MUON/AliMUONGeometryTransformer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *      SigmaEffect_thetadegrees                                                                  *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpeateose. It is      *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17 //
  18 // Class AliMUONGeometryTransformer
  19 // ----------------------------
  20 // Top container class for geometry transformations
  21 //
  22 // Author: Ivana Hrivnacova, IPN Orsay
  23
  24 #include <sstream>
  25
  26 #include <Riostream.h>
  27 #include <TSystem.h>
  28
  29 #include "AliLog.h"
  30
  31 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  32 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  33 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  34 #include "AliMUONGeometryDEIndexing.h"
  35 #include "AliMUONGeometryStore.h"
  36 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  37
  38
  39 ClassImp(AliMUONGeometryTransformer)
  40
  41 //______________________________________________________________________________
  42 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer(Bool_t isOwner)
  43   : TObject(),
  44     fModuleTransformers(0)
  45 {
  46 /// Standard constructor
  47
  48   // Create array for geometry modules
  49   fModuleTransformers = new TObjArray();
  50   fModuleTransformers->SetOwner(isOwner);
  51 }
  52
  53 //______________________________________________________________________________
  54 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer()
  55   : TObject(),
  56     fModuleTransformers(0)
  57 {
  58 /// Default constructor
  59 }
  60
  61 //______________________________________________________________________________
  62 AliMUONGeometryTransformer::AliMUONGeometryTransformer(
  63                                    const AliMUONGeometryTransformer& right)
  64   : TObject(right)
  65 {
  66 /// Copy constructor (not implemented)
  67
  68   AliFatal("Copy constructor not provided.");
  69 }
  70
  71 //______________________________________________________________________________
  72 AliMUONGeometryTransformer::~AliMUONGeometryTransformer()
  73 {
  74 /// Destructor
  75
  76   delete fModuleTransformers;
  77 }
  78
  79 //______________________________________________________________________________
  80 AliMUONGeometryTransformer&
  81 AliMUONGeometryTransformer::operator=(const AliMUONGeometryTransformer& right)
  82 {
  83 /// Assignement operator (not implemented)
  84
  85   // check assignement to self
  86   if (this == &right) return *this;
  87
  88   AliFatal("Assignement operator not provided.");
  89
  90   return *this;
  91 }
  92
  93 //
  94 // private methods
  95 //
  96
  97 //_____________________________________________________________________________
  98 AliMUONGeometryModuleTransformer*
  99 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerNonConst(
 100                                           Int_t index, Bool_t warn) const
 101 {
 102 /// Return the geometry module specified by index
 103
 104   if (index < 0 || index >= fModuleTransformers->GetEntriesFast()) {
 105     if (warn) {
 106       AliWarningStream()
 107         << "Index: " << index << " outside limits" << std::endl;
 108     }
 109     return 0;
 110   }
 111
 112   return (AliMUONGeometryModuleTransformer*) fModuleTransformers->At(index);
 113 }
 114
 115 //______________________________________________________________________________
 116 TString  AliMUONGeometryTransformer::ComposePath(const TString& volName,
 117                                                  Int_t copyNo) const
 118 {
 119 // Compose path from given volName and copyNo
 120 // ---
 121
 122   TString path(volName);
 123   path += ".";
 124   path += copyNo;
 125
 126   return path;
 127 }
 128
 129 //______________________________________________________________________________
 130 TGeoHMatrix AliMUONGeometryTransformer::GetTransform(
 131                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 132                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 133                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6) const
 134 {
 135 // Builds the transformation from the given parameters
 136 // ---
 137
 138   // Compose transform
 139   return TGeoCombiTrans(TGeoTranslation(x, y, z),
 140                         TGeoRotation("rot", a1, a2, a3, a4, a5, a6));
 141 }
 142
 143
 144 //______________________________________________________________________________
 145 void AliMUONGeometryTransformer::FillData(Int_t moduleId,
 146                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 147                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 148                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6)
 149 {
 150 // Fill the transformation of the module.
