modifications to satisfy the coding conventions
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliMagFCheb.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 #include "AliMagFCheb.h"
17 #include <TSystem.h>
18
19 ClassImp(AliMagFCheb)
20
21 //__________________________________________________________________________________________
22 AliMagFCheb::AliMagFCheb() : 
23   fNParamsSol(0),
24   fNSegZSol(0),
25   fNParamsTPCInt(0),
26   fNSegZTPCInt(0),
27   fNParamsDip(0),
28 //
29   fNZSegDip(0),
30   fNYSegDip(0),
31   fNXSegDip(0),
32 //
33   fSegZSol(0),
34   fSegRSol(0),
35 //
36   fSegZTPCInt(0),
37   fSegRTPCInt(0),
38 //
39   fSegZDip(0),
40   fSegYDip(0),
41   fSegXDip(0),
42 //
43   fNSegRSol(0),
44   fSegZIdSol(0),
45 //
46   fNSegRTPCInt(0),
47   fSegZIdTPCInt(0),
48 //
49   fBegSegYDip(0),
50   fNSegYDip(0),
51   fBegSegXDip(0),
52   fNSegXDip(0),
53   fSegIDDip(0),
54 //
55   fMinZSol(1e6),
56   fMaxZSol(-1e6),
57   fMaxRSol(-1e6), 
58 //
59   fMinZDip(1e6),
60   fMaxZDip(-1e6),
61 //
62   fMinZTPCInt(1e6),
63   fMaxZTPCInt(-1e6),
64   fMaxRTPCInt(-1e6), 
65 //
66   fParamsSol(0),
67   fParamsDip(0),
68   fParamsTPCInt(0)
69 //
70 {
71   // default constructor
72 }
73
74 //__________________________________________________________________________________________
75 AliMagFCheb::AliMagFCheb(const AliMagFCheb& src) : 
76   TNamed(src),
77   fNParamsSol(0),
78   fNSegZSol(0),
79   fNParamsTPCInt(0),
80   fNSegZTPCInt(0),
81   fNParamsDip(0),
82 //
83   fNZSegDip(0),
84   fNYSegDip(0),
85   fNXSegDip(0),
86 //
87   fSegZSol(0),
88   fSegRSol(0),
89 //
90   fSegZTPCInt(0),
91   fSegRTPCInt(0),
92 //
93   fSegZDip(0),
94   fSegYDip(0),
95   fSegXDip(0),
96 //
97   fNSegRSol(0),
98   fSegZIdSol(0),
99 //
100   fNSegRTPCInt(0),
101   fSegZIdTPCInt(0),
102 //
103   fBegSegYDip(0),
104   fNSegYDip(0),
105   fBegSegXDip(0),
106   fNSegXDip(0),
107   fSegIDDip(0),
108 //
109   fMinZSol(1e6),
110   fMaxZSol(-1e6),
111   fMaxRSol(-1e6), 
112 //
113   fMinZDip(1e6),
114   fMaxZDip(-1e6),
115 //
116   fMinZTPCInt(1e6),
117   fMaxZTPCInt(-1e6),
118   fMaxRTPCInt(-1e6), 
119 //
120   fParamsSol(0),
121   fParamsDip(0),
122   fParamsTPCInt(0)
123 {
124   // copy constructor
125   CopyFrom(src);
126 }
127
128 //__________________________________________________________________________________________
129 void AliMagFCheb::CopyFrom(const AliMagFCheb& src) 
130
131   // copy method
132   Clear();
133   SetName(src.GetName());
134   SetTitle(src.GetTitle());
135   fNParamsSol    = src.fNParamsSol;
136   fNSegZSol      = src.fNSegZSol;
137   fNParamsTPCInt = src.fNParamsTPCInt;
138   fNSegZTPCInt   = src.fNSegZTPCInt; 
139   fNParamsDip    = src.fNParamsDip;
140   //
141   fNZSegDip      = src.fNZSegDip;
142   fNYSegDip      = src.fNYSegDip;
143   fNXSegDip      = src.fNXSegDip;  
144   //
145   fMinZSol       = src.fMinZSol; 
146   fMaxZSol       = src.fMaxZSol;
147   fMaxRSol       = src.fMaxRSol; 
148   //
149   fMinZDip       = src.fMinZDip;
150   fMaxZDip       = src.fMaxZDip;
151   //
152   fMinZTPCInt    = src.fMinZTPCInt;
153   fMaxZTPCInt    = src.fMaxZTPCInt;
154   fMaxRTPCInt    = src.fMaxRTPCInt; 
155   // 
156   if (src.fNParamsSol) {
157     memcpy(fSegZSol  = new Float_t[fNSegZSol], src.fSegZSol, sizeof(Float_t)*fNSegZSol);
158     memcpy(fSegRSol  = new Float_t[fNParamsSol], src.fSegRSol, sizeof(Float_t)*fNParamsSol);
159     memcpy(fNSegRSol = new Int_t[fNSegZSol], src.fNSegRSol, sizeof(Int_t)*fNSegZSol);
160     memcpy(fSegZIdSol= new Int_t[fNSegZSol], src.fSegZIdSol, sizeof(Int_t)*fNSegZSol);
161     fParamsSol       = new TObjArray(fNParamsSol);
162     for (int i=0;i<fNParamsSol;i++) fParamsSol->AddAtAndExpand(new AliCheb3D(*src.GetParamSol(i)),i);
