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