) *fp << fNdet[i] << " ";
 479     *fp << endl;
 480     *fp << "fNDetectorTypes " << fShape.GetEntriesFast() << endl;
 481     for(i=0;i<fShape.GetEntriesFast();i++){
 482         if(!IsShapeDefined(i)) continue; // only print out used shapes.
 483         switch (i){
 484         case kSPD :
 485             *fp << "fShape " << (Int_t) kSPD << " ";
 486             *fp << *((AliITSgeomSPD*)(fShape.At(i)));
 487             break;
 488         case kSDD :
 489             *fp << "fShape " << (Int_t) kSDD << " ";
 490             *fp << *((AliITSgeomSDD*)(fShape.At(i)));
 491             break;
 492         case kSSD : case kSSDp :
 493             *fp << "fShape " << i << " ";
 494             *fp << *((AliITSgeomSSD*)(fShape.At(i)));
 495             break;
 496         default:
 497             Error("AliITSgeom::WriteNewFile","Unknown Shape value");
 498         } // end switch (i)
 499     } // end for i
 500     for(i=0;i<fNmodules;i++){
 501         *fp << "Matrix " << i << " ";
 502         *fp << *GetGeomMatrix(i);
 503     } // end for i
 504     *fp << "//End of File" << endl;;
 505
 506     delete fp;
 507     return;
 508 }
 509 //______________________________________________________________________
 510 AliITSgeom::AliITSgeom(const char *filename):
 511 TObject(),
 512 fVersion("test"),// Transformation version.
 513 fTrans(0),       // Flag to keep track of which transformation
 514 fNmodules(0),    // The total number of modules
 515 fNlayers(0),     // The number of layers.
 516 fNlad(),         // TArrayI of the number of ladders/layer(layer)
 517 fNdet(),         // TArrayI of the number of detector/ladder(layer)
 518 fGm(0,0),        // TObjArray Structure of translation. and rotation.
 519 fShape(0,0)      // TObjArray of detector geom.
 520 {
 521     //     The constructor for the AliITSgeom class. All of the data to fill
 522     // this structure is read in from the file given my the input filename.
 523     // Inputs:
 524     //    const char *filename The file name of the file to be read in.
 525     // Outputs:
 526     //    none
 527     // Return:
 528     //    An AliITSgeom class initialized from a file.
 529     FILE     *pf=0;
 530     Int_t    i,lm=0,id[3];
 531     Int_t    l,a,d;
 532     Float_t  x,y,z,o,p,q,r,s,t;
 533     Double_t rot6[6],tran[3];
 534     char     buf[200],*buff=0; // input character buffer;
 535     char    *filtmp;
 536
 537     filtmp = gSystem->ExpandPathName(filename);
 538     Info("AliITSgeom","reading old .det file %s",filtmp);
 539     fVersion="GEANT5";
 540     pf = fopen(filtmp,"r");
 541
 542     fNlayers = 6; // set default number of ladders
 543   TryAgain:
 544     fNlad.Set(fNlayers);
 545     fNdet.Set(fNlayers);
 546     fNmodules = 0;
 547     // find the number of ladders and detectors in this geometry.
 548     for(i=0;i<fNlayers;i++){fNlad[i]=fNdet[i]=0;} // zero out arrays
 549     while(fgets(buf,200,pf)!=NULL){ // for ever loop
 550         for(i=0;i<200;i++)if(buf[i]!=' '){ // remove blank spaces.
 551             buff = &(buf[i]);
 552             break;
 553         } // end for i
 554         // remove blank lines and comments.
 555         if(buff[0]=='\n'||buff[0]=='#'||buff[0]=='!'||
 556            (buff[0]=='/'&&buff[1]=='/')) continue;
 557         if(isalpha(buff[0])) { // must be the new file formated file.
 558             fclose(pf);
 559             ReadNewFile(filename);
 560             return;
 561         } // end if isalpha(buff[0])
 562         sscanf(buff,"%d %d %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f",
 563                &l,&a,&d,&x,&y,&z,&o,&p,&q,&r,&s,&t);
 564         if(l>lm) lm = l;
 565         if(l<1 || l>fNlayers) {
 566             printf("error in file %s layer=%d min. is 1 max is %d Trying new format\n",
 567                    filename,l,fNlayers);
 568             fclose(pf);
 569             ReadNewFile(filename);
 570             return;
 571             //continue;
 572         }// end if l
 573         fNmodules++;
 574         if(l<=fNlayers&&fNlad[l-1]<a) fNlad[l-1] = a;
 575         if(l<=fNlayers&&fNdet[l-1]<d) fNdet[l-1] = d;
 576     } // end while ever loop
 577     if(lm>fNlayers){
 578         fNlayers = lm;
 579         goto TryAgain;
 580     } // end if lm>fNlayers
 581     // counted the number of ladders and detectors now allocate space.
 582     fGm.Expand(fNmodules);
 583     fGm.SetOwner(kTRUE);
 584     fShape.SetOwner(kTRUE);
 585
 586     // Set up Shapes for a default configuration of 6 layers.
 587     fTrans   = 0; // standard GEANT global/local coordinate system.
 588     // prepare to read in transforms
 589     lm = 0; // reuse lm as counter of modules.
 590     rewind(pf); // start over reading file
 591     while(fgets(buf,200,pf)!=NULL){ // for ever loop
 592         for(i=0;i<200;i++)if(buf[i]!=' '){ // remove blank spaces.
 593             buff = &(buf[i]);
 594             break;
 595         } // end for i
 596         // remove blank lines and comments.
