Test macro to read and plot hits, digits and recpoints
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / ITSReadPlotData.C
1 Int_t ITSReadPlotData(char *filename = "galice.root", Int_t evNum = 0) {
2
3         /*********************************************************************
4          *                                                                   *
5          *  Macro used to read hits, digits and recpoints for a module       *
6          *  It draws 3 TH2Fs where stores the 2-D coordinates of these       *
7          *  data for a specified module (for which the macro asks when       *
8          *  it starts, with some checks to avoid wrong detector coords.      *
9          *                                                                   *
10          *  Only a little 'experimental' warning:                            *
11          *  with all the tests I have made, I wasn't able to plot the        *
12          *  digits fo the 5th layer...                                       *
13          *  I skipped this problem with an alert to beware th user, while    *
14          *  in this situation the macro plots only recpoints and hits        *
15          *                                                                   *
16          *  Author: Alberto Pulvirenti                                       *
17          *                                                                   *
18          *********************************************************************/
19
20         
21         extern Int_t GetModuleHits (TObject* its, Int_t ID[0], Float_t*& X, Float_t*& Y, Float_t*& Z, Bool_t*& St);
22         extern Int_t GetModuleRecPoints (TObject *its, Int_t ID[0], Float_t*& X, Float_t*& Z);
23         extern Int_t GetModuleDigits(TObject *its, Int_t ID[0], Int_t dtype, Float_t*& X, Float_t*& Z);
24         extern void  AssignCoords(TArrayI *ID);
25         
26         // First of all, here are put some variable declarations
27         // that are useful in the following part:
28         Int_t nparticles; // number of particles
29         // ITS module coordinates [layer = 1, ladder = 2, det = 3] and absolute ID[0] of module [0]
30         TArrayI ID(4);
31         Int_t nmodules, dtype; // Total number of modules and module type (SSD, SPD, SDD)
32         Float_t *x = 0, *y = 0, *z = 0; // Arrays where to store read coords
33         Bool_t *St = 0; // Status of the track (hits only)
34
35         // It's necessary to load the gAlice shared libs
36         // if they aren't already stored in memory...
37         if (gClassTable->GetID("AliRun") < 0) {
38         gROOT->LoadMacro("loadlibs.C");
39                 loadlibs();
40         }
41   // Anyway, this macro needs to read a gAlice file, so it
42   // clears the gAlice object if there is already one in memory...
43   else {
44                 if(gAlice){
45                         delete gAlice;
46                         gAlice = 0;
47                 }
48         }
49
50         // Now is opened the Root input file containing Geometry, Kine and Hits
51   // by default its name must be "galice.root".
52   // When the file is opened, its contens are shown.
53         TFile *file = (TFile*)gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(filename);
54         if (!file) file = new TFile(filename);
55                 file->ls();
56         
57         // Then, the macro gets the AliRun object from file.
58         // If this object is not present, an error occurs
59         // and the execution is stopped.
60         // Anyway, this operation needs some time,
61         // don't worry about an apparent absence of output and actions...
62         cout << "\nSearching in '" << filename << "' for an AliRun object ... " << flush;
63         gAlice = (AliRun*)file->Get("gAlice");
64         if (gAlice)
65                 cout << "FOUND!" << endl;
66         else {
67                 cout<<"NOT FOUND! The Macro can't continue!" << endl;
68                 return 0;
69         }
70         
71         // Then, the macro selects the event number specified. Default is 0.
72         nparticles = gAlice->GetEvent(evNum);
73         cout << "\nNumber of particles   = " << nparticles << endl;
74         if (!nparticles) {
75                 cout << "With no particles I can't do much... Goodbye!" << endl;
76                 return 0;
77         }
78         
79         // The next step is filling the ITS from the AliRun object.
80         AliITS *ITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
81   ITS->InitModules(-1, nmodules);
82   cout << "Number of ITS modules = " << nmodules << endl;
83         cout << "\nFilling modules (it takes a while, now)..." << flush;
84         ITS->FillModules(0, 0, nmodules, " ", " ");
85   cout << "DONE!" << endl;
86         AliITSgeom *gm = ITS->GetITSgeom();
87         AliITSDetType *det = ITS->DetType(dtype);       
88         AliITSsegmentation *seg = det->GetSegmentationModel();  
89         
90         for(;;) {
91
92     // Input phase.
93     // The macro asks if the user wants to put a detector ID[0]
94     // or prefers to input layer, ladder and detector.
