Introduction of decalibration in the simulations with anchor runs and raw:// OCDB.
[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOSGeoUtils.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: AliPHOSGeometry.cxx 25590 2008-05-06 07:09:11Z prsnko $ */
17
18 //_________________________________________________________________________
19 // Geometry class  for PHOS 
20 // PHOS consists of the electromagnetic calorimeter (EMCA)
21 // and a charged particle veto (CPV)
22 // The EMCA/CPV modules are parametrized so that any configuration
23 // can be easily implemented 
24 // The title is used to identify the version of CPV used.
25 //                  
26 // -- Author: Yves Schutz (SUBATECH) & Dmitri Peressounko (RRC "KI" & SUBATECH)
27
28 // --- ROOT system ---
29
30 #include "TClonesArray.h"
31 #include "TVector3.h"
32 #include "TParticle.h"
33 #include <TGeoManager.h>
34 #include <TGeoMatrix.h>
35
36 // --- Standard library ---
37
38 // --- AliRoot header files ---
39 #include "AliLog.h"
40 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
41 #include "AliPHOSCPVGeometry.h"
42 #include "AliPHOSSupportGeometry.h"
43 #include "AliPHOSGeoUtils.h"
44
45 ClassImp(AliPHOSGeoUtils)
46
47 //____________________________________________________________________________
48 AliPHOSGeoUtils::AliPHOSGeoUtils():
49   fGeometryEMCA(0x0),fGeometryCPV(0x0),fGeometrySUPP(0x0),
50   fNModules(0),fNCristalsInModule(0),fNPhi(0),fNZ(0),
51   fNumberOfCPVPadsPhi(0),fNumberOfCPVPadsZ(0),
52   fNCellsXInStrip(0),fNCellsZInStrip(0),fNStripZ(0),
53   fCrystalShift(0.),fCryCellShift(0.),fCryStripShift(0.),fCellStep(0.),
54   fPadSizePhi(0.),fPadSizeZ(0.),fCPVBoxSizeY(0.),fMisalArray(0x0)
55  
56 {
57     // default ctor 
58     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
59   
60   fXtlArrSize[0]=0.;   
61   fXtlArrSize[1]=0.;                                                                           
62   fXtlArrSize[2]=0.; 
63   
64   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
65     fEMCMatrix[mod]=0 ;
66     for(Int_t istrip=0; istrip<224; istrip++)
67       fStripMatrix[mod][istrip]=0 ;
68     fCPVMatrix[mod]=0;
69     fPHOSMatrix[mod]=0 ;
70   }
71
72 }  
73
74 //____________________________________________________________________________
75 AliPHOSGeoUtils::AliPHOSGeoUtils(const AliPHOSGeoUtils & rhs)
76   : TNamed(rhs),
77   fGeometryEMCA(0x0),fGeometryCPV(0x0),fGeometrySUPP(0x0),
78   fNModules(0),fNCristalsInModule(0),fNPhi(0),fNZ(0),
79   fNumberOfCPVPadsPhi(0),fNumberOfCPVPadsZ(0),
80   fNCellsXInStrip(0),fNCellsZInStrip(0),fNStripZ(0),
81   fCrystalShift(0.),fCryCellShift(0.),fCryStripShift(0.),fCellStep(0.),
82   fPadSizePhi(0.),fPadSizeZ(0.),fCPVBoxSizeY(0.),fMisalArray(0x0)
83 {
84   Fatal("cpy ctor", "not implemented") ; 
85 }
86
87 //____________________________________________________________________________
88 AliPHOSGeoUtils::AliPHOSGeoUtils(const Text_t* name, const Text_t* title) 
89     : TNamed(name, title),
90   fGeometryEMCA(0x0),fGeometryCPV(0x0),fGeometrySUPP(0x0),
91   fNModules(0),fNCristalsInModule(0),fNPhi(0),fNZ(0),
92   fNumberOfCPVPadsPhi(0),fNumberOfCPVPadsZ(0),
93   fNCellsXInStrip(0),fNCellsZInStrip(0),fNStripZ(0),
94   fCrystalShift(0.),fCryCellShift(0.),fCryStripShift(0.),fCellStep(0.),
95   fPadSizePhi(0.),fPadSizeZ(0.),fCPVBoxSizeY(0.),fMisalArray(0x0)
96
97   // ctor only for normal usage 
98
99   fGeometryEMCA = new AliPHOSEMCAGeometry() ;