 597         if(buff[0]=='\n'||buff[0]=='#'||buff[0]=='!'||
 598            (buff[0]=='/'&&buff[1]=='/')) continue;
 599         x = y = z = o = p = q = r = s = t = 0.0;
 600         sscanf(buff,"%d %d %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f",
 601                &l,&a,&d,&x,&y,&z,&o,&p,&q,&r,&s,&t);
 602         if(l<1 || l>fNlayers) {
 603             Warning("AliITSgeom","error in file %s layer=%d min. is 1 max is %d",
 604                    filename,l,fNlayers);
 605             continue;
 606         }// end if l
 607         id[0] = l;id[1] = a;id[2] = d;
 608         tran[0] = tran[1] = tran[2]  = 0.0;
 609         tran[0] = (Double_t)x;tran[1] = (Double_t)y;tran[2] = (Double_t)z;
 610         rot6[0] = rot6[1] = rot6[2] = rot6[3] = rot6[4] = rot6[5] =0.0;
 611         rot6[0] = (Double_t)o;rot6[1] = (Double_t)p;rot6[2] = (Double_t)q;
 612         rot6[3] = (Double_t)r;rot6[4] = (Double_t)s;rot6[5] = (Double_t)t;
 613         if(lm<0||lm>=fGm.GetSize()){
 614             Error("AliITSgeom(filename)","lm<0||lm>=fGm.GetSize()=%d",
 615                   lm,fGm.GetSize());
 616             return;
 617         } // end if
 618         switch (l){
 619         case 1: case 2: // layer 1 or2 SPD
 620             fGm.AddAt(new AliITSgeomMatrix(rot6,kSPD,id,tran),lm++);
 621             break;
 622         case 3: case 4: // layer 3 or 4 SDD
 623             fGm.AddAt(new AliITSgeomMatrix(rot6,kSDD,id,tran),lm++);
 624             break;
 625         case 5: case 6: // layer 5 or 6 SSD
 626             fGm.AddAt(new AliITSgeomMatrix(rot6,kSSD,id,tran),lm++);
 627             break;
 628         } // end switch
 629     } // end while ever loop
 630     fclose(pf);
 631 }
 632
 633 //______________________________________________________________________
 634 AliITSgeom::AliITSgeom(const AliITSgeom &source) : TObject(source),
 635 fVersion(source.fVersion),
 636 fTrans(source.fTrans),
 637 fNmodules(source.fNmodules),
 638 fNlayers(source.fNlayers),
 639 fNlad(source.fNlad),
 640 fNdet(source.fNdet),
 641 fGm(source.fGm),
 642 fShape(source.fShape)
 643 {
 644     //     The copy constructor for the AliITSgeom class. It calls the
 645     // = operator function. See the = operator function for more details.
 646     // Inputs:
 647     //     AliITSgeom &source  The AliITSgeom class with which to make this
 648     //                         a copy of.
 649     // Outputs:
 650     //     none.
 651     // Return:
 652     //     none.
 653
 654   *this = source;  // Just use the = operator for now.
 655   return;
 656 }
 657
 658 //______________________________________________________________________
 659 AliITSgeom& AliITSgeom::operator=(const AliITSgeom &source){
 660     //     The = operator function for the AliITSgeom class. It makes an
 661     // independent copy of the class in such a way that any changes made
 662     // to the copied class will not affect the source class in any way.
 663     // This is required for many ITS alignment studies where the copied
 664     // class is then modified by introducing some misalignment.
 665     // Inputs:
 666     //     AliITSgeom &source  The AliITSgeom class with which to make this
 667     //                         a copy of.
 668     // Outputs:
 669     //     none.
 670     // Return:
 671     //     *this The a new copy of source.
 672     Int_t i;
 673
 674     if(this == &source) return *this; // don't assign to ones self.
 675
 676     // if there is an old structure allocated delete it first.
 677     this->fGm.Clear();
 678     this->fShape.Clear();
 679
 680     this->fVersion  = source.fVersion;
 681     this->fTrans    = source.fTrans;
 682     this->fNmodules = source.fNmodules;
 683     this->fNlayers = source.fNlayers;
 684     this->fNlad.Set(fNlayers,source.fNlad.GetArray());
 685     this->fNdet.Set(fNlayers,source.fNdet.GetArray());
 686     this->fShape.Expand(source.fShape.GetEntriesFast());
 687     for(i=0;i<source.fShape.GetEntriesFast();i++)
 688         this->fShape.AddAt(new TObject(*(source.fShape.At(i))),i);
 689     this->fShape.SetOwner(kTRUE);
 690     this->fGm.Expand(this->fNmodules);
 691     this->fGm.SetOwner(kTRUE);
 692     for(i=0;i<this->fNmodules;i++)
 693         if(i<0||i>=fGm.GetSize()){
 694             Error("ReadNewFile","i<0||i>=fGm.GetSize()=%d",
 695                   i,fGm.GetSize());
 696             return *this;
 697         } // end if
 698         this->fGm.AddAt(new TObject(*(source.fGm.At(i))),i);
 699     return *this;
 700 }
 701
 702 //______________________________________________________________________
 703 Int_t AliITSgeom::GetModuleIndex(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)const{
 704     //      This routine computes the module index number from the layer,
 705     // ladder, and detector numbers. The number of ladders and detectors
 706     // per layer is determined when this geometry package is constructed,
 707     // see AliITSgeom(const char *filename) for specifics.
 708     // Inputs:
 709     //    Int_t lay  The layer number. Starting from 1.
 710     //    Int_t lad  The ladder number. Starting from 1.
 711     //    Int_t det  The detector number. Starting from 1.
 712     // Outputs:
 713     //    none.
 714     // Return:
 715     //    the module index number, starting from zero.
 716     Int_t i,j,k,id[3];
 717
 718     i = fNdet[lay-1] * (lad-1) + det - 1;
 719     j = 0;
 720     for(k=0;k<lay-1;k++) j += fNdet[k]*fNlad[k];
 721     i = i+j;
 722     if(i>=fNmodules) return -1;
 723     GetGeomMatrix(i)->GetIndex(id);
 724     if(id[0]==lay&&id[1]==lad&&id[2]==det) return i;
 725     // Array of modules fGm is not in expected order. Search for this index
 726     for(i=0;i<fNmodules;i++){
 727         GetGeomMatrix(i)->GetIndex(id);
 728         if(id[0]==lay&&id[1]==lad&&id[2]==det) return i;
 729     } // end for i
 730     // This layer ladder and detector combination does not exist return -1.
