Check-in to fix a few problems:
[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 <cmath>                // __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 <TVirtualMC.h>      // ROOT_TVirtualMC
97 #include <TVector2.h>           // ROOT_TVector2 
98 #include <TGeoManager.h>        // ROOT_TGeoManager
99
100 #include <AliRunDigitizer.h>    // ALIRUNDIGITIZER_H
101 #include <AliLoader.h>          // ALILOADER_H
102 #include <AliRun.h>             // ALIRUN_H
103 #include <AliMC.h>              // ALIMC_H
104 #include <AliMagF.h>            // ALIMAGF_H
105 // #include <AliLog.h>          // ALILOG_H
106 #include "AliFMDDebug.h" // Better debug macros
107 #include "AliFMD.h"             // ALIFMD_H
108 #include "AliFMDDigit.h"        // ALIFMDDIGIT_H
109 #include "AliFMDSDigit.h"       // ALIFMDSDIGIT_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 "AliFMDSDigitizer.h"   // ALIFMDSDIGITIZER_H
116 // #include "AliFMDGeometryBuilder.h"
117 #include "AliFMDRawWriter.h"    // ALIFMDRAWWRITER_H
118 #include "AliFMDPoints.h"       // ALIFMDPOINTS_H
119
120 //____________________________________________________________________
121 ClassImp(AliFMD)
122 #if 0
123   ; // This is to keep Emacs from indenting the next line 
124 #endif 
125
126 //____________________________________________________________________
127 AliFMD::AliFMD()
128   : AliDetector(),
129     fSDigits(0), 
130     fNsdigits(0),
131     fDetailed(kTRUE),
132     fUseOld(kFALSE),
133     fUseAssembly(kTRUE),
134     fBad(0) 
135 {
136   //
137   // Default constructor for class AliFMD
138   //
139   AliFMDDebug(10, ("\tDefault CTOR"));
140   fHits        = 0;
141   fDigits      = 0;
142   fIshunt      = 0;
143   fBad         = new TClonesArray("AliFMDHit");
144 }
145
146 //____________________________________________________________________
147 AliFMD::AliFMD(const char *name, const char *title)
148   : AliDetector (name, title),
149     fSDigits(0),
150     fNsdigits(0),
151     fDetailed(kTRUE),
152     fUseOld(kFALSE),
153     fUseAssembly(kFALSE),
154     fBad(0)
155 {
156   //
157   // Standard constructor for Forward Multiplicity Detector
158   //
159   AliFMDDebug(10, ("\tStandard CTOR"));
160   fBad         = new TClonesArray("AliFMDHit");
161   
162   // Initialise Hit array
163   HitsArray();
164   gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
165
166   // (S)Digits for the detectors disk
167   DigitsArray();
168   SDigitsArray();
169   
170   // CHC: What is this?
171   fIshunt = 0;
172   //PH  SetMarkerColor(kRed);
173   //PH  SetLineColor(kYellow);
174 }
175
176 //____________________________________________________________________
177 AliFMD::~AliFMD ()
178 {
179   // Destructor for base class AliFMD
180   if (fHits) {
181     fHits->Delete();
182     delete fHits;
183     fHits = 0;
184   }
185   if (fDigits) {
186     fDigits->Delete();
187     delete fDigits;
188     fDigits = 0;
189   }
190   if (fSDigits) {
191     fSDigits->Delete();
192     delete fSDigits;
193     fSDigits = 0;
194   }
195   if (fBad) {
196     fBad->Delete();
197     delete fBad;
198     fBad = 0;
199   }
200 }
201
202
203 //====================================================================
204 //
205 // GEometry ANd Traking
206 //
207 //____________________________________________________________________
208 void 
209 AliFMD::CreateGeometry()
210 {
211   //
212   // Create the geometry of Forward Multiplicity Detector.  The actual
213   // construction of the geometry is delegated to the class
214   // AliFMDGeometryBuilder, invoked by the singleton manager
215   // AliFMDGeometry. 
216   //
217   AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
218   fmd->SetDetailed(fDetailed);
219   fmd->UseAssembly(fUseAssembly);
220   fmd->Build();
221 }    
222
223 //____________________________________________________________________
224 void AliFMD::CreateMaterials() 
225 {
226   // Define the materials and tracking mediums needed by the FMD
227   // simulation.   These mediums are made by sending the messages
228   // AliMaterial, AliMixture, and AliMedium to the passed AliModule
229   // object module.   The defined mediums are 
230   // 
231   //    FMD Si$         Silicon (active medium in sensors)
232   //    FMD C$          Carbon fibre (support cone for FMD3 and vacuum pipe)
233   //    FMD Al$         Aluminium (honeycomb support plates)
234   //    FMD PCB$        Printed Circuit Board (FEE board with VA1_3)
235   //    FMD Chip$       Electronics chips (currently not used)
236   //    FMD Air$        Air (Air in the FMD)
237   //    FMD Plastic$    Plastic (Support legs for the hybrid cards)
238   //
239   // The geometry builder should really be the one that creates the
240   // materials, but the architecture of AliROOT makes that design
241   // akward.  What should happen, was that the AliFMDGeometryBuilder
242   // made the mediums, and that this class retrives pointers from the
243   // TGeoManager, and registers the mediums here.  Alas, it's not
244   // really that easy. 
