Charged jets (pPb): Improved trackcut analysis
[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   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
86     fEMCMatrix[mod]=0 ;
87     for(Int_t istrip=0; istrip<224; istrip++)
88       fStripMatrix[mod][istrip]=0 ;
89     fCPVMatrix[mod]=0;
90     fPHOSMatrix[mod]=0 ;
91   }
92 }
93
94 //____________________________________________________________________________
95 AliPHOSGeoUtils::AliPHOSGeoUtils(const Text_t* name, const Text_t* title) 
96     : TNamed(name, title),
97   fGeometryEMCA(0x0),fGeometryCPV(0x0),fGeometrySUPP(0x0),
98   fNModules(0),fNCristalsInModule(0),fNPhi(0),fNZ(0),
99   fNumberOfCPVPadsPhi(0),fNumberOfCPVPadsZ(0),
100   fNCellsXInStrip(0),fNCellsZInStrip(0),fNStripZ(0),
101   fCrystalShift(0.),fCryCellShift(0.),fCryStripShift(0.),fCellStep(0.),
102   fPadSizePhi(0.),fPadSizeZ(0.),fCPVBoxSizeY(0.),fMisalArray(0x0)
103
104   // ctor only for normal usage 
105
106   fGeometryEMCA = new AliPHOSEMCAGeometry() ;
107   fGeometryCPV  = new AliPHOSCPVGeometry() ;
108   fGeometrySUPP = new AliPHOSSupportGeometry() ;
109
110   fNModules     = 5;
111   fNPhi  = fGeometryEMCA->GetNPhi() ;
112   fNZ    = fGeometryEMCA->GetNZ() ;
113   fNCristalsInModule = fNPhi*fNZ ;
114   fNCellsXInStrip= fGeometryEMCA->GetNCellsXInStrip() ;
115   fNCellsZInStrip= fGeometryEMCA->GetNCellsZInStrip() ;
116   fNStripZ = fGeometryEMCA->GetNStripZ() ;
117   fXtlArrSize[0]=fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize()[0] ; //Wery close to the zise of the Xtl set
118   fXtlArrSize[1]=fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize()[1] ; //Wery close to the zise of the Xtl set
119   fXtlArrSize[2]=fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize()[2] ; //Wery close to the zise of the Xtl set
120
121   //calculate offset to crystal surface
122   const Float_t * inthermo = fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize() ;
123   const Float_t * strip    = fGeometryEMCA->GetStripHalfSize() ;
124   const Float_t * splate   = fGeometryEMCA->GetSupportPlateHalfSize();
125   const Float_t * crystal  = fGeometryEMCA->GetCrystalHalfSize() ;
126   const Float_t * pin      = fGeometryEMCA->GetAPDHalfSize() ;
127   const Float_t * preamp   = fGeometryEMCA->GetPreampHalfSize() ;
128   fCrystalShift=-inthermo[1]+strip[1]+splate[1]+crystal[1]-fGeometryEMCA->GetAirGapLed()/2.+pin[1]+preamp[1] ;
129   fCryCellShift=crystal[1]-(fGeometryEMCA->GetAirGapLed()-2*pin[1]-2*preamp[1])/2;
130   fCryStripShift=fCryCellShift+splate[1] ;
131   fCellStep = 2.*fGeometryEMCA->GetAirCellHalfSize()[0] ;
132
133   fNumberOfCPVPadsPhi = fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi() ;
134   fNumberOfCPVPadsZ   = fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ() ;
135   fPadSizePhi = fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi() ;
136   fPadSizeZ   = fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ() ; 
137   fCPVBoxSizeY= fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1) ;
138
139   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
140     fEMCMatrix[mod]=0 ;
141     for(Int_t istrip=0; istrip<224; istrip++)
142       fStripMatrix[mod][istrip]=0 ;
143     fCPVMatrix[mod]=0;
144     fPHOSMatrix[mod]=0 ;
145   }
146  
147 }
148
149 //____________________________________________________________________________
