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 //______________________________________________________________________
 633 AliITSgeom::AliITSgeom(const AliITSgeom &source) : TObject(source){
 634     //     The copy constructor for the AliITSgeom class. It calls the
 635     // = operator function. See the = operator function for more details.
 636     // Inputs:
 637     //     AliITSgeom &source  The AliITSgeom class with which to make this
 638     //                         a copy of.
 639     // Outputs:
 640     //     none.
 641     // Return:
 642     //     none.
 643
 644     *this = source;  // Just use the = operator for now.
 645     return;
 646 }
 647
 648 //______________________________________________________________________
 649 AliITSgeom& AliITSgeom::operator=(const AliITSgeom &source){
 650     //     The = operator function for the AliITSgeom class. It makes an
 651     // independent copy of the class in such a way that any changes made
 652     // to the copied class will not affect the source class in any way.
 653     // This is required for many ITS alignment studies where the copied
 654     // class is then modified by introducing some misalignment.
 655     // Inputs:
 656     //     AliITSgeom &source  The AliITSgeom class with which to make this
 657     //                         a copy of.
 658     // Outputs:
 659     //     none.
 660     // Return:
 661     //     *this The a new copy of source.
 662     Int_t i;
 663
 664     if(this == &source) return *this; // don't assign to ones self.
 665
 666     // if there is an old structure allocated delete it first.
 667     this->fGm.Clear();
 668     this->fShape.Clear();
 669
 670     this->fVersion  = source.fVersion;
 671     this->fTrans    = source.fTrans;
 672     this->fNmodules = source.fNmodules;
 673     this->fNlayers = source.fNlayers;
 674     this->fNlad.Set(fNlayers,source.fNlad.GetArray());
 675     this->fNdet.Set(fNlayers,source.fNdet.GetArray());
 676     this->fShape.Expand(source.fShape.GetEntriesFast());
 677     for(i=0;i<source.fShape.GetEntriesFast();i++)
 678         this->fShape.AddAt(new TObject(*(source.fShape.At(i))),i);
 679     this->fShape.SetOwner(kTRUE);
 680     this->fGm.Expand(this->fNmodules);
 681     this->fGm.SetOwner(kTRUE);
 682     for(i=0;i<this->fNmodules;i++)
 683         if(i<0||i>=fGm.GetSize()){
 684             Error("ReadNewFile","i<0||i>=fGm.GetSize()=%d",
 685                   i,fGm.GetSize());
 686             return *this;
 687         } // end if
 688         this->fGm.AddAt(new TObject(*(source.fGm.At(i))),i);
 689     return *this;
 690 }
 691
 692 //______________________________________________________________________
 693 Int_t AliITSgeom::GetModuleIndex(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)const{
 694     //      This routine computes the module index number from the layer,
 695     // ladder, and detector numbers. The number of ladders and detectors
 696     // per layer is determined when this geometry package is constructed,
 697     // see AliITSgeom(const char *filename) for specifics.
 698     // Inputs:
 699     //    Int_t lay  The layer number. Starting from 1.
 700     //    Int_t lad  The ladder number. Starting from 1.
 701     //    Int_t det  The detector number. Starting from 1.
 702     // Outputs:
 703     //    none.
 704     // Return:
 705     //    the module index number, starting from zero.
 706     Int_t i,j,k,id[3];
 707
 708     i = fNdet[lay-1] * (lad-1) + det - 1;
 709     j = 0;
 710     for(k=0;k<lay-1;k++) j += fNdet[k]*fNlad[k];
 711     i = i+j;
 712     if(i>=fNmodules) return -1;
 713     GetGeomMatrix(i)->GetIndex(id);
 714     if(id[0]==lay&&id[1]==lad&&id[2]==det) return i;
 715     // Array of modules fGm is not in expected order. Search for this index
 716     for(i=0;i<fNmodules;i++){
 717         GetGeomMatrix(i)->GetIndex(id);
 718         if(id[0]==lay&&id[1]==lad&&id[2]==det) return i;
 719     } // end for i
 720     // This layer ladder and detector combination does not exist return -1.
 721     return -1;
 722 }
 723 //______________________________________________________________________
 724 void AliITSgeom::GetModuleId(Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det)const{
 725     //      This routine computes the layer, ladder and detector number
 726     // given the module index number. The number of ladders and detectors
 727     // per layer is determined when this geometry package is constructed,
 728     // see AliITSgeom(const char *filename) for specifics.
 729     // Inputs:
 730     //     Int_t index  The module index number, starting from zero.
 731     // Outputs:
 732     //     Int_t lay    The layer number. Starting from 1.
 733     //     Int_t lad    The ladder number. Starting from 1.
 734     //     Int_t det    The detector number. Starting from 1.
 735     // Return:
 736     //     none.
