Added documentation of each file.
[u/mrichter/AliRoot.git] / FMD / AliFMD.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15 /* $Id$ */
16 /** @file    AliFMD.cxx
17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
18     @date    Sun Mar 26 17:59:18 2006
19     @brief   Implementation of AliFMD base class 
20 */
21 //____________________________________________________________________
22 //                                                                          
23 // Forward Multiplicity Detector based on Silicon wafers. This class
24 // is the driver for especially simulation. 
25 //
26 // The Forward Multiplicity Detector consists of 3 sub-detectors FMD1,
27 // FMD2, and FMD3, each of which has 1 or 2 rings of silicon sensors. 
28 //                                                       
29 // This is the base class for all FMD manager classes. 
30 //                    
31 // The actual code is done by various separate classes.   Below is
32 // diagram showing the relationship between the various FMD classes
33 // that handles the simulation
34 //
35 //
36 //       +----------+   +----------+   
37 //       | AliFMDv1 |   | AliFMDv0 |   
38 //       +----------+   +----------+   
39 //            |              |                    +-----------------+
40 //       +----+--------------+                 +--| AliFMDDigitizer |
41 //       |                                     |  +-----------------+
42 //       |           +---------------------+   |
43 //       |        +--| AliFMDBaseDigitizer |<--+
44 //       V     1  |  +---------------------+   |
45 //  +--------+<>--+                            |  +------------------+
46 //  | AliFMD |                                 +--| AliFMDSDigitizer |    
47 //  +--------+<>--+                               +------------------+       
48 //             1  |  +---------------------+
49 //                +--| AliFMDReconstructor |
50 //                   +---------------------+
51 //
52 // *  AliFMD 
53 //    This defines the interface for the various parts of AliROOT that
54 //    uses the FMD, like AliFMDSimulator, AliFMDDigitizer, 
55 //    AliFMDReconstructor, and so on. 
56 //
57 // *  AliFMDv0
58 //    This is a concrete implementation of the AliFMD interface. 
59 //    It is the responsibility of this class to create the FMD
60 //    geometry.
61 //
62 // *  AliFMDv1 
63 //    This is a concrete implementation of the AliFMD interface. 
64 //    It is the responsibility of this class to create the FMD
65 //    geometry, process hits in the FMD, and serve hits and digits to
66 //    the various clients. 
67 //  
68 // *  AliFMDSimulator
69 //    This is the base class for the FMD simulation tasks.   The
70 //    simulator tasks are responsible to implment the geoemtry, and
71 //    process hits. 
72 //                                                                          
73 // *  AliFMDReconstructor
74 //    This is a concrete implementation of the AliReconstructor that
75 //    reconstructs pseudo-inclusive-multiplicities from digits (raw or
76 //    from simulation)
77 //
78 // Calibration and geometry parameters are managed by separate
79 // singleton managers.  These are AliFMDGeometry and
80 // AliFMDParameters.  Please refer to these classes for more
81 // information on these.
82 //
83
84 // These files are not in the same directory, so there's no reason to
85 // ask the preprocessor to search in the current directory for these
86 // files by including them with `#include "..."' 
87 #include <math.h>               // __CMATH__
88 #include <TClonesArray.h>       // ROOT_TClonesArray
89 #include <TGeometry.h>          // ROOT_TGeomtry
90 #include <TNode.h>              // ROOT_TNode
91 #include <TXTRU.h>              // ROOT_TXTRU
92 #include <TRotMatrix.h>         // ROOT_TRotMatrix
93 #include <TTUBE.h>              // ROOT_TTUBE
94 #include <TTree.h>              // ROOT_TTree
95 #include <TBrowser.h>           // ROOT_TBrowser
96 #include <TMath.h>              // ROOT_TMath
97 #include <TVirtualMC.h>         // ROOT_TVirtualMC
98 #include <TVector2.h>
99 #include <TVector3.h>
100 #include <TMarker3DBox.h>
101
102 #include <AliRunDigitizer.h>    // ALIRUNDIGITIZER_H
103 #include <AliLoader.h>          // ALILOADER_H
104 #include <AliRun.h>             // ALIRUN_H
105 #include <AliMC.h>              // ALIMC_H
106 #include "AliMagF.h"            // ALIMAGF_H
107 #include <AliLog.h>             // ALILOG_H
108 #include "AliFMD.h"             // ALIFMD_H
109 #include "AliFMDDigit.h"        // ALIFMDDIGIG_H
110 #include "AliFMDHit.h"          // ALIFMDHIT_H
111 #include "AliFMDGeometry.h"     // ALIFMDGEOMETRY_H
112 #include "AliFMDDetector.h"     // ALIFMDDETECTOR_H
113 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H
114 #include "AliFMDDigitizer.h"    // ALIFMDDIGITIZER_H
115 #include "AliPoints.h"          // ALIPOINTS_H
