STEER/AliMagFCheb.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                               //
   3 //  Wrapper for the set of mag.field parameterizations by Chebyshev polinomials  //
   4 //  To obtain the field in cartesian coordinates/components use                  //
   5 //    Field(float* xyz, float* bxyz);                                            //
   6 //  For cylindrical coordinates/components:                                      //
   7 //    FieldCyl(float* rphiz, float* brphiz)                                      //
   8 //                                                                               //
   9 //  The solenoid part is parameterized in the volume  R<500, -550<Z<550 cm       //
  10 //                                                                               //
  11 //  The region R<423 cm,  -343.3<Z<481.3 for 30kA and -343.3<Z<481.3 for 12kA    //
  12 //  is parameterized using measured data while outside the Tosca calculation     //
  13 //  is used (matched to data on the boundary of the measurements)                //
  14 //                                                                               //
  15 //  Two options are possible:                                                    //
  16 //  1) _BRING_TO_BOUNDARY_ is defined in the AliCheb3D:                          //
  17 //     If the querried point is outside of the validity region then the field    //
  18 //     at the closest point on the fitted surface is returned.                   //
  19 //  2) _BRING_TO_BOUNDARY_ is not defined in the AliCheb3D:                      //
  20 //     If the querried point is outside of the validity region the return        //
  21 //     value for the field components are set to 0.                              //
  22 //                                                                               //
  23 //  To obtain the field integral in the TPC region from given point to nearest   //
  24 //  cathod plane (+- 250 cm) use:                                                //
  25 //  GetTPCInt(float* xyz, float* bxyz);  for Cartesian frame                     //
  26 //  or                                                                           //
  27 //  GetTPCIntCyl(Float_t *rphiz, Float_t *b); for Cylindrical frame              //
  28 //                                                                               //
  29 //                                                                               //
  30 //  The units are kiloGauss and cm.                                              //
  31 //                                                                               //
  32 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  33
  34 #include "AliMagFCheb.h"
  35
  36 ClassImp(AliMagFCheb)
  37
  38 //__________________________________________________________________________________________
  39 AliMagFCheb::AliMagFCheb() :
  40   fNParamsSol(0),
  41   fNSegZSol(0),
  42   fNParamsTPCInt(0),
  43   fNSegZTPCInt(0),
  44   fNParamsDip(0),
  45 //
  46   fNZSegDip(0),
  47   fNYSegDip(0),
  48   fNXSegDip(0),
  49 //
  50   fSegZSol(0),
  51   fSegRSol(0),
  52 //
  53   fSegZTPCInt(0),
  54   fSegRTPCInt(0),
  55 //
  56   fSegZDip(0),
  57   fSegYDip(0),
  58   fSegXDip(0),
  59 //
  60   fNSegRSol(0),
  61   fSegZIdSol(0),
  62 //
  63   fNSegRTPCInt(0),
  64   fSegZIdTPCInt(0),
  65 //
  66   fBegSegYDip(0),
  67   fNSegYDip(0),
  68   fBegSegXDip(0),
  69   fNSegXDip(0),
  70   fSegIDDip(0),
  71 //
  72   fMinZSol(1e6),
  73   fMaxZSol(-1e6),
  74   fMaxRSol(-1e6),
  75 //
  76   fMinZDip(1e6),
  77   fMaxZDip(-1e6),
  78 //
  79   fMinZTPCInt(1e6),
  80   fMaxZTPCInt(-1e6),
  81   fMaxRTPCInt(-1e6),
  82 //
  83   fParamsSol(0),
  84   fParamsDip(0),
  85   fParamsTPCInt(0)
  86 //
  87 {}
  88
  89 //__________________________________________________________________________________________
  90 AliMagFCheb::AliMagFCheb(const AliMagFCheb& src) :
  91   TNamed(src),
  92   fNParamsSol(0),
  93   fNSegZSol(0),
  94   fNParamsTPCInt(0),
  95   fNSegZTPCInt(0),
  96   fNParamsDip(0),
  97 //
