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 #include <AliLog.h>
  15 class TGeoArb8;
  16 class TGeoPcon;
  17 class TGeoTube;
  18 class TGeoTubeSeg;
  19 class TGeoConeSeg;
  20 class TGeoBBox;
  21
  22 class AliITSv11Geometry : public TObject {
  23   public:
  24     AliITSv11Geometry():fDebug(AliDebugLevel()) {};
  25     AliITSv11Geometry(Int_t debug):fDebug(debug) {};
  26     virtual ~AliITSv11Geometry(){};
  27     //
  28     // Sets the debug flag for debugging output
  29     void SetDebug(Int_t level=5){fDebug=level;}
  30     // Clears the debug flag so no debugging output will be generated
  31     void SetNoDebug(){fDebug=0;}
  32     // Returns the debug flag value
  33     Bool_t GetDebug(Int_t level=1)const {return fDebug>=level;}
  34     //
  35     // Static functions
  36     //
  37     // Define Trig functions for use with degrees (standerd TGeo angles).
  38     // Sine function
  39     Double_t SinD(Double_t deg)const{return TMath::Sin(deg*TMath::DegToRad());}
  40     // Cosine function
  41     Double_t CosD(Double_t deg)const{return TMath::Cos(deg*TMath::DegToRad());}
  42     // Tangent function
  43     Double_t TanD(Double_t deg)const{return TMath::Tan(deg*TMath::DegToRad());}
  44     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
  45     // point x, return the value of y.
  46     Double_t Yfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  47                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t x)const;
  48     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
  49     // point y, return the value of x.
  50     Double_t Xfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
  51                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t y)const;
  52     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds Rmax at given z
  53     Double_t RmaxFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  54                                     Double_t z)const;
  55     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmin) finds Rmin at given z
  56     Double_t RminFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  57                                     Double_t z)const;
  58     // Give two points in the array ar and az, returns the value r
  59     // corresponding z along the line defined by those two points
  60     Double_t RFrom2Points(const Double_t *ar,const Double_t *az,
  61                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t z)const;
  62     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmin
  63     Double_t Zfrom2MinPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  64                                     Double_t r)const;
  65     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmax
  66     Double_t Zfrom2MaxPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
  67                                     Double_t r)const;
  68     // Give two points in the array ar and az, returns the value z
  69     // corresponding r along the line defined by those two points
  70     Double_t Zfrom2Points(const Double_t *az,const Double_t *ar,
  71                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t r)const;
  72     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns r for
  73     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  74     // th may be applied.
  75     Double_t RmaxFromZpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  76                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  77     Double_t RFromZpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,int ip,
  78                                 Double_t tc,Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  79     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns r for
  80     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  81     // th may be applied.
  82     Double_t RminFromZpCone(const TGeoPcon *p,Int_t ip,Double_t tc,
  83                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
  84     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns z for
  85     // a given Rmax, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  86     // th may be applied.
  87     Double_t ZFromRmaxpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  88                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
  89     // General Outer cone Surface equation for z.
  90     Double_t ZFromRmaxpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,
  91                                    Int_t ip,Double_t tc,Double_t r,
  92                                    Double_t th=0.0)const;
  93     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns z for
  94     // a given Rmin, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of
  95     // th may be applied.
  96     Double_t ZFromRminpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
  97                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
  98     // Given two lines defined by the points i1, i2,i3 in the TGeoPcon
  99     // class p that intersect at point p->GetZ(i2) return the point z,r
 100     // that is Cthick away in the TGeoPcon class q. If points i1=i2
 101     // and max == kTRUE, then p->GetRmin(i1) and p->GetRmax(i2) are used.
 102     // if points i2=i3 and max=kTRUE then points p->GetRmax(i2) and
 103     // p->GetRmin(i3) are used. If i2=i3 and max=kFALSE, then p->GetRmin(i2)
 104     // and p->GetRmax(i3) are used.
 105     void InsidePoint(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,Int_t i3,
 106                         Double_t Cthick,TGeoPcon *q,Int_t j1,Bool_t max)const;
 107     // Given two intersecting lines defined by the points (x0,y0), (x1,y1) and
 108     // (x1,y1), (x2,y2) {intersecting at (x1,y1)} the point (x,y) a distance
 109     // c away is returned such that two lines a distance c away from the
 110     // lines defined above intersect at (x,y).
