Made fixes for HP compiler. All function parameter default values placed
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 <TVector.h>
23
24 #include "AliITSgeomSPD.h"
25 #include "AliITSgeomSDD.h"
26 #include "AliITSgeomSSD.h"
27 #include "AliITSgeomMatrix.h"
28
29 typedef enum {kSPD=0, kSDD=1, kSSD=2} AliITSDetector;
30
31 //_______________________________________________________________________
32
33 class AliITSgeom : public TObject {
34
35  public:
36     AliITSgeom();                      // Default constructor
37     AliITSgeom(const char *filename);  // Constructor
38     void ReadNewFile(const char *filename); // Constructor for new format.
39     AliITSgeom(AliITSgeom &source);    // Copy constructor
40     void operator=(AliITSgeom &source);// = operator
41     virtual ~AliITSgeom();             // Default destructor
42 // Getters
43     Int_t GetTransformationType() const {return fTrans;}
44 //
45     Bool_t IsGeantToGeant()     const {return (fTrans == 0);}
46     Bool_t IsGeantToTracking()  const {return ((fTrans&&0xfffe)!= 0);}
47     Bool_t IsGeantToDisplaced() const {return ((fTrans&&0xfffd)!= 0);}
48 //
49     //     This function returns the number of detectors/ladder for a give 
50     // layer. In particular it returns fNdet[layer-1].
51     Int_t GetNdetectors(const Int_t lay) const {return fNdet[lay-1];}
52     //     This function returns the number of ladders for a give layer. In
53     // particular it returns fNlad[layer-1].
54     Int_t GetNladders(const Int_t lay)   const {return fNlad[lay-1];}
55     //     This function returns the number of layers defined in the ITS
56     // geometry. In particular it returns fNlayers.
57     Int_t GetNlayers()                   const {return fNlayers;}
58     Int_t GetModuleIndex(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det);
59     //     This function returns the module index number given the layer,
60     // ladder and detector numbers put into the array id[3].
61     Int_t GetModuleIndex(const Int_t *id){
62         return GetModuleIndex(id[0],id[1],id[2]);}
63     void  GetModuleId(const Int_t index,Int_t &lay,Int_t &lad,Int_t &det);
64 //
65     Int_t GetStartDet(const Int_t dtype );
66     Int_t GetLastDet(const Int_t dtype);
67     //     Returns the starting module index number for SPD detector,
68     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
69     // ITS structure.
70     Int_t GetStartSPD() {return GetModuleIndex(1,1,1);}
71     //     Returns the ending module index number for SPD detector,
72     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
73     // ITS structure.
74     Int_t GetLastSPD()  {return GetModuleIndex(2,fNlad[1],fNdet[1]);}
75     //     Returns the starting module index number for SDD detector,
76     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
77     // ITS structure.
78     Int_t GetStartSDD() {return GetModuleIndex(3,1,1);}
79     //     Returns the ending module index number for SDD detector,
80     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
81     // ITS structure.
82     Int_t GetLastSDD()  {return GetModuleIndex(4,fNlad[3],fNdet[3]);}
83     //     Returns the starting module index number for SSD detector,
84     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
85     // ITS structure.
86     Int_t GetStartSSD() {return GetModuleIndex(5,1,1);}
87     //     Returns the ending module index number for SSD detector,
88     // assuming the modules are placed in the "standard" cylindrical
89     // ITS structure.
90     Int_t GetLastSSD()  {return GetModuleIndex(6,fNlad[5],fNdet[5]);}
91     //     Returns the last module index number.