100   fGeometryCPV  = new AliPHOSCPVGeometry() ;
101   fGeometrySUPP = new AliPHOSSupportGeometry() ;
102
103   fNModules     = 5;
104   fNPhi  = fGeometryEMCA->GetNPhi() ;
105   fNZ    = fGeometryEMCA->GetNZ() ;
106   fNCristalsInModule = fNPhi*fNZ ;
107   fNCellsXInStrip= fGeometryEMCA->GetNCellsXInStrip() ;
108   fNCellsZInStrip= fGeometryEMCA->GetNCellsZInStrip() ;
109   fNStripZ = fGeometryEMCA->GetNStripZ() ;
110   fXtlArrSize[0]=fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize()[0] ; //Wery close to the zise of the Xtl set
111   fXtlArrSize[1]=fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize()[1] ; //Wery close to the zise of the Xtl set
112   fXtlArrSize[2]=fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize()[2] ; //Wery close to the zise of the Xtl set
113
114   //calculate offset to crystal surface
115   const Float_t * inthermo = fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize() ;
116   const Float_t * strip    = fGeometryEMCA->GetStripHalfSize() ;
117   const Float_t * splate   = fGeometryEMCA->GetSupportPlateHalfSize();
118   const Float_t * crystal  = fGeometryEMCA->GetCrystalHalfSize() ;
119   const Float_t * pin      = fGeometryEMCA->GetAPDHalfSize() ;
120   const Float_t * preamp   = fGeometryEMCA->GetPreampHalfSize() ;
121   fCrystalShift=-inthermo[1]+strip[1]+splate[1]+crystal[1]-fGeometryEMCA->GetAirGapLed()/2.+pin[1]+preamp[1] ;
122   fCryCellShift=crystal[1]-(fGeometryEMCA->GetAirGapLed()-2*pin[1]-2*preamp[1])/2;
123   fCryStripShift=fCryCellShift+splate[1] ;
124   fCellStep = 2.*fGeometryEMCA->GetAirCellHalfSize()[0] ;
125
126   fNumberOfCPVPadsPhi = fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi() ;
127   fNumberOfCPVPadsZ   = fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ() ;
128   fPadSizePhi = fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi() ;
129   fPadSizeZ   = fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ() ; 
130   fCPVBoxSizeY= fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1) ;
131
132   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
133     fEMCMatrix[mod]=0 ;
134     for(Int_t istrip=0; istrip<224; istrip++)
135       fStripMatrix[mod][istrip]=0 ;
136     fCPVMatrix[mod]=0;
137     fPHOSMatrix[mod]=0 ;
138   }
139  
140 }
141
142 //____________________________________________________________________________
143 AliPHOSGeoUtils & AliPHOSGeoUtils::operator = (const AliPHOSGeoUtils  & /*rvalue*/) { 
144
145   Fatal("assignment operator", "not implemented") ; 
146     return *this ;
147 }
148
149 //____________________________________________________________________________
150 AliPHOSGeoUtils::~AliPHOSGeoUtils(void)
151 {
152   // dtor
153   if(fGeometryEMCA){
154     delete fGeometryEMCA; fGeometryEMCA = 0 ;
155   }
156   if(fGeometryCPV){
157     delete fGeometryCPV; fGeometryCPV=0 ;
158   }
159   if(fGeometrySUPP){
160     delete fGeometrySUPP ; fGeometrySUPP=0 ;
161   }
162   if(fMisalArray){
163     delete fMisalArray; fMisalArray=0 ;
164   }
165
166   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
167     delete fEMCMatrix[mod] ;
168     for(Int_t istrip=0; istrip<224; istrip++)
169       delete fStripMatrix[mod][istrip];
170     delete fCPVMatrix[mod];
171     delete fPHOSMatrix[mod];
172   }
173 }
174 //____________________________________________________________________________
175 Bool_t AliPHOSGeoUtils::AbsToRelNumbering(Int_t absId, Int_t * relid) const