  98   fNZSegDip(0),
  99   fNYSegDip(0),
 100   fNXSegDip(0),
 101 //
 102   fSegZSol(0),
 103   fSegRSol(0),
 104 //
 105   fSegZTPCInt(0),
 106   fSegRTPCInt(0),
 107 //
 108   fSegZDip(0),
 109   fSegYDip(0),
 110   fSegXDip(0),
 111 //
 112   fNSegRSol(0),
 113   fSegZIdSol(0),
 114 //
 115   fNSegRTPCInt(0),
 116   fSegZIdTPCInt(0),
 117 //
 118   fBegSegYDip(0),
 119   fNSegYDip(0),
 120   fBegSegXDip(0),
 121   fNSegXDip(0),
 122   fSegIDDip(0),
 123 //
 124   fMinZSol(1e6),
 125   fMaxZSol(-1e6),
 126   fMaxRSol(-1e6),
 127 //
 128   fMinZDip(1e6),
 129   fMaxZDip(-1e6),
 130 //
 131   fMinZTPCInt(1e6),
 132   fMaxZTPCInt(-1e6),
 133   fMaxRTPCInt(-1e6),
 134 //
 135   fParamsSol(0),
 136   fParamsDip(0),
 137   fParamsTPCInt(0)
 138 {
 139   CopyFrom(src);
 140   //
 141 }
 142
 143 //__________________________________________________________________________________________
 144 void AliMagFCheb::CopyFrom(const AliMagFCheb& src)
 145 {
 146   Clear();
 147   SetName(src.GetName());
 148   SetTitle(src.GetTitle());
 149   fNParamsSol    = src.fNParamsSol;
 150   fNSegZSol      = src.fNSegZSol;
 151   fNParamsTPCInt = src.fNParamsTPCInt;
 152   fNSegZTPCInt   = src.fNSegZTPCInt;
 153   fNParamsDip    = src.fNParamsDip;
 154   //
 155   fNZSegDip      = src.fNZSegDip;
 156   fNYSegDip      = src.fNYSegDip;
 157   fNXSegDip      = src.fNXSegDip;
 158   //
 159   fMinZSol       = src.fMinZSol;
 160   fMaxZSol       = src.fMaxZSol;
 161   fMaxRSol       = src.fMaxRSol;
 162   //
 163   fMinZDip       = src.fMinZDip;
 164   fMaxZDip       = src.fMaxZDip;
 165   //
 166   fMinZTPCInt    = src.fMinZTPCInt;
 167   fMaxZTPCInt    = src.fMaxZTPCInt;
 168   fMaxRTPCInt    = src.fMaxRTPCInt;
 169   //
 170   if (src.fNParamsSol) {
 171     memcpy(fSegZSol  = new Float_t[fNSegZSol], src.fSegZSol, sizeof(Float_t)*fNSegZSol);
 172     memcpy(fSegRSol  = new Float_t[fNParamsSol], src.fSegRSol, sizeof(Float_t)*fNParamsSol);
 173     memcpy(fNSegRSol = new Int_t[fNSegZSol], src.fNSegRSol, sizeof(Int_t)*fNSegZSol);
 174     memcpy(fSegZIdSol= new Int_t[fNSegZSol], src.fSegZIdSol, sizeof(Int_t)*fNSegZSol);
 175     fParamsSol       = new TObjArray(fNParamsSol);
 176     for (int i=0;i<fNParamsSol;i++) fParamsSol->AddAtAndExpand(new AliCheb3D(*src.GetParamSol(i)),i);
 177   }
 178   //
 179   if (src.fNParamsDip) {
 180     memcpy(fSegZDip   = new Float_t[fNZSegDip], src.fSegZDip, sizeof(Float_t)*fNZSegDip);
 181     memcpy(fSegYDip   = new Float_t[fNYSegDip], src.fSegYDip, sizeof(Float_t)*fNYSegDip);
 182     memcpy(fSegXDip   = new Float_t[fNXSegDip], src.fSegZDip, sizeof(Float_t)*fNXSegDip);
 183     memcpy(fBegSegYDip= new Int_t[fNZSegDip], src.fBegSegYDip, sizeof(Int_t)*fNZSegDip);
 184     memcpy(fNSegYDip  = new Int_t[fNZSegDip], src.fNSegYDip, sizeof(Int_t)*fNZSegDip);
 185     memcpy(fBegSegXDip= new Int_t[fNYSegDip], src.fBegSegXDip, sizeof(Int_t)*fNYSegDip);
 186     memcpy(fNSegXDip  = new Int_t[fNYSegDip], src.fNSegXDip, sizeof(Int_t)*fNYSegDip);
 187     memcpy(fSegIDDip  = new Int_t[fNXSegDip], src.fSegIDDip, sizeof(Int_t)*fNXSegDip);
 188     fParamsDip        = new TObjArray(fNParamsDip);
 189     for (int i=0;i<fNParamsDip;i++) fParamsDip->AddAtAndExpand(new AliCheb3D(*src.GetParamDip(i)),i);
 190   }
 191   //
 192   if (src.fNParamsTPCInt) {
 193     memcpy(fSegZTPCInt  = new Float_t[fNSegZTPCInt], src.fSegZTPCInt, sizeof(Float_t)*fNSegZTPCInt);
 194     memcpy(fSegRTPCInt  = new Float_t[fNParamsTPCInt], src.fSegRTPCInt, sizeof(Float_t)*fNParamsTPCInt);
 195     memcpy(fNSegRTPCInt = new Int_t[fNSegZTPCInt], src.fNSegRTPCInt, sizeof(Int_t)*fNSegZTPCInt);
 196     memcpy(fSegZIdTPCInt= new Int_t[fNSegZTPCInt], src.fSegZIdTPCInt, sizeof(Int_t)*fNSegZTPCInt);
 197     fParamsTPCInt       = new TObjArray(fNParamsTPCInt);
 198     for (int i=0;i<fNParamsTPCInt;i++) fParamsTPCInt->AddAtAndExpand(new AliCheb3D(*src.GetParamTPCInt(i)),i);
 199   }
 200   //
 201 }
 202
 203 //__________________________________________________________________________________________
 204 AliMagFCheb& AliMagFCheb::operator=(const AliMagFCheb& rhs)
 205 {
 206   if (this != &rhs) {