116 #include "AliFMDGeometryBuilder.h"
117 #include "AliFMDRawWriter.h"    // ALIFMDRAWWRITER_H
118
119
120 class AliFMDPoints : public AliPoints 
121 {
122 public:
123   /** Constructor 
124       @param hit   Hit to draw
125       @param color Color of hit */
126   AliFMDPoints(AliFMDHit* hit, UInt_t color) 
127     : AliPoints(1), fMarker(0)
128   {
129     if (!hit) return;
130     Float_t  size  = TMath::Min(TMath::Max(hit->Edep() * .1, .1), 1.);
131     TVector3 p(hit->Px(), hit->Py(), hit->Pz());
132     fMarker = new TMarker3DBox(hit->X(), hit->Y(), hit->Z(), size, size, size,
133                                p.Theta(), p.Phi());
134     fMarker->SetLineColor(color);
135     fMarker->SetRefObject(this);
136     fP[0] = hit->X();
137     fP[1] = hit->Y();
138     fP[2] = hit->Z();
139   }
140   /** Destructor  */
141   ~AliFMDPoints() 
142   {
143     // if (fMarker) delete  fMarker;
144   }
145   void SetXYZ(Double_t x, Double_t y, Double_t z)
146   {
147     if (fMarker) fMarker->SetPosition(x, y, z);
148   }
149   Int_t DistancetoPrimitive(Int_t px, Int_t py) 
150   {
151     return fMarker->DistancetoPrimitive(px, py);
152   }
153   void Draw(Option_t* option) 
154   {
155     if (fMarker) fMarker->Draw(option);
156   }
157   void Paint(Option_t* option)
158   {
159     if (fMarker) fMarker->Paint(option);
160   }
161   void SetMarkerColor(Color_t colour) 
162   {
163     if (fMarker) fMarker->SetLineColor(colour);
164   }
165 private:
166   TMarker3DBox* fMarker;
167 };
168
169
170 //____________________________________________________________________
171 ClassImp(AliFMD)
172 #if 0
173   ; // This is to keep Emacs from indenting the next line 
174 #endif 
175
176 //____________________________________________________________________
177 AliFMD::AliFMD()
178   : AliDetector(),
179     fSDigits(0), 
180     fNsdigits(0),
181     fDetailed(kTRUE),
182     fBad(0)
183 {
184   //
185   // Default constructor for class AliFMD
186   //
187   AliDebug(10, "\tDefault CTOR");
188   fHits        = 0;
189   fDigits      = 0;
190   fIshunt      = 0;
191   fUseOld      = kFALSE;
192   fUseAssembly = kTRUE;
193   fBad         = new TClonesArray("AliFMDHit");
194 }
195
196 //____________________________________________________________________
197 AliFMD::AliFMD(const AliFMD& other)
198   : AliDetector(other),
199     fSDigits(other.fSDigits), 
200     fNsdigits(other.fNsdigits),
201     fDetailed(other.fDetailed),
202     fBad(other.fBad)
203 {
204   // Copy constructor 
205   fUseOld      = other.fUseOld;
206   fUseAssembly = other.fUseAssembly;
207 }
208
209 //____________________________________________________________________
210 AliFMD::AliFMD(const char *name, const char *title)
211   : AliDetector (name, title),
212     fSDigits(0),
213     fNsdigits(0),
214     fDetailed(kTRUE),
215     fBad(0)
216 {
217   //
218   // Standard constructor for Forward Multiplicity Detector
219   //
220   AliDebug(10, "\tStandard CTOR");
221   fUseOld      = kFALSE;
222   fUseAssembly = kFALSE;
223   fBad         = new TClonesArray("AliFMDHit");
224   
225   // Initialise Hit array
226   HitsArray();
227   gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
228
229   // (S)Digits for the detectors disk
230   DigitsArray();
231   SDigitsArray();
232   
233   // CHC: What is this?
234   fIshunt = 0;
235   SetMarkerColor(kRed);
236   SetLineColor(kYellow);
237 }
238
239 //____________________________________________________________________
240 AliFMD::~AliFMD ()
241 {
242   // Destructor for base class AliFMD
243   if (fHits) {
244     fHits->Delete();
245     delete fHits;
246     fHits = 0;
247   }
248   if (fDigits) {
249     fDigits->Delete();
250     delete fDigits;
251     fDigits = 0;
252   }
253   if (fSDigits) {
254     fSDigits->Delete();
255     delete fSDigits;
256     fSDigits = 0;
257   }
258   if (fBad) {
259     fBad->Delete();
260     delete fBad;
261     fBad = 0;
262   }
263 }
264
265 //____________________________________________________________________
266 AliFMD&
267 AliFMD::operator=(const AliFMD& other)
268 {
269   // Assignment operator
270   AliDetector::operator=(other);
271   fSDigits              = other.fSDigits; 
272   fNsdigits             = other.fNsdigits;
273   fDetailed             = other.fDetailed;
274   fBad                  = other.fBad;
275   return *this;
276 }
277
278 //====================================================================
279 //
280 // GEometry ANd Traking
281 //
282 //____________________________________________________________________
283 void 
284 AliFMD::CreateGeometry()
285 {
286   //
287   // Create the geometry of Forward Multiplicity Detector.  The actual
288   // construction of the geometry is delegated to the class
289   // AliFMDGeometryBuilder, invoked by the singleton manager
290   // AliFMDGeometry. 