150 AliPHOSGeoUtils & AliPHOSGeoUtils::operator = (const AliPHOSGeoUtils  & /*rvalue*/) { 
151
152   Fatal("assignment operator", "not implemented") ; 
153     return *this ;
154 }
155
156 //____________________________________________________________________________
157 AliPHOSGeoUtils::~AliPHOSGeoUtils(void)
158 {
159   // dtor
160   if(fGeometryEMCA){
161     delete fGeometryEMCA; fGeometryEMCA = 0 ;
162   }
163   if(fGeometryCPV){
164     delete fGeometryCPV; fGeometryCPV=0 ;
165   }
166   if(fGeometrySUPP){
167     delete fGeometrySUPP ; fGeometrySUPP=0 ;
168   }
169   if(fMisalArray){
170     delete fMisalArray; fMisalArray=0 ;
171   }
172
173   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
174     delete fEMCMatrix[mod] ;
175     for(Int_t istrip=0; istrip<224; istrip++)
176       delete fStripMatrix[mod][istrip];
177     delete fCPVMatrix[mod];
178     delete fPHOSMatrix[mod];
179   }
180 }
181 //____________________________________________________________________________
182 Bool_t AliPHOSGeoUtils::AbsToRelNumbering(Int_t absId, Int_t * relid) const
183 {
184   // Converts the absolute numbering into the following array
185   //  relid[0] = PHOS Module number 1:fNModules 
186   //  relid[1] = 0 if PbW04
187   //           = -1 if CPV
188   //  relid[2] = Row number inside a PHOS module
189   //  relid[3] = Column number inside a PHOS module
190
191   Float_t id = absId ;
192
193   Int_t phosmodulenumber = (Int_t)TMath:: Ceil( id / fNCristalsInModule ) ; 
194   
195   if ( phosmodulenumber >  fNModules ) { // it is a CPV pad
196     
197     id -=  fNPhi * fNZ *  fNModules ; 
198     Float_t nCPV  = fNumberOfCPVPadsPhi * fNumberOfCPVPadsZ ;
199     relid[0] = (Int_t) TMath::Ceil( id / nCPV ) ;
200     relid[1] = -1 ;
201     id -= ( relid[0] - 1 ) * nCPV ; 
202     relid[2] = (Int_t) TMath::Ceil( id / fNumberOfCPVPadsZ ) ;
203     relid[3] = (Int_t) ( id - ( relid[2] - 1 ) * fNumberOfCPVPadsZ ) ; 
204   } 
205   else { // it is a PW04 crystal
206
207     relid[0] = phosmodulenumber ;
208     relid[1] = 0 ;
209     id -= ( phosmodulenumber - 1 ) *  fNPhi * fNZ ; 
210     relid[2] = (Int_t)TMath::Ceil( id / fNZ )  ;
211     relid[3] = (Int_t)( id - ( relid[2] - 1 ) * fNZ ) ; 
212   } 
213   return kTRUE ; 
214 }
215 //____________________________________________________________________________
216 Bool_t AliPHOSGeoUtils::RelToAbsNumbering(const Int_t * relid, Int_t &  absId) const
217 {
218   // Converts the relative numbering into the absolute numbering
219   // EMCA crystals:
220   //  absId = from 1 to fNModules * fNPhi * fNZ
221   // CPV pad:
222   //  absId = from N(total PHOS crystals) + 1
223   //          to NCPVModules * fNumberOfCPVPadsPhi * fNumberOfCPVPadsZ
224
225   if ( relid[1] ==  0 ) {                            // it is a Phos crystal
226     absId =
227       ( relid[0] - 1 ) * fNPhi * fNZ         // the offset of PHOS modules
228       + ( relid[2] - 1 ) * fNZ                   // the offset along phi
229       +   relid[3] ;                                 // the offset along z
230   }
231   else { // it is a CPV pad
232     absId =    fNPhi * fNZ *  fNModules         // the offset to separate EMCA crystals from CPV pads
233       + ( relid[0] - 1 ) * fNumberOfCPVPadsPhi * fNumberOfCPVPadsZ   // the pads offset of PHOS modules 
234       + ( relid[2] - 1 ) * fNumberOfCPVPadsZ                            // the pads offset of a CPV row
