65ccb1de7c452aa7db0d2a0fead5a59347dbe054
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONSegmentationSlat.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
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 purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /*
17 $Log$
18 Revision 1.14  2001/08/30 09:52:12  hristov
19 The operator[] is replaced by At() or AddAt() in case of TObjArray.
20
21 Revision 1.13  2001/07/20 10:03:14  morsch
22 Changes needed to work with Root 3.01 (substitute lhs [] operator). (Jiri Chudoba)
23
24 Revision 1.12  2001/05/16 14:57:17  alibrary
25 New files for folders and Stack
26
27 Revision 1.11  2001/01/26 21:25:48  morsch
28 Empty default constructors and.
29
30 Revision 1.10  2001/01/23 18:58:19  hristov
31 Initialisation of some pointers
32
33 Revision 1.9  2001/01/17 20:53:40  hristov
34 Destructors corrected to avoid memory leaks
35
36 Revision 1.8  2000/12/21 22:12:41  morsch
37 Clean-up of coding rule violations,
38
39 Revision 1.7  2000/11/08 13:01:40  morsch
40 Chamber half-planes of stations 3-5 at different z-positions.
41
42 Revision 1.6  2000/11/06 09:20:43  morsch
43 AliMUON delegates part of BuildGeometry() to AliMUONSegmentation using the
44 Draw() method. This avoids code and parameter replication.
45
46 Revision 1.5  2000/10/23 13:37:40  morsch
47 Correct z-position of slat planes.
48
49 Revision 1.4  2000/10/22 16:55:43  morsch
50 Use only x-symmetry in global to local transformations and delegation.
51
52 Revision 1.3  2000/10/18 11:42:06  morsch
53 - AliMUONRawCluster contains z-position.
54 - Some clean-up of useless print statements during initialisations.
55
56 Revision 1.2  2000/10/09 14:06:18  morsch
57 Some type cast problems of type  (TMath::Sign((Float_t)1.,x)) corrected (P.H.)
58
59 Revision 1.1  2000/10/06 09:00:47  morsch
60 Segmentation class for chambers built out of slats.
61
62 */
63
64 #include "AliMUONSegmentationSlat.h"
65 #include "AliMUONSegmentationSlatModule.h"
66 #include "AliMUON.h"
67 #include "AliMUONChamber.h"
68 #include "TArrayI.h"
69 #include "TObjArray.h"
70 #include "AliRun.h"
71 #include <TMath.h>
72 #include <TBRIK.h>
73 #include <TNode.h>
74 #include <TGeometry.h>
75 #include <iostream.h>
76
77 //___________________________________________
78 ClassImp(AliMUONSegmentationSlat)
79
80 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat() 
81 {
82 // Default constructor
83   fChamber = 0;
84   fNDiv = 0;
85   fSlats = 0;
86   fCurrentSlat = 0;
87 }
88
89 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t nsec) 
90 {
91 // Non default constructor
92     fSlats=0;            
93     fNDiv = new TArrayI(4);
94     fChamber = 0;
95     fCurrentSlat = 0;
96 }
97
98 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
99   //PH Delete TObjArrays
100   if (fSlats) {
101     fSlats->Delete();
102     delete fSlats;
103   }
104
105   if (fNDiv) {
106     delete fNDiv;
107   }
108
109 }
110
111 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
112 {
113 //  Sets the pad (strip) size 
114 //  
115     fDpx=p1;
116     fDpy=p2;
117 }
118
119 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
120 {
121 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire    
122     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
123     return fWireD*wire;
124 }
125
126 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
127 {
128 //
129 // Returns x-pad size for given sector isec
130 // isec = 100*islat+iregion
131 //
132     Int_t islat, iregion;
133     islat    = isec/100;
134     iregion  = isec%100;
135     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
136 }
137
138 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t isec) const
139 {
140 //
141 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
142    return fDpy;
143 }
144
145 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
146 {
147 //
148 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors. 