 731     return -1;
 732 }
 733 //______________________________________________________________________
 734 void AliITSgeom::GetModuleId(Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det)const{
 735     //      This routine computes the layer, ladder and detector number
 736     // given the module index number. The number of ladders and detectors
 737     // per layer is determined when this geometry package is constructed,
 738     // see AliITSgeom(const char *filename) for specifics.
 739     // Inputs:
 740     //     Int_t index  The module index number, starting from zero.
 741     // Outputs:
 742     //     Int_t lay    The layer number. Starting from 1.
 743     //     Int_t lad    The ladder number. Starting from 1.
 744     //     Int_t det    The detector number. Starting from 1.
 745     // Return:
 746     //     none.
 747     Int_t id[3];
 748     AliITSgeomMatrix *g = GetGeomMatrix(index);
 749
 750     if (g == 0x0){
 751         Error("GetModuleId","Can not get GeoMatrix for index = %d",index);
 752         lay = -1; lad = -1; det = -1;
 753     }else{
 754         g->GetIndex(id);
 755         lay = id[0]; lad = id[1]; det = id[2];
 756     }// End if
 757     return;
 758     // The old way kept for posterity.
 759 /*
 760     Int_t i,j,k;
 761     j = 0;
 762     for(k=0;k<fNlayers;k++){
 763         j += fNdet[k]*fNlad[k];
 764         if(j>index)break;
 765     } // end for k
 766     lay = k+1;
 767     i = index -j + fNdet[k]*fNlad[k];
 768     j = 0;
 769     for(k=0;k<fNlad[lay-1];k++){
 770         j += fNdet[lay-1];
 771         if(j>i)break;
 772     } // end for k
 773     lad = k+1;
 774     det = 1+i-fNdet[lay-1]*k;
 775     return;
 776 */
 777 }
 778 //______________________________________________________________________
 779 Int_t AliITSgeom::GetNDetTypes(Int_t &max)const{
 780     // Finds and returns the number of detector types used and the
 781     // maximum detector type value. Only counts id >=0 (no undefined
 782     // values. See AliITSgeom.h for list of AliITSDetecor enumerated types.
 783     // Inputs:
 784     //    none.
 785     // Outputs:
 786     //    The maximum detector type used
 787     // Return:
 788     //    The number of detector types used
 789     Int_t i,*n,id;
 790
 791     max = -1;
 792     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 793         id = GetModuleType(i);
 794         if(id>max) max=id;
 795     } // end for i
 796     n = new Int_t[max+1];
 797     for(i=0;i<max;i++) n[i] = 0;
 798     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 799         id = GetModuleType(i);
 800         if(id>-1)n[id]++; // note id=-1 => undefined.
 801     } // end for i
 802     id = 0;
 803     for(i=0;i<max;i++) if(n[i]!=0) id++;
 804     delete[] n;
 805     return id+1;
 806 }
 807 //______________________________________________________________________
 808 Int_t AliITSgeom::GetNDetTypes(TArrayI &maxs,AliITSDetector *types)const{
 809     // Finds and returns the number of detector types used and the
 810     // number of each detector type. Only counts id >=0 (no undefined
 811     // values. See AliITSgeom.h for list of AliITSDetecor enumerated types.
 812     // Inputs:
 813     //    none.
 814     // Outputs:
 815     //    The maximum detector type used
 816     // Return:
 817     //    The number of detector types used
 818     Int_t i,j,*n,id,max;
 819
 820     max = -1;
 821     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 822         id = GetModuleType(i);
 823         if(id>max) max=id;
 824     } // end for i
 825     n = new Int_t[max+1];
 826     for(i=0;i<max;i++) n[i] = 0;
 827     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 828         id = GetModuleType(i);
 829         if(id>-1)n[id]++; // note id=-1 => undefined.
 830     } // end for i
 831     id = 0;
 832     for(i=0;i<=max;i++) if(n[i]!=0) id++;
 833     maxs.Set(id);
 834     j = 0;
 835     for(i=0;i<=max;i++) if(n[i]!=0){
 836         maxs[j] = n[i];
 837         types[j++] = (AliITSDetector) i;
 838     } // end for i/end if
 839     delete[] n;
 840     return id;
 841 }
 842 //______________________________________________________________________
 843 Int_t AliITSgeom::GetStartDet(Int_t dtype)const{
 844     // returns the starting module index value for a give type of detector id.
 845     // This assumes that the detector types are different on different layers
 846     // and that they are not mixed up.
 847     // Inputs:
 848     //    Int_t dtype A detector type number. 0 for SPD, 1 for SDD, and 2 for SSD.
 849     // Outputs:
 850     //    none.
 851     // Return:
 852     //    the module index for the first occurrence of that detector type.
 853
 854     switch(dtype){
 855     case 0:
 856         return GetModuleIndex(1,1,1);
 857         break;
 858     case 1:
 859         return GetModuleIndex(3,1,1);
 860         break;
 861     case 2:
 862         return GetModuleIndex(5,1,1);
 863         break;
 864     default:
 865         Warning("GetStartDet","undefined detector type %d",dtype);
 866         return 0;
 867     } // end switch
 868
 869     Warning("GetStartDet","undefined detector type %d",dtype);
 870     return 0;
 871 }
 872 //______________________________________________________________________
 873 Int_t AliITSgeom::GetLastDet(Int_t dtype)const{
 874     // returns the last module index value for a give type of detector id.
 875     // This assumes that the detector types are different on different layers
 876     // and that they are not mixed up.
 877     // Inputs:
 878     //     Int_t dtype A detector type number. 0 for SPD, 1 for SDD, and 2 for SSD.
 879     // Outputs:
 880     // Return:
 881     //     the module index for the last occurrence of that detector type.
