- fixing warnings/coverity
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSsegmentationSSD.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 #include <Riostream.h>
19 #include <TMath.h>
20 #include <TGeoManager.h>
21 #include <TGeoVolume.h>
22 #include <TGeoBBox.h>
23 #include "AliITSsegmentationSSD.h"
24
25 //////////////////////////////////////////////////////
26 // Segmentation class for                           //
27 // silicon strips                                   //
28 //                                                  //
29 //////////////////////////////////////////////////////
30 const Float_t AliITSsegmentationSSD::fgkDxDefault = 73000.;
31 const Float_t AliITSsegmentationSSD::fgkDzDefault = 40000.;
32 const Float_t AliITSsegmentationSSD::fgkDyDefault = 300.;
33 const Float_t AliITSsegmentationSSD::fgkPitchDefault = 95.;
34 const Int_t AliITSsegmentationSSD::fgkNstripsDefault = 768;
35 const Int_t AliITSsegmentationSSD::fgkNchipsPerSide = 6;
36 const Int_t AliITSsegmentationSSD::fgkNstripsPerChip = 128;
37
38 ClassImp(AliITSsegmentationSSD)
39
40 AliITSsegmentationSSD::AliITSsegmentationSSD(Option_t *opt): AliITSsegmentation(),
41 fNstrips(0),
42 fStereoP(0),
43 fStereoN(0),
44 fPitch(0),
45 fLayer(0){
46     // default constructor
47   SetDetSize(fgkDxDefault,fgkDzDefault,fgkDyDefault);
48   SetPadSize(fgkPitchDefault,0.);
49   SetNPads(fgkNstripsDefault,0);
50   SetAngles();
51   if(strstr(opt,"TGeo")){
52     if(!gGeoManager){
53       AliError("Geometry is not initialized\n");
54       return;
55     }
56     TGeoVolume *v=NULL;
57     v = gGeoManager->GetVolume("ITSssdSensitivL5");
58     if(!v){
59       AliWarning("TGeo volumeITSssdSensitivL5  not found (hint: use v11Hybrid geometry)\n Using hardwired default values"); 
60     }
61     else {
62       TGeoBBox *s=(TGeoBBox*)v->GetShape();
63       SetDetSize(s->GetDX()*20000.,s->GetDZ()*20000.,s->GetDY()*20000.);
64     }
65   }
66 }
67
68 //______________________________________________________________________
69 void AliITSsegmentationSSD::Copy(TObject &obj) const {
70   // protected method. copy this to obj
71   AliITSsegmentation::Copy(obj);
72   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).Clear();
73   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).fNstrips = fNstrips;
74   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).fStereoP = fStereoP;
75   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).fStereoN = fStereoN;
76   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).fLayer   = fLayer;
77   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).fPitch   = fPitch;
78   ((AliITSsegmentationSSD& ) obj).fLayer   = fLayer;
79  
80 }
81
82 //______________________________________________________________________
83 AliITSsegmentationSSD& AliITSsegmentationSSD::operator=(
84                         const AliITSsegmentationSSD &source){
85 // Operator =
86   if(this != &source){
87     source.Copy(*this);
88   }
89   return *this;
90 }
91 //______________________________________________________________________
92 AliITSsegmentationSSD::AliITSsegmentationSSD(const AliITSsegmentationSSD &source):
93     AliITSsegmentation(source),
94 fNstrips(0),
95 fStereoP(0),
96 fStereoN(0),
97 fPitch(0),
98 fLayer(0){
99     // copy constructor
100   source.Copy(*this);
101 }
102 //----------------------------------------------------------------------
103 void AliITSsegmentationSSD::Init(){
104     // standard initalizer
105
106     SetPadSize(fgkPitchDefault,0.);
107     SetNPads(fgkNstripsDefault,0);
108     SetAngles();
109 }
110 //----------------------------------------------------------------------
111 void AliITSsegmentationSSD::Angles(Float_t &aP,Float_t &aN) const{
112   // P and N side stereo angles
113   aP = fStereoP;
114   aN = fStereoN;
115 }
116 //----------------------------------------------------------------------
117 void AliITSsegmentationSSD::SetLayer(Int_t l){
118   //set fLayer data member (only 5 or 6 are allowed)
119     if (l==5) fLayer =5;
120     else if (l==6) fLayer =6;
121     else AliError(Form("Layer can be 5 or 6, not %d",l));
122 }
123 //----------------------------------------------------------------------
124 void AliITSsegmentationSSD::GetPadTxz(Float_t &x,Float_t &z) const{
125     // returns P and N sided strip numbers for a given location.
126     // Transformation from microns detector center local coordinates
127     // to detector P and N side strip numbers..
