TGeant4/TGeant4.h

   1 // $Id$
   2 // Category: run
   3 //
   4 // Author: I. Hrivnacova
   5 //
   6 // Class TGeant4
   7 // -------------
   8 // Geant4 implementation of the MonteCarlo interface.
   9
  10 #ifndef TGEANT4_H
  11 #define TGEANT4_H
  12
  13 #include "AliMC.h"
  14 #include "AliMCProcess.h"
  15
  16 #include <TArrayI.h>
  17
  18 class TG4VRunConfiguration;
  19 class TG4GeometryManager;
  20 class TG4SDManager;
  21 class TG4PhysicsManager;
  22 class TG4StepManager;
  23 class TG4VisManager;
  24 class TG4RunManager;
  25
  26 class AliDecayer;
  27
  28 class TGeant4: public AliMC
  29 {
  30   public:
  31     TGeant4(const char* name, const char* title,
  32             TG4VRunConfiguration* configuration, int argc, char** argv);
  33     TGeant4(const char* name, const char* title,
  34             TG4VRunConfiguration* configuration);
  35     // --> protected
  36     // TGeant4();
  37     // TGeant4(const TGeant4& right);
  38     virtual ~TGeant4();
  39
  40     //
  41     // methods for building/management of geometry
  42     // ------------------------------------------------
  43     //
  44
  45     // functions from GBASE
  46     virtual void  FinishGeometry();
  47                   //Ggclos();
  48
  49     // functions from GCONS
  50     virtual void  Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
  51                          Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
  52                          Float_t* ubuf, Int_t& nbuf);
  53
  54     // detector composition
  55     virtual void  Material(Int_t& kmat, const char* name, Float_t a,
  56                      Float_t z, Float_t dens, Float_t radl, Float_t absl,
  57                      Float_t* buf, Int_t nwbuf);
  58     virtual void  Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
  59                      Float_t *z, Float_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat);
  60     virtual void  Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
  61                      Int_t isvol, Int_t ifield, Float_t fieldm, Float_t tmaxfd,
  62                      Float_t stemax, Float_t deemax, Float_t epsil,
  63                      Float_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf);
  64     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
  65                      Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
  66                      Double_t phiZ);
  67     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Float_t thetaX, Float_t phiX,
  68                      Float_t thetaY, Float_t phiY, Float_t thetaZ,
  69                      Float_t phiZ);
  70     virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
  71                      Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex);
  72
  73     // functions from GGEOM
  74     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  75                          Double_t *upar, Int_t np);
  76     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  77                          Float_t *upar, Int_t np);
  78     virtual void  Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  79                         Int_t iaxis);
  80     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  81                          Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed);
  82     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  83                          Int_t iaxis, Float_t c0i, Int_t numed);
  84     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  85                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  86     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  87                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  88     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  89                          Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  90     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  91                          Int_t iaxis, Float_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  92     virtual void  Gsord(const char *name, Int_t iax);
  93     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  94                         Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  95                         const char *konly="ONLY");
  96     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  97                         Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
  98                         const char *konly);
  99     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 100                          Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 101                          const char *konly, Double_t *upar, Int_t np);
 102     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 103                          Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
 104                          const char *konly, Float_t *upar, Int_t np);
 105     virtual void  Gsbool(const char* onlyVolName, const char* manyVolName);
 106
 107     // Euclid
 108     virtual void WriteEuclid(const char* fileName, const char* topVol,
 109                              Int_t number, Int_t nlevel);
 110
 111     // get methods
 112     virtual Int_t VolId(const Text_t* volName) const;
 113     virtual const char* VolName(Int_t id) const;
 114     virtual Int_t NofVolumes() const;
 115     virtual Int_t VolId2Mate(Int_t id) const;
 116
 117     //
 118     // methods for physics management
 119     // ------------------------------------------------
 120     //
 121
 122     virtual void BuildPhysics();
 123     virtual void Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Float_t parval);
 124
 125     // set methods
 126     virtual void SetCut(const char* cutName, Float_t cutValue);
 127     virtual void SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue);
 128     virtual Float_t Xsec(char* reac, Float_t energy, Int_t part, Int_t mate);