235       +   relid[3] ;                                                         // the column number
236   }
237   
238   return kTRUE ; 
239 }
240
241 //____________________________________________________________________________
242 void AliPHOSGeoUtils::RelPosInModule(const Int_t * relid, Float_t & x, Float_t & z) const 
243 {
244   // Converts the relative numbering into the local PHOS-module (x, z) coordinates
245
246   if(relid[1]==0){ //this is PHOS
247
248     Double_t pos[3]= {0.0,-fCryCellShift,0.}; //Position incide the crystal 
249     Double_t posC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
250
251     //Shift and possibly apply misalignment corrections
252     Int_t strip=1+((Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[2]/fNCellsXInStrip))*fNStripZ-
253                 (Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[3]/fNCellsZInStrip) ;
254     pos[0]=((relid[2]-1)%fNCellsXInStrip-fNCellsXInStrip/2+0.5)*fCellStep ;
255     pos[2]=(-(relid[3]-1)%fNCellsZInStrip+fNCellsZInStrip/2-0.5)*fCellStep ;
256
257     Int_t mod = relid[0] ;
258     const TGeoHMatrix * m2 = GetMatrixForStrip(mod, strip) ;
259     m2->LocalToMaster(pos,posC);
260
261     //Return to PHOS local system  
262     Double_t posL2[3]={posC[0],posC[1],posC[2]};
263     const TGeoHMatrix *mPHOS2 = GetMatrixForModule(mod) ;
264     mPHOS2->MasterToLocal(posC,posL2);
265     x=posL2[0] ;
266     z=-posL2[2];
267     return ;
268   }
269   else{//CPV
270     //first calculate position with respect to CPV plain 
271     Int_t row        = relid[2] ; //offset along x axis
272     Int_t column     = relid[3] ; //offset along z axis
273     Double_t pos[3]= {0.0,0.0,0.}; //Position incide the CPV printed circuit
274     Double_t posC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
275     pos[0] = - ( fNumberOfCPVPadsPhi/2. - row    - 0.5 ) * fPadSizePhi  ; // position of pad  with respect
276     pos[2] = - ( fNumberOfCPVPadsZ  /2. - column - 0.5 ) * fPadSizeZ  ; // of center of PHOS module
277
278     //now apply possible shifts and rotations
279     const TGeoHMatrix *m = GetMatrixForCPV(relid[0]) ;
280     m->LocalToMaster(pos,posC);
281     //Return to PHOS local system
282     Double_t posL[3]={0.,0.,0.,} ;
283     const TGeoHMatrix *mPHOS = GetMatrixForPHOS(relid[0]) ;
284     mPHOS->MasterToLocal(posC,posL);
285     x=posL[0] ;
286     z=posL[1];
287     return ;
288  
289   }
290   
291 }
292 //____________________________________________________________________________
293 void AliPHOSGeoUtils::RelPosToAbsId(Int_t module, Double_t x, Double_t z, Int_t & absId) const
294 {
295   // converts local PHOS-module (x, z) coordinates to absId 
296
297   //Calculate AbsId using ideal geometry. Should be sufficient for primary particles calculation
298   //(the only place where this method used currently)
299   Int_t relid[4]={module,0,1,1} ;
300   relid[2] = static_cast<Int_t>(TMath::Ceil( x/ fCellStep + fNPhi / 2.) );
301   relid[3] = fNZ+1-static_cast<Int_t>(TMath::Ceil(-z/ fCellStep + fNZ   / 2.) ) ;
302   if(relid[2]<1)relid[2]=1 ;
303   if(relid[3]<1)relid[3]=1 ;
304   if(relid[2]>fNPhi)relid[2]=fNPhi ;
305   if(relid[3]>fNZ)relid[3]=fNZ ;
306   RelToAbsNumbering(relid,absId) ;
307
308 /*
309   //find Global position
310   if (!gGeoManager){
311     printf("Geo manager not initialized\n");
312     abort() ;
