source: trunk/source/geometry/solids/specific/include/G4TwistTrapParallelSide.hh @ 1202

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Line 
1//
2// ********************************************************************
3// * License and Disclaimer                                           *
4// *                                                                  *
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10// *                                                                  *
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24// ********************************************************************
25//
26//
27// $Id: G4TwistTrapParallelSide.hh,v 1.5 2006/06/29 18:47:50 gunter Exp $
28//
29// --------------------------------------------------------------------
30// GEANT 4 class header file
31//
32//
33// G4TwistTrapParallelSide
34//
35// Class description:
36//
37//  Class describing a twisted boundary surface for a trapezoid.
38
39// Author:
40//
41//   27-Oct-2004 - O.Link (Oliver.Link@cern.ch)
42//
43// --------------------------------------------------------------------
44#ifndef __G4TWISTTRAPPARALLELSIDE__
45#define __G4TWISTTRAPPARALLELSIDE__
46
47#include "G4VTwistSurface.hh"
48
49#include <vector>
50
51class G4TwistTrapParallelSide : public G4VTwistSurface
52{
53  public:  // with description
54   
55    G4TwistTrapParallelSide(const G4String &name,
56                              G4double  PhiTwist, // twist angle
57                              G4double  pDz,      // half z lenght
58                              G4double  pTheta, // direction between end planes
59                              G4double  pPhi,   // by polar and azimutal angles
60                              G4double  pDy1,     // half y length at -pDz
61                              G4double  pDx1,     // half x length at -pDz,-pDy
62                              G4double  pDx2,     // half x length at -pDz,+pDy
63                              G4double  pDy2,     // half y length at +pDz
64                              G4double  pDx3,     // half x length at +pDz,-pDy
65                              G4double  pDx4,     // half x length at +pDz,+pDy
66                              G4double  pAlph,    // tilt angle at +pDz
67                              G4double  AngleSide // parity
68                            );
69 
70    virtual ~G4TwistTrapParallelSide();
71   
72    virtual G4ThreeVector  GetNormal(const G4ThreeVector &xx,
73                                           G4bool isGlobal = false) ;   
74   
75    virtual G4int DistanceToSurface(const G4ThreeVector &gp,
76                                    const G4ThreeVector &gv,
77                                          G4ThreeVector  gxx[],
78                                          G4double  distance[],
79                                          G4int     areacode[],
80                                          G4bool    isvalid[],
81                                    EValidate validate = kValidateWithTol);
82                                                 
83    virtual G4int DistanceToSurface(const G4ThreeVector &gp,
84                                          G4ThreeVector  gxx[],
85                                          G4double       distance[],
86                                          G4int          areacode[]);
87
88  public:  // without description
89
90    G4TwistTrapParallelSide(__void__&);
91      // Fake default constructor for usage restricted to direct object
92      // persistency for clients requiring preallocation of memory for
93      // persistifiable objects.