 207     Clear();
 208     CopyFrom(rhs);
 209   }
 210   return *this;
 211   //
 212 }
 213
 214 //__________________________________________________________________________________________
 215 void AliMagFCheb::Clear(Option_t *)
 216 {
 217   if (fNParamsSol) {
 218     delete   fParamsSol;
 219     delete[] fSegZSol;
 220     delete[] fSegRSol;
 221     delete[] fNSegRSol;
 222     delete[] fSegZIdSol;
 223   }
 224   //
 225   if (fNParamsTPCInt) {
 226     delete   fParamsTPCInt;
 227     delete[] fSegZTPCInt;
 228     delete[] fSegRTPCInt;
 229     delete[] fNSegRTPCInt;
 230     delete[] fSegZIdTPCInt;
 231   }
 232   //
 233   if (fNParamsDip) {
 234     delete   fParamsDip;
 235     delete[] fSegZDip;
 236     delete[] fSegYDip;
 237     delete[] fSegXDip;
 238     delete[] fBegSegYDip;
 239     delete[] fNSegYDip;
 240     delete[] fBegSegXDip;
 241     delete[] fNSegXDip;
 242     delete[] fSegIDDip;
 243   }
 244   fNParamsSol = fNParamsTPCInt = fNParamsDip = fNZSegDip = fNYSegDip = fNXSegDip = 0;
 245   fNSegZSol = fNSegZTPCInt = 0;
 246   fMinZSol = fMinZDip = fMinZTPCInt = 1e6;
 247   fMaxZSol = fMaxZDip = fMaxZTPCInt = fMaxRSol = fMaxRTPCInt = -1e6;
 248   //
 249 }
 250
 251 //__________________________________________________________________________________________
 252 void AliMagFCheb::Field(Float_t *xyz, Float_t *b) const
 253 {
 254   // compute field in cartesian coordinates. If point is outside of the parameterized region
 255   // get it at closest valid point
 256   static float rphiz[3];
 257   //
 258 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_  // exact matching to fitted volume is requested
 259   if ( !(xyz[2]>=GetMinZSol()&&xyz[2]<=GetMaxZSol()) &&
 260        !(xyz[2]>=GetMinZDip()&&xyz[2]<=GetMaxZDip())  ) {for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;}
 261 #endif
 262   //
 263   if (xyz[2]<fMaxZDip) {    // dipole part?
 264 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_
 265     AliCheb3D* par = GetParamDip(FindDipSegment(xyz));
 266     if (par->IsInside(xyz)) {par->Eval(xyz,b); return;}
 267     for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;
 268 #else
 269     GetParamDip(FindDipSegment(xyz))->Eval(xyz,b); return;
 270 #endif
 271   }
 272   //
 273   // Sol region: convert coordinates to cyl system
 274   CartToCyl(xyz,rphiz);
 275 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_
 276   if (rphiz[0]>GetMaxRSol()) {for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;}
 277 #endif
 278   //
 279   FieldCylSol(rphiz,b);
 280   //
 281   // convert field to cartesian system
 282   CylToCartCylB(rphiz, b,b);
 283   //
 284 }
 285
 286 //__________________________________________________________________________________________
 287 void AliMagFCheb::GetTPCInt(Float_t *xyz, Float_t *b) const
 288 {
 289   // compute TPC region field integral in cartesian coordinates.
 290   // If point is outside of the parameterized region get it at closeset valid point
 291   static float rphiz[3];
 292   //
 293   // TPCInt region
 294   // convert coordinates to cyl system
 295   CartToCyl(xyz,rphiz);
 296 #ifndef _BRING_TO_BOUNDARY_
 297   if ( (rphiz[2]>GetMaxZTPCInt()||rphiz[2]<GetMinZTPCInt()) ||
 298        rphiz[0]>GetMaxRTPCInt()) {for (int i=3;i--;) b[i]=0; return;}
 299 #endif
 300   //
 301   GetTPCIntCyl(rphiz,b);
 302   //
 303   // convert field to cartesian system
 304   CylToCartCylB(rphiz, b,b);
 305   //
 306 }
 307
 308 //__________________________________________________________________________________________
 309 void AliMagFCheb::FieldCylSol(Float_t *rphiz, Float_t *b) const
 310 {
 311   // compute Solenoid field in Cylindircal coordinates
 312   // note: if the point is outside the volume get the field in closest parameterized point
 313   float &r = rphiz[0];
 314   float &z = rphiz[2];
 315   int SolZId = 0;
 316   while (z>fSegZSol[SolZId] && SolZId<fNSegZSol-1) ++SolZId;    // find Z segment
 317   int SolRId = fSegZIdSol[SolZId];        // first R segment for this Z
 318   int SolRMax = SolRId + fNSegRSol[SolZId];
 319   while (r>fSegRSol[SolRId] && SolRId<SolRMax-1) ++SolRId;    // find R segment