176 {
177   // Converts the absolute numbering into the following array
178   //  relid[0] = PHOS Module number 1:fNModules 
179   //  relid[1] = 0 if PbW04
180   //           = -1 if CPV
181   //  relid[2] = Row number inside a PHOS module
182   //  relid[3] = Column number inside a PHOS module
183
184   Float_t id = absId ;
185
186   Int_t phosmodulenumber = (Int_t)TMath:: Ceil( id / fNCristalsInModule ) ; 
187   
188   if ( phosmodulenumber >  fNModules ) { // it is a CPV pad
189     
190     id -=  fNPhi * fNZ *  fNModules ; 
191     Float_t nCPV  = fNumberOfCPVPadsPhi * fNumberOfCPVPadsZ ;
192     relid[0] = (Int_t) TMath::Ceil( id / nCPV ) ;
193     relid[1] = -1 ;
194     id -= ( relid[0] - 1 ) * nCPV ; 
195     relid[2] = (Int_t) TMath::Ceil( id / fNumberOfCPVPadsZ ) ;
196     relid[3] = (Int_t) ( id - ( relid[2] - 1 ) * fNumberOfCPVPadsZ ) ; 
197   } 
198   else { // it is a PW04 crystal
199
200     relid[0] = phosmodulenumber ;
201     relid[1] = 0 ;
202     id -= ( phosmodulenumber - 1 ) *  fNPhi * fNZ ; 
203     relid[2] = (Int_t)TMath::Ceil( id / fNZ )  ;
204     relid[3] = (Int_t)( id - ( relid[2] - 1 ) * fNZ ) ; 
205   } 
206   return kTRUE ; 
207 }
208 //____________________________________________________________________________
209 Bool_t AliPHOSGeoUtils::RelToAbsNumbering(const Int_t * relid, Int_t &  absId) const
210 {
211   // Converts the relative numbering into the absolute numbering
212   // EMCA crystals:
213   //  absId = from 1 to fNModules * fNPhi * fNZ
214   // CPV pad:
215   //  absId = from N(total PHOS crystals) + 1
216   //          to NCPVModules * fNumberOfCPVPadsPhi * fNumberOfCPVPadsZ
217
218   if ( relid[1] ==  0 ) {                            // it is a Phos crystal
219     absId =
220       ( relid[0] - 1 ) * fNPhi * fNZ         // the offset of PHOS modules
221       + ( relid[2] - 1 ) * fNZ                   // the offset along phi
222       +   relid[3] ;                                 // the offset along z
223   }
224   else { // it is a CPV pad
225     absId =    fNPhi * fNZ *  fNModules         // the offset to separate EMCA crystals from CPV pads
226       + ( relid[0] - 1 ) * fNumberOfCPVPadsPhi * fNumberOfCPVPadsZ   // the pads offset of PHOS modules 
227       + ( relid[2] - 1 ) * fNumberOfCPVPadsZ                            // the pads offset of a CPV row
228       +   relid[3] ;                                                         // the column number
229   }
230   
231   return kTRUE ; 
232 }
233
234 //____________________________________________________________________________
235 void AliPHOSGeoUtils::RelPosInModule(const Int_t * relid, Float_t & x, Float_t & z) const 
236 {
237   // Converts the relative numbering into the local PHOS-module (x, z) coordinates
238
239   if(relid[1]==0){ //this is PHOS
240
241     Double_t pos[3]= {0.0,-fCryCellShift,0.}; //Position incide the crystal 
242     Double_t posC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
243
244     //Shift and possibly apply misalignment corrections
245     Int_t strip=1+((Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[2]/fNCellsXInStrip))*fNStripZ-
246                 (Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[3]/fNCellsZInStrip) ;
247     pos[0]=((relid[2]-1)%fNCellsXInStrip-fNCellsXInStrip/2+0.5)*fCellStep ;
248     pos[2]=(-(relid[3]-1)%fNCellsZInStrip+fNCellsZInStrip/2-0.5)*fCellStep ;