149 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
150 // fDpx
151 // 
152     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
153         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
154     }
155 }
156
157 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
158     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
159 {
160 //
161 // Perform local to global transformation for space coordinates
162 //
163     Float_t zlocal;
164     Int_t i;
165     Int_t index=-1;
166 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down 
167 //                                                 positive side is shifted up
168 // by half the overlap
169     zlocal = z-fChamber->Z();
170     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
171 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
172     SetSymmetry(x);
173     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
174
175     Int_t ifirst = (zlocal < Float_t(0))? 0:1;
176 //
177 // Find slat number                      
178     for (i=ifirst; i<fNSlats; i+=2) {
179         index=i;
180         if ((y >= fYPosition[i]) && (y < fYPosition[i]+fSlatY)) break;
181     }
182     
183 //
184 // Transform to local coordinate system
185
186     
187     ylocal = y   -fYPosition[index];
188     xlocal = xabs-fXPosition[index];
189     islat  = index;
190     if (i >= fNSlats) {islat = -1; x=-1; y = -1;}
191 }
192
193 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
194     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
195 {
196 //
197 // Perform global to local transformation for pad coordinates
198 //
199     Int_t iytemp = iy;
200     Int_t index  =  0;
201     
202     iylocal = iytemp;
203
204 //
205 // Find slat number (index) and iylocal  
206     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
207         iytemp-=Slat(i)->Npy();
208         
209         
210         if (iytemp <= 0) break;
211         iylocal = iytemp;
212         index=i+1;
213     }
214
215     ixlocal=TMath::Abs(ix);
216     islat=index;
217 }
218
219 void AliMUONSegmentationSlat::
220 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
221 {
222 // Transform from local to global space coordinates
223 //
224 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
225 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up 
226 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
227 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
228 //
229
230     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
231     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
232
233     z = (TMath::Even(islat)) ?     -fDz : fDz ; 
234     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ; 
235
236     z+=fChamber->Z();
237 }
238
239
240 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
241     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
242 {
243 // Transform from local to global pad coordinates
244 //
245     Int_t i;
246     iy=iylocal;
247     
248 //
249 // Find slat number (index) and iylocal  
250     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
251
252     ix=ixlocal*fSym;
253     iy=iy;
254 }
255
256
257 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
258 {
259 // Set set signs for symmetry transformation
260     fSym=TMath::Sign(1,ix);
261 }
262
263 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
264 {
265 // Set set signs for symmetry transformation
266     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
267 }
268
269 void AliMUONSegmentationSlat::
270 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
271 {
272 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
273
274     Int_t islat, i;
275     Float_t xlocal, ylocal;
276     
277     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
278     if (islat == -1) {
279         ix=0; iy=0; return;
280     }
281     
282     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
283     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
284
285     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));    
286 }
287
288
289 void AliMUONSegmentationSlat::
290 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
291 {
292 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
293 //
294     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
295 //
296 // Delegation of transforamtion to slat
297     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
298     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
299 // Slat offset
300     x+=fXPosition[islat];
301     y+=fYPosition[islat];    
302
303 // Symmetry transformation of half planes
304     x=x*TMath::Sign(1,ix);
305
306 // z-position
307     z = (TMath::Even(islat)) ?      -fDz : fDz ; 
308     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ; 
309     z += fChamber->Z();
310 }
311
312 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
313 {
314 // Returns current sector during tracking
315     Int_t iregion;
316     
317     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
318     return 100*fSlatIndex+iregion;
319 }
320
321 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
322 {
323 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
324     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
325
326     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
327     
328     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
329     return 100*islat+iregion;
330 }
331
332
333 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
334 {
335     //
336     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response 
337     // outside the tracking program
338     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
339
340     SetSymmetry(ix);
341     
342     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
343     fSlatIndex=islat;
344     fCurrentSlat=Slat(islat);
345     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
346 }
347
348 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
349 {   //
350     // Sets current hit coordinates
351
352     Float_t xlocal, ylocal;
353     Int_t islat;
354
355     
356
357     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
358     fSlatIndex=islat;
359     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
360     
361     fCurrentSlat=Slat(islat);
362     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
363 }
364
365
366 void AliMUONSegmentationSlat::
367 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
368 {
369 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
370 //
371
372
373
374     Int_t islat;
375     Float_t xlocal, ylocal;
376     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
377     fSlatIndex=islat;
378     fCurrentSlat=Slat(islat);
379     fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
380
381 }
382
383
384 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
385 {
386 // Stepper for the iteration over pads
387 //
388     fCurrentSlat->NextPad();
389 }
390
391
392 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
393 // Stopping condition for the iterator over pads
394 //
395 // Are there more pads in the integration region
396
397     return fCurrentSlat->MorePads();
398 }
399
400 void AliMUONSegmentationSlat::
401 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
402 {