291   //
292   AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
293   fmd->SetDetailed(fDetailed);
294   fmd->UseAssembly(fUseAssembly);
295   fmd->Build();
296 }    
297
298 //____________________________________________________________________
299 void AliFMD::CreateMaterials() 
300 {
301   // Define the materials and tracking mediums needed by the FMD
302   // simulation.   These mediums are made by sending the messages
303   // AliMaterial, AliMixture, and AliMedium to the passed AliModule
304   // object module.   The defined mediums are 
305   // 
306   //    FMD Si$         Silicon (active medium in sensors)
307   //    FMD C$          Carbon fibre (support cone for FMD3 and vacuum pipe)
308   //    FMD Al$         Aluminium (honeycomb support plates)
309   //    FMD PCB$        Printed Circuit Board (FEE board with VA1_3)
310   //    FMD Chip$       Electronics chips (currently not used)
311   //    FMD Air$        Air (Air in the FMD)
312   //    FMD Plastic$    Plastic (Support legs for the hybrid cards)
313   //
314   // The geometry builder should really be the one that creates the
315   // materials, but the architecture of AliROOT makes that design
316   // akward.  What should happen, was that the AliFMDGeometryBuilder
317   // made the mediums, and that this class retrives pointers from the
318   // TGeoManager, and registers the mediums here.  Alas, it's not
319   // really that easy. 
320   //
321   AliDebug(10, "\tCreating materials");
322   // Get pointer to geometry singleton object. 
323   AliFMDGeometry* geometry = AliFMDGeometry::Instance();
324   geometry->Init();
325 #if 0
326   if (gGeoManager && gGeoManager->GetMedium("FMD Si$")) {
327     // We need to figure out the some stuff about the geometry
328     fmd->ExtractGeomInfo();
329     return;
330   }
331 #endif  
332   Int_t    id;
333   Double_t a                = 0;
334   Double_t z                = 0;
335   Double_t density          = 0;
336   Double_t radiationLength  = 0;
337   Double_t absorbtionLength = 999;
338   Int_t    fieldType        = gAlice->Field()->Integ();     // Field type 
339   Double_t maxField         = gAlice->Field()->Max();     // Field max.
340   Double_t maxBending       = 0;     // Max Angle
341   Double_t maxStepSize      = 0.001; // Max step size 
342   Double_t maxEnergyLoss    = 1;     // Max Delta E
343   Double_t precision        = 0.001; // Precision
344   Double_t minStepSize      = 0.001; // Minimum step size 
345  
346   // Silicon 
347   a                = 28.0855;
348   z                = 14.;
349   density          = geometry->GetSiDensity();
350   radiationLength  = 9.36;
351   maxBending       = 1;
352   maxStepSize      = .001;
353   precision        = .001;
354   minStepSize      = .001;
355   id               = kSiId;
356   AliMaterial(id, "Si$", a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
357   AliMedium(kSiId, "Si$", id,1,fieldType,maxField,maxBending,
358             maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
359   
360
361   // Carbon 
362   a                = 12.011;
363   z                = 6.;
364   density          = 2.265;
365   radiationLength  = 18.8;
366   maxBending       = 10;
367   maxStepSize      = .01;
368   precision        = .003;
369   minStepSize      = .003;
370   id               = kCarbonId;
371   AliMaterial(id, "Carbon$", a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
372   AliMedium(kCarbonId, "Carbon$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
373                     maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
374
375   // Aluminum
376   a                = 26.981539;
377   z                = 13.;
378   density          = 2.7;
379   radiationLength  = 8.9;
380   id               = kAlId;
381   AliMaterial(id, "Aluminum$",a,z, density, radiationLength, absorbtionLength);
382   AliMedium(kAlId, "Aluminum$", id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
383             maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
384   
385   
386   // Copper 
387   a                = 63.546;
388   z                = 29;
389   density          =  8.96;
390   radiationLength  =  1.43;
391   id               = kCopperId;
392   AliMaterial(id, "Copper$", 
393                       a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
394   AliMedium(kCopperId, "Copper$", id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
395             maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
396   
397
398   // Silicon chip 
399   {
400     Float_t as[] = { 12.0107,      14.0067,      15.9994,
401                       1.00794,     28.0855,     107.8682 };
402     Float_t zs[] = {  6.,           7.,           8.,
403                       1.,          14.,          47. };
404     Float_t ws[] = {  0.039730642,  0.001396798,  0.01169634,
405                       0.004367771,  0.844665,     0.09814344903 };
406     density          = 2.36436;
407     maxBending       = 10;
408     maxStepSize      = .01;
409     precision        = .003;
410     minStepSize      = .003;
411     id               = kSiChipId;
412     AliMixture(id, "Si Chip$", as, zs, density, 6, ws);
413     AliMedium(kSiChipId, "Si Chip$",  id, 0, fieldType, maxField, maxBending, 
414               maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
415   }
416   
417   // Kaption
418   {