128     /*                       _-  Z
129                     + angle /    ^
130         fNstrips           v     |   N-Side        ...0
131             \-------/------------|-----------\--------\
132             |\\\\\\/////////////.|\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
133             |0\\\\/////////////..|.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
134             |00\\/////////////...|..\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
135        X <--|000/////////////... |...\\\\\\\\\\\\\\\\\|
136             |00/////////////...  | ...\\\\\\\\\\\\\\\\|
137             |0/////////////...   |  ...\\\\\\\\\\\\\\\|
138             |//////////////...   |  ...\\\\\\\\\\\\\\\|
139             /-----\--------------|--------------------/
140         fNstrips-1             P-Side              ...0
141                      |0\
142                      |00\
143         Dead region: |000/
144                      |00/
145                      |0/
146     // expects x, z in cm
147     */
148
149   /*
150     Float_t stereoP, stereoN;
151     Angles(stereoP,stereoN);
152     Float_t tanP = TMath::Tan(stereoP);
153     Float_t tanN = TMath::Tan(-stereoN);
154     Float_t x1 = x;
155     Float_t z1 = z;
156     x1 += fDx/2;
157     z1 += fDz/2;
158     x   = (x1 - z1*tanP)/fPitch;
159     z   = (x1 - tanN*(z1 - fDz))/fPitch;
160   */
161
162   Float_t P=0;
163   Float_t N=0;
164   if(fLayer==5) {
165     P = 105.26*x - 0.7895*z + 382.000; //- 0.79*z + 381.89;
166     N = P + 3.684*z - 4; 
167   }
168   else if(fLayer==6) {
169     P = -105.26*x - 0.7895*z + 385.000; //- 0.79*z + 384.66;
170     N = P + 3.684*z + 4;
171   }
172   else AliError("Layer can be 5 or 6");
173
174   x=P;
175   z=N;
176
177 }
178 //----------------------------------------------------------------------
179 void AliITSsegmentationSSD::GetPadIxz(Float_t x,Float_t z,Int_t &iP,Int_t &iN) const {
180   // returns P and N sided strip numbers for a given location.
181   // expects x, z in cm
182
183   GetPadTxz(x,z);
184   iP = Int_t(x+0.5);
185   iN = Int_t(z+0.5);
186 }
187 //-------------------------------------------------------
188 void AliITSsegmentationSSD::GetPadCxz(Float_t iP,Float_t iN,Float_t &x,Float_t &z) const {
189     // actually this is the GetCrossing(Float_t &,Float_t &)
190     // returns local x, z  in cm 
191   const Float_t kStartXzero=3.64325;
192   const Float_t kDeltaXzero5or6=0.02239;
193   const Float_t kDeltaZ5to6=7.6/7.0;
194
195   z = 1.9*(iN-iP)/7.0;
196   x = kStartXzero-(285*iN + 1045*iP)/140000.0;
197
198   if (fLayer==5){
199     z += kDeltaZ5to6;
200     x = -x + kDeltaXzero5or6;
201   }
202   else if (fLayer==6) {
203     z -= kDeltaZ5to6;
204     x += kDeltaXzero5or6;
205   }
206   else {
207     AliWarning("Layer shoudl be 5 or 6");
208     x = -99999;
209     z = -99999;
210   }
211 }
212 //______________________________________________________________________
213 Bool_t AliITSsegmentationSSD::LocalToDet(Float_t x,Float_t z,
214                                        Int_t &iP,Int_t &iN) const {
215     // Transformation from Geant cm detector center local coordinates
216     // to detector P and N side strip numbers..
217     /*                       _-  Z
218                     + angle /    ^
219         fNstrips           v     |   N-Side        ...0
220             \-------/------------|-----------\--------\
221             |\\\\\\/////////////.|\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
222             |0\\\\/////////////..|.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
223             |00\\/////////////...|..\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
224        X <--|000/////////////... |...\\\\\\\\\\\\\\\\\|
225             |00/////////////...  | ...\\\\\\\\\\\\\\\\|
226             |0/////////////...   |  ...\\\\\\\\\\\\\\\|
227             |//////////////...   |  ...\\\\\\\\\\\\\\\|
228             /-----\--------------|--------------------/
229         fNstrips-1             P-Side              ...0
230                      |0\
231                      |00\
232         Dead region: |000/
233                      |00/
234                      |0/
235     */
236   Float_t dx,dz;
237   const Double_t kconst = 1.0E-04; // convert microns to cm.
238   dx = 0.5*kconst*Dx();
239   dz = 0.5*kconst*Dz();
240   if( (x<-dx) || (x>dx) ) { 
241     iP=-1; 
242     AliWarning(Form("Input argument %f out of range (%f, %f)",x,dx,-dx));
243     return kFALSE; // outside of defined volume.
244   } // outside x range.