249
250     Int_t mod = relid[0] ;
251     const TGeoHMatrix * m2 = GetMatrixForStrip(mod, strip) ;
252     m2->LocalToMaster(pos,posC);
253
254     //Return to PHOS local system  
255     Double_t posL2[3]={posC[0],posC[1],posC[2]};
256     const TGeoHMatrix *mPHOS2 = GetMatrixForModule(mod) ;
257     mPHOS2->MasterToLocal(posC,posL2);
258     x=posL2[0] ;
259     z=-posL2[2];
260     return ;
261   }
262   else{//CPV
263     //first calculate position with respect to CPV plain 
264     Int_t row        = relid[2] ; //offset along x axis
265     Int_t column     = relid[3] ; //offset along z axis
266     Double_t pos[3]= {0.0,0.0,0.}; //Position incide the CPV printed circuit
267     Double_t posC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
268     pos[0] = - ( fNumberOfCPVPadsPhi/2. - row    - 0.5 ) * fPadSizePhi  ; // position of pad  with respect
269     pos[2] = - ( fNumberOfCPVPadsZ  /2. - column - 0.5 ) * fPadSizeZ  ; // of center of PHOS module
270
271     //now apply possible shifts and rotations
272     const TGeoHMatrix *m = GetMatrixForCPV(relid[0]) ;
273     m->LocalToMaster(pos,posC);
274     //Return to PHOS local system
275     Double_t posL[3]={0.,0.,0.,} ;
276     const TGeoHMatrix *mPHOS = GetMatrixForPHOS(relid[0]) ;
277     mPHOS->MasterToLocal(posC,posL);
278     x=posL[0] ;
279     z=posL[1];
280     return ;
281  
282   }
283   
284 }
285 //____________________________________________________________________________
286 void AliPHOSGeoUtils::RelPosToAbsId(Int_t module, Double_t x, Double_t z, Int_t & absId) const
287 {
288   // converts local PHOS-module (x, z) coordinates to absId 
289
290   //Calculate AbsId using ideal geometry. Should be sufficient for primary particles calculation
291   //(the only place where this method used currently)
292   Int_t relid[4]={module,0,1,1} ;
293   relid[2] = static_cast<Int_t>(TMath::Ceil( x/ fCellStep + fNPhi / 2.) );
294   relid[3] = fNZ+1-static_cast<Int_t>(TMath::Ceil(-z/ fCellStep + fNZ   / 2.) ) ;
295   if(relid[2]<1)relid[2]=1 ;
296   if(relid[3]<1)relid[3]=1 ;
297   if(relid[2]>fNPhi)relid[2]=fNPhi ;
298   if(relid[3]>fNZ)relid[3]=fNZ ;
299   RelToAbsNumbering(relid,absId) ;
300
301 /*
302   //find Global position
303   if (!gGeoManager){
304     printf("Geo manager not initialized\n");
305     abort() ;
306   }
307   Double_t posL[3]={x,-fCrystalShift,-z} ; //Only for EMC!!!
308   Double_t posG[3] ;
309   char path[100] ;
310   sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1",module) ;
311   if (!gGeoManager->cd(path)){
312     printf("Geo manager can not find path \n");
313     abort() ;
314   }
315   TGeoHMatrix *mPHOS = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
316   if (mPHOS){
317      mPHOS->LocalToMaster(posL,posG);
318   }
319   else{
320     printf("Geo matrixes are not loaded \n") ;
321     abort() ;
322   }
323
324   Int_t relid[4] ;
325   gGeoManager->FindNode(posG[0],posG[1],posG[2]) ;
326   //Check that path contains PSTR and extract strip number
327   TString cpath(gGeoManager->GetPath()) ;
328   Int_t indx = cpath.Index("PCEL") ;
329   if(indx==-1){ //for the few events when particle hits between srips use ideal geometry
330     relid[0] = module ;
331     relid[1] = 0 ;
332     relid[2] = static_cast<Int_t>(TMath::Ceil( x/ fCellStep + fNPhi / 2.) );
333     relid[3] = static_cast<Int_t>(TMath::Ceil(-z/ fCellStep + fNZ   / 2.) ) ;
