| [658] | 1 | #include "mlobe.h"
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|---|
 | 2 | #include "unitvector.h"
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 | 3 | 
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|---|
 | 4 | #include "timing.h"
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|---|
 | 5 | // #include "nbrandom.h"
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|---|
 | 6 | //++ 
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|---|
 | 7 | // Class        MainLobe
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|---|
 | 8 | //
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|---|
 | 9 | // include      mlobe.h sphericalmap.h unitvector.h math.h
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 | 10 | //
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|---|
 | 11 | //    Class for computation of main lobe.
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|---|
 | 12 | //
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|---|
 | 13 | //     The lobe values are computed in pixels laying on "nc" slices 
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|---|
 | 14 | //     with hexagonal  pavement around theta=0 , phi=0. The lobe is 
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|---|
 | 15 | //     gaussian with sigma="sig". The slices are built every 
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|---|
 | 16 | //     "dels"*sigma.
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|---|
 | 17 | // 
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|---|
 | 18 | //--
 | 
|---|
 | 19 | //++
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|---|
 | 20 | // Titre        Constructor
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|---|
 | 21 | //--
 | 
|---|
 | 22 | /* --Methode-- */
 | 
|---|
 | 23 | //++
 | 
|---|
 | 24 | MainLobe::MainLobe(float sig, float dels, int nc)
 | 
|---|
 | 25 | //
 | 
|---|
 | 26 | //--
 | 
|---|
 | 27 | {
 | 
|---|
 | 28 | if (sig < 1.e-9)  sig = M_PI/100.;   // Sigma du lobe gaussien (radians)
 | 
|---|
 | 29 | mSigma = sig;
 | 
|---|
 | 30 | mDels = (dels < 1.e-5) ?  0.5 : dels;   // Epaisseur de chaque couche en unite de sigma
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|---|
 | 31 | mNC =  (nc < 1) ? 1 : nc;
 | 
|---|
 | 32 | mNpix = 1;    // Nb total de pixels du lobe
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|---|
 | 33 | 
 | 
|---|
 | 34 | int i,j,k;
 | 
|---|
 | 35 | for(i=1; i<=mNC; i++)  mNpix += 6*i;
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|---|
 | 36 | //  mT0 , mP0  Teta et Phi des pixels, Pixel 0 oriente vers (0, 0)
 | 
|---|
 | 37 | mT0 = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 38 | mP0 = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 39 | //  mTC , mPC  Teta et Phi des pixels, Pixel 0 oriente vers (Teta, phi)
 | 
|---|
 | 40 | mTC = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 41 | mPC = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 42 | mDx = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 43 | mDy = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 44 | mDr = new float[mNpix];
 | 
|---|
 | 45 | // Valeurs des pixels 
 | 
|---|
 | 46 | mVal = new double[mNpix];
 | 
|---|
 | 47 | 
 | 
|---|
 | 48 | 
 | 
|---|
 | 49 | double teta,phi,dphi;
 | 
|---|
 | 50 | double val;
 | 
|---|
 | 51 | mT0[0] = mP0[0] = mTC[0] = mPC[0] = 0.;
 | 
|---|
 | 52 | mVal[0] = 1.;  mDx[0] = mDy[0] = 0.;
 | 
|---|
 | 53 | k = 1;  mTotVal = 1.;
