FMD/AliFMDPattern.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    AliFMDPattern.cxx
  17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
  18     @date    Mon Mar 27 12:39:09 2006
  19     @brief   FMD 2D 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 <iostream>
  33
  34 // #include <TApplication.h>
  35 // #include <TButton.h>
  36 #include <TCanvas.h>
  37 #include <TH2F.h>
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TPad.h>
  40 #include <TRandom.h>
  41 // #include <TSlider.h>
  42 #include <TStyle.h>
  43 // #include <TSystem.h>
  44 #include <TVector2.h>
  45 // #include <TView.h>
  46 #include <TGraph.h>
  47 #include "AliFMDPattern.h"      // ALIFMDDISPLAY_H
  48 #include "AliFMDGeometry.h"     // ALIFMDGEOMETRY_H
  49 //#include "AliFMDParameters.h" // ALIFMDPARAMETERS_H
  50 #include "AliFMDRing.h"
  51 // #include "AliFMDDetector.h"
  52 #include "AliFMDHit.h"
  53 #include "AliMultiplicity.h"
  54 #include "AliESDEvent.h"
  55 #include "AliESDVertex.h"
  56 // #include <AliLog.h>
  57 #include "AliFMDDebug.h" // Better debug macros
  58 // #include "AliPhysicsSelection.h"
  59 class AliFMDDetector;
  60
  61 //____________________________________________________________________
  62 ClassImp(AliFMDPattern)
  63 #if 0
  64   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
  65 #endif
  66
  67 //____________________________________________________________________
  68 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::AliFMDPatternDetector(UShort_t id)
  69   : fId(id),
  70     fCounts(0),
  71     fGraphs(0),
  72     fFrame(0),
  73     fInners(10),
  74     fOuters(id == 1 ? 0 : 20)
  75 {
  76   // CTOR
  77   //
  78   // Parameters:
  79   //
  80   //   ID       Identifier
  81 }
  82
  83 //____________________________________________________________________
  84 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::~AliFMDPatternDetector()
  85 {
  86   // DTOR
  87   // Destructor -
  88   // deletes mother frame
  89   if (fFrame) delete fFrame;
  90 }
  91
  92 //____________________________________________________________________
  93 void
  94 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::DrawShape(const TObjArray& a)
  95 {
  96   // Draw all shapes.
  97   //
  98   // Paramters
  99   //
 100   //    a       Array of shapes
 101   //
 102   TIter next(&a);
 103   TGraph* g = 0;
 104   while ((g = static_cast<TGraph*>(next()))) {
 105     g->DrawClone("f same");
 106     g->DrawClone("l same");
 107   }
 108 }
 109
 110 //____________________________________________________________________
 111 void
 112 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::CopyShapes(const TObjArray& src,
 113                                                  TObjArray& dest,
 114                                                  Double_t ang,
 115                                                  Double_t fx,
 116                                                  Double_t fy)
 117 {
 118   //
 119   // Copy shapes
 120   //
 121   // Parameters:
 122   //    input  Source
 123   //    own    Ours
 124   //    ang    Angle
 125   //    fx     Factor x
 126   //    fy     Factor y
 127   //
 128   TIter     next(&src);
 129   TGraph*   g = 0;
 130   while ((g = static_cast<TGraph*>(next()))) {
 131     TGraph* gg = new TGraph(*g);
 132     Double_t* x  = gg->GetX();
 133     Double_t* y  = gg->GetY();
 134     for (Int_t i = 0; i < gg->GetN(); i++) {
 135       Float_t xx = x[i] * TMath::Cos(ang) - y[i] * TMath::Sin(ang);
 136       Float_t yy = x[i] * TMath::Sin(ang) + y[i] * TMath::Cos(ang);
 137       gg->SetPoint(i, fx * xx, fy * yy);
 138     }
 139     gg->SetFillStyle(g->GetFillStyle());
 140     gg->SetFillColor(g->GetFillColor());
 141     gg->SetLineStyle(g->GetLineStyle());
 142     gg->SetLineColor(g->GetLineColor());
 143     gg->SetLineWidth(g->GetLineWidth());
 144     gg->SetMarkerStyle(g->GetMarkerStyle());
 145     gg->SetMarkerColor(g->GetMarkerColor());
 146     gg->SetMarkerSize(g->GetMarkerSize());
 147     TString name(g->GetName());
 148     name.ReplaceAll("X", Form("%d",fId));
 149     gg->SetName(name.Data());
 150     TString title(g->GetTitle());
 151     title.ReplaceAll("X", Form("%d",fId));
 152     gg->SetTitle(title.Data());
 153     dest.Add(gg);
 154   }
 155   dest.SetOwner();
 156 }
 157
 158 //____________________________________________________________________
 159 void
 160 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::Begin(Int_t      nlevel,
 161                                             Double_t   r,
 162                                             TObjArray& inners,
 163                                             TObjArray& outers)
 164 {
 165   // Start of a run.