334     if(relid[2]<1)relid[2]=1 ;
335     if(relid[3]<1)relid[3]=1 ;
336     if(relid[2]>fNPhi)relid[2]=fNPhi ;
337     if(relid[3]>fNZ)relid[3]=fNZ ;
338     RelToAbsNumbering(relid,absId) ;
339   }
340   else{
341     Int_t indx2 = cpath.Index("/",indx) ;
342     if(indx2==-1)
343       indx2=cpath.Length() ;
344     TString cell=cpath(indx+5,indx2-indx-5) ;
345     Int_t icell=cell.Atoi() ;
346     indx = cpath.Index("PSTR") ;
347     indx2 = cpath.Index("/",indx) ;
348     TString strip=cpath(indx+5,indx2-indx-5) ;
349     Int_t iStrip = strip.Atoi() ; 
350
351     Int_t row = fNStripZ - (iStrip - 1) % (fNStripZ) ;
352     Int_t col = (Int_t) TMath::Ceil((Double_t) iStrip/(fNStripZ)) -1 ;
353  
354     // Absid for 8x2-strips. Looks nice :)
355     absId = (module-1)*fNCristalsInModule +
356                   row * 2 + (col*fNCellsXInStrip + (icell - 1) / 2)*fNZ - (icell & 1 ? 1 : 0);
357  
358   }
359 */
360  
361 }
362
363 //____________________________________________________________________________
364 void AliPHOSGeoUtils::RelPosToRelId(Int_t module, Double_t x, Double_t z, Int_t * relId) const
365 {
366   //Evaluates RelId of the crystall with given coordinates
367
368   Int_t absId ;
369   RelPosToAbsId(module, x,z,absId) ;
370   AbsToRelNumbering(absId,relId) ;
371 }
372
373 //____________________________________________________________________________
374 void AliPHOSGeoUtils::RelPosInAlice(Int_t id, TVector3 & pos ) const
375 {
376   // Converts the absolute numbering into the global ALICE coordinate system
377   
378   if (!gGeoManager){
379     printf("Geo manager not initialized\n");
380     abort();
381   }
382     
383   Int_t relid[4] ;
384     
385   AbsToRelNumbering(id , relid) ;
386     
387   //construct module name
388   if(relid[1]==0){ //this is EMC
389  
390     Double_t ps[3]= {0.0,-fCryStripShift,0.}; //Position incide the crystal
391     Double_t psC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
392  
393     //Shift and possibly apply misalignment corrections
394     Int_t strip=1+((Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[2]/fNCellsXInStrip))*fNStripZ-
395                 (Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[3]/fNCellsZInStrip) ;
396     ps[0]=((relid[2]-1)%fNCellsXInStrip-fNCellsXInStrip/2+0.5)*fCellStep ;
397     ps[2]=(-(relid[3]-1)%fNCellsZInStrip+fNCellsZInStrip/2-0.5)*fCellStep ;
398  
399     Int_t mod = relid[0] ;
400     const TGeoHMatrix * m2 = GetMatrixForStrip(mod, strip) ;
401     m2->LocalToMaster(ps,psC);
402     pos.SetXYZ(psC[0],psC[1],psC[2]) ; 
403  
404   }
405   else{
406     //first calculate position with respect to CPV plain
407     Int_t row        = relid[2] ; //offset along x axis
408     Int_t column     = relid[3] ; //offset along z axis
409     Double_t ps[3]= {0.0,fCPVBoxSizeY/2.,0.}; //Position on top of CPV
410     Double_t psC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
411     pos[0] = - ( fNumberOfCPVPadsPhi/2. - row    - 0.5 ) * fPadSizePhi  ; // position of pad  with respect
412     pos[2] = - ( fNumberOfCPVPadsZ  /2. - column - 0.5 ) * fPadSizeZ  ; // of center of PHOS module
413  
414     //now apply possible shifts and rotations
415     const TGeoHMatrix *m = GetMatrixForCPV(relid[0]) ;
416     m->LocalToMaster(ps,psC);
417     pos.SetXYZ(psC[0],psC[1],-psC[2]) ; 
418   }
419
420
421 //____________________________________________________________________________