163   }
164   //
165   if (src.fNParamsDip) {
166     memcpy(fSegZDip   = new Float_t[fNZSegDip], src.fSegZDip, sizeof(Float_t)*fNZSegDip);
167     memcpy(fSegYDip   = new Float_t[fNYSegDip], src.fSegYDip, sizeof(Float_t)*fNYSegDip);
168     memcpy(fSegXDip   = new Float_t[fNXSegDip], src.fSegZDip, sizeof(Float_t)*fNXSegDip);
169     memcpy(fBegSegYDip= new Int_t[fNZSegDip], src.fBegSegYDip, sizeof(Int_t)*fNZSegDip);
170     memcpy(fNSegYDip  = new Int_t[fNZSegDip], src.fNSegYDip, sizeof(Int_t)*fNZSegDip);
171     memcpy(fBegSegXDip= new Int_t[fNYSegDip], src.fBegSegXDip, sizeof(Int_t)*fNYSegDip);
172     memcpy(fNSegXDip  = new Int_t[fNYSegDip], src.fNSegXDip, sizeof(Int_t)*fNYSegDip);
173     memcpy(fSegIDDip  = new Int_t[fNXSegDip], src.fSegIDDip, sizeof(Int_t)*fNXSegDip);
174     fParamsDip        = new TObjArray(fNParamsDip);
175     for (int i=0;i<fNParamsDip;i++) fParamsDip->AddAtAndExpand(new AliCheb3D(*src.GetParamDip(i)),i);
176   }
177   //
178   if (src.fNParamsTPCInt) {
179     memcpy(fSegZTPCInt  = new Float_t[fNSegZTPCInt], src.fSegZTPCInt, sizeof(Float_t)*fNSegZTPCInt);
180     memcpy(fSegRTPCInt  = new Float_t[fNParamsTPCInt], src.fSegRTPCInt, sizeof(Float_t)*fNParamsTPCInt);
181     memcpy(fNSegRTPCInt = new Int_t[fNSegZTPCInt], src.fNSegRTPCInt, sizeof(Int_t)*fNSegZTPCInt);
182     memcpy(fSegZIdTPCInt= new Int_t[fNSegZTPCInt], src.fSegZIdTPCInt, sizeof(Int_t)*fNSegZTPCInt);
183     fParamsTPCInt       = new TObjArray(fNParamsTPCInt);
184     for (int i=0;i<fNParamsTPCInt;i++) fParamsTPCInt->AddAtAndExpand(new AliCheb3D(*src.GetParamTPCInt(i)),i);
185   }
186   //
187 }
188
189 //__________________________________________________________________________________________
190 AliMagFCheb& AliMagFCheb::operator=(const AliMagFCheb& rhs)
191 {
192   // assignment
193   if (this != &rhs) {  
194     Clear();
195     CopyFrom(rhs);
196   }
197   return *this;  
198   //
199 }
200
201 //__________________________________________________________________________________________
202 void AliMagFCheb::Clear(const Option_t *)
203 {
204   // clear all dynamic parts
205   if (fNParamsSol) {
206     delete   fParamsSol;
207     delete[] fSegZSol;
208     delete[] fSegRSol;
209     delete[] fNSegRSol;
210     delete[] fSegZIdSol;
211   }
212   //
213   if (fNParamsTPCInt) {
214     delete   fParamsTPCInt;
215     delete[] fSegZTPCInt;
216     delete[] fSegRTPCInt;
217     delete[] fNSegRTPCInt;
218     delete[] fSegZIdTPCInt;
219   }
220   // 
221   if (fNParamsDip) {
222     delete   fParamsDip;
223     delete[] fSegZDip;
224     delete[] fSegYDip;
225     delete[] fSegXDip;
226     delete[] fBegSegYDip;
227     delete[] fNSegYDip;
228     delete[] fBegSegXDip;
229     delete[] fNSegXDip;
230     delete[] fSegIDDip;
231   }
232   fNParamsSol = fNParamsTPCInt = fNParamsDip = fNZSegDip = fNYSegDip = fNXSegDip = 0;
233   fNSegZSol = fNSegZTPCInt = 0;
234   fMinZSol = fMinZDip = fMinZTPCInt = 1e6;
235   fMaxZSol = fMaxZDip = fMaxZTPCInt = fMaxRSol = fMaxRTPCInt = -1e6;
236   //
237 }
238
239 //__________________________________________________________________________________________
240 void AliMagFCheb::Field(Float_t *xyz, Float_t *b) const
241 {
242   // compute field in cartesian coordinates. If point is outside of the parameterized region
243   // get it at closest valid point
244   static float rphiz[3];
245   //
246 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_  // exact matching to fitted volume is requested
247   if ( !(xyz[2]>=GetMinZSol()&&xyz[2]<=GetMaxZSol()) && 
248        !(xyz[2]>=GetMinZDip()&&xyz[2]<=GetMaxZDip())  ) {for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;}
249 #endif
250   //
251   if (xyz[2]<fMaxZDip) {    // dipole part?