 320   GetParamSol( SolRId )->Eval(rphiz,b);
 321   //
 322 }
 323
 324 //__________________________________________________________________________________________
 325 void AliMagFCheb::GetTPCIntCyl(Float_t *rphiz, Float_t *b) const
 326 {
 327   // compute field integral in TPC region in Cylindircal coordinates
 328   // note: the check for the point being inside the parameterized region is done outside
 329   float &r = rphiz[0];
 330   float &z = rphiz[2];
 331   int TPCIntZId = 0;
 332   while (z>fSegZTPCInt[TPCIntZId] && TPCIntZId<fNSegZTPCInt) ++TPCIntZId;    // find Z segment
 333   int TPCIntRId = fSegZIdTPCInt[TPCIntZId];        // first R segment for this Z
 334   int TPCIntRIdMax = TPCIntRId + fNSegRTPCInt[TPCIntZId];
 335   while (r>fSegRTPCInt[TPCIntRId] && TPCIntRId<TPCIntRIdMax) ++TPCIntRId;    // find R segment
 336   GetParamTPCInt( TPCIntRId )->Eval(rphiz,b);
 337   //
 338 }
 339
 340
 341 //__________________________________________________________________________________________
 342 void AliMagFCheb::Print(Option_t *) const
 343 {
 344   printf("Alice magnetic field parameterized by Chebyshev polynomials\n");
 345   printf("Segmentation for Solenoid (%+.2f<Z<%+.2f cm | R<%.2f cm)\n",fMinZSol,fMaxZSol,fMaxRSol);
 346   //
 347   if (fParamsSol) fParamsSol->Print();
 348   /*
 349   for (int iz=0;iz<fNSegZSol;iz++) {
 350     AliCheb3D* param = GetParamSol( fSegZIdSol[iz] );
 351     printf("*** Z Segment %2d (%+7.2f<Z<%+7.2f)\t***\n",iz,param->GetBoundMin(2),param->GetBoundMax(2));
 352     for (int ir=0;ir<fNSegRSol[iz];ir++) {
 353       param = GetParamSol( fSegZIdSol[iz]+ir );
 354       printf("    R Segment %2d (%+7.2f<R<%+7.2f, Precision: %.1e) (ID=%2d)\n",ir, param->GetBoundMin(0),
 355              param->GetBoundMax(0),param->GetPrecision(),fSegZIdSol[iz]+ir);
 356     }
 357   }
 358   */
 359   //
 360   printf("Segmentation for TPC field integral (%+.2f<Z<%+.2f cm | R<%.2f cm)\n",fMinZTPCInt,fMaxZTPCInt,fMaxRTPCInt);
 361   //
 362   if (fParamsTPCInt) fParamsTPCInt->Print();
 363   /*
 364   for (int iz=0;iz<fNSegZTPCInt;iz++) {
 365     AliCheb3D* param = GetParamTPCInt( fSegZIdTPCInt[iz] );
 366     printf("*** Z Segment %2d (%+7.2f<Z<%+7.2f)\t***\n",iz,param->GetBoundMin(2),param->GetBoundMax(2));
 367     for (int ir=0;ir<fNSegRTPCInt[iz];ir++) {
 368       param = GetParamTPCInt( fSegZIdTPCInt[iz]+ir );
 369       printf("    R Segment %2d (%+7.2f<R<%+7.2f, Precision: %.1e) (ID=%2d)\n",ir, param->GetBoundMin(0),
 370              param->GetBoundMax(0),param->GetPrecision(),fSegZIdTPCInt[iz]+ir);
 371     }
 372   }
 373   */
 374   //
 375   printf("Segmentation for Dipole (%+.2f<Z<%+.2f cm)\n",fMinZDip,fMaxZDip);
 376   if (fParamsDip) fParamsDip->Print();
 377   //
 378
 379
 380 }
 381 #ifdef  _INC_CREATION_ALICHEB3D_
 382 //_______________________________________________
 383 void AliMagFCheb::LoadData(const char* inpfile)
 384 {
 385   // read coefficients data from the text file
 386   //
 387   TString strf = inpfile;
 388   gSystem->ExpandPathName(strf);
 389   FILE* stream = fopen(strf,"r");
 390   if (!stream) {
 391     printf("Did not find input file %s\n",strf.Data());
 392     return;
 393   }
 394   //
 395   TString buffs;
 396   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 397   if (!buffs.BeginsWith("START")) {
 398     Error("LoadData","Expected: \"START <name>\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
 399     exit(1);
 400   }
 401   if (buffs.First(' ')>0) SetName(buffs.Data()+buffs.First(' ')+1);
 402   //
 403   // Solenoid part    -----------------------------------------------------------
 404   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 405   if (!buffs.BeginsWith("START SOLENOID")) {
 406     Error("LoadData","Expected: \"START SOLENOID\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
 407     exit(1);
 408   }
 409   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream); // nparam
 410   int nparSol = buffs.Atoi();
 411   //
 412   for (int ip=0;ip<nparSol;ip++) {
 413     AliCheb3D* cheb = new AliCheb3D();
 414     cheb->LoadData(stream);
