ITS/AliITSv11Geometry.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 /*
  17  $Id$
  18 */
  19
  20
  21 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  22 //  This class is a base class for the ITS geometry version 11. It
  23 //  contains common/standard functions used in many places in defining
  24 //  the ITS geometry, version 11. Large posions of the ITS geometry,
  25 //  version 11, should be derived from this class so as to make maximum
  26 //  use of these common functions. This class also defines the proper
  27 //  conversion valuse such, to cm and degrees, such that the most usefull
  28 //  units, those used in the Engineering drawings, can be used.
  29 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  30
  31
  32 #include <Riostream.h>
  33 #include <TMath.h>
  34 #include <TArc.h>
  35 #include <TLine.h>
  36 #include <TArrow.h>
  37 #include <TCanvas.h>
  38 #include <TText.h>
  39 #include <TGeoPcon.h>
  40 #include <TGeoCone.h>
  41 #include <TGeoTube.h> // contaings TGeoTubeSeg
  42 #include <TGeoArb8.h>
  43 #include <TPolyMarker.h>
  44 #include <TPolyLine.h>
  45 #include "AliITSv11Geometry.h"
  46
  47 ClassImp(AliITSv11Geometry)
  48
  49 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkmicron = 1.0E-4;
  50 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkmm = 0.10;
  51 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkcm = 1.00;
  52 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkDegree = 1.0;
  53 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkRadian = 180./3.14159265358979323846;
  54 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkgcm3 = 1.0; // assume default is g/cm^3
  55 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkCelsius = 1.0; // Assume default is C
  56 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkPascal  = 1.0E-3; // Assume kPascal
  57 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkKPascal = 1.0;    // Asume kPascal
  58 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkeV      = 1.0E-9; // GeV default
  59 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkKeV     = 1.0e-6; // GeV default
  60 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkMeV     = 1.0e-3; // GeV default
  61 const Double_t AliITSv11Geometry::fgkGeV     = 1.0;    // GeV default
  62 //______________________________________________________________________
  63 Double_t AliITSv11Geometry::Yfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  64                                          Double_t x1,Double_t y1,
  65                                          Double_t x)const{
  66     // Given the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the location x, returns
  67     // the value y corresponding to that point x on the line defined by the
  68     // two points.
  69     // Inputs:
  70     //    Double_t  x0  The first x value defining the line
  71     //    Double_t  y0  The first y value defining the line
  72     //    Double_t  x1  The second x value defining the line
  73     //    Double_t  y1  The second y value defining the line
  74     //    Double_t   x  The x value for which the y value is wanted.
  75     // Outputs:
  76     //    none.
  77     // Return:
  78     //    The value y corresponding to the point x on the line defined by
  79     //    the two points (x0,y0) and (x1,y1).
  80
  81     if(x0==x1 && y0==y1) {
  82         printf("Error: AliITSv11Geometry::Yfrom2Ponts The two points are "
  83                "the same (%e,%e) and (%e,%e)",x0,y0,x1,y1);
  84         return 0.0;
  85     } // end if
  86     if(x0==x1){
  87         printf("Warning: AliITSv11Geometry::Yfrom2Points x0=%e == x1=%e. "
  88                "line vertical ""returning mean y",x0,x1);
  89         return 0.5*(y0+y1);
  90     }// end if x0==x1
  91     Double_t m = (y0-y1)/(x0-x1);
  92     return m*(x-x0)+y0;
  93 }
  94 //______________________________________________________________________
  95 Double_t AliITSv11Geometry::Xfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  96                                          Double_t x1,Double_t y1,
  97                                          Double_t y)const{
  98     // Given the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the location y, returns
  99     // the value x corresponding to that point y on the line defined by the
 100     // two points.
 101     // Inputs:
 102     //    Double_t  x0  The first x value defining the line
 103     //    Double_t  y0  The first y value defining the line
 104     //    Double_t  x1  The second x value defining the line
 105     //    Double_t  y1  The second y value defining the line
 106     //    Double_t   y  The y value for which the x value is wanted.
 107     // Outputs:
 108     //    none.
 109     // Return:
 110     //    The value x corresponding to the point y on the line defined by
 111     //    the two points (x0,y0) and (x1,y1).
 112
 113     if(x0==x1 && y0==y1) {
 114         printf("Error: AliITSv11Geometry::Yfrom2Ponts The two points are "
 115                "the same (%e,%e) and (%e,%e)",x0,y0,x1,y1);
 116         return 0.0;
 117     } // end if
 118     if(y0==y1){
 119         printf("Warrning: AliITSv11Geometry::Yfrom2Points y0=%e == y1=%e. "
 120                "line horizontal returning mean x",y0,y1);
 121         return 0.5*(x0+x1);
 122     }// end if y0==y1
 123     Double_t m = (x0-x1)/(y0-y1);
 124     return m*(y-y0)+x0;
 125 }
 126 //______________________________________________________________________
 127 Double_t AliITSv11Geometry::RmaxFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,
 128                                             Int_t i2,Double_t z)const{
 129     // functions Require at parts of Volume A to be already defined.
 130     // Retruns the value of Rmax corresponding to point z alone the line
 131     // defined by the two points p.Rmax(i1),p-GetZ(i1) and p->GetRmax(i2),
 132     // p->GetZ(i2).
 133     // Inputs:
 134     //    TGeoPcon *p  The Polycone where the two points come from
 135     //    Int_t    i1  Point 1
 136     //    Int_t    i2  Point 2
 137     //    Double_t  z  The value of z for which Rmax is to be found
 138     // Outputs:
 139     //    none.
 140     // Return:
 141     //    Double_t Rmax the value corresponding to z
 142     Double_t d0,d1,d2,r;
 143
 144     d0 = p->GetRmax(i1)-p->GetRmax(i2);// cout <<"L263: d0="<<d0<<endl;
 145     d1 = z-p->GetZ(i2);// cout <<"L264: d1="<<d1<<endl;
 146     d2 = p->GetZ(i1)-p->GetZ(i2);// cout <<"L265: d2="<<d2<<endl;
 147     r  = p->GetRmax(i2) + d1*d0/d2;// cout <<"L266: r="<<r<<endl;
 148     return r;
 149 }
 150 //______________________________________________________________________
 151 Double_t AliITSv11Geometry::RminFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,
 152                                             Int_t i2,Double_t z)const{
 153     // Retruns the value of Rmin corresponding to point z alone the line
 154     // defined by the two points p->GetRmin(i1),p->GetZ(i1) and
 155     // p->GetRmin(i2),  p->GetZ(i2).