252 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_
253     AliCheb3D* par = GetParamDip(FindDipSegment(xyz));
254     if (par->IsInside(xyz)) {par->Eval(xyz,b); return;}
255     for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;
256 #else
257     GetParamDip(FindDipSegment(xyz))->Eval(xyz,b); return;  
258 #endif
259   }
260   //
261   // Sol region: convert coordinates to cyl system
262   CartToCyl(xyz,rphiz);
263 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_
264   if (rphiz[0]>GetMaxRSol()) {for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;}
265 #endif
266   //
267   FieldCylSol(rphiz,b);
268   //
269   // convert field to cartesian system
270   CylToCartCylB(rphiz, b,b);
271   //
272 }
273
274 //__________________________________________________________________________________________
275 void AliMagFCheb::GetTPCInt(Float_t *xyz, Float_t *b) const
276 {
277   // compute TPC region field integral in cartesian coordinates.
278   // If point is outside of the parameterized region get it at closeset valid point
279   static float rphiz[3];
280   //
281   // TPCInt region
282   // convert coordinates to cyl system
283   CartToCyl(xyz,rphiz);
284 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_
285   if ( (rphiz[2]>GetMaxZTPCInt()||rphiz[2]<GetMinZTPCInt()) ||
286        rphiz[0]>GetMaxRTPCInt()) {for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;}
287 #endif
288   //
289   GetTPCIntCyl(rphiz,b);
290   //
291   // convert field to cartesian system
292   CylToCartCylB(rphiz, b,b);
293   //
294 }
295
296 //__________________________________________________________________________________________
297 void AliMagFCheb::FieldCylSol(const Float_t *rphiz, Float_t *b) const
298 {
299   // compute Solenoid field in Cylindircal coordinates
300   // note: if the point is outside the volume get the field in closest parameterized point
301   const float &r = rphiz[0];
302   const float &z = rphiz[2];
303   int SolZId = 0;
304   while (z>fSegZSol[SolZId] && SolZId<fNSegZSol-1) ++SolZId;    // find Z segment
305   int SolRId = fSegZIdSol[SolZId];        // first R segment for this Z
306   int SolRMax = SolRId + fNSegRSol[SolZId];
307   while (r>fSegRSol[SolRId] && SolRId<SolRMax-1) ++SolRId;    // find R segment
308   GetParamSol( SolRId )->Eval(rphiz,b);
309   //
310 }
311
312 //__________________________________________________________________________________________
313 void AliMagFCheb::GetTPCIntCyl(Float_t *rphiz, Float_t *b) const
314 {
315   // compute field integral in TPC region in Cylindircal coordinates
316   // note: the check for the point being inside the parameterized region is done outside
317   const float &r = rphiz[0];
318   const float &z = rphiz[2];
319   int tpcIntZId = 0;
320   while (z>fSegZTPCInt[tpcIntZId] && tpcIntZId<fNSegZTPCInt) ++tpcIntZId;    // find Z segment
321   int tpcIntRId = fSegZIdTPCInt[tpcIntZId];        // first R segment for this Z
322   int tpcIntRIdMax = tpcIntRId + fNSegRTPCInt[tpcIntZId];
323   while (r>fSegRTPCInt[tpcIntRId] && tpcIntRId<tpcIntRIdMax) ++tpcIntRId;    // find R segment
324   GetParamTPCInt( tpcIntRId )->Eval(rphiz,b);
325   //
326 }
327
328
329 //__________________________________________________________________________________________
330 void AliMagFCheb::Print(Option_t *) const
331 {
332   // print info
333   printf("Alice magnetic field parameterized by Chebyshev polynomials\n");
334   printf("Segmentation for Solenoid (%+.2f<Z<%+.2f cm | R<%.2f cm)\n",fMinZSol,fMaxZSol,fMaxRSol);
335   //
336   if (fParamsSol) fParamsSol->Print();
337   /*
338   for (int iz=0;iz<fNSegZSol;iz++) {
339     AliCheb3D* param = GetParamSol( fSegZIdSol[iz] );
340     printf("*** Z Segment %2d (%+7.2f<Z<%+7.2f)\t***\n",iz,param->GetBoundMin(2),param->GetBoundMax(2));
