ITS/AliITSv11Geometry.h

   1 #ifndef ALIITSV11GEOMETRY_H
   2 #define ALIITSV11GEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /*
   7   $Id$
   8  */
   9
  10 /*
  11   Base class for defining large parts of the ITS geometry, v11.
  12  */
  13 #include <TObject.h>
  14 class TGeoArb8;
  15 class TGeoPcon;
  16 class TGeoTube;
  17 class TGeoTubeSeg;
  18 class TGeoConeSeg;
  19 class TGeoBBox;
  20
  21 class AliITSv11Geometry : public TObject {
  22   public:
  23     AliITSv11Geometry():fDebug(kTRUE) {};
  24     AliITSv11Geometry(Bool_t debug):fDebug(debug) {};
  25     virtual ~AliITSv11Geometry(){};
  26     //
  27     // Sets the debug flag for debugging output
  28     void SetDebug(Int_t level=5){fDebug=level;}
  29     // Clears the debug flag so no debugging output will be generated
  30     void SetNoDebug(){fDebug=0;}
  31     // Returns the debug flag value
  32     Bool_t GetDebug(Int_t level=1)const {return fDebug>=level;}
  33     //
  34     // Static functions
  35     //
  36     // Define Trig functions for use with degrees (standerd TGeo angles).
  37     // Sine function
  38     Double_t SinD(Double_t deg)const{return TMath::Sin(deg*TMath::DegToRad());}
  39     // Cosine function
  40     Double_t CosD(Double_t deg)const{return TMath::Cos(deg*TMath::DegToRad());}
  41     // Tangent function
  42     Double_t TanD(Double_t deg)const{return TMath::Tan(deg*TMath::DegToRad());}
  43     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
  44     // point x, return the value of y.
  45     Double_t Yfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  46                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t x)const;
  47     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
  48     // point y, return the value of x.
  49     Double_t Xfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  50                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t y)const;
  51     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds Rmax at given z
  52     Double_t RmaxFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  53                                     Double_t z)const;
  54     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmin) finds Rmin at given z
  55     Double_t RminFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  56                                     Double_t z)const;
  57     // Give two points in the array ar and az, returns the value r
  58     // corresponding z along the line defined by those two points
  59     Double_t RFrom2Points(const Double_t *ar,const Double_t *az,
  60                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t z)const;
  61     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmin
  62     Double_t Zfrom2MinPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  63                                     Double_t r)const;
  64     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmax
  65     Double_t Zfrom2MaxPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  66                                     Double_t r)const;
  67     // Give two points in the array ar and az, returns the value z
  68     // corresponding r along the line defined by those two points
  69     Double_t Zfrom2Points(const Double_t *az,const Double_t *ar,
  70                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t r)const;
  71     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns r for
  72     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  73     // th may be applied.
  74     Double_t RmaxFromZpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  75                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  76     Double_t RFromZpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,int ip,
  77                                 Double_t tc,Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  78     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns r for
  79     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  80     // th may be applied.
  81     Double_t RminFromZpCone(const TGeoPcon *p,Int_t ip,Double_t tc,
  82                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  83     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns z for
  84     // a given Rmax, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  85     // th may be applied.
  86     Double_t ZFromRmaxpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  87                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
  88     // General Outer cone Surface equation for z.
  89     Double_t ZFromRmaxpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,
  90                                    Int_t ip,Double_t tc,Double_t r,
  91                                    Double_t th=0.0)const;
  92     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns z for
  93     // a given Rmin, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  94     // th may be applied.
  95     Double_t ZFromRminpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  96                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
  97     // Given two lines defined by the points i1, i2,i3 in the TGeoPcon
  98     // class p that intersect at point p->GetZ(i2) return the point z,r
  99     // that is Cthick away in the TGeoPcon class q. If points i1=i2
 100     // and max == kTRUE, then p->GetRmin(i1) and p->GetRmax(i2) are used.
 101     // if points i2=i3 and max=kTRUE then points p->GetRmax(i2) and
 102     // p->GetRmin(i3) are used. If i2=i3 and max=kFALSE, then p->GetRmin(i2)
 103     // and p->GetRmax(i3) are used.