 156     // Inputs:
 157     //    TGeoPcon *p  The Polycone where the two points come from
 158     //    Int_t    i1  Point 1
 159     //    Int_t    i2  Point 2
 160     //    Double_t  z  The value of z for which Rmax is to be found
 161     // Outputs:
 162     //    none.
 163     // Return:
 164     //    Double_t Rmax the value corresponding to z
 165
 166     return p->GetRmin(i2)+(p->GetRmin(i1)-p->GetRmin(i2))*(z-p->GetZ(i2))/
 167      (p->GetZ(i1)-p->GetZ(i2));
 168 }
 169 //______________________________________________________________________
 170 Double_t AliITSv11Geometry::RFrom2Points(const Double_t *p,const Double_t *az,
 171                                          Int_t i1,Int_t i2,Double_t z)const{
 172     // Retruns the value of Rmin corresponding to point z alone the line
 173     // defined by the two points p->GetRmin(i1),p->GetZ(i1) and
 174     // p->GetRmin(i2), p->GetZ(i2).
 175     // Inputs:
 176     //    Double_t az  Array of z values
 177     //    Double_t  r  Array of r values
 178     //    Int_t    i1  First Point in arrays
 179     //    Int_t    i2  Second Point in arrays
 180     //    Double_t z   Value z at which r is to be found
 181     // Outputs:
 182     //    none.
 183     // Return:
 184     //    The value r corresponding to z and the line defined by the two points
 185
 186     return p[i2]+(p[i1]-p[i2])*(z-az[i2])/(az[i1]-az[i2]);
 187 }
 188 //______________________________________________________________________
 189 Double_t AliITSv11Geometry::Zfrom2MinPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,
 190                                             Int_t i2,Double_t r)const{
 191     // Retruns the value of Z corresponding to point R alone the line
 192     // defined by the two points p->GetRmin(i1),p->GetZ(i1) and
 193     // p->GetRmin(i2),p->GetZ(i2)
 194     // Inputs:
 195     //    TGeoPcon *p  The Poly cone where the two points come from.
 196     //    Int_t    i1  First Point in arrays
 197     //    Int_t    i2  Second Point in arrays
 198     //    Double_t r   Value r min at which z is to be found
 199     // Outputs:
 200     //    none.
 201     // Return:
 202     //    The value z corresponding to r min and the line defined by
 203     //    the two points
 204
 205     return p->GetZ(i2)+(p->GetZ(i1)-p->GetZ(i2))*(r-p->GetRmin(i2))/
 206      (p->GetRmin(i1)-p->GetRmin(i2));
 207 }
 208 //______________________________________________________________________
 209 Double_t AliITSv11Geometry::Zfrom2MaxPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,
 210                                             Int_t i2,Double_t r)const{
 211     // Retruns the value of Z corresponding to point R alone the line
 212     // defined by the two points p->GetRmax(i1),p->GetZ(i1) and
 213     // p->GetRmax(i2),p->GetZ(i2)
 214     // Inputs:
 215     //    TGeoPcon *p  The Poly cone where the two points come from.
 216     //    Int_t    i1  First Point in arrays
 217     //    Int_t    i2  Second Point in arrays
 218     //    Double_t r   Value r max at which z is to be found
 219     // Outputs:
 220     //    none.
 221     // Return:
 222     //    The value z corresponding to r max and the line defined by
 223     //    the two points
 224
 225     return p->GetZ(i2)+(p->GetZ(i1)-p->GetZ(i2))*(r-p->GetRmax(i2))/
 226      (p->GetRmax(i1)-p->GetRmax(i2));
 227 }
 228 //______________________________________________________________________
 229 Double_t AliITSv11Geometry::Zfrom2Points(const Double_t *z,const Double_t *ar,
 230                                          Int_t i1,Int_t i2,Double_t r)const{
 231     // Retruns the value of z corresponding to point R alone the line
 232     // defined by the two points p->GetRmax(i1),p->GetZ(i1) and
 233     // p->GetRmax(i2),p->GetZ(i2)
 234     // Inputs:
 235     //    Double_t  z  Array of z values
 236     //    Double_t ar  Array of r values
 237     //    Int_t    i1  First Point in arrays
 238     //    Int_t    i2  Second Point in arrays
 239     //    Double_t r   Value r at which z is to be found
 240     // Outputs:
 241     //    none.
 242     // Return:
 243     //    The value z corresponding to r and the line defined by the two points
 244
 245     return z[i2]+(z[i1]-z[i2])*(r-ar[i2])/(ar[i1]-ar[i2]);
 246 }
 247 //______________________________________________________________________
 248 Double_t AliITSv11Geometry::RmaxFromZpCone(const TGeoPcon *p,int ip,
 249                                            Double_t tc,Double_t z,
 250                                            Double_t th)const{
 251     // General Outer Cone surface equation Rmax.
 252     // Intputs:
 253     //     TGeoPcon  *p   The poly cone where the initial point comes from
 254     //     Int_t     ip   The index in p to get the point location
 255     //     Double_t  tc   The angle of that part of the cone is at
 256     //     Double_t   z   The value of z to compute Rmax from
 257     //     Double_t  th   The perpendicular distance the parralell line is
 258     //                    from the point ip.
 259     // Outputs:
 260     //     none.
 261     // Return:
 262     //     The value Rmax correstponding to the line at angle th, offeset by
 263     //     th, and the point p->GetZ/Rmin[ip] at the location z.