 151 // ---
 152
 153   // Get/Create geometry module parametrisation
 154   moduleId--;
 155       // Modules numbers in the file are starting from 1
 156
 157   AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 158     = GetModuleTransformerNonConst(moduleId, false);
 159
 160   if ( !moduleTransformer) {
 161     moduleTransformer = new AliMUONGeometryModuleTransformer(moduleId);
 162     AddModuleTransformer(moduleTransformer);
 163   }
 164
 165   // Build the transformation from the parameters
 166   TGeoHMatrix transform
 167     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 168
 169   moduleTransformer->SetTransformation(transform);
 170
 171 }
 172
 173 //______________________________________________________________________________
 174 void AliMUONGeometryTransformer::FillData(
 175                   Int_t detElemId, const TString& volName, Int_t copyNo,
 176                   Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 177                   Double_t a1, Double_t a2, Double_t a3,
 178                   Double_t a4, Double_t a5, Double_t a6)
 179 {
 180 // Fill the transformation of the detection element.
 181 // ---
 182
 183   // Module Id
 184   Int_t moduleId
 185     = AliMUONGeometryDEIndexing::GetModuleId(detElemId);
 186
 187   // Compose path
 188   TString path = ComposePath(volName, copyNo);
 189
 190   // Build the transformation from the parameters
 191   TGeoHMatrix localTransform
 192     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 193
 194   // Get detection element store
 195   AliMUONGeometryStore* detElements =
 196     GetModuleTransformer(moduleId)->GetDetElementStore();
 197
 198   // Add detection element
 199   AliMUONGeometryDetElement* detElement
 200     = new AliMUONGeometryDetElement(detElemId, path, localTransform);
 201   detElements->Add(detElemId, detElement);
 202
 203   // Compute global transformation
 204   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kModuleTransformer
 205     = GetModuleTransformer(moduleId);
 206   if ( ! kModuleTransformer ) {
 207     AliFatal(Form("Module transformation not defined, detElemId %d",
 208                   detElemId));
 209   }
 210
 211   TGeoHMatrix globalTransform
 212     = AliMUONGeometryBuilder::Multiply(
 213                                   *kModuleTransformer->GetTransformation(),
 214                                   localTransform );
 215   detElement->SetGlobalTransformation(globalTransform);
 216 }
 217
 218 //______________________________________________________________________________
 219 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData1(ifstream& in)
 220 {
 221 // Reads and fills modules transformations from a file
 222 // Returns true, if reading finished correctly.
 223 // ---
 224
 225   TString key("CH");
 226   while ( key == TString("CH") ) {
 227     Int_t id, n;
 228     Double_t  x, y, z;
 229     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 230     TString dummy;
 231
 232     in >> id;
 233     in >> n;
 234     in >> dummy;
 235     in >> x;
 236     in >> y;
 237     in >> z;
 238     in >> dummy;
 239     in >> a1;
 240     in >> a2;
 241     in >> a3;
 242     in >> a4;
 243     in >> a5;
 244     in >> a6;
 245
 246     //cout << "id="     << id << "  "
 247     //   << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 248     //   << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 249     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 250     //   << endl;
 251
 252     // Fill data
 253     FillData(id, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 254
 255     // Go to next line
 256     in >> key;
 257   }
 258
 259   return key;
 260 }
 261
 262 //______________________________________________________________________________
 263 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData2(ifstream& in)
 264 {
 265 // Reads detection elements transformations from a file
 266 // Returns true, if reading finished correctly.