313   }
314   Double_t posL[3]={x,-fCrystalShift,-z} ; //Only for EMC!!!
315   Double_t posG[3] ;
316   char path[100] ;
317   sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1",module) ;
318   if (!gGeoManager->cd(path)){
319     printf("Geo manager can not find path \n");
320     abort() ;
321   }
322   TGeoHMatrix *mPHOS = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
323   if (mPHOS){
324      mPHOS->LocalToMaster(posL,posG);
325   }
326   else{
327     printf("Geo matrixes are not loaded \n") ;
328     abort() ;
329   }
330
331   Int_t relid[4] ;
332   gGeoManager->FindNode(posG[0],posG[1],posG[2]) ;
333   //Check that path contains PSTR and extract strip number
334   TString cpath(gGeoManager->GetPath()) ;
335   Int_t indx = cpath.Index("PCEL") ;
336   if(indx==-1){ //for the few events when particle hits between srips use ideal geometry
337     relid[0] = module ;
338     relid[1] = 0 ;
339     relid[2] = static_cast<Int_t>(TMath::Ceil( x/ fCellStep + fNPhi / 2.) );
340     relid[3] = static_cast<Int_t>(TMath::Ceil(-z/ fCellStep + fNZ   / 2.) ) ;
341     if(relid[2]<1)relid[2]=1 ;
342     if(relid[3]<1)relid[3]=1 ;
343     if(relid[2]>fNPhi)relid[2]=fNPhi ;
344     if(relid[3]>fNZ)relid[3]=fNZ ;
345     RelToAbsNumbering(relid,absId) ;
346   }
347   else{
348     Int_t indx2 = cpath.Index("/",indx) ;
349     if(indx2==-1)
350       indx2=cpath.Length() ;
351     TString cell=cpath(indx+5,indx2-indx-5) ;
352     Int_t icell=cell.Atoi() ;
353     indx = cpath.Index("PSTR") ;
354     indx2 = cpath.Index("/",indx) ;
355     TString strip=cpath(indx+5,indx2-indx-5) ;
356     Int_t iStrip = strip.Atoi() ; 
357
358     Int_t row = fNStripZ - (iStrip - 1) % (fNStripZ) ;
359     Int_t col = (Int_t) TMath::Ceil((Double_t) iStrip/(fNStripZ)) -1 ;
360  
361     // Absid for 8x2-strips. Looks nice :)
362     absId = (module-1)*fNCristalsInModule +
363                   row * 2 + (col*fNCellsXInStrip + (icell - 1) / 2)*fNZ - (icell & 1 ? 1 : 0);
364  
365   }
366 */
367  
368 }
369
370 //____________________________________________________________________________
371 void AliPHOSGeoUtils::RelPosToRelId(Int_t module, Double_t x, Double_t z, Int_t * relId) const
372 {
373   //Evaluates RelId of the crystall with given coordinates
374
375   Int_t absId ;
376   RelPosToAbsId(module, x,z,absId) ;
377   AbsToRelNumbering(absId,relId) ;
378 }
379
380 //____________________________________________________________________________
381 void AliPHOSGeoUtils::RelPosInAlice(Int_t id, TVector3 & pos ) const
382 {
383   // Converts the absolute numbering into the global ALICE coordinate system
384   
385   if (!gGeoManager){
386     AliFatal("Geo manager not initialized\n");
387   }
388     
389   Int_t relid[4] ;
390     
391   AbsToRelNumbering(id , relid) ;
392     
393   //construct module name
394   if(relid[1]==0){ //this is EMC
395  
396     Double_t ps[3]= {0.0,-fCryStripShift,0.}; //Position incide the crystal
397     Double_t psC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
398  
399     //Shift and possibly apply misalignment corrections
400     Int_t strip=1+((Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[2]/fNCellsXInStrip))*fNStripZ-
401                 (Int_t) TMath::Ceil((Double_t)relid[3]/fNCellsZInStrip) ;
402     ps[0]=((relid[2]-1)%fNCellsXInStrip-fNCellsXInStrip/2+0.5)*fCellStep ;
403     ps[2]=(-(relid[3]-1)%fNCellsZInStrip+fNCellsZInStrip/2-0.5)*fCellStep ;
404  
405     Int_t mod = relid[0] ;
406     const TGeoHMatrix * m2 = GetMatrixForStrip(mod, strip) ;
407     m2->LocalToMaster(ps,psC);
408     pos.SetXYZ(psC[0],psC[1],psC[2]) ; 
409  
410   }
411   else{
412     //first calculate position with respect to CPV plain
413     Int_t row        = relid[2] ; //offset along x axis
414     Int_t column     = relid[3] ; //offset along z axis
415     Double_t ps[3]= {0.0,fCPVBoxSizeY/2.,0.}; //Position on top of CPV
416     Double_t psC[3]={0.0,0.0,0.}; //Global position
417     pos[0] = - ( fNumberOfCPVPadsPhi/2. - row    - 0.5 ) * fPadSizePhi  ; // position of pad  with respect
418     pos[2] = - ( fNumberOfCPVPadsZ  /2. - column - 0.5 ) * fPadSizeZ  ; // of center of PHOS module
419  
420     //now apply possible shifts and rotations
421     const TGeoHMatrix *m = GetMatrixForCPV(relid[0]) ;
422     m->LocalToMaster(ps,psC);
423     pos.SetXYZ(psC[0],psC[1],-psC[2]) ; 
424   }
425
426
427 //____________________________________________________________________________