419     Float_t as[] = { 1.00794,  12.0107,  14.010,   15.9994};
420     Float_t zs[] = { 1.,        6.,       7.,       8.};
421     Float_t ws[] = { 0.026362,  0.69113,  0.07327,  0.209235};
422     density          = 1.42;
423     maxBending       = 1;
424     maxStepSize      = .001;
425     precision        = .001;
426     minStepSize      = .001;
427     id               = kKaptonId;
428     AliMixture(id, "Kaption$", as, zs, density, 4, ws);
429     AliMedium(kKaptonId, "Kaption$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
430               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
431   }
432
433   // Air
434   {
435     Float_t as[] = { 12.0107, 14.0067,   15.9994,  39.948 };
436     Float_t zs[] = {  6.,      7.,       8.,       18. };
437     Float_t ws[] = { 0.000124, 0.755267, 0.231781, 0.012827 }; 
438     density      = .00120479;
439     maxBending   = 1;
440     maxStepSize  = .001;
441     precision    = .001;
442     minStepSize  = .001;
443     id           = kAirId;
444     AliMixture(id, "Air$", as, zs, density, 4, ws);
445     AliMedium(kAirId, "Air$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
446               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
447   }
448   
449   // PCB
450   {
451     Float_t zs[] = { 14.,         20.,         13.,         12.,
452                       5.,         22.,         11.,         19.,
453                      26.,          9.,          8.,          6.,
454                       7.,          1.};
455     Float_t as[] = { 28.0855,     40.078,      26.981538,   24.305, 
456                      10.811,      47.867,      22.98977,    39.0983,
457                      55.845,      18.9984,     15.9994,     12.0107,
458                      14.0067,      1.00794};
459     Float_t ws[] = {  0.15144894,  0.08147477,  0.04128158,  0.00904554, 
460                       0.01397570,  0.00287685,  0.00445114,  0.00498089,
461                       0.00209828,  0.00420000,  0.36043788,  0.27529426,
462                       0.01415852,  0.03427566};
463     density      = 1.8;
464     maxBending   = 1;
465     maxStepSize  = .001;
466     precision    = .001;
467     minStepSize  = .001;
468     id           = kPcbId;
469     AliMixture(id, "PCB$", as, zs, density, 14, ws);
470     AliMedium(kPcbId, "PCB$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
471               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
472   }
473   
474   // Plastic 
475   {
476     Float_t as[] = { 1.01, 12.01 };
477     Float_t zs[] = { 1.,   6.    };
478     Float_t ws[] = { 1.,   1.    };
479     density      = 1.03;
480     maxBending   = 10;
481     maxStepSize  = .01;
482     precision    = .003;
483     minStepSize  = .003;
484     id           = kPlasticId;
485     AliMixture(id, "Plastic$", as, zs, density, -2, ws);
486     AliMedium(kPlasticId, "Plastic$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
487               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
488   }
489 }
490
491 //____________________________________________________________________
492 void  
493 AliFMD::Init()
494 {
495   // Initialize the detector 
496   // 
497   AliDebug(1, "Initialising FMD detector object");
498   // AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
499   // fmd->InitTransformations();
500 }
501
502 //____________________________________________________________________
503 void
504 AliFMD::FinishEvent()
505 {
506   // Called at the end of the an event in simulations.  If the debug
507   // level is high enough, then the `bad' hits are printed.
508   // 
509   if (AliLog::GetDebugLevel("FMD", "AliFMD") < 10) return;
510   if (fBad && fBad->GetEntries() > 0) {
511     AliWarning((Form("EndEvent", "got %d 'bad' hits", fBad->GetEntries())));
512     TIter next(fBad);
513     AliFMDHit* hit;
514     while ((hit = static_cast<AliFMDHit*>(next()))) hit->Print("D");
515     fBad->Clear();
516   }
517 }
518
519
520 //====================================================================
521 //
522 // Graphics and event display
523 //
524 //____________________________________________________________________
525 void 
526 AliFMD::BuildGeometry()
527 {
528   //
529   // Build simple ROOT TNode geometry for event display. With the new
530   // geometry modeller, TGeoManager, this seems rather redundant. 
531   AliDebug(10, "\tCreating a simplified geometry");
532
533   AliFMDGeometry* fmd = AliFMDGeometry::Instance();
534   
535   static TXTRU*     innerShape = 0;
536   static TXTRU*     outerShape = 0;
537   static TObjArray* innerRot   = 0;
538   static TObjArray* outerRot   = 0;
539
540   if (!innerShape || !outerShape) {
541     // Make the shapes for the modules 
542     for (Int_t i = 0; i < 2; i++) {
543       AliFMDRing* r = 0;
544       switch (i) {
545       case 0: r = fmd->GetRing('I'); break;
546       case 1: r = fmd->GetRing('O'); break;
547       }
548       if (!r) {
549         AliError(Form("no ring found for i=%d", i));
550         return;
551       }
552       Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
553       const Int_t nv       = r->GetNVerticies();
554       Double_t    theta    = r->GetTheta();
555       Int_t       nmod     = r->GetNModules();
556       
557       TXTRU* shape = new TXTRU(r->GetName(), r->GetTitle(), "void", nv, 2);
558       for (Int_t j = 0; j < nv; j++) {