92     Int_t GetIndexMax() {return fNmodules;}
93 //
94     //     This function returns the rotation angles for a give module 
95     // in the Double point array ang[3]. The angles are in radians
96     void  GetAngles(const Int_t index,Double_t *ang) {
97                     fGm[index]->GetAngles(ang);}
98     //     This function returns the rotation angles for a give module
99     // in the three floating point variables provided. rx = frx,
100     // fy = fry, rz = frz. The angles are in radians
101     void  GetAngles(const Int_t index,Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz) {
102                     Double_t a[3];GetAngles(index,a);
103                     rx = a[0];ry = a[1];rz = a[2];}
104     //     This function returns the rotation angles for a give detector on
105     // a give ladder in a give layer in the three floating point variables
106     // provided. rx = frx, fy = fry, rz = frz. The angles are in radians
107     void  GetAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
108                     Float_t &rx,Float_t &ry,Float_t &rz) {
109                     GetAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),rx,ry,rz);}
110 //
111     //     This function returns the 6 GEANT rotation angles for a give 
112     // module in the double point array ang[3]. The angles are in degrees
113     void  GetGeantAngles(const Int_t index,Double_t *ang){
114                            fGm[index]->SixAnglesFromMatrix(ang);}
115 //
116     //     This function returns the Cartesian translation for a give
117     // module in the Double array t[3]. The units are
118     // those of the Monte Carlo, generally cm.
119     void  GetTrans(const Int_t index,Double_t *t) {
120                    fGm[index]->GetTranslation(t);}
121     //     This function returns the Cartesian translation for a give
122     // module index in the three floating point variables provided.
123     // x = fx0, y = fy0, z = fz0. The units are those of the Mont
124     // Carlo, generally cm.
125     void  GetTrans(const Int_t index,Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z) {
126                    Double_t t[3];GetTrans(index,t);
127                    x = t[0];y = t[1];z = t[2];}
128     //     This function returns the Cartesian translation for a give
129     // detector on a give ladder in a give layer in the three floating
130     // point variables provided. x = fx0, y = fy0, z = fz0. The units are
131     // those of the Monte Carlo, generally cm.
132     void  GetTrans(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
133                    Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z) {
134                    GetTrans(GetModuleIndex(lay,lad,det),x,y,z);}
135 //
136     //      This function returns the Cartesian translation [cm] and the
137     // 6 GEANT rotation angles [degrees]for a given layer ladder and
138     // detector number, in the TVector x (at least 9 elements large).
139     void  GetCenterThetaPhi(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
140                             TVector &x){Double_t t[3],ang[6];
141                             Int_t index=GetModuleIndex(lay,lad,det);
142                             GetTrans(index,t);GetGeantAngles(index,ang);
143                             x(0) =   t[0];x(1) =   t[1];x(2) =   t[2];
144                             x(3) = ang[0];x(4) = ang[1];x(5) = ang[2];
145                             x(6) = ang[3];x(7) = ang[4];x(8) = ang[5];}
146 //
147     //     This function returns the rotation matrix in Double
148     // precision for a given module.
149     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Double_t mat[3][3]){
150           fGm[index]->GetMatrix(mat);}
151     //     This function returns the rotation matrix in a Double
152     // precision pointer for a given module. mat[i][j] => mat[3*i+j].
153     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Double_t *mat){
154           Double_t rot[3][3];GetRotMatrix(index,rot);
155           for(Int_t i=0;i<3;i++)for(Int_t j=0;j<3;j++) mat[3*i+j] = rot[i][j];}
156     //     This function returns the rotation matrix in a floating 
157     // precision pointer for a given layer ladder and detector module.
158     // mat[i][j] => mat[3*i+j].
159     void  GetRotMatrix(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
160                  Float_t *mat){GetRotMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),mat);}
161     //     This function returns the rotation matrix in a Double
162     // precision pointer for a given layer ladder and detector module.
163     // mat[i][j] => mat[3*i+j].
164     void  GetRotMatrix(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
165                 Double_t *mat){GetRotMatrix(GetModuleIndex(lay,lad,det),mat);}
166     //     This function returns the rotation matrix in a floating
167     // precision pointer for a given module. mat[i][j] => mat[3*i+j].
168     void  GetRotMatrix(const Int_t index,Float_t *mat){
169           Double_t rot[3][3];fGm[index]->GetMatrix(rot);
170           for(Int_t i=0;i<3;i++)for(Int_t j=0;j<3;j++) mat[3*i+j] = rot[i][j];}
171 //
172     //     This function returns a pointer to the class describing the
173     // detector for a particular module index. This will return a pointer
174     // to one of the classes AliITSgeomSPD, AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD,
175     // for example.
176     virtual TObject *GetShape(const Int_t index)
177                         {return fShape->At(fGm[index]->GetDetectorIndex());}
178     //     This function returns a pointer to the class describing the
179     // detector for a particular layer ladder and detector numbers. This
180     // will return a pointer to one of the classes AliITSgeomSPD,
181     // AliITSgeomSDD, or AliITSgeomSSD, for example.