 166   //
 167   // Parameters
 168   //
 169   //    nlevel          Number of levels
 170   //    r               Radius
 171   //    inners          Array of inner shapes
 172   //    outers          Array of outer shapes
 173   //
 174
 175   // To make code-checker shut up
 176   TStyle* style = gStyle;
 177   if (nlevel < 1) nlevel = style->GetNumberOfColors();
 178   fCounts.Set(nlevel);
 179   Double_t rr = 1.05 * r;
 180   if (!fFrame) {
 181     // The code-checker thinks this is not using the declaration of
 182     // TH2F - what a morron!
 183     fFrame = new TH2F(Form("fmd%dFrame", fId), Form("FMD%d", fId),
 184                       100, -rr, rr, 100, -rr, rr);
 185     fFrame->SetStats(kFALSE);
 186     fFrame->Draw();
 187   }
 188   Double_t ang = (fId == 1 ? -TMath::Pi() / 2 : 0);
 189   Double_t fx  = (fId == 3 ? -1               : 1); // Flip around Y
 190   Double_t fy  = (fId == 1 ?  1               : 1); // Flip around X
 191
 192   CopyShapes(inners, fInners, ang, fx, fy);
 193   DrawShape(fInners);
 194   if (fId != 1) {
 195     CopyShapes(outers, fOuters, ang, fx, fy);
 196     DrawShape(fOuters);
 197   }
 198
 199   for (Int_t i = 0; i < nlevel; i++) {
 200     TGraph* g = new TGraph;
 201     Int_t idx = Int_t(Float_t(i) / nlevel * style->GetNumberOfColors());
 202     Int_t col = style->GetColorPalette(idx);
 203     g->SetName(Form("FMD%d_L%02d", fId, i));
 204     g->SetMarkerColor(col);
 205     g->SetLineColor(col);
 206     g->SetFillColor(col);
 207     g->SetMarkerSize(i * .2 + .2);
 208     g->SetMarkerStyle(2);
 209     g->SetEditable(kFALSE);
 210     g->Draw("same p");
 211     fGraphs.AddAtAndExpand(g, i);
 212   }
 213   // TIter   next(&fGraphs);
 214 }
 215
 216 //____________________________________________________________________
 217 void
 218 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::Clear()
 219 {
 220   // Clear this display.
 221   // Simply reset counters to zero.
 222   // Avoid deleting memory.
 223   fCounts.Reset(0);
 224 }
 225
 226 //____________________________________________________________________
 227 void
 228 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::End()
 229 {
 230   // Called when displaying the data.
 231   // Simply resets number of points at each level to
 232   // the seen number of hits at that level.
 233   // Avoid deleting memory.