 264     Double_t tantc = TMath::Tan(tc*TMath::DegToRad());
 265     Double_t costc = TMath::Cos(tc*TMath::DegToRad());
 266
 267     return -tantc*(z-p->GetZ(ip))+p->GetRmax(ip)+th/costc;
 268 }
 269 //______________________________________________________________________
 270 Double_t AliITSv11Geometry::RFromZpCone(const Double_t *ar,
 271                                         const Double_t *az,int ip,
 272                                         Double_t tc,Double_t z,
 273                                         Double_t th)const{
 274     // General Cone surface equation R(z).
 275     // Intputs:
 276     //     Double_t  ar   The array of R values
 277     //     Double_t  az   The array of Z values
 278     //     Int_t     ip   The index in p to get the point location
 279     //     Double_t  tc   The angle of that part of the cone is at
 280     //     Double_t   z   The value of z to compute R from
 281     //     Double_t  th   The perpendicular distance the parralell line is
 282     //                    from the point ip.
 283     // Outputs:
 284     //     none.
 285     // Return:
 286     //     The value R correstponding to the line at angle th, offeset by
 287     //     th, and the point p->GetZ/Rmax[ip] at the locatin z.
 288     Double_t tantc = TMath::Tan(tc*TMath::DegToRad());
 289     Double_t costc = TMath::Cos(tc*TMath::DegToRad());
 290
 291     return -tantc*(z-az[ip])+ar[ip]+th/costc;
 292 }
 293 //______________________________________________________________________
 294 Double_t AliITSv11Geometry::RminFromZpCone(const TGeoPcon *p,Int_t ip,
 295                                            Double_t tc,Double_t z,
 296                                            Double_t th)const{
 297     // General Inner Cone surface equation Rmin.
 298     // Intputs:
 299     //     TGeoPcon  *p   The poly cone where the initial point comes from
 300     //     Int_t     ip   The index in p to get the point location
 301     //     Double_t  tc   The angle of that part of the cone is at
 302     //     Double_t   z   The value of z to compute Rmin from
 303     //     Double_t  th   The perpendicular distance the parralell line is
 304     //                    from the point ip.
 305     // Outputs:
 306     //     none.
 307     // Return:
 308     //     The value Rmin correstponding to the line at angle th, offeset by
 309     //     th, and the point p->GetZ/Rmin[ip] at the location z.
 310     Double_t tantc = TMath::Tan(tc*TMath::DegToRad());
 311     Double_t costc = TMath::Cos(tc*TMath::DegToRad());
 312
 313     return -tantc*(z-p->GetZ(ip))+p->GetRmin(ip)+th/costc;
 314 }
 315 //______________________________________________________________________
 316 Double_t AliITSv11Geometry::ZFromRmaxpCone(const TGeoPcon *p,int ip,
 317                                            Double_t tc,Double_t r,
 318                                            Double_t th)const{
 319     // General Outer cone Surface equation for z.
 320     // Intputs:
 321     //     TGeoPcon  *p   The poly cone where the initial point comes from
 322     //     Int_t     ip   The index in p to get the point location
 323     //     Double_t  tc   The angle of that part of the cone is at
 324     //     Double_t   r   The value of Rmax to compute z from
 325     //     Double_t  th   The perpendicular distance the parralell line is
 326     //                    from the point ip.
 327     // Outputs:
 328     //     none.
 329     // Return:
 330     //     The value Z correstponding to the line at angle th, offeset by
 331     //     th, and the point p->GetZ/Rmax[ip] at the location r.
 332     Double_t tantc = TMath::Tan(tc*TMath::DegToRad());
 333     Double_t costc = TMath::Cos(tc*TMath::DegToRad());
 334
 335     return p->GetZ(ip)+(p->GetRmax(ip)+th/costc-r)/tantc;
 336 }
 337 //______________________________________________________________________
 338 Double_t AliITSv11Geometry::ZFromRmaxpCone(const Double_t *ar,
 339                                            const Double_t *az,int ip,
 340                                            Double_t tc,Double_t r,
 341                                            Double_t th)const{
 342     // General Outer cone Surface equation for z.
 343     // Intputs:
 344     //     Double_t  ar   The array of R values
 345     //     Double_t  az   The array of Z values
 346     //     Int_t     ip   The index in p to get the point location
 347     //     Double_t  tc   The angle of that part of the cone is at
 348     //     Double_t   r   The value of Rmax to compute z from
 349     //     Double_t  th   The perpendicular distance the parralell line is
 350     //                    from the point ip.
 351     // Outputs:
 352     //     none.
 353     // Return:
 354     //     The value Z correstponding to the line at angle th, offeset by
 355     //     th, and the point p->GetZ/Rmax[ip] at the locatin r.
 356     Double_t tantc = TMath::Tan(tc*TMath::DegToRad());
 357     Double_t costc = TMath::Cos(tc*TMath::DegToRad());
 358
 359     return az[ip]+(ar[ip]+th/costc-r)/tantc;
 360 }
 361 //______________________________________________________________________
 362 Double_t AliITSv11Geometry::ZFromRminpCone(const TGeoPcon *p,int ip,
 363                                            Double_t tc,Double_t r,
 364                                            Double_t th)const{
 365     // General Inner cone Surface equation for z.
 366     // Intputs:
 367     //     TGeoPcon  *p   The poly cone where the initial point comes from
 368     //     Int_t     ip   The index in p to get the point location
 369     //     Double_t  tc   The angle of that part of the cone is at
 370     //     Double_t   r   The value of Rmin to compute z from
 371     //     Double_t  th   The perpendicular distance the parralell line is
 372     //                    from the point ip.
 373     // Outputs:
 374     //     none.
 375     // Return:
 376     //     The value Z correstponding to the line at angle th, offeset by
 377     //     th, and the point p->GetZ/Rmin[ip] at the location r.
 378     Double_t tantc = TMath::Tan(tc*TMath::DegToRad());
 379     Double_t costc = TMath::Cos(tc*TMath::DegToRad());
 380
 381     return p->GetZ(ip)+(p->GetRmin(ip)+th/costc-r)/tantc;
 382 }
 383 //______________________________________________________________________
 384 void AliITSv11Geometry::RadiusOfCurvature(Double_t rc,Double_t theta0,
 385                                           Double_t z0,Double_t r0,
 386                                           Double_t theta1,Double_t &z1,
 387                                           Double_t &r1)const{
 388     // Given a initial point z0,r0, the initial angle theta0, and the radius
 389     // of curvature, returns the point z1, r1 at the angle theta1. Theta
 390     // measured from the r axis in the clock wise direction [degrees].
