HLT/TPCLib/tracking-ca/AliHLTTPCCADisplay.cxx

   1 // @(#) $Id$
   2 //*************************************************************************
   3 // This file is property of and copyright by the ALICE HLT Project        *
   4 // ALICE Experiment at CERN, All rights reserved.                         *
   5 //                                                                        *
   6 // Primary Authors: Jochen Thaeder <thaeder@kip.uni-heidelberg.de>        *
   7 //                  Ivan Kisel <kisel@kip.uni-heidelberg.de>              *
   8 //                  for The ALICE HLT Project.                            *
   9 //                                                                        *
  10 // Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
  11 // documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  12 // without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  13 // copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  14 // appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  15 // about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  16 // provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  17 //*************************************************************************
  18
  19 #include "AliHLTTPCCADisplay.h"
  20
  21 #include "AliHLTTPCCATracker.h"
  22   //#include "TString.h"
  23 #include "Riostream.h"
  24 #include "TMath.h"
  25 #include "TStyle.h"
  26 #include "TCanvas.h"
  27 #include <algorithm>
  28
  29 ClassImp(AliHLTTPCCADisplay)
  30
  31 AliHLTTPCCADisplay &AliHLTTPCCADisplay::Instance()
  32 {
  33   // reference to static object
  34   static AliHLTTPCCADisplay gAliHLTTPCCADisplay;
  35   return gAliHLTTPCCADisplay;
  36 }
  37
  38 AliHLTTPCCADisplay::AliHLTTPCCADisplay() : fYX(0), fZX(0), fAsk(1), fSectorView(1), fSector(0),
  39                                            fCos(1), fSin(0), fZMin(-250), fZMax(250),
  40                                            fRInnerMin(83.65), fRInnerMax(133.3), fROuterMin(133.5), fROuterMax(247.7),
  41                                            fTPCZMin(-250.), fTPCZMax(250), fArc(), fLine(), fPLine(), fMarker(), fBox(), fCrown(), fLatex()
  42 {
  43   // constructor
  44 }
  45
  46 AliHLTTPCCADisplay::AliHLTTPCCADisplay( const AliHLTTPCCADisplay& )
  47   : fYX(0), fZX(0), fAsk(1), fSectorView(1), fSector(0),
  48     fCos(1), fSin(0), fZMin(-250), fZMax(250),
  49     fRInnerMin(83.65), fRInnerMax(133.3), fROuterMin(133.5), fROuterMax(247.7),
  50     fTPCZMin(-250.), fTPCZMax(250), fArc(), fLine(), fPLine(), fMarker(), fBox(), fCrown(), fLatex()
  51 {
  52   // dummy
  53 }
  54
  55 AliHLTTPCCADisplay& AliHLTTPCCADisplay::operator=( const AliHLTTPCCADisplay& )
  56 {
  57   // dummy
  58   return *this;
  59 }
  60
  61 AliHLTTPCCADisplay::~AliHLTTPCCADisplay()
  62 {
  63   // destructor
  64   delete fYX;
  65   delete fZX;
  66 }
  67
  68 void AliHLTTPCCADisplay::Init()
  69 {
  70   // initialization
  71   gStyle->SetCanvasBorderMode(0);
  72   gStyle->SetCanvasBorderSize(1);
  73   gStyle->SetCanvasColor(0);
  74   fYX = new TCanvas ("YX", "YX window", -1, 0, 600, 600);
  75   fZX = new TCanvas ("ZX", "ZX window", -610, 0, 590, 600);
  76   fMarker = TMarker(0.0, 0.0, 6);
  77 }
  78
  79 void AliHLTTPCCADisplay::Update()
  80 {
