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