Correct treatment of tracks with pT<pTmin
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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     // Determine the intersection of two lines
45     void IntersectLines(Double_t m, Double_t x0, Double_t y0,
46                         Double_t n, Double_t x1, Double_t y1,
47                         Double_t &xi, Double_t &yi)const;
48     // Determine the intersection of a line and a circle
49     static Bool_t IntersectCircle(Double_t m, Double_t x0, Double_t y0,
50                            Double_t rr, Double_t xc, Double_t yc,
51                                   Double_t &xi1, Double_t &yi1,
52                            Double_t &xi2, Double_t &yi2);
53     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
54     // point x, return the value of y.
55     Double_t Yfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
56                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t x)const;
57     // Given the line, defined by the two points (x0,y0) and (x1,y1) and the
58     // point y, return the value of x.
59     Double_t Xfrom2Points(Double_t x0,Double_t y0,
60                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t y)const;
61     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds Rmax at given z
62     Double_t RmaxFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
63                                     Double_t z)const;
64     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmin) finds Rmin at given z
65     Double_t RminFrom2Points(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
66                                     Double_t z)const;
67     // Give two points in the array ar and az, returns the value r 
68     // corresponding z along the line defined by those two points
69     Double_t RFrom2Points(const Double_t *ar,const Double_t *az,
70                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t z)const;
71     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmin
72     Double_t Zfrom2MinPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
73                                     Double_t r)const;
74     // Given 2 points from a TGeoPcon(z and Rmax) finds z at given Rmax
75     Double_t Zfrom2MaxPoints(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,
76                                     Double_t r)const;
77     // Give two points in the array ar and az, returns the value z 
78     // corresponding r along the line defined by those two points
79     Double_t Zfrom2Points(const Double_t *az,const Double_t *ar,
80                                  Int_t i1,Int_t i2,Double_t r)const;
81     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns r for 
82     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of 
83     // th may be applied.
84     Double_t RmaxFromZpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
85                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
86     Double_t RFromZpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,int ip,
87                                 Double_t tc,Double_t z,Double_t th=0.0)const;
88     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns r for 
89     // a given z, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of 
90     // th may be applied.
91     Double_t RminFromZpCone(const TGeoPcon *p,Int_t ip,Double_t tc,
92                                    Double_t z,Double_t th=0.0)const;
93     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmax) the angle tc returns z for 
94     // a given Rmax, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of 
95     // th may be applied.
96     Double_t ZFromRmaxpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
97                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
98     // General Outer cone Surface equation for z.
99     Double_t ZFromRmaxpCone(const Double_t *ar,const Double_t *az,
100                                    Int_t ip,Double_t tc,Double_t r,
101                                    Double_t th=0.0)const;
102     // Given 1 point from a TGeoPcon(z and Rmin) the angle tc returns z for 
103     // a given Rmin, an offset (distnace perpendicular to line at angle tc) of 
104     // th may be applied.
105     Double_t ZFromRminpCone(const TGeoPcon *p,int ip,Double_t tc,
106                                    Double_t r,Double_t th=0.0)const;
107     // Given two lines defined by the points i1, i2,i3 in the TGeoPcon 
108     // class p that intersect at point p->GetZ(i2) return the point z,r 
109     // that is Cthick away in the TGeoPcon class q. If points i1=i2
110     // and max == kTRUE, then p->GetRmin(i1) and p->GetRmax(i2) are used.
111     // if points i2=i3 and max=kTRUE then points p->GetRmax(i2) and
112     // p->GetRmin(i3) are used. If i2=i3 and max=kFALSE, then p->GetRmin(i2)
113     // and p->GetRmax(i3) are used.
114     void InsidePoint(const TGeoPcon *p,Int_t i1,Int_t i2,Int_t i3,
115                         Double_t Cthick,TGeoPcon *q,Int_t j1,Bool_t max)const;
116     // Given two intersecting lines defined by the points (x0,y0), (x1,y1) and
117     // (x1,y1), (x2,y2) {intersecting at (x1,y1)} the point (x,y) a distance
118     // c away is returned such that two lines a distance c away from the
119     // lines defined above intersect at (x,y).