  81   // update windows
  82   if( !fAsk ) return;
  83   fYX->Update();
  84   fZX->Update();
  85 }
  86
  87 void AliHLTTPCCADisplay::Clear()
  88 {
  89   // clear windows
  90   fYX->Clear();
  91   fZX->Clear();
  92 }
  93
  94 void AliHLTTPCCADisplay::Ask()
  95 {
  96   // whait for the pressed key, when "r" pressed, don't ask anymore
  97   char symbol;
  98   if (fAsk){
  99     Update();
 100     std::cout<<"ask> "<<std::endl;
 101     do{
 102       std::cin.get(symbol);
 103       if (symbol == 'r')
 104         fAsk = false;
 105     } while (symbol != '\n');
 106   }
 107 }
 108
 109
 110 void AliHLTTPCCADisplay::SetSectorView()
 111 {
 112   // switch to sector view
 113   fSectorView = 1;
 114 }
 115
 116 void AliHLTTPCCADisplay::SetTPCView()
 117 {
 118   // switch to full TPC view
 119   fSectorView = 0;
 120   fCos = 1;
 121   fSin = 0;
 122   fZMin = fTPCZMin;
 123   fZMax = fTPCZMax;
 124 }
 125
 126 void AliHLTTPCCADisplay::SetCurrentSector( AliHLTTPCCATracker *sec )
 127 {
 128   // set reference to the current CA tracker, and read the current sector geometry
 129   fSector = sec;
 130   if( fSectorView ){
 131     fCos = sec->Param().SinAlpha();
 132     fSin = - sec->Param().CosAlpha();
 133     fZMin = sec->Param().ZMin();
 134     fZMax = sec->Param().ZMax();
 135     Clear();
 136     Double_t r0 = .5*(sec->Param().RMax()+sec->Param().RMin());
 137     Double_t dr = .5*(sec->Param().RMax()-sec->Param().RMin());
 138     Double_t cx = 0;
 139     Double_t cy = r0;
 140
 141     fYX->Range(cx-dr, cy-dr, cx+dr, cy+dr);
 142     Double_t cz = .5*(sec->Param().ZMax()+sec->Param().ZMin());
 143     Double_t dz = .5*(sec->Param().ZMax()-sec->Param().ZMin())*1.2;
 144     fZX->Range(cz-dz, cy-dr, cz+dz, cy+dr);
 145   }
 146 }
 147
 148 Int_t AliHLTTPCCADisplay::GetColor( Double_t z ) const
 149 {
 150   // Get color with respect to Z coordinate
 151   const Color_t kMyColor[11] = { kGreen, kBlue, kYellow, kMagenta, kCyan,
 152                                  kOrange, kSpring, kTeal, kAzure, kViolet, kPink };
 153
 154   Double_t zz = (z-fZMin)/(fZMax-fZMin);
 155   Int_t iz = (int) (zz*11);
 156   if( iz<0 ) iz = 0;
 157   if( iz>10 ) iz = 10;
 158   return kMyColor[iz];
 159 }
 160
 161 void AliHLTTPCCADisplay::Global2View( Double_t x, Double_t y, Double_t *xv, Double_t *yv ) const
 162 {
 163   // convert coordinates global->view
 164   *xv = x*fCos + y*fSin;
 165   *yv = y*fCos - x*fSin;
 166 }
 167
 168 void AliHLTTPCCADisplay::Sec2View( Double_t x, Double_t y, Double_t *xv, Double_t *yv ) const
 169 {
 170   // convert coordinates sector->view
 171   Double_t xg = x*fSector->Param().CosAlpha() - y*fSector->Param().SinAlpha();
 172   Double_t yg = y*fSector->Param().CosAlpha() + x*fSector->Param().SinAlpha();
 173   *xv = xg*fCos + yg*fSin;
 174   *yv = yg*fCos - xg*fSin;
 175 }
 176
 177
 178 void AliHLTTPCCADisplay::DrawTPC()
 179 {
 180   // schematically draw TPC detector
 181   fYX->Range(-fROuterMax, -fROuterMax, fROuterMax, fROuterMax);
 182   fYX->Clear();
 183   {
 184     fArc.SetLineColor(kBlack);
 185     fArc.SetFillStyle(0);
 186     fYX->cd();
 187     for( Int_t iSec=0; iSec<18; iSec++){
 188       fCrown.SetLineColor(kBlack);
 189       fCrown.SetFillStyle(0);
 190       fCrown.DrawCrown(0,0,fRInnerMin, fRInnerMax, 360./18.*iSec, 360./18.*(iSec+1) );