245   if( (z<-dz) || (z>dz) ) { 
246     iN=-1; 
247     AliWarning(Form("Input argument %f out of range (%f, %f)",z,dz,-dz));
248     return kFALSE; // outside of defined volume.
249   }
250   
251   //x /= kconst;  // convert to microns
252   //z /= kconst;  // convert to microns
253   this->GetPadTxz(x,z);
254   
255   // first for P side
256   iP = (Int_t) x;
257   if(iP<0 || iP>=fNstrips) iP=-1; // strip number must be in range.
258   // Now for N side)
259   iN = (Int_t) z;
260   if(iN<0 || iN>=fNstrips) iN=-1; // strip number must be in range.
261   return kTRUE;
262 }
263 //----------------------------------------------------------------------
264 void AliITSsegmentationSSD::DetToLocal(Int_t ix,Int_t iPN,
265                                        Float_t &x,Float_t &z) const{
266     // Transformation from detector segmentation/cell coordiantes starting
267     // from 0. iPN=0 for P side and 1 for N side strip. Returned is z=0.0
268     // and the corresponding x value..
269     /*                       _-  Z
270                     + angle /    ^
271         fNstrips           v     |   N-Side        ...0
272             \-------/------------|-----------\--------\
273             |\\\\\\/////////////.|\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
274             |0\\\\/////////////..|.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
275             |00\\/////////////...|..\\\\\\\\\\\\\\\\\\|
276        X <--|000/////////////... |...\\\\\\\\\\\\\\\\\|
277             |00/////////////...  | ...\\\\\\\\\\\\\\\\|
278             |0/////////////...   |  ...\\\\\\\\\\\\\\\|
279             |//////////////...   |  ...\\\\\\\\\\\\\\\|
280             /-----\--------------|--------------------/
281         fNstrips-1             P-Side              ...0
282                      |0\
283                      |00\
284         Dead region: |000/
285                      |00/
286                      |0/
287     */
288     // for strips p-side
289     // x = a + b + z*tan(fStereoP); a = Dpx(iP)*(iP+0.5)-dx; b = dz*th;
290     // for strips n-side
291     // x = a + b + z*tan(fStereoP); a = Dpx(iN)*(iN+0.5)-dx; b = -dz*th;
292     AliWarning("This function has not been verified. Should probably use GetPadCxz");
293     const Double_t kconst = 1.0E-04; // convert microns to cm.
294     Float_t flag=kconst*Dx(); // error value
295     Double_t th=0.0,dx,dz,i,a,b=0.0,xb[4],zb[4];
296     Float_t stereoP, stereoN;
297     Angles(stereoP,stereoN);
298
299     z = 0.0;  // Strip center in z.
300     if(iPN<0 || iPN>1){// if error return full detector size in x.
301         x = z = flag; 
302         return;
303     } // end if
304     if(ix<0 || ix>=fNstrips) { // if error return full detector size in x.
305         x = z = flag;
306         return;
307     } // end if
308     i  = (Double_t) ix;      // convert to double
309     dx = 0.5*kconst*Dx();    // half distance in x in cm
310     dz = 0.5*kconst*Dz();    // half distance in z in cm
311     a  = kconst*Dpx(ix)*(i+0.5)-dx; // Min x value.
312     if(iPN==0){ //P-side angle defined backwards.
313         th = TMath::Tan(stereoP); 
314         b  = dz*th;
315     }else if(iPN==1){ // N-side
316          th = TMath::Tan(-stereoN);
317          b  = -dz*th;
318     } // end if
319     // compute average/center position of the strip.