94
95  private:
96
97    virtual G4int GetAreaCode(const G4ThreeVector &xx, 
98                                    G4bool         withTol = true);
99    virtual void SetCorners();
100    virtual void SetBoundaries();
101
102    void GetPhiUAtX(G4ThreeVector p, G4double &phi, G4double &u);
103    G4ThreeVector ProjectPoint(const G4ThreeVector &p,
104                                     G4bool isglobal = false);
105
106    virtual G4ThreeVector SurfacePoint(G4double phi, G4double u,
107                                       G4bool isGlobal = false);
108    virtual G4double GetBoundaryMin(G4double phi);
109    virtual G4double GetBoundaryMax(G4double phi);
110    virtual G4double GetSurfaceArea();
111    virtual void GetFacets( G4int m, G4int n, G4double xyz[][3],
112                            G4int faces[][4], G4int iside );
113
114    inline G4ThreeVector NormAng(G4double phi, G4double u);
115    inline G4double GetValueB(G4double phi) ;
116    inline G4double Xcoef(G4double u);
117      // To calculate the w(u) function
118
119  private:
120
121    G4double fTheta;   
122    G4double fPhi ;
123
124    G4double fDy1;   
125    G4double fDx1;     
126    G4double fDx2;     
127
128    G4double fDy2;   
129    G4double fDx3;     
130    G4double fDx4;     
131
132    G4double fDz;         // Half-length along the z axis
133
134    G4double fAlph;
135    G4double fTAlph;      // std::tan(fAlph)
136   
137    G4double fPhiTwist;   // twist angle ( dphi in surface equation)
138
139    G4double fAngleSide;
140
141    G4double fdeltaX;
142    G4double fdeltaY;
143
144    G4double fDx4plus2;  // fDx4 + fDx2  == a2/2 + a1/2
145    G4double fDx4minus2; // fDx4 - fDx2          -
146    G4double fDx3plus1;  // fDx3 + fDx1  == d2/2 + d1/2
147    G4double fDx3minus1; // fDx3 - fDx1          -
148    G4double fDy2plus1;  // fDy2 + fDy1  == b2/2 + b1/2
149    G4double fDy2minus1; // fDy2 - fDy1          -
150    G4double fa1md1;     // 2 fDx2 - 2 fDx1  == a1 - d1
151    G4double fa2md2;     // 2 fDx4 - 2 fDx3
152
153    G4double fDy ; // temporary
154
155};   
156
157//========================================================
158// inline functions
159//========================================================
160
161
162inline 
163G4double G4TwistTrapParallelSide::GetValueB(G4double phi) 
164{
165  return ( fDy2plus1 + fDy2minus1 * ( 2 * phi ) / fPhiTwist ) ;
166}
167
168inline
169G4double G4TwistTrapParallelSide::Xcoef(G4double phi)
170{
171  return GetValueB(phi)/2. ;
172}
173
174inline G4ThreeVector
175G4TwistTrapParallelSide::
176SurfacePoint( G4double phi, G4double u, G4bool isGlobal ) 
177{
178  // function to calculate a point on the surface, given by parameters phi,u
179
180  G4ThreeVector SurfPoint ( u*std::cos(phi) - Xcoef(phi)*std::sin(phi)
181                          + fdeltaX*phi/fPhiTwist,
182                            u*std::sin(phi) + Xcoef(phi)*std::cos(phi)
183                          + fdeltaY*phi/fPhiTwist,
184                            2*fDz*phi/fPhiTwist  );
185  if (isGlobal) { return (fRot * SurfPoint + fTrans); }
186  return SurfPoint;
187}
188
189
190inline
191G4double G4TwistTrapParallelSide::GetBoundaryMin(G4double phi)
192{
193  return  -(fPhiTwist*(fDx2 + fDx4 - fDy2plus1*fTAlph)
194          + 2*fDx4minus2*phi - 2*fDy2minus1*fTAlph*phi)/(2.*fPhiTwist) ;
195}
196
197inline
198G4double G4TwistTrapParallelSide::GetBoundaryMax(G4double phi)
199{
200  return (fDx2 + fDx4 + fDy2plus1*fTAlph)/ 2.
201       + ((fDx4minus2 + fDy2minus1*fTAlph)*phi)/fPhiTwist ;
202}
203
204inline
205G4double  G4TwistTrapParallelSide::GetSurfaceArea()
206{
207  return 2*fDx4plus2*fDz ;
208}
209
210inline
211G4ThreeVector G4TwistTrapParallelSide::NormAng( G4double phi, G4double u ) 
212{
213  // function to calculate the norm at a given point on the surface
214  // replace a1-d1
215
216  G4ThreeVector nvec(-2*fDz*std::sin(phi) ,
217                      2*fDz*std::cos(phi) ,
218                     -(fDy2minus1 + fPhiTwist*u + fdeltaY*std::cos(phi)
219                     -fdeltaX*std::sin(phi))) ;
220  return nvec.unit();
221}
222
223#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.