 111      void InsidePoint(Double_t x0,Double_t y0,Double_t x1,Double_t y1,
 112                             Double_t x2,Double_t y2,Double_t c,
 113                             Double_t &x,Double_t &y)const;
 114     // Given a initial point z0,r0, the initial angle theta0, and the radius
 115     // of curvature, returns the point z1, r1 at the angle theta1. Theta
 116     // measured from the r axis in the clock wise direction [degrees].
 117     void RadiusOfCurvature(Double_t rc,Double_t theta0,Double_t z0,
 118                            Double_t r0,Double_t theta1,Double_t &z1,
 119                            Double_t &r1)const;
 120     //
 121     // Output functions for debugging
 122     //
 123     // Prints out the contents of the TGeoArb8
 124     void PrintArb8(const TGeoArb8 *a) const;
 125     // Prints out the contents of the TGeoPcon
 126     void PrintPcon(const TGeoPcon *a) const;
 127     // Prints out the contents of the TGeoTube
 128     void PrintTube(const TGeoTube *a) const;
 129     // Prints out the contents of the TGeoTubeSeg
 130     void PrintTubeSeg(const TGeoTubeSeg *a) const;
 131     // Prints out the contents of the TGeoConeSeg
 132     void PrintConeSeg(const TGeoConeSeg *a) const;
 133     // Prints out the contents of the TGeoBBox
 134     void PrintBBox(const TGeoBBox *a) const;
 135     // Draws a 2D crossection of the TGeoPcon r,z section
 136     void DrawCrossSection(const TGeoPcon *p,Int_t fillc=7,Int_t fills=4050,
 137                           Int_t linec=3,Int_t lines=1,Int_t linew=4,
 138                           Int_t markc=2,Int_t marks=4,
 139                           Float_t marksize=1.0) const;
 140     // Compute the angles where a line intersects a circle.
 141     Bool_t AngleOfIntersectionWithLine(Double_t x0,Double_t y0,
 142                                        Double_t x1,Double_t y1,
 143                                        Double_t xc,Double_t yc,
 144                                        Double_t rc,Double_t &t0,
 145                                        Double_t &t1)const;
 146     void AnglesForRoundedCorners(Double_t x0,Double_t y0,Double_t r0,
 147                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t r1,
 148                                  Double_t &t0,Double_t &t1)const;
 149     // Define a general CreateMaterials function here so that if
 150     // any specific subdetector does not define it this null function
 151     // will due. This function is not declaired const so that a sub-
 152     // detector's version may use class variables if they wish.
 153     void CreateDefaultMaterials();
 154     virtual void CreateMaterials(){};
 155     // Function to create figure needed for this class' documentation
 156     void MakeFigure1(Double_t x0=0.0,Double_t y0=0.0,Double_t r0=2.0,
 157                      Double_t x1=-4.0,Double_t y1=-2.0,Double_t r1=1.0);
 158   protected:
 159
 160     // Units, Convert from k?? to cm,degree,GeV,seconds,
 161     static const Double_t fgkmicron; // Convert micron to TGeom's cm.
 162     static const Double_t fgkmm; // Convert mm to TGeom's cm.
 163     static const Double_t fgkcm; // Convert cm to TGeom's cm.
 164     static const Double_t fgkDegree; //Convert degrees to TGeom's degrees
 165     static const Double_t fgkRadian; //To Radians
 166     static const Double_t fgkgcm3;   // Density in g/cm^3
 167     static const Double_t fgkKgm3;   // Density in kg/m^3
 168     static const Double_t fgkKgdm3;   // Density in kg/dm^3
 169     static const Double_t fgkCelsius; // Temperature in degrees Celcius
 170     static const Double_t fgkPascal;  // Preasure in Pascal
 171     static const Double_t fgkKPascal;  // Preasure in KPascal
 172     static const Double_t fgkeV;  // Energy in eV
 173     static const Double_t fgkKeV;  // Energy in KeV
 174     static const Double_t fgkMeV;  // Energy in MeV
 175     static const Double_t fgkGeV;  // Energy in GeV
 176
 177   private:
 178     Double_t AngleForRoundedCorners0(Double_t dx,Double_t dy,
 179                                      Double_t sdr)const;
 180     Double_t AngleForRoundedCorners1(Double_t dx,Double_t dy,
 181                                      Double_t sdr)const;
 182     Int_t fDebug; //! Debug flag/level
 183     ClassDef(AliITSv11Geometry,1) // Base class for ITS v11 geometry
 184 };
 185
 186 #endif