182     virtual TObject *GetShape(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det)
183                              {return GetShape(GetModuleIndex(lay,lad,det));}
184 //
185     //     This function returns a pointer to the particular AliITSgeomMatrix
186     // class for a specific module index.
187     AliITSgeomMatrix *GetGeomMatrix(Int_t index){return fGm[index];}
188 //
189 //  Setters
190     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
191     // via the double precision array a[3] [radians].
192     void SetByAngles(const Int_t index,const Double_t a[]){
193         fGm[index]->SetAngles(a);}
194     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
195     // via the 3 floating precision variables rx, ry, and rz [radians].
196     void SetByAngles(const Int_t index,
197                      const Float_t rx,const Float_t ry,const Float_t rz) {
198                      Double_t a[3];a[0] = rx;a[1] = ry;a[2] = rz;
199                      fGm[index]->SetAngles(a);}
200     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder,
201     // and detector numbers via the 3 floating precision variables rx,
202     // ry, and rz [radians].
203     void SetByAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
204                      const Float_t rx,const Float_t ry,const Float_t rz) {
205                      SetByAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),rx,ry,rz);}
206 //
207     //     Sets the rotation angles and matrix for a give module index
208     // via the Double precision array a[6] [degree]. The angles are those
209     // defined by GEANT 3.12.
210     void SetByGeantAngles(const Int_t index,const Double_t *ang){
211         fGm[index]->MatrixFromSixAngles(ang);}
212     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder
213     // and detector, in the array id[3] via the Double precision array
214     // a[6] [degree]. The angles are those defined by GEANT 3.12.
215     void SetByGeantAngles(const Int_t *id,const Double_t *ang){
216         SetByGeantAngles(GetModuleIndex(id),ang);}
217     //     Sets the rotation angles and matrix for a give layer, ladder
218     // and detector, via the Double precision array a[6] [degree]. The
219     // angles are those defined by GEANT 3.12.
220     void SetByGeantAngles(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
221                           const Double_t *ang){
222         SetByGeantAngles(GetModuleIndex(lay,lad,det),ang);}
223 //
224     //     This function sets a new translation vector, given by the
225     // array x[3], for the Cartesian coordinate transformation
226     // for a give module index.
227     void SetTrans(const Int_t index,Double_t x[]){
228         fGm[index]->SetTranslation(x);}
229     //     This function sets a new translation vector, given by the three
230     // variables x, y, and z, for the Cartesian coordinate transformation
231     // for the detector defined by layer, ladder and detector.
232     void SetTrans(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
233                   Float_t x,Float_t y,Float_t z){Double_t t[3];
234                   t[0] = x;t[1] = y;t[2] = z;
235                   SetTrans(GetModuleIndex(lay,lad,det),t);}
236 //
237     //     This function adds one more shape element to the TObjArray
238     // fShape. It is primarily used in the constructor functions of the
239     // AliITSgeom class. The pointer *shape can be the pointer to any
240     // class that is derived from TObject (this is true for nearly every
241     // ROOT class). This does not appear to be working properly at this time.
242     void AddShape(TObject *shp){fShape->AddLast(shp);}
243     //     This function deletes an existing shape element, of type TObject,
244     // and replaces it with the one specified. This is primarily used to
245     // changes the parameters to the segmentation class for a particular
246     // type of detector.
247     void ReSetShape(const Int_t dtype,TObject *shp){
248          fShape->RemoveAt(dtype);fShape->AddAt(shp,dtype);}
249 //
250 //  transformations
251     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
252     // to the detector local coordinate system for the detector
253     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
254     // global and local coordinate are given in two floating point
255     // arrays g[3], and l[3].
256     void GtoL(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
257               const Float_t *g,Float_t *l){
258          GtoL(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
259     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
260     // to the detector local coordinate system for the detector
261     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
262     // global and local coordinate are given in two floating point
263     // arrays g[3], and l[3].
264     void GtoL(const Int_t *id,const Float_t *g,Float_t *l){
265          GtoL(GetModuleIndex(id),g,l);}
266     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
267     // to the detector local coordinate system for the detector
268     // module index number. The global and local coordinate are
269     // given in two floating point arrays g[3], and l[3].
