FMD/AliFMDDisplay.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2004, 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    AliFMDDisplay.cxx
  17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
  18     @date    Mon Mar 27 12:39:09 2006
  19     @brief   FMD Event display
  20 */
  21 //___________________________________________________________________
  22 //
  23 // The classes defined here, are utility classes for reading in data
  24 // for the FMD.  They are  put in a seperate library to not polute the
  25 // normal libraries.  The classes are intended to be used as base
  26 // classes for customized class that do some sort of analysis on the
  27 // various types of data produced by the FMD.
  28 //
  29 // Latest changes by Christian Holm Christensen
  30 //
  31
  32 #include <TApplication.h>
  33 #include <TButton.h>
  34 #include <TCanvas.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36 #include <TH1D.h>
  37 #include <TMarker3DBox.h>
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TSlider.h>
  40 #include <TStyle.h>
  41 #include <TView.h>
  42 #include <TVirtualX.h>
  43 // #include <TArrayF.h>
  44 // #include <TParticle.h>
  45
  46 #include "AliFMDDisplay.h"      // ALIFMDDISPLAY_H
  47 #include "AliFMDHit.h"          // ALIFMDHIT_H
  48 #include "AliFMDDigit.h"        // ALIFMDDIGIT_H
  49 #include "AliFMDRecPoint.h"     // ALIFMDRECPOINT_H
  50 #include "AliFMDGeometry.h"     // ALIFMDGEOMETRY_H
  51 #include "AliFMDParameters.h"   // ALIFMDPARAMETERS_H
  52 #include <AliESDFMD.h>          // ALIESDFMD_H
  53 // #include <AliLog.h>
  54 #include "AliFMDDebug.h" // Better debug macros
  55
  56 //____________________________________________________________________
  57 ClassImp(AliFMDDisplay)
  58 #if 0
  59   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
  60 #endif
  61
  62 //____________________________________________________________________
  63 AliFMDDisplay* AliFMDDisplay::fgInstance = 0;
  64
  65 //____________________________________________________________________
  66 AliFMDDisplay*
  67 AliFMDDisplay::Instance()
  68 {
  69   // Return static instance
  70   return fgInstance;
  71 }
  72
  73 //____________________________________________________________________
  74 AliFMDDisplay::~AliFMDDisplay()
  75 {
  76   if (fMarkers) {
  77     fMarkers->Delete();
  78     delete fMarkers;
  79   }
  80   if (fHits) {
  81     fHits->Clear();
  82     delete fHits;
  83   }
  84   if (fPad)     delete fPad;
  85   fButtons.Delete();
  86   if (fSlider)  delete fSlider;
  87   if (fCanvas)  delete fCanvas;
  88 }
  89
  90 //____________________________________________________________________
  91 AliFMDDisplay::AliFMDDisplay(Bool_t onlyFMD, const char* gAliceFile)
  92   : AliFMDInput(gAliceFile),
  93     fWait(kFALSE),
  94     fMarkers(0),
  95     fHits(0),
  96     fCanvas(0),
  97     fPad(0),
  98     fSlider(0),
  99     fZoomMode(kFALSE),
 100     fX0(0),
 101     fY0(0),
 102     fX1(0),
 103     fY1(0),
 104     fMultCut(0),
 105     fPedestalFactor(0),
 106     fXPixel(0),
 107     fYPixel(0),
 108     fOldXPixel(0),
 109     fOldYPixel(0),
 110     fLineDrawn(0),
 111     fOnlyFMD(onlyFMD)
 112 {
 113   // Constructor of an FMD display object.
