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