270     void GtoL(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l){
271          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
272          fGm[index]->GtoLPosition(dg,dl);
273          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
274     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
275     // to the detector local coordinate system for the detector
276     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
277     // global and local coordinate are given in two Double point
278     // arrays g[3], and l[3].
279     void GtoL(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
280               const Double_t *g,Double_t *l){
281          GtoL(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
282     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
283     // to the detector local coordinate system for the detector
284     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
285     // global and local coordinate are given in two Double point
286     // arrays g[3], and l[3].
287     void GtoL(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
288          GtoL(GetModuleIndex(id),g,l);}
289     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
290     // to the detector local coordinate system for the detector
291     // module index number. The global and local coordinate are
292     // given in two Double point arrays g[3], and l[3].
293     void GtoL(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
294          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
295          fGm[index]->GtoLPosition(dg,dl);
296          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
297 //
298     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
299     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
300     // for the detector module index number. The global and local
301     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
302     void GtoLtracking(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
303          if(IsGeantToTracking()) GtoL(index,g,l);
304          else fGm[index]->GtoLPositionTracking(g,l);}
305     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
306     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
307     // for the detector id[3]. The global and local
308     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
309     void GtoLtracking(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
310          GtoLtracking(GetModuleIndex(id),g,l);}
311     //     Transforms from the ALICE Global coordinate system
312     // to the detector local coordinate system (used for ITS tracking)
313     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
314     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
315     // and l[3].
316     void GtoLtracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
317                       const Double_t *g,Double_t *l){
318          GtoLtracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
319 //
320     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
321     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
322     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
323     // and local coordinate are given in two float point arrays g[3],
324     // and l[3].
325     void GtoLMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
326                       const Float_t *g,Float_t *l){
327                          GtoLMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
328     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
329     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
330     // for the detector module index number. The global and local
331     // coordinate are given in two float point arrays g[3], and l[3].
332     void GtoLMomentum(const Int_t index,const Float_t *g,Float_t *l){
333          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
334          fGm[index]->GtoLMomentum(dg,dl);
335          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
336     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
337     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
338     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
339     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
340     // and l[3].
341     void GtoLMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
342                       const Double_t *g,Double_t *l){
343          GtoLMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
344     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
345     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
346     // for the detector module index number. The global and local
347     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
348     void GtoLMomentum(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
349          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dg[i] = g[i];
350          fGm[index]->GtoLMomentum(dg,dl);
351          for(i=0;i<3;i++) l[i] =dl[i];}
352 //
353     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
354     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
355     // (used for ITS tracking) for the detector module index number.
356     // The global and local coordinate are given in two Double point
357     // arrays g[3], and l[3].
358     void GtoLMomentumTracking(const Int_t index,const Double_t *g,Double_t *l){
359          if(IsGeantToTracking()) GtoLMomentum(index,g,l);
360          else fGm[index]->GtoLMomentumTracking(g,l);}
361     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
362     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
363     // (used for ITS tracking) for the detector id[3].
364     // The global and local coordinate are given in two Double point
365     // arrays g[3], and l[3].
366     void GtoLMomentumTracking(const Int_t *id,const Double_t *g,Double_t *l){
367                  GtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(id),g,l);}
368     //     Transforms of momentum types of quantities from the ALICE
369     // Global coordinate system to the detector local coordinate system
370     // (used for ITS tracking) for the detector layer ladder and detector
371     // numbers. The global and local coordinate are given in two Double point
372     // arrays g[3], and l[3].
373     void GtoLMomentumTracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
374                               const Double_t *g,Double_t *l){
375                         GtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),g,l);}
376 //
377     //     Transforms from the detector local coordinate system
378     // to the ALICE Global coordinate  system for the detector
379     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
380     // global and local coordinate are given in two floating point
381     // arrays g[3], and l[3].
382     void LtoG(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
383               const Float_t *l,Float_t *g){
384                      LtoG(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
385     //     Transforms from the detector local coordinate system
386     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
387     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
388     // global and local coordinate are given in two floating point
389     // arrays g[3], and l[3].
