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 <TObjArray.h>
  28 #include <TSystem.h>
  29
  30 #include "AliLog.h"
  31
  32 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  33 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  34 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  35 #include "AliMUONGeometryDEIndexing.h"
  36 #include "AliMUONGeometryStore.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 transform
 192     = GetTransform(x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 193
 194   // Compose TGeoCombiTrans
 195   TGeoCombiTrans newCombiTransform(transform);
 196
 197   // Get detection element store
 198   AliMUONGeometryStore* detElements =
 199     GetModuleTransformer(moduleId)->GetDetElementStore();
 200
 201   // Add detection element
 202   detElements->Add(detElemId,
 203      new AliMUONGeometryDetElement(detElemId, path, newCombiTransform));
 204 }
 205
 206 //______________________________________________________________________________
 207 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData1(ifstream& in)
 208 {
 209 // Reads and fills modules transformations from a file
 210 // Returns true, if reading finished correctly.
 211 // ---
 212
 213   TString key("CH");
 214   while ( key == TString("CH") ) {
 215     Int_t id, n;
 216     Double_t  x, y, z;
 217     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 218     TString dummy;
 219
 220     in >> id;
 221     in >> n;
 222     in >> dummy;
 223     in >> x;
 224     in >> y;
 225     in >> z;
 226     in >> dummy;
 227     in >> a1;
 228     in >> a2;
 229     in >> a3;
 230     in >> a4;
 231     in >> a5;
 232     in >> a6;
 233
 234     //cout << "id="     << id << "  "
 235     //   << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 236     //   << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 237     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 238     //   << endl;
 239
 240     // Fill data
 241     FillData(id, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 242
 243     // Go to next line
 244     in >> key;
 245   }
 246
 247   return key;
 248 }
 249
 250 //______________________________________________________________________________
 251 TString  AliMUONGeometryTransformer::ReadData2(ifstream& in)
 252 {
 253 // Reads detection elements transformations from a file
 254 // Returns true, if reading finished correctly.
 255 // ---
 256
 257   TString key("DE");
 258   while ( key == TString("DE") ) {
 259
 260     // Input data
 261     Int_t detElemId;
 262     TString   volumeName;
 263     Int_t     copyNo;
 264     Double_t  x, y, z;
 265     Double_t  a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 266     TString dummy;
 267
 268     in >> detElemId;
 269     in >> volumeName;
 270     in >> copyNo;
 271     in >> dummy;
 272     in >> x;
 273     in >> y;
 274     in >> z;
 275     in >> dummy;
 276     in >> a1;
 277     in >> a2;
 278     in >> a3;
 279     in >> a4;
 280     in >> a5;
 281     in >> a6;
 282
 283     //cout << "detElemId=" << detElemId << "  "
 284     //     << "volume=" << volumeName << "  "
 285     //     << "copyNo=" << copyNo << "  "
 286     //     << "position= " << x << ", " << y << ", " << z << "  "
 287     //     << "rotation= " << a1 << ", " << a2 << ", " << a3  << ", "
 288     //                   << a4 << ", " << a5 << ", " << a6
 289     //     << endl;
 290
 291     // Fill data
 292     FillData(detElemId, volumeName, copyNo, x, y, z, a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 293
 294     // Go to next line
 295     in >> key;
 296   }
 297
 298   return key;
 299 }
 300
 301 //______________________________________________________________________________
 302 void AliMUONGeometryTransformer::WriteTransform(ofstream& out,
 303                                    const TGeoCombiTrans* transform) const
 304 {
 305 // Writes the transformations
 306 // ---
 307
 308   out << "   pos: ";
 309   const Double_t* xyz = transform->GetTranslation();
 310   out << setw(10) << setprecision(4) << xyz[0] << "  "
 311       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[1] << "  "
 312       << setw(10) << setprecision(4) << xyz[2];
 313
 314   out << "   rot: ";