 737     Int_t id[3];
 738     AliITSgeomMatrix *g = GetGeomMatrix(index);
 739
 740     if (g == 0x0){
 741         Error("GetModuleId","Can not get GeoMatrix for index = %d",index);
 742         lay = -1; lad = -1; det = -1;
 743     }else{
 744         g->GetIndex(id);
 745         lay = id[0]; lad = id[1]; det = id[2];
 746     }// End if
 747     return;
 748     // The old way kept for posterity.
 749 /*
 750     Int_t i,j,k;
 751     j = 0;
 752     for(k=0;k<fNlayers;k++){
 753         j += fNdet[k]*fNlad[k];
 754         if(j>index)break;
 755     } // end for k
 756     lay = k+1;
 757     i = index -j + fNdet[k]*fNlad[k];
 758     j = 0;
 759     for(k=0;k<fNlad[lay-1];k++){
 760         j += fNdet[lay-1];
 761         if(j>i)break;
 762     } // end for k
 763     lad = k+1;
 764     det = 1+i-fNdet[lay-1]*k;
 765     return;
 766 */
 767 }
 768 //______________________________________________________________________
 769 Int_t AliITSgeom::GetNDetTypes(Int_t &max)const{
 770     // Finds and returns the number of detector types used and the
 771     // maximum detector type value. Only counts id >=0 (no undefined
 772     // values. See AliITSgeom.h for list of AliITSDetecor enumerated types.
 773     // Inputs:
 774     //    none.
 775     // Outputs:
 776     //    The maximum detector type used
 777     // Return:
 778     //    The number of detector types used
 779     Int_t i,*n,id;
 780
 781     max = -1;
 782     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 783         id = GetModuleType(i);
 784         if(id>max) max=id;
 785     } // end for i
 786     n = new Int_t[max+1];
 787     for(i=0;i<max;i++) n[i] = 0;
 788     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 789         id = GetModuleType(i);
 790         if(id>-1)n[id]++; // note id=-1 => undefined.
 791     } // end for i
 792     id = 0;
 793     for(i=0;i<max;i++) if(n[i]!=0) id++;
 794     delete[] n;
 795     return id+1;
 796 }
 797 //______________________________________________________________________
 798 Int_t AliITSgeom::GetNDetTypes(TArrayI &maxs,AliITSDetector *types)const{
 799     // Finds and returns the number of detector types used and the
 800     // number of each detector type. Only counts id >=0 (no undefined
 801     // values. See AliITSgeom.h for list of AliITSDetecor enumerated types.
 802     // Inputs:
 803     //    none.
 804     // Outputs:
 805     //    The maximum detector type used
 806     // Return:
 807     //    The number of detector types used
 808     Int_t i,j,*n,id,max;
 809
 810     max = -1;
 811     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 812         id = GetModuleType(i);
 813         if(id>max) max=id;
 814     } // end for i
 815     n = new Int_t[max+1];
 816     for(i=0;i<max;i++) n[i] = 0;
 817     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
 818         id = GetModuleType(i);
 819         if(id>-1)n[id]++; // note id=-1 => undefined.
 820     } // end for i
 821     id = 0;
 822     for(i=0;i<=max;i++) if(n[i]!=0) id++;
 823     maxs.Set(id);
 824     j = 0;
 825     for(i=0;i<=max;i++) if(n[i]!=0){
 826         maxs[j] = n[i];
 827         types[j++] = (AliITSDetector) i;
 828     } // end for i/end if
 829     delete[] n;
 830     return id;
 831 }
 832 //______________________________________________________________________
 833 Int_t AliITSgeom::GetStartDet(Int_t dtype)const{
 834     // returns the starting module index value for a give type of detector id.
 835     // This assumes that the detector types are different on different layers
 836     // and that they are not mixed up.
 837     // Inputs:
 838     //    Int_t dtype A detector type number. 0 for SPD, 1 for SDD, and 2 for SSD.
 839     // Outputs:
 840     //    none.
 841     // Return:
 842     //    the module index for the first occurrence of that detector type.
 843
 844     switch(dtype){
 845     case 0:
 846         return GetModuleIndex(1,1,1);
 847         break;
 848     case 1:
 849         return GetModuleIndex(3,1,1);
 850         break;
 851     case 2:
 852         return GetModuleIndex(5,1,1);
 853         break;
 854     default:
 855         Warning("GetStartDet","undefined detector type %d",dtype);
 856         return 0;
 857     } // end switch
 858
 859     Warning("GetStartDet","undefined detector type %d",dtype);
 860     return 0;
 861 }
 862 //______________________________________________________________________
 863 Int_t AliITSgeom::GetLastDet(Int_t dtype)const{
 864     // returns the last module index value for a give type of detector id.
 865     // This assumes that the detector types are different on different layers
 866     // and that they are not mixed up.
 867     // Inputs:
 868     //     Int_t dtype A detector type number. 0 for SPD, 1 for SDD, and 2 for SSD.
 869     // Outputs:
 870     // Return:
 871     //     the module index for the last occurrence of that detector type.