 234
 235
 236   TIter   next(&fGraphs);
 237   TGraph* g = 0;
 238   Int_t   i = 0;
 239   while ((g = static_cast<TGraph*>(next()))) {
 240     Int_t cnt = fCounts[i++];
 241     if (cnt > 0) {
 242       g->Set(cnt);
 243       g->SetMarkerSize(i * .2 + .2);
 244     }
 245     else {
 246       g->SetPoint(0,0,0);
 247       g->SetMarkerSize(0);
 248     }
 249   }
 250
 251 }
 252 //____________________________________________________________________
 253 void
 254 AliFMDPattern::AliFMDPatternDetector::AddMarker(Double_t x,
 255                                                 Double_t y,
 256                                                 Float_t  s,
 257                                                 Float_t  max)
 258 {
 259   // Add a marker at (X,Y,Z).  The marker color and size is chosen
 260   // relative to the MAX argument.
 261   //
 262   // Parameters
 263   //
 264   //    X,Y,Z           Coordiantes
 265   //    MAX             Maximum value.
 266   //
 267   // Sigh, for some odd reason, the code-checker does not recognise
 268   // this a usage of the TMath namespace declaration! Idiot
 269   //
 270   Int_t i = TMath::Min(Int_t(fCounts.fN * s / max),
 271                        Int_t(fGraphs.GetEntries()-1));
 272   if (i < 0 || i >= fCounts.fN) {
 273     std::cerr << "Graph index " << i << " out of bounds [0,"
 274               << fCounts.fN << ") - "
 275               << fCounts.fN << " * " << s << " / " << max << std::endl;
 276     return;
 277   }
 278   TGraph* g = static_cast<TGraph*>(fGraphs.At(i));
 279   if (!g) return;
 280   g->SetPoint(fCounts[i]++, x, y);
 281 }
 282
 283
 284 //____________________________________________________________________
 285 AliFMDPattern::AliFMDPattern(const char* gAliceFile)
 286   : AliFMDDisplay(kTRUE, gAliceFile),
 287     fInners(0),
 288     fOuters(0),
 289     fInnerMax(0),
 290     fOuterMax(0),
 291     fFMD1Pad(0),
 292     fFMD1(1),
 293     fFMD2Pad(0),
 294     fFMD2(2),
 295     fFMD3Pad(0),
 296     fFMD3(3),
 297     fSummary(0),
 298     fEvent(.1, .8, "Event #"),
 299     fFMD1Sum(.2, .7, "# in FMD1: "),
 300     fFMD2Sum(.2, .6, "# in FMD2: "),
 301     fFMD3Sum(.2, .5, "# in FMD3: "),
 302     fLine(.15, .47, .85, .47),
 303     fTotal(.2, .35, "Total:   "),
 304     fFMD1Area(0),
 305     fFMD2Area(0),
 306     fFMD3Area(0)// ,fPhysicsSelection(0)
 307 {
 308   // Constructor.
 309   //
 310   // Parameters
 311   //
 312   //   gAliceFile       The galice.root file to use - if any.
 313   //
 314
 315   SetName("AliFMDPattern");
 316   SetName("2D display of FMD data");
 317   // fPhysicsSelection = new AliPhysicsSelection();
 318   // RemoveLoad(kGeometry);
 319   fEvent.SetBit(TLatex::kTextNDC);
 320   fFMD1Sum.SetBit(TLatex::kTextNDC);
 321   fFMD2Sum.SetBit(TLatex::kTextNDC);
 322   fFMD3Sum.SetBit(TLatex::kTextNDC);
 323   fLine.SetBit(TLine::kLineNDC);
 324   fTotal.SetBit(TLatex::kTextNDC);
 325 }
 326
 327 //____________________________________________________________________
 328 AliFMDPattern::~AliFMDPattern()
 329 {
 330   // DTOR
 331   // Free all allocated shapes.
 332   // note, that most members are real objects, so we do not need to
 333   // deal with them here.