 267 // ---
 268
 269   TString key("DE");
 270   while ( key == TString("DE") ) {
 271
 272     // Input data
 273     Int_t detElemId;
 274     TString   volumeName;
 275     Int_t     copyNo;
 276     Double_t  x, y, z;
 277     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 278     TString dummy;
 279
 280     in >> detElemId;
 281     in >> volumeName;
 282     in >> copyNo;
 283     in >> dummy;
 284     in >> x;
 285     in >> y;
 286     in >> z;
 287     in >> dummy;
 288     in >> a1;
 289     in >> a2;
 290     in >> a3;
 291     in >> a4;
 292     in >> a5;
 293     in >> a6;
 294
 295     //cout << "detElemId=" << detElemId << "  "
 296     //     << "volume=" << volumeName << "  "
 297     //     << "copyNo=" << copyNo << "  "
 298     //     << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 299     //     << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 300     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 301     //     << endl;
 302
 303     // Fill data
 304     FillData(detElemId, volumeName, copyNo, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 305
 306     // Go to next line
 307     in >> key;
 308   }
 309
 310   return key;
 311 }
 312
 313 //______________________________________________________________________________
 314 void AliMUONGeometryTransformer::WriteTransform(ofstream& out,
 315                                    const TGeoCombiTrans* transform) const
 316 {
 317 // Writes the transformations
 318 // ---
 319
 320   out << "   pos: ";
 321   const Double_t* xyz = transform->GetTranslation();
 322   out << setw(10) << setprecision(4) << xyz[0] << "  "
 323       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[1] << "  "
 324       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[2];
 325
 326   out << "   rot: ";
 327   const Double_t* rm = transform->GetRotationMatrix();
 328   TGeoRotation rotation;
 329   rotation.SetMatrix(const_cast<Double_t*>(rm));
 330   Double_t a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 331   rotation.GetAngles(a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 332
 333   out << setw(8) << setprecision(4) << a1 << "  "
 334       << setw(8) << setprecision(4) << a2 << "  "
 335       << setw(8) << setprecision(4) << a3 << "  "
 336       << setw(8) << setprecision(4) << a4 << "  "
 337       << setw(8) << setprecision(4) << a5 << "  "
 338       << setw(8) << setprecision(4) << a6 << "  " << endl;
 339 }
 340
 341 //______________________________________________________________________________
 342 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData1(ofstream& out) const
 343 {
 344 // Writes modules transformations
 345 // ---
 346
 347   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 348     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 349       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 350     const TGeoCombiTrans* transform
 351       = moduleTransformer->GetTransformation();
 352
 353     out << "CH "
 354         << setw(4) << moduleTransformer->GetModuleId() + 1 << "  "
 355         << setw(4) << moduleTransformer->GetDetElementStore()->GetNofEntries() << "  ";
 356
 357     WriteTransform(out, transform);
 358   }
 359   out << endl;
 360 }
 361
 362 //______________________________________________________________________________
 363 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData2(ofstream& out) const
 364 {
 365 // Writes detection elements (envelopes) transformations
 366 // ---
 367
 368
 369   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 370     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 371       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 372     AliMUONGeometryStore* detElements
 373       = moduleTransformer->GetDetElementStore();
 374
 375     for (Int_t j=0; j<detElements->GetNofEntries(); j++) {
 376       AliMUONGeometryDetElement* detElement
 377         = (AliMUONGeometryDetElement*)detElements->GetEntry(j);
 378       const TGeoCombiTrans* transform
 379         = detElement->GetLocalTransformation();
 380
 381       // Get volume name & copy number from aligned volume
 382       string volCopyNo = detElement->GetAlignedVolume().Data();
 383       std::string::size_type first = volCopyNo.find('.');
 384       std::string volName = volCopyNo.substr(0, first);
 385       std::string copyNoStr = volCopyNo.substr(first+1, volCopyNo.length());
 386       std::istringstream in(copyNoStr);
 387       Int_t copyNo;
 388       in >> copyNo;
 389
 390       // Write data on out
 391       out << "DE "
 392           << setw(4) << detElement->GetId() << "    "
 393           << volName << " "
 394           << setw(4) << copyNo;
 395
 396       WriteTransform(out, transform);
 397     }
 398     out << endl;
 399   }
 400 }
 401
 402 //
 403 // public functions
 404 //
 405
 406 //______________________________________________________________________________
 407 Bool_t
 408 AliMUONGeometryTransformer::ReadTransformations(const TString& fileName)
 409 {
 410 // Reads transformations from a file
 411 // Returns true, if reading finished correctly.
