STEER/AliStrLine.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2003, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  16 //                                                               //
  17 // A straight line is coded as a point (3 Double_t) and           //
  18 // 3 direction cosines                                           //
  19 //                                                               //
  20 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  21 #include <Riostream.h>
  22 #include <TTree.h>
  23 #include "AliStrLine.h"
  24
  25 ClassImp(AliStrLine)
  26
  27 //________________________________________________________
  28 AliStrLine::AliStrLine() {
  29   // Default constructor
  30   for(Int_t i=0;i<3;i++) {
  31     fP0[i] = 0.;
  32     fCd[i] = 0.;
  33   }
  34   fTpar = 0.;
  35   SetDebug();
  36 }
  37
  38 //________________________________________________________
  39 AliStrLine::AliStrLine(Double_t *point, Double_t *cd,Bool_t twopoints) {
  40   // Standard constructor
  41   // if twopoints is true:  point and cd are the 3D coordinates of
  42   //                        two points defininig the straight line
  43   // if twopoint is false: point represents the 3D coordinates of a point
  44   //                       belonging to the straight line and cd is the
  45   //                       direction in space
  46   if(twopoints){
  47     InitTwoPoints(point,cd);
  48   }
  49   else {
  50     InitDirection(point,cd);
  51   }
  52 }
  53
  54
  55 //________________________________________________________
  56 void AliStrLine::InitDirection(Double_t *point, Double_t *cd){
  57   // Initialization from a point and a direction
  58   Double_t norm = 0.;
  59   for(Int_t i=0;i<3;i++)norm+=cd[i]*cd[i];
  60   if(norm) {
  61     norm = TMath::Sqrt(norm);
  62     for(Int_t i=0;i<3;i++) cd[i]/=norm;
  63   }
  64   else {
  65     Error("AliStrLine","Null direction cosines!!!");
  66   }
  67   SetP0(point);
  68   SetCd(cd);
  69   fTpar = 0.;
  70   SetDebug();
  71 }
  72
  73 //________________________________________________________
  74 void AliStrLine::InitTwoPoints(Double_t *pA, Double_t *pB){
  75   // Initialization from the coordinates of two
  76   // points in the space
  77   Double_t cd[3];
  78   for(Int_t i=0;i<3;i++)cd[i] = pB[i]-pA[i];
  79   InitDirection(pA,cd);
  80 }
  81
  82 //________________________________________________________
  83 AliStrLine::~AliStrLine() {
  84   // destructor
  85 }
  86
  87 //________________________________________________________
  88 void AliStrLine::PrintStatus() const {
  89   // Print current status
  90   cout <<"=======================================================\n";
  91   cout <<"Direction cosines: ";
  92   for(Int_t i=0;i<3;i++)cout <<fCd[i]<<"; ";
  93   cout <<endl;
  94   cout <<"Known point: ";
  95   for(Int_t i=0;i<3;i++)cout <<fP0[i]<<"; ";
  96   cout <<endl;
  97   cout <<"Current value for the parameter: "<<fTpar<<endl;
  98   cout <<" Debug flag: "<<fDebug<<endl;
  99 }
 100
 101 //________________________________________________________
 102 Int_t AliStrLine::IsParallelTo(AliStrLine *line) const {
 103   // returns 1 if lines are parallel, 0 if not paralel
 104   Double_t cd2[3];
 105   line->GetCd(cd2);
 106   Double_t vecpx=fCd[1]*cd2[2]-fCd[2]*cd2[1];
 107   if(vecpx!=0) return 0;
 108   Double_t vecpy=-fCd[0]*cd2[2]+fCd[2]*cd2[0];
 109   if(vecpy!=0) return 0;
 110   Double_t vecpz=fCd[0]*cd2[1]-fCd[1]*cd2[0];
 111   if(vecpz!=0) return 0;