422 void AliPHOSGeoUtils::Local2Global(Int_t mod, Float_t x, Float_t z,
423                                    TVector3& globalPosition) const 
424 {
425   Double_t posL[3]={x,-fCrystalShift,-z} ; //Only for EMC!!!
426   Double_t posG[3] ;
427   const TGeoHMatrix *mPHOS = GetMatrixForModule(mod) ;
428   mPHOS->LocalToMaster(posL,posG);
429   globalPosition.SetXYZ(posG[0],posG[1],posG[2]) ;
430 }
431 //____________________________________________________________________________
432 void AliPHOSGeoUtils::Global2Local(TVector3& localPosition,
433                                    const TVector3& globalPosition,
434                                    Int_t module) const
435 {
436   // Transforms a global position to the local coordinate system
437   // of the module 
438   //Return to PHOS local system
439   Double_t posG[3]={globalPosition.X(),globalPosition.Y(),globalPosition.Z()} ;
440   Double_t posL[3]={0.,0.,0.} ;
441   const TGeoHMatrix *mPHOS = GetMatrixForModule(module) ;
442   if(mPHOS){
443     mPHOS->MasterToLocal(posG,posL);
444     localPosition.SetXYZ(posL[0],posL[1]+fCrystalShift,-posL[2]) ;  
445   }
446   else{
447     localPosition.SetXYZ(999.,999.,999.) ; //module does not exist in given configuration
448   }
449  
450 }
451 //____________________________________________________________________________
452 Bool_t AliPHOSGeoUtils::GlobalPos2RelId(TVector3 & global, Int_t * relId){
453   //Converts position in global ALICE coordinates to relId 
454   //returns false if x,z coordinates are beyond PHOS
455   //distande to PHOS surface is NOT calculated 
456   TVector3 loc ;
457   for(Int_t mod=1; mod<=fNModules; mod++){
458     Global2Local(loc,global,mod) ;
459     //If in Acceptance
460     if((TMath::Abs(loc.Z())<fXtlArrSize[2]) && (TMath::Abs(loc.X())<fXtlArrSize[0])){
461        RelPosToRelId(mod,loc.X(),loc.Z(),relId);
462        return kTRUE ;
463     }
464   }
465   return kFALSE ; 
466
467 }
468 //____________________________________________________________________________
469 Bool_t AliPHOSGeoUtils::ImpactOnEmc(const TParticle * particle,
470        Int_t & moduleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const
471 {
472   // Tells if a particle enters PHOS and evaluates hit position
473   Double_t vtx[3]={particle->Vx(),particle->Vy(),particle->Vz()} ;
474   return ImpactOnEmc(vtx,particle->Theta(),particle->Phi(),moduleNumber,z,x);
475 }
476  
477 //____________________________________________________________________________
478 Bool_t AliPHOSGeoUtils::ImpactOnEmc(const Double_t * vtx, Double_t theta, Double_t phi, 
479                                   Int_t & moduleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const
480 {
481   // calculates the impact coordinates on PHOS of a neutral particle  
482   // emitted in the vertex vtx[3] with direction vec(p) in the ALICE global coordinate system
483   TVector3 p(TMath::Sin(theta)*TMath::Cos(phi),TMath::Sin(theta)*TMath::Sin(phi),TMath::Cos(theta)) ;
484   return ImpactOnEmc(vtx,p,moduleNumber,z,x) ;
485
486 }
487 //____________________________________________________________________________
488 Bool_t AliPHOSGeoUtils::ImpactOnEmc(const Double_t * vtx, const TVector3 &p,
489                                   Int_t & moduleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const
490 {
491   // calculates the impact coordinates on PHOS of a neutral particle  
492   // emitted in the vertex vtx[3] with direction theta and phi in the ALICE global coordinate system
493   TVector3 v(vtx[0],vtx[1],vtx[2]) ;
494
495   for(Int_t imod=1; imod<=fNModules ; imod++){
496     //create vector from (0,0,0) to center of crystal surface of imod module
497     Double_t tmp[3]={0.,-fCrystalShift,0.} ;
498  
499     const TGeoHMatrix *m = GetMatrixForModule(imod) ;
500     if(!m) //module does not exist in given configuration
501       continue ; 
502     Double_t posG[3]={0.,0.,0.} ;
503     m->LocalToMaster(tmp,posG);
504     TVector3 n(posG[0],posG[1],posG[2]) ; 
505     Double_t direction=n.Dot(p) ;
506     if(direction<=0.)
