Various small fixes
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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   TGraph* g = static_cast<TGraph*>(fGraphs.At(i));
256   if (!g) return;
257   g->SetPoint(fCounts[i]++, x, y);
258 }
259
260
261 //____________________________________________________________________
262 AliFMDPattern::AliFMDPattern(const char* gAliceFile)
263   : AliFMDDisplay(kTRUE, gAliceFile),
264     fInners(0), 
265     fOuters(0),
266     fInnerMax(0), 
267     fOuterMax(0),
268     fFMD1Pad(0),
269     fFMD1(1),
270     fFMD2Pad(0),
271     fFMD2(2),
272     fFMD3Pad(0),
273     fFMD3(3),
274     fSummary(0),
275     fEvent(.1, .8, "Event #"),
276     fFMD1Sum(.2, .7, "# in FMD1: "),
277     fFMD2Sum(.2, .6, "# in FMD2: "),
278     fFMD3Sum(.2, .5, "# in FMD3: "),
279     fLine(.15, .47, .85, .47),
280     fTotal(.2, .35, "Total:   ")
281 {
282   // Constructor. 
283   // 
284   // Parameters 
285   // 
286   //   gAliceFile       The galice.root file to use - if any. 
287   // 
288
289   SetName("AliFMDPattern");
290   SetName("2D display of FMD data");
291   
292   // RemoveLoad(kGeometry);
293   fEvent.SetBit(TLatex::kTextNDC);
294   fFMD1Sum.SetBit(TLatex::kTextNDC);
295   fFMD2Sum.SetBit(TLatex::kTextNDC);
296   fFMD3Sum.SetBit(TLatex::kTextNDC);
297   fLine.SetBit(TLine::kLineNDC);
298   fTotal.SetBit(TLatex::kTextNDC);
299 }
300
301 //____________________________________________________________________
302 AliFMDPattern::~AliFMDPattern()
303 {
304   // DTOR 
305   // Free all allocated shapes. 
306   // note, that most members are real objects, so we do not need to
307   // deal with them here. 
308   fInners.Delete();
309   fOuters.Delete();
310 }
311
312     
313 //____________________________________________________________________
314 Bool_t 
315 AliFMDPattern::Init()
316 {
317   // Initialize.  Get transforms and such, 
318   if (!AliFMDInput::Init()) return kFALSE;
319   AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
320   if (!geom) return kFALSE;
321   geom->Init();
322   geom->InitTransformations();
323   
324   Char_t rs[] = { 'I' , 'O', '\0' };
325   Char_t *r   = rs;
326   do {
327     AliFMDRing* ring = geom->GetRing(*r);
328     if (!ring) continue;
329     const TObjArray& vs = ring->GetVerticies();
330     TObjArray&       gs = (*r == 'I' ? fInners   : fOuters);
331     Float_t&         mr = (*r == 'I' ? fInnerMax : fOuterMax);
332     Int_t            nm = ring->GetNModules();
333     AliFMDDebug(1, ("Making %d modules for %c", nm, *r));
334     for (Int_t m = 0; m < nm; m++) {
335       Int_t          nv = 6; // vs.GetEntries();
336       Double_t       a  = TMath::Pi() / 180 * (m * 2 + 1) * ring->GetTheta();
337       TGraph*        g  = new TGraph(nv+1);
338       Double_t       x0 = 0, y0 = 0;
339       gs.AddAtAndExpand(g, m);
340       for (Int_t c = 1; c < 4; c++) {
341         TVector2* v = static_cast<TVector2*>(vs.At(c));
342         mr          = TMath::Max(mr, Float_t(v->Mod()));
343         TVector2  w(v->Rotate(a));
344         if (c == 1) { x0 = w.X(); y0 = w.Y(); }
345         g->SetPoint(c-1, w.X(), w.Y());
346       }
347       for (Int_t c = 3; c > 0; c--) {
348         TVector2* v = static_cast<TVector2*>(vs.At(c));
349         TVector2  u(-v->X(), v->Y());
350         mr          = TMath::Max(mr, Float_t(u.Mod()));
351         TVector2  w(u.Rotate(a));
352         g->SetPoint(3+(3-c), w.X(), w.Y());
353       }
354       g->SetName(Form("FMDX%c_%02d%02d", *r, 2*m,2*m+1));
355       g->SetTitle(Form("FMDX%c, sectors %d and %d", *r, 2*m,2*m+1));
356       g->SetPoint(nv, x0, y0);
357       g->SetFillColor((*rs == 'I' ? 