245   //
246   AliFMDDebug(10, ("\tCreating materials"));
247   // Get pointer to geometry singleton object. 
248   AliFMDGeometry* geometry = AliFMDGeometry::Instance();
249   geometry->Init();
250 #if 0
251   if (gGeoManager && gGeoManager->GetMedium("FMD Si$")) {
252     // We need to figure out the some stuff about the geometry
253     fmd->ExtractGeomInfo();
254     return;
255   }
256 #endif  
257   Int_t    id;
258   Double_t a                = 0;
259   Double_t z                = 0;
260   Double_t density          = 0;
261   Double_t radiationLength  = 0;
262   Double_t absorbtionLength = 999;
263   Int_t    fieldType        = gAlice->Field()->Integ();     // Field type 
264   Double_t maxField         = gAlice->Field()->Max();     // Field max.
265   Double_t maxBending       = 0;     // Max Angle
266   Double_t maxStepSize      = 0.001; // Max step size 
267   Double_t maxEnergyLoss    = 1;     // Max Delta E
268   Double_t precision        = 0.001; // Precision
269   Double_t minStepSize      = 0.001; // Minimum step size 
270  
271   // Silicon 
272   a                = 28.0855;
273   z                = 14.;
274   density          = geometry->GetSiDensity();
275   radiationLength  = 9.36;
276   maxBending       = 1;
277   maxStepSize      = .001;
278   precision        = .001;
279   minStepSize      = .001;
280   id               = kSiId;
281   AliMaterial(id, "Si$", a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
282   AliMedium(kSiId, "Si$", id,1,fieldType,maxField,maxBending,
283             maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
284   
285
286   // Carbon 
287   a                = 12.011;
288   z                = 6.;
289   density          = 2.265;
290   radiationLength  = 18.8;
291   maxBending       = 10;
292   maxStepSize      = .01;
293   precision        = .003;
294   minStepSize      = .003;
295   id               = kCarbonId;
296   AliMaterial(id, "Carbon$", a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
297   AliMedium(kCarbonId, "Carbon$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
298                     maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
299
300   // Aluminum
301   a                = 26.981539;
302   z                = 13.;
303   density          = 2.7;
304   radiationLength  = 8.9;
305   id               = kAlId;
306   AliMaterial(id, "Aluminum$",a,z, density, radiationLength, absorbtionLength);
307   AliMedium(kAlId, "Aluminum$", id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
308             maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
309   
310   
311   // Copper 
312   a                = 63.546;
313   z                = 29;
314   density          =  8.96;
315   radiationLength  =  1.43;
316   id               = kCopperId;
317   AliMaterial(id, "Copper$", 
318                       a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
319   AliMedium(kCopperId, "Copper$", id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
320             maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
321   
322
323   // Silicon chip 
324   {
325     Float_t as[] = { 12.0107,      14.0067,      15.9994,
326                       1.00794,     28.0855,     107.8682 };
327     Float_t zs[] = {  6.,           7.,           8.,
328                       1.,          14.,          47. };
329     Float_t ws[] = {  0.039730642,  0.001396798,  0.01169634,
330                       0.004367771,  0.844665,     0.09814344903 };
331     density          = 2.36436;
332     maxBending       = 10;
333     maxStepSize      = .01;
334     precision        = .003;
335     minStepSize      = .003;
336     id               = kSiChipId;
337     AliMixture(id, "Si Chip$", as, zs, density, 6, ws);
338     AliMedium(kSiChipId, "Si Chip$",  id, 0, fieldType, maxField, maxBending, 
339               maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
340   }
341   
342   // Kaption
343   {
344     Float_t as[] = { 1.00794,  12.0107,  14.010,   15.9994};
345     Float_t zs[] = { 1.,        6.,       7.,       8.};
346     Float_t ws[] = { 0.026362,  0.69113,  0.07327,  0.209235};
347     density          = 1.42;
348     maxBending       = 1;
349     maxStepSize      = .001;
350     precision        = .001;
351     minStepSize      = .001;
352     id               = kKaptonId;
353     AliMixture(id, "Kaption$", as, zs, density, 4, ws);
354     AliMedium(kKaptonId, "Kaption$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
355               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
356   }
357
358   // Air
359   {
360     Float_t as[] = { 12.0107, 14.0067,   15.9994,  39.948 };
361     Float_t zs[] = {  6.,      7.,       8.,       18. };
362     Float_t ws[] = { 0.000124, 0.755267, 0.231781, 0.012827 }; 
363     density      = .00120479;
364     maxBending   = 1;
365     maxStepSize  = .001;
366     precision    = .001;
367     minStepSize  = .001;