403 //  Returns integration limits for current pad
404 //
405     
406     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
407
408 }
409
410 void AliMUONSegmentationSlat::
411 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
412 {
413 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
414
415     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
416     
417     SetSymmetry(iX);
418
419     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
420  
421     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
422     
423     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
424
425 }
426
427
428 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
429 {
430 // Return current pad coordinate ix during stepping
431     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
432     ixl=fCurrentSlat->Ix();
433     iyl=fCurrentSlat->Iy();
434     
435     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
436     Int_t ixc, iyc, isc;
437     Float_t xc, yc;
438     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
439     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
440     return ix;
441 }
442
443
444 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
445 {
446 // Return current pad coordinate iy during stepping
447     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
448     ixl=fCurrentSlat->Ix();
449     iyl=fCurrentSlat->Iy();
450     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
451     return iy;
452 }
453
454
455
456    // Signal Generation Condition during Stepping
457 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
458
459 //
460 //  True if signal generation condition fullfilled
461     Float_t xlocal, ylocal;
462     Int_t islat;
463     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
464     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
465 }
466
467 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
468 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
469 {
470 // Initialize the signal generation condition
471 //
472     Float_t xlocal, ylocal;
473     Int_t islat;
474
475     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
476     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
477 }
478
479
480
481 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
482 {
483 //    
484 // Initialize slat modules of quadrant +/+    
485 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
486 //
487   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
488 //
489
490 // Initialize Slat modules
491     Int_t islat, i;
492     Int_t ndiv[4];
493 // Pad division
494     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
495 //
496     fDz=0.813;
497 // Slat height    
498     fSlatY=40.;
499     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
500     
501 // Initialize array of slats 
502     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
503 // Maximum number of strips (pads) in x and y
504     fNpy=0;   
505     fNpx=0;
506 // for each slat in the quadrant (+,+)    
507     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
508         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
509
510         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
511         // Configure Slat
512         slat->SetId(islat);
513         
514 // Foward pad size
515         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
516 // Forward wire pitch
517         slat->SetDAnod(fWireD);
518 // Foward segmentation 
519         slat->SetPadDivision(ndiv);
520         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
521 // Initialize slat module
522         slat->Init(chamber);
523 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
524         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
525 //
526         fNpy+=slat->Npy();
527         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
528         Int_t isec;
529         for (isec=0; isec< 4; isec++)
530         {
531             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
532         }
533         
534     }
535 // Set parent chamber number
536     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
537     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
538     fId=chamber;
539 }
540
541
542
543
544
545 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
546
547     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
548     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){ 
549         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
550         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
551         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
552         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
553     }
554 }
555
556
557 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
558 {
559 // Set x-positions of Slats
560     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
561 }
562
563 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
564   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
565 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
566
567
568 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
569 CreateSlatModule()
570 {
571     // Factory method for slat module
572     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
573 }
574
575
576 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
577 {
578 // Draw method for event display
579 // 
580   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) { 
581     const int kColorMUON1 = kYellow;
582     const int kColorMUON2 = kBlue; 
583     //
584     //  Drawing Routines for example for Event Display
585     Int_t i,j;
586     Int_t npcb[15];
587     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
588     
589     //
590     // Number of modules per slat
591     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
592       npcb[i]=0;
593       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
594     }  
595     //
596     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
597     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
598     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
599     top->cd();
600     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
601     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
602     
603     node->SetLineColor(kBlack);
604     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
605     (pMUON->Nodes())->Add(node);
606     TNode* nodeSlat;
607     Int_t color;
608     
609     for (j=0; j<fNSlats; j++)
610       {
611         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
612         Float_t dx = 20.*npcb[j];
613         Float_t dy = 20;
614         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
615         node->cd();
616         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
617         
618         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
619         nodeSlat = 
620           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
621         nodeSlat->SetLineColor(color);
622         node->cd();
623         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
624         nodeSlat = 
625           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
626         nodeSlat->SetLineColor(color);
627       }
628   }
629 }
630
631
632