 391     // Inputs:
 392     //    Double_t rc     The radius of curvature
 393     //    Double_t theta0 The starting angle (degrees)
 394     //    Double_t z0     The value of z at theta0
 395     //    Double_t r0     The value of r at theta0
 396     //    Double_t theta1 The ending angle (degrees)
 397     // Outputs:
 398     //    Double_t &z1  The value of z at theta1
 399     //    Double_t &r1  The value of r at theta1
 400     // Return:
 401     //    none.
 402
 403     z1 = rc*(TMath::Sin(theta1*TMath::DegToRad())-TMath::Sin(theta0*TMath::DegToRad()))+z0;
 404     r1 = rc*(TMath::Cos(theta1*TMath::DegToRad())-TMath::Cos(theta0*TMath::DegToRad()))+r0;
 405     return;
 406 }
 407 //______________________________________________________________________
 408 void AliITSv11Geometry::InsidePoint(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
 409                                     Int_t i3,Double_t c,TGeoPcon *q,Int_t j1,
 410                                     Bool_t max)const{
 411     // Given two lines defined by the points i1, i2,i3 in the TGeoPcon
 412     // class p that intersect at point p->GetZ(i2) return the point z,r
 413     // that is Cthick away in the TGeoPcon class q. If points i1=i2
 414     // and max == kTRUE, then p->GetRmin(i1) and p->GetRmax(i2) are used.
 415     // if points i2=i3 and max=kTRUE then points p->GetRmax(i2) and
 416     // p->GetRmin(i3) are used. If i2=i3 and max=kFALSE, then p->GetRmin(i2)
 417     // and p->GetRmax(i3) are used.
 418     // Inputs:
 419     //    TGeoPcon  *p  Class where points i1, i2, and i3 are taken from
 420     //    Int_t     i1  First point in class p
 421     //    Int_t     i2  Second point in class p
 422     //    Int_t     i3  Third point in class p
 423     //    Double_t  c   Distance inside the outer surface/inner suface
 424     //                  that the point j1 is to be computed for.
 425     //    TGeoPcon  *q  Pointer to class for results to be put into.
 426     //    Int_t     j1  Point in class q where data is to be stored.
 427     //    Bool_t    max if kTRUE, then a Rmax value is computed,
 428     //                  else a Rmin valule is computed.
 429     // Output:
 430     //    TGeoPcon  *q  Pointer to class for results to be put into.
 431     // Return:
 432     //    none.
 433     Double_t x0,y0,x1,y1,x2,y2,x,y;
 434
 435     if(max){
 436         c = -c; //cout <<"L394 c="<<c<<endl;
 437         y0 = p->GetRmax(i1);
 438         if(i1==i2) y0 = p->GetRmin(i1); //cout <<"L396 y0="<<y0<<endl;
 439         y1 = p->GetRmax(i2);  //cout <<"L397 y1="<<y1<<endl;
 440         y2 = p->GetRmax(i3); //cout <<"L398 y2="<<y2<<endl;
 441         if(i2==i3) y2 = p->GetRmin(i3); //cout <<"L399 y2="<<y2<<endl;
 442     }else{ // min
 443         y0 = p->GetRmin(i1); //cout <<"L401 y0="<<y0<<endl;
 444         y1 = p->GetRmin(i2); //cout <<"L402 y1="<<y1<<endl;
 445         y2 = p->GetRmin(i3);
 446         if(i2==i3) y2 = p->GetRmax(i3); //cout <<"L404 y2="<<y2<<endl;
 447     } // end if
 448     x0 = p->GetZ(i1); //cout <<"L406 x0="<<x0<<endl;
 449     x1 = p->GetZ(i2); //cout <<"L407 x1="<<x1<<endl;
 450     x2 = p->GetZ(i3); //cout <<"L408 x2="<<x2<<endl;
 451     //
 452     InsidePoint(x0,y0,x1,y1,x2,y2,c,x,y);
 453     q->Z(j1) = x;
 454     if(max) q->Rmax(j1) = y;
 455     else    q->Rmin(j1) = y;
 456     return;
 457 }
 458 //----------------------------------------------------------------------
 459 void AliITSv11Geometry::InsidePoint(Double_t x0,Double_t y0,
 460                                     Double_t x1,Double_t y1,
 461                                     Double_t x2,Double_t y2,Double_t c,
 462                                     Double_t &x,Double_t &y)const{
 463     // Given two intersecting lines defined by the points (x0,y0), (x1,y1) and
 464     // (x1,y1), (x1,y2) {intersecting at (x1,y1)} the point (x,y) a distance
 465     // c away is returned such that two lines a distance c away from the
 466     // lines defined above intersect at (x,y).
 467     // Inputs:
 468     //    Double_t  x0 X point on the first intersecting sets of lines
 469     //    Double_t  y0 Y point on the first intersecting sets of lines
 470     //    Double_t  x1 X point on the first/second intersecting sets of lines
 471     //    Double_t  y1 Y point on the first/second intersecting sets of lines
 472     //    Double_t  x2 X point on the second intersecting sets of lines
 473     //    Double_t  y2 Y point on the second intersecting sets of lines
 474     //    Double_t  c  Distance the two sets of lines are from each other
 475     // Output:
 476     //    Double_t  x  X point for the intersecting sets of parellel lines
 477     //    Double_t  y  Y point for the intersecting sets of parellel lines
 478     // Return:
 479     //    none.