 882
 883     switch((AliITSDetector)dtype){
 884     case kSPD:
 885         return GetModuleIndex(3,1,1)-1;
 886         break;
 887     case kSDD:
 888         return GetModuleIndex(5,1,1)-1;
 889         break;
 890     case kSSD:
 891         return GetIndexMax()-1;
 892         break;
 893     case kSSDp: case kSDDp: case kND:
 894     default:
 895         Warning("GetLastDet","undefined detector type %d",dtype);
 896         return 0;
 897     } // end switch
 898
 899     Warning("GetLastDet","undefined detector type %d",dtype);
 900     return 0;
 901 }
 902 //______________________________________________________________________
 903 void AliITSgeom::PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other)const{
 904     //     This function was primarily created for diagnostic reasons. It
 905     // print to a file pointed to by the file pointer fp the difference
 906     // between two AliITSgeom classes. The format of the file is basically,
 907     // define d? to be the difference between the same element of the two
 908     // classes. For example dfrx = this->GetGeomMatrix(i)->frx
 909     // - other->GetGeomMatrix(i)->frx.
 910     // if(at least one of dfx0, dfy0, dfz0,dfrx,dfry,dfrz are non zero) then
 911     // print layer ladder detector dfx0 dfy0 dfz0 dfrx dfry dfrz
 912     // if(at least one of the 9 elements of dfr[] are non zero) then print
 913     // layer ladder detector dfr[0] dfr[1] dfr[2]
 914     //                       dfr[3] dfr[4] dfr[5]
 915     //                       dfr[6] dfr[7] dfr[8]
 916     // Only non zero values are printed to save space. The differences are
 917     // typical written to a file because there are usually a lot of numbers
 918     // printed out and it is usually easier to read them in some nice editor
 919     // rather than zooming quickly past you on a screen. fprintf is used to
 920     // do the printing. The fShapeIndex difference is not printed at this time.
 921     // Inputs:
 922     //    FILE *fp           A file pointer to an opened file for writing in which
 923     //                       the results of the comparison will be written.
 924     //    AliITSgeom *other  The other AliITSgeom class to which this one is
 925     //                       being compared.
 926     // Outputs:
 927     //    none.
 928     // Return:
 929     //    none.
 930     Int_t    i,j,idt[3],ido[3];
 931     Double_t tt[3],to[3];  // translation
 932     Double_t rt[3],ro[3];  // phi in radians
 933     Double_t mt[3][3],mo[3][3]; // matrices
 934     AliITSgeomMatrix *gt,*go;
 935     Bool_t   t;
 936
 937     for(i=0;i<this->fNmodules;i++){
 938         gt  =  this->GetGeomMatrix(i);
 939         go  = other->GetGeomMatrix(i);
 940         gt->GetIndex(idt);
 941         go->GetIndex(ido);
 942         t = kFALSE;
 943         for(i=0;i<3;i++) t = t&&idt[i]!=ido[i];
 944         if(t) fprintf(fp,"%4.4d %1.1d %2.2d %2.2d %1.1d %2.2d %2.2d\n",i,
 945                       idt[0],idt[1],idt[2],ido[0],ido[1],ido[2]);
 946         gt->GetTranslation(tt);
 947         go->GetTranslation(to);
 948         gt->GetAngles(rt);
 949         go->GetAngles(ro);
 950         t = kFALSE;
 951         for(i=0;i<3;i++) t = t&&tt[i]!=to[i];
 952         if(t) fprintf(fp,"%1.1d %2.2d %2.2d dTrans=%f %f %f drot=%f %f %f\n",
 953                       idt[0],idt[1],idt[2],
 954                       tt[0]-to[0],tt[1]-to[1],tt[2]-to[2],
 955                       rt[0]-ro[0],rt[1]-ro[1],rt[2]-ro[2]);
 956         t = kFALSE;
 957         gt->GetMatrix(mt);
 958         go->GetMatrix(mo);
 959         for(i=0;i<3;i++)for(j=0;j<3;j++)  t = mt[i][j] != mo[i][j];
 960         if(t){
 961             fprintf(fp,"%1.1d %2.2d %2.2d dfr= %e %e %e\n",
 962                     idt[0],idt[1],idt[2],
 963                     mt[0][0]-mo[0][0],mt[0][1]-mo[0][1],mt[0][2]-mo[0][2]);
 964             fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",
 965                     mt[1][0]-mo[1][0],mt[1][1]-mo[1][1],mt[1][2]-mo[1][2]);
 966             fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",
 967                     mt[2][0]-mo[2][0],mt[2][1]-mo[2][1],mt[2][2]-mo[2][2]);
 968         } // end if t
 969     } // end for i
 970     return;
 971 }
 972 //______________________________________________________________________
 973 void AliITSgeom::PrintData(FILE *fp,Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)const{
 974     //     This function prints out the coordinate transformations for
 975     // the particular detector defined by layer, ladder, and detector
 976     // to the file pointed to by the File pointer fp. fprintf statements
 977     // are used to print out the numbers. The format is
 978     // layer ladder detector Trans= fx0 fy0 fz0 rot= frx fry frz
 979     // Shape=fShapeIndex
 980     //                         dfr= fr[0] fr[1] fr[2]
 981     //                         dfr= fr[3] fr[4] fr[5]
 982     //                         dfr= fr[6] fr[7] fr[8]
 983     // By indicating which detector, some control over the information
 984     // is given to the user. The output it written to the file pointed
 985     // to by the file pointer fp. This can be set to stdout if you want.
 986     // Inputs:
 987     //     FILE *fp           A file pointer to an opened file for writing in which
 988     //                        the results of the comparison will be written.
 989     //     Int_t lay          The layer number. Starting from 1.
 990     //     Int_t lad          The ladder number. Starting from 1.
 991     //     Int_t det          The detector number. Starting from 1.
 992     // Outputs:
 993     //     none
 994     // Return:
 995     //     none.
