M1 MacBook Airで計算機サーバーにSSHログインしGeant4を動かそうとしたころ、GUIウィンドウがうまく表示されないという不具合が発生。研究室の教授曰く、M1MacはGeant4の実行が速いらしく、ローカルに環境を構築したほうが良いとのこと。
以上の経緯から、macOS(M1 chip)にGeant4をインストールし、チュートリアルを実施するまでの手順を行ったので、備忘録として残しておく。

環境

MacBook Air (M1, 2020)
macOS Monterey 12.4

この記事のゴール

macOS(M1 chip)にGeant4(v.11.0.0)をインストール
exampleB4aを実施し正常にインストールされたかどうかを確かめる

参考

http://geant4-dna.in2p3.fr/styled-6/styled-12/index.html : ここを参考にインストールを実施した。ところどころ不親切な記述があったのでこの記事で補足説明を行う。

導入手順

A) Installation of Geant4

事前準備

Xcodeが導入されていない場合は、App StoreからXcodeをインストール
Xcodeコマンドラインツールを導入

xcode-select --install

Homebrewが導入されていない場合はHomebrewを導入

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

cmakeとQt version 5をbrewからインストール

brew install cmake

brew install qt@5

QtのPATHを通す。細かいバージョン(<version>)は実際に見に行って確かめる。

export PKG_CONFIG_PATH=/opt/homebrew/Cellar/qt@5/<version>/lib/pkgconfig/
export PATH=/opt/homebrew/Cellar/qt@5/<version>/bin:$PATH

Xerces-C++のインストール

brew install xerces-c

ROOTのインストール

brew install root

Gitを利用してGeant4をインストール

今回の例では、ホームディレクトリにGeant4をインストールする。

cd
git clone https://gitlab.cern.ch/geant4/geant4.git

v.11.0.0というブランチに入る。

cd geant4
git checkout v11.0.0
cd ..

※ 私の環境だと、表示されているブランチ名が84f33a068とよくわからないことになったが、git branchで確認したら確かにv.11.0.0のブランチに入っていることが確認できた。

ビルドするディレクトリを作成。

cd 
mkdir build
cd build

以下のコマンドでCmakeを実行（長いのでバックスラッシュで適宜改行した）。

cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=~/geant4-v11.0.0-install \
-DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo \
-DGEANT4_USE_GDML=ON \
-DGEANT4_BUILD_MULTITHREADED=ON \
-DXERCESC_ROOT_DIR=/opt/homebrew/Cellar/xerces-c/3.2.3 \
-DGEANT4_USE_QT=ON \
-DGEANT4_INSTALL_EXAMPLES=ON \
-DGEANT4_INSTALL_DATA=ON \
-DGEANT4_USE_SYSTEM_EXPAT=OFF \
-DGEANT4_BUILD_TLS_MODEL=auto \
../geant4

私の場合、「CmakeListsなどを~/geant4/から消してね」というエラーが出たので、おとなしく指示に従ったら無事実行できた。

buildする。大体10分ぐらいで完了するはず。

cmake --build . --target install -- -j10

インストール完了！

B) How to use Geant4

`.zshrc`への追記

以下の内容を.zshrcなどに追記する。
<version-of-qt>や<version-of-root>はディレクトリを見に行って確認する。

##### Geant4 setup #####
#
#Qt5
#
export PKG_CONFIG_PATH=/opt/homebrew/Cellar/qt@5/<version-of-qt>/lib/pkgconfig/
export PATH=/opt/homebrew/Cellar/qt@5/<version-of-qt>/bin:$PATH
#
#ROOT
#
source /opt/homebrew/Cellar/root/<version-of-root>/bin/thisroot.sh
#
#Geant4
#
cd ~/geant4-v11.0.0-install/bin
source geant4.sh
export G4COMP=/Users/yourname/geant4-v11.0.0-install/lib/Geant4-11.0.0
export CMAKE_PREFIX_PATH=$G4COMP
alias comp='cmake -DGeant4_DIR=$G4COMP -DGEANT4_BUILD_MULTITHREADED=ON'
#
cd
##### Geant4 setup #####

ターミナルを再起動して特にエラーがでなければ無事PATHなどが設定できていると思われる。

`/basic/examples/B4/B4a`の実施（動作確認）

参考にしたウェブサイトではdnaphysicsを実施していたが、ここではその代わりにexampleB4aを実施する。

適当な作業ディレクトリを作成&移動する。

mkdir myg4work
cd myg4work

B4のソースファイルを作業ディレクトリにコピーしてくる。

cp -r ~/geant4/examples/basic/B4 .

ビルド用のディレクトリを作成してcmake&ビルドする。

mkdir B4-build && cd B4-build
cmake -DGeant4_DIR=~/geant4-v11.0.0-install/lib/Geant4-11.0.0 ../B4
make -j10

エラーがなければB4-build内にB4aなどが生成される。

B4aを実行してみる。

cd B4a
./exampleB4a

しばし待つと、QtのGUIウィンドウが表示される（かっこいい）。

ウィンドウ上部のカロリメータはマウスでグリグリいじれる。

ウィンドウ下部のSession:にコマンドを入力する。

/control/execute run1.mac

exit

で画面を閉じる。

Geant4をmacOS(M1chip)にインストールする手順

環境