 480     Double_t dx01,dx12,dy01,dy12,r01,r12,m;
 481     dx01 = x0-x1; //cout <<"L410 dx01="<<dx01<<endl;
 482     dx12 = x1-x2; //cout <<"L411 dx12="<<dx12<<endl;
 483     dy01 = y0-y1; //cout <<"L412 dy01="<<dy01<<endl;
 484     dy12 = y1-y2; //cout <<"L413 dy12="<<dy12<<endl;
 485     r01  = TMath::Sqrt(dy01*dy01+dx01*dx01); //cout <<"L414 r01="<<r01<<endl;
 486     r12  = TMath::Sqrt(dy12*dy12+dx12*dx12); //cout <<"L415 r12="<<r12<<endl;
 487     m = dx12*dy01-dy12*dx01;
 488     if(m*m<DBL_EPSILON){ // m == n
 489         if(dy01==0.0){ // line are =
 490             x = x1+c; //cout <<"L419 x="<<x<<endl;
 491             y = y1; //cout <<"L420 y="<<y<<endl;
 492             return;
 493         }else if(dx01==0.0){
 494             x = x1;
 495             y = y1+c;
 496             return;
 497         }else{ // dx01!=0 and dy01 !=0.
 498             x = x1-0.5*c*r01/dy01; //cout <<"L434 x="<<x<<endl;
 499             y = y1+0.5*c*r01/dx01; //cout <<"L435 y="<<y<<endl;
 500         } // end if
 501         return;
 502     } //
 503     x = x1+c*(dx12*r01-dx01*r12)/m; //cout <<"L442 x="<<x<<endl;
 504     y = y1+c*(dy12*r01-dy01*r12)/m; //cout <<"L443 y="<<y<<endl;
 505     //cout <<"=============================================="<<endl;
 506     return;
 507 }
 508 //----------------------------------------------------------------------
 509 void AliITSv11Geometry:: PrintArb8(const TGeoArb8 *a)const{
 510     // Prints out the content of the TGeoArb8. Usefull for debugging.
 511     // Inputs:
 512     //   TGeoArb8 *a
 513     // Outputs:
 514     //   none.
 515     // Return:
 516     //   none.
 517
 518     if(!GetDebug()) return;
 519     printf("%s",a->GetName());
 520     a->InspectShape();
 521     return;
 522 }
 523 //----------------------------------------------------------------------
 524 void AliITSv11Geometry:: PrintPcon(const TGeoPcon *a)const{
 525     // Prints out the content of the TGeoPcon. Usefull for debugging.
 526     // Inputs:
 527     //   TGeoPcon *a
 528     // Outputs:
 529     //   none.
 530     // Return:
 531     //   none.
 532
 533     if(!GetDebug()) return;
 534     cout << a->GetName() << ": N=" << a->GetNz() << " Phi1=" << a->GetPhi1()
 535          << ", Dphi=" << a->GetDphi() << endl;
 536     cout << "i\t   Z   \t  Rmin \t  Rmax" << endl;
 537     for(Int_t iii=0;iii<a->GetNz();iii++){
 538         cout << iii << "\t" << a->GetZ(iii) << "\t" << a->GetRmin(iii)
 539              << "\t" << a->GetRmax(iii) << endl;
 540     } // end for iii
 541     return;
 542 }
 543 //----------------------------------------------------------------------
 544 void AliITSv11Geometry::PrintTube(const TGeoTube *a)const{
 545     // Prints out the content of the TGeoTube. Usefull for debugging.
 546     // Inputs:
 547     //   TGeoTube *a
 548     // Outputs:
 549     //   none.
 550     // Return:
 551     //   none.
 552
 553     if(!GetDebug()) return;
 554     cout << a->GetName() <<": Rmin="<<a->GetRmin()
 555          <<" Rmax=" <<a->GetRmax()<<" Dz="<<a->GetDz()<<endl;
 556     return;
 557 }
 558 //----------------------------------------------------------------------
 559 void AliITSv11Geometry::PrintTubeSeg(const TGeoTubeSeg *a)const{
 560     // Prints out the content of the TGeoTubeSeg. Usefull for debugging.
 561     // Inputs:
 562     //   TGeoTubeSeg *a
 563     // Outputs:
 564     //   none.
 565     // Return:
 566     //   none.
 567
 568     if(!GetDebug()) return;
 569     cout << a->GetName() <<": Phi1="<<a->GetPhi1()<<
 570         " Phi2="<<a->GetPhi2()<<" Rmin="<<a->GetRmin()
 571          <<" Rmax=" <<a->GetRmax()<<" Dz="<<a->GetDz()<<endl;
 572     return;
 573 }
 574 //----------------------------------------------------------------------
 575 void AliITSv11Geometry::PrintConeSeg(const TGeoConeSeg *a)const{
 576     // Prints out the content of the TGeoConeSeg. Usefull for debugging.
 577     // Inputs:
 578     //   TGeoConeSeg *a
 579     // Outputs:
 580     //   none.
 581     // Return:
 582     //   none.
 583
 584     if(!GetDebug()) return;
 585     cout << a->GetName() <<": Phi1="<<a->GetPhi1()<<
 586         " Phi2="<<a->GetPhi2()<<" Rmin1="<<a->GetRmin1()
 587          <<" Rmax1=" <<a->GetRmax1()<<" Rmin2="<<a->GetRmin2()
 588          <<" Rmax2=" <<a->GetRmax2()<<" Dz="<<a->GetDz()<<endl;
 589     return;
 590 }
 591 //----------------------------------------------------------------------
 592 void AliITSv11Geometry::PrintBBox(const TGeoBBox *a)const{
 593     // Prints out the content of the TGeoBBox. Usefull for debugging.
 594     // Inputs:
 595     //   TGeoBBox *a
 596     // Outputs:
 597     //   none.
 598     // Return:
 599     //   none.
 600
 601     if(!GetDebug()) return;
 602     cout << a->GetName() <<": Dx="<<a->GetDX()<<
 603         " Dy="<<a->GetDY()<<" Dz="<<a->GetDZ() <<endl;
 604     return;
 605 }
 606 //---------------------------------------------------------------------
 607 void AliITSv11Geometry::DrawCrossSection(const TGeoPcon *p,
 608                             Int_t fillc,Int_t fills,
 609                             Int_t linec,Int_t lines,Int_t linew,
 610                             Int_t markc,Int_t marks,Float_t marksize)const{
 611     // Draws a cross sectional view of the TGeoPcon, Primarily for debugging.