390     void LtoG(const Int_t *id,const Float_t *l,Float_t *g){
391                      LtoG(GetModuleIndex(id),l,g);}
392     //     Transforms from the detector local coordinate system
393     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
394     // module index number. The global and local coordinate are
395     // given in two floating point arrays g[3], and l[3].
396     void LtoG(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g){
397          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
398          fGm[index]->LtoGPosition(dl,dg);
399          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
400     //     Transforms from the detector local coordinate system
401     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
402     // defined by the layer, ladder, and detector numbers. The
403     // global and local coordinate are given in two Double point
404     // arrays g[3], and l[3].
405     void LtoG(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
406               const Double_t *l,Double_t *g){
407                       LtoG(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
408     //     Transforms from the detector local coordinate system
409     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
410     // defined by the id[0], id[1], and id[2] numbers. The
411     // global and local coordinate are given in two Double point
412     // arrays g[3], and l[3].
413     void LtoG(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
414                        LtoG(GetModuleIndex(id),l,g);}
415     //     Transforms from the detector local coordinate system
416     // to the ALICE Global coordinate system for the detector
417     // module index number. The global and local coordinate are
418     // given in two Double point arrays g[3], and l[3].
419     void LtoG(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
420          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
421          fGm[index]->LtoGPosition(dl,dg);
422          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
423 //
424     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
425     // for ITS tracking) to the ALICE Global coordinate system 
426     // for the detector module index number. The global and local
427     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
428     void LtoGtracking(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
429          if(IsGeantToTracking()) LtoG(index,l,g);
430          else fGm[index]->LtoGPositionTracking(l,g);}
431     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
432     // for ITS tracking) to the ALICE Global coordinate system 
433     // for the detector id[3]. The global and local
434     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
435     void LtoGtracking(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
436          LtoGtracking(GetModuleIndex(id),l,g);}
437     //     Transforms from the detector local coordinate system (used
438     // for ITS tracking) to the detector local coordinate system
439     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
440     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
441     // and l[3].
442     void LtoGtracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
443                       const Double_t *l,Double_t *g){
444          LtoGtracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
445 //
446     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
447     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
448     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
449     // and local coordinate are given in two float point arrays g[3],
450     // and l[3].
451     void LtoGMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
452                       const Float_t *l,Float_t *g){
453          LtoGMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
454     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
455     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
456     // for the detector module index number. The global and local
457     // coordinate are given in two float point arrays g[3], and l[3].
458     void LtoGMomentum(const Int_t index,const Float_t *l,Float_t *g){
459          Double_t dg[3],dl[3];Int_t i;for(i=0;i<3;i++) dl[i] = l[i];
460          fGm[index]->LtoGMomentum(dl,dg);
461          for(i=0;i<3;i++) g[i] =dg[i];}
462     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
463     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
464     // for the detector layer ladder and detector numbers. The global
465     // and local coordinate are given in two Double point arrays g[3],
466     // and l[3].
467     void LtoGMomentum(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
468                            const Double_t *l,Double_t *g){
469                         LtoGMomentum(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
470     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
471     // local coordinate system to the ALICE Global coordinate system
472     // for the detector module index number. The global and local
473     // coordinate are given in two Double point arrays g[3], and l[3].
474     void LtoGMomentum(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
475          fGm[index]->LtoGMomentum(l,g);}
476 //
477     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector 
478     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the detector
479     // system ALICE Global for the detector module index number.
480     // The global and local coordinate are given in two Double point
481     // arrays g[3], and l[3].
482     void LtoGMomentumTracking(const Int_t index,const Double_t *l,Double_t *g){
483          if(IsGeantToTracking()) LtoGMomentum(index,l,g);
484          else fGm[index]->LtoGMomentumTracking(l,g);}
485     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
486     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the ALICE
487     // Global coordinate system for the detector id[3].
488     // The global and local coordinate are given in two Double point
489     // arrays g[3], and l[3].
490     void LtoGMomentumTracking(const Int_t *id,const Double_t *l,Double_t *g){
491                  LtoGMomentumTracking(GetModuleIndex(id),l,g);}
492     //     Transforms of momentum types of quantities from the detector
493     // local coordinate system (used for ITS tracking) to the ALICE
494     // Global coordinate system for the detector layer ladder and detector
495     // numbers. The global and local coordinate are given in two Double point
496     // arrays g[3], and l[3].