 191       fCrown.DrawCrown(0,0,fROuterMin, fROuterMax, 360./18.*iSec, 360./18.*(iSec+1) );
 192     }
 193   }
 194   fZX->cd();
 195   fZX->Range( fTPCZMin, -fROuterMax, fTPCZMax, fROuterMax );
 196   fZX->Clear();
 197 }
 198
 199 void AliHLTTPCCADisplay::DrawSector( AliHLTTPCCATracker *sec )
 200 {
 201   // draw current the TPC sector
 202   fYX->cd();
 203   Double_t r0 = .5*(sec->Param().RMax()+sec->Param().RMin());
 204   Double_t dr = .5*(sec->Param().RMax()-sec->Param().RMin());
 205   Double_t cx = r0*sec->Param().CosAlpha();
 206   Double_t cy = r0*sec->Param().SinAlpha();
 207   Double_t raddeg = 180./3.1415;
 208   Double_t a0 = raddeg*.5*(sec->Param().AngleMax() + sec->Param().AngleMin());
 209   Double_t da = raddeg*.5*(sec->Param().AngleMax() - sec->Param().AngleMin());
 210   if( fSectorView ){
 211     cx = 0; cy = r0;
 212     a0 = 90.;
 213     fLatex.DrawLatex(cx-dr+dr*.05,cy-dr+dr*.05, Form("Sec.%2i",sec->Param().ISec()));
 214   }
 215   fArc.SetLineColor(kBlack);
 216   fArc.SetFillStyle(0);
 217   fCrown.SetLineColor(kBlack);
 218   fCrown.SetFillStyle(0);
 219
 220   fCrown.DrawCrown(0,0, sec->Param().RMin(),sec->Param().RMax(), a0-da, a0+da );
 221
 222   fLine.SetLineColor(kBlack);
 223
 224   fZX->cd();
 225
 226   Double_t cz = .5*(sec->Param().ZMax()+sec->Param().ZMin());
 227   Double_t dz = .5*(sec->Param().ZMax()-sec->Param().ZMin())*1.2;
 228   //fLine.DrawLine(cz+dz, cy-dr, cz+dz, cy+dr );
 229   if( fSectorView ) fLatex.DrawLatex(cz-dz+dz*.05,cy-dr+dr*.05, Form("Sec.%2i",sec->Param().ISec()));
 230 }
 231
 232
 233 void AliHLTTPCCADisplay::DrawHit( Int_t iRow, Int_t iHit, Int_t color )
 234 {
 235   // draw hit
 236   if( !fSector ) return;
 237   AliHLTTPCCARow &row = fSector->Rows()[iRow];
 238   AliHLTTPCCAHit *h = &(row.Hits()[iHit]);
 239   if( color<0 ) color = GetColor( h->Z() );
 240
 241   //Double_t dgy = 3.*TMath::Abs(h->ErrY()*fSector->Param().CosAlpha() - fSector->Param().ErrX()*fSector->Param().SinAlpha() );
 242   //Double_t dx = fSector->Param().ErrX()*TMath::Sqrt(12.)/2.;
 243   //Double_t dy = h->ErrY()*3.;
 244   //Double_t dz = h->ErrZ()*3.;
 245   fMarker.SetMarkerColor(color);
 246   fArc.SetLineColor(color);
 247   fArc.SetFillStyle(0);
 248   Double_t vx, vy;
 249   Sec2View( row.X(), h->Y(), &vx, &vy );
 250
 251   fYX->cd();
 252   //if( fSectorView ) fArc.DrawEllipse( vx, vy, dx, dy, 0,360, 90);
 253   //else  fArc.DrawEllipse( vx, vy, dx, dy, 0,360, fSector->Param().Alpha()*180./3.1415);
 254   fMarker.DrawMarker(vx, vy);
 255   fZX->cd();
 256   //if( fSectorView ) fArc.DrawEllipse( h->Z(), vy, dz, dx, 0,360, 90 );
 257   //else fArc.DrawEllipse( h->Z(), vy, dz, dgy, 0,360, fSector->Param().Alpha()*180./3.1415);
 258   fMarker.DrawMarker(h->Z(), vy);
 259 }
 260
 261 void AliHLTTPCCADisplay::DrawCell( Int_t iRow, AliHLTTPCCACell &cell, Int_t width, Int_t color )
 262 {
 263   // draw cell
 264   AliHLTTPCCARow &row = fSector->Rows()[iRow];
 265   Double_t vx, vy, vdx, vdy;
 266   Sec2View(row.X(), cell.Y(), &vx, &vy);
 267   Sec2View(0, cell.ErrY()*3, &vdx, &vdy);
 268   if( color<0 ) color = GetColor(cell.Z());
 269   fLine.SetLineColor(color);
 270   fLine.SetLineWidth(width);
 271   fYX->cd();
 272   fLine.DrawLine(vx-vdx,vy-vdy, vx+vdx, vy+vdy );
 273   fZX->cd();