428 void AliPHOSGeoUtils::Local2Global(Int_t mod, Float_t x, Float_t z,
429                                    TVector3& globalPosition) const 
430 {
431   Double_t posL[3]={x,-fCrystalShift,-z} ; //Only for EMC!!!
432   Double_t posG[3] ;
433   const TGeoHMatrix *mPHOS = GetMatrixForModule(mod) ;
434   mPHOS->LocalToMaster(posL,posG);
435   globalPosition.SetXYZ(posG[0],posG[1],posG[2]) ;
436 }
437 //____________________________________________________________________________
438 void AliPHOSGeoUtils::Global2Local(TVector3& localPosition,
439                                    const TVector3& globalPosition,
440                                    Int_t module) const
441 {
442   // Transforms a global position to the local coordinate system
443   // of the module 
444   //Return to PHOS local system
445   Double_t posG[3]={globalPosition.X(),globalPosition.Y(),globalPosition.Z()} ;
446   Double_t posL[3]={0.,0.,0.} ;
447   const TGeoHMatrix *mPHOS = GetMatrixForModule(module) ;
448   if(mPHOS){
449     mPHOS->MasterToLocal(posG,posL);
450     localPosition.SetXYZ(posL[0],posL[1]+fCrystalShift,-posL[2]) ;  
451   }
452   else{
453     localPosition.SetXYZ(999.,999.,999.) ; //module does not exist in given configuration
454   }
455  
456 }
457 //____________________________________________________________________________
458 Bool_t AliPHOSGeoUtils::GlobalPos2RelId(TVector3 & global, Int_t * relId){
459   //Converts position in global ALICE coordinates to relId 
460   //returns false if x,z coordinates are beyond PHOS
461   //distande to PHOS surface is NOT calculated 
462   TVector3 loc ;
463   for(Int_t mod=1; mod<=fNModules; mod++){
464     Global2Local(loc,global,mod) ;
465     //If in Acceptance
466     if((TMath::Abs(loc.Z())<fXtlArrSize[2]) && (TMath::Abs(loc.X())<fXtlArrSize[0])){
467        RelPosToRelId(mod,loc.X(),loc.Z(),relId);
468        return kTRUE ;
469     }
470   }
471   return kFALSE ; 
472
473 }
474 //____________________________________________________________________________
475 Bool_t AliPHOSGeoUtils::ImpactOnEmc(const TParticle * particle,
476        Int_t & moduleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const
477 {
478   // Tells if a particle enters PHOS and evaluates hit position
479   Double_t vtx[3]={particle->Vx(),particle->Vy(),particle->Vz()} ;
480   return ImpactOnEmc(vtx,particle->Theta(),particle->Phi(),moduleNumber,z,x);
481 }
482  
483 //____________________________________________________________________________
484 Bool_t AliPHOSGeoUtils::ImpactOnEmc(const Double_t * vtx, Double_t theta, Double_t phi, 
485                                   Int_t & moduleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const
486 {
487   // calculates the impact coordinates on PHOS of a neutral particle  
488   // emitted in the vertex vtx[3] with direction vec(p) in the ALICE global coordinate system
489   TVector3 p(TMath::Sin(theta)*TMath::Cos(phi),TMath::Sin(theta)*TMath::Sin(phi),TMath::Cos(theta)) ;
490   return ImpactOnEmc(vtx,p,moduleNumber,z,x) ;
491
492 }
493 //____________________________________________________________________________
494 Bool_t AliPHOSGeoUtils::ImpactOnEmc(const Double_t * vtx, const TVector3 &p,
495                                   Int_t & moduleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const
496 {
497   // calculates the impact coordinates on PHOS of a neutral particle  
498   // emitted in the vertex vtx[3] with direction theta and phi in the ALICE global coordinate system
499   TVector3 v(vtx[0],vtx[1],vtx[2]) ;
500
501   for(Int_t imod=1; imod<=fNModules ; imod++){
502     //create vector from (0,0,0) to center of crystal surface of imod module
503     Double_t tmp[3]={0.,-fCrystalShift,0.} ;
504  
505     const TGeoHMatrix *m = GetMatrixForModule(imod) ;
506     if(!m) //module does not exist in given configuration
507       continue ; 
508     Double_t posG[3]={0.,0.,0.} ;
509     m->LocalToMaster(tmp,posG);
510     TVector3 n(posG[0],posG[1],posG[2]) ; 
511     Double_t direction=n.Dot(p) ;
512     if(direction<=0.)