 872
 873     switch((AliITSDetector)dtype){
 874     case kSPD:
 875         return GetModuleIndex(3,1,1)-1;
 876         break;
 877     case kSDD:
 878         return GetModuleIndex(5,1,1)-1;
 879         break;
 880     case kSSD:
 881         return GetIndexMax()-1;
 882         break;
 883     case kSSDp: case kSDDp: case kND:
 884     default:
 885         Warning("GetLastDet","undefined detector type %d",dtype);
 886         return 0;
 887     } // end switch
 888
 889     Warning("GetLastDet","undefined detector type %d",dtype);
 890     return 0;
 891 }
 892 //______________________________________________________________________
 893 void AliITSgeom::PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other)const{
 894     //     This function was primarily created for diagnostic reasons. It
 895     // print to a file pointed to by the file pointer fp the difference
 896     // between two AliITSgeom classes. The format of the file is basically,
 897     // define d? to be the difference between the same element of the two
 898     // classes. For example dfrx = this->GetGeomMatrix(i)->frx
 899     // - other->GetGeomMatrix(i)->frx.
 900     // if(at least one of dfx0, dfy0, dfz0,dfrx,dfry,dfrz are non zero) then
 901     // print layer ladder detector dfx0 dfy0 dfz0 dfrx dfry dfrz
 902     // if(at least one of the 9 elements of dfr[] are non zero) then print
 903     // layer ladder detector dfr[0] dfr[1] dfr[2]
 904     //                       dfr[3] dfr[4] dfr[5]
 905     //                       dfr[6] dfr[7] dfr[8]
 906     // Only non zero values are printed to save space. The differences are
 907     // typical written to a file because there are usually a lot of numbers
 908     // printed out and it is usually easier to read them in some nice editor
 909     // rather than zooming quickly past you on a screen. fprintf is used to
 910     // do the printing. The fShapeIndex difference is not printed at this time.
 911     // Inputs:
 912     //    FILE *fp           A file pointer to an opened file for writing in which
 913     //                       the results of the comparison will be written.
 914     //    AliITSgeom *other  The other AliITSgeom class to which this one is
 915     //                       being compared.
 916     // Outputs:
 917     //    none.
 918     // Return:
 919     //    none.
 920     Int_t    i,j,idt[3],ido[3];
 921     Double_t tt[3],to[3];  // translation
 922     Double_t rt[3],ro[3];  // phi in radians
 923     Double_t mt[3][3],mo[3][3]; // matrices
 924     AliITSgeomMatrix *gt,*go;
 925     Bool_t   t;
 926
 927     for(i=0;i<this->fNmodules;i++){
 928         gt  =  this->GetGeomMatrix(i);
 929         go  = other->GetGeomMatrix(i);
 930         gt->GetIndex(idt);
 931         go->GetIndex(ido);
 932         t = kFALSE;
 933         for(i=0;i<3;i++) t = t&&idt[i]!=ido[i];
 934         if(t) fprintf(fp,"%4.4d %1.1d %2.2d %2.2d %1.1d %2.2d %2.2d\n",i,
 935                       idt[0],idt[1],idt[2],ido[0],ido[1],ido[2]);
 936         gt->GetTranslation(tt);
 937         go->GetTranslation(to);
 938         gt->GetAngles(rt);
 939         go->GetAngles(ro);
 940         t = kFALSE;
 941         for(i=0;i<3;i++) t = t&&tt[i]!=to[i];
 942         if(t) fprintf(fp,"%1.1d %2.2d %2.2d dTrans=%f %f %f drot=%f %f %f\n",
 943                       idt[0],idt[1],idt[2],
 944                       tt[0]-to[0],tt[1]-to[1],tt[2]-to[2],
 945                       rt[0]-ro[0],rt[1]-ro[1],rt[2]-ro[2]);
 946         t = kFALSE;
 947         gt->GetMatrix(mt);
 948         go->GetMatrix(mo);
 949         for(i=0;i<3;i++)for(j=0;j<3;j++)  t = mt[i][j] != mo[i][j];
 950         if(t){
 951             fprintf(fp,"%1.1d %2.2d %2.2d dfr= %e %e %e\n",
 952                     idt[0],idt[1],idt[2],
 953                     mt[0][0]-mo[0][0],mt[0][1]-mo[0][1],mt[0][2]-mo[0][2]);
 954             fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",
 955                     mt[1][0]-mo[1][0],mt[1][1]-mo[1][1],mt[1][2]-mo[1][2]);
 956             fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",
 957                     mt[2][0]-mo[2][0],mt[2][1]-mo[2][1],mt[2][2]-mo[2][2]);
 958         } // end if t
 959     } // end for i
 960     return;
 961 }
 962 //______________________________________________________________________
 963 void AliITSgeom::PrintData(FILE *fp,Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)const{
 964     //     This function prints out the coordinate transformations for
 965     // the particular detector defined by layer, ladder, and detector
 966     // to the file pointed to by the File pointer fp. fprintf statements
 967     // are used to print out the numbers. The format is
 968     // layer ladder detector Trans= fx0 fy0 fz0 rot= frx fry frz
 969     // Shape=fShapeIndex
 970     //                         dfr= fr[0] fr[1] fr[2]
 971     //                         dfr= fr[3] fr[4] fr[5]
 972     //                         dfr= fr[6] fr[7] fr[8]
 973     // By indicating which detector, some control over the information
 974     // is given to the user. The output it written to the file pointed
 975     // to by the file pointer fp. This can be set to stdout if you want.