 129     virtual void SetExternalDecayer(AliDecayer* decayer); //NEW
 130
 131     // get methods
 132     virtual AliDecayer* Decayer() const; //NEW
 133
 134         // particle table usage
 135     virtual Int_t IdFromPDG(Int_t pdgID) const;
 136     virtual Int_t PDGFromId(Int_t mcID) const;
 137     virtual void  DefineParticles();
 138
 139     //
 140     // methods for step management
 141     // ------------------------------------------------
 142     //
 143
 144     // action methods
 145     virtual void StopTrack();
 146     virtual void StopEvent();
 147
 148     // set methods
 149     virtual void SetMaxStep(Float_t);
 150     virtual void SetMaxNStep(Int_t);
 151     virtual void SetUserDecay(Int_t);  //NEW
 152
 153     // get methods
 154          // tracking volume(s)
 155     virtual Int_t CurrentVolID(Int_t& copyNo) const;
 156     virtual Int_t CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const;
 157     virtual const char* CurrentVolName() const;
 158     virtual const char* CurrentVolOffName(Int_t off) const;
 159     virtual Int_t CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
 160                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const;
 161     virtual void  Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag);
 162     virtual void  Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag);
 163     virtual Float_t MaxStep() const;
 164     virtual Int_t GetMaxNStep() const;
 165     virtual Int_t GetMedium() const;
 166
 167         // tracking particle
 168         // dynamic properties
 169     virtual void    TrackPosition(TLorentzVector& position) const;
 170     virtual void    TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 171     virtual void    TrackVertexPosition(TLorentzVector& position) const;
 172     virtual void    TrackVertexMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 173     virtual Float_t TrackStep() const;
 174     virtual Float_t TrackLength() const;
 175     virtual Float_t TrackTime() const;
 176     virtual Float_t Edep() const;
 177         // static properties
 178     virtual Int_t   TrackPid() const;
 179     virtual Float_t TrackCharge() const;
 180     virtual Float_t TrackMass() const;
 181     virtual Float_t Etot() const;
 182
 183         // track status
 184     virtual Bool_t  IsTrackInside() const;
 185     virtual Bool_t  IsTrackEntering() const;
 186     virtual Bool_t  IsTrackExiting() const;
 187     virtual Bool_t  IsTrackOut() const;
 188     virtual Bool_t  IsTrackDisappeared() const;
 189     virtual Bool_t  IsTrackStop() const;
 190     virtual Bool_t  IsTrackAlive() const;
 191     virtual Bool_t  IsNewTrack() const;
 192
 193         // secondaries
 194     virtual Int_t NSecondaries() const;
 195     virtual void  GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 196                     TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum);
 197     virtual AliMCProcess ProdProcess(Int_t isec) const;
 198     virtual Int_t StepProcesses(TArrayI &proc) const;
 199
 200     //
 201     // methods for visualization
 202     // ------------------------------------------------
 203     //
 204     // functions for drawing
 205     virtual void  DrawOneSpec(const char* name);
 206     virtual void  Gsatt(const char* name, const char* att, Int_t val);
 207     virtual void  Gdraw(const char* name, Float_t theta, Float_t phi,
 208                         Float_t psi, Float_t u0, Float_t v0,
 209                         Float_t ul, Float_t vl);
 210
 211     //
 212     // NEW
 213     // Geant3 specific methods
 214     // !!! need to be transformed to common interface
 215     //
 216     virtual void Gdopt(const char* name , const char* value);
 217     virtual void SetClipBox(const char *name, Float_t xmin, Float_t xmax,
 218                        Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax);
 219     virtual void DefaultRange();
 220     virtual void Gdhead(Int_t isel, const char* name, Float_t chrsiz);
 221     virtual void Gdman(Float_t u, Float_t v, const char* type);
 222     virtual void SetColors();
 223     virtual void Gtreve();
 224     virtual void GtreveRoot();
 225     virtual void Gckmat(Int_t itmed, char* natmed);
 226     virtual void InitLego();
 227     virtual void Gfpart(Int_t ipart, char *name, Int_t& itrtyp,
 228                        Float_t& amass, Float_t& charge, Float_t& tlife);
 229     virtual void Gspart(Int_t ipart, const char *name, Int_t itrtyp,
 230                        Float_t amass, Float_t charge, Float_t tlife);
 231
 232     //
 233     // methods for run control
 234     // ------------------------------------------------
 235     //
 236
 237     virtual void Init();
 238     virtual void ProcessEvent();
 239     virtual void ProcessRun(Int_t nofEvents);
 240
 241         // UI control methods
 242     void StartGeantUI();
 243     void StartRootUI();
 244     void ProcessGeantMacro(const char* macroName);
 245     void ProcessGeantCommand(const char* commandPath);
 246
 247         // get methods
 248     virtual Int_t CurrentEvent() const;
 249     virtual AliMCType GetMCType() const { return kGeant4; }
 250
 251   protected:
 252     TGeant4();
 253     TGeant4(const TGeant4& right);
 254
 255     // operators
 256     TGeant4& operator=(const TGeant4& right);
 257
 258   private:
 259     // data members
 260     TG4GeometryManager*  fGeometryManager; //geometry manager
 261     TG4SDManager*        fSDManager;       //sensitive detectors manager
 262     TG4PhysicsManager*   fPhysicsManager;  //physics manager
 263     TG4StepManager*      fStepManager;     //step manager
 264     TG4VisManager*       fVisManager;      //visualization manager
 265     TG4RunManager*       fRunManager;      //run manager
 266 };
 267
 268 #ifndef __CINT__
 269
 270 // inline methods
 271 #include "TGeant4.icc"
 272
 273 #endif
 274 #endif // TGEANT4_H
 275