341     for (int ir=0;ir<fNSegRSol[iz];ir++) {
342       param = GetParamSol( fSegZIdSol[iz]+ir );
343       printf("    R Segment %2d (%+7.2f<R<%+7.2f, Precision: %.1e) (ID=%2d)\n",ir, param->GetBoundMin(0),
344              param->GetBoundMax(0),param->GetPrecision(),fSegZIdSol[iz]+ir);
345     }
346   }
347   */
348   //
349   printf("Segmentation for TPC field integral (%+.2f<Z<%+.2f cm | R<%.2f cm)\n",fMinZTPCInt,fMaxZTPCInt,fMaxRTPCInt);
350   //
351   if (fParamsTPCInt) fParamsTPCInt->Print();
352   /*
353   for (int iz=0;iz<fNSegZTPCInt;iz++) {
354     AliCheb3D* param = GetParamTPCInt( fSegZIdTPCInt[iz] );
355     printf("*** Z Segment %2d (%+7.2f<Z<%+7.2f)\t***\n",iz,param->GetBoundMin(2),param->GetBoundMax(2));
356     for (int ir=0;ir<fNSegRTPCInt[iz];ir++) {
357       param = GetParamTPCInt( fSegZIdTPCInt[iz]+ir );
358       printf("    R Segment %2d (%+7.2f<R<%+7.2f, Precision: %.1e) (ID=%2d)\n",ir, param->GetBoundMin(0),
359              param->GetBoundMax(0),param->GetPrecision(),fSegZIdTPCInt[iz]+ir);
360     }
361   }
362   */
363   //
364   printf("Segmentation for Dipole (%+.2f<Z<%+.2f cm)\n",fMinZDip,fMaxZDip);
365   if (fParamsDip) fParamsDip->Print();
366   //
367   
368
369 }
370 #ifdef  _INC_CREATION_ALICHEB3D_
371 //_______________________________________________
372 void AliMagFCheb::LoadData(const char* inpfile)
373 {
374   // read coefficients data from the text file
375   //
376   TString strf = inpfile;
377   gSystem->ExpandPathName(strf);
378   FILE* stream = fopen(strf,"r");
379   if (!stream) {
380     printf("Did not find input file %s\n",strf.Data());
381     return;
382   }
383   //
384   TString buffs;
385   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
386   if (!buffs.BeginsWith("START")) {
387     Error("LoadData","Expected: \"START <name>\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
388     exit(1);
389   }
390   if (buffs.First(' ')>0) SetName(buffs.Data()+buffs.First(' ')+1);
391   //
392   // Solenoid part    -----------------------------------------------------------
393   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
394   if (!buffs.BeginsWith("START SOLENOID")) {
395     Error("LoadData","Expected: \"START SOLENOID\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
396     exit(1);
397   }
398   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream); // nparam
399   int nparSol = buffs.Atoi(); 
400   //
401   for (int ip=0;ip<nparSol;ip++) {
402     AliCheb3D* cheb = new AliCheb3D();
403     cheb->LoadData(stream);
404     AddParamSol(cheb);
405   }
406   //
407   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
408   if (!buffs.BeginsWith("END SOLENOID")) {
409     Error("LoadData","Expected \"END SOLENOID\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
410     exit(1);
411   }
412   //
413   // TPCInt part     -----------------------------------------------------------
414   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
415   if (!buffs.BeginsWith("START TPCINT")) {
416     Error("LoadData","Expected: \"START TPCINT\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
417     exit(1);
418   }
419   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream); // nparam
420   int nparTPCInt = buffs.Atoi(); 
421   //
422   for (int ip=0;ip<nparTPCInt;ip++) {
423     AliCheb3D* cheb = new AliCheb3D();
424     cheb->LoadData(stream);
425     AddParamTPCInt(cheb);
426   }
427   //
428   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
429   if (!buffs.BeginsWith("END TPCINT")) {
430     Error("LoadData","Expected \"END TPCINT\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
431     exit(1);
432   }
433   //
434   // Dipole part    -----------------------------------------------------------