368     id           = kAirId;
369     AliMixture(id, "Air$", as, zs, density, 4, ws);
370     AliMedium(kAirId, "Air$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
371               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
372   }
373   
374   // PCB
375   {
376     Float_t zs[] = { 14.,         20.,         13.,         12.,
377                       5.,         22.,         11.,         19.,
378                      26.,          9.,          8.,          6.,
379                       7.,          1.};
380     Float_t as[] = { 28.0855,     40.078,      26.981538,   24.305, 
381                      10.811,      47.867,      22.98977,    39.0983,
382                      55.845,      18.9984,     15.9994,     12.0107,
383                      14.0067,      1.00794};
384     Float_t ws[] = {  0.15144894,  0.08147477,  0.04128158,  0.00904554, 
385                       0.01397570,  0.00287685,  0.00445114,  0.00498089,
386                       0.00209828,  0.00420000,  0.36043788,  0.27529426,
387                       0.01415852,  0.03427566};
388     density      = 1.8;
389     maxBending   = 1;
390     maxStepSize  = .001;
391     precision    = .001;
392     minStepSize  = .001;
393     id           = kPcbId;
394     AliMixture(id, "PCB$", as, zs, density, 14, ws);
395     AliMedium(kPcbId, "PCB$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
396               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
397   }
398   
399   // Plastic 
400   {
401     Float_t as[] = { 1.01, 12.01 };
402     Float_t zs[] = { 1.,   6.    };
403     Float_t ws[] = { 1.,   1.    };
404     density      = 1.03;
405     maxBending   = 10;
406     maxStepSize  = .01;
407     precision    = .003;
408     minStepSize  = .003;
409     id           = kPlasticId;
410     AliMixture(id, "Plastic$", as, zs, density, -2, ws);
411     AliMedium(kPlasticId, "Plastic$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
412               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
413   }
414 }
415
416 //____________________________________________________________________
417 void  
418 AliFMD::Init()
419 {
420   // Initialize the detector 
421   // 
422   AliFMDDebug(1, ("Initialising FMD detector object"));
423   // AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
424   // fmd->InitTransformations();
425 }
426
427 //____________________________________________________________________
428 void
429 AliFMD::FinishEvent()
430 {
431   // Called at the end of the an event in simulations.  If the debug
432   // level is high enough, then the `bad' hits are printed.
433   // 
434   if (AliLog::GetDebugLevel("FMD", "AliFMD") < 10) return;
435   if (fBad && fBad->GetEntries() > 0) {
436     AliWarning((Form("EndEvent", "got %d 'bad' hits", fBad->GetEntries())));
437     TIter next(fBad);
438     AliFMDHit* hit;
439     while ((hit = static_cast<AliFMDHit*>(next()))) hit->Print("D");
440     fBad->Clear();
441   }
442 }
443
444
445 //====================================================================
446 //
447 // Graphics and event display
448 //
449 //____________________________________________________________________
450 void 
451 AliFMD::BuildGeometry()
452 {
453   //
454   // Build simple ROOT TNode geometry for event display. With the new
455   // geometry modeller, TGeoManager, this seems rather redundant. 
456   AliFMDDebug(10, ("\tCreating a simplified geometry"));
457
458   AliFMDGeometry* fmd = AliFMDGeometry::Instance();
459   
460   static TXTRU*     innerShape = 0;
461   static TXTRU*     outerShape = 0;
462   static TObjArray* innerRot   = 0;
463   static TObjArray* outerRot   = 0;
464
465   if (!innerShape || !outerShape) {
466     // Make the shapes for the modules 
467     for (Int_t i = 0; i < 2; i++) {
468       AliFMDRing* r = 0;
469       switch (i) {
470       case 0: r = fmd->GetRing('I'); break;
471       case 1: r = fmd->GetRing('O'); break;
472       }
473       if (!r) {
474         AliError(Form("no ring found for i=%d", i));
475         return;
476       }
477       Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
478       const Int_t knv      = r->GetNVerticies();
479       Double_t    theta    = r->GetTheta();
480       Int_t       nmod     = r->GetNModules();
481       
482       TXTRU* shape = new TXTRU(r->GetName(), r->GetTitle(), "void", knv, 2);
483       for (Int_t j = 0; j < knv; j++) {
484         TVector2* vv = r->GetVertex(knv - 1 - j);
485         shape->DefineVertex(j, vv->X(), vv->Y());
486       }
487       shape->DefineSection(0, -siThick / 2, 1, 0, 0);
488       shape->DefineSection(1, +siThick / 2, 1, 0, 0);
489       shape->SetLineColor(kYellow); //PH kYellow is the default line color in FMD
490       
491       TObjArray* rots = new TObjArray(nmod);
492       for (Int_t j = 0; j < nmod; j++) {
493         Double_t th = (j + .5) * theta * 2;