497     void LtoGMomentumTracking(const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det,
498                               const Double_t *l,Double_t *g){
499                         LtoGMomentumTracking(GetModuleIndex(lay,lad,det),l,g);}
500 //
501     //     Transforms from one detector local coordinate system
502     // to another detector local coordinate system for the detector
503     // module index1 number to the detector module index2 number. The
504     //  local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
505     // and l2[3].
506     void LtoL(const Int_t index1,const Int_t index2,Double_t *l1,Double_t *l2){
507          Double_t g[3]; LtoG(index1,l1,g);GtoL(index2,g,l2);}
508     //     Transforms from one detector local coordinate system
509     // to another detector local coordinate system for the detector
510     // id1[3] to the detector id2[3]. The local coordinates are given
511     // in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
512     void LtoL(const Int_t *id1,const Int_t *id2,Double_t *l1,Double_t *l2){
513          LtoL(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
514               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
515 //
516     //     Transforms from one detector local coordinate system (used for
517     // ITS tracking) to another detector local coordinate system (used
518     // for ITS tracking) for the detector module index1 number to the
519     // detector module index2 number. The local coordinates are given
520     // in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
521     void LtoLtracking(const Int_t index1,const Int_t index2,
522                            Double_t *l1,Double_t *l2){
523          Double_t g[3]; LtoGtracking(index1,l1,g);GtoLtracking(index2,g,l2);}
524     //     Transforms from one detector local coordinate system (used for
525     // ITS tracking) to another detector local coordinate system (used
526     // for ITS tracking) for the detector id1[3] to the detector id2[3].
527     // The local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
528     // and l2[3].
529     void LtoLtracking(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
530                            Double_t *l1,Double_t *l2){
531          LtoLtracking(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
532               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
533 //
534     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
535     // local coordinate system to another detector local coordinate
536     // system for the detector module index1 number to the detector
537     // module index2 number. The local coordinates are given in two
538     // Double point arrays l1[3], and l2[3].
539     void LtoLMomentum(const Int_t index1,const Int_t index2,
540                       const Double_t *l1,Double_t *l2){
541          Double_t g[3]; LtoGMomentum(index1,l1,g);GtoLMomentum(index2,g,l2);}
542     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
543     // local coordinate system to another detector local coordinate
544     // system for the detector id1[3] to the detector id2[3]. The local
545     // coordinates are given in two Double point arrays l1[3], and l2[3].
546     void LtoLMomentum(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
547                       const Double_t *l1,Double_t *l2){
548          LtoLMomentum(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
549                       GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
550 //
551     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
552     // local coordinate system (used by ITS tracking) to another detector
553     // local coordinate system (used by ITS tracking) for the detector
554     // module index1 number to the detector module index2 number. The
555     // local coordinates are given in two Double point arrays l1[3],
556     // and l2[3].
557     void LtoLMomentumTracking(const Int_t index1,const Int_t index2,
558                            Double_t *l1,Double_t *l2){
559          Double_t g[3]; LtoGMomentumTracking(index1,l1,g);
560                         GtoLMomentumTracking(index2,g,l2);}
561     //     Transforms of momentum types of quantities from one detector
562     // local coordinate system (used by ITS tracking) to another detector
563     // local coordinate system (used by ITS tracking) for the detector
564     // id1[3] to the detector id2[3]. The local coordinates are given in
565     // two Double point arrays l1[3], and l2[3].
566     void LtoLMomentumTracking(const Int_t *id1,const Int_t *id2,
567                            Double_t *l1,Double_t *l2){
568          LtoLMomentumTracking(GetModuleIndex(id1[0],id1[1],id1[2]),
569                               GetModuleIndex(id2[0],id2[1],id2[2]),l1,l2);}
570 //
571     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
572     // the ALICE Global coordinate system to a detector local coordinate
573     // system. The specific detector is determined by the module index
574     // number.
575     void GtoLErrorMatrix(const Int_t index,const Double_t **g,Double_t **l){
576          fGm[index]->GtoLPositionError((Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);}
577 //
578     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
579     // the ALICE Global coordinate system to a detector local coordinate
580     // system (used by ITS tracking). The specific detector is determined
581     // by the module index number.
