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