494         TString name(Form("FMD_ring_%c_rot_%02d", r->GetId(), j));
495         TString title(Form("FMD Ring %c Rotation # %d", r->GetId(), j));
496         TRotMatrix* rot = new TRotMatrix(name.Data(), title.Data(),
497                                          90, th, 90, fmod(90+th,360), 0, 0);
498         rots->AddAt(rot, j);
499       }
500       
501       switch (r->GetId()) {
502       case 'i':
503       case 'I': innerShape = shape; innerRot = rots; break;
504       case 'o':
505       case 'O': outerShape = shape; outerRot = rots; break;
506       }
507     }
508   }
509   
510   TNode* top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
511   
512   for (Int_t i = 1; i <= 3; i++) {
513     AliFMDDetector* det = fmd->GetDetector(i);
514     if (!det) {
515       Warning("BuildGeometry", "FMD%d seems to be disabled", i);
516       continue;
517     }
518     Double_t w  = 0;
519     Double_t rh = det->GetRing('I')->GetHighR();
520     Char_t   id = 'I';
521     if (det->GetRing('O')) {
522       w  = TMath::Abs(det->GetRingZ('O') - det->GetRingZ('I'));
523       id = (TMath::Abs(det->GetRingZ('O')) 
524             > TMath::Abs(det->GetRingZ('I')) ? 'O' : 'I');
525       rh = det->GetRing('O')->GetHighR();
526     }
527     w += (det->GetRing(id)->GetModuleSpacing() +
528           det->GetRing(id)->GetSiThickness());
529     TShape* shape = new TTUBE(det->GetName(), det->GetTitle(), "void",
530                               det->GetRing('I')->GetLowR(), rh, w / 2);
531     Double_t z = (det->GetRingZ('I') - w / 2);
532     if (z > 0) z += det->GetRing(id)->GetModuleSpacing();
533     top->cd();
534     TNode* node = new TNode(det->GetName(), det->GetTitle(), shape, 
535                             0, 0, z, 0);
536     fNodes->Add(node);
537     
538     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
539       AliFMDRing* r      = 0;
540       TShape*     rshape = 0;
541       TObjArray*  rots   = 0;
542       switch (j) {
543       case 0: 
544         r = det->GetRing('I'); rshape = innerShape; rots = innerRot; break;
545       case 1: 
546         r = det->GetRing('O'); rshape = outerShape; rots = outerRot; break;
547       }
548       if (!r) continue;
549       
550       Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
551       Int_t       nmod     = r->GetNModules();
552       Double_t    modspace = r->GetModuleSpacing();
553       Double_t    rz       = - (z - det->GetRingZ(r->GetId()));
554       
555       for (Int_t k = 0; k < nmod; k++) {
556         node->cd();
557         Double_t    offz    = (k % 2 == 1 ? modspace : 0);
558         TRotMatrix* rot     = static_cast<TRotMatrix*>(rots->At(k));
559         TString name(Form("%s%c_module_%02d", det->GetName(), r->GetId(),k));
560         TString title(Form("%s%c Module %d", det->GetName(), r->GetId(),k));
561         TNode* mnod = new TNode(name.Data(), title.Data(), rshape, 
562                                 0, 0, rz - siThick / 2 
563                                 + TMath::Sign(offz,z), rot);
564         mnod->SetLineColor(kYellow); //PH kYellow is the default line color in FMD
565         fNodes->Add(mnod);
566       } // for (Int_t k = 0 ; ...)
567     } // for (Int_t j = 0 ; ...)
568   } // for (Int_t i = 1 ; ...)
569 }
570
571 //____________________________________________________________________
572 void 
573 AliFMD::LoadPoints(Int_t /* track */) 
574 {
575   // Store x, y, z of all hits in memory for display. 
576   // 
577   // Normally, the hits are drawn using TPolyMarker3D - however, that
578   // is not very useful for the FMD.  Therefor, this member function
579   // is overloaded to make TMarker3D, via the class AliFMDPoints.
580   // AliFMDPoints is a local class. 
581   //
582   if (!fHits) {
583     AliError(Form("fHits == 0. Name is %s",GetName()));
584     return;
585   }
586   Int_t nHits = fHits->GetEntriesFast();
587   if (nHits == 0) {
588     return;
589   }
590   Int_t tracks = gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
591   if (fPoints == 0) fPoints = new TObjArray(2 * tracks);
592
593   // Get geometry 
594   AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
595   geom->Init();
596   geom->InitTransformations();
597
598   // Now make markers for each hit  
599   // AliInfo(Form("Drawing %d hits (have %d points) for track %d", 
600   //              nHits, fPoints->GetEntriesFast(), track));
601   for (Int_t ihit = 0; ihit < nHits; ihit++) {
602     AliFMDHit* hit = static_cast<AliFMDHit*>(fHits->At(ihit));
603     if (!hit) continue;
604     Double_t edep    = hit->Edep();
605     Double_t m       = hit->M();
606     Double_t poverm  = (m == 0 ? 0 : hit->P());
607     Double_t absQ    = TMath::Abs(hit->Q());
608     Bool_t   bad     = kFALSE;
609     // This `if' is to debug abnormal energy depositions.  We trigger on
610     // p/m approx larger than or equal to a MIP, and a large edep - more 
611     // than 1 keV - a MIP is 100 eV. 