 274   fLine.DrawLine(cell.Z()-3*cell.ErrZ(),vy-vdy, cell.Z()+3*cell.ErrZ(), vy+vdy );
 275   fLine.SetLineWidth(1);
 276 }
 277
 278 void  AliHLTTPCCADisplay::DrawCell( Int_t iRow, Int_t iCell, Int_t width, Int_t color )
 279 {
 280   // draw cell
 281   AliHLTTPCCARow &row = fSector->Rows()[iRow];
 282   DrawCell( iRow, row.Cells()[iCell], width, color );
 283 }
 284
 285 void AliHLTTPCCADisplay::ConnectCells( Int_t iRow1, AliHLTTPCCACell &cell1,
 286                                        Int_t iRow2, AliHLTTPCCACell &cell2, Int_t color )
 287 {
 288   // connect two cells on display, kind of row is drawing
 289   AliHLTTPCCARow &row1 = fSector->Rows()[iRow1];
 290   AliHLTTPCCARow &row2 = fSector->Rows()[iRow2];
 291
 292   AliHLTTPCCAHit &h11 = row1.GetCellHit(cell1,0);
 293   AliHLTTPCCAHit &h12 = row1.GetCellHit(cell1,cell1.NHits()-1);
 294   AliHLTTPCCAHit &h21 = row2.GetCellHit(cell2,0);
 295   AliHLTTPCCAHit &h22=  row2.GetCellHit(cell2,cell2.NHits()-1);
 296
 297   Double_t x11 = row1.X();
 298   Double_t x12 = row1.X();
 299   Double_t y11 = h11.Y() - h11.ErrY()*3;
 300   Double_t y12 = h12.Y() + h12.ErrY()*3;
 301   Double_t z11 = h11.Z();
 302   Double_t z12 = h12.Z();
 303   Double_t x21 = row2.X();
 304   Double_t x22 = row2.X();
 305   Double_t y21 = h21.Y() - h21.ErrY()*3;
 306   Double_t y22 = h22.Y() + h22.ErrY()*3;
 307   Double_t z21 = h21.Z();
 308   Double_t z22 = h22.Z();
 309
 310   Double_t vx11, vx12, vy11, vy12, vx21, vx22, vy21, vy22;
 311
 312   Sec2View(x11,y11, &vx11, &vy11 );
 313   Sec2View(x12,y12, &vx12, &vy12 );
 314   Sec2View(x21,y21, &vx21, &vy21 );
 315   Sec2View(x22,y22, &vx22, &vy22 );
 316
 317   Double_t lx[] = { vx11, vx12, vx22, vx21, vx11 };
 318   Double_t ly[] = { vy11, vy12, vy22, vy21, vy11 };
 319   Double_t lz[] = { z11, z12, z22, z21, z11 };
 320
 321   if( color<0 ) color = GetColor( (z11+z12+z22+z21)/4. );
 322   fPLine.SetLineColor(color);
 323   fPLine.SetLineWidth(1);
 324   //fPLine.SetFillColor(color);
 325   fPLine.SetFillStyle(-1);
 326
 327   fYX->cd();
 328   fPLine.DrawPolyLine(5, lx, ly );
 329   fZX->cd();
 330   fPLine.DrawPolyLine(5, lz, ly );
 331   DrawCell( iRow1, cell1, 1, color );
 332   DrawCell( iRow2, cell2, 1, color );
 333 }
 334
 335
 336 void AliHLTTPCCADisplay::DrawTrack( AliHLTTPCCATrack &track, Int_t color )
 337 {
 338   // draw track
 339
 340   if( track.NCells()<2 ) return;
 341   int width = 3;
 342   Double_t b = -5;
 343
 344   AliHLTTPCCADisplayTmpCell *vCells = new AliHLTTPCCADisplayTmpCell[track.NCells()];
 345
 346   AliHLTTPCCATrackPar t = track.Param();
 347   for( Int_t iCell=0; iCell<track.NCells(); iCell++ ){
 348     AliHLTTPCCACell &c = fSector->GetTrackCell(track,iCell);
 349     AliHLTTPCCARow &row = fSector->GetTrackCellRow(track,iCell);
 350     Double_t xyz[3] = {row.X(), c.Y(), c.Z()};
 351     if( iCell==0 ) t.TransportBz(-5, xyz);
 352     vCells[iCell].Index() = iCell;
 353     vCells[iCell].S() = t.GetDsToPointBz(-5.,xyz);
 354   }
 355   sort(vCells, vCells + track.NCells(), AliHLTTPCCADisplayTmpCell::CompareCellDS );
 356   t.Normalize();
 357   const Double_t kCLight = 0.000299792458;
 358   Double_t bc = b*kCLight;
 359   Double_t pt = sqrt(t.Par()[3]*t.Par()[3] +t.Par()[4]*t.Par()[4] );
 360   //Double_t p = sqrt(pt*pt +t.Par()[5]*t.Par()[5] );