 334   fInners.Delete();
 335   fOuters.Delete();
 336 }
 337
 338
 339 //____________________________________________________________________
 340 Bool_t
 341 AliFMDPattern::Init()
 342 {
 343   // Initialize.  Get transforms and such,
 344   if (!AliFMDInput::Init()) return kFALSE;
 345   AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
 346   if (!geom) return kFALSE;
 347   geom->Init();
 348   geom->InitTransformations();
 349
 350   fFMD1Area = 0;
 351   fFMD2Area = 0;
 352   fFMD3Area = 0;
 353
 354   Double_t innerArea = 0;
 355   Double_t outerArea = 0;
 356
 357   Char_t rs[] = { 'I' , 'O', '\0' };
 358   Char_t *r   = rs;
 359   do {
 360     AliFMDRing* ring = geom->GetRing(*r);
 361     if (!ring) continue;
 362
 363     Double_t rl   = ring->GetMinR();
 364     Double_t rh   = ring->GetMaxR();
 365     Double_t area = rh * rh * TMath::Pi() - rl * rl * TMath::Pi();
 366     if (*r == 'I') innerArea = area;
 367     else           outerArea = area;
 368
 369
 370     const TObjArray& vs = ring->GetVerticies();
 371     TObjArray&       gs = (*r == 'I' ? fInners   : fOuters);
 372     Float_t&         mr = (*r == 'I' ? fInnerMax : fOuterMax);
 373     Int_t            nm = ring->GetNModules();
 374     AliFMDDebug(1, ("Making %d modules for %c", nm, *r));
 375     for (Int_t m = 0; m < nm; m++) {
 376       Int_t          nv = 6; // vs.GetEntries();
 377       Double_t       a  = TMath::Pi() / 180 * (m * 2 + 1) * ring->GetTheta();
 378       TGraph*        g  = new TGraph(nv+1);
 379       Double_t       x0 = 0, y0 = 0;
 380       gs.AddAtAndExpand(g, m);
 381       for (Int_t c = 1; c < 4; c++) {
 382         TVector2* v = static_cast<TVector2*>(vs.At(c));
 383         mr          = TMath::Max(mr, Float_t(v->Mod()));
 384         TVector2  w(v->Rotate(a));
 385         if (c == 1) { x0 = w.X(); y0 = w.Y(); }
 386         g->SetPoint(c-1, w.X(), w.Y());
 387       }
 388       for (Int_t c = 3; c > 0; c--) {
 389         TVector2* v = static_cast<TVector2*>(vs.At(c));
 390         TVector2  u(-v->X(), v->Y());
 391         mr          = TMath::Max(mr, Float_t(u.Mod()));
 392         TVector2  w(u.Rotate(a));
 393         g->SetPoint(3+(3-c), w.X(), w.Y());
 394       }
 395       g->SetName(Form("FMDX%c_%02d%02d", *r, 2*m,2*m+1));
 396       g->SetTitle(Form("FMDX%c, sectors %d and %d", *r, 2*m,2*m+1));
 397       g->SetPoint(nv, x0, y0);
 398       g->SetFillColor((*rs == 'I' ?
 399                        (m % 2 == 0 ? 18 : 17) :
 400                        (m % 2 == 0 ? 20 : 23)));
 401       g->SetFillStyle(3001);
 402       g->SetLineColor(1);
 403       g->SetLineWidth(1);
 404       g->SetLineStyle(2);
 405     }
 406   } while (*(++r));
 407
 408   fFMD1Area = innerArea;
 409   fFMD2Area = innerArea + outerArea;
 410   fFMD3Area = innerArea + outerArea;
 411
 412   return kTRUE;
 413 }
 414
 415 //____________________________________________________________________
 416 Bool_t
 417 AliFMDPattern::Begin(Int_t event)
 418 {
 419   // Called at the begining of an event.