120      void InsidePoint(Double_t x0,Double_t y0,Double_t x1,Double_t y1,
121                             Double_t x2,Double_t y2,Double_t c,
122                             Double_t &x,Double_t &y)const;
123     // Given a initial point z0,r0, the initial angle theta0, and the radius
124     // of curvature, returns the point z1, r1 at the angle theta1. Theta
125     // measured from the r axis in the clock wise direction [degrees].
126     void RadiusOfCurvature(Double_t rc,Double_t theta0,Double_t z0,
127                            Double_t r0,Double_t theta1,Double_t &z1,
128                            Double_t &r1)const;
129     //
130     // Output functions for debugging
131     //
132     // Prints out the contents of the TGeoArb8
133     void PrintArb8(const TGeoArb8 *a) const;
134     // Prints out the contents of the TGeoPcon
135     void PrintPcon(const TGeoPcon *a) const;
136     // Prints out the contents of the TGeoTube
137     void PrintTube(const TGeoTube *a) const;
138     // Prints out the contents of the TGeoTubeSeg
139     void PrintTubeSeg(const TGeoTubeSeg *a) const;
140     // Prints out the contents of the TGeoConeSeg
141     void PrintConeSeg(const TGeoConeSeg *a) const;
142     // Prints out the contents of the TGeoBBox
143     void PrintBBox(const TGeoBBox *a) const;
144     // Draws a 2D crossection of the TGeoPcon r,z section
145     void DrawCrossSection(const TGeoPcon *p,Int_t fillc=7,Int_t fills=4050,
146                           Int_t linec=3,Int_t lines=1,Int_t linew=4,
147                           Int_t markc=2,Int_t marks=4,
148                           Float_t marksize=1.0) const;
149     // Compute the angles where a line intersects a circle.
150     Bool_t AngleOfIntersectionWithLine(Double_t x0,Double_t y0,
151                                        Double_t x1,Double_t y1,
152                                        Double_t xc,Double_t yc,
153                                        Double_t rc,Double_t &t0,
154                                        Double_t &t1)const;
155     void AnglesForRoundedCorners(Double_t x0,Double_t y0,Double_t r0,
156                                  Double_t x1,Double_t y1,Double_t r1,
157                                  Double_t &t0,Double_t &t1)const;
158     // Define a general CreateMaterials function here so that if
159     // any specific subdetector does not define it this null function
160     // will due. This function is not declaired const so that a sub-
161     // detector's version may use class variables if they wish.
162     void CreateDefaultMaterials();
163     virtual void CreateMaterials(){};
164     // Function to create figure needed for this class' documentation
165     void MakeFigure1(Double_t x0=0.0,Double_t y0=0.0,Double_t r0=2.0,
166                      Double_t x1=-4.0,Double_t y1=-2.0,Double_t r1=1.0);
167   protected:
168
169     // Units, Convert from k?? to cm,degree,GeV,seconds,
170     static const Double_t fgkmicron; // Convert micron to TGeom's cm.
171     static const Double_t fgkmm; // Convert mm to TGeom's cm.
172     static const Double_t fgkcm; // Convert cm to TGeom's cm.
173     static const Double_t fgkDegree; //Convert degrees to TGeom's degrees
174     static const Double_t fgkRadian; //To Radians
175     static const Double_t fgkgcm3;   // Density in g/cm^3
176     static const Double_t fgkKgm3;   // Density in kg/m^3
177     static const Double_t fgkKgdm3;   // Density in kg/dm^3
178     static const Double_t fgkCelsius; // Temperature in degrees Celcius
179     static const Double_t fgkPascal;  // Preasure in Pascal
180     static const Double_t fgkKPascal;  // Preasure in KPascal
181     static const Double_t fgkeV;  // Energy in eV
182     static const Double_t fgkKeV;  // Energy in KeV
183     static const Double_t fgkMeV;  // Energy in MeV
184     static const Double_t fgkGeV;  // Energy in GeV
185
186   private:
187     Double_t AngleForRoundedCorners0(Double_t dx,Double_t dy,
188                                      Double_t sdr)const;
189     Double_t AngleForRoundedCorners1(Double_t dx,Double_t dy,
190                                      Double_t sdr)const;
191     Int_t fDebug; //! Debug flag/level
192     ClassDef(AliITSv11Geometry,1) // Base class for ITS v11 geometry
193 };
194
195 #endif