435   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
436   if (!buffs.BeginsWith("START DIPOLE")) {
437     Error("LoadData","Expected: \"START DIPOLE\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
438     exit(1);
439   }
440   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream); // nparam
441   int nparDip = buffs.Atoi();  
442   //
443   for (int ip=0;ip<nparDip;ip++) {
444     AliCheb3D* cheb = new AliCheb3D();
445     cheb->LoadData(stream);
446     AddParamDip(cheb);
447   }
448   //
449   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
450   if (!buffs.BeginsWith("END DIPOLE")) {
451     Error("LoadData","Expected \"END DIPOLE\", found \"%s\"\nStop\n",GetName(),buffs.Data());
452     exit(1);
453   }
454   //
455   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
456   if (!buffs.BeginsWith("END") || !buffs.Contains(GetName())) {
457     Error("LoadData","Expected: \"END %s\", found \"%s\"\nStop\n",GetName(),buffs.Data());
458     exit(1);
459   }
460   //
461   // ---------------------------------------------------------------------------
462   fclose(stream);
463   BuildTableSol();
464   BuildTableTPCInt();
465   BuildTableDip();
466   printf("Loaded magnetic field \"%s\" from %s\n",GetName(),strf.Data());
467   //
468 }
469 #endif
470
471 //_________________________________________________________________________
472 Int_t AliMagFCheb::FindDipSegment(const float *xyz) const
473 {
474   // find the segment containing point xyz. If it is outside find the closest segment 
475   int xid,yid,zid = TMath::BinarySearch(fNZSegDip,fSegZDip,xyz[2]); // find zsegment
476   int ysegBeg = fBegSegYDip[zid];
477   //
478   for (yid=0;yid<fNSegYDip[zid];yid++) if (xyz[1]<fSegYDip[ysegBeg+yid]) break;
479   if ( --yid < 0 ) yid = 0;
480   yid +=  ysegBeg;
481   //
482   int xsegBeg = fBegSegXDip[yid];
483   for (xid=0;xid<fNSegXDip[yid];xid++) if (xyz[0]<fSegXDip[xsegBeg+xid]) break;
484   if ( --xid < 0) xid = 0;
485   xid +=  xsegBeg;
486   //
487   return fSegIDDip[xid];
488 }
489
490 //_______________________________________________
491 #ifdef  _INC_CREATION_ALICHEB3D_
492
493
494 //__________________________________________________________________________________________
495 AliMagFCheb::AliMagFCheb(const char* inputFile) : 
496   fNParamsSol(0),
497   fNSegZSol(0),
498   fNParamsTPCInt(0),
499   fNSegZTPCInt(0),
500   fNParamsDip(0),
501 //
502   fNZSegDip(0),
503   fNYSegDip(0),
504   fNXSegDip(0),
505 //
506   fSegZSol(0),
507   fSegRSol(0),
508 //
509   fSegZTPCInt(0),
510   fSegRTPCInt(0),
511 //
512   fSegZDip(0),
513   fSegYDip(0),
514   fSegXDip(0),
515 //
516   fNSegRSol(0),
517   fSegZIdSol(0),
518 //
519   fNSegRTPCInt(0),
520   fSegZIdTPCInt(0),
521 //
522   fBegSegYDip(0),
523   fNSegYDip(0),
524   fBegSegXDip(0),
525   fNSegXDip(0),
526   fSegIDDip(0),
527 //
528   fMinZSol(0),
529   fMaxZSol(0),
530   fMaxRSol(0), 
531 //
532   fMinZDip(0),
533   fMaxZDip(0),
534 //
535   fMinZTPCInt(0),
536   fMaxZTPCInt(0),
537   fMaxRTPCInt(0), 
538 //
539   fParamsSol(0),
540   fParamsDip(0),
541   fParamsTPCInt(0)
542 //
543 //
544 {
545   // construct from coeffs from the text file
546   LoadData(inputFile);
547 }
548
549 //__________________________________________________________________________________________
550 void AliMagFCheb::AddParamSol(const AliCheb3D* param)
551 {
552   // adds new parameterization piece for Sol
553   // NOTE: pieces must be added strictly in increasing R then increasing Z order
554   //
555   if (!fParamsSol) fParamsSol = new TObjArray();
556   fParamsSol->Add(param);
557   fNParamsSol++;
558   //
559 }
560
561 //__________________________________________________________________________________________
562 void AliMagFCheb::AddParamTPCInt(const AliCheb3D* param)