 996     AliITSgeomMatrix *gt;
 997     Double_t t[3],r[3],m[3][3];
 998
 999     gt = this->GetGeomMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det));
1000     gt->GetTranslation(t);
1001     gt->GetAngles(r);
1002     fprintf(fp,"%1.1d %2.2d %2.2d Trans=%f %f %f rot=%f %f %f Shape=%d\n",
1003             lay,lad,det,t[0],t[1],t[2],r[0],r[1],r[2],
1004             gt->GetDetectorIndex());
1005     gt->GetMatrix(m);
1006     fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",m[0][0],m[0][1],m[0][2]);
1007     fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",m[1][0],m[1][1],m[1][2]);
1008     fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",m[2][0],m[2][1],m[2][2]);
1009     return;
1010 }
1011 //______________________________________________________________________
1012 ofstream & AliITSgeom::PrintGeom(ofstream &rb)const{
1013     //     Stream out an object of class AliITSgeom to standard output.
1014     // Intputs:
1015     //     ofstream &rb    The output streaming buffer.
1016     // Outputs:
1017     //     none.
1018     // Return:
1019     //     ofstream &rb    The output streaming buffer.
1020     Int_t i,nshapes;
1021
1022     rb.setf(ios::scientific);
1023     rb << fTrans << " ";
1024     rb << fNmodules << " ";
1025     rb << fNlayers << " ";
1026     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb << fNlad[i] << " ";
1027     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb << fNdet[i] << "\n";
1028     for(i=0;i<fNmodules;i++) {
1029         rb <<setprecision(16) << *(GetGeomMatrix(i)) << "\n";
1030     } // end for i
1031     nshapes = fShape.GetEntries();
1032     rb << nshapes <<endl;
1033     for(i=0;i<nshapes;i++) if(fShape.At(i)!=0) switch (i){
1034     case kSPD:
1035         rb << kSPD <<","<< (AliITSgeomSPD*)(fShape.At(kSPD));
1036         break;
1037     case kSDD:
1038         rb << kSDD <<","<< (AliITSgeomSDD*)(fShape.At(kSDD));
1039         break;
1040     case kSSD:
1041         rb << kSSD <<","<< (AliITSgeomSSD*)(fShape.At(kSSD));
1042         break;
1043     case kSSDp:
1044         rb << kSSDp <<","<< (AliITSgeomSSD*)(fShape.At(kSSDp));
1045         break;
1046     case kSDDp:
1047         rb << kSDDp <<","<< (AliITSgeomSDD*)(fShape.At(kSDDp));
1048         break;
1049     } // end for i / switch
1050     return rb;
1051 }
1052 //______________________________________________________________________
1053 ifstream & AliITSgeom::ReadGeom(ifstream &rb){
1054     //     Stream in an object of class AliITSgeom from standard input.
1055     // Intputs:
1056     //     ifstream &rb    The input streaming buffer.
1057     // Outputs:
1058     //     none.
1059     // Return:
1060     //     ifstream &rb    The input streaming buffer.
1061     Int_t i,j;
1062
1063     fGm.Clear();
1064
1065     rb >> fTrans >> fNmodules >> fNlayers;
1066     fNlad.Set(fNlayers);
1067     fNdet.Set(fNlayers);
1068     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb >> fNlad[i];
1069     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb >> fNdet[i];
1070     fGm.Expand(fNmodules);
1071     fGm.SetOwner(kTRUE);
1072     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1073         if(i<0||i>=fGm.GetSize()){
1074             Error("ReadGeom","i<0||i>=fGm.GetSize()=%d",
1075                   i,fGm.GetSize());
1076             return rb;
1077         } // end if
1078         fGm.AddAt(new AliITSgeomMatrix,i);
1079         rb >> *(GetGeomMatrix(i));
1080     } // end for i
1081     rb >> i;
1082     fShape.Expand(i);
1083     fShape.SetOwner(kTRUE);
1084     for(i=0;i<fShape.GetEntries();i++) {
1085         rb >> j;
1086         switch (j){
1087         case kSPD:{
1088             AliITSgeomSPD *s = new AliITSgeomSPD();
1089             rb >> *s;
1090             fShape.AddAt(s,kSPD);}
1091             break;
1092         case kSDD:{
1093             AliITSgeomSDD *s = new AliITSgeomSDD();
1094             rb >> *s;
1095             fShape.AddAt(s,kSDD);}
1096             break;
1097         case kSSD:{
1098             AliITSgeomSSD *s = new AliITSgeomSSD();
1099             rb >> *s;
1100             fShape.AddAt(s,kSSD);}
1101             break;
1102         case kSSDp:{
1103             AliITSgeomSSD *s = new AliITSgeomSSD();
1104             rb >> *s;
1105             fShape.AddAt(s,kSSDp);}
1106             break;
1107         case kSDDp:{
1108             AliITSgeomSDD *s = new AliITSgeomSDD();
1109             rb >> *s;
1110             fShape.AddAt(s,kSDDp);}
1111             break;
1112         } // end  switch
1113     } //  end for i
1114     return rb;
1115 }
1116 //______________________________________________________________________
1117 //     The following routines modify the transformation of "this"
1118 // geometry transformations in a number of different ways.
1119 //______________________________________________________________________
1120 void AliITSgeom::GlobalChange(const Float_t *tran,const Float_t *rot){
1121     //     This function performs a Cartesian translation and rotation of
1122     // the full ITS from its default position by an amount determined by
1123     // the three element arrays tran and rot. If every element
1124     // of tran and rot are zero then there is no change made
1125     // the geometry. The change is global in that the exact same translation
1126     // and rotation is done to every detector element in the exact same way.
1127     // The units of the translation are those of the Monte Carlo, usually cm,
1128     // and those of the rotation are in radians. The elements of tran
1129     // are tran[0] = x, tran[1] = y, and tran[2] = z.
