TGeant4/TGeant4.h

   1 // $Id$
   2 // Category: run
   3 //
   4 // Geant4 implementation of the MonteCarlo interface
   5
   6 #ifndef TGEANT4_H
   7 #define TGEANT4_H
   8
   9 #include "AliMC.h"
  10 #include "AliMCProcess.h"
  11
  12 #include <TArrayI.h>
  13
  14 class TG4VRunConfiguration;
  15 class TG4GeometryManager;
  16 class TG4PhysicsManager;
  17 class TG4StepManager;
  18 class TG4VisManager;
  19 class TG4RunManager;
  20 class TG4Messenger;
  21
  22 class AliDecayer;
  23
  24 class TGeant4: public AliMC
  25 {
  26   public:
  27     TGeant4(const char* name, const char* title,
  28             TG4VRunConfiguration* configuration, int argc, char** argv);
  29     TGeant4(const char* name, const char* title,
  30             TG4VRunConfiguration* configuration);
  31     // --> protected
  32     // TGeant4();
  33     // TGeant4(const TGeant4& right);
  34     virtual ~TGeant4();
  35
  36     //
  37     // methods for building/management of geometry
  38     // ------------------------------------------------
  39     //
  40
  41     // functions from GBASE
  42     virtual void  FinishGeometry();
  43                   //Ggclos();
  44
  45     // functions from GCONS
  46     virtual void  Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
  47                          Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
  48                          Float_t* ubuf, Int_t& nbuf);
  49
  50     // detector composition
  51     virtual void  Material(Int_t& kmat, const char* name, Float_t a,
  52                      Float_t z, Float_t dens, Float_t radl, Float_t absl,
  53                      Float_t* buf, Int_t nwbuf);
  54     virtual void  Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
  55                      Float_t *z, Float_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat);
  56     virtual void  Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
  57                      Int_t isvol, Int_t ifield, Float_t fieldm, Float_t tmaxfd,
  58                      Float_t stemax, Float_t deemax, Float_t epsil,
  59                      Float_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf);
  60     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Float_t thetaX, Float_t phiX,
  61                      Float_t thetaY, Float_t phiY, Float_t thetaZ,
  62                      Float_t phiZ);
  63     virtual void  Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Float_t parval);
  64     virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
  65                      Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex);
  66
  67     // functions from GGEOM
  68     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  69                          Float_t *upar, Int_t np);
  70     virtual void  Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  71                         Int_t iaxis);
  72     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  73                          Int_t iaxis, Float_t c0i, Int_t numed);
  74     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  75                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  76     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  77                          Int_t iaxis, Float_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  78     virtual void  Gsord(const char *name, Int_t iax);
  79     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  80                         Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
  81                         const char *konly);
  82     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  83                          Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
  84                          const char *konly, Float_t *upar, Int_t np);
  85
  86     // Euclid
  87     virtual void WriteEuclid(const char* fileName, const char* topVol,
  88                              Int_t number, Int_t nlevel);
  89
  90     // get methods
  91     virtual Int_t VolId(const Text_t* volName) const;
  92     virtual const char* VolName(Int_t id) const;
  93     virtual Int_t NofVolumes() const;
  94     virtual Int_t VolId2Mate(Int_t id) const;
  95
  96     //
  97     // methods for physics management
  98     // ------------------------------------------------
  99     //
 100
 101     virtual void BuildPhysics();
 102
 103     // set methods
 104     virtual void SetCut(const char* cutName, Float_t cutValue);
 105     virtual void SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue);
 106     virtual Float_t Xsec(char* reac, Float_t energy, Int_t part, Int_t mate);
 107     virtual void SetExternalDecayer(AliDecayer* decayer); //NEW
 108
 109     // get methods
 110     virtual AliDecayer* Decayer() const; //NEW
 111
 112         // particle table usage
 113     virtual Int_t IdFromPDG(Int_t pdgID) const;
 114     virtual Int_t PDGFromId(Int_t mcID) const;
 115     virtual void  DefineParticles();
 116
 117     //
 118     // methods for step management
 119     // ------------------------------------------------
 120     //
 121
 122     // action methods
 123     virtual void StopTrack();
 124     virtual void StopEvent();
 125
 126     // set methods