559         TVector2* vv = r->GetVertex(nv - 1 - j);
560         shape->DefineVertex(j, vv->X(), vv->Y());
561       }
562       shape->DefineSection(0, -siThick / 2, 1, 0, 0);
563       shape->DefineSection(1, +siThick / 2, 1, 0, 0);
564       shape->SetLineColor(GetLineColor());
565       
566       TObjArray* rots = new TObjArray(nmod);
567       for (Int_t j = 0; j < nmod; j++) {
568         Double_t th = (j + .5) * theta * 2;
569         TString name(Form("FMD_ring_%c_rot_%02d", r->GetId(), j));
570         TString title(Form("FMD Ring %c Rotation # %d", r->GetId(), j));
571         TRotMatrix* rot = new TRotMatrix(name.Data(), title.Data(),
572                                          90, th, 90, fmod(90+th,360), 0, 0);
573         rots->AddAt(rot, j);
574       }
575       
576       switch (r->GetId()) {
577       case 'i':
578       case 'I': innerShape = shape; innerRot = rots; break;
579       case 'o':
580       case 'O': outerShape = shape; outerRot = rots; break;
581       }
582     }
583   }
584   
585   TNode* top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
586   
587   for (Int_t i = 1; i <= 3; i++) {
588     AliFMDDetector* det = fmd->GetDetector(i);
589     if (!det) {
590       Warning("BuildGeometry", "FMD%d seems to be disabled", i);
591       continue;
592     }
593     Double_t w  = 0;
594     Double_t rh = det->GetRing('I')->GetHighR();
595     Char_t   id = 'I';
596     if (det->GetRing('O')) {
597       w  = TMath::Abs(det->GetRingZ('O') - det->GetRingZ('I'));
598       id = (TMath::Abs(det->GetRingZ('O')) 
599             > TMath::Abs(det->GetRingZ('I')) ? 'O' : 'I');
600       rh = det->GetRing('O')->GetHighR();
601     }
602     w += (det->GetRing(id)->GetModuleSpacing() +
603           det->GetRing(id)->GetSiThickness());
604     TShape* shape = new TTUBE(det->GetName(), det->GetTitle(), "void",
605                               det->GetRing('I')->GetLowR(), rh, w / 2);
606     Double_t z = (det->GetRingZ('I') - w / 2);
607     if (z > 0) z += det->GetRing(id)->GetModuleSpacing();
608     top->cd();
609     TNode* node = new TNode(det->GetName(), det->GetTitle(), shape, 
610                             0, 0, z, 0);
611     fNodes->Add(node);
612     
613     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
614       AliFMDRing* r      = 0;
615       TShape*     rshape = 0;
616       TObjArray*  rots   = 0;
617       switch (j) {
618       case 0: 
619         r = det->GetRing('I'); rshape = innerShape; rots = innerRot; break;
620       case 1: 
621         r = det->GetRing('O'); rshape = outerShape; rots = outerRot; break;
622       }
623       if (!r) continue;
624       
625       Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
626       Int_t       nmod     = r->GetNModules();
627       Double_t    modspace = r->GetModuleSpacing();
628       Double_t    rz       = - (z - det->GetRingZ(r->GetId()));
629       
630       for (Int_t k = 0; k < nmod; k++) {
631         node->cd();
632         Double_t    offz    = (k % 2 == 1 ? modspace : 0);
633         TRotMatrix* rot     = static_cast<TRotMatrix*>(rots->At(k));
634         TString name(Form("%s%c_module_%02d", det->GetName(), r->GetId(),k));
635         TString title(Form("%s%c Module %d", det->GetName(), r->GetId(),k));
636         TNode* mnod = new TNode(name.Data(), title.Data(), rshape, 
637                                 0, 0, rz - siThick / 2 
638                                 + TMath::Sign(offz,z), rot);
639         mnod->SetLineColor(GetLineColor());
640         fNodes->Add(mnod);
641       } // for (Int_t k = 0 ; ...)
642     } // for (Int_t j = 0 ; ...)
643   } // for (Int_t i = 1 ; ...)
644 }
645
646 //____________________________________________________________________
647 void 
648 AliFMD::LoadPoints(Int_t /* track */) 
649 {
650   // Store x, y, z of all hits in memory for display. 
651   // 
652   // Normally, the hits are drawn using TPolyMarker3D - however, that
653   // is not very useful for the FMD.  Therefor, this member function
654   // is overloaded to make TMarker3D, via the class AliFMDPoints.
655   // AliFMDPoints is a local class. 
656   //
657   if (!fHits) {
658     AliError(Form("fHits == 0. Name is %s",GetName()));
659     return;
660   }
661   Int_t nHits = fHits->GetEntriesFast();
662   if (nHits == 0) {
663     return;
664   }
665   Int_t tracks = gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
666   if (fPoints == 0) fPoints = new TObjArray(2 * tracks);
667
668   // Get geometry 
669   AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
670   geom->Init();
671   geom->InitTransformations();
672
673   // Now make markers for each hit  
674   // AliInfo(Form("Drawing %d hits (have %d points) for track %d", 
675   //              nHits, fPoints->GetEntriesFast(), track));
676   for (Int_t ihit = 0; ihit < nHits; ihit++) {
677     AliFMDHit* hit = static_cast<AliFMDHit*>(fHits->At(ihit));
678     if (!hit) continue;
679     Double_t edep    = hit->Edep();
680     Double_t m       = hit->M();
681     Double_t poverm  = (m == 0 ? 0 : hit->P());
682     Double_t absQ    = TMath::Abs(hit->Q());
683     Bool_t   bad     = kFALSE;
684     // This `if' is to debug abnormal energy depositions.  We trigger on
685     // p/m approx larger than or equal to a MIP, and a large edep - more 
686     // than 1 keV - a MIP is 100 eV. 
