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