612     if (edep > absQ * absQ && poverm > 1) bad = kTRUE;
613
614     AliFMDPoints* p1 = new AliFMDPoints(hit, kRed); //PH kRed is the default marker color in FMD
615     // AliPoints* p1 = new AliPoints();
616     // p1->SetMarkerColor(GetMarkerColor());
617     // p1->SetMarkerSize(GetMarkerSize());
618     // p1->SetPoint(0, hit->X(), hit->Y(), hit->Z());
619     p1->SetDetector(this);
620     p1->SetParticle(hit->GetTrack());
621     fPoints->AddAt(p1, hit->GetTrack());
622     if (bad) {
623       p1->SetMarkerColor(4);
624       // p1->SetMarkerSize(2 * GetMarkerSize());
625     }
626     
627     Double_t x, y, z;
628     geom->Detector2XYZ(hit->Detector(), hit->Ring(), hit->Sector(), 
629                        hit->Strip(), x, y, z);
630     AliFMDPoints* p = new AliFMDPoints(hit, 3);
631     // AliPoints* p = new AliPoints();
632     // p->SetMarkerColor(3);
633     // p->SetMarkerSize(GetMarkerSize());
634     // p->SetPoint(0, x, y, z);
635     p->SetDetector(this);
636     p->SetParticle(hit->GetTrack());
637     p->SetXYZ(x, y, z);
638     p->SetMarkerColor(3);
639     fPoints->AddAt(p, tracks+hit->GetTrack());
640     if (bad) {
641       p->SetMarkerColor(5);
642       // p->SetMarkerSize(2 * GetMarkerSize());
643     }
644     // AliInfo(Form("Adding point at %d", tracks+hit->GetTrack()));
645   }
646 }
647
648 //____________________________________________________________________
649 void 
650 AliFMD::DrawDetector()
651 {
652   // Draw a shaded view of the Forward multiplicity detector.  This
653   // isn't really useful anymore. 
654   AliFMDDebug(10, ("\tDraw detector"));
655 }
656
657 //____________________________________________________________________
658 Int_t 
659 AliFMD::DistancetoPrimitive(Int_t, Int_t)
660 {
661   // Calculate the distance from the mouse to the FMD on the screen
662   // Dummy routine.
663   //
664   return 9999;
665 }
666
667 //====================================================================
668 //
669 // Hit and Digit managment 
670 //
671 //____________________________________________________________________
672 void 
673 AliFMD::MakeBranch(Option_t * option)
674 {
675   // Create Tree branches for the FMD.
676   //
677   // Options:
678   //
679   //    H          Make a branch of TClonesArray of AliFMDHit's
680   //    D          Make a branch of TClonesArray of AliFMDDigit's
681   //    S          Make a branch of TClonesArray of AliFMDSDigit's
682   // 
683   const Int_t kBufferSize = 16000;
684   TString branchname(GetName());
685   TString opt(option);
686   
687   if (opt.Contains("H", TString::kIgnoreCase)) {
688     HitsArray();
689     AliDetector::MakeBranch(option); 
690   }
691   if (opt.Contains("D", TString::kIgnoreCase)) { 
692     DigitsArray();
693     MakeBranchInTree(fLoader->TreeD(), branchname.Data(),
694                      &fDigits, kBufferSize, 0);
695   }
696   if (opt.Contains("S", TString::kIgnoreCase)) { 
697     SDigitsArray();
698     MakeBranchInTree(fLoader->TreeS(), branchname.Data(),
699                      &fSDigits, kBufferSize, 0);
700   }
701 }
702
703 //____________________________________________________________________
704 void 
705 AliFMD::SetTreeAddress()
706 {
707   // Set branch address for the Hits, Digits, and SDigits Tree.
708   if (fLoader->TreeH()) HitsArray();
709   AliDetector::SetTreeAddress();
710
711   TTree *treeD = fLoader->TreeD();
712   if (treeD) {
713     DigitsArray();
714     TBranch* branch = treeD->GetBranch ("FMD");
715     if (branch) branch->SetAddress(&fDigits);
716   }
717
718   TTree *treeS = fLoader->TreeS();
719   if (treeS) {
720     SDigitsArray();
721     TBranch* branch = treeS->GetBranch ("FMD");
722     if (branch) branch->SetAddress(&fSDigits);
723   }
724 }
725
726 //____________________________________________________________________
727 void 
728 AliFMD::SetHitsAddressBranch(TBranch *b)
729 {
730   // Set the TClonesArray to read hits into. 