563 {
564   // adds new parameterization piece for TPCInt
565   // NOTE: pieces must be added strictly in increasing R then increasing Z order
566   //
567   if (!fParamsTPCInt) fParamsTPCInt = new TObjArray();
568   fParamsTPCInt->Add(param);
569   fNParamsTPCInt++;
570   //
571 }
572
573 //__________________________________________________________________________________________
574 void AliMagFCheb::AddParamDip(const AliCheb3D* param)
575 {
576   // adds new parameterization piece for Dipole
577   //
578   if (!fParamsDip) fParamsDip = new TObjArray();
579   fParamsDip->Add(param);
580   fNParamsDip++;
581   //
582 }
583
584 //__________________________________________________________________________________________
585 void AliMagFCheb::ResetTPCInt()
586 {
587   // clean TPC field integral (used for update)
588   if (!fNParamsTPCInt) return;
589   delete fParamsTPCInt;  
590   delete[] fSegZTPCInt;
591   delete[] fSegRTPCInt;
592   delete[] fNSegRTPCInt;
593   delete[] fSegZIdTPCInt;
594   //
595   fNParamsTPCInt = 0; 
596   fNSegZTPCInt   = 0;
597   fSegZTPCInt    = 0; 
598   fSegRTPCInt    = 0; 
599   fNSegRTPCInt   = 0; 
600   fSegZIdTPCInt  = 0;
601   fMinZTPCInt    = 0; 
602   fMaxZTPCInt    = 0; 
603   fMaxRTPCInt    = 0; 
604   fParamsTPCInt  = 0;
605   //
606 }
607
608 //__________________________________________________
609 void AliMagFCheb::BuildTableDip()
610 {
611   // build lookup table for dipole
612   //
613   TArrayF segY,segX;
614   TArrayI begSegYDip,begSegXDip;
615   TArrayI nsegYDip,nsegXDip;
616   TArrayI segID;
617   float *tmpSegZ,*tmpSegY,*tmpSegX;
618   //
619   // create segmentation in Z
620   fNZSegDip = SegmentDipDimension(&tmpSegZ, fParamsDip, fNParamsDip, 2, 1,-1, 1,-1, 1,-1) - 1;
621   fNYSegDip = 0;
622   fNXSegDip = 0;
623   //
624   // for each Z slice create segmentation in Y
625   begSegYDip.Set(fNZSegDip);
626   nsegYDip.Set(fNZSegDip);
627   float xyz[3];
628   for (int iz=0;iz<fNZSegDip;iz++) {
629     printf("\nZSegment#%d  %+e : %+e\n",iz,tmpSegZ[iz],tmpSegZ[iz+1]);
630     int ny = SegmentDipDimension(&tmpSegY, fParamsDip, fNParamsDip, 1, 
631                                  1,-1, 1,-1, tmpSegZ[iz],tmpSegZ[iz+1]) - 1;
632     segY.Set(ny + fNYSegDip);
633     for (int iy=0;iy<ny;iy++) segY[fNYSegDip+iy] = tmpSegY[iy];
634     begSegYDip[iz] = fNYSegDip;
635     nsegYDip[iz] = ny;
636     printf(" Found %d YSegments, to start from %d\n",ny, begSegYDip[iz]);
637     //
638     // for each slice in Z and Y create segmentation in X
639     begSegXDip.Set(fNYSegDip+ny);
640     nsegXDip.Set(fNYSegDip+ny);
641     xyz[2] = (tmpSegZ[iz]+tmpSegZ[iz+1])/2.; // mean Z of this segment
642     //
643     for (int iy=0;iy<ny;iy++) {
644       int isg = fNYSegDip+iy;
645       printf("\n   YSegment#%d  %+e : %+e\n",iy, tmpSegY[iy],tmpSegY[iy+1]);
646       int nx = SegmentDipDimension(&tmpSegX, fParamsDip, fNParamsDip, 0, 
647                                    1,-1, tmpSegY[iy],tmpSegY[iy+1], tmpSegZ[iz],tmpSegZ[iz+1]) - 1;
648       //
649       segX.Set(nx + fNXSegDip);
650       for (int ix=0;ix<nx;ix++) segX[fNXSegDip+ix] = tmpSegX[ix];
651       begSegXDip[isg] = fNXSegDip;
652       nsegXDip[isg] = nx;
653       printf("   Found %d XSegments, to start from %d\n",nx, begSegXDip[isg]);
654       //
655       segID.Set(fNXSegDip+nx);
656       //
657       // find corresponding params
658       xyz[1] = (tmpSegY[iy]+tmpSegY[iy+1])/2.; // mean Y of this segment
659       //
660       for (int ix=0;ix<nx;ix++) {
661         xyz[0] = (tmpSegX[ix]+tmpSegX[ix+1])/2.; // mean X of this segment
662         for (int ipar=0;ipar<fNParamsDip;ipar++) {
663           AliCheb3D* cheb = (AliCheb3D*) fParamsDip->At(ipar);
664           if (!cheb->IsInside(xyz)) continue;