 976     // Inputs:
 977     //     FILE *fp           A file pointer to an opened file for writing in which
 978     //                        the results of the comparison will be written.
 979     //     Int_t lay          The layer number. Starting from 1.
 980     //     Int_t lad          The ladder number. Starting from 1.
 981     //     Int_t det          The detector number. Starting from 1.
 982     // Outputs:
 983     //     none
 984     // Return:
 985     //     none.
 986     AliITSgeomMatrix *gt;
 987     Double_t t[3],r[3],m[3][3];
 988
 989     gt = this->GetGeomMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det));
 990     gt->GetTranslation(t);
 991     gt->GetAngles(r);
 992     fprintf(fp,"%1.1d %2.2d %2.2d Trans=%f %f %f rot=%f %f %f Shape=%d\n",
 993             lay,lad,det,t[0],t[1],t[2],r[0],r[1],r[2],
 994             gt->GetDetectorIndex());
 995     gt->GetMatrix(m);
 996     fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",m[0][0],m[0][1],m[0][2]);
 997     fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",m[1][0],m[1][1],m[1][2]);
 998     fprintf(fp,"        dfr= %e %e %e\n",m[2][0],m[2][1],m[2][2]);
 999     return;
1000 }
1001 //______________________________________________________________________
1002 ofstream & AliITSgeom::PrintGeom(ofstream &rb)const{
1003     //     Stream out an object of class AliITSgeom to standard output.
1004     // Intputs:
1005     //     ofstream &rb    The output streaming buffer.
1006     // Outputs:
1007     //     none.
1008     // Return:
1009     //     ofstream &rb    The output streaming buffer.
1010     Int_t i,nshapes;
1011
1012     rb.setf(ios::scientific);
1013     rb << fTrans << " ";
1014     rb << fNmodules << " ";
1015     rb << fNlayers << " ";
1016     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb << fNlad[i] << " ";
1017     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb << fNdet[i] << "\n";
1018     for(i=0;i<fNmodules;i++) {
1019         rb <<setprecision(16) << *(GetGeomMatrix(i)) << "\n";
1020     } // end for i
1021     nshapes = fShape.GetEntries();
1022     rb << nshapes <<endl;
1023     for(i=0;i<nshapes;i++) if(fShape.At(i)!=0) switch (i){
1024     case kSPD:
1025         rb << kSPD <<","<< (AliITSgeomSPD*)(fShape.At(kSPD));
1026         break;
1027     case kSDD:
1028         rb << kSDD <<","<< (AliITSgeomSDD*)(fShape.At(kSDD));
1029         break;
1030     case kSSD:
1031         rb << kSSD <<","<< (AliITSgeomSSD*)(fShape.At(kSSD));
1032         break;
1033     case kSSDp:
1034         rb << kSSDp <<","<< (AliITSgeomSSD*)(fShape.At(kSSDp));
1035         break;
1036     case kSDDp:
1037         rb << kSDDp <<","<< (AliITSgeomSDD*)(fShape.At(kSDDp));
1038         break;
1039     } // end for i / switch
1040     return rb;
1041 }
1042 //______________________________________________________________________
1043 ifstream & AliITSgeom::ReadGeom(ifstream &rb){
1044     //     Stream in an object of class AliITSgeom from standard input.
1045     // Intputs:
1046     //     ifstream &rb    The input streaming buffer.
1047     // Outputs:
1048     //     none.
1049     // Return:
1050     //     ifstream &rb    The input streaming buffer.
1051     Int_t i,j;
1052
1053     fGm.Clear();
1054
1055     rb >> fTrans >> fNmodules >> fNlayers;
1056     fNlad.Set(fNlayers);
1057     fNdet.Set(fNlayers);
1058     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb >> fNlad[i];
1059     for(i=0;i<fNlayers;i++) rb >> fNdet[i];
1060     fGm.Expand(fNmodules);
1061     fGm.SetOwner(kTRUE);
1062     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1063         if(i<0||i>=fGm.GetSize()){
1064             Error("ReadGeom","i<0||i>=fGm.GetSize()=%d",
1065                   i,fGm.GetSize());
1066             return rb;
1067         } // end if
1068         fGm.AddAt(new AliITSgeomMatrix,i);
1069         rb >> *(GetGeomMatrix(i));
1070     } // end for i
1071     rb >> i;
1072     fShape.Expand(i);
1073     fShape.SetOwner(kTRUE);
1074     for(i=0;i<fShape.GetEntries();i++) {
1075         rb >> j;
1076         switch (j){
1077         case kSPD:{
1078             AliITSgeomSPD *s = new AliITSgeomSPD();
1079             rb >> *s;
1080             fShape.AddAt(s,kSPD);}
1081             break;
1082         case kSDD:{
1083             AliITSgeomSDD *s = new AliITSgeomSDD();
1084             rb >> *s;
1085             fShape.AddAt(s,kSDD);}
1086             break;
1087         case kSSD:{
1088             AliITSgeomSSD *s = new AliITSgeomSSD();
1089             rb >> *s;
1090             fShape.AddAt(s,kSSD);}
1091             break;
1092         case kSSDp:{
1093             AliITSgeomSSD *s = new AliITSgeomSSD();
1094             rb >> *s;
1095             fShape.AddAt(s,kSSDp);}
1096             break;
1097         case kSDDp:{
1098             AliITSgeomSDD *s = new AliITSgeomSDD();
1099             rb >> *s;
1100             fShape.AddAt(s,kSDDp);}
1101             break;
1102         } // end  switch
1103     } //  end for i
1104     return rb;
1105 }
1106 //______________________________________________________________________
1107 //     The following routines modify the transformation of "this"
1108 // geometry transformations in a number of different ways.