 315   const Double_t* rm = transform->GetRotationMatrix();
 316   TGeoRotation rotation;
 317   rotation.SetMatrix(const_cast<Double_t*>(rm));
 318   Double_t a1, a2, a3, a4, a5, a6;
 319   rotation.GetAngles(a1, a2, a3, a4, a5, a6);
 320
 321   out << setw(8) << setprecision(4) << a1 << "  "
 322       << setw(8) << setprecision(4) << a2 << "  "
 323       << setw(8) << setprecision(4) << a3 << "  "
 324       << setw(8) << setprecision(4) << a4 << "  "
 325       << setw(8) << setprecision(4) << a5 << "  "
 326       << setw(8) << setprecision(4) << a6 << "  " << endl;
 327 }
 328
 329 //______________________________________________________________________________
 330 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData1(ofstream& out) const
 331 {
 332 // Writes modules transformations
 333 // ---
 334
 335   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 336     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 337       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 338     const TGeoCombiTrans* transform
 339       = moduleTransformer->GetTransformation();
 340
 341     out << "CH "
 342         << setw(4) << moduleTransformer->GetModuleId() + 1 << "  "
 343         << setw(4) << moduleTransformer->GetDetElementStore()->GetNofEntries() << "  ";
 344
 345     WriteTransform(out, transform);
 346   }
 347   out << endl;
 348 }
 349
 350 //______________________________________________________________________________
 351 void AliMUONGeometryTransformer::WriteData2(ofstream& out) const
 352 {
 353 // Writes detection elements (envelopes) transformations
 354 // ---
 355
 356
 357   for (Int_t i=0; i<fModuleTransformers->GetEntriesFast(); i++) {
 358     AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer
 359       = (AliMUONGeometryModuleTransformer*)fModuleTransformers->At(i);
 360     AliMUONGeometryStore* detElements
 361       = moduleTransformer->GetDetElementStore();
 362
 363     for (Int_t j=0; j<detElements->GetNofEntries(); j++) {
 364       AliMUONGeometryDetElement* detElement
 365         = (AliMUONGeometryDetElement*)detElements->GetEntry(j);
 366       const TGeoCombiTrans* transform
 367         = detElement->GetLocalTransformation();
 368
 369       // Get volume name & copy number from aligned volume
 370       string volCopyNo = detElement->GetAlignedVolume().Data();
 371       std::string::size_type first = volCopyNo.find('.');
 372       std::string volName = volCopyNo.substr(0, first);
 373       std::string copyNoStr = volCopyNo.substr(first+1, volCopyNo.length());
 374       std::istringstream in(copyNoStr);
 375       Int_t copyNo;
 376       in >> copyNo;
 377
 378       // Write data on out
 379       out << "DE "
 380           << setw(4) << detElement->GetId() << "    "
 381           << volName << " "
 382           << setw(4) << copyNo;
 383
 384       WriteTransform(out, transform);
 385     }
 386     out << endl;
 387   }
 388 }
 389
 390 //
 391 // public functions
 392 //
 393
 394 //______________________________________________________________________________
 395 Bool_t
 396 AliMUONGeometryTransformer::ReadTransformations(const TString& fileName)
 397 {
 398 // Reads transformations from a file
 399 // Returns true, if reading finished correctly.
 400 // ---
 401
 402   // File path
 403   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 404   filePath += "/MUON/data/";
 405   filePath += fileName;
 406
 407   // Open input file
 408   ifstream in(filePath, ios::in);
 409   if (!in) {
 410     cerr << filePath << endl;
 411     AliFatal("File not found.");
 412     return false;
 413   }
 414
 415   TString key;
 416   in >> key;
 417   while ( !in.eof() ) {
 418     if (key == TString("CH"))
 419       key = ReadData1(in);
 420     else if (key == TString("DE"))
 421       key = ReadData2(in);
 422     else {
 423       AliFatal(Form("%s key not recognized",  key.Data()));
 424       return false;
 425     }
 426   }
 427
 428   return true;
 429 }
 430
 431 //______________________________________________________________________________
 432 Bool_t
 433 AliMUONGeometryTransformer::WriteTransformations(const TString& fileName) const
 434 {
 435 // Writes transformations into a file
 436 // Returns true, if writing finished correctly.