665           segID[fNXSegDip+ix] = ipar;
666           break;
667         }
668       }
669       fNXSegDip += nx;
670       //
671       delete[] tmpSegX;
672     }
673     delete[] tmpSegY;
674     fNYSegDip += ny;
675   }
676   //
677   fMinZDip = tmpSegZ[0];
678   fMaxZDip = tmpSegZ[fNZSegDip];
679   fSegZDip    = new Float_t[fNZSegDip];
680   for (int i=fNZSegDip;i--;) fSegZDip[i] = tmpSegZ[i];
681   delete[] tmpSegZ;
682   //
683   fSegYDip    = new Float_t[fNYSegDip];
684   fSegXDip    = new Float_t[fNXSegDip];
685   fBegSegYDip = new Int_t[fNZSegDip];
686   fNSegYDip   = new Int_t[fNZSegDip];
687   fBegSegXDip = new Int_t[fNYSegDip];
688   fNSegXDip   = new Int_t[fNYSegDip];
689   fSegIDDip   = new Int_t[fNXSegDip];
690   //
691   for (int i=fNYSegDip;i--;) fSegYDip[i] = segY[i];
692   for (int i=fNXSegDip;i--;) fSegXDip[i] = segX[i];
693   for (int i=fNZSegDip;i--;) {fBegSegYDip[i] = begSegYDip[i]; fNSegYDip[i] = nsegYDip[i];}
694   for (int i=fNYSegDip;i--;) {fBegSegXDip[i] = begSegXDip[i]; fNSegXDip[i] = nsegXDip[i];}
695   for (int i=fNXSegDip;i--;) {fSegIDDip[i]   = segID[i];}
696   //
697 }
698
699 //__________________________________________________________________________________________
700 void AliMagFCheb::BuildTableSol()
701 {
702   // build the indexes for each parameterization of Solenoid
703   //
704   const float kSafety=0.001;
705   //
706   if (fNParamsSol<1) return;
707   fNSegZSol = 0;
708   fMaxRSol = 0;
709   fSegRSol   = new Float_t[fNParamsSol];
710   float *tmpbufF  = new float[fNParamsSol+1];
711   int   *tmpbufI  = new int[fNParamsSol+1];
712   int   *tmpbufI1 = new int[fNParamsSol+1];
713   //
714   // count number of Z slices and number of R slices in each Z slice
715   for (int ip=0;ip<fNParamsSol;ip++) {
716     if (ip==0 || (GetParamSol(ip)->GetBoundMax(2)-GetParamSol(ip-1)->GetBoundMax(2))>kSafety) { // new Z slice
717       tmpbufF[fNSegZSol] = GetParamSol(ip)->GetBoundMax(2);                                     // 
718       tmpbufI[fNSegZSol] = 0;
719       tmpbufI1[fNSegZSol++] = ip;
720     }
721     fSegRSol[ip] = GetParamSol(ip)->GetBoundMax(0);  // upper R
722     tmpbufI[fNSegZSol-1]++;
723     if (fMaxRSol<fSegRSol[ip]) fMaxRSol = fSegRSol[ip];
724   }
725   //
726   fSegZSol   = new Float_t[fNSegZSol];
727   fSegZIdSol = new Int_t[fNSegZSol];
728   fNSegRSol  = new Int_t[fNSegZSol];
729   for (int iz=0;iz<fNSegZSol;iz++) {
730     fSegZSol[iz]   = tmpbufF[iz];
731     fNSegRSol[iz]  = tmpbufI[iz];
732     fSegZIdSol[iz] = tmpbufI1[iz];
733   }
734   //
735   fMinZSol = GetParamSol(0)->GetBoundMin(2);
736   fMaxZSol = GetParamSol(fNParamsSol-1)->GetBoundMax(2);
737   //
738   delete[] tmpbufF;
739   delete[] tmpbufI;
740   delete[] tmpbufI1;
741   //
742   //
743 }
744
745 //__________________________________________________________________________________________
746 void AliMagFCheb::BuildTableTPCInt()
747 {
748   // build the indexes for each parameterization of TPC field integral
749   //
750   const float kSafety=0.001;
751   //
752   if (fNParamsTPCInt<1) return;
753   fNSegZTPCInt = 0;
754   fSegRTPCInt   = new Float_t[fNParamsTPCInt];
755   float *tmpbufF  = new float[fNParamsTPCInt+1];
756   int   *tmpbufI  = new int[fNParamsTPCInt+1];
757   int   *tmpbufI1 = new int[fNParamsTPCInt+1];
758   //
759   // count number of Z slices and number of R slices in each Z slice
760   for (int ip=0;ip<fNParamsTPCInt;ip++) {
761     if (ip==0 || (GetParamTPCInt(ip)->GetBoundMax(2)-GetParamTPCInt(ip-1)->GetBoundMax(2))>kSafety) { // new Z slice
762       tmpbufF[fNSegZTPCInt] = GetParamTPCInt(ip)->GetBoundMax(2);                                     // 
763       tmpbufI[fNSegZTPCInt] = 0;
764       tmpbufI1[fNSegZTPCInt++] = ip;
765     }