 412 // ---
 413
 414   // File path
 415   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 416   filePath += "/MUON/data/";
 417   filePath += fileName;
 418
 419   // Open input file
 420   ifstream in(filePath, ios::in);
 421   if (!in) {
 422     cerr << filePath << endl;
 423     AliFatal("File not found.");
 424     return false;
 425   }
 426
 427   TString key;
 428   in >> key;
 429   while ( !in.eof() ) {
 430     if (key == TString("CH"))
 431       key = ReadData1(in);
 432     else if (key == TString("DE"))
 433       key = ReadData2(in);
 434     else {
 435       AliFatal(Form("%s key not recognized",  key.Data()));
 436       return false;
 437     }
 438   }
 439
 440   return true;
 441 }
 442
 443 //______________________________________________________________________________
 444 Bool_t
 445 AliMUONGeometryTransformer::WriteTransformations(const TString& fileName) const
 446 {
 447 // Writes transformations into a file
 448 // Returns true, if writing finished correctly.
 449 // ---
 450
 451   // No writing
 452   // if builder is not associated with any geometry module
 453   if (fModuleTransformers->GetEntriesFast() == 0) return false;
 454
 455   // File path
 456   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 457   filePath += "/MUON/data/";
 458   filePath += fileName;
 459
 460   // Open input file
 461   ofstream out(filePath, ios::out);
 462   if (!out) {
 463     cerr << filePath << endl;
 464     AliError("File not found.");
 465     return false;
 466   }
 467 #if !defined (__DECCXX)
 468   out.setf(std::ios::fixed);
 469 #endif
 470   WriteData1(out);
 471   WriteData2(out);
 472
 473   return true;
 474 }
 475
 476 //_____________________________________________________________________________
 477 void AliMUONGeometryTransformer::AddModuleTransformer(
 478                           AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer)
 479 {
 480 /// Add the geometrymodule to the array
 481
 482   fModuleTransformers->AddAt(moduleTransformer,
 483                              moduleTransformer->GetModuleId());
 484 }
 485
 486 //_____________________________________________________________________________
 487 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 488                  Float_t xg, Float_t yg, Float_t zg,
 489                  Float_t& xl, Float_t& yl, Float_t& zl) const
 490 {
 491 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 492 /// to the local reference frame of the detection element specified
 493 /// by detElemId.
 494
 495   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 496     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 497
 498   if (kTransformer)
 499     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 500 }
 501
 502 //_____________________________________________________________________________
 503 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 504                  Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
 505                  Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl) const
 506 {
 507 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 508 /// to the local reference frame of the detection element specified
 509 /// by detElemId.
 510
 511   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 512     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 513
 514   if (kTransformer)
 515     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 516 }
 517
 518 //_____________________________________________________________________________
 519 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 520                  Float_t xl, Float_t yl, Float_t zl,
 521                  Float_t& xg, Float_t& yg, Float_t& zg) const
 522 {
 523 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 524 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 525
 526   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 527     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 528
 529   if (kTransformer)
 530     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 531 }
 532
 533 //_____________________________________________________________________________
 534 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 535                  Double_t xl, Double_t yl, Double_t zl,
 536                  Double_t& xg, Double_t& yg, Double_t& zg) const
 537 {
 538 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 539 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 540
 541   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 542     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 543
 544   if (kTransformer)
 545     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 546 }
 547
 548 //_____________________________________________________________________________
 549 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 550 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformer(Int_t index, Bool_t warn) const
 551 {
 552 /// Return the geometry module specified by index
 553
 554   return GetModuleTransformerNonConst(index, warn);
 555 }
 556
 557 //_____________________________________________________________________________
 558 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 559 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerByDEId(Int_t detElemId,
 560                                                        Bool_t warn) const
 561 {
 562 /// Return the geometry module specified by index
 563
 564   // Get module index
 565   Int_t index = AliMUONGeometryDEIndexing::GetModuleId(detElemId);
 566
 567   return GetModuleTransformer(index, warn);
 568 }
 569
 570 //_____________________________________________________________________________
 571 Bool_t  AliMUONGeometryTransformer::HasDE(Int_t detElemId) const
 572 {
 573 /// Return true if detection element with given detElemId is defined
 574
 575   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 576     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId, false);
 577
 578   if (!kTransformer) return false;
 579
 580   return ( kTransformer->GetDetElement(detElemId, false) != 0 );
 581 }
 582
 583