 437 // ---
 438
 439   // No writing
 440   // if builder is not associated with any geometry module
 441   if (fModuleTransformers->GetEntriesFast() == 0) return false;
 442
 443   // File path
 444   TString filePath = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 445   filePath += "/MUON/data/";
 446   filePath += fileName;
 447
 448   // Open input file
 449   ofstream out(filePath, ios::out);
 450   if (!out) {
 451     cerr << filePath << endl;
 452     AliError("File not found.");
 453     return false;
 454   }
 455 #if !defined (__DECCXX)
 456   out.setf(std::ios::fixed);
 457 #endif
 458   WriteData1(out);
 459   WriteData2(out);
 460
 461   return true;
 462 }
 463
 464 //_____________________________________________________________________________
 465 void AliMUONGeometryTransformer::AddModuleTransformer(
 466                           AliMUONGeometryModuleTransformer* moduleTransformer)
 467 {
 468 /// Add the geometrymodule to the array
 469
 470   fModuleTransformers->AddAt(moduleTransformer,
 471                              moduleTransformer->GetModuleId());
 472 }
 473
 474 //_____________________________________________________________________________
 475 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 476                  Float_t xg, Float_t yg, Float_t zg,
 477                  Float_t& xl, Float_t& yl, Float_t& zl) const
 478 {
 479 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 480 /// to the local reference frame of the detection element specified
 481 /// by detElemId.
 482
 483   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 484     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 485
 486   if (kTransformer)
 487     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 488 }
 489
 490 //_____________________________________________________________________________
 491 void AliMUONGeometryTransformer::Global2Local(Int_t detElemId,
 492                  Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
 493                  Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl) const
 494 {
 495 /// Transform point from the global reference frame (ALIC)
 496 /// to the local reference frame of the detection element specified
 497 /// by detElemId.
 498
 499   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 500     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 501
 502   if (kTransformer)
 503     kTransformer->Global2Local(detElemId, xg, yg, zg, xl, yl, zl);
 504 }
 505
 506 //_____________________________________________________________________________
 507 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 508                  Float_t xl, Float_t yl, Float_t zl,
 509                  Float_t& xg, Float_t& yg, Float_t& zg) const
 510 {
 511 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 512 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 513
 514   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 515     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 516
 517   if (kTransformer)
 518     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 519 }
 520
 521 //_____________________________________________________________________________
 522 void AliMUONGeometryTransformer::Local2Global(Int_t detElemId,
 523                  Double_t xl, Double_t yl, Double_t zl,
 524                  Double_t& xg, Double_t& yg, Double_t& zg) const
 525 {
 526 /// Transform point from the local reference frame of the detection element
 527 /// specified by detElemId to the global reference frame (ALIC).
 528
 529   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 530     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId);
 531
 532   if (kTransformer)
 533     kTransformer->Local2Global(detElemId, xl, yl, zl, xg, yg, zg);
 534 }
 535
 536 //_____________________________________________________________________________
 537 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 538 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformer(Int_t index, Bool_t warn) const
 539 {
 540 /// Return the geometry module specified by index
 541
 542   return GetModuleTransformerNonConst(index, warn);
 543 }
 544
 545 //_____________________________________________________________________________
 546 const AliMUONGeometryModuleTransformer*
 547 AliMUONGeometryTransformer::GetModuleTransformerByDEId(Int_t detElemId,
 548                                                        Bool_t warn) const
 549 {
 550 /// Return the geometry module specified by index
 551
 552   // Get module index
 553   Int_t index = AliMUONGeometryDEIndexing::GetModuleId(detElemId);
 554
 555   return GetModuleTransformer(index, warn);
 556 }
 557
 558 //_____________________________________________________________________________
 559 Bool_t  AliMUONGeometryTransformer::HasDE(Int_t detElemId) const
 560 {
 561 /// Return true if detection element with given detElemId is defined
 562
 563   const AliMUONGeometryModuleTransformer* kTransformer
 564     = GetModuleTransformerByDEId(detElemId, false);
 565
 566   if (!kTransformer) return false;
 567
 568   return ( kTransformer->GetDetElement(detElemId, false) != 0 );
 569 }
 570
 571