 420   //
 421   // Parameters
 422   //
 423   //    EVENT           The event number
 424   //
 425   MakeAux();
 426   if (!fCanvas) {
 427     const char* which[] = { "Continue", "Start", "Pause", "Redisplay", 0 };
 428     MakeCanvas(which);
 429
 430     AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
 431     // AliFMDDetector* det;
 432     if ((/* det = */ geom->GetDetector(1))) {
 433       fPad->cd();
 434       fFMD1Pad = new TPad("FMD1", "FMD1", 0.0, 0.50, 0.5, 1.0, 0, 0);
 435       fFMD1Pad->Draw();
 436       fFMD1Pad->cd();
 437       fFMD1.Begin(-1, fInnerMax, fInners, fOuters);
 438     }
 439     if ((/* det = */ geom->GetDetector(2))) {
 440       fPad->cd();
 441       fFMD2Pad = new TPad("FMD2", "FMD2", 0.5, 0.50, 1.0, 1.0, 0, 0);
 442       fFMD2Pad->Draw();
 443       fFMD2Pad->cd();
 444       fFMD2.Begin(-1, fOuterMax, fInners, fOuters);
 445     }
 446     if ((/* det = */ geom->GetDetector(3))) {
 447       fPad->cd();
 448       fFMD3Pad = new TPad("FMD3", "FMD3", 0.0, 0.0, .5, .5, 0, 0);
 449       fFMD3Pad->Draw();
 450       fFMD3Pad->cd();
 451       fFMD3.Begin(-1, fOuterMax, fInners, fOuters);
 452     }
 453     fPad->cd();
 454     fSummary = new TPad("display", "Display", 0.5, 0.0, 1.0, 0.5, 0, 0);
 455     fSummary->Draw();
 456     fSummary->cd();
 457     fEvent.Draw();
 458     fFMD1Sum.Draw();
 459     fFMD2Sum.Draw();
 460     fFMD3Sum.Draw();
 461     fLine.Draw();
 462     fTotal.Draw();
 463   }
 464   fEvent.SetTitle(Form("Event # %6d", event));
 465
 466   fCanvas->Modified();
 467   fCanvas->Update();
 468   fCanvas->cd();
 469   fFMD1.Clear();
 470   fFMD2.Clear();
 471   fFMD3.Clear();
 472
 473 #if 0
 474   TString triggers = fESDEvent->GetFiredTriggerClasses();
 475   const AliESDVertex* vertex = fESDEvent->GetPrimaryVertexSPD();
 476   Double_t vertexXYZ[3];
 477   vertex->GetXYZ(vertexXYZ);
 478   const AliMultiplicity* mult = fESDEvent->GetMultiplicity();
 479   Int_t nTrackLets = mult->GetNumberOfTracklets();
 480   std::cout<<triggers.Data()<<"  "<<fPhysicsSelection->IsCollisionCandidate(fESDEvent)<<"    "<<nTrackLets<<"   "<<vertexXYZ[0]<<"   "<<vertexXYZ[1]<<"   "<<vertexXYZ[2]<<std::endl;
 481 #endif
 482
 483   return AliFMDInput::Begin(event);
 484 }
 485
 486 //____________________________________________________________________
 487 void
 488 AliFMDPattern::Redisplay()
 489 {
 490   // Redraw the displayu
 491   fFMD1.Clear();
 492   fFMD2.Clear();
 493   fFMD3.Clear();
 494   AliFMDDisplay::Redisplay();
 495 }
 496
 497 //____________________________________________________________________
 498 void
 499 AliFMDPattern::AtEnd()
 500 {
 501   // Called at the end of an event.