507       continue ; //momentum directed FROM module
508     Double_t fr = (n.Mag2()-n.Dot(v))/direction ;  
509     //Calculate direction in module plain
510     n-=v+fr*p ;
511     n*=-1. ;
512     if(TMath::Abs(TMath::Abs(n.Z())<fXtlArrSize[2]) && n.Pt()<fXtlArrSize[0]){
513       moduleNumber = imod ;
514       z=n.Z() ;
515       x=TMath::Sign(n.Pt(),n.X()) ;
516       //no need to return to local system since we calcilated distance from module center
517       //and tilts can not be significant.
518       return kTRUE ;
519     }
520   }
521   //Not in acceptance
522   x=0; z=0 ;
523   moduleNumber=0 ;
524   return kFALSE ;
525
526 }
527 //____________________________________________________________________________
528 void AliPHOSGeoUtils::GetIncidentVector(const TVector3 &vtx, Int_t module, Float_t x,Float_t z, TVector3 &vInc) const {
529   //Calculates vector pointing from vertex to current poisition in module local frame
530   //Note that PHOS local system and ALICE global have opposite z directions
531
532   Global2Local(vInc,vtx,module) ; 
533   vInc.SetXYZ(vInc.X()+x,vInc.Y(),vInc.Z()+z) ;
534 }
535 //____________________________________________________________________________
536 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForModule(Int_t mod)const {
537   //Provides shift-rotation matrix for module mod
538
539   //If GeoManager exists, take matrixes from it
540   if(gGeoManager){
541     char path[255] ;
542     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1",mod) ;
543     //    sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d",relid[0]) ;
544     if (!gGeoManager->cd(path)){
545       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
546       return 0;
547     }
548     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
549   }
550   if(fEMCMatrix[mod-1]){
551     return fEMCMatrix[mod-1] ;
552   }
553   else{
554     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
555     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
556     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header: \n") ;
557     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ; 
558     return 0 ;
559   }
560   return 0 ;
561 }
562 //____________________________________________________________________________
563 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForStrip(Int_t mod, Int_t strip)const {
564   //Provides shift-rotation matrix for strip unit of the module mod
565
566   //If GeoManager exists, take matrixes from it
567   if(gGeoManager){
568     char path[255] ;
569     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1/PSTR_%d",mod,strip) ;
570     if (!gGeoManager->cd(path)){
571       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
572       return 0 ;
573     }
574     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
575   } 
576   if(fStripMatrix[mod-1][strip-1]){
577     return fStripMatrix[mod-1][strip-1] ;
578   }
579   else{
580     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
581     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
582     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header: \n") ; 
583     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ;
584     return 0 ;
585   } 
586   return 0 ;
587 }
588 //____________________________________________________________________________
589 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForCPV(Int_t mod)const {
590   //Provides shift-rotation matrix for CPV of the module mod
591
592   //If GeoManager exists, take matrixes from it
593   if(gGeoManager){ 
594     char path[255] ;
595     //now apply possible shifts and rotations
596     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d/PCPV_1",mod) ;
597     if (!gGeoManager->cd(path)){
598       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
599       return 0 ;
600     }
601     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
602   }
603   if(fCPVMatrix[mod-1]){
604     return fCPVMatrix[mod-1] ;
605   }
606   else{
607     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
608     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
609     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header: \n") ;  