731   b->SetAddress(&fHits);
732 }
733
734 //____________________________________________________________________
735 void 
736 AliFMD::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits) 
737 {
738   // Add a hit to the hits tree 
739   // 
740   // The information of the two arrays are decoded as 
741   // 
742   // Parameters
743   //    track                Track #
744   //    ivol[0]  [UShort_t ] Detector # 
745   //    ivol[1]  [Char_t   ] Ring ID 
746   //    ivol[2]  [UShort_t ] Sector #
747   //    ivol[3]  [UShort_t ] Strip # 
748   //    hits[0]  [Float_t  ] Track's X-coordinate at hit 
749   //    hits[1]  [Float_t  ] Track's Y-coordinate at hit
750   //    hits[3]  [Float_t  ] Track's Z-coordinate at hit
751   //    hits[4]  [Float_t  ] X-component of track's momentum             
752   //    hits[5]  [Float_t  ] Y-component of track's momentum             
753   //    hits[6]  [Float_t  ] Z-component of track's momentum            
754   //    hits[7]  [Float_t  ] Energy deposited by track                  
755   //    hits[8]  [Int_t    ] Track's particle Id # 
756   //    hits[9]  [Float_t  ] Time when the track hit
757   // 
758   // 
759   AddHitByFields(track, 
760                  UShort_t(vol[0]),  // Detector # 
761                  Char_t(vol[1]),    // Ring ID
762                  UShort_t(vol[2]),  // Sector # 
763                  UShort_t(vol[3]),  // Strip # 
764                  hits[0],           // X
765                  hits[1],           // Y
766                  hits[2],           // Z
767                  hits[3],           // Px
768                  hits[4],           // Py
769                  hits[5],           // Pz
770                  hits[6],           // Energy loss 
771                  Int_t(hits[7]),    // PDG 
772                  hits[8]);          // Time
773 }
774
775 //____________________________________________________________________
776 AliFMDHit*
777 AliFMD::AddHitByFields(Int_t    track, 
778                        UShort_t detector, 
779                        Char_t   ring, 
780                        UShort_t sector, 
781                        UShort_t strip, 
782                        Float_t  x, 
783                        Float_t  y, 
784                        Float_t  z,
785                        Float_t  px, 
786                        Float_t  py, 
787                        Float_t  pz,
788                        Float_t  edep,
789                        Int_t    pdg,
790                        Float_t  t, 
791                        Float_t  l, 
792                        Bool_t   stop)
793 {
794   // Add a hit to the list
795   //
796   // Parameters:
797   // 
798   //    track     Track #
799   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)                      
800   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
801   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
802   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
803   //    x         Track's X-coordinate at hit
804   //    y         Track's Y-coordinate at hit
805   //    z         Track's Z-coordinate at hit
806   //    px        X-component of track's momentum 
807   //    py        Y-component of track's momentum
808   //    pz        Z-component of track's momentum
809   //    edep      Energy deposited by track
810   //    pdg       Track's particle Id #
811   //    t         Time when the track hit 
812   //    l         Track length through the material. 
813   //    stop      Whether track was stopped or disappeared
814   // 
815   TClonesArray& a = *(HitsArray());
816   // Search through the list of already registered hits, and see if we
817   // find a hit with the same parameters.  If we do, then don't create
818   // a new hit, but rather update the energy deposited in the hit.
819   // This is done, so that a FLUKA based simulation will get the
820   // number of hits right, not just the enerrgy deposition. 
821   AliFMDHit* hit = 0;
822   for (Int_t i = 0; i < fNhits; i++) {
823     if (!a.At(i)) continue;
824     hit = static_cast<AliFMDHit*>(a.At(i));
825     if (hit->Detector() == detector 
826         && hit->Ring() == ring
827         && hit->Sector() == sector 
828         && hit->Strip() == strip
829         && hit->Track() == track) {
830       AliFMDDebug(1, ("already had a hit in FMD%d%c[%2d,%3d] for track # %d,"
831                        " adding energy (%f) to that hit (%f) -> %f", 
832                        detector, ring, sector, strip, track, edep, hit->Edep(),
833                        hit->Edep() + edep));
834       hit->SetEdep(hit->Edep() + edep);
835       return hit;
836     }
837   }
838   // If hit wasn't already registered, do so know. 