 361   Double_t q = t.Par()[6];
 362
 363   //for( Int_t iCell=0; iCell<track.fNCells-1; iCell++ )
 364   {
 365     AliHLTTPCCACell &c1 = fSector->GetTrackCell(track,vCells[0].Index());
 366     AliHLTTPCCACell &c2 = fSector->GetTrackCell(track,vCells[track.NCells()-1].Index());
 367     AliHLTTPCCARow &row1 = fSector->GetTrackCellRow(track,vCells[0].Index());
 368     AliHLTTPCCARow &row2 = fSector->GetTrackCellRow(track,vCells[track.NCells()-1].Index());
 369     Double_t x1, y1, z1, x2, y2, z2;
 370     {
 371       Double_t xyz[3] = {row1.X(), c1.Y(), c1.Z()};
 372       t.TransportBz(-5, xyz);
 373       x1 = t.Par()[0]; y1 = t.Par()[1]; z1 = t.Par()[2];
 374     }
 375     {
 376       Double_t xyz[3] = {row2.X(), c2.Y(), c2.Z()};
 377       t.TransportBz(-5, xyz);
 378       x2 = t.Par()[0]; y2 = t.Par()[1]; z2 = t.Par()[2];
 379     }
 380
 381     if( color<0 ) color = GetColor( (z1+z2)/2. );
 382     Double_t vx1, vy1, vx2, vy2;
 383     Sec2View(x1, y1, &vx1, &vy1 );
 384     Sec2View(x2, y2, &vx2, &vy2 );
 385
 386     fLine.SetLineColor( color );
 387     fLine.SetLineWidth( width );
 388
 389     if( TMath::Abs(q)>.1 ){
 390       Double_t qq = pt/q;
 391
 392       Double_t xc = t.Par()[0] + qq*t.Par()[4]/pt/bc;
 393       Double_t yc = t.Par()[1] - qq*t.Par()[3]/pt/bc;
 394       Double_t r = TMath::Abs(qq)/TMath::Abs(bc);
 395
 396       Double_t vx, vy;
 397       Sec2View( xc, yc, &vx, &vy );
 398
 399       Double_t a1 = TMath::ATan2(vy1-vy, vx1-vx)/TMath::Pi()*180.;
 400       Double_t a2 = TMath::ATan2(vy2-vy, vx2-vx)/TMath::Pi()*180.;
 401       Double_t da= a2-a1;
 402       if( da>=180 ) da=360-da;
 403       if( da<=-180 ) da=360-da;
 404       a1 = a2-da;
 405       fArc.SetFillStyle(0);
 406       fArc.SetLineColor(color);
 407       fArc.SetLineWidth(width);
 408
 409       fYX->cd();
 410
 411       fArc.DrawArc(vx,vy,r, a1,a2,"only");
 412     } else {
 413       fYX->cd();
 414       fLine.DrawLine(vx1,vy1, vx2, vy2 );
 415     }
 416
 417   }
 418
 419   for( Int_t iCell=0; iCell<track.NCells()-1; iCell++ ){
 420
 421     AliHLTTPCCACell &c1 = fSector->GetTrackCell(track,vCells[iCell].Index());
 422     AliHLTTPCCACell &c2 = fSector->GetTrackCell(track,vCells[iCell+1].Index());
 423     AliHLTTPCCARow &row1 = fSector->GetTrackCellRow(track,vCells[iCell].Index());
 424     AliHLTTPCCARow &row2 = fSector->GetTrackCellRow(track,vCells[iCell+1].Index());
 425     ConnectCells( fSector->GetTrackCellIRow(track,vCells[iCell].Index()),c1,
 426                   fSector->GetTrackCellIRow(track,vCells[iCell+1].Index()),c2, color );
 427     Double_t x1, y1, z1, x2, y2, z2;
 428     {
 429       Double_t xyz[3] = {row1.X(), c1.Y(), c1.Z()};
 430       t.TransportBz(-5, xyz);
 431       x1 = t.Par()[0]; y1 = t.Par()[1]; z1 = t.Par()[2];
 432     }
 433     {
 434       Double_t xyz[3] = {row2.X(), c2.Y(), c2.Z()};
 435       t.TransportBz(-5, xyz);
 436       x2 = t.Par()[0]; y2 = t.Par()[1]; z2 = t.Par()[2];
 437     }
 438
 439     Double_t vx1, vy1, vx2, vy2;
 440     Sec2View(x1, y1, &vx1, &vy1 );
 441     Sec2View(x2, y2, &vx2, &vy2 );
 442
 443     fLine.SetLineColor(color);
 444     fLine.SetLineWidth(width);
 445
 446     fZX->cd();
 447     fLine.DrawLine(z1,vy1, z2, vy2 );
 448   }
 449   fLine.SetLineWidth(1);
 450   delete[] vCells;
 451 }
 452