 612     // A TCanvas should exist first.
 613     //  Inputs:
 614     //    TGeoPcon  *p  The TGeoPcon to be "drawn"
 615     //    Int_t  fillc  The fill color to be used
 616     //    Int_t  fills  The fill style to be used
 617     //    Int_t  linec  The line color to be used
 618     //    Int_t  lines  The line style to be used
 619     //    Int_t  linew  The line width to be used
 620     //    Int_t  markc  The markder color to be used
 621     //    Int_t  marks  The markder style to be used
 622     //    Float_t marksize The marker size
 623     // Outputs:
 624     //   none.
 625     // Return:
 626     //   none.
 627     Int_t n=0,m=0,i=0;
 628     Double_t *z=0,*r=0;
 629     TPolyMarker *pts=0;
 630     TPolyLine   *line=0;
 631
 632     n = p->GetNz();
 633     if(n<=0) return;
 634     m = 2*n+1;
 635     z = new Double_t[m];
 636     r = new Double_t[m];
 637
 638     for(i=0;i<n;i++){
 639         z[i] = p->GetZ(i);
 640         r[i] = p->GetRmax(i);
 641         z[i+n] = p->GetZ(n-1-i);
 642         r[i+n] = p->GetRmin(n-1-i);
 643     } //  end for i
 644     z[n-1] = z[0];
 645     r[n-1] = r[0];
 646
 647     line = new TPolyLine(n,z,r);
 648     pts  = new TPolyMarker(n,z,r);
 649
 650     line->SetFillColor(fillc);
 651     line->SetFillStyle(fills);
 652     line->SetLineColor(linec);
 653     line->SetLineStyle(lines);
 654     line->SetLineWidth(linew);
 655     pts->SetMarkerColor(markc);
 656     pts->SetMarkerStyle(marks);
 657     pts->SetMarkerSize(marksize);
 658
 659     line->Draw("f");
 660     line->Draw();
 661     pts->Draw();
 662
 663     delete[] z;
 664     delete[] r;
 665
 666     cout<<"Hit Return to continue"<<endl;
 667     cin >> n;
 668     delete line;
 669     delete pts;
 670     return;
 671 }
 672 //______________________________________________________________________
 673 Bool_t AliITSv11Geometry::AngleOfIntersectionWithLine(Double_t x0,Double_t y0,
 674                                                       Double_t x1,Double_t y1,
 675                                                       Double_t xc,Double_t yc,
 676                                                       Double_t rc,Double_t &t0,
 677                                                       Double_t &t1)const{
 678     // Computes the angles, t0 and t1 corresponding to the intersection of
 679     // the line, defined by {x0,y0} {x1,y1}, and the circle, defined by
 680     // its center {xc,yc} and radius r. If the line does not intersect the
 681     // line, function returns kFALSE, otherwise it returns kTRUE. If the
 682     // line is tangent to the circle, the angles t0 and t1 will be the same.
 683     // Inputs:
 684     //   Double_t x0   X of first point defining the line
 685     //   Double_t y0   Y of first point defining the line
 686     //   Double_t x1   X of Second point defining the line
 687     //   Double_t y1   Y of Second point defining the line
 688     //   Double_t xc   X of Circle center point defining the line
 689     //   Double_t yc   Y of Circle center point defining the line
 690     //   Double_t r    radius of circle
 691     // Outputs:
 692     //   Double_t &t0  First angle where line intersects circle
 693     //   Double_t &t1  Second angle where line intersects circle
 694     // Return:
 695     //    kTRUE, line intersects circle, kFALSE line does not intersect circle
 696     //           or the line is not properly defined point {x0,y0} and {x1,y1}
 697     //           are the same point.
 698     Double_t dx,dy,cx,cy,s2,t[4];
 699     Double_t a0,b0,c0,a1,b1,c1,sinthp,sinthm,costhp,costhm;
 700     Int_t i,j;
 701
 702     t0 = 400.0;
 703     t1 = 400.0;
 704     dx = x1-x0;
 705     dy = y1-y0;
 706     cx = xc-x0;
 707     cy = yc-y0;
 708     s2 = dx*dx+dy*dy;
 709     if(s2==0.0) return kFALSE;
 710
 711     a0 = rc*rc*s2;
 712     if(a0==0.0) return kFALSE;
 713     b0 = 2.0*rc*dx*(dx*cy-cx*dy);
 714     c0 = dx*dx*cy*cy-2.0*dy*dx*cy*cx+cx*cx*dy*dy-rc*rc*dy*dy;
 715     c0 = 0.25*b0*b0/(a0*a0)-c0/a0;
 716     if(c0<0.0) return kFALSE;
 717     sinthp = -0.5*b0/a0+TMath::Sqrt(c0);
 718     sinthm = -0.5*b0/a0-TMath::Sqrt(c0);
 719
 720     a1 = rc*rc*s2;
 721     if(a1==0.0) return kFALSE;
 722     b1 = 2.0*rc*dy*(dy*cx-dx*cy);
 723     c1 = dy*dy*cx*cx-2.0*dy*dx*cy*cx+dx*dx*cy*cy-rc*rc*dx*dx;
 724     c1 = 0.25*b1*b1/(a1*a1)-c1/a1;
 725     if(c1<0.0) return kFALSE;
 726     costhp = -0.5*b1/a1+TMath::Sqrt(c1);
 727     costhm = -0.5*b1/a1-TMath::Sqrt(c1);
 728
 729     t[0] = t[1] = t[2] = t[3] = 400.;
 730     a0 = TMath::ATan2(sinthp,costhp); if(a0<0.0) a0 += 2.0*TMath::Pi();
 731     a1 = TMath::ATan2(sinthp,costhm); if(a1<0.0) a1 += 2.0*TMath::Pi();
 732     b0 = TMath::ATan2(sinthm,costhp); if(b0<0.0) b0 += 2.0*TMath::Pi();
 733     b1 = TMath::ATan2(sinthm,costhm); if(b1<0.0) b1 += 2.0*TMath::Pi();
 734     x1 = xc+rc*TMath::Cos(a0);
 735     y1 = yc+rc*TMath::Sin(a0);
 736     s2 = dx*(y1-y0)-dy*(x1-x0);
 737     if(s2*s2<DBL_EPSILON) t[0] = a0*TMath::RadToDeg();
 738     x1 = xc+rc*TMath::Cos(a1);
 739     y1 = yc+rc*TMath::Sin(a1);
 740     s2 = dx*(y1-y0)-dy*(x1-x0);
 741     if(s2*s2<DBL_EPSILON) t[1] = a1*TMath::RadToDeg();
 742     x1 = xc+rc*TMath::Cos(b0);
 743     y1 = yc+rc*TMath::Sin(b0);
 744     s2 = dx*(y1-y0)-dy*(x1-x0);
 745     if(s2*s2<DBL_EPSILON) t[2] = b0*TMath::RadToDeg();
 746     x1 = xc+rc*TMath::Cos(b1);
 747     y1 = yc+rc*TMath::Sin(b1);
 748     s2 = dx*(y1-y0)-dy*(x1-x0);
 749     if(s2*s2<DBL_EPSILON) t[3] = b1*TMath::RadToDeg();
 750     for(i=0;i<4;i++)for(j=i+1;j<4;j++){
 751         if(t[i]>t[j]) {t0 = t[i];t[i] = t[j];t[j] = t0;}
 752     } // end for i,j
 753     t0 = t[0];
 754     t1 = t[1];
 755     //
 756     return kTRUE;
 757 }
 758 //______________________________________________________________________
 759 Double_t AliITSv11Geometry::AngleForRoundedCorners0(Double_t dx,Double_t dy,
 760                                                     Double_t sdr)const{
 761     // Basic function used to determine the ending angle and starting angles
 762     // for rounded corners given the relative distance between the centers
 763     // of the circles and the difference/sum of their radii. Case 0.