 415     AddParamSol(cheb);
 416   }
 417   //
 418   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 419   if (!buffs.BeginsWith("END SOLENOID")) {
 420     Error("LoadData","Expected \"END SOLENOID\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
 421     exit(1);
 422   }
 423   //
 424   // TPCInt part     -----------------------------------------------------------
 425   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 426   if (!buffs.BeginsWith("START TPCINT")) {
 427     Error("LoadData","Expected: \"START TPCINT\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
 428     exit(1);
 429   }
 430   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream); // nparam
 431   int nparTPCInt = buffs.Atoi();
 432   //
 433   for (int ip=0;ip<nparTPCInt;ip++) {
 434     AliCheb3D* cheb = new AliCheb3D();
 435     cheb->LoadData(stream);
 436     AddParamTPCInt(cheb);
 437   }
 438   //
 439   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 440   if (!buffs.BeginsWith("END TPCINT")) {
 441     Error("LoadData","Expected \"END TPCINT\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
 442     exit(1);
 443   }
 444   //
 445   // Dipole part    -----------------------------------------------------------
 446   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 447   if (!buffs.BeginsWith("START DIPOLE")) {
 448     Error("LoadData","Expected: \"START DIPOLE\", found \"%s\"\nStop\n",buffs.Data());
 449     exit(1);
 450   }
 451   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream); // nparam
 452   int nparDip = buffs.Atoi();
 453   //
 454   for (int ip=0;ip<nparDip;ip++) {
 455     AliCheb3D* cheb = new AliCheb3D();
 456     cheb->LoadData(stream);
 457     AddParamDip(cheb);
 458   }
 459   //
 460   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 461   if (!buffs.BeginsWith("END DIPOLE")) {
 462     Error("LoadData","Expected \"END DIPOLE\", found \"%s\"\nStop\n",GetName(),buffs.Data());
 463     exit(1);
 464   }
 465   //
 466   AliCheb3DCalc::ReadLine(buffs,stream);
 467   if (!buffs.BeginsWith("END") || !buffs.Contains(GetName())) {
 468     Error("LoadData","Expected: \"END %s\", found \"%s\"\nStop\n",GetName(),buffs.Data());
 469     exit(1);
 470   }
 471   //
 472   // ---------------------------------------------------------------------------
 473   fclose(stream);
 474   BuildTableSol();
 475   BuildTableTPCInt();
 476   BuildTableDip();
 477   printf("Loaded magnetic field \"%s\" from %s\n",GetName(),strf.Data());
 478   //
 479 }
 480 #endif
 481
 482 //_________________________________________________________________________
 483 Int_t AliMagFCheb::FindDipSegment(float *xyz) const
 484 {
 485   // find the segment containing point xyz. If it is outside find the closest segment
 486   int xid,yid,zid = TMath::BinarySearch(fNZSegDip,fSegZDip,xyz[2]); // find zsegment
 487   int ysegBeg = fBegSegYDip[zid];
 488   //
 489   for (yid=0;yid<fNSegYDip[zid];yid++) if (xyz[1]<fSegYDip[ysegBeg+yid]) break;
 490   if ( --yid < 0 ) yid = 0;
 491   yid +=  ysegBeg;
 492   //
 493   int xsegBeg = fBegSegXDip[yid];
 494   for (xid=0;xid<fNSegXDip[yid];xid++) if (xyz[0]<fSegXDip[xsegBeg+xid]) break;
 495   if ( --xid < 0) xid = 0;
 496   xid +=  xsegBeg;
 497   //
 498   return fSegIDDip[xid];
 499 }
 500
 501 //_______________________________________________
 502 #ifdef  _INC_CREATION_ALICHEB3D_
 503
 504
 505 //__________________________________________________________________________________________
 506 AliMagFCheb::AliMagFCheb(const char* inputFile) :
 507   fNParamsSol(0),
 508   fNSegZSol(0),
 509   fNParamsTPCInt(0),
 510   fNSegZTPCInt(0),
 511   fNParamsDip(0),
 512 //
 513   fNZSegDip(0),
 514   fNYSegDip(0),
 515   fNXSegDip(0),
 516 //
 517   fSegZSol(0),
 518   fSegRSol(0),
 519 //
 520   fSegZTPCInt(0),
 521   fSegRTPCInt(0),
 522 //
 523   fSegZDip(0),
 524   fSegYDip(0),
 525   fSegXDip(0),
 526 //
 527   fNSegRSol(0),
 528   fSegZIdSol(0),
 529 //
 530   fNSegRTPCInt(0),
 531   fSegZIdTPCInt(0),
 532 //
 533   fBegSegYDip(0),
 534   fNSegYDip(0),
 535   fBegSegXDip(0),
 536   fNSegXDip(0),