1109 //______________________________________________________________________
1110 void AliITSgeom::GlobalChange(const Float_t *tran,const Float_t *rot){
1111     //     This function performs a Cartesian translation and rotation of
1112     // the full ITS from its default position by an amount determined by
1113     // the three element arrays tran and rot. If every element
1114     // of tran and rot are zero then there is no change made
1115     // the geometry. The change is global in that the exact same translation
1116     // and rotation is done to every detector element in the exact same way.
1117     // The units of the translation are those of the Monte Carlo, usually cm,
1118     // and those of the rotation are in radians. The elements of tran
1119     // are tran[0] = x, tran[1] = y, and tran[2] = z.
1120     // The elements of rot are rot[0] = rx, rot[1] = ry, and
1121     // rot[2] = rz. A change in x will move the hole ITS in the ALICE
1122     // global x direction, the same for a change in y. A change in z will
1123     // result in a translation of the ITS as a hole up or down the beam line.
1124     // A change in the angles will result in the inclination of the ITS with
1125     // respect to the beam line, except for an effective rotation about the
1126     // beam axis which will just rotate the ITS as a hole about the beam axis.
1127     // Intputs:
1128     //     Float_t *tran   A 3 element array representing the global translations.
1129     //                     the elements are x,y,z in cm.
1130     //     Float_t *rot    A 3 element array representing the global rotation
1131     //                     angles about the three axis x,y,z in radians
1132     // Outputs:
1133     //     none.
1134     // Return:
1135     //     none.
1136     Int_t    i,j;
1137     Double_t t[3],r[3];
1138     AliITSgeomMatrix *g;
1139
1140     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1141     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1142         g = this->GetGeomMatrix(i);
1143         g->GetTranslation(t);
1144         g->GetAngles(r);
1145         for(j=0;j<3;j++){
1146             t[j] += tran[j];
1147             r[j] += rot[j];
1148         } // end for j
1149         g->SetTranslation(t);
1150         g->SetAngles(r);
1151     } // end for i
1152     return;
1153 }
1154 //______________________________________________________________________
1155 void AliITSgeom::GlobalCylindericalChange(const Float_t *tran,
1156                                           const Float_t *rot){
1157     //     This function performs a cylindrical translation and rotation of
1158     // each ITS element by a fixed about in radius, rphi, and z from its
1159     // default position by an amount determined by the three element arrays
1160     // tran and rot. If every element of tran and
1161     // rot are zero then there is no change made the geometry. The
1162     // change is global in that the exact same distance change in translation
1163     // and rotation is done to every detector element in the exact same way.
1164     // The units of the translation are those of the Monte Carlo, usually cm,
1165     // and those of the rotation are in radians. The elements of tran
1166     // are tran[0] = r, tran[1] = rphi, and tran[2] = z.
1167     // The elements of rot are rot[0] = rx, rot[1] = ry, and
1168     // rot[2] = rz. A change in r will results in the increase of the
1169     // radius of each layer by the same about. A change in rphi will results in
1170     // the rotation of each layer by a different angle but by the same
1171     // circumferential distance. A change in z will result in a translation
1172     // of the ITS as a hole up or down the beam line. A change in the angles
1173     // will result in the inclination of the ITS with respect to the beam
1174     // line, except for an effective rotation about the beam axis which will
1175     // just rotate the ITS as a hole about the beam axis.
1176     // Intputs:
1177     //     Float_t *tran   A 3 element array representing the global translations.
1178     //                     the elements are r,theta,z in cm/radians.
1179     //     Float_t *rot    A 3 element array representing the global rotation
1180     //                     angles about the three axis x,y,z in radians
1181     // Outputs:
1182     //     none.
1183     // Return:
1184     //     none.