 114   AddLoad(kGeometry);
 115   if (fgInstance) delete fgInstance;
 116   fgInstance = this;
 117   SetMultiplicityCut();
 118   SetPedestalFactor();
 119 }
 120
 121 //____________________________________________________________________
 122 void
 123 AliFMDDisplay::MakeCanvas(const char** which)
 124 {
 125   gStyle->SetPalette(1);
 126   Double_t y1 = .10;
 127   Int_t    w  = 700;
 128   fCanvas = new TCanvas("display", "Display", w, Int_t(w / (1-y1)));
 129   fCanvas->SetFillColor(1);
 130   fCanvas->ToggleEventStatus();
 131   fCanvas->cd();
 132   fPad = new TPad("view", "3DView", 0.0, y1, 1.0, 1.0, 1, 0, 0);
 133   fPad->Draw();
 134
 135   Double_t yb = 0;
 136   fCanvas->cd();
 137   if (TESTBIT(fTreeMask, kESD) ||
 138       TESTBIT(fTreeMask, kDigits) ||
 139       TESTBIT(fTreeMask, kRaw)) {
 140     yb = .05;
 141     fSlider = new TSlider("multCut", "Multiplicity cut", 0, 0, 1, yb);
 142     fSlider->SetMethod("AliFMDDisplay::Instance()->ChangeCut()");
 143     fSlider->Draw();
 144     fSlider->SetMinimum(TESTBIT(fTreeMask, kESD) ? fMultCut * 10 :
 145                         fPedestalFactor * 10);
 146   }
 147   const char** p = which;
 148   const char*  m;
 149   Int_t        n  = 0;
 150   Int_t        j  = 0;
 151   while (*(p++)) n++;
 152   AliInfo(Form("Got %d buttons", n));
 153   Float_t      x0 = 0;
 154   Float_t      dx = 1. / n;
 155   p               = which;
 156   while ((m = *(p++))) {
 157     fCanvas->cd();
 158     AliInfo(Form("Adding button %s", m));
 159     TButton* b = new TButton(m, Form("AliFMDDisplay::Instance()->%s()", m),
 160                              x0, yb, x0 + dx, y1);
 161     b->Draw();
 162     fButtons.Add(b);
 163     x0 += dx;
 164     j++;
 165   }
 166 }
 167
 168 //____________________________________________________________________
 169 void
 170 AliFMDDisplay::ShowOnlyFMD()
 171 {
 172   if (!fGeoManager) return;
 173   static bool once = false;
 174   if (once) return;
 175   once = true;
 176   AliInfo("Will only show the FMD");
 177   TGeoVolume* top = gGeoManager->GetTopVolume();
 178   top->InvisibleAll(kTRUE);
 179   TGeoIterator next(top);
 180   TGeoNode* node;
 181   TGeoVolume* v = 0;
 182   Bool_t hasFMD1 = kFALSE;
 183   Bool_t hasFMD2 = kFALSE;
 184   Bool_t hasFMD3 = kFALSE;
 185   TObjArray toshow;
 186   while ((node = static_cast<TGeoNode*>(next()))) {
 187     const char* name = node->GetName();
 188     if (!name) continue;
 189     if (!(v = node->GetVolume())) continue;
 190
 191     if (name[0] == 'F') {
 192       if (name[2] == 'M' && (name[3] == 'T' || name[3] == 'B')) {
 193         // Virtual Master half-ring volume - top-level
 194         Int_t det = node->GetNumber();
 195         switch (det) {
 196         case 1: hasFMD1 = true; break;
 197         case 2: hasFMD2 = true; break;
 198         case 3: hasFMD3 = true; break;
 199         default: continue;
 200         }
 201         toshow.Add(v);
 202       }
 203       else if (name[3] == 'V' && (name[2] == 'T' || name[2] == 'B'))
 204         toshow.Add(v); // Virtual Half-ring, bare detectors
 205       // else if (name[3] == 'H' && (name[2] == 'F' || name[2] == 'B'))
 206       //  toshow.Add(v); // Virtual Hybrid container
 207     }
 208     v->SetVisibility(kFALSE);
 209     v->SetVisDaughters(kFALSE);
 210     v->InvisibleAll(kTRUE);
 211   }
 212   TIter i(&toshow);
 213   while ((v = static_cast<TGeoVolume*>(i()))) {
 214     v->SetVisibility(kTRUE);
 215     v->SetVisDaughters(kTRUE);
 216     v->InvisibleAll(kFALSE);
 217   }
 218 }
 219
 220
 221 //____________________________________________________________________
 222 void
 223 AliFMDDisplay::ExecuteEvent(Int_t event, Int_t px, Int_t py)
 224 {
 225   // AliInfo(Form("Event %d, at (%d,%d)", px, py));