 127     virtual void SetMaxStep(Float_t);
 128     virtual void SetMaxNStep(Int_t);
 129     virtual void SetUserDecay(Int_t);  //NEW
 130
 131     // get methods
 132          // tracking volume(s)
 133     virtual Int_t CurrentVolID(Int_t& copyNo) const;
 134     virtual Int_t CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const;
 135     virtual const char* CurrentVolName() const;
 136     virtual const char* CurrentVolOffName(Int_t off) const;
 137     virtual Int_t CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
 138                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const;
 139     virtual void  Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag);
 140     virtual void  Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag);
 141     virtual Float_t MaxStep() const;
 142     virtual Int_t GetMaxNStep() const;
 143     virtual Int_t GetMedium() const;
 144
 145         // tracking particle
 146         // dynamic properties
 147     virtual void    TrackPosition(TLorentzVector& position) const;
 148     virtual void    TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 149     virtual void    TrackVertexPosition(TLorentzVector& position) const;
 150     virtual void    TrackVertexMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 151     virtual Float_t TrackStep() const;
 152     virtual Float_t TrackLength() const;
 153     virtual Float_t TrackTime() const;
 154     virtual Float_t Edep() const;
 155         // static properties
 156     virtual Int_t   TrackPid() const;
 157     virtual Float_t TrackCharge() const;
 158     virtual Float_t TrackMass() const;
 159     virtual Float_t Etot() const;
 160
 161         // track status
 162     virtual Bool_t  IsTrackInside() const;
 163     virtual Bool_t  IsTrackEntering() const;
 164     virtual Bool_t  IsTrackExiting() const;
 165     virtual Bool_t  IsTrackOut() const;
 166     virtual Bool_t  IsTrackDisappeared() const;
 167     virtual Bool_t  IsTrackStop() const;
 168     virtual Bool_t  IsTrackAlive() const;
 169     virtual Bool_t  IsNewTrack() const;
 170
 171         // secondaries
 172     virtual Int_t NSecondaries() const;
 173     virtual void  GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 174                     TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum);
 175     virtual AliMCProcess ProdProcess(Int_t isec) const;
 176     virtual Int_t StepProcesses(TArrayI &proc) const;
 177
 178     //
 179     // methods for visualization
 180     // ------------------------------------------------
 181     //
 182     // functions for drawing
 183     virtual void  DrawOneSpec(const char* name);
 184     virtual void  Gsatt(const char* name, const char* att, Int_t val);
 185     virtual void  Gdraw(const char* name, Float_t theta, Float_t phi,
 186                         Float_t psi, Float_t u0, Float_t v0,
 187                         Float_t ul, Float_t vl);
 188
 189     //
 190     // NEW
 191     // Geant3 specific methods
 192     // !!! need to be transformed to common interface
 193     //
 194     virtual void Gdopt(const char* name , const char* value);
 195     virtual void SetClipBox(const char *name, Float_t xmin, Float_t xmax,
 196                        Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax);
 197     virtual void DefaultRange();
 198     virtual void Gdhead(Int_t isel, const char* name, Float_t chrsiz);
 199     virtual void Gdman(Float_t u, Float_t v, const char* type);
 200     virtual void SetColors();
 201     virtual void Gtreve();
 202     virtual void GtreveRoot();
 203     virtual void Gckmat(Int_t itmed, char* natmed);
 204     virtual void InitLego();
 205     virtual void Gfpart(Int_t ipart, char *name, Int_t& itrtyp,
 206                        Float_t& amass, Float_t& charge, Float_t& tlife);
 207     virtual void Gspart(Int_t ipart, const char *name, Int_t itrtyp,
 208                        Float_t amass, Float_t charge, Float_t tlife);
 209
 210     //
 211     // methods for run control
 212     // ------------------------------------------------
 213     //
 214
 215     virtual void Init();
 216     virtual void ProcessEvent();
 217     virtual void ProcessRun(Int_t nofEvents);
 218
 219         // UI control methods
 220     void StartGeantUI();
 221     void StartRootUI();
 222     void ProcessGeantMacro(const char* macroName);
 223     void ProcessGeantCommand(const char* commandPath);
 224
 225         // get methods
 226     virtual Int_t CurrentEvent() const;
 227
 228   protected:
 229     TGeant4();
 230     TGeant4(const TGeant4& right);
 231
 232     // operators
 233     TGeant4& operator=(const TGeant4& right);
 234
 235   private:
 236     // data members
 237     TG4GeometryManager*  fGeometryManager; //geometry manager
 238     TG4PhysicsManager*   fPhysicsManager;  //physics manager
 239     TG4StepManager*      fStepManager;     //step manager
 240     TG4VisManager*       fVisManager;      //visualization manager
 241     TG4RunManager*       fRunManager;      //run manager
 242     TG4Messenger*        fMessenger;       //messenger
 243 };
 244
 245 #ifndef __CINT__
 246
 247 // inline methods
 248 #include "TGeant4.icc"
 249
 250 #endif
 251 #endif // TGEANT4_H
 252