687     if (edep > absQ * absQ && poverm > 1) bad = kTRUE;
688
689     AliFMDPoints* p1 = new AliFMDPoints(hit, GetMarkerColor());
690     // AliPoints* p1 = new AliPoints();
691     // p1->SetMarkerColor(GetMarkerColor());
692     // p1->SetMarkerSize(GetMarkerSize());
693     // p1->SetPoint(0, hit->X(), hit->Y(), hit->Z());
694     p1->SetDetector(this);
695     p1->SetParticle(hit->GetTrack());
696     fPoints->AddAt(p1, hit->GetTrack());
697     if (bad) {
698       p1->SetMarkerColor(4);
699       // p1->SetMarkerSize(2 * GetMarkerSize());
700     }
701     
702     Double_t x, y, z;
703     geom->Detector2XYZ(hit->Detector(), hit->Ring(), hit->Sector(), 
704                        hit->Strip(), x, y, z);
705     AliFMDPoints* p = new AliFMDPoints(hit, 3);
706     // AliPoints* p = new AliPoints();
707     // p->SetMarkerColor(3);
708     // p->SetMarkerSize(GetMarkerSize());
709     // p->SetPoint(0, x, y, z);
710     p->SetDetector(this);
711     p->SetParticle(hit->GetTrack());
712     p->SetXYZ(x, y, z);
713     p->SetMarkerColor(3);
714     fPoints->AddAt(p, tracks+hit->GetTrack());
715     if (bad) {
716       p->SetMarkerColor(5);
717       // p->SetMarkerSize(2 * GetMarkerSize());
718     }
719     // AliInfo(Form("Adding point at %d", tracks+hit->GetTrack()));
720   }
721 }
722
723 //____________________________________________________________________
724 void 
725 AliFMD::DrawDetector()
726 {
727   // Draw a shaded view of the Forward multiplicity detector.  This
728   // isn't really useful anymore. 
729   AliDebug(10, "\tDraw detector");
730 }
731
732 //____________________________________________________________________
733 Int_t 
734 AliFMD::DistanceToPrimitive(Int_t, Int_t)
735 {
736   // Calculate the distance from the mouse to the FMD on the screen
737   // Dummy routine.
738   //
739   return 9999;
740 }
741
742 //====================================================================
743 //
744 // Hit and Digit managment 
745 //
746 //____________________________________________________________________
747 void 
748 AliFMD::MakeBranch(Option_t * option)
749 {
750   // Create Tree branches for the FMD.
751   //
752   // Options:
753   //
754   //    H          Make a branch of TClonesArray of AliFMDHit's
755   //    D          Make a branch of TClonesArray of AliFMDDigit's
756   //    S          Make a branch of TClonesArray of AliFMDSDigit's
757   // 
758   const Int_t kBufferSize = 16000;
759   TString branchname(GetName());
760   TString opt(option);
761   
762   if (opt.Contains("H", TString::kIgnoreCase)) {
763     HitsArray();
764     AliDetector::MakeBranch(option); 
765   }
766   if (opt.Contains("D", TString::kIgnoreCase)) { 
767     DigitsArray();
768     MakeBranchInTree(fLoader->TreeD(), branchname.Data(),
769                      &fDigits, kBufferSize, 0);
770   }
771   if (opt.Contains("S", TString::kIgnoreCase)) { 
772     SDigitsArray();
773     MakeBranchInTree(fLoader->TreeS(), branchname.Data(),
774                      &fSDigits, kBufferSize, 0);
775   }
776 }
777
778 //____________________________________________________________________
779 void 
780 AliFMD::SetTreeAddress()
781 {
782   // Set branch address for the Hits, Digits, and SDigits Tree.
783   if (fLoader->TreeH()) HitsArray();
784   AliDetector::SetTreeAddress();
785
786   TTree *treeD = fLoader->TreeD();
787   if (treeD) {
788     DigitsArray();
789     TBranch* branch = treeD->GetBranch ("FMD");
790     if (branch) branch->SetAddress(&fDigits);
791   }
792
793   TTree *treeS = fLoader->TreeS();
794   if (treeS) {
795     SDigitsArray();
796     TBranch* branch = treeS->GetBranch ("FMD");
797     if (branch) branch->SetAddress(&fSDigits);
798   }
799 }
800
801 //____________________________________________________________________
802 void 
803 AliFMD::SetHitsAddressBranch(TBranch *b)
804 {
805   // Set the TClonesArray to read hits into. 