 537   fSegIDDip(0),
 538 //
 539   fMinZSol(0),
 540   fMaxZSol(0),
 541   fMaxRSol(0),
 542 //
 543   fMinZDip(0),
 544   fMaxZDip(0),
 545 //
 546   fMinZTPCInt(0),
 547   fMaxZTPCInt(0),
 548   fMaxRTPCInt(0),
 549 //
 550   fParamsSol(0),
 551   fParamsDip(0),
 552   fParamsTPCInt(0)
 553 //
 554 //
 555 {
 556   LoadData(inputFile);
 557 }
 558
 559 //__________________________________________________________________________________________
 560 void AliMagFCheb::AddParamSol(AliCheb3D* param)
 561 {
 562   // adds new parameterization piece for Sol
 563   // NOTE: pieces must be added strictly in increasing R then increasing Z order
 564   //
 565   if (!fParamsSol) fParamsSol = new TObjArray();
 566   fParamsSol->Add(param);
 567   fNParamsSol++;
 568   //
 569 }
 570
 571 //__________________________________________________________________________________________
 572 void AliMagFCheb::AddParamTPCInt(AliCheb3D* param)
 573 {
 574   // adds new parameterization piece for TPCInt
 575   // NOTE: pieces must be added strictly in increasing R then increasing Z order
 576   //
 577   if (!fParamsTPCInt) fParamsTPCInt = new TObjArray();
 578   fParamsTPCInt->Add(param);
 579   fNParamsTPCInt++;
 580   //
 581 }
 582
 583 //__________________________________________________________________________________________
 584 void AliMagFCheb::AddParamDip(AliCheb3D* param)
 585 {
 586   // adds new parameterization piece for Dipole
 587   //
 588   if (!fParamsDip) fParamsDip = new TObjArray();
 589   fParamsDip->Add(param);
 590   fNParamsDip++;
 591   //
 592 }
 593
 594 //__________________________________________________________________________________________
 595 void AliMagFCheb::ResetTPCInt()
 596 {
 597   // clean TPC field integral (used for update)
 598   if (!fNParamsTPCInt) return;
 599   delete fParamsTPCInt;
 600   delete[] fSegZTPCInt;
 601   delete[] fSegRTPCInt;
 602   delete[] fNSegRTPCInt;
 603   delete[] fSegZIdTPCInt;
 604   //
 605   fNParamsTPCInt = 0;
 606   fNSegZTPCInt   = 0;
 607   fSegZTPCInt    = 0;
 608   fSegRTPCInt    = 0;
 609   fNSegRTPCInt   = 0;
 610   fSegZIdTPCInt  = 0;
 611   fMinZTPCInt    = 0;
 612   fMaxZTPCInt    = 0;
 613   fMaxRTPCInt    = 0;
 614   fParamsTPCInt  = 0;
 615   //
 616 }
 617
 618 //__________________________________________________
 619 void AliMagFCheb::BuildTableDip()
 620 {
 621   //
 622   TArrayF segY,segX;
 623   TArrayI begSegYDip,begSegXDip;
 624   TArrayI nsegYDip,nsegXDip;
 625   TArrayI segID;
 626   float *tmpSegZ,*tmpSegY,*tmpSegX;
 627   //
 628   // create segmentation in Z
 629   fNZSegDip = SegmentDipDimension(&tmpSegZ, fParamsDip, fNParamsDip, 2, 1,-1, 1,-1, 1,-1) - 1;
 630   fNYSegDip = 0;
 631   fNXSegDip = 0;
 632   //
 633   // for each Z slice create segmentation in Y
 634   begSegYDip.Set(fNZSegDip);
 635   nsegYDip.Set(fNZSegDip);
 636   float xyz[3];
 637   for (int iz=0;iz<fNZSegDip;iz++) {
 638     printf("\nZSegment#%d  %+e : %+e\n",iz,tmpSegZ[iz],tmpSegZ[iz+1]);
 639     int ny = SegmentDipDimension(&tmpSegY, fParamsDip, fNParamsDip, 1,
 640                                  1,-1, 1,-1, tmpSegZ[iz],tmpSegZ[iz+1]) - 1;
 641     segY.Set(ny + fNYSegDip);
 642     for (int iy=0;iy<ny;iy++) segY[fNYSegDip+iy] = tmpSegY[iy];
 643     begSegYDip[iz] = fNYSegDip;
 644     nsegYDip[iz] = ny;
 645     printf(" Found %d YSegments, to start from %d\n",ny, begSegYDip[iz]);
 646     //
 647     // for each slice in Z and Y create segmentation in X
 648     begSegXDip.Set(fNYSegDip+ny);
 649     nsegXDip.Set(fNYSegDip+ny);
 650     xyz[2] = (tmpSegZ[iz]+tmpSegZ[iz+1])/2.; // mean Z of this segment
 651     //
 652     for (int iy=0;iy<ny;iy++) {
 653       int isg = fNYSegDip+iy;
 654       printf("\n   YSegment#%d  %+e : %+e\n",iy, tmpSegY[iy],tmpSegY[iy+1]);
 655       int nx = SegmentDipDimension(&tmpSegX, fParamsDip, fNParamsDip, 0,
 656                                    1,-1, tmpSegY[iy],tmpSegY[iy+1], tmpSegZ[iz],tmpSegZ[iz+1]) - 1;
 657       //
 658       segX.Set(nx + fNXSegDip);
 659       for (int ix=0;ix<nx;ix++) segX[fNXSegDip+ix] = tmpSegX[ix];
 660       begSegXDip[isg] = fNXSegDip;