 | 
|---|
 | 54 | for(i=1; i<=mNC; i++) {
 | 
|---|
 | 55 |   teta = (double)i*mDels;
 | 
|---|
 | 56 |   val = exp(-teta*teta);
 | 
|---|
 | 57 |   teta *= mSigma;
 | 
|---|
 | 58 |   if (i%2)  phi = M_PI/6.;
 | 
|---|
 | 59 |   else phi = 0.;
 | 
|---|
 | 60 |   dphi = M_PI/(3.*i);
 | 
|---|
 | 61 |   for(j=0; j<6*i; j++) {
 | 
|---|
 | 62 |     mT0[k] = mTC[k] = teta;
 | 
|---|
 | 63 |     phi += dphi;
 | 
|---|
 | 64 |     mP0[k] = mPC[k] = phi;
 | 
|---|
 | 65 |     mVal[k] = val;
 | 
|---|
 | 66 |     mTotVal += val;
 | 
|---|
 | 67 |     mDx[k] = teta*cos(phi);
 | 
|---|
 | 68 |     mDy[k] = teta*sin(phi);
 | 
|---|
 | 69 |     mDr[k] = teta;
 | 
|---|
 | 70 |     k++;
 | 
|---|
 | 71 |     }
 | 
|---|
 | 72 |   }
 | 
|---|
 | 73 | mDirTet = mDirPhi = 0.;
 | 
|---|
 | 74 | return;
 | 
|---|
 | 75 | }
 | 
|---|
 | 76 | 
 | 
|---|
 | 77 | 
 | 
|---|
 | 78 | //++
 | 
|---|
 | 79 | // Titre        Constructor
 | 
|---|
 | 80 | //--
 | 
|---|
 | 81 | /* --Methode-- */
 | 
|---|
 | 82 | //++
 | 
|---|
 | 83 | MainLobe::~MainLobe()
 | 
|---|
 | 84 | //
 | 
|---|
 | 85 | //--
 | 
|---|
 | 86 | {
 | 
|---|
 | 87 | delete mT0;
 | 
|---|
 | 88 | delete mP0;
 | 
|---|
 | 89 | delete mTC;
 | 
|---|
 | 90 | delete mPC;
 | 
|---|
 | 91 | delete mDx;
 | 
|---|
 | 92 | delete mDy;
 | 
|---|
 | 93 | delete mDr;
 | 
|---|
 | 94 | delete mVal;
 | 
|---|
 | 95 | }
 | 
|---|
 | 96 | //++
 | 
|---|
 | 97 | // Titre        Public Methods
 | 
|---|
 | 98 | //--
 | 
|---|
 | 99 | //++
 | 
|---|
 | 100 | //
 | 
|---|
 | 101 | // inline int      NPix() 
 | 
|---|
 | 102 | //    Return the total number of pixels of the lobe            
 | 
|---|
 | 103 | // inline float    Sigma()             
 | 
|---|
 | 104 | // inline double   Integral()            
 | 
|---|
 | 105 | //--
 | 
|---|
 | 106 | /* --Methode-- */
 | 
|---|
 | 107 | //++
 | 
|---|
 | 108 | void MainLobe::SetDirection(float teta, float phi)
 | 
|---|
 | 109 | //
 | 
|---|
 | 110 | //    orientate  the lobe  toward the direction  (theta, phi)
 | 
|---|
 | 111 | //--
 | 
|---|
 | 112 | {
 | 
|---|
 | 113 | int k;
 | 
|---|
 | 114 | 
 | 
|---|
 | 115 | mDirTet = teta;
 | 
|---|
 | 116 | mDirPhi = phi;
 | 
|---|
 | 117 | 
 | 
|---|
 | 118 | if (teta < 0.1*mDels*mSigma) {
 | 
|---|
 | 119 |   for(k=0; k<mNpix; k++) {
 | 
|---|
 | 120 |     mTC[k] = mT0[k]; mPC[k] = mP0[k]; 
 | 
|---|
 | 121 |     }
 | 
|---|
 | 122 |   return;
 | 
|---|
 | 123 |   }
 | 
|---|
 | 124 | 
 | 
|---|
 | 125 | 
 | 
|---|
 | 126 | /*
 | 
|---|
 | 127 | if (teta > 10.*mSigma*mDels*mNC) {   // On utilise des formules approchees
 | 
|---|
 | 128 |   float stet = sin((double)teta);
 | 
|---|
 | 129 |   float ctet = cos((double)teta);
 | 
|---|
 | 130 |   for(k=0; k<mNpix; k++) {
 | 
|---|
 | 131 |     mTC[k] = teta - mDy[k]*stet - mDr[k]*ctet;
 | 
|---|
 | 132 |     mPC[k] = phi + mDx[k];
 | 
|---|
 | 133 |     }
 | 
|---|
 | 134 |   return;
 | 
|---|
 | 135 |   }
 | 
|---|
 | 136 |   */
 | 
|---|
 | 137 | 
 | 
|---|
 | 138 | // Formules compliquees 
 | 
|---|
 | 139 | 
 | 
|---|
 | 140 | double dx,dy,dz;
 | 
|---|
 | 141 | double sphi = sin((double)phi);
 | 
|---|
 | 142 | double cphi = cos((double)phi);
 | 
|---|
 | 143 | double stet = sin((double)teta);
 | 
|---|
 | 144 | double ctet = cos((double)teta);
 | 
|---|
 | 145 | 
 | 
|---|
 | 146 | UnitVector pd((double)teta, (double)phi);
 | 
|---|
 | 147 | UnitVector vc;
 | 
|---|
 | 148 | for(k=0; k<mNpix; k++) {
 | 
|---|
 | 149 |   dz = mDy[k]*stet;
 | 
