Hướng dẫn [C++] Install Geant4 for Ubuntu 20 and Windows 10

[tiengdonhoarira]

Geant là chương trình mô hình hạt nhân đi qua vật chất

Geant4

Toolkit for the simulation of the passage of particles through matter. Its areas of application include high energy, nuclear and accelerator physics, as well as studies in medical and space science.

geant4.web.cern.ch

Bài viết này sẽ hướng dẫn cách lắp Geant4 cho hệ điều hành, theo https://geant4-userdoc.web.cern.ch/UsersGuides/InstallationGuide/html/

Geant4-10.7.0
Ubuntu 20.4
Windows 10

I. Geant4 Ubuntu 20

1. lắp cmake, ccmake

sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install cmake-curses-gui

2. lắp thư viện cho QT và epengl ( cho GUI visualistion kết quả mô phỏng)

sudo apt-get install libfontconfig1-dev libfreetype6-dev libx11-dev libxcursor-dev libxext-dev libxfixes-dev libxft-dev libxi-dev libxrandr-dev libxrender-dev libxcb1-dev libx11-xcb-dev libxcb-glx0-dev libxkbcommon-x11-dev
sudo apt-get install libxmu-dev expat libqt4-opengl-dev

3. lắp QT

sudo apt-get install qtcreator
sudo apt-get install qt5-default

4. thay g++ và gcc sang phiên bản cũ hơn. Phiên bản mới g++ và gcc của Ubuntu dùng cho lắp Geant thành công. Nhưng dùng thì bị lỗi.
Cách thay được tóm tắt từ link

How to choose the default gcc and g++ version?

So I have installed gcc-4.4 and gcc-4.3 (same for g++). Now as far as I remember there is a tool in Ubuntu which sets the symlinks for you if you just tell it which version you want. However it doe...

askubuntu.com

Install gcc 4.9 at ubuntu 18.04

Is there any way to install gcc 4.9 at ubuntu 18.04? I tried sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/ppa sudo apt-get update sudo apt-get install gcc-4.9 g++-4.9 but I get: Package g++-...

askubuntu.com

Lắp g++-4.9
Add xenial to /etc/apt/sources.list tạm thời bằng cách mở file ra và thêm reporitory vô nguồn tải phần mềm
Mở file sources.list

sudo gedit /etc/apt/sources.list

Cho 2 dòng này vô file sources.list và save

    deb http://dk.archive.ubuntu.com/ubuntu/ xenial main
    deb http://dk.archive.ubuntu.com/ubuntu/ xenial universe

lắp g++-4.9

sudo apt update
sudo apt-get install gcc-4.9 g++-4.9

Cho phiên bản g++-4.9.3 thành g++ compiler của ubuntu (Sau khi lắp xong geant4 có thể đổi lại)

cd /usr/bin
sudo rm g++
sudo ln -s g++-4.9 g++
sudo rm gcc
sudo ln -s gcc-4.9 gcc

Sau khi lắp xong Geant4 có thể đổi lại g++ gcc hoặc không. Mình không đổi. Nếu muốn đổi thì

cd /usr/bin
sudo rm g++
sudo ln -s g++-9 g++
sudo rm gcc
sudo ln -s gcc-9 gcc

5. Lắp Geant4 == build and install . Mình sẽ lắp Geant4 vô /usr/local/geant. Nên tạo 3 thư mục

sudo mkdir geant4.10.07
sudo mkdir geant4.10.-build
sudo mkdir geant4.10.07-install

Lấy Geant4 từ http://geant4.web.cern.ch/support/download , cho geant4.10.07.tar.gz ra thư mục /usr/local/geant/geant4.10.07
[optional] giúp lắp nhanh hơn thì lấy datasets (12 cái) và unzip 12 datasets (sudo tar -xfz...) ra /usr/local/geant/geant4.10.07-install/share/Geant4-10.7.0/data . nếu không thì không sao.

cd /usr/local/geant/geant4.10.07-build
sudo cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/geant/geant4.10.07-install /usr/local/geant/geant4.10.07 -DGEANT4_INSTALL_DATA=ON -DGEANT4_USE_QT=ON
sudo make -j4
sudo make install

Đợi vài tiếng. Nếu không error thì ok.