 661       nsegXDip[isg] = nx;
 662       printf("   Found %d XSegments, to start from %d\n",nx, begSegXDip[isg]);
 663       //
 664       segID.Set(fNXSegDip+nx);
 665       //
 666       // find corresponding params
 667       xyz[1] = (tmpSegY[iy]+tmpSegY[iy+1])/2.; // mean Y of this segment
 668       //
 669       for (int ix=0;ix<nx;ix++) {
 670         xyz[0] = (tmpSegX[ix]+tmpSegX[ix+1])/2.; // mean X of this segment
 671         for (int ipar=0;ipar<fNParamsDip;ipar++) {
 672           AliCheb3D* cheb = (AliCheb3D*) fParamsDip->At(ipar);
 673           if (!cheb->IsInside(xyz)) continue;
 674           segID[fNXSegDip+ix] = ipar;
 675           break;
 676         }
 677       }
 678       fNXSegDip += nx;
 679       //
 680       delete[] tmpSegX;
 681     }
 682     delete[] tmpSegY;
 683     fNYSegDip += ny;
 684   }
 685   //
 686   fMinZDip = tmpSegZ[0];
 687   fMaxZDip = tmpSegZ[fNZSegDip];
 688   fSegZDip    = new Float_t[fNZSegDip];
 689   for (int i=fNZSegDip;i--;) fSegZDip[i] = tmpSegZ[i];
 690   delete[] tmpSegZ;
 691   //
 692   fSegYDip    = new Float_t[fNYSegDip];
 693   fSegXDip    = new Float_t[fNXSegDip];
 694   fBegSegYDip = new Int_t[fNZSegDip];
 695   fNSegYDip   = new Int_t[fNZSegDip];
 696   fBegSegXDip = new Int_t[fNYSegDip];
 697   fNSegXDip   = new Int_t[fNYSegDip];
 698   fSegIDDip   = new Int_t[fNXSegDip];
 699   //
 700   for (int i=fNYSegDip;i--;) fSegYDip[i] = segY[i];
 701   for (int i=fNXSegDip;i--;) fSegXDip[i] = segX[i];
 702   for (int i=fNZSegDip;i--;) {fBegSegYDip[i] = begSegYDip[i]; fNSegYDip[i] = nsegYDip[i];}
 703   for (int i=fNYSegDip;i--;) {fBegSegXDip[i] = begSegXDip[i]; fNSegXDip[i] = nsegXDip[i];}
 704   for (int i=fNXSegDip;i--;) {fSegIDDip[i]   = segID[i];}
 705   //
 706 }
 707
 708 //__________________________________________________________________________________________
 709 void AliMagFCheb::BuildTableSol()
 710 {
 711   // build the indexes for each parameterization of Solenoid
 712   //
 713   const float kSafety=0.001;
 714   //
 715   if (fNParamsSol<1) return;
 716   fSegRSol   = new Float_t[fNParamsSol];
 717   float *tmpbufF  = new float[fNParamsSol+1];
 718   int   *tmpbufI  = new int[fNParamsSol+1];
 719   int   *tmpbufI1 = new int[fNParamsSol+1];
 720   //
 721   // count number of Z slices and number of R slices in each Z slice
 722   for (int ip=0;ip<fNParamsSol;ip++) {
 723     if (ip==0 || (GetParamSol(ip)->GetBoundMax(2)-GetParamSol(ip-1)->GetBoundMax(2))>kSafety) { // new Z slice
 724       tmpbufF[fNSegZSol] = GetParamSol(ip)->GetBoundMax(2);                                     //
 725       tmpbufI[fNSegZSol] = 0;
 726       tmpbufI1[fNSegZSol++] = ip;
 727     }
 728     fSegRSol[ip] = GetParamSol(ip)->GetBoundMax(0);  // upper R
 729     tmpbufI[fNSegZSol-1]++;
 730   }
 731   //
 732   fSegZSol   = new Float_t[fNSegZSol];
 733   fSegZIdSol = new Int_t[fNSegZSol];
 734   fNSegRSol  = new Int_t[fNSegZSol];
 735   for (int iz=0;iz<fNSegZSol;iz++) {
 736     fSegZSol[iz]   = tmpbufF[iz];
 737     fNSegRSol[iz]  = tmpbufI[iz];
 738     fSegZIdSol[iz] = tmpbufI1[iz];
 739   }
 740   //
 741   fMinZSol = GetParamSol(0)->GetBoundMin(2);
 742   fMaxZSol = GetParamSol(fNParamsSol-1)->GetBoundMax(2);
 743   fMaxRSol = GetParamSol(fNParamsSol-1)->GetBoundMax(0);
 744   //
 745   delete[] tmpbufF;
 746   delete[] tmpbufI;
 747   delete[] tmpbufI1;
 748   //
 749   //
 750 }
 751
 752 //__________________________________________________________________________________________
 753 void AliMagFCheb::BuildTableTPCInt()
 754 {
 755   // build the indexes for each parameterization of TPC field integral
 756   //
 757   const float kSafety=0.001;
 758   //
 759   if (fNParamsTPCInt<1) return;
 760   fSegRTPCInt   = new Float_t[fNParamsTPCInt];
 761   float *tmpbufF  = new float[fNParamsTPCInt+1];
 762   int   *tmpbufI  = new int[fNParamsTPCInt+1];
 763   int   *tmpbufI1 = new int[fNParamsTPCInt+1];
 764   //
 765   // count number of Z slices and number of R slices in each Z slice
 766   for (int ip=0;ip<fNParamsTPCInt;ip++) {
 767     if (ip==0 || (GetParamTPCInt(ip)->GetBoundMax(2)-GetParamTPCInt(ip-1)->GetBoundMax(2))>kSafety) { // new Z slice