839   hit = new (a[fNhits]) AliFMDHit(fIshunt, track, detector, ring, sector, 
840                                   strip, x, y, z, px, py, pz, edep, pdg, t, 
841                                   l, stop);
842   fNhits++;
843   return hit;
844 }
845
846 //____________________________________________________________________
847 void 
848 AliFMD::AddDigit(Int_t* digits, Int_t*)
849 {
850   // Add a digit to the Digit tree 
851   // 
852   // Paramters 
853   //
854   //    digits[0]  [UShort_t] Detector #
855   //    digits[1]  [Char_t]   Ring ID
856   //    digits[2]  [UShort_t] Sector #
857   //    digits[3]  [UShort_t] Strip #
858   //    digits[4]  [UShort_t] ADC Count 
859   //    digits[5]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
860   //    digits[6]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used 
861   // 
862   AddDigitByFields(UShort_t(digits[0]),  // Detector #
863                    Char_t(digits[1]),    // Ring ID
864                    UShort_t(digits[2]),  // Sector #
865                    UShort_t(digits[3]),  // Strip #
866                    UShort_t(digits[4]),  // ADC Count1 
867                    Short_t(digits[5]),   // ADC Count2 
868                    Short_t(digits[6]));  // ADC Count3 
869 }
870
871 //____________________________________________________________________
872 void 
873 AliFMD::AddDigitByFields(UShort_t detector, 
874                          Char_t   ring, 
875                          UShort_t sector, 
876                          UShort_t strip, 
877                          UShort_t count1, 
878                          Short_t  count2,
879                          Short_t  count3)
880 {
881   // add a real digit - as coming from data
882   // 
883   // Parameters 
884   //
885   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)                      
886   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
887   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
888   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
889   //    count1    ADC count (a 10-bit word)
890   //    count2    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
891   //    count3    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
892   TClonesArray& a = *(DigitsArray());
893   
894   new (a[fNdigits++]) 
895     AliFMDDigit(detector, ring, sector, strip, count1, count2, count3);
896   AliFMDDebug(15, ("Adding digit # %5d/%5d for FMD%d%c[%2d,%3d]=(%d,%d,%d)",
897                    fNdigits-1, a.GetEntriesFast(),
898                    detector, ring, sector, strip, count1, count2, count3));
899   
900 }
901
902 //____________________________________________________________________
903 void 
904 AliFMD::AddSDigit(Int_t* digits)
905 {
906   // Add a digit to the SDigit tree 
907   // 
908   // Paramters 
909   //
910   //    digits[0]  [UShort_t] Detector #
911   //    digits[1]  [Char_t]   Ring ID
912   //    digits[2]  [UShort_t] Sector #
913   //    digits[3]  [UShort_t] Strip #
914   //    digits[4]  [Float_t]  Total energy deposited 
915   //    digits[5]  [UShort_t] ADC Count 
916   //    digits[6]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
917   //    digits[7]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used 
918   // 
919   AddSDigitByFields(UShort_t(digits[0]),  // Detector #
920                     Char_t(digits[1]),    // Ring ID
921                     UShort_t(digits[2]),  // Sector #
922                     UShort_t(digits[3]),  // Strip #
923                     Float_t(digits[4]),   // Edep
924                     UShort_t(digits[5]),  // ADC Count1 
925                     Short_t(digits[6]),   // ADC Count2 
926                     Short_t(digits[7]));  // ADC Count3 
927 }
928
929 //____________________________________________________________________
930 void 
931 AliFMD::AddSDigitByFields(UShort_t detector, 
932                           Char_t   ring, 
933                           UShort_t sector, 
934                           UShort_t strip, 
935                           Float_t  edep,
936                           UShort_t count1, 
937                           Short_t  count2,
938                           Short_t  count3)
939 {
940   // add a summable digit
941   // 
942   // Parameters 
943   //
944   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)                      
945   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
946   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
947   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
948   //    edep      Total energy deposited
949   //    count1    ADC count (a 10-bit word)
950   //    count2    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
951   //    count3    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
952   //
953   TClonesArray& a = *(SDigitsArray());
954   
955   new (a[fNsdigits++]) 
956     AliFMDSDigit(detector, ring, sector, strip, edep, count1, count2, count3);
957 }
958
959 //____________________________________________________________________
960 void 
961 AliFMD::ResetSDigits()
962 {
963   // Reset number of digits and the digits array for this detector. 
964   //
965   fNsdigits   = 0;
966   if (fSDigits) fSDigits->Clear();
967 }
968
969
970 //____________________________________________________________________
971 TClonesArray*
972 AliFMD::HitsArray() 
973 {
974   // Initialize hit array if not already, and return pointer to it. 
975   if (!fHits) { 
976     fHits = new TClonesArray("AliFMDHit", 1000);
977     fNhits = 0;
978   }
979   return fHits;
980 }
981
982 //____________________________________________________________________
983 TClonesArray*
984 AliFMD::DigitsArray() 
985 {
986   // Initialize digit array if not already, and return pointer to it. 
987   if (!fDigits) { 
988     fDigits = new TClonesArray("AliFMDDigit", 1000);
989     fNdigits = 0;
990   }
991   return fDigits;
992 }
993
994 //____________________________________________________________________
995 TClonesArray*
996 AliFMD::SDigitsArray() 
997 {
998   // Initialize digit array if not already, and return pointer to it. 