513       continue ; //momentum directed FROM module
514     Double_t fr = (n.Mag2()-n.Dot(v))/direction ;  
515     //Calculate direction in module plain
516     n-=v+fr*p ;
517     n*=-1. ;
518     if(TMath::Abs(TMath::Abs(n.Z())<fXtlArrSize[2]) && n.Pt()<fXtlArrSize[0]){
519       moduleNumber = imod ;
520       z=n.Z() ;
521       x=TMath::Sign(n.Pt(),n.X()) ;
522       //no need to return to local system since we calcilated distance from module center
523       //and tilts can not be significant.
524       return kTRUE ;
525     }
526   }
527   //Not in acceptance
528   x=0; z=0 ;
529   moduleNumber=0 ;
530   return kFALSE ;
531
532 }
533 //____________________________________________________________________________
534 void AliPHOSGeoUtils::GetIncidentVector(const TVector3 &vtx, Int_t module, Float_t x,Float_t z, TVector3 &vInc) const {
535   //Calculates vector pointing from vertex to current poisition in module local frame
536   //Note that PHOS local system and ALICE global have opposite z directions
537
538   Global2Local(vInc,vtx,module) ; 
539   vInc.SetXYZ(vInc.X()+x,vInc.Y(),vInc.Z()+z) ;
540 }
541 //____________________________________________________________________________
542 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForModule(Int_t mod)const {
543   //Provides shift-rotation matrix for module mod
544
545   //If GeoManager exists, take matrixes from it
546   if(gGeoManager){
547     char path[255] ;
548     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1",mod) ;
549     //    sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d",relid[0]) ;
550     if (!gGeoManager->cd(path)){
551       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
552       return 0;
553     }
554     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
555   }
556   if(fEMCMatrix[mod-1]){
557     return fEMCMatrix[mod-1] ;
558   }
559   else{
560  //   AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
561  //   AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
562  //   AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header: \n") ;
563  //   AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ; 
564     return 0 ;
565   }
566   return 0 ;
567 }
568 //____________________________________________________________________________
569 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForStrip(Int_t mod, Int_t strip)const {
570   //Provides shift-rotation matrix for strip unit of the module mod
571
572   //If GeoManager exists, take matrixes from it
573   if(gGeoManager){
574     char path[255] ;
575     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1/PSTR_%d",mod,strip) ;
576     if (!gGeoManager->cd(path)){
577       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
578       return 0 ;
579     }
580     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
581   } 
582   if(fStripMatrix[mod-1][strip-1]){
583     return fStripMatrix[mod-1][strip-1] ;
584   }
585   else{
586     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
587     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
588     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header: \n") ; 
589     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ;
590     return 0 ;
591   } 
592   return 0 ;
593 }
594 //____________________________________________________________________________
595 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForCPV(Int_t mod)const {
596   //Provides shift-rotation matrix for CPV of the module mod
597
598   //If GeoManager exists, take matrixes from it
599   if(gGeoManager){ 
600     char path[255] ;
601     //now apply possible shifts and rotations
602     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d/PCPV_1",mod) ;
603     if (!gGeoManager->cd(path)){
604       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
605       return 0 ;
606     }
607     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
608   }
609   if(fCPVMatrix[mod-1]){
610     return fCPVMatrix[mod-1] ;
611   }
612   else{
613     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
614     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
615     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header: \n") ;  