 226   if (px == 0 && py == 0) return;
 227   if (!fZoomMode && fPad->GetView()) {
 228     fPad->GetView()->ExecuteRotateView(event, px, py);
 229     return;
 230   }
 231   fPad->SetCursor(kCross);
 232   switch (event) {
 233   case kButton1Down:
 234     fPad->TAttLine::Modify();
 235     fX0        = fPad->AbsPixeltoX(px);
 236     fY0        = fPad->AbsPixeltoY(py);
 237     fXPixel    = fOldXPixel = px;
 238     fYPixel    = fOldYPixel = py;
 239     fLineDrawn = kFALSE;
 240     return;
 241   case kButton1Motion:
 242     if (fLineDrawn)
 243       gVirtualX->DrawBox(fXPixel, fYPixel, fOldXPixel, fOldYPixel,
 244                          TVirtualX::kHollow);
 245     fOldXPixel = px;
 246     fOldYPixel = py;
 247     fLineDrawn = kTRUE;
 248     gVirtualX->DrawBox(fXPixel, fYPixel, fOldXPixel, fOldYPixel,
 249                        TVirtualX::kHollow);
 250     return;
 251   case kButton1Up:
 252     fPad->GetCanvas()->FeedbackMode(kFALSE);
 253     if (px == fXPixel || py == fYPixel) return;
 254     fX1 = fPad->AbsPixeltoX(px);
 255     fY1 = fPad->AbsPixeltoY(py);
 256     if (fX1 < fX0) std::swap(fX0, fX1);
 257     if (fY1 < fY0) std::swap(fY0, fY1);
 258     fPad->Range(fX0, fY0, fX1, fY1);
 259     fPad->Modified();
 260     return;
 261   }
 262 }
 263
 264 //____________________________________________________________________
 265 Int_t
 266 AliFMDDisplay::DistancetoPrimitive(Int_t px, Int_t)
 267 {
 268   // AliInfo(Form("@ (%d,%d)", px, py));
 269   fPad->SetCursor(kCross);
 270   Float_t xmin = fPad->GetX1();
 271   Float_t xmax = fPad->GetX2();
 272   Float_t dx   = .02 * (xmax - xmin);
 273   Float_t x    = fPad->AbsPixeltoX(px);
 274   if (x < xmin + dx || x > xmax - dx) return 9999;
 275   return (fZoomMode ? 0 : 7);
 276 }
 277 //____________________________________________________________________
 278 Bool_t
 279 AliFMDDisplay::Init()
 280 {
 281   // Initialize.  GEt transforms and such,
 282   if (!AliFMDInput::Init()) return kFALSE;
 283   AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
 284   geom->Init();
 285   geom->InitTransformations();
 286   if (TESTBIT(fTreeMask, kDigits) || TESTBIT(fTreeMask, kRaw))
 287     AliFMDParameters::Instance()->Init();
 288
 289   fMarkers = new TObjArray;
 290   fHits    = new TObjArray;
 291   fMarkers->SetOwner(kTRUE);
 292   fHits->SetOwner(kFALSE);
 293   return kTRUE;
 294 }
 295
 296 //____________________________________________________________________
 297 void
 298 AliFMDDisplay::MakeAux()
 299 {
 300   if ((TESTBIT(fTreeMask, kESD) ||
 301        TESTBIT(fTreeMask, kDigits) ||
 302        TESTBIT(fTreeMask, kRaw))) {
 303     if (!fAux) {
 304       fAux = new TCanvas("aux", "Aux");
 305       fAux->SetLogy();
 306       if (TESTBIT(fTreeMask, kESD))
 307         fSpec = new TH1D("spec", "Mult spectra", 500, 0, 10);
 308       else
 309         fSpec = new TH1D("spec", "Adc spectra", 1024, -.5, 1023.5);
 310       fSpecCut = static_cast<TH1*>(fSpec->Clone("specCut"));
 311       fSpec->SetFillColor(2);
 312       fSpec->SetFillStyle(3001);
 313       fSpecCut->SetFillColor(4);
 314       fSpecCut->SetFillStyle(3001);
 315     }
 316     else {
 317       fSpec->Reset();
 318       fSpecCut->Reset();
 319     }
 320   }
 321 }
 322
 323 //____________________________________________________________________
 324 void
 325 AliFMDDisplay::DrawAux()
 326 {
 327   if (!fAux) return;
 328   fAux->cd();
 329   fAux->Clear();
 330   fSpec->Draw();
 331   fSpecCut->Draw("same");
 332   fAux->Modified();
 333   fAux->Update();
 334   fAux->cd();
 335 }
 336
 337 //____________________________________________________________________
 338 Bool_t
 339 AliFMDDisplay::Begin(Int_t event)
 340 {
 341   // Begin of event.  Make canvas is not already done