320     xb[0] = +dx; if(th!=0.0) zb[0] = (+dx-a-b)/th; else zb[0] = 0.0;
321     xb[1] = -dx; if(th!=0.0) zb[1] = (-dx-a-b)/th; else zb[1] = 0.0;
322     xb[2] = a+b+dz*th; zb[2] = +dz;
323     xb[3] = a+b-dz*th; zb[3] = -dz;
324     x = 0.0; z = 0.0;
325     for(Int_t j=0;j<4;j++){
326         if(xb[j]>=-dx && xb[j]<=dx && zb[j]>=-dz && zb[j]<=dz){
327             x += xb[j];
328             z += zb[j];
329         } // end if
330     } // end for
331     x *= 0.5;
332     z *= 0.5;
333     return;
334 }
335 //----------------------------------------------------------------------
336 Int_t AliITSsegmentationSSD::GetChipFromChannel(Int_t ix, Int_t iz) const {
337   // returns chip number (in range 0-11) starting from channel number
338
339   if( (iz>=fgkNstripsDefault) || (iz<0) || (ix<0) || (ix>1) ) {
340     AliError("Bad cell number");
341     return -1;
342   }
343   
344   if(ix==1) iz = 1535-iz;
345   Int_t theChip =iz/fgkNstripsPerChip;
346   return theChip;
347
348 }
349 //----------------------------------------------------------------------
350 Int_t AliITSsegmentationSSD::GetChipFromLocal(Float_t xloc, Float_t zloc) const
351 {
352   // returns chip numbers starting from local coordinates
353   // The two Nside chip number and Pside chip number are 
354   // coded as chip=Nchip*10+Pchip
355
356   Int_t iP=0;
357   Int_t iN=0;
358   if (!LocalToDet(xloc,zloc,iP,iN) || 
359       (iP<0) || (iP>=fNstrips) || (iN<0) || (iN>=fNstrips) ) {
360     //AliWarning("Bad local coordinate");
361     return -1;
362   }
363
364   Int_t iChip = GetChipFromChannel(0,iP);
365   iChip += 10*GetChipFromChannel(1,iN); // add Nside
366
367   return iChip;
368
369 }
370 //
371
372 Int_t AliITSsegmentationSSD::GetChipsInLocalWindow(Int_t* array, Float_t zmin, Float_t zmax, 
373                                                    Float_t xmin, Float_t xmax) const {
374
375   Int_t nChipInW = 0;
376
377   Float_t zminDet=-fDz*1.0E-04/2.;
378   Float_t zmaxDet=fDz*1.0E-04/2.;
379   if(zmin<zminDet) zmin=zminDet;
380   if(zmax>zmaxDet) zmax=zmaxDet;
381
382   Float_t xminDet=-fDx*1.0E-04/2;
383   Float_t xmaxDet=fDx*1.0E-04/2;
384   if(xmin<xminDet) xmin=xminDet;
385   if(xmax>xmaxDet) xmax=xmaxDet;
386
387   Int_t n1N=-1;
388   Int_t n1P=-1;
389   Int_t n1=GetChipFromLocal(xmin,zmin); 
390   if(n1!=-1) { // Note! Recpoint can be on the sensor but in the dead area not covered by strips!
391     n1N = (Int_t) (n1/10); // N-side chip coded as 10*chip_index
392     n1P = n1 - 10 * n1N; // P-side chip coded 0-5
393     array[nChipInW]=n1P;
394     nChipInW++;
395     array[nChipInW]=n1N;
396     nChipInW++;
397   }
398   
399   Int_t n2N=-1;
400   Int_t n2P=-1;
401   Int_t n2=GetChipFromLocal(xmin,zmax);
402   if(n2!=-1) { // Note! Recpoint can be on the sensor but in the dead area not covered by strips!
403     n2N = (Int_t) (n2/10); // N-side chip coded as 10*chip_index
404     n2P = n2 - 10 * n2N; // P-side chip coded 0-5
405     if(n2P!=n1P) { array[nChipInW]=n2P; nChipInW++;}
406     if(n2N!=n1N) { array[nChipInW]=n2N; nChipInW++;}
407   }
408
409   Int_t n3N=-1;
410   Int_t n3P=-1;
411   Int_t n3=GetChipFromLocal(xmax,zmin);
412   if(n3!=-1) {
413     n3N=(Int_t) (n3/10); // N-side chip coded as 10*chip_index
414     n3P=n3 - 10 * n3N; // P-side chip coded 0-5
415     if((n3P!=n1P)&&(n3P!=n2P)) { array[nChipInW]=n3P; nChipInW++;}
416     if((n3N!=n1N)&&(n3N!=n2N)) { array[nChipInW]=n3N; nChipInW++;}
417   }
418   
419   Int_t n4N=-1;
420   Int_t n4P=-1;
421   Int_t n4=GetChipFromLocal(xmax,zmax);
422   if(n4!=-1) {
423     n4N=(Int_t) (n4/10); // N-side chip coded as 10*chip_index
424     n4P=n4 - 10 * n4N; // P-side chip coded 0-5
425     if((n4P!=n1P)&&(n4P!=n2P)&&(n4P!=n3P)) { array[nChipInW]=n4P; nChipInW++;}
426     if((n4N!=n1N)&&(n4N!=n2N)&&(n4N!=n3N)) { array[nChipInW]=n4N; nChipInW++;}
427   }
428   
429   return nChipInW;
430
431 }
432
433 //----------------------------------------------------------------------
434 void AliITSsegmentationSSD::PrintDefaultParameters() const {
435 // Print default values for parameters. 
436 // Values specified as static const data members are shown
437
438   cout<<"fgkDxDefault = "<<fgkDxDefault<<endl;
439   cout<<"fgkDzDefault = "<<fgkDzDefault<<endl;
440   cout<<"fgkDyDefault = "<<fgkDyDefault<<endl;
441   cout<<"fgkPitchDefault = "<<fgkPitchDefault<<endl;
442   cout<<"fgkNstripsDefault = "<<fgkNstripsDefault<<endl;
443 }