1130     // The elements of rot are rot[0] = rx, rot[1] = ry, and
1131     // rot[2] = rz. A change in x will move the hole ITS in the ALICE
1132     // global x direction, the same for a change in y. A change in z will
1133     // result in a translation of the ITS as a hole up or down the beam line.
1134     // A change in the angles will result in the inclination of the ITS with
1135     // respect to the beam line, except for an effective rotation about the
1136     // beam axis which will just rotate the ITS as a hole about the beam axis.
1137     // Intputs:
1138     //     Float_t *tran   A 3 element array representing the global translations.
1139     //                     the elements are x,y,z in cm.
1140     //     Float_t *rot    A 3 element array representing the global rotation
1141     //                     angles about the three axis x,y,z in radians
1142     // Outputs:
1143     //     none.
1144     // Return:
1145     //     none.
1146     Int_t    i,j;
1147     Double_t t[3],r[3];
1148     AliITSgeomMatrix *g;
1149
1150     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1151     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1152         g = this->GetGeomMatrix(i);
1153         g->GetTranslation(t);
1154         g->GetAngles(r);
1155         for(j=0;j<3;j++){
1156             t[j] += tran[j];
1157             r[j] += rot[j];
1158         } // end for j
1159         g->SetTranslation(t);
1160         g->SetAngles(r);
1161     } // end for i
1162     return;
1163 }
1164 //______________________________________________________________________
1165 void AliITSgeom::GlobalCylindericalChange(const Float_t *tran,
1166                                           const Float_t *rot){
1167     //     This function performs a cylindrical translation and rotation of
1168     // each ITS element by a fixed about in radius, rphi, and z from its
1169     // default position by an amount determined by the three element arrays
1170     // tran and rot. If every element of tran and
1171     // rot are zero then there is no change made the geometry. The
1172     // change is global in that the exact same distance change in translation
1173     // and rotation is done to every detector element in the exact same way.
1174     // The units of the translation are those of the Monte Carlo, usually cm,
1175     // and those of the rotation are in radians. The elements of tran
1176     // are tran[0] = r, tran[1] = rphi, and tran[2] = z.
1177     // The elements of rot are rot[0] = rx, rot[1] = ry, and
1178     // rot[2] = rz. A change in r will results in the increase of the
1179     // radius of each layer by the same about. A change in rphi will results in
1180     // the rotation of each layer by a different angle but by the same
1181     // circumferential distance. A change in z will result in a translation
1182     // of the ITS as a hole up or down the beam line. A change in the angles
1183     // will result in the inclination of the ITS with respect to the beam
1184     // line, except for an effective rotation about the beam axis which will
1185     // just rotate the ITS as a hole about the beam axis.
1186     // Intputs:
1187     //     Float_t *tran   A 3 element array representing the global translations.
1188     //                     the elements are r,theta,z in cm/radians.
1189     //     Float_t *rot    A 3 element array representing the global rotation
1190     //                     angles about the three axis x,y,z in radians
1191     // Outputs:
1192     //     none.
1193     // Return:
1194     //     none.
1195     Int_t    i,j;
1196     Double_t t[3],ro[3],r,r0,phi,rphi;
1197     AliITSgeomMatrix *g;
1198
1199     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1200     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1201         g = this->GetGeomMatrix(i);
1202         g->GetTranslation(t);
1203         g->GetAngles(ro);
1204         r = r0= TMath::Hypot(t[1],t[0]);
1205         phi   = TMath::ATan2(t[1],t[0]);
1206         rphi  = r0*phi;
1207         r    += tran[0];
1208         rphi += tran[1];
1209         phi   = rphi/r0;
1210         t[0]  = r*TMath::Cos(phi);
1211         t[1]  = r*TMath::Sin(phi);
1212         t[2] += tran[2];
1213         for(j=0;j<3;j++){
1214             ro[j] += rot[j];
1215         } // end for j
1216         g->SetTranslation(t);
1217         g->SetAngles(ro);
1218     } // end for i
1219     return;
1220 }
1221 //______________________________________________________________________
1222 void AliITSgeom::RandomChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot){
1223     //     This function performs a Gaussian random displacement and/or
1224     // rotation about the present global position of each active
1225     // volume/detector of the ITS. The sigma of the random displacement
1226     // is determined by the three element array stran, for the
1227     // x y and z translations, and the three element array srot,
1228     // for the three rotation about the axis x y and z.
1229     // Intputs:
1230     //     Float_t *stran  A 3 element array representing the global translations
1231     //                     variances. The elements are x,y,z in cm.
1232     //     Float_t *srot   A 3 element array representing the global rotation
1233     //                     angles variances about the three axis x,y,z in radians.
1234     // Outputs:
1235     //     none.
1236     // Return:
1237     //     none.
1238     Int_t    i,j;
1239     Double_t t[3],r[3];
1240     AliITSgeomMatrix *g;
1241
1242     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1243     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1244         g = this->GetGeomMatrix(i);
1245         g->GetTranslation(t);
1246         g->GetAngles(r);
1247         for(j=0;j<3;j++){
1248             t[j] += gRandom->Gaus(0.0,stran[j]);
1249             r[j] += gRandom->Gaus(0.0, srot[j]);
1250         } // end for j
1251         g->SetTranslation(t);
1252         g->SetAngles(r);
1253     } // end for i
1254     return;
1255 }
1256 //______________________________________________________________________
1257 void AliITSgeom::RandomCylindericalChange(const Float_t *stran,
1258                                           const Float_t *srot){
1259     //     This function performs a Gaussian random displacement and/or
1260     // rotation about the present global position of each active
1261     // volume/detector of the ITS. The sigma of the random displacement
1262     // is determined by the three element array stran, for the
1263     // r rphi and z translations, and the three element array srot,
1264     // for the three rotation about the axis x y and z. This random change
1265     // in detector position allow for the simulation of a random uncertainty
1266     // in the detector positions of the ITS.
1267     // Intputs:
1268     //     Float_t *stran  A 3 element array representing the global translations
1269     //                     variances. The elements are r,theta,z in cm/radians.