358                        (m % 2 == 0 ? 18 : 17) :
359                        (m % 2 == 0 ? 20 : 23)));
360       g->SetFillStyle(3001);
361       g->SetLineColor(1);
362       g->SetLineWidth(1);
363       g->SetLineStyle(2);
364     }
365   } while (*(++r));
366     
367   return kTRUE;
368 }
369
370 //____________________________________________________________________
371 Bool_t 
372 AliFMDPattern::Begin(Int_t event) 
373 {
374   // Called at the begining of an event. 
375   // 
376   // Parameters 
377   //
378   //    EVENT           The event number 
379   // 
380   MakeAux();
381   if (!fCanvas) {
382     const char* which[] = { "Continue", "Start", "Pause", "Redisplay", 0 };
383     MakeCanvas(which);
384     
385     AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
386     // AliFMDDetector* det;
387     if ((/* det = */ geom->GetDetector(1))) {
388       fPad->cd();
389       fFMD1Pad = new TPad("FMD1", "FMD1", 0.0, 0.50, 0.5, 1.0, 0, 0);
390       fFMD1Pad->Draw();
391       fFMD1Pad->cd();
392       fFMD1.Begin(-1, fInnerMax, fInners, fOuters);
393     }
394     if ((/* det = */ geom->GetDetector(2))) {
395       fPad->cd();
396       fFMD2Pad = new TPad("FMD2", "FMD2", 0.5, 0.50, 1.0, 1.0, 0, 0);
397       fFMD2Pad->Draw();
398       fFMD2Pad->cd();
399       fFMD2.Begin(-1, fOuterMax, fInners, fOuters);
400     }
401     if ((/* det = */ geom->GetDetector(3))) {
402       fPad->cd();
403       fFMD3Pad = new TPad("FMD3", "FMD3", 0.0, 0.0, .5, .5, 0, 0);
404       fFMD3Pad->Draw();
405       fFMD3Pad->cd();
406       fFMD3.Begin(-1, fOuterMax, fInners, fOuters);
407     }
408     fPad->cd();
409     fSummary = new TPad("display", "Display", 0.5, 0.0, 1.0, 0.5, 0, 0);
410     fSummary->Draw();
411     fSummary->cd();
412     fEvent.Draw();
413     fFMD1Sum.Draw();
414     fFMD2Sum.Draw();
415     fFMD3Sum.Draw();
416     fLine.Draw();
417     fTotal.Draw();
418   }
419   fEvent.SetTitle(Form("Event # %6d", event));
420
421   fCanvas->Modified();
422   fCanvas->Update();
423   fCanvas->cd();
424   fFMD1.Clear();
425   fFMD2.Clear();
426   fFMD3.Clear();
427   return AliFMDInput::Begin(event);
428 }
429
430 //____________________________________________________________________
431 void
432 AliFMDPattern::Redisplay()
433 {
434   // Redraw the displayu 
435   fFMD1.Clear();
436   fFMD2.Clear();
437   fFMD3.Clear();
438   AliFMDDisplay::Redisplay();
439 }
440
441 //____________________________________________________________________
442 void
443 AliFMDPattern::AtEnd()
444 {
445   // Called at the end of an event. 