1185     Int_t    i,j;
1186     Double_t t[3],ro[3],r,r0,phi,rphi;
1187     AliITSgeomMatrix *g;
1188
1189     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1190     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1191         g = this->GetGeomMatrix(i);
1192         g->GetTranslation(t);
1193         g->GetAngles(ro);
1194         r = r0= TMath::Hypot(t[1],t[0]);
1195         phi   = TMath::ATan2(t[1],t[0]);
1196         rphi  = r0*phi;
1197         r    += tran[0];
1198         rphi += tran[1];
1199         phi   = rphi/r0;
1200         t[0]  = r*TMath::Cos(phi);
1201         t[1]  = r*TMath::Sin(phi);
1202         t[2] += tran[2];
1203         for(j=0;j<3;j++){
1204             ro[j] += rot[j];
1205         } // end for j
1206         g->SetTranslation(t);
1207         g->SetAngles(ro);
1208     } // end for i
1209     return;
1210 }
1211 //______________________________________________________________________
1212 void AliITSgeom::RandomChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot){
1213     //     This function performs a Gaussian random displacement and/or
1214     // rotation about the present global position of each active
1215     // volume/detector of the ITS. The sigma of the random displacement
1216     // is determined by the three element array stran, for the
1217     // x y and z translations, and the three element array srot,
1218     // for the three rotation about the axis x y and z.
1219     // Intputs:
1220     //     Float_t *stran  A 3 element array representing the global translations
1221     //                     variances. The elements are x,y,z in cm.
1222     //     Float_t *srot   A 3 element array representing the global rotation
1223     //                     angles variances about the three axis x,y,z in radians.
1224     // Outputs:
1225     //     none.
1226     // Return:
1227     //     none.
1228     Int_t    i,j;
1229     Double_t t[3],r[3];
1230     AliITSgeomMatrix *g;
1231
1232     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1233     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1234         g = this->GetGeomMatrix(i);
1235         g->GetTranslation(t);
1236         g->GetAngles(r);
1237         for(j=0;j<3;j++){
1238             t[j] += gRandom->Gaus(0.0,stran[j]);
1239             r[j] += gRandom->Gaus(0.0, srot[j]);
1240         } // end for j
1241         g->SetTranslation(t);
1242         g->SetAngles(r);
1243     } // end for i
1244     return;
1245 }
1246 //______________________________________________________________________
1247 void AliITSgeom::RandomCylindericalChange(const Float_t *stran,
1248                                           const Float_t *srot){
1249     //     This function performs a Gaussian random displacement and/or
1250     // rotation about the present global position of each active
1251     // volume/detector of the ITS. The sigma of the random displacement
1252     // is determined by the three element array stran, for the
1253     // r rphi and z translations, and the three element array srot,
1254     // for the three rotation about the axis x y and z. This random change
1255     // in detector position allow for the simulation of a random uncertainty
1256     // in the detector positions of the ITS.
1257     // Intputs:
1258     //     Float_t *stran  A 3 element array representing the global translations
1259     //                     variances. The elements are r,theta,z in cm/radians.
1260     //     Float_t *srot   A 3 element array representing the global rotation
1261     //                     angles variances about the three axis x,y,z in radians.
1262     // Outputs:
1263     //     none.
1264     // Return:
1265     //     none.
1266     Int_t    i,j;
1267     Double_t t[3],ro[3],r,r0,phi,rphi;
1268     TRandom ran;
1269     AliITSgeomMatrix *g;
1270
1271     fTrans = (fTrans && 0xfffd) + 2;  // set bit 1 true.
1272     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1273         g = this->GetGeomMatrix(i);
1274         g->GetTranslation(t);
1275         g->GetAngles(ro);
1276         r = r0= TMath::Hypot(t[1],t[0]);
1277         phi   = TMath::ATan2(t[1],t[0]);
1278         rphi  = r0*phi;
1279         r    += ran.Gaus(0.0,stran[0]);
1280         rphi += ran.Gaus(0.0,stran[1]);
1281         phi   = rphi/r0;
1282         t[0]  = r*TMath::Cos(phi);
1283         t[1]  = r*TMath::Sin(phi);
1284         t[2] += ran.Gaus(0.0,stran[2]);
1285         for(j=0;j<3;j++){
1286             ro[j] += ran.Gaus(0.0, srot[j]);
1287         } // end for j
1288         g->SetTranslation(t);
1289         g->SetAngles(ro);
1290     } // end for i
1291     return;
1292 }
1293 //______________________________________________________________________
1294 void AliITSgeom::GeantToTracking(const AliITSgeom &source){
1295     //     Copy the geometry data but change it to go between the ALICE
1296     // Global coordinate system to that used by the ITS tracking. A slightly
1297     // different coordinate system is used when tracking. This coordinate
1298     // system is only relevant when the geometry represents the cylindrical
1299     // ALICE ITS geometry. For tracking the Z axis is left alone but X-> -Y
1300     // and Y-> X such that X always points out of the ITS cylinder for every
1301     // layer including layer 1 (where the detectors are mounted upside down).