1270     //     Float_t *srot   A 3 element array representing the global rotation
1271     //                     angles variances about the three axis x,y,z in radians.
1272     // Outputs:
1273     //     none.
1274     // Return:
1275     //     none.
1276     Int_t    i,j;
1277     Double_t t[3],ro[3],r,r0,phi,rphi;
1278     TRandom ran;
1279     AliITSgeomMatrix *g;
1280
1281     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1282     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1283         g = this->GetGeomMatrix(i);
1284         g->GetTranslation(t);
1285         g->GetAngles(ro);
1286         r = r0= TMath::Hypot(t[1],t[0]);
1287         phi   = TMath::ATan2(t[1],t[0]);
1288         rphi  = r0*phi;
1289         r    += ran.Gaus(0.0,stran[0]);
1290         rphi += ran.Gaus(0.0,stran[1]);
1291         phi   = rphi/r0;
1292         t[0]  = r*TMath::Cos(phi);
1293         t[1]  = r*TMath::Sin(phi);
1294         t[2] += ran.Gaus(0.0,stran[2]);
1295         for(j=0;j<3;j++){
1296             ro[j] += ran.Gaus(0.0, srot[j]);
1297         } // end for j
1298         g->SetTranslation(t);
1299         g->SetAngles(ro);
1300     } // end for i
1301     return;
1302 }
1303 //______________________________________________________________________
1304 void AliITSgeom::GeantToTracking(const AliITSgeom &source){
1305     //     Copy the geometry data but change it to go between the ALICE
1306     // Global coordinate system to that used by the ITS tracking. A slightly
1307     // different coordinate system is used when tracking. This coordinate
1308     // system is only relevant when the geometry represents the cylindrical
1309     // ALICE ITS geometry. For tracking the Z axis is left alone but X-> -Y
1310     // and Y-> X such that X always points out of the ITS cylinder for every
1311     // layer including layer 1 (where the detectors are mounted upside down).
1312     //Begin_Html
1313     /*
1314       <img src="picts/ITS/AliITSgeomMatrix_T1.gif">
1315     */
1316     //End_Html
1317     // Input:
1318     //     AliITSgeom &source  The AliITSgeom class with which to make this
1319     //                         a copy of.
1320     // Output:
1321     //     none.
1322     // Return:
1323     //     none.
1324     Int_t    i,j,k,l,id[3];
1325     Double_t r0[3][3],r1[3][3];
1326     Double_t a0[3][3] = {{0.,+1.,0.},{-1.,0.,0.},{0.,0.,+1.}};
1327     Double_t a1[3][3] = {{0.,-1.,0.},{+1.,0.,0.},{0.,0.,+1.}};
1328
1329     *this = source;  // copy everything
1330     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
1331         GetGeomMatrix(i)->GetIndex(id);
1332         GetGeomMatrix(i)->GetMatrix(r0);
1333         if(id[0]==1){ // Layer 1 is treated different from the others.
1334             for(j=0;j<3;j++) for(k=0;k<3;k++){
1335                 r1[j][k] = 0.;
1336                 for(l=0;l<3;l++) r1[j][k] += a0[j][l]*r0[l][k];
1337             } // end for j,k
1338         }else{
1339             for(j=0;j<3;j++) for(k=0;k<3;k++){
1340                 r1[j][k] = 0.;
1341                 for(l=0;l<3;l++) r1[j][k] += a1[j][l]*r0[l][k];
1342             } // end for j,k
1343         } // end if
1344         GetGeomMatrix(i)->SetMatrix(r1);
1345     } // end for i
1346     this->fTrans = (this->fTrans && 0xfffe) + 1;  // set bit 0 true.
1347     return;
1348 }
1349 //______________________________________________________________________
1350 Int_t AliITSgeom::GetNearest(const Double_t g[3],Int_t lay)const{
1351     //      Finds the Detector (Module) that is nearest the point g [cm] in
1352     // ALICE Global coordinates. If layer !=0 then the search is restricted
1353     // to Detectors (Modules) in that particular layer.
1354     // Inputs:
1355     //     Double_t g[3]  The ALICE Cartesian global coordinate from which the
1356     //                    distance is to be calculated with.
1357     //     Int_t lay      The layer to restrict the search to. If layer=0 then
1358     //                    all layers are searched. Default is lay=0.
1359     // Output:
1360     //     none.
1361     // Return:
1362     //     The module number representing the nearest module.
1363     Int_t    i,l,a,e,in=0;
1364     Double_t d,dn=1.0e10;
1365     Bool_t   t=lay!=0; // skip if lay = 0 default value check all layers.
1366
1367     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1368         if(t){GetModuleId(i,l,a,e);if(l!=lay) continue;}
1369         if((d=GetGeomMatrix(i)->Distance2(g))<dn){
1370             dn = d;
1371             in = i;
1372         } // end if
1373     } // end for i
1374     return in;
1375 }
1376 //______________________________________________________________________
1377 void AliITSgeom::GetNearest27(const Double_t g[3],Int_t n[27],Int_t lay)const{
1378     //      Finds 27 Detectors (Modules) that are nearest the point g [cm] in
1379     // ALICE Global coordinates. If layer !=0 then the search is restricted
1380     // to Detectors (Modules) in that particular layer. The number 27 comes
1381     // from including the nearest detector and all those around it (up, down,
1382     // left, right, forwards, backwards, and the corners).
1383     // Input:
1384     //     Double_t g[3]  The ALICE Cartesian global coordinate from which the
1385     //                    distance is to be calculated with.
1386     //     Int_t lay      The layer to restrict the search to. If layer=0 then
1387     //                    all layers are searched. Default is lay=0.
1388     // Output:
1389     //     Int_t n[27]    The module number representing the nearest 27 modules
1390     //                    in order.
1391     // Return:
1392     //     none.