 342   if (!fCanvas) {
 343     const char* m[] = { "Continue", "Zoom", "Pick", "Redisplay", 0 };
 344     MakeCanvas(m);
 345   }
 346   MakeAux();
 347
 348   // AliInfo("Clearing canvas");
 349   // fCanvas->Clear();
 350   if (!fGeoManager) {
 351     Warning("End", "No geometry manager");
 352     return kFALSE;
 353   }
 354   AliInfo("Drawing geometry");
 355   fPad->cd();
 356   fGeoManager->GetTopVolume()->Draw();
 357   if (fOnlyFMD) ShowOnlyFMD();
 358   AliInfo("Adjusting view");
 359   Int_t irep;
 360   if (fPad->GetView()) {
 361     fPad->GetView()->SetView(-200, -40, 80, irep);
 362     fPad->GetView()->Zoom();
 363     fPad->Modified();
 364     fPad->cd();
 365   }
 366   return AliFMDInput::Begin(event);
 367 }
 368
 369 //____________________________________________________________________
 370 void
 371 AliFMDDisplay::AtEnd()
 372 {
 373   fPad->cd();
 374   fMarkers->Draw();
 375   fPad->cd();
 376   AppendPad();
 377   fPad->cd();
 378   DrawAux();
 379 }
 380
 381 //____________________________________________________________________
 382 void
 383 AliFMDDisplay::Idle()
 384 {
 385   fWait = kTRUE;
 386   while (fWait) {
 387     gApplication->StartIdleing();
 388     gSystem->InnerLoop();
 389     gApplication->StopIdleing();
 390   }
 391   AliInfo("After idle loop");
 392   if (fMarkers) fMarkers->Delete();
 393   if (fHits)    fHits->Clear();
 394   AliInfo("After clearing caches");
 395 }
 396
 397 //____________________________________________________________________
 398 Bool_t
 399 AliFMDDisplay::End()
 400 {
 401   // End of event.  Draw everything
 402   AtEnd();
 403   Idle();
 404   return AliFMDInput::End();
 405 }
 406
 407 //____________________________________________________________________
 408 Int_t
 409 AliFMDDisplay::LookupColor(Float_t x, Float_t max) const
 410 {
 411   // Look-up color
 412   Int_t idx = Int_t(x / max * gStyle->GetNumberOfColors());
 413   return gStyle->GetColorPalette(idx);
 414 }
 415
 416 //____________________________________________________________________
 417 void
 418 AliFMDDisplay::ChangeCut()
 419 {
 420   fMultCut        = fSlider->GetMinimum() * 10;
 421   fPedestalFactor = fSlider->GetMinimum() * 10;
 422   AliInfo(Form("Multiplicity cut: %7.5f, Pedestal factor: %7.4f (%6.5f)",
 423                fMultCut, fPedestalFactor, fSlider->GetMinimum()));
 424   Redisplay();
 425 }
 426
 427 //____________________________________________________________________
 428 void
 429 AliFMDDisplay::Redisplay()
 430 {
 431   if (fMarkers) fMarkers->Delete();
 432   if (fHits)    fHits->Clear();
 433   if (fSpec)    fSpec->Reset();
 434   if (fSpecCut) fSpecCut->Reset();
 435   Event();
 436   AtEnd();
 437 }
 438
 439 //____________________________________________________________________
 440 void
 441 AliFMDDisplay::AddMarker(UShort_t det, Char_t rng, UShort_t sec, UShort_t str,
 442                          TObject* o, Float_t s, Float_t max)
 443 {
 444   // Add a marker to the display
 445   //
 446   //    det     Detector
 447   //    rng     Ring
 448   //    sec     Sector
 449   //    str     Strip
 450   //    o       Object to refer to
 451   //    s       Signal
 452   //    max     Maximum of signal
 453   //
 454   AliFMDGeometry*   geom = AliFMDGeometry::Instance();
 455   Double_t x, y, z;
 456   geom->Detector2XYZ(det, rng, sec, str, x, y, z);
 457   Float_t  size  = .1;
 458   Float_t  zsize = s / max * 10;
 459   Float_t  r     = TMath::Sqrt(x * x + y * y);
 460   Float_t  theta = TMath::ATan2(r, z);
 461   Float_t  phi   = TMath::ATan2(y, x);
 462   Float_t  rz    = z + (z < 0 ? 1 : -1) * zsize;
 463   TMarker3DBox* marker = new  TMarker3DBox(x,y,rz,size,size,zsize,theta,phi);
 464   if (o) marker->SetRefObject(o);