|---|
 | 150 |   dx = -(mDx[k]*sphi+mDy[k]*ctet*cphi);
 | 
|---|
 | 151 |   dy = mDx[k]*cphi-mDy[k]*ctet*sphi;
 | 
|---|
 | 152 |   vc.Setxyz(pd.X()+dx, pd.Y()+dy, pd.Z()+dz);
 | 
|---|
 | 153 |   mTC[k] = vc.Theta();
 | 
|---|
 | 154 |   mPC[k] = vc.Phi();
 | 
|---|
 | 155 |   if (mTC[k] < 0.)  printf("ERREUR !!!! mTC[%d] = %g \n", k, mTC[k]);
 | 
|---|
 | 156 |   if (mPC[k] < 0.) mPC[k] += M_PI*2.;
 | 
|---|
 | 157 |   if (mPC[k] >= M_PI*2.) mPC[k] -= M_PI*2.;
 | 
|---|
 | 158 |   }
 | 
|---|
 | 159 | return;  
 | 
|---|
 | 160 | }
 | 
|---|
 | 161 | 
 | 
|---|
 | 162 | /* --Methode-- */
 | 
|---|
 | 163 | //++
 | 
|---|
 | 164 | double MainLobe::Value(int kpx, float& teta, float& phi)
 | 
|---|
 | 165 | //
 | 
|---|
 | 166 | //    return the value of the lobe as also the (theta, phi) of the
 | 
|---|
 | 167 | //    pixel "kpx"  
 | 
|---|
 | 168 | //--
 | 
|---|
 | 169 | {
 | 
|---|
 | 170 | if ( (kpx < 0) || (kpx >= mNpix) ) { teta = phi = 0.; return(0.); }
 | 
|---|
 | 171 | teta = mTC[kpx];
 | 
|---|
 | 172 | phi = mPC[kpx];
 | 
|---|
 | 173 | return(mVal[kpx]);
 | 
|---|
 | 174 | }
 | 
|---|
 | 175 | 
 | 
|---|
 | 176 | /* --Methode-- */
 | 
|---|
 | 177 | //++
 | 
|---|
 | 178 | double MainLobe::Convol(SphericalMap<double>& sph)
 | 
|---|
 | 179 | //
 | 
|---|
 | 180 | //    return the value of the lobe convolved with the sky (sphere) "sph"
 | 
|---|
 | 181 | //--
 | 
|---|
 | 182 | {
 | 
|---|
 | 183 | double ret=0.;
 | 
|---|
 | 184 | int k;
 | 
|---|
 | 185 | for(k=0; k<mNpix; k++)  ret += mVal[k]*sph(mTC[k], mPC[k]);
 | 
|---|
 | 186 | /*
 | 
|---|
 | 187 | if( (dbg > 0) && (k%dbg) ) 
 | 
|---|
 | 188 |   printf("MainLobe::Convol k= %d T,P= %g %g , Lobe=%g Sph= %g  Ret=%g\n", 
 | 
|---|
 | 189 |          k, mTC[k], mPC[k], mVal[k], sph(mTC[k], mPC[k]), ret );
 | 
|---|
 | 190 | */
 | 
|---|
 | 191 | return(ret/mTotVal);
 | 
|---|
 | 192 | }
 | 
|---|
 | 193 | 
 | 
|---|
 | 194 | //++
 | 
|---|
 | 195 | //
 | 
|---|
 | 196 | // inline void     Print()  
 | 
|---|
 | 197 | //--
 | 
|---|
 | 198 | 
 | 
|---|
 | 199 | //++
 | 
|---|
 | 200 | // Titre        Operators
 | 
|---|
 | 201 | //--
 | 
|---|
 | 202 | 
 | 
|---|
 | 203 | /* --Methode-- */
 | 
|---|
 | 204 | //++
 | 
|---|
 | 205 | ostream& operator << (ostream& s, MainLobe const& lob)
 | 
|---|
 | 206 | //
 | 
|---|
 | 207 | //--
 | 
|---|
 | 208 | {
 | 
|---|
 | 209 | s << "MainLobe_Info() : Sigma= " << lob.mSigma << " Dels= " << lob.mDels << " NC= " 
 | 
|---|
 | 210 |   << lob.mNC << " NTotPix= " << lob.mNpix << " Integ= " << lob.mTotVal << endl;
 | 
|---|
 | 211 | 
 | 
|---|
 | 212 | int i,j,k;
 | 
|---|
 | 213 | cout << " Direction Teta,Phi = " << lob.mDirTet << " , " << lob.mDirPhi << endl;      
 | 
|---|
 | 214 | cout << " Pixel 0 , Teta= " << lob.mT0[0] << " Phi= " << lob.mP0[0] 
 | 
|---|
 | 215 |      << " Val= " << lob.mVal[0] << endl;
 | 
|---|
 | 216 | k = 1;
 | 
|---|
 | 217 | for(i=1; i<lob.mNC; i++) {
 | 
|---|
 | 218 |   cout << " Couche # " << i << " NPix= " << i*6 << endl;
 | 
|---|
 | 219 |   for(j=0;j<6*i;j++) {
 | 
|---|
 | 220 |     cout << "K= " << k << "Teta,Phi= "  << lob.mTC[k] << ", " << lob.mPC[k] 
 | 
|---|
 | 221 |          << " (" << lob.mT0[k] << ", " << lob.mP0[k] << ") "
 | 
|---|
 | 222 |          << " Val= " << lob.mVal[k] << endl; 
 | 
|---|
 | 223 |     k++;
 | 
|---|
 | 224 |     }
 | 
|---|
 | 225 |   }
 | 
|---|
 | 226 | 
 | 
|---|
 | 227 | 
 | 
|---|
 | 228 | return s;
 | 
|---|
 | 229 | }
 | 
|---|
 | 230 | 
 | 
|---|