999   if (!fSDigits) { 
1000     fSDigits = new TClonesArray("AliFMDSDigit", 1000);
1001     fNsdigits = 0;
1002   }
1003   return fSDigits;
1004 }
1005
1006 //====================================================================
1007 //
1008 // Digitization 
1009 //
1010 //____________________________________________________________________
1011 void 
1012 AliFMD::Hits2Digits() 
1013 {
1014   // Create AliFMDDigit's from AliFMDHit's.  This is done by making a
1015   // AliFMDDigitizer, and executing that code.
1016   // 
1017   Warning("Hits2Digits", "Try not to use this method.\n"
1018           "Instead, use AliSimulator");
1019   AliRunDigitizer* manager = new AliRunDigitizer(1, 1);
1020   manager->SetInputStream(0, "galice.root");
1021   manager->SetOutputFile("H2Dfile");
1022   
1023   /* AliDigitizer* dig =*/ CreateDigitizer(manager);
1024   manager->Exec("");
1025   delete manager;
1026 }
1027
1028 //____________________________________________________________________
1029 void 
1030 AliFMD::Hits2SDigits() 
1031 {
1032   // Create AliFMDSDigit's from AliFMDHit's.  This is done by creating
1033   // an AliFMDSDigitizer object, and executing it. 
1034   // 
1035   AliFMDSDigitizer* digitizer = new AliFMDSDigitizer("galice.root");
1036   digitizer->Exec("");
1037   delete digitizer;
1038 }
1039
1040   
1041 //____________________________________________________________________
1042 AliDigitizer* 
1043 AliFMD::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
1044 {
1045   // Create a digitizer object 
1046   AliFMDDigitizer* digitizer = new AliFMDDigitizer(manager);
1047   return digitizer;
1048 }
1049
1050 //====================================================================
1051 //
1052 // Raw data simulation 
1053 //
1054 //__________________________________________________________________
1055 void 
1056 AliFMD::Digits2Raw() 
1057 {
1058   // Turn digits into raw data. 
1059   // 
1060   // This uses the class AliFMDRawWriter to do the job.   Please refer
1061   // to that class for more information. 
1062   AliFMDRawWriter writer(this);
1063   writer.Exec();
1064 }
1065
1066
1067 //====================================================================
1068 //
1069 // Utility 
1070 //
1071 //__________________________________________________________________
1072 void 
1073 AliFMD::Browse(TBrowser* b) 
1074 {
1075   // Browse this object. 
1076   //
1077   AliFMDDebug(30, ("\tBrowsing the FMD"));
1078   AliDetector::Browse(b);
1079   b->Add(AliFMDGeometry::Instance());
1080 }
1081
1082 //____________________________________________________________________  
1083 void
1084 AliFMD::AddAlignableVolumes() const
1085 {
1086   //
1087   // Create entries for alignable volumes associating the symbolic volume
1088   // name with the corresponding volume path. Needs to be syncronized with
1089   // eventual changes in the geometry.
1090   // 
1091   // This code was made by Raffaele Grosso <rgrosso@mail.cern.ch>.  I
1092   // (cholm) will probably want to change it.   For one, I think it
1093   // should be the job of the geometry manager to deal with this. 
1094   AliFMDGeometry::Instance()->SetAlignableVolumes();
1095 #if 0  
1096   for(size_t f = 1; f <= 3; f++){ // Detector 1,2,3
1097     for(size_t tb =  0; tb <2 ; tb++){ // Top/Bottom 
1098       char     stb = tb == 0 ? 'T' : 'B';
1099       unsigned min = tb == 0 ? 0   : 5;
1100
1101       TString halfVol(Form("/ALIC_1/F%dM%c_%d", f, stb, f));
1102       TString halfSym(halfVol);
1103       if(!gGeoManager->SetAlignableEntry(halfSym.Data(),halfVol.Data()))
1104         AliFatal(Form("Alignable entry %s not created. "
1105                       "Volume path %s not valid", 
1106                       halfSym.Data(),halfVol.Data()));
1107       for(size_t io = 0; io < 2; io++){ // inner, outer 
1108         if (f==1 && io==1) continue; // Only one ring in FMD1 
1109         if(tb == 1 && io==1) min=10;
1110         char     sio = (io == 0 ? 'I' : 'O');
1111         unsigned nio = (io == 0 ? 3   : 9);
1112         unsigned max = (io == 0 ? 5   : 10) + min;
1113         
1114         for(size_t i = min; i < max; i++) { // Modules
1115           TString modVol(Form("%s/F%c%cV_7%d/F%cSE_%d", halfVol.Data(), 
1116                               sio, stb, nio, sio, i));
1117           TString modSym(modVol);
1118           if(!gGeoManager->SetAlignableEntry(modSym.Data(),modVol.Data()))
1119             AliFatal(Form("Alignable entry %s not created. "
1120                           "Volume path %s not valid", 
1121                           modSym.Data(), modVol.Data()));
1122         }
1123       }
1124     }
1125   }
1126 #endif
1127 }
1128 //___________________________________________________________________
1129 //
1130 // EOF
1131 //