 465   marker->SetLineColor(LookupColor(s, max));
 466   fMarkers->Add(marker);
 467 }
 468
 469
 470 //____________________________________________________________________
 471 Bool_t
 472 AliFMDDisplay::ProcessHit(AliFMDHit* hit, TParticle* /* p */)
 473 {
 474   // Process a hit
 475   if (!hit) { AliError("No hit");   return kFALSE; }
 476   // if (!p)   { AliError("No track"); return kFALSE; }
 477
 478   if (fHits) fHits->Add(hit);
 479   Float_t  size  = .1;
 480   Float_t  zsize = TMath::Sqrt(hit->Edep() * 20);
 481   Float_t  z     = hit->Z() + (hit->Z() < 0 ? 1 : -1) * zsize;
 482   Float_t  pt    = TMath::Sqrt(hit->Py()*hit->Py()+hit->Px()*hit->Px());
 483   Float_t  theta = TMath::ATan2(pt, hit->Pz());
 484   Float_t  phi   = TMath::ATan2(hit->Py(), hit->Px());
 485   TMarker3DBox* marker = new  TMarker3DBox(hit->X(), hit->Y(), z,
 486                                            size, size, zsize, theta, phi);
 487   marker->SetLineColor(LookupColor(hit->Edep(), 1));
 488   marker->SetRefObject(hit);
 489   fMarkers->Add(marker);
 490   return kTRUE;
 491 }
 492
 493 //____________________________________________________________________
 494 Bool_t
 495 AliFMDDisplay::ProcessDigit(AliFMDDigit* digit)
 496 {
 497   // Process a digit
 498   if (!digit) { AliError("No digit");   return kFALSE; }
 499
 500   AliFMDParameters* parm = AliFMDParameters::Instance();
 501   UShort_t det           =  digit->Detector();
 502   Char_t   ring          =  digit->Ring();
 503   UShort_t sec           =  digit->Sector();
 504   UShort_t str           =  digit->Strip();
 505   Double_t ped           =  parm->GetPedestal(det,ring, sec, str);
 506   Double_t pedW          =  parm->GetPedestalWidth(det,ring, sec, str);
 507   Double_t threshold     =  ped + fPedestalFactor * pedW;
 508   Float_t  counts        =  digit->Counts();
 509   AliFMDDebug(10, ("FMD%d%c[%2d,%3d] ADC: %d > %d (=%4.2f+%4.2f*%4.2f)",
 510                     digit->Detector(), digit->Ring(), digit->Sector(),
 511                     digit->Strip(), Int_t(counts), Int_t(threshold),
 512                     ped, fPedestalFactor, pedW));
 513   if (fSpec) fSpec->Fill(counts);
 514   if (counts < threshold) return kTRUE;
 515   if (fHits) fHits->Add(digit);
 516   if (fSpecCut) fSpecCut->Fill(counts);
 517
 518   AddMarker(det, ring, sec, str, digit, counts, 1024);
 519   return kTRUE;
 520 }
 521
 522 //____________________________________________________________________
 523 Bool_t
 524 AliFMDDisplay::ProcessRaw(AliFMDDigit* digit)
 525 {
 526   // PRocess raw data
 527   return ProcessDigit(digit);
 528 }
 529
 530 //____________________________________________________________________
 531 Bool_t
 532 AliFMDDisplay::ProcessRecPoint(AliFMDRecPoint* recpoint)
 533 {
 534   // Process reconstructed point
 535   if (!recpoint) { AliError("No recpoint");   return kFALSE; }
 536   if (recpoint->Particles() < fMultCut) return kTRUE;
 537   if (fHits) fHits->Add(recpoint);
 538   AddMarker(recpoint->Detector(), recpoint->Ring(), recpoint->Sector(),
 539             recpoint->Strip(), recpoint, recpoint->Particles(), 20);
 540   return kTRUE;
 541 }
 542
 543 //____________________________________________________________________
 544 Bool_t
 545 AliFMDDisplay::ProcessESD(UShort_t det, Char_t rng, UShort_t sec, UShort_t str,
 546                           Float_t, Float_t mult)
 547 {
 548   Double_t cmult = mult;
 549   if (fSpec) fSpec->Fill(cmult);
 550   if (cmult < fMultCut || cmult == AliESDFMD::kInvalidMult) return kTRUE;
 551   AddMarker(det,rng,sec,str, 0, cmult, 20);
 552   if (fSpecCut) fSpecCut->Fill(cmult);
 553   return kTRUE;
 554 }
 555
 556 //____________________________________________________________________
 557 //
 558 // EOF
 559 //