582     void GtoLErrorMatrixTracking(const Int_t index,const Double_t **g,
583                                  Double_t **l){
584         if(IsGeantToTracking()) fGm[index]->GtoLPositionError((
585             Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);
586         else fGm[index]->GtoLPositionErrorTracking(
587              (Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);}
588 //
589     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
590     // the detector local coordinate system to a ALICE Global coordinate
591     // system. The specific detector is determined by the module index
592     // number.
593     void LtoGErrorMatrix(const Int_t index,const Double_t **l,Double_t **g){
594          fGm[index]->LtoGPositionError((Double_t (*)[3])l,(Double_t (*)[3])g);}
595 //
596     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
597     // the detector local coordinate system (used by ITS tracking) to a
598     // ALICE Global coordinate system. The specific detector is determined
599     // by the module index number.
600     void LtoGErrorMatrixTracking(const Int_t index,const Double_t **l,
601                                  Double_t **g){
602          if(IsGeantToTracking()) fGm[index]->LtoGPositionError((
603             Double_t (*)[3])g,(Double_t (*)[3])l);
604         else fGm[index]->LtoGPositionErrorTracking((Double_t (*)[3])l,
605                                                (Double_t (*)[3])g);}
606 //
607     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
608     // one detector local coordinate system to another detector local
609     // coordinate system. The specific detector is determined by the
610     // two module index number index1 and index2.
611     void LtoLErrorMatrix(const Int_t index1,const Int_t index2,
612                          const Double_t **l1,Double_t **l2){
613         Double_t g[3][3];
614                   LtoGErrorMatrix(index1,l1,(Double_t **)g);
615                   GtoLErrorMatrix(index2,(const Double_t **)g,l2);}
616 //
617     //     Transforms a matrix, like an Uncertainty or Error matrix from
618     // one detector local coordinate system (used by ITS tracking) to
619     // another detector local coordinate system (used by ITS tracking).
620     // The specific detector is determined by the two module index number
621     // index1 and index2.
622     void LtoLErrorMatrixTraking(const Int_t index1,const Int_t index2,
623                          const Double_t **l1,Double_t **l2){Double_t g[3][3];
624                   LtoGErrorMatrixTracking(index1,l1,(Double_t **)g);
625                   GtoLErrorMatrixTracking(index2,(const Double_t **)g,l2);}
626 //  Find Specific Modules
627     Int_t    GetNearest(const Double_t g[3],const Int_t lay=0);
628     void     GetNearest27(const Double_t g[3],Int_t n[27],const Int_t lay=0);
629     // Returns the distance [cm] between the point g[3] and the center of
630     // the detector/module specified by the the module index number.
631     Double_t Distance(const Int_t index,const Double_t g[3]){
632          return  TMath::Sqrt(fGm[index]->Distance2(g));}
633 //  Geometry manipulation
634     void GlobalChange(const Float_t  *tran,const Float_t  *rot);
635     void GlobalCylindericalChange(const Float_t *tran,const Float_t *rot);
636     void RandomChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot);
637     void RandomCylindericalChange(const Float_t *stran,const Float_t *srot);
638     void GeantToTracking(AliITSgeom &source); // This converts the geometry
639 //  Other routines.
640     void PrintComparison(FILE *fp,AliITSgeom *other);
641     void PrintData(FILE *fp,const Int_t lay,const Int_t lad,const Int_t det);
642     ofstream &PrintGeom(ofstream &out);
643     ifstream &ReadGeom(ifstream &in);
644
645  private:
646     Int_t            fTrans;   //Flag to keep track of which transformation 
647     Int_t            fNlayers; //The number of layers.
648     Int_t            *fNlad;   //Array of the number of ladders/layer(layer)
649     Int_t            *fNdet;   //Array of the number of detectors/ladder(layer)
650     AliITSgeomMatrix **fGm;    //[fNmodules] Structure of trans. and rotation.
651     TObjArray        *fShape;  //Array of shapes and detector information.
652     Int_t            fNmodules;//The total number of modules
653     
654     ClassDef(AliITSgeom,2) // ITS geometry class
655 };
656
657 #endif