766     fSegRTPCInt[ip] = GetParamTPCInt(ip)->GetBoundMax(0);  // upper R
767     tmpbufI[fNSegZTPCInt-1]++;
768   }
769   //
770   fSegZTPCInt   = new Float_t[fNSegZTPCInt];
771   fSegZIdTPCInt = new Int_t[fNSegZTPCInt];
772   fNSegRTPCInt  = new Int_t[fNSegZTPCInt];
773   for (int iz=0;iz<fNSegZTPCInt;iz++) {
774     fSegZTPCInt[iz]   = tmpbufF[iz];
775     fNSegRTPCInt[iz]  = tmpbufI[iz];
776     fSegZIdTPCInt[iz] = tmpbufI1[iz];
777   }
778   //
779   fMinZTPCInt = GetParamTPCInt(0)->GetBoundMin(2);
780   fMaxZTPCInt = GetParamTPCInt(fNParamsTPCInt-1)->GetBoundMax(2);
781   fMaxRTPCInt = GetParamTPCInt(fNParamsTPCInt-1)->GetBoundMax(0);
782   //
783   delete[] tmpbufF;
784   delete[] tmpbufI;
785   delete[] tmpbufI1;
786   //
787   //
788 }
789
790 void AliMagFCheb::SaveData(const char* outfile) const
791 {
792   // writes coefficients data to output text file
793   TString strf = outfile;
794   gSystem->ExpandPathName(strf);
795   FILE* stream = fopen(strf,"w+");
796   //
797   // Sol part    ---------------------------------------------------------
798   fprintf(stream,"# Set of Chebyshev parameterizations for ALICE magnetic field\nSTART %s\n",GetName());
799   fprintf(stream,"START SOLENOID\n#Number of pieces\n%d\n",fNParamsSol);
800   for (int ip=0;ip<fNParamsSol;ip++) GetParamSol(ip)->SaveData(stream);
801   fprintf(stream,"#\nEND SOLENOID\n");
802   //
803   // TPCInt part ---------------------------------------------------------
804   fprintf(stream,"# Set of Chebyshev parameterizations for ALICE magnetic field\nSTART %s\n",GetName());
805   fprintf(stream,"START TPCINT\n#Number of pieces\n%d\n",fNParamsTPCInt);
806   for (int ip=0;ip<fNParamsTPCInt;ip++) GetParamTPCInt(ip)->SaveData(stream);
807   fprintf(stream,"#\nEND TPCINT\n");
808   //
809   // Dip part   ---------------------------------------------------------
810   fprintf(stream,"START DIPOLE\n#Number of pieces\n%d\n",fNParamsDip);
811   for (int ip=0;ip<fNParamsDip;ip++) GetParamDip(ip)->SaveData(stream);
812   fprintf(stream,"#\nEND DIPOLE\n");
813   //
814   fprintf(stream,"#\nEND %s\n",GetName());
815   //
816   fclose(stream);
817   //
818 }
819
820 Int_t AliMagFCheb::SegmentDipDimension(float** seg,const TObjArray* par,int npar, int dim, 
821                                        float xmn,float xmx,float ymn,float ymx,float zmn,float zmx)
822 {
823   // find all boundaries in deimension dim for boxes in given region.
824   // if mn>mx for given projection the check is not done for it.
825   float *tmpC = new float[2*npar];
826   int *tmpInd = new int[2*npar];
827   int nseg0 = 0;
828   for (int ip=0;ip<npar;ip++) {
829     AliCheb3D* cheb = (AliCheb3D*) par->At(ip);
830     if (xmn<xmx && (cheb->GetBoundMin(0)>(xmx+xmn)/2 || cheb->GetBoundMax(0)<(xmn+xmx)/2)) continue;
831     if (ymn<ymx && (cheb->GetBoundMin(1)>(ymx+ymn)/2 || cheb->GetBoundMax(1)<(ymn+ymx)/2)) continue;
832     if (zmn<zmx && (cheb->GetBoundMin(2)>(zmx+zmn)/2 || cheb->GetBoundMax(2)<(zmn+zmx)/2)) continue;
833     //
834     tmpC[nseg0++] = cheb->GetBoundMin(dim);
835     tmpC[nseg0++] = cheb->GetBoundMax(dim);    
836   }
837   // range Dim's boundaries in increasing order
838   TMath::Sort(nseg0,tmpC,tmpInd,kFALSE);
839   // count number of really different Z's
840   int nseg = 0;
841   float cprev = -1e6;
842   for (int ip=0;ip<nseg0;ip++) {
843     if (TMath::Abs(cprev-tmpC[ tmpInd[ip] ])>1e-4) {
844       cprev = tmpC[ tmpInd[ip] ];
845       nseg++;
846     }
847     else tmpInd[ip] = -1; // supress redundant Z
848   }
849   // 
850   *seg  = new float[nseg]; // create final Z segmenations
851   nseg = 0;
852   for (int ip=0;ip<nseg0;ip++) if (tmpInd[ip]>=0) (*seg)[nseg++] = tmpC[ tmpInd[ip] ];
853   //
854   delete[] tmpC;
855   delete[] tmpInd;
856   return nseg;
857 }
858
859 #endif
860