MUON/AliMUONGeometryMisAligner.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *      SigmaEffect_thetadegrees                                          *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17 //
  18 // Class AliMUONGeometryMisAligner
  19 // ----------------------------
  20 // Class for misalignment of geometry transformations
  21 //
  22 // Author:Bruce Becker
  23
  24 //__________________________________________________________________
  25 //
  26 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27 //This performs the misalignment on an existing muon arm geometry
  28 //  based on the standard definition of the detector elements in
  29 //  $ALICE_ROOT/MUON/data
  30 //
  31 //  --> User has to specify the magnitude of the alignments, in the Cartesian
  32 //  co-ordiantes (which are used to apply translation misalignments) and in the
  33 //  spherical co-ordinates (which are used to apply angular displacements)
  34 //  --> If the constructor is used with no arguments, user has to set
  35 //  misalignment ranges by hand using the methods :
  36 //  SetApplyMisAlig, SetMaxCartMisAlig, SetMaxAngMisAlig, SetXYAngMisAligFactor
  37 //  (last method takes account of the fact that the misalingment is greatest in
  38 //  the XY plane, since the detection elements are fixed to a support structure
  39 //  in this plane. Misalignments in the XZ and YZ plane will be very small
  40 //  compared to those in the XY plane, which are small already - of the order
  41 //  of microns)
  42
  43 //  Note : If the detection elements are allowed to be misaligned in all
  44 //  directions, this has consequences for the alignment algorithm
  45 //  (AliMUONAlignment), which needs to know the number of free parameters.
  46 //  Eric only allowed 3 :  x,y,theta_xy, but in principle z and the other
  47 //  two angles are alignable as well.
  48
  49 #include "AliMUONGeometryMisAligner.h"
  50 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  51 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  52 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  53 #include "AliMUONGeometryStore.h"
  54 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  55
  56 #include "AliLog.h"
  57
  58 #include <TGeoManager.h>
  59 #include <Riostream.h>
  60 #include <TObjArray.h>
  61 #include <TSystem.h>
  62 #include <TMath.h>
  63 #include <TRandom.h>
  64
  65 #include <sstream>
  66
  67 ClassImp(AliMUONGeometryMisAligner)
  68 //______________________________________________________________________________
  69 AliMUONGeometryMisAligner::AliMUONGeometryMisAligner(Double_t cartMisAlig, Double_t angMisAlig)
  70 :TObject(), fDisplacementGenerator(0)
  71 {
  72   /// Standard constructor
  73   fMaxCartMisAlig = cartMisAlig;        // 0.5 mm. Perhaps this should go into AliMUONConstants.h ?
  74   fMaxAngMisAlig = angMisAlig;
  75   fXYAngMisAligFactor = 1.0;
  76   fDisplacementGenerator = new TRandom(0);
  77 }
  78
  79 //_____________________________________________________________________________
  80 AliMUONGeometryMisAligner::AliMUONGeometryMisAligner()
  81 :TObject(), fDisplacementGenerator(0)
  82 {
  83 /// Default constructor
  84 }
  85
  86 //______________________________________________________________________________
  87 AliMUONGeometryMisAligner::
  88 AliMUONGeometryMisAligner(const AliMUONGeometryMisAligner & right):
  89 TObject(right)
  90 {
  91   /// Copy constructor (not implemented)
  92
  93   AliFatal("Copy constructor not provided.");
  94 }
  95
  96 //______________________________________________________________________________
  97 AliMUONGeometryMisAligner::~AliMUONGeometryMisAligner()
  98 {
  99 /// Destructor
 100
 101   delete fDisplacementGenerator;
 102 }
 103
 104 //______________________________________________________________________________
 105 AliMUONGeometryMisAligner & AliMUONGeometryMisAligner::
 106 operator=(const AliMUONGeometryMisAligner & right)
 107 {
 108   /// Assignement operator (not implemented)
 109
 110   // check assignement to self
 111   if (this == &right)
 112     return *this;
 113
 114   AliFatal("Assignement operator not provided.");
 115
 116   return *this;
 117 }
 118
 119 //_________________________________________________________________________
 120 void
 121 AliMUONGeometryMisAligner::SetXYAngMisAligFactor(Double_t factor)
 122 {
 123   /// Set factor
 124
 125   if (TMath::Abs(factor) > 1.0 && factor > 0.)
 126     fXYAngMisAligFactor = factor;
 127   else
 128     AliError(Form("Invalid factor, %d", factor));
 129 }
 130
 131 //_________________________________________________________________________
 132 TGeoCombiTrans AliMUONGeometryMisAligner::MisAlign(const TGeoCombiTrans & transform) const
 133 {
 134   /// Misalign given transformation and return the misaligned transformation
 135
 136   Double_t cartMisAlig[3] = {0,0,0};
 137   Double_t angMisAlig[3] = {0,0,0};
 138   const Double_t *trans = transform.GetTranslation();
 139   TGeoRotation *rot;
 140   // check if the rotation we obtain is not NULL
 141   if (transform.GetRotation())
 142     {
 143       rot = transform.GetRotation();
 144     }
 145   else
 146     {
 147       rot = new TGeoRotation("rot");
 148     }                   // default constructor.
