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