 768       tmpbufF[fNSegZTPCInt] = GetParamTPCInt(ip)->GetBoundMax(2);                                     //
 769       tmpbufI[fNSegZTPCInt] = 0;
 770       tmpbufI1[fNSegZTPCInt++] = ip;
 771     }
 772     fSegRTPCInt[ip] = GetParamTPCInt(ip)->GetBoundMax(0);  // upper R
 773     tmpbufI[fNSegZTPCInt-1]++;
 774   }
 775   //
 776   fSegZTPCInt   = new Float_t[fNSegZTPCInt];
 777   fSegZIdTPCInt = new Int_t[fNSegZTPCInt];
 778   fNSegRTPCInt  = new Int_t[fNSegZTPCInt];
 779   for (int iz=0;iz<fNSegZTPCInt;iz++) {
 780     fSegZTPCInt[iz]   = tmpbufF[iz];
 781     fNSegRTPCInt[iz]  = tmpbufI[iz];
 782     fSegZIdTPCInt[iz] = tmpbufI1[iz];
 783   }
 784   //
 785   fMinZTPCInt = GetParamTPCInt(0)->GetBoundMin(2);
 786   fMaxZTPCInt = GetParamTPCInt(fNParamsTPCInt-1)->GetBoundMax(2);
 787   fMaxRTPCInt = GetParamTPCInt(fNParamsTPCInt-1)->GetBoundMax(0);
 788   //
 789   delete[] tmpbufF;
 790   delete[] tmpbufI;
 791   delete[] tmpbufI1;
 792   //
 793   //
 794 }
 795
 796 void AliMagFCheb::SaveData(const char* outfile) const
 797 {
 798   // writes coefficients data to output text file
 799   TString strf = outfile;
 800   gSystem->ExpandPathName(strf);
 801   FILE* stream = fopen(strf,"w+");
 802   //
 803   // Sol part    ---------------------------------------------------------
 804   fprintf(stream,"# Set of Chebyshev parameterizations for ALICE magnetic field\nSTART %s\n",GetName());
 805   fprintf(stream,"START SOLENOID\n#Number of pieces\n%d\n",fNParamsSol);
 806   for (int ip=0;ip<fNParamsSol;ip++) GetParamSol(ip)->SaveData(stream);
 807   fprintf(stream,"#\nEND SOLENOID\n");
 808   //
 809   // TPCInt part ---------------------------------------------------------
 810   fprintf(stream,"# Set of Chebyshev parameterizations for ALICE magnetic field\nSTART %s\n",GetName());
 811   fprintf(stream,"START TPCINT\n#Number of pieces\n%d\n",fNParamsTPCInt);
 812   for (int ip=0;ip<fNParamsTPCInt;ip++) GetParamTPCInt(ip)->SaveData(stream);
 813   fprintf(stream,"#\nEND TPCINT\n");
 814   //
 815   // Dip part   ---------------------------------------------------------
 816   fprintf(stream,"START DIPOLE\n#Number of pieces\n%d\n",fNParamsDip);
 817   for (int ip=0;ip<fNParamsDip;ip++) GetParamDip(ip)->SaveData(stream);
 818   fprintf(stream,"#\nEND DIPOLE\n");
 819   //
 820   fprintf(stream,"#\nEND %s\n",GetName());
 821   //
 822   fclose(stream);
 823   //
 824 }
 825
 826 Int_t AliMagFCheb::SegmentDipDimension(float** seg,const TObjArray* par,int npar, int dim,
 827                                        float xmn,float xmx,float ymn,float ymx,float zmn,float zmx)
 828 {
 829   // find all boundaries in deimension dim for boxes in given region.
 830   // if mn>mx for given projection the check is not done for it.
 831   float *tmpC = new float[2*npar];
 832   int *tmpInd = new int[2*npar];
 833   int nseg0 = 0;
 834   for (int ip=0;ip<npar;ip++) {
 835     AliCheb3D* cheb = (AliCheb3D*) par->At(ip);
 836     if (xmn<xmx && (cheb->GetBoundMin(0)>(xmx+xmn)/2 || cheb->GetBoundMax(0)<(xmn+xmx)/2)) continue;
 837     if (ymn<ymx && (cheb->GetBoundMin(1)>(ymx+ymn)/2 || cheb->GetBoundMax(1)<(ymn+ymx)/2)) continue;
 838     if (zmn<zmx && (cheb->GetBoundMin(2)>(zmx+zmn)/2 || cheb->GetBoundMax(2)<(zmn+zmx)/2)) continue;
 839     //
 840     tmpC[nseg0++] = cheb->GetBoundMin(dim);
 841     tmpC[nseg0++] = cheb->GetBoundMax(dim);
 842   }
 843   // range Dim's boundaries in increasing order
 844   TMath::Sort(nseg0,tmpC,tmpInd,kFALSE);
 845   // count number of really different Z's
 846   int nseg = 0;
 847   float cprev = -1e6;
 848   for (int ip=0;ip<nseg0;ip++) {
 849     if (TMath::Abs(cprev-tmpC[ tmpInd[ip] ])>1e-4) {
 850       cprev = tmpC[ tmpInd[ip] ];
 851       nseg++;
 852     }
 853     else tmpInd[ip] = -1; // supress redundant Z
 854   }
 855   //
 856   *seg  = new float[nseg]; // create final Z segmenations
 857   nseg = 0;
 858   for (int ip=0;ip<nseg0;ip++) if (tmpInd[ip]>=0) (*seg)[nseg++] = tmpC[ tmpInd[ip] ];
 859   //
 860   delete[] tmpC;
 861   delete[] tmpInd;
 862   return nseg;
 863 }
 864
 865 #endif
 866