 764     // Inputs:
 765     //   Double_t dx    difference in x locations of the circle centers
 766     //   Double_t dy    difference in y locations of the circle centers
 767     //   Double_t sdr   difference or sum of the circle radii
 768     // Outputs:
 769     //   none.
 770     // Return:
 771     //   the angle in Degrees
 772     Double_t a,b;
 773
 774     b = dy*dy+dx*dx-sdr*sdr;
 775     if(b<0.0) Error("AngleForRoundedCorners0",
 776                     "dx^2(%e)+dy^2(%e)-sdr^2(%e)=b=%e<0",dx,dy,sdr,b);
 777     b = TMath::Sqrt(b);
 778     a = -sdr*dy+dx*b;
 779     b = -sdr*dx-dy*b;
 780     return TMath::ATan2(a,b)*TMath::RadToDeg();
 781
 782 }
 783 //______________________________________________________________________
 784 Double_t AliITSv11Geometry::AngleForRoundedCorners1(Double_t dx,Double_t dy,
 785                                                     Double_t sdr)const{
 786     // Basic function used to determine the ending angle and starting angles
 787     // for rounded corners given the relative distance between the centers
 788     // of the circles and the difference/sum of their radii. Case 1.
 789     // Inputs:
 790     //   Double_t dx    difference in x locations of the circle centers
 791     //   Double_t dy    difference in y locations of the circle centers
 792     //   Double_t sdr   difference or sum of the circle radii
 793     // Outputs:
 794     //   none.
 795     // Return:
 796     //   the angle in Degrees
 797     Double_t a,b;
 798
 799     b = dy*dy+dx*dx-sdr*sdr;
 800     if(b<0.0) Error("AngleForRoundedCorners1",
 801                     "dx^2(%e)+dy^2(%e)-sdr^2(%e)=b=%e<0",dx,dy,sdr,b);
 802     b = TMath::Sqrt(b);
 803     a = -sdr*dy-dx*b;
 804     b = -sdr*dx+dy*b;
 805     return TMath::ATan2(a,b)*TMath::RadToDeg();
 806
 807 }
 808 //----------------------------------------------------------------------
 809 void AliITSv11Geometry::AnglesForRoundedCorners(Double_t x0,Double_t y0,
 810                                                 Double_t r0,Double_t x1,
 811                                                 Double_t y1,Double_t r1,
 812                                                 Double_t &t0,Double_t &t1)
 813     const{
 814     // Function to compute the ending angle, for arc 0, and starting angle,
 815     // for arc 1, such that a straight line will connect them with no
 816     // discontinuities.
 817     //Begin_Html
 818     /*
 819       <img src="picts/ITS/AliITSv11Geometry_AnglesForRoundedCorners.gif">
 820      */
 821     //End_Html
 822     // Inputs:
 823     //    Double_t x0  X Coordinate of arc 0 center.
 824     //    Double_t y0  Y Coordinate of arc 0 center.
 825     //    Double_t r0  Radius of curvature of arc 0. For signe see figure.
 826     //    Double_t x1  X Coordinate of arc 1 center.
 827     //    Double_t y1  Y Coordinate of arc 1 center.
 828     //    Double_t r1  Radius of curvature of arc 1. For signe see figure.
 829     // Outputs:
 830     //    Double_t t0  Ending angle of arch 0, with respect to x axis, Degrees.
 831     //    Double_t t1  Starting angle of arch 1, with respect to x axis,
 832     //                 Degrees.
 833     // Return:
 834     //    none.