 104     void InsidePoint(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,Int_t i3,
 105                         Double_t Cthick,TGeoPcon *q,Int_t j1,Bool_t max)const;
 106     // Given two intersecting lines defined by the points (x0,y0), (x1,y1) and
 107     // (x1,y1), (x1,y2) {intersecting at (x1,y1)} the point (x,y) a distance
 108     // c away is returned such that two lines a distance c away from the
 109     // lines defined above intersect at (x,y).
 110      void InsidePoint(Double_t x0,Double_t y0,Double_t x1,Double_t y1,
 111                             Double_t x2,Double_t y2,Double_t c,
 112                             Double_t &x,Double_t &y)const;
 113     // Given a initial point z0,r0, the initial angle theta0, and the radius
 114     // of curvature, returns the point z1, r1 at the angle theta1. Theta
 115     // measured from the r axis in the clock wise direction [degrees].
 116     void RadiusOfCurvature(Double_t rc,Double_t theta0,Double_t z0,
 117                            Double_t r0,Double_t theta1,Double_t &z1,
 118                            Double_t &r1)const;
 119     //
 120     // Output functions for debugging
 121     //
 122     // Prints out the contents of the TGeoArb8
 123     void PrintArb8(const TGeoArb8 *a) const;
 124     // Prints out the contents of the TGeoPcon
 125     void PrintPcon(const TGeoPcon *a) const;
 126     // Prints out the contents of the TGeoTube
 127     void PrintTube(const TGeoTube *a) const;
 128     // Prints out the contents of the TGeoTubeSeg
 129     void PrintTubeSeg(const TGeoTubeSeg *a) const;
 130     // Prints out the contents of the TGeoConeSeg
 131     void PrintConeSeg(const TGeoConeSeg *a) const;
 132     // Prints out the contents of the TGeoBBox
 133     void PrintBBox(const TGeoBBox *a) const;
 134     // Draws a 2D crossection of the TGeoPcon r,z section
 135     void DrawCrossSection(const TGeoPcon *p,Int_t fillc=7,Int_t fills=4050,
 136                           Int_t linec=3,Int_t lines=1,Int_t linew=4,
 137                           Int_t markc=2,Int_t marks=4,
 138                           Float_t marksize=1.0) const;
 139     // Compute the angles where a line intersects a circle.
 140     Bool_t AngleOfIntersectionWithLine(Double_t x0,Double_t y0,
 141                                        Double_t x1,Double_t y1,
 142                                        Double_t xc,Double_t yc,
 143                                        Double_t rc,Double_t &t0,
 144                                        Double_t &t1)const;
 145     void AnglesForRoundedCorners(Double_t x0,Double_t y0,Double_t r0,
 146                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t r1,
 147                                  Double_t &t0,Double_t &t1)const;
 148     // Function to create figure needed for this class' documentation
 149      void MakeFigure1(Double_t x0=0.0,Double_t y0=0.0,Double_t r0=2.0,
 150                       Double_t x1=-4.0,Double_t y1=-2.0,Double_t r1=1.0);
 151   protected:
 152
 153     // Units, Convert from k?? to cm,degree,GeV,seconds,
 154     static const Double_t fgkmicron; // Convert micron to TGeom's cm.
 155     static const Double_t fgkmm; // Convert mm to TGeom's cm.
 156     static const Double_t fgkcm; // Convert cm to TGeom's cm.
 157     static const Double_t fgkDegree; //Convert degrees to TGeom's degrees
 158     static const Double_t fgkRadian; //To Radians
 159
 160   private:
 161     Double_t AngleForRoundedCorners0(Double_t dx,Double_t dy,
 162                                      Double_t sdr)const;
 163     Double_t AngleForRoundedCorners1(Double_t dx,Double_t dy,
 164                                      Double_t sdr)const;
 165     Int_t fDebug; //! Debug flag/level
 166     ClassDef(AliITSv11Geometry,1) // Base class for ITS v11 geometry
 167 };
 168
 169 #endif