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, Double_t thetaX, Double_t phiX,
  61                      Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
  62                      Double_t phiZ);
  63     virtual void  Matrix(Int_t& krot, Float_t thetaX, Float_t phiX,
  64                      Float_t thetaY, Float_t phiY, Float_t thetaZ,
  65                      Float_t phiZ);
  66     virtual void Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Float_t parval);
  67     virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
  68                      Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex);
  69
  70     // functions from GGEOM
  71     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  72                          Double_t *upar, Int_t np);
  73     virtual Int_t Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  74                          Float_t *upar, Int_t np);
  75     virtual void  Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  76                         Int_t iaxis);
  77     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  78                          Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed);
  79     virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  80                          Int_t iaxis, Float_t c0i, Int_t numed);
  81     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  82                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  83     virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  84                         Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  85     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  86                          Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  87     virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Float_t step,
  88                          Int_t iaxis, Float_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  89     virtual void  Gsord(const char *name, Int_t iax);
  90     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  91                         Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  92                         const char *konly="ONLY");
  93     virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  94                         Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
  95                         const char *konly);
  96     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  97                          Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  98                          const char *konly, Double_t *upar, Int_t np);
  99     virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 100                          Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t irot,
 101                          const char *konly, Float_t *upar, Int_t np);
 102
 103     // Euclid
 104     virtual void WriteEuclid(const char* fileName, const char* topVol,
 105                              Int_t number, Int_t nlevel);
 106
 107     // get methods
 108     virtual Int_t VolId(const Text_t* volName) const;
 109     virtual const char* VolName(Int_t id) const;
 110     virtual Int_t NofVolumes() const;
 111     virtual Int_t VolId2Mate(Int_t id) const;
 112
 113     //
 114     // methods for physics management
 115     // ------------------------------------------------
 116     //
 117
 118     virtual void BuildPhysics();
 119
 120     // set methods
 121     virtual void SetCut(const char* cutName, Float_t cutValue);
 122     virtual void SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue);
 123     virtual Float_t Xsec(char* reac, Float_t energy, Int_t part, Int_t mate);
 124     virtual void SetExternalDecayer(AliDecayer* decayer); //NEW
 125
 126     // get methods
 127     virtual AliDecayer* Decayer() const; //NEW
 128
 129         // particle table usage
 130     virtual Int_t IdFromPDG(Int_t pdgID) const;
 131     virtual Int_t PDGFromId(Int_t mcID) const;
 132     virtual void  DefineParticles();
 133
 134     //
 135     // methods for step management
 136     // ------------------------------------------------
 137     //
 138
 139     // action methods
 140     virtual void StopTrack();
 141     virtual void StopEvent();
 142
 143     // set methods
 144     virtual void SetMaxStep(Float_t);
 145     virtual void SetMaxNStep(Int_t);
 146     virtual void SetUserDecay(Int_t);  //NEW
 147
 148     // get methods
 149          // tracking volume(s)
 150     virtual Int_t CurrentVolID(Int_t& copyNo) const;
 151     virtual Int_t CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const;
 152     virtual const char* CurrentVolName() const;
 153     virtual const char* CurrentVolOffName(Int_t off) const;
 154     virtual Int_t CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
 155                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const;
 156     virtual void  Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag);
 157     virtual void  Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag);
 158     virtual Float_t MaxStep() const;
 159     virtual Int_t GetMaxNStep() const;
 160     virtual Int_t GetMedium() const;
 161
 162         // tracking particle
 163         // dynamic properties
 164     virtual void    TrackPosition(TLorentzVector& position) const;
 165     virtual void    TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 166     virtual void    TrackVertexPosition(TLorentzVector& position) const;
 167     virtual void    TrackVertexMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 168     virtual Float_t TrackStep() const;
 169     virtual Float_t TrackLength() const;
 170     virtual Float_t TrackTime() const;
 171     virtual Float_t Edep() const;
 172         // static properties
 173     virtual Int_t   TrackPid() const;
 174     virtual Float_t TrackCharge() const;
 175     virtual Float_t TrackMass() const;
 176     virtual Float_t Etot() const;
 177
 178         // track status
 179     virtual Bool_t  IsTrackInside() const;
 180     virtual Bool_t  IsTrackEntering() const;
 181     virtual Bool_t  IsTrackExiting() const;
 182     virtual Bool_t  IsTrackOut() const;
 183     virtual Bool_t  IsTrackDisappeared() const;
 184     virtual Bool_t  IsTrackStop() const;
 185     virtual Bool_t  IsTrackAlive() const;
 186     virtual Bool_t  IsNewTrack() const;
 187
 188         // secondaries
 189     virtual Int_t NSecondaries() const;
 190     virtual void  GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 191                     TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum);
 192     virtual AliMCProcess ProdProcess(Int_t isec) const;
 193     virtual Int_t StepProcesses(TArrayI &proc) const;
 194
 195     //
 196     // methods for visualization
 197     // ------------------------------------------------
 198     //
 199     // functions for drawing
 200     virtual void  DrawOneSpec(const char* name);
 201     virtual void  Gsatt(const char* name, const char* att, Int_t val);
 202     virtual void  Gdraw(const char* name, Float_t theta, Float_t phi,
 203                         Float_t psi, Float_t u0, Float_t v0,
 204                         Float_t ul, Float_t vl);
 205
 206     //
 207     // NEW
 208     // Geant3 specific methods
 209     // !!! need to be transformed to common interface
 210     //
 211     virtual void Gdopt(const char* name , const char* value);
 212     virtual void SetClipBox(const char *name, Float_t xmin, Float_t xmax,
 213                        Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax);
 214     virtual void DefaultRange();
 215     virtual void Gdhead(Int_t isel, const char* name, Float_t chrsiz);
 216     virtual void Gdman(Float_t u, Float_t v, const char* type);
 217     virtual void SetColors();
 218     virtual void Gtreve();
 219     virtual void GtreveRoot();
 220     virtual void Gckmat(Int_t itmed, char* natmed);
 221     virtual void InitLego();
 222     virtual void Gfpart(Int_t ipart, char *name, Int_t& itrtyp,
 223                        Float_t& amass, Float_t& charge, Float_t& tlife);
 224     virtual void Gspart(Int_t ipart, const char *name, Int_t itrtyp,
 225                        Float_t amass, Float_t charge, Float_t tlife);
 226
 227     //
 228     // methods for run control
 229     // ------------------------------------------------
 230     //
 231
 232     virtual void Init();
 233     virtual void ProcessEvent();
 234     virtual void ProcessRun(Int_t nofEvents);
 235
 236         // UI control methods
 237     void StartGeantUI();
 238     void StartRootUI();
 239     void ProcessGeantMacro(const char* macroName);
 240     void ProcessGeantCommand(const char* commandPath);
 241
 242         // get methods
 243     virtual Int_t CurrentEvent() const;
 244
 245   protected:
 246     TGeant4();
 247     TGeant4(const TGeant4& right);
 248
 249     // operators
 250     TGeant4& operator=(const TGeant4& right);
 251
 252   private:
 253     // data members
 254     TG4GeometryManager*  fGeometryManager; //geometry manager
 255     TG4PhysicsManager*   fPhysicsManager;  //physics manager
 256     TG4StepManager*      fStepManager;     //step manager
 257     TG4VisManager*       fVisManager;      //visualization manager
 258     TG4RunManager*       fRunManager;      //run manager
 259     TG4Messenger*        fMessenger;       //messenger
 260 };
 261
 262 #ifndef __CINT__
 263
 264 // inline methods
 265 #include "TGeant4.icc"
 266
 267 #endif
 268 #endif // TGEANT4_H
 269