ITS/AliITSgeom.h

   1 #ifndef ALIITSGEOM_H
   2 #define ALIITSGEOM_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //  ITS geometry manipulation routines.
  10 //  Created April 15 1999.
  11 //  version: 0.0.0
  12 //  By: Bjorn S. Nilsen
  13 //
  14 //     A package of geometry routines to do transformations between
  15 // local, detector active area, and ALICE global coordinate system in such
  16 // a way as to allow for detector alignment studies and the like. All of
  17 // the information needed to do the coordinate transformation are kept in
  18 // a specialized structure for ease of implementation.
  19 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20 #include <fstream.h>
  21 #include "TObjArray.h"
  22 //#include "AliITSgeomSPD.h"
  23 //#include "AliITSgeomSDD.h"
  24 //#include "AliITSgeomSSD.h"
  25
  26
  27 struct AliITSgeomS {
  28     Int_t   fShapeIndex; // Shape index for this volume
  29     Float_t fx0,fy0,fz0; // Translation vector
  30     Float_t frx,fry,frz; // Rotation about axis, angle radians
  31     Float_t fr[9];       // the rotation matrix
  32 };
  33
  34 //_______________________________________________________________________
  35
  36 class AliITSgeom : public TObject {
  37
  38  public:
  39     AliITSgeom();                            // Default constructor
  40     AliITSgeom(const char *filename);        // Constructor
  41     AliITSgeom(const AliITSgeom &source);    // Copy constructor
  42     //    void operator=(const AliITSgeom &source);// = operator
  43     AliITSgeom& operator=(const AliITSgeom &source);// = operator
  44
  45     virtual ~AliITSgeom();                   // Default destructor
  46
  47     Int_t GetNdetectors(Int_t layer) const {return fNdet[layer-1];}// return number of detector a ladder has
  48     Int_t GetNladders(Int_t layer)   const {return fNlad[layer-1];}// return number of laders a layer has
  49     Int_t GetNlayers()               const {return fNlayers;} // return number of layer the ITS has
  50     void GetAngles(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  51                           Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz)const {
  52                           rx = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].frx;
  53                           ry = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fry;
  54                           rz = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].frz;} // Get agnles of roations for a give module
  55     void GetTrans(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  56                          Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z)const {
  57                          x = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fx0;
  58                          y = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fy0;
  59                          z = fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fz0;} // get translation for a given module
  60     void SetByAngles(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  61                      Float_t rx,Float_t ry,Float_t rz);
  62     void SetByAngles(Int_t index,Double_t angl[]);
  63     void SetTrans(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  64                          Float_t x,Float_t y,Float_t z){
  65                          fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fx0 = x;
  66                          fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fy0 = y;
  67                          fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].fz0 = z;}// Set translation vector for a give module
  68     void SetTrans(Int_t index,Double_t x[]);
  69     void GetRotMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,Float_t *mat);
  70     void GetRotMatrix(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,Double_t *mat);
  71     void GetRotMatrix(Int_t index,Float_t *mat);
  72     void GetRotMatrix(Int_t index,Double_t *mat);
  73     Int_t GetStartDet(Int_t dtype );
  74     Int_t GetLastDet(Int_t dtype);
  75     Int_t GetStartSPD() {return GetModuleIndex(1,1,1);} // return starting index for SPD
  76     Int_t GetLastSPD() {return GetModuleIndex(2,fNlad[1],fNdet[1]);}// return Ending index for SPD
  77     Int_t GetStartSDD() {return GetModuleIndex(3,1,1);} // return starting index for SDD
  78     Int_t GetLastSDD() {return GetModuleIndex(4,fNlad[3],fNdet[3]);}// return Ending index for SDD
  79     Int_t GetStartSSD() {return GetModuleIndex(5,1,1);} // return starting index for SSD