806   b->SetAddress(&fHits);
807 }
808
809 //____________________________________________________________________
810 void 
811 AliFMD::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits) 
812 {
813   // Add a hit to the hits tree 
814   // 
815   // The information of the two arrays are decoded as 
816   // 
817   // Parameters
818   //    track                Track #
819   //    ivol[0]  [UShort_t ] Detector # 
820   //    ivol[1]  [Char_t   ] Ring ID 
821   //    ivol[2]  [UShort_t ] Sector #
822   //    ivol[3]  [UShort_t ] Strip # 
823   //    hits[0]  [Float_t  ] Track's X-coordinate at hit 
824   //    hits[1]  [Float_t  ] Track's Y-coordinate at hit
825   //    hits[3]  [Float_t  ] Track's Z-coordinate at hit
826   //    hits[4]  [Float_t  ] X-component of track's momentum             
827   //    hits[5]  [Float_t  ] Y-component of track's momentum             
828   //    hits[6]  [Float_t  ] Z-component of track's momentum            
829   //    hits[7]  [Float_t  ] Energy deposited by track                  
830   //    hits[8]  [Int_t    ] Track's particle Id # 
831   //    hits[9]  [Float_t  ] Time when the track hit
832   // 
833   // 
834   AddHitByFields(track, 
835                  UShort_t(vol[0]),  // Detector # 
836                  Char_t(vol[1]),    // Ring ID
837                  UShort_t(vol[2]),  // Sector # 
838                  UShort_t(vol[3]),  // Strip # 
839                  hits[0],           // X
840                  hits[1],           // Y
841                  hits[2],           // Z
842                  hits[3],           // Px
843                  hits[4],           // Py
844                  hits[5],           // Pz
845                  hits[6],           // Energy loss 
846                  Int_t(hits[7]),    // PDG 
847                  hits[8]);          // Time
848 }
849
850 //____________________________________________________________________
851 AliFMDHit*
852 AliFMD::AddHitByFields(Int_t    track, 
853                        UShort_t detector, 
854                        Char_t   ring, 
855                        UShort_t sector, 
856                        UShort_t strip, 
857                        Float_t  x, 
858                        Float_t  y, 
859                        Float_t  z,
860                        Float_t  px, 
861                        Float_t  py, 
862                        Float_t  pz,
863                        Float_t  edep,
864                        Int_t    pdg,
865                        Float_t  t, 
866                        Float_t  l, 
867                        Bool_t   stop)
868 {
869   // Add a hit to the list
870   //
871   // Parameters:
872   // 
873   //    track     Track #
874   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)                      
875   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
876   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
877   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
878   //    x         Track's X-coordinate at hit
879   //    y         Track's Y-coordinate at hit
880   //    z         Track's Z-coordinate at hit
881   //    px        X-component of track's momentum 
882   //    py        Y-component of track's momentum
883   //    pz        Z-component of track's momentum
884   //    edep      Energy deposited by track
885   //    pdg       Track's particle Id #
886   //    t         Time when the track hit 
887   //    l         Track length through the material. 
888   //    stop      Whether track was stopped or disappeared
889   // 
890   TClonesArray& a = *(HitsArray());
891   // Search through the list of already registered hits, and see if we
892   // find a hit with the same parameters.  If we do, then don't create
893   // a new hit, but rather update the energy deposited in the hit.
894   // This is done, so that a FLUKA based simulation will get the
895   // number of hits right, not just the enerrgy deposition. 
896   AliFMDHit* hit = 0;
897   for (Int_t i = 0; i < fNhits; i++) {
898     if (!a.At(i)) continue;
899     hit = static_cast<AliFMDHit*>(a.At(i));
900     if (hit->Detector() == detector 
901         && hit->Ring() == ring
902         && hit->Sector() == sector 
903         && hit->Strip() == strip
904         && hit->Track() == track) {
905       AliDebug(1, Form("already had a hit in FMD%d%c[%2d,%3d] for track # %d,"
906                        " adding energy (%f) to that hit (%f) -> %f", 
907                        detector, ring, sector, strip, track, edep, hit->Edep(),
908                        hit->Edep() + edep));
909       hit->SetEdep(hit->Edep() + edep);
910       return hit;
911     }
912   }
913   // If hit wasn't already registered, do so know. 
914   hit = new (a[fNhits]) AliFMDHit(fIshunt, track, detector, ring, sector, 
915                                   strip, x, y, z, px, py, pz, edep, pdg, t, 
916                                   l, stop);
917   fNhits++;
918   return hit;
919 }
920
921 //____________________________________________________________________
922 void 
923 AliFMD::AddDigit(Int_t* digits, Int_t*)
924 {
925   // Add a digit to the Digit tree 
926   // 
927   // Paramters 
928   //
929   //    digits[0]  [UShort_t] Detector #
930   //    digits[1]  [Char_t]   Ring ID
931   //    digits[2]  [UShort_t] Sector #
932   //    digits[3]  [UShort_t] Strip #
933   //    digits[4]  [UShort_t] ADC Count 
934   //    digits[5]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
935   //    digits[6]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used 
936   // 
937   AddDigitByFields(UShort_t(digits[0]),  // Detector #
938                    Char_t(digits[1]),    // Ring ID
939                    UShort_t(digits[2]),  // Sector #
940                    UShort_t(digits[3]),  // Strip #
941                    UShort_t(digits[4]),  // ADC Count1 
942                    Short_t(digits[5]),   // ADC Count2 
943                    Short_t(digits[6]));  // ADC Count3 
944 }
945
946 //____________________________________________________________________
947 void 
948 AliFMD::AddDigitByFields(UShort_t detector, 
949                          Char_t   ring, 
950                          UShort_t sector, 
951                          UShort_t strip, 
952                          UShort_t count1, 
953                          Short_t  count2,
954                          Short_t  count3)
955 {
956   // add a real digit - as coming from data
957   // 
958   // Parameters 
959   //
960   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)                      
961   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
962   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
963   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
964   //    count1    ADC count (a 10-bit word)
965   //    count2    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
966   //    count3    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
967   TClonesArray& a = *(DigitsArray());
968   
969   new (a[fNdigits++]) 
970     AliFMDDigit(detector, ring, sector, strip, count1, count2, count3);
971 }
972
973 //____________________________________________________________________
974 void 
975 AliFMD::AddSDigit(Int_t* digits)
976 {
977   // Add a digit to the SDigit tree 
978   // 
979   // Paramters 
980   //
981   //    digits[0]  [UShort_t] Detector #
982   //    digits[1]  [Char_t]   Ring ID
983   //    digits[2]  [UShort_t] Sector #
984   //    digits[3]  [UShort_t] Strip #
985   //    digits[4]  [Float_t]  Total energy deposited 
986   //    digits[5]  [UShort_t] ADC Count 
987   //    digits[6]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
988   //    digits[7]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used 
989   // 
990   AddSDigitByFields(UShort_t(digits[0]),  // Detector #
991                     Char_t(digits[1]),    // Ring ID
992                     UShort_t(digits[2]),  // Sector #
993                     UShort_t(digits[3]),  // Strip #
994                     Float_t(digits[4]),   // Edep
995                     UShort_t(digits[5]),  // ADC Count1 
996                     Short_t(digits[6]),   // ADC Count2 
997                     Short_t(digits[7]));  // ADC Count3 
998 }
999
1000 //____________________________________________________________________
1001 void 
1002 AliFMD::AddSDigitByFields(UShort_t detector, 
1003                           Char_t   ring, 
1004                           UShort_t sector, 
1005                           UShort_t strip, 
1006                           Float_t  edep,
1007                           UShort_t count1, 
1008                           Short_t  count2,
1009                           Short_t  count3)
1010 {
1011   // add a summable digit
1012   // 
1013   // Parameters 
1014   //
1015   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)                      
1016   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
1017   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
1018   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
1019   //    edep      Total energy deposited
1020   //    count1    ADC count (a 10-bit word)
1021   //    count2    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
1022   //    count3    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
1023   //
1024   TClonesArray& a = *(SDigitsArray());
1025   
1026   new (a[fNsdigits++]) 
1027     AliFMDSDigit(detector, ring, sector, strip, edep, count1, count2, count3);
1028 }
1029
1030 //____________________________________________________________________
1031 void 
1032 AliFMD::ResetSDigits()
1033 {
1034   // Reset number of digits and the digits array for this detector. 