1393     Int_t    i,l,a,e,in[27]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,
1394                              0,0,0,0,0,0,0,0,0,
1395                              0,0,0,0,0,0,0,0,0,};
1396     Double_t d,dn[27]={1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1397                        1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1398                        1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1399                        1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1400                        1.0e10,1.0e10,1.0e10};
1401     Bool_t   t=(lay!=0); // skip if lay = 0 default value check all layers.
1402
1403     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1404         if(t){GetModuleId(i,l,a,e);if(l!=lay) continue;}
1405         for(a=0;a<27;a++){
1406             d = GetGeomMatrix(i)->Distance2(g);
1407             if(d<dn[a]){
1408                 for(e=26;e>a;e--){dn[e] = dn[e-1];in[e] = in[e-1];}
1409                 dn[a] = d; in[a] = i;
1410             } // end if d<dn[i]
1411         } // end for a
1412     } // end for i
1413     for(i=0;i<27;i++) n[i] = in[i];
1414 }
1415 //----------------------------------------------------------------------
1416 Double_t AliITSgeom::GetAverageRadiusOfLayer(Int_t layer,Double_t &range)const{
1417     // Loops over all modules for a given layer and computes the
1418     // average cylindrical radius (about the z axis) and the range of
1419     // radii covered by this layer. Units, [cm] the Alice default unit.
1420     // Input:
1421     //    Int_t layer     The layer for which the average radii is to be found
1422     // Output:
1423     //    Double_t &range The range of radii covered by this layer
1424     // Return:
1425     //    The average radii for this layer.
1426     Double_t r=0.0,rmin=1.0e6,rmax=-1.0,rp,t[3],l[3],dl[3];
1427     Int_t    n=0,i,j,lay,lad,det;
1428     AliITSDetector idet;
1429
1430     for(i=0;i<GetIndexMax();i++) {
1431         GetModuleId(i,lay,lad,det);
1432         idet = GetModuleType(i);
1433         if(lay!=layer) continue;
1434         dl[0] = dl[1] = dl[2] = 0.0;
1435         if(IsShapeDefined((Int_t)idet)) {
1436             switch(idet){
1437             case kSPD:{
1438                 dl[0] = ((AliITSgeomSPD*)GetShape(idet))->GetDx();
1439                 dl[1] = ((AliITSgeomSPD*)GetShape(idet))->GetDy();
1440                 dl[2] = ((AliITSgeomSPD*)GetShape(idet))->GetDz();
1441             } break;
1442             case kSDD: case kSDDp:{
1443                 dl[0] = ((AliITSgeomSDD*)GetShape(idet))->GetDx();
1444                 dl[1] = ((AliITSgeomSDD*)GetShape(idet))->GetDy();
1445                 dl[2] = ((AliITSgeomSDD*)GetShape(idet))->GetDz();
1446             } break;
1447             case kSSD: case kSSDp:{
1448                 dl[0] = ((AliITSgeomSSD*)GetShape(idet))->GetDx();
1449                 dl[1] = ((AliITSgeomSSD*)GetShape(idet))->GetDy();
1450                 dl[2] = ((AliITSgeomSSD*)GetShape(idet))->GetDz();
1451             } break;
1452             case kND:{
1453                 Warning("GetAverageRadiusOfLayer",
1454                         "idet=kND undefined detector type");
1455                 continue;
1456             }break;
1457             default:{
1458                 Warning("GetAverageRadiusOfLayer",
1459                         "idet=%d not a defined value",(Int_t)idet);
1460                 continue;
1461             }break;
1462             }// end switch.
1463         } // end of
1464         n++;
1465         GetTransCyln(i,t);
1466         rp = t[0];
1467         r += rp;
1468         if(rmin>rp) rmin = rp;
1469         if(rmax<rp) rmax = rp;
1470         for(j=0;j<8;j++){ // loop over the corners
1471             l[0] = dl[0];if(j%2==0) l[0] = -dl[0];
1472             l[1] = dl[1];if(j==2||j==3||j==6||j==7) l[1] = -dl[1];
1473             l[2] = dl[2];if(j>3) l[2] = -dl[2];
1474             LtoG(i,l,t);
1475             rp = TMath::Sqrt(t[0]*t[0]+t[1]*t[1]);
1476             if(rmin>rp) rmin = rp;
1477             if(rmax<rp) rmax = rp;
1478         } // end for j
1479     } // end for i
1480     r /= (Double_t)n;
1481     range = TMath::Max(rmax-r,r-rmin);
1482     return r;
1483 }
1484 //_______________________________________________________________________
1485 void AliITSgeom::DetLToTrackingV2(Int_t md, Float_t xin, Float_t zin, Float_t &yout, Float_t &zout) {
1486
1487   //Conversion from local coordinates on detectors to local
1488   //coordinates used for tracking ("v2")
1489   Float_t x,y,z; Double_t rt[9];GetTrans(md,x,y,z);GetRotMatrix(md,rt);
1490   Double_t al=TMath::ATan2(rt[1],rt[0])+TMath::Pi();
1491   yout=-(-xin+(x*TMath::Cos(al)+y*TMath::Sin(al)));
1492   if(md<(GetModuleIndex(2,1,1)-1))yout*=-1; zout=-zin+(Double_t)z;
1493 }
1494
1495 //_______________________________________________________________________
1496 void AliITSgeom::TrackingV2ToDetL(Int_t md,Float_t yin,Float_t zin,Float_t &xout,Float_t &zout) {
1497   //Conversion from local coordinates used for tracking ("v2") to
1498   //local detector coordinates
1499
1500   Float_t x,y,z; Double_t rt[9];GetTrans(md,x,y,z);GetRotMatrix(md,rt);
1501   Double_t al=TMath::ATan2(rt[1],rt[0])+TMath::Pi();
1502   xout=yin;if(md<(GetModuleIndex(2,1,1)-1))xout=-xout;
1503   xout+=(x*TMath::Cos(al)+y*TMath::Sin(al));
1504   zout=-zin+(Double_t)z;
1505 }