1302     //Begin_Html
1303     /*
1304       <img src="picts/ITS/AliITSgeomMatrix_T1.gif">
1305     */
1306     //End_Html
1307     // Input:
1308     //     AliITSgeom &source  The AliITSgeom class with which to make this
1309     //                         a copy of.
1310     // Output:
1311     //     none.
1312     // Return:
1313     //     none.
1314     Int_t    i,j,k,l,id[3];
1315     Double_t r0[3][3],r1[3][3];
1316     Double_t a0[3][3] = {{0.,+1.,0.},{-1.,0.,0.},{0.,0.,+1.}};
1317     Double_t a1[3][3] = {{0.,-1.,0.},{+1.,0.,0.},{0.,0.,+1.}};
1318
1319     *this = source;  // copy everything
1320     for(i=0;i<GetIndexMax();i++){
1321         GetGeomMatrix(i)->GetIndex(id);
1322         GetGeomMatrix(i)->GetMatrix(r0);
1323         if(id[0]==1){ // Layer 1 is treated different from the others.
1324             for(j=0;j<3;j++) for(k=0;k<3;k++){
1325                 r1[j][k] = 0.;
1326                 for(l=0;l<3;l++) r1[j][k] += a0[j][l]*r0[l][k];
1327             } // end for j,k
1328         }else{
1329             for(j=0;j<3;j++) for(k=0;k<3;k++){
1330                 r1[j][k] = 0.;
1331                 for(l=0;l<3;l++) r1[j][k] += a1[j][l]*r0[l][k];
1332             } // end for j,k
1333         } // end if
1334         GetGeomMatrix(i)->SetMatrix(r1);
1335     } // end for i
1336     this->fTrans = (this->fTrans && 0xfffe) + 1;  // set bit 0 true.
1337     return;
1338 }
1339 //______________________________________________________________________
1340 Int_t AliITSgeom::GetNearest(const Double_t g[3],Int_t lay)const{
1341     //      Finds the Detector (Module) that is nearest the point g [cm] in
1342     // ALICE Global coordinates. If layer !=0 then the search is restricted
1343     // to Detectors (Modules) in that particular layer.
1344     // Inputs:
1345     //     Double_t g[3]  The ALICE Cartesian global coordinate from which the
1346     //                    distance is to be calculated with.
1347     //     Int_t lay      The layer to restrict the search to. If layer=0 then
1348     //                    all layers are searched. Default is lay=0.
1349     // Output:
1350     //     none.
1351     // Return:
1352     //     The module number representing the nearest module.
1353     Int_t    i,l,a,e,in=0;
1354     Double_t d,dn=1.0e10;
1355     Bool_t   t=lay!=0; // skip if lay = 0 default value check all layers.
1356
1357     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1358         if(t){GetModuleId(i,l,a,e);if(l!=lay) continue;}
1359         if((d=GetGeomMatrix(i)->Distance2(g))<dn){
1360             dn = d;
1361             in = i;
1362         } // end if
1363     } // end for i
1364     return in;
1365 }
1366 //______________________________________________________________________
1367 void AliITSgeom::GetNearest27(const Double_t g[3],Int_t n[27],Int_t lay)const{
1368     //      Finds 27 Detectors (Modules) that are nearest the point g [cm] in
1369     // ALICE Global coordinates. If layer !=0 then the search is restricted
1370     // to Detectors (Modules) in that particular layer. The number 27 comes
1371     // from including the nearest detector and all those around it (up, down,
1372     // left, right, forwards, backwards, and the corners).
1373     // Input:
1374     //     Double_t g[3]  The ALICE Cartesian global coordinate from which the
1375     //                    distance is to be calculated with.
1376     //     Int_t lay      The layer to restrict the search to. If layer=0 then
1377     //                    all layers are searched. Default is lay=0.
1378     // Output:
1379     //     Int_t n[27]    The module number representing the nearest 27 modules
1380     //                    in order.
1381     // Return:
1382     //     none.
1383     Int_t    i,l,a,e,in[27]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,
1384                              0,0,0,0,0,0,0,0,0,
1385                              0,0,0,0,0,0,0,0,0,};
1386     Double_t d,dn[27]={1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1387                        1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1388                        1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1389                        1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,1.0e10,
1390                        1.0e10,1.0e10,1.0e10};
1391     Bool_t   t=(lay!=0); // skip if lay = 0 default value check all layers.
1392
1393     for(i=0;i<fNmodules;i++){
1394         if(t){GetModuleId(i,l,a,e);if(l!=lay) continue;}
1395         for(a=0;a<27;a++){
1396             d = GetGeomMatrix(i)->Distance2(g);
1397             if(d<dn[a]){
1398                 for(e=26;e>a;e--){dn[e] = dn[e-1];in[e] = in[e-1];}
1399                 dn[a] = d; in[a] = i;
1400             } // end if d<dn[i]
1401         } // end for a
1402     } // end for i
1403     for(i=0;i<27;i++) n[i] = in[i];
1404 }
1405 //----------------------------------------------------------------------
1406 Double_t AliITSgeom::GetAverageRadiusOfLayer(Int_t layer,Double_t &range)const{
1407     // Loops over all modules for a given layer and computes the
1408     // average cylindrical radius (about the z axis) and the range of
1409     // radii covered by this layer. Units, [cm] the Alice default unit.