 149
 150   cartMisAlig[0] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxCartMisAlig, fMaxCartMisAlig);
 151   cartMisAlig[1] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxCartMisAlig, fMaxCartMisAlig);
 152   cartMisAlig[2] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxCartMisAlig, fMaxCartMisAlig);
 153
 154   TGeoTranslation newTrans(cartMisAlig[0] + trans[0], cartMisAlig[1] + trans[1], cartMisAlig[2] + trans[2]);
 155
 156   /*
 157     misalign the centre of the local transformation
 158     rotation axes :
 159     fAngMisAlig[1,2,3] = [x,y,z]
 160     Assume that misalignment about the x and y axes (misalignment of z plane)
 161     is much smaller, since the entire detection plane has to be moved (the
 162     detection elements are on a support structure), while rotation of the x-y
 163     plane is more free.
 164   */
 165
 166   angMisAlig[0] = fDisplacementGenerator->Uniform(fXYAngMisAligFactor * fMaxAngMisAlig,  1.0 * fMaxAngMisAlig);
 167   angMisAlig[1] =    fDisplacementGenerator->Uniform(fXYAngMisAligFactor * fMaxAngMisAlig, 1.0 * fMaxAngMisAlig);
 168   angMisAlig[2] = fDisplacementGenerator->Uniform(-1. * fMaxAngMisAlig, fMaxAngMisAlig);        // degrees
 169   AliInfo(Form("Rotated by %f about Z axis.", angMisAlig[2]));
 170   rot->RotateX(angMisAlig[0]);
 171   rot->RotateY(angMisAlig[1]);
 172   rot->RotateZ(angMisAlig[2]);
 173
 174   return TGeoCombiTrans(newTrans, *rot);
 175 }
 176
 177
 178 //______________________________________________________________________
 179 AliMUONGeometryTransformer *
 180 AliMUONGeometryMisAligner::MisAlign(const AliMUONGeometryTransformer *
 181                                  transformer, Bool_t verbose)
 182 {
 183   /////////////////////////////////////////////////////////////////////
 184   //   Takes the internal geometry module transformers, copies them
 185   // and gets the Detection Elements from them.
 186   // Calculates misalignment parameters and applies these
 187   // to the local transform of the Detection Element
 188   // Obtains the global transform by multiplying the module transformer
 189   // transformation with the local transformation
 190   // Applies the global transform to a new detection element
 191   // Adds the new detection element to a new module transformer
 192   // Adds the new module transformer to a new geometry transformer
 193   // Returns the new geometry transformer
 194
 195
 196   AliMUONGeometryTransformer *newGeometryTransformer =
 197     new AliMUONGeometryTransformer(kTRUE);
 198   for (Int_t iMt = 0; iMt < transformer->GetNofModuleTransformers(); iMt++)
 199     {                           // module transformers
 200
 201       const AliMUONGeometryModuleTransformer *kModuleTransformer =
 202         transformer->GetModuleTransformer(iMt, true);
 203
 204       AliMUONGeometryModuleTransformer *newModuleTransformer =
 205         new AliMUONGeometryModuleTransformer(iMt);
 206       newGeometryTransformer->AddModuleTransformer(newModuleTransformer);
 207
 208       TGeoCombiTrans moduleTransform =
 209         TGeoCombiTrans(*kModuleTransformer->GetTransformation());
 210       TGeoCombiTrans *newModuleTransform = new TGeoCombiTrans(moduleTransform);
 211               // same module transform as the previous one
 212               // no mis align object created
 213       newModuleTransformer->SetTransformation(moduleTransform);
 214
 215       AliMUONGeometryStore *detElements =
 216         kModuleTransformer->GetDetElementStore();
 217
 218       if (verbose)
 219         AliInfo(Form
 220                 ("%i DEs in old GeometryStore  %i",
 221                  detElements->GetNofEntries(), iMt));
 222
 223       for (Int_t iDe = 0; iDe < detElements->GetNofEntries(); iDe++)
 224         {                       // detection elements.
 225           AliMUONGeometryDetElement *detElement =
 226             (AliMUONGeometryDetElement *) detElements->GetEntry(iDe);
 227           if (!detElement)
 228             AliFatal("Detection element not found.");
 229
 230           /// make a new detection element
 231           AliMUONGeometryDetElement *newDetElement =
 232             new AliMUONGeometryDetElement(detElement->GetId(),
 233                                           detElement->GetVolumePath());
 234
 235           // local transformation of this detection element.
 236           TGeoCombiTrans localTransform
 237             = TGeoCombiTrans(*detElement->GetLocalTransformation());
 238           TGeoCombiTrans newLocalTransform = MisAlign(localTransform);
 239           newDetElement->SetLocalTransformation(newLocalTransform);
 240
 241           // global transformation
 242           TGeoHMatrix newGlobalTransform =
 243             AliMUONGeometryBuilder::Multiply(*newModuleTransform,
 244                                               newLocalTransform);
 245           newDetElement->SetGlobalTransformation(newGlobalTransform);
 246
 247           // add this det element to module
 248           newModuleTransformer->GetDetElementStore()->Add(newDetElement->GetId(),
 249                                                           newDetElement);
 250           // Get delta transformation:
 251           // Tdelta = Tnew * Told.inverse
 252           TGeoHMatrix  deltaTransform
 253             = AliMUONGeometryBuilder::Multiply(
 254                 newGlobalTransform,
 255                 detElement->GetGlobalTransformation()->Inverse());
 256
 257           // Create mis alignment matrix
 258           newGeometryTransformer
 259             ->AddMisAlignDetElement(detElement->GetId(), deltaTransform);
 260         }
 261       if (verbose)
 262         AliInfo(Form("Added module transformer %i to the transformer", iMt));
 263       newGeometryTransformer->AddModuleTransformer(newModuleTransformer);
 264     }
 265   return newGeometryTransformer;
 266 }
 267
 268
 269
 270