 112   return 1;
 113 }
 114 //________________________________________________________
 115 Int_t AliStrLine::Crossrphi(AliStrLine *line){
 116   // Cross 2 lines in the X-Y plane
 117   Double_t p2[3];
 118   Double_t cd2[3];
 119   line->GetP0(p2);
 120   line->GetCd(cd2);
 121   Double_t a=fCd[0];
 122   Double_t b=-cd2[0];
 123   Double_t c=p2[0]-fP0[0];
 124   Double_t d=fCd[1];
 125   Double_t e=-cd2[1];
 126   Double_t f=p2[1]-fP0[1];
 127   Double_t deno = a*e-b*d;
 128   Int_t retcode = 0;
 129   if(deno != 0.) {
 130     fTpar = (c*e-b*f)/deno;
 131   }
 132   else {
 133     retcode = -1;
 134   }
 135   return retcode;
 136 }
 137
 138 //________________________________________________________
 139 Int_t AliStrLine::CrossPoints(AliStrLine *line, Double_t *point1, Double_t *point2){
 140   // Looks for the crossing point estimated starting from the
 141   // DCA segment
 142   Double_t p2[3];
 143   Double_t cd2[3];
 144   line->GetP0(p2);
 145   line->GetCd(cd2);
 146   Int_t i;
 147   Double_t k1 = 0;
 148   for(i=0;i<3;i++)k1+=(fP0[i]-p2[i])*fCd[i];
 149   Double_t k2 = 0;
 150   for(i=0;i<3;i++)k2+=(fP0[i]-p2[i])*cd2[i];
 151   Double_t a11 = 0;
 152   for(i=0;i<3;i++)a11+=fCd[i]*cd2[i];
 153   Double_t a22 = -a11;
 154   Double_t a21 = 0;
 155   for(i=0;i<3;i++)a21+=cd2[i]*cd2[i];
 156   Double_t a12 = 0;
 157   for(i=0;i<3;i++)a12-=fCd[i]*fCd[i];
 158   Double_t deno = a11*a22-a21*a12;
 159   if(deno == 0.) return -1;
 160   fTpar = (a11*k2-a21*k1) / deno;
 161   Double_t par2 = (k1*a22-k2*a12) / deno;
 162   line->SetPar(par2);
 163   GetCurrentPoint(point1);
 164   line->GetCurrentPoint(point2);
 165   return 0;
 166 }
 167 //________________________________________________________________
 168 Int_t AliStrLine::Cross(AliStrLine *line, Double_t *point){
 169
 170   //Finds intersection between lines
 171   Double_t point1[3];
 172   Double_t point2[3];
 173   Int_t retcod=CrossPoints(line,point1,point2);
 174   if(retcod==0){
 175     for(Int_t i=0;i<3;i++)point[i]=(point1[i]+point2[i])/2.;
 176     return 0;
 177   }else{
 178     return -1;
 179   }
 180 }
 181
 182 //___________________________________________________________
 183 Double_t AliStrLine::GetDCA(AliStrLine *line){
 184   //Returns the distance of closest approach between two lines
 185   Double_t p2[3];
 186   Double_t cd2[3];
 187   line->GetP0(p2);
 188   line->GetCd(cd2);
 189   Int_t i;
 190   Int_t ispar=IsParallelTo(line);
 191   if(ispar){
 192     Double_t dist1q=0,dist2=0,mod=0;
 193     for(i=0;i<3;i++){
 194       dist1q+=(fP0[i]-p2[i])*(fP0[i]-p2[i]);
 195       dist2+=(fP0[i]-p2[i])*fCd[i];
 196       mod+=fCd[i]*fCd[i];
 197     }
 198     if(mod!=0){
 199       dist2/=mod;
 200       return TMath::Sqrt(dist1q-dist2*dist2);
 201     }else{return -1;}
 202   }else{
 203      Double_t perp[3];
 204      perp[0]=fCd[1]*cd2[2]-fCd[2]*cd2[1];
 205      perp[1]=-fCd[0]*cd2[2]+fCd[2]*cd2[0];
 206      perp[2]=fCd[0]*cd2[1]-fCd[1]*cd2[0];
 207      Double_t mod=0,dist=0;
 208      for(i=0;i<3;i++){
 209        mod+=perp[i]*perp[i];
 210        dist+=(fP0[i]-p2[i])*perp[i];
 211      }
 212      mod=sqrt(mod);
 213      if(mod!=0){
 214        dist/=mod;
 215        return TMath::Abs(dist);
 216      }else{return -1;}
 217   }
 218 }
 219 //________________________________________________________
 220 void AliStrLine::GetCurrentPoint(Double_t *point) const {
 221   // Fills the array point with the current value on the line
 222   for(Int_t i=0;i<3;i++)point[i]=fP0[i]+fCd[i]*fTpar;
 223 }