 835     Double_t t;
 836
 837     if(r0>=0.0&&r1>=0.0) { // Inside to inside    ++
 838         t = AngleForRoundedCorners1(x1-x0,y1-y0,r1-r0);
 839         t0 = t1 = t;
 840         return;
 841     }else if(r0>=0.0&&r1<=0.0){ // Inside to Outside  +-
 842         r1 = -r1; // make positive
 843         t = AngleForRoundedCorners0(x1-x0,y1-y0,r1+r0);
 844         t0 = 180.0 + t;
 845         if(t0<0.0) t += 360.;
 846         if(t<0.0) t += 360.;
 847         t1 = t;
 848         return;
 849     }else if(r0<=0.0&&r1>=0.0){ // Outside to Inside  -+
 850         r0 = - r0; // make positive
 851         t = AngleForRoundedCorners1(x1-x0,y1-y0,r1+r0);
 852         t0 = 180.0 + t;
 853         if(t0>180.) t0 -= 360.;
 854         if(t >180.) t  -= 360.;
 855         t1 = t;
 856         return;
 857     }else if(r0<=0.0&&r1<=0.0) { // Outside to outside --
 858         r0 = -r0; // make positive
 859         r1 = -r1; // make positive
 860         t = AngleForRoundedCorners0(x1-x0,y1-y0,r1-r0);
 861         t0 = t1 = t;
 862         return;
 863     } // end if
 864     return;
 865 }
 866 //----------------------------------------------------------------------
 867 void AliITSv11Geometry::MakeFigure1(Double_t x0,Double_t y0,Double_t r0,
 868                                     Double_t x1,Double_t y1,Double_t r1){
 869     // Function to create the figure discribing how the function
 870     // AnglesForRoundedCorners works.
 871     //
 872     // Inputs:
 873     //    Double_t x0  X Coordinate of arc 0 center.
 874     //    Double_t y0  Y Coordinate of arc 0 center.
 875     //    Double_t r0  Radius of curvature of arc 0. For signe see figure.
 876     //    Double_t x1  X Coordinate of arc 1 center.
 877     //    Double_t y1  Y Coordinate of arc 1 center.
 878     //    Double_t r1  Radius of curvature of arc 1. For signe see figure.
 879     // Outputs:
 880     //    none.
 881     // Return:
 882     //    none.
 883     Double_t t0[4],t1[4],xa0[4],ya0[4],xa1[4],ya1[4],ra0[4],ra1[4];
 884     Double_t xmin,ymin,xmax,ymax,h;
 885     Int_t j;
 886
 887     for(j=0;j<4;j++) {
 888         ra0[j] = r0; if(j%2) ra0[j] = -r0;
 889         ra1[j] = r1; if(j>1) ra1[j] = -r1;
 890         AnglesForRoundedCorners(x0,y0,ra0[j],x1,y1,ra1[j],t0[j],t1[j]);
 891         xa0[j] = TMath::Abs(r0)*CosD(t0[j])+x0;
 892         ya0[j] = TMath::Abs(r0)*SinD(t0[j])+y0;
 893         xa1[j] = TMath::Abs(r1)*CosD(t1[j])+x1;
 894         ya1[j] = TMath::Abs(r1)*SinD(t1[j])+y1;
 895     } // end for j
 896     if(r0<0.0) r0 = -r0;
 897     if(r1<0.0) r1 = -r1;
 898     xmin = TMath::Min(x0 - r0,x1-r1);
 899     ymin = TMath::Min(y0 - r0,y1-r1);
 900     xmax = TMath::Max(x0 + r0,x1+r1);
 901     ymax = TMath::Max(y0 + r0,y1+r1);
 902     for(j=1;j<4;j++) {
 903         xmin = TMath::Min(xmin,xa0[j]);
 904         xmin = TMath::Min(xmin,xa1[j]);
 905         ymin = TMath::Min(ymin,ya0[j]);
 906         ymin = TMath::Min(ymin,ya1[j]);
 907
 908         xmax = TMath::Max(xmax,xa0[j]);
 909         xmax = TMath::Max(xmax,xa1[j]);
 910         ymax = TMath::Max(ymax,ya0[j]);
 911         ymax = TMath::Max(ymax,ya1[j]);
 912     } // end for j
 913     if(xmin<0.0) xmin *= 1.1; else xmin *= 0.9;
 914     if(ymin<0.0) ymin *= 1.1; else ymin *= 0.9;
 915     if(xmax<0.0) xmax *= 0.9; else xmax *= 1.1;
 916     if(ymax<0.0) ymax *= 0.9; else ymax *= 1.1;
 917     j = (Int_t)(500.0*(ymax-ymin)/(xmax-xmin));
 918     TCanvas *can = new TCanvas("AliITSv11Geometry_AnglesForRoundedCorners",
 919                                "Figure for AliITSv11Geometry",500,j);
 920     h = ymax-ymin; if(h<0) h = -h;
 921     can->Range(xmin,ymin,xmax,ymax);
 922     TArc *c0 = new TArc(x0,y0,r0);
 923     TArc *c1 = new TArc(x1,y1,r1);
 924     TLine *line[4];
 925     TArrow *ar0[4];
 926     TArrow *ar1[4];
 927     for(j=0;j<4;j++){
 928         ar0[j] = new TArrow(x0,y0,xa0[j],ya0[j]);
 929         ar1[j] = new TArrow(x1,y1,xa1[j],ya1[j]);
 930         line[j] = new TLine(xa0[j],ya0[j],xa1[j],ya1[j]);
 931         ar0[j]->SetLineColor(j+1);
 932         ar0[j]->SetArrowSize(0.1*r0/h);
 933         ar1[j]->SetLineColor(j+1);
 934         ar1[j]->SetArrowSize(0.1*r1/h);
 935         line[j]->SetLineColor(j+1);
 936     } // end for j
 937     c0->Draw();
 938     c1->Draw();
 939     for(j=0;j<4;j++){
 940         ar0[j]->Draw();
 941         ar1[j]->Draw();
 942         line[j]->Draw();
 943     } // end for j
 944     TText *t = new TText();
 945     t->SetTextSize(0.02);
 946     Char_t txt[100];
 947     sprintf(txt,"(x0=%5.2f,y0=%5.2f)",x0,y0);
 948     t->DrawText(x0,y0,txt);
 949     sprintf(txt,"(x1=%5.2f,y1=%5.2f)",x1,y1);
 950     for(j=0;j<4;j++) {
 951         t->SetTextColor(j+1);
 952         t->DrawText(x1,y1,txt);
 953         sprintf(txt,"r0=%5.2f",ra0[j]);
 954         t->DrawText(0.5*(x0+xa0[j]),0.5*(y0+ya0[j]),txt);
 955         sprintf(txt,"r1=%5.2f",ra1[j]);
 956         t->DrawText(0.5*(x1+xa1[j]),0.5*(y1+ya1[j]),txt);
 957     } // end for j
 958 }