610     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ;
611     return 0 ;
612   }
613   return 0 ;
614
615 //____________________________________________________________________________
616 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForPHOS(Int_t mod)const {
617   //Provides shift-rotation matrix for PHOS (EMC+CPV) 
618
619   //If GeoManager exists, take matrixes from it
620   if(gGeoManager){
621
622     char path[255] ;
623     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d",mod) ;
624     
625     if (!gGeoManager->cd(path)){
626       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
627       return 0 ;
628     }
629     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
630   }
631   if(fPHOSMatrix[mod-1]){
632     return fPHOSMatrix[mod-1] ;
633   }
634   else{
635     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
636     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
637     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header:  \n") ;   
638     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ;
639     return 0 ;
640   }
641   return 0 ;
642 }
643 //____________________________________________________________________________
644 void AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrix(const TGeoHMatrix * m, Int_t mod){
645   //Fills pointers to geo matrixes
646  
647   if(fPHOSMatrix[mod]){ //have been set already. Can not be changed any more
648     return ;
649   }
650   if(m==NULL) //Matrix for non-existing modules? Remain zero, no need to re-set
651     return ;
652   fPHOSMatrix[mod]= new TGeoHMatrix(*m) ;
653   
654   //Calculate maxtrices for PTII
655   if(!fMisalArray)
656     fMisalArray = new TClonesArray("TGeoHMatrix",1120+10) ;
657   Int_t nr = fMisalArray->GetEntriesFast() ;
658   Double_t rotEMC[9]={1.,0.,0.,0.,0.,-1.,0.,1.,0.} ;
659   const Float_t * inthermo = fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize() ;
660   const Float_t * strip    = fGeometryEMCA->GetStripHalfSize() ;
661   const Float_t * covparams = fGeometryEMCA->GetAlCoverParams() ;
662   const Float_t * warmcov = fGeometryEMCA->GetWarmAlCoverHalfSize() ;
663   Float_t z = fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1) / 2. - warmcov[2] + covparams[3]-inthermo[1] ;
664   Double_t locTII[3]={0.,0.,z} ; 
665   Double_t globTII[3] ;
666
667   if (fEMCMatrix[mod] == NULL)
668     fEMCMatrix[mod] = new((*fMisalArray)[nr])TGeoHMatrix() ;
669   nr++ ;
670   fEMCMatrix[mod]->SetRotation(rotEMC) ;
671   fEMCMatrix[mod]->MultiplyLeft(fPHOSMatrix[mod]) ;
672   fPHOSMatrix[mod]->LocalToMaster(locTII,globTII) ;
673   fEMCMatrix[mod]->SetTranslation(globTII) ;
674  
675   //Now calculate ideal matrixes for strip misalignment.
676   //For the moment we can not store them in ESDHeader
677
678   Double_t loc[3]={0.,inthermo[1] - strip[1],0.} ; 
679   Double_t glob[3] ;
680
681   Int_t istrip=0 ;
682   for(Int_t irow = 0; irow < fGeometryEMCA->GetNStripX(); irow ++){
683     loc[0] = (2*irow + 1 - fGeometryEMCA->GetNStripX())* strip[0] ;
684     for(Int_t icol = 0; icol < fGeometryEMCA->GetNStripZ(); icol ++){
685       loc[2] = (2*icol + 1 - fGeometryEMCA->GetNStripZ()) * strip[2] ;
686       fEMCMatrix[mod]->LocalToMaster(loc,glob) ;
687       if (fStripMatrix[mod][istrip] == NULL)
688         fStripMatrix[mod][istrip] = new((*fMisalArray)[nr])TGeoHMatrix(*(fEMCMatrix[mod])) ; //Use same rotation as PHOS module
689       nr++ ;
690       fStripMatrix[mod][istrip]->SetTranslation(glob) ;
691       istrip++;
692     }
693   }
694  
695   //Now calculate CPV matrixes
696   const Float_t * emcParams = fGeometryEMCA->GetEMCParams() ;
697   Double_t globCPV[3] ;
698   Double_t locCPV[3]={0.,0.,- emcParams[3]} ;
699   Double_t rot[9]={1.,0.,0.,0.,0.,1.,0.,-1.,0.} ;
700
701   if (fCPVMatrix[mod] == NULL)
702     fCPVMatrix[mod] = new((*fMisalArray)[nr])TGeoHMatrix() ;
703   nr++ ;
704   fCPVMatrix[mod]->SetRotation(rot) ;
705   fCPVMatrix[mod]->MultiplyLeft(fPHOSMatrix[mod]) ;
706   fCPVMatrix[mod]->ReflectY(kFALSE) ;
707   fPHOSMatrix[mod]->LocalToMaster(locCPV,globCPV) ;
708   fCPVMatrix[mod]->SetTranslation(globCPV) ;
709
710 }
711