1410     // Input:
1411     //    Int_t layer     The layer for which the average radii is to be found
1412     // Output:
1413     //    Double_t &range The range of radii covered by this layer
1414     // Return:
1415     //    The average radii for this layer.
1416     Double_t r=0.0,rmin=1.0e6,rmax=-1.0,rp,t[3],l[3],dl[3];
1417     Int_t    n=0,i,j,lay,lad,det;
1418     AliITSDetector idet;
1419
1420     for(i=0;i<GetIndexMax();i++) {
1421         GetModuleId(i,lay,lad,det);
1422         idet = GetModuleType(i);
1423         if(lay!=layer) continue;
1424         dl[0] = dl[1] = dl[2] = 0.0;
1425         if(IsShapeDefined((Int_t)idet)) {
1426             switch(idet){
1427             case kSPD:{
1428                 dl[0] = ((AliITSgeomSPD*)GetShape(idet))->GetDx();
1429                 dl[1] = ((AliITSgeomSPD*)GetShape(idet))->GetDy();
1430                 dl[2] = ((AliITSgeomSPD*)GetShape(idet))->GetDz();
1431             } break;
1432             case kSDD: case kSDDp:{
1433                 dl[0] = ((AliITSgeomSDD*)GetShape(idet))->GetDx();
1434                 dl[1] = ((AliITSgeomSDD*)GetShape(idet))->GetDy();
1435                 dl[2] = ((AliITSgeomSDD*)GetShape(idet))->GetDz();
1436             } break;
1437             case kSSD: case kSSDp:{
1438                 dl[0] = ((AliITSgeomSSD*)GetShape(idet))->GetDx();
1439                 dl[1] = ((AliITSgeomSSD*)GetShape(idet))->GetDy();
1440                 dl[2] = ((AliITSgeomSSD*)GetShape(idet))->GetDz();
1441             } break;
1442             case kND:{
1443                 Warning("GetAverageRadiusOfLayer",
1444                         "idet=kND undefined detector type");
1445                 continue;
1446             }break;
1447             default:{
1448                 Warning("GetAverageRadiusOfLayer",
1449                         "idet=%d not a defined value",(Int_t)idet);
1450                 continue;
1451             }break;
1452             }// end switch.
1453         } // end of
1454         n++;
1455         GetTransCyln(i,t);
1456         rp = t[0];
1457         r += rp;
1458         if(rmin>rp) rmin = rp;
1459         if(rmax<rp) rmax = rp;
1460         for(j=0;j<8;j++){ // loop over the corners
1461             l[0] = dl[0];if(j%2==0) l[0] = -dl[0];
1462             l[1] = dl[1];if(j==2||j==3||j==6||j==7) l[1] = -dl[1];
1463             l[2] = dl[2];if(j>3) l[2] = -dl[2];
1464             LtoG(i,l,t);
1465             rp = TMath::Sqrt(t[0]*t[0]+t[1]*t[1]);
1466             if(rmin>rp) rmin = rp;
1467             if(rmax<rp) rmax = rp;
1468         } // end for j
1469     } // end for i
1470     r /= (Double_t)n;
1471     range = TMath::Max(rmax-r,r-rmin);
1472     return r;
1473 }
1474 //_______________________________________________________________________
1475 void AliITSgeom::DetLToTrackingV2(Int_t md, Float_t xin, Float_t zin, Float_t &yout, Float_t &zout) {
1476
1477   //Conversion from local coordinates on detectors to local
1478   //coordinates used for tracking ("v2")
1479   Float_t x,y,z; Double_t rt[9];GetTrans(md,x,y,z);GetRotMatrix(md,rt);
1480   Double_t al=TMath::ATan2(rt[1],rt[0])+TMath::Pi();
1481   yout=-(-xin+(x*TMath::Cos(al)+y*TMath::Sin(al)));
1482   if(md<(GetModuleIndex(2,1,1)-1))yout*=-1; zout=-zin+(Double_t)z;
1483 }
1484
1485 //_______________________________________________________________________
1486 void AliITSgeom::TrackingV2ToDetL(Int_t md,Float_t yin,Float_t zin,Float_t &xout,Float_t &zout) {
1487   //Conversion from local coordinates used for tracking ("v2") to
1488   //local detector coordinates
1489
1490   Float_t x,y,z; Double_t rt[9];GetTrans(md,x,y,z);GetRotMatrix(md,rt);
1491   Double_t al=TMath::ATan2(rt[1],rt[0])+TMath::Pi();
1492   xout=yin;if(md<(GetModuleIndex(2,1,1)-1))xout=-xout;
1493   xout+=(x*TMath::Cos(al)+y*TMath::Sin(al));
1494   zout=-zin+(Double_t)z;
1495 }