6. Đưa link phần mềm geant vô môi trường bash
Cho thêm vào tập tin /home/.bashrc dòng sau

source /usr/local/geant/geant4.10.07-install/bin/geant4.sh

7. Chạy thử Geant4
Ở thư mục geant4.10.07 có thư mục ví dụ examples . Copy nó ra home

cd ~/examples/basic/B1
mkdir B1-build-ubuntu
cd B1-build-ubuntu
cmake ../
make
./exampleB1

Nếu đổi g++ gcc về phiên bản mới thì đừng quên dùng compiler cho cmake như sau

CC=gcc-4.9 CXX=g++-4.9 cmake ../

II. Geant4 Windows_10 QT_5
Lắp Geant4 ở Windows cần dùng Visual Studio 2019 (hoặc bản cũ hơn) - Community (free) hoặc khác
1. Lắp cmake
https://cmake.org/

cmake --version
   cmake version 3.18.2

2. Lắp Visual Studio 2019 Community với compiler và sdk

MSVC version 142 - VS 2019 C++ x64/x86
Windows 10 SDK (10.0.18362.0)

cl
   Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.26.28720.3 for x86

3. Lắp QT 5.15.1 với cmake
https://www.qt.io/download-open-source (online or offline installer)

QT-creator (can not be unselected for online installer) - 600Mb
5.15.1
   MSVC-2019
CMake x64

4. Cho cmake và QT vào environmment Path của Windows

C:\Program Files\CMake\bin
C:\Qt\5.15.1\msvc2019_64\bin

5. Lắp Geant4
Thông tin: Môi trường c++ cho Geant4 chỉ hoạt động trong Developer Command Prompt. Dùng cmd.exe lắp Geant sẽ gặp lỗi

Tạo 3 thư mục C:\geant\geant4.10.07, C:\geant\geant4.10.07-build, C:\geant\geant4.10.07-install.

Kéo Geant4 và datasets về. Unzip geant4.10.07.tar.gz cho vô C:\geant\geant4.10.07, unzip 12 datasets cho vô C:\geant\geant4.10.07-install\share\Geant4-10.7.0\data

Ở Developer Command Prompt for VS 2019

cd C:\geant\geant4.10.07-build
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=C:\geant\geant4.10.07-install C:\geant\geant4.10.07 -DGEANT4_INSTALL_DATA=ON -DGEANT4_USE_QT=ON -DCMAKE_PREFIX_PATH=C:\Qt\5.15.1\msvc2019_64\lib\cmake -DGEANT4_BUILD_MSVC_MP=ON
cmake --build . --config Release
cmake --build . --config Release --target install

Đợi lâu thiệt lâu. Không có error thì ok.

6. Sau khi lắp Geant4
Cho vô environmment Path của Windows

C:\geant\geant4.10.07-install\bin

Tạo 11 environment variables theo tên và link như sau (theo như https://geant4-userdoc.web.cern.ch/UsersGuides/InstallationGuide/html/postinstall.html)

G4LEDATA C:\geant\geant4.10.07-install\share\Geant4-10.7.0\data\G4EMLOW7.13

7. Chạy thử ví dụ

Đi vô ví dụ B1 ở phần examples/basis (copy từ C:\geant\geant4.10.07 thư mục examples ra đâu đó chẳng hạn)

mkdir B1-build-windows
cd B1-build-windows
cmake ..\
cmake --build . --config Release
cd Release
.\exampleB1.exe

nều error vì thiếu vis.mac thì copy vis.mac vô Release rồi chạy .\exampleB1.exe