 502   DrawAux();
 503
 504   Int_t total = 0;
 505
 506   fFMD1.End();
 507   fFMD1Pad->Modified();
 508   fFMD1Sum.SetTitle(Form("# hits in FMD1: %5d   (%4.2f /cm^{2})",
 509                          fFMD1.Total(), fFMD1.Total()/fFMD1Area));
 510   total += fFMD1.Total();
 511
 512   fFMD2.End();
 513   fFMD2Pad->Modified();
 514   fFMD2Sum.SetTitle(Form("# hits in FMD2: %5d   (%4.2f /cm^{2})",
 515                          fFMD2.Total(), fFMD2.Total()/fFMD2Area));
 516   total += fFMD2.Total();
 517
 518   fFMD3.End();
 519   fFMD3Pad->Modified();
 520   fFMD3Sum.SetTitle(Form("# hits in FMD3: %5d   (%4.2f /cm^{2})",
 521                          fFMD3.Total(), fFMD3.Total()/fFMD3Area));
 522   total += fFMD3.Total();
 523
 524   fTotal.SetTitle(Form("Total:    %5d/51200 (%3d%%)",
 525                       total, Int_t(100. / 51200 * total)));
 526   fSummary->Modified();
 527   fCanvas->Modified();
 528   fCanvas->Update();
 529   fCanvas->cd();
 530 }
 531
 532 //____________________________________________________________________
 533 Bool_t
 534 AliFMDPattern::ProcessHit(AliFMDHit* hit, TParticle*)
 535 {
 536   // Process a hit.
 537   //
 538   // Parameters
 539   //
 540   //    HIT             The hit to process.
 541   //
 542   // The TParticle argument is never used.
 543   static const Float_t rMin  = fgkEdepRange.fLow;
 544   static const Float_t rMax  = fgkEdepRange.fHigh;
 545
 546   if (!hit) { AliError("No hit");   return kFALSE; }
 547   // if (!p)   { AliError("No track"); return kFALSE; }
 548   Float_t  edep  = hit->Edep();
 549
 550   if (fHits)                        fHits->Add(hit);
 551   if (fSpec)                        fSpec->Fill(edep);
 552   if (InsideCut(edep, rMin, rMax) && fSpecCut) fSpecCut->Fill(edep);
 553
 554   switch (hit->Detector()) {
 555   case 1: fFMD1.AddMarker(hit->X(), hit->Y(), hit->Edep(), rMax); break;
 556   case 2: fFMD2.AddMarker(hit->X(), hit->Y(), hit->Edep(), rMax); break;
 557   case 3: fFMD3.AddMarker(hit->X(), hit->Y(), hit->Edep(), rMax); break;
 558   }
 559   return kTRUE;
 560 }
 561
 562
 563 //____________________________________________________________________
 564 void
 565 AliFMDPattern::AddMarker(UShort_t det, Char_t rng,
 566                          UShort_t sec, UShort_t str,
 567                          TObject*, Float_t s, Float_t /*min*/, Float_t max)
 568 {
 569   // Add a marker to the display
 570   //
 571   //    det     Detector
 572   //    rng     Ring
 573   //    sec     Sector
 574   //    str     Strip
 575   //    o       Object to refer to
 576   //    s       Signal
 577   //    max     Maximum of signal
 578   //
 579   AliFMDPatternDetector* d = 0;
 580   switch (det) {
 581   case 1: d = &fFMD1; break;
 582   case 2: d = &fFMD2; break;
 583   case 3: d = &fFMD3; break;
 584   }
 585   if (!d) return;
 586   AliFMDGeometry*   geom = AliFMDGeometry::Instance();
 587   Double_t x, y, z;
 588   geom->Detector2XYZ(det, rng, sec, str, x, y, z);
 589   // Make code-checker shut the f**k up
 590   TRandom* rand = gRandom;
 591   if (false) {
 592     AliFMDRing* r  = geom->GetRing(rng);
 593     Double_t    t  = .9 * r->GetTheta() / 2;
 594     Double_t    a  = rand->Uniform(-t,t) * TMath::Pi() / 180;
 595     Double_t    x1 = x * TMath::Cos(a) - y * TMath::Sin(a);
 596     Double_t    y1 = x * TMath::Sin(a) + y * TMath::Cos(a);
 597     x = x1;
 598     y = y1;
 599   }
 600   d->AddMarker(x, y, s, max);
 601 }
 602
 603 //____________________________________________________________________
 604 //
 605 // EOF
 606 //