616     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ;
617     return 0 ;
618   }
619   return 0 ;
620
621 //____________________________________________________________________________
622 const TGeoHMatrix * AliPHOSGeoUtils::GetMatrixForPHOS(Int_t mod)const {
623   //Provides shift-rotation matrix for PHOS (EMC+CPV) 
624
625   //If GeoManager exists, take matrixes from it
626   if(gGeoManager){
627
628     char path[255] ;
629     snprintf(path,255,"/ALIC_1/PHOS_%d",mod) ;
630     
631     if (!gGeoManager->cd(path)){
632       AliWarning(Form("Geo manager can not find path %s \n",path));
633       return 0 ;
634     }
635     return gGeoManager->GetCurrentMatrix();
636   }
637   if(fPHOSMatrix[mod-1]){
638     return fPHOSMatrix[mod-1] ;
639   }
640   else{
641     AliWarning("Can not find PHOS misalignment matrixes\n") ;
642     AliWarning("Either import TGeoManager from geometry.root or \n");
643     AliWarning("read stored matrixes from AliESD Header:  \n") ;   
644     AliWarning("AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrixes(header->GetPHOSMisalMatrix()) \n") ;
645     return 0 ;
646   }
647   return 0 ;
648 }
649 //____________________________________________________________________________
650 void AliPHOSGeoUtils::SetMisalMatrix(const TGeoHMatrix * m, Int_t mod){
651   //Fills pointers to geo matrixes
652  
653   if(fPHOSMatrix[mod]){ //have been set already. Can not be changed any more
654     return ;
655   }
656   if(m==NULL) //Matrix for non-existing modules? Remain zero, no need to re-set
657     return ;
658   fPHOSMatrix[mod]= new TGeoHMatrix(*m) ;
659   
660   //Calculate maxtrices for PTII
661   if(!fMisalArray)
662     fMisalArray = new TClonesArray("TGeoHMatrix",1120+10) ;
663   Int_t nr = fMisalArray->GetEntriesFast() ;
664   Double_t rotEMC[9]={1.,0.,0.,0.,0.,-1.,0.,1.,0.} ;
665   const Float_t * inthermo = fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize() ;
666   const Float_t * strip    = fGeometryEMCA->GetStripHalfSize() ;
667   const Float_t * covparams = fGeometryEMCA->GetAlCoverParams() ;
668   const Float_t * warmcov = fGeometryEMCA->GetWarmAlCoverHalfSize() ;
669   Float_t z = fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1) / 2. - warmcov[2] + covparams[3]-inthermo[1] ;
670   Double_t locTII[3]={0.,0.,z} ; 
671   Double_t globTII[3] ;
672
673   if (fEMCMatrix[mod] == NULL)
674     fEMCMatrix[mod] = new((*fMisalArray)[nr])TGeoHMatrix() ;
675   nr++ ;
676   fEMCMatrix[mod]->SetRotation(rotEMC) ;
677   fEMCMatrix[mod]->MultiplyLeft(fPHOSMatrix[mod]) ;
678   fPHOSMatrix[mod]->LocalToMaster(locTII,globTII) ;
679   fEMCMatrix[mod]->SetTranslation(globTII) ;
680  
681   //Now calculate ideal matrixes for strip misalignment.
682   //For the moment we can not store them in ESDHeader
683
684   Double_t loc[3]={0.,inthermo[1] - strip[1],0.} ; 
685   Double_t glob[3] ;
686
687   Int_t istrip=0 ;
688   for(Int_t irow = 0; irow < fGeometryEMCA->GetNStripX(); irow ++){
689     loc[0] = (2*irow + 1 - fGeometryEMCA->GetNStripX())* strip[0] ;
690     for(Int_t icol = 0; icol < fGeometryEMCA->GetNStripZ(); icol ++){
691       loc[2] = (2*icol + 1 - fGeometryEMCA->GetNStripZ()) * strip[2] ;
692       fEMCMatrix[mod]->LocalToMaster(loc,glob) ;
693       if (fStripMatrix[mod][istrip] == NULL)
694         fStripMatrix[mod][istrip] = new((*fMisalArray)[nr])TGeoHMatrix(*(fEMCMatrix[mod])) ; //Use same rotation as PHOS module
695       nr++ ;
696       fStripMatrix[mod][istrip]->SetTranslation(glob) ;
697       istrip++;
698     }
699   }
700  
701   //Now calculate CPV matrixes
702   const Float_t * emcParams = fGeometryEMCA->GetEMCParams() ;
703   Double_t globCPV[3] ;
704   Double_t locCPV[3]={0.,0.,- emcParams[3]} ;
705   Double_t rot[9]={1.,0.,0.,0.,0.,1.,0.,-1.,0.} ;
706
707   if (fCPVMatrix[mod] == NULL)
708     fCPVMatrix[mod] = new((*fMisalArray)[nr])TGeoHMatrix() ;
709   nr++ ;
710   fCPVMatrix[mod]->SetRotation(rot) ;
711   fCPVMatrix[mod]->MultiplyLeft(fPHOSMatrix[mod]) ;
712   fCPVMatrix[mod]->ReflectY(kFALSE) ;
713   fPHOSMatrix[mod]->LocalToMaster(locCPV,globCPV) ;
714   fCPVMatrix[mod]->SetTranslation(globCPV) ;
715
716 }
717