  80     Int_t GetLastSSD() {return GetModuleIndex(6,fNlad[5],fNdet[5]);}// return Ending index for SSD
  81     Int_t GetIndexMax() {return GetModuleIndex(fNlayers,fNlad[fNlayers-1],
  82                                                fNdet[fNlayers-1])+1;}// return Ending index for all ITS
  83     void GtoL(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Float_t *g,Float_t *l);
  84     void GtoL(const Int_t *id,const Float_t *g,Float_t *l);
  85     void GtoL(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l);
  86     void GtoL(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Double_t *g,Double_t *l);
  87     void GtoL(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l);
  88     void GtoL(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l);
  89     void GtoLMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  90                       const Float_t *g,Float_t *l);
  91     void GtoLMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
  92                       const Double_t *g,Double_t *l);
  93     void LtoG(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Float_t *l,Float_t *g);
  94     void LtoG(const Int_t *id,const Float_t *l,Float_t *g);
  95     void LtoG(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g);
  96     void LtoG(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,const Double_t *l,Double_t *g);
  97     void LtoG(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g);
  98     void LtoG(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g);
  99     void LtoGMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
 100                       const Float_t *l,Float_t *g);
 101     void LtoGMomentum(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det,
 102                       const Double_t *l,Double_t *g);
 103     void LtoL(const Int_t *id1,const Int_t *id2,Double_t *l1,Double_t *l2);
 104     void LtoL(const Int_t index1,const Int_t index2,Double_t *l1,Double_t *l2);
 105     void LtoLMomentum(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
 106                       const Double_t *l1,Double_t *l2);
 107     void GtoLErrorMatrix(const Int_t index,Double_t **g,Double_t **l);
 108     void LtoGErrorMatrix(const Int_t index,Double_t **l,Double_t **g);
 109     void LtoLErrorMatrix(const Int_t index1,const Int_t index2,
 110                          Double_t **l1,Double_t **l2);
 111     Int_t GetModuleIndex(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det);
 112     void GetModuleId(Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det);
 113     void GlobalChange(Float_t  *tran,Float_t  *rot);
 114     void GlobalCylindericalChange(Float_t *tran,Float_t *rot);
 115     void RandomChange(Float_t *stran,Float_t *srot);
 116     void RandomCylindericalChange(Float_t *stran,Float_t *srot);
 117     void PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other);
 118     void PrintData(FILE *fp,Int_t lay,Int_t lad,Int_t det);
 119     ofstream &PrintGeom(ofstream &out);
 120     ifstream &ReadGeom(ifstream &in);
 121     virtual Int_t IsVersion() const {return 1;} // return version number
 122     void AddShape(TObject *shp){fShape->AddLast(shp);} // Add Shapes
 123     virtual TObject *GetShape(Int_t lay,Int_t lad,Int_t det)
 124         const {return fShape->At(fGm[lay-1][fNdet[lay-1]*(lad-1)+det-1].
 125                                  fShapeIndex);} // return specific TShape
 126
 127     TObjArray *Shape() {return fShape;} // return Shapes array
 128
 129     void GeantToTracking(AliITSgeom &source); // This converts the geometry
 130     // transformations from that used by the ITS and it's Monte Carlo to that
 131     // used by the track finding code.
 132     // Usage:
 133     // AliITSgeom *gm,*gt;
 134     // gm = ((AliITS *) ITS)->GetITSgeom();
 135     // gt->GeantToTracking(*gm);
 136     // This allocates and fills gt with the geometry transforms between the
 137     // global coordinate system to the local coordinate system used to do
 138     // tracking.
 139
 140  private:
 141     Int_t        fNlayers; // The number of layers.
 142     Int_t        *fNlad;   // Array of the number of ladders/layer(layer)
 143     Int_t        *fNdet;   // Array of the number of detectors/ladder(layer)
 144     AliITSgeomS  **fGm;     // Structure of translation and rotation.
 145     TObjArray    *fShape;  // Array of shapes and detector information.
 146
 147     ClassDef(AliITSgeom,1) // ITS geometry class
 148 };
 149
 150 #endif