446   DrawAux();
447   
448   Int_t total = 0;
449   
450   fFMD1.End();
451   fFMD1Pad->Modified();
452   fFMD1Sum.SetTitle(Form("# hits in FMD1: %5d", fFMD1.Total()));
453   total += fFMD1.Total();
454
455   fFMD2.End();
456   fFMD2Pad->Modified();
457   fFMD2Sum.SetTitle(Form("# hits in FMD2: %5d", fFMD2.Total()));
458   total += fFMD2.Total();
459
460   fFMD3.End();
461   fFMD3Pad->Modified();
462   fFMD3Sum.SetTitle(Form("# hits in FMD3: %5d", fFMD3.Total()));
463   total += fFMD3.Total();
464
465   fTotal.SetTitle(Form("Total:    %5d/51200 (%3d%%)", 
466                       total, Int_t(100. / 51200 * total)));
467   fSummary->Modified();
468   fCanvas->Modified();
469   fCanvas->Update();
470   fCanvas->cd();
471 }
472
473 //____________________________________________________________________
474 Bool_t 
475 AliFMDPattern::ProcessHit(AliFMDHit* hit, TParticle*) 
476 {
477   // Process a hit. 
478   // 
479   // Parameters 
480   // 
481   //    HIT             The hit to process. 
482   // 
483   // The TParticle argument is never used. 
484   static const Float_t rMin  = fgkEdepRange.fLow;
485   static const Float_t rMax  = fgkEdepRange.fHigh;
486
487   if (!hit) { AliError("No hit");   return kFALSE; }
488   // if (!p)   { AliError("No track"); return kFALSE; }
489   Float_t  edep  = hit->Edep();
490
491   if (fHits)                        fHits->Add(hit);
492   if (fSpec)                        fSpec->Fill(edep);
493   if (InsideCut(edep, rMin, rMax) && fSpecCut) fSpecCut->Fill(edep);
494
495   switch (hit->Detector()) {
496   case 1: fFMD1.AddMarker(hit->X(), hit->Y(), hit->Edep(), rMax); break;
497   case 2: fFMD2.AddMarker(hit->X(), hit->Y(), hit->Edep(), rMax); break;
498   case 3: fFMD3.AddMarker(hit->X(), hit->Y(), hit->Edep(), rMax); break;
499   }
500   return kTRUE;
501 }
502
503
504 //____________________________________________________________________
505 void
506 AliFMDPattern::AddMarker(UShort_t det, Char_t rng, 
507                          UShort_t sec, UShort_t str,
508                          TObject*, Float_t s, Float_t /*min*/, Float_t max)
509 {
510   // Add a marker to the display
511   //
512   //    det     Detector
513   //    rng     Ring
514   //    sec     Sector 
515   //    str     Strip
516   //    o       Object to refer to
517   //    s       Signal 
518   //    max     Maximum of signal 
519   //
520   AliFMDPatternDetector* d = 0;
521   switch (det) {
522   case 1: d = &fFMD1; break;
523   case 2: d = &fFMD2; break;
524   case 3: d = &fFMD3; break;
525   }
526   if (!d) return;
527   AliFMDGeometry*   geom = AliFMDGeometry::Instance();
528   Double_t x, y, z;
529   geom->Detector2XYZ(det, rng, sec, str, x, y, z);
530   // Make code-checker shut the f**k up 
531   TRandom* rand = gRandom;
532   if (false) {
533     AliFMDRing* r  = geom->GetRing(rng);
534     Double_t    t  = .9 * r->GetTheta() / 2;
535     Double_t    a  = rand->Uniform(-t,t) * TMath::Pi() / 180;
536     Double_t    x1 = x * TMath::Cos(a) - y * TMath::Sin(a);
537     Double_t    y1 = x * TMath::Sin(a) + y * TMath::Cos(a);
538     x = x1;
539     y = y1;
540   }
541   d->AddMarker(x, y, s, max);
542 }
543
544 //____________________________________________________________________
545 //
546 // EOF
547 //