1035   //
1036   fNsdigits   = 0;
1037   if (fSDigits) fSDigits->Clear();
1038 }
1039
1040
1041 //____________________________________________________________________
1042 TClonesArray*
1043 AliFMD::HitsArray() 
1044 {
1045   // Initialize hit array if not already, and return pointer to it. 
1046   if (!fHits) { 
1047     fHits = new TClonesArray("AliFMDHit", 1000);
1048     fNhits = 0;
1049   }
1050   return fHits;
1051 }
1052
1053 //____________________________________________________________________
1054 TClonesArray*
1055 AliFMD::DigitsArray() 
1056 {
1057   // Initialize digit array if not already, and return pointer to it. 
1058   if (!fDigits) { 
1059     fDigits = new TClonesArray("AliFMDDigit", 1000);
1060     fNdigits = 0;
1061   }
1062   return fDigits;
1063 }
1064
1065 //____________________________________________________________________
1066 TClonesArray*
1067 AliFMD::SDigitsArray() 
1068 {
1069   // Initialize digit array if not already, and return pointer to it. 
1070   if (!fSDigits) { 
1071     fSDigits = new TClonesArray("AliFMDSDigit", 1000);
1072     fNsdigits = 0;
1073   }
1074   return fSDigits;
1075 }
1076
1077 //====================================================================
1078 //
1079 // Digitization 
1080 //
1081 //____________________________________________________________________
1082 void 
1083 AliFMD::Hits2Digits() 
1084 {
1085   // Create AliFMDDigit's from AliFMDHit's.  This is done by making a
1086   // AliFMDDigitizer, and executing that code.
1087   // 
1088   Warning("Hits2Digits", "Try not to use this method.\n"
1089           "Instead, use AliSimulator");
1090   AliRunDigitizer* manager = new AliRunDigitizer(1, 1);
1091   manager->SetInputStream(0, "galice.root");
1092   manager->SetOutputFile("H2Dfile");
1093   
1094   /* AliDigitizer* dig =*/ CreateDigitizer(manager);
1095   manager->Exec("");
1096   delete manager;
1097 }
1098
1099 //____________________________________________________________________
1100 void 
1101 AliFMD::Hits2SDigits() 
1102 {
1103   // Create AliFMDSDigit's from AliFMDHit's.  This is done by creating
1104   // an AliFMDSDigitizer object, and executing it. 
1105   // 
1106   AliFMDSDigitizer* digitizer = new AliFMDSDigitizer("galice.root");
1107   digitizer->Exec("");
1108   delete digitizer;
1109 }
1110
1111   
1112 //____________________________________________________________________
1113 AliDigitizer* 
1114 AliFMD::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
1115 {
1116   // Create a digitizer object 
1117   AliFMDDigitizer* digitizer = new AliFMDDigitizer(manager);
1118   return digitizer;
1119 }
1120
1121 //====================================================================
1122 //
1123 // Raw data simulation 
1124 //
1125 //__________________________________________________________________
1126 void 
1127 AliFMD::Digits2Raw() 
1128 {
1129   // Turn digits into raw data. 
1130   // 
1131   // This uses the class AliFMDRawWriter to do the job.   Please refer
1132   // to that class for more information. 
1133   AliFMDRawWriter writer(this);
1134   writer.Exec();
1135 }
1136
1137
1138 //====================================================================
1139 //
1140 // Utility 
1141 //
1142 //__________________________________________________________________
1143 void 
1144 AliFMD::Browse(TBrowser* b) 
1145 {
1146   // Browse this object. 
1147   //
1148   AliDebug(30, "\tBrowsing the FMD");
1149   AliDetector::Browse(b);
1150   b->Add(AliFMDGeometry::Instance());
1151 }
1152
1153 //___________________________________________________________________
1154 //
1155 // EOF
1156 //