95     for (Int_t i = 0; i < 4; i++) ID[i] = -1;
96     Int_t answ;
97     do {
98            cout << "\nSelection modes:" << endl;
99                 cout << "1) by layer - ladder - detector numbers" << endl;
100         cout << "2) by unique detector ID" << endl;
101            cout << "0) exit macro" << endl;
102                 cout << "\nEnter your choice: ";
103         cin >> answ;
104     } while (answ < 0 || answ > 2);
105     switch (answ) {
106         case 0:
107                 // input = 0 ---> EXIT
108                 return;
109                 break;
110         case 1:
111                 // input = 1 ---> SELECTION BY COORD
112                 do {
113                                         cout << "\nLayer number [1-6, 0 to exit]: ";
114                                         cin >> ID[1];
115                                         if (!ID[1]) return 0;
116                                 } while (ID[1] < 0 || ID[1] > 6);
117                                 
118                                 // Detector type: 0 --> SPD, 1 --> SDD, 2 --> SSD.
119                                 // Layer 1,2 --> 0 / Layer 3,4 --> 1 / Layer 5,6 --> 2
120                                 dtype = ID[1] / 3;
121                                 
122                                 // Once fixed the layer number, the macro calculates the max number
123                                 // for ladder and detector from geometry, and accepts only suitable values.
124                                 do {
125                                         ID[2] = gm->GetNladders(ID[1]);
126                                         cout << "Ladder number [1-" << ID[2] << ", 0 to exit]: ";
127                                         cin >> ID[2];
128                                         if (!ID[2]) return 0;
129                                 } while (ID[2] < 0 || ID[2] > gm->GetNladders(ID[1]));
130                                 do {
131                                         ID[3] = gm->GetNdetectors(ID[1]);
132                                         cout << "Detector number [1-" << ID[3] << ", 0 to exit]: ";
133                                         cin >> ID[3];
134                                         if (!ID[3]) return 0;
135                                 } while (ID[3] < 0 || ID[3] > gm->GetNdetectors(ID[1]));
136                                 break;
137         case 2:
138                 // input = 2 ---> SELECTION BY ID[0]
139                 do {
140                                         ID[0] = gm->GetIndexMax();
141                                         cout << "\n Detector ID number [0-" << ID[0] << ", -1 to exit]: ";
142                                         cin >> ID[0];
143                                         if (ID[0] == -1) return 0;
144                                 } while (ID[0] < 0 || ID[0] > gm->GetIndexMax());
145           break;
146     };
147
148     if (ID[0] == -1)
149                 // If ID[0] = -1 the chioce was by coords, so it's necessary to assign the ID:
150                         ID[0] = gm->GetModuleIndex(ID[1], ID[2], ID[3]);
151                 else {  
152                         // Else we must get the layer, ladder and detector by the ID;
153                         // ...but first we must remember that the ID goest from 0 to NModules - 1!
154                         ID[0]--;
155                         ID[1] = ITS->GetModule(ID[0])->GetLayer();
156                         ID[2] = ITS->GetModule(ID[0])->GetLadder();
157                         ID[3] = ITS->GetModule(ID[0])->GetDet();
158                 }
159                                 
160                 // Defines the histograms inside the `for' cycle, so they are destroyed at the end
161                 // of every read sequqnce, in order to mek another withour segmentation faults
162                 Text_t msg[250], xm = 0.0, ym = 0.0;
163                 switch (dtype) {
164                         case 0: xm = 1.5; zm = 7.0; break;
165                         case 1: xm = 7.5; zm = 8.0; break;
166                         case 2: xm = 7.5; zm = 4.5; break;
167                 }
168                 sprintf(msg, "Module index=%d lay=%d lad=%d det=%d", ID[0], ID[1], ID[2], ID[3]);
169                 TH2F *hhits = new TH2F("hhits", msg, 500, -xm, xm, 500, -zm, zm);     // Histogram of hits
170                 TH2F *hrecs = new TH2F("hrecs", msg, 500, -xm, xm, 500, -zm, zm);     // Histogram of recpoints
171                 TH2F *hdigits = new TH2F("hdigits", msg, 500, -xm, xm, 500, -zm, zm); // Histogram of digits
172                 
173                 cout << endl;
174                 
175                 // Reads hits...
176                 Int_t hits = GetModuleHits(ITS, ID[0], x, y, z, St);
177                 if (!hits) {
178                         cout << "No hits in module!" << endl;
179                         continue;
180                 }
181                 for (Int_t i = 0; i < hits; i++) if (!St[i]) hhits->Fill(x[i], z[i]);
182                 
183                 // Reads recpoints...
184                 Int_t recs = GetModuleRecPoints(ITS, ID[0], x, z);
185                 if (!recs) {
186                         cout << "No recpoints in module!" << endl;
187                         continue;
188                 }
189                 for (Int_t i = 0; i < recs; i++) hrecs->Fill(x[i], z[i]);
190                 
191                 // Reads digits...
192                 Int_t digits = GetModuleDigits(ITS, ID[0], dtype, x, z);
193                 if (!digits) {
194                         cout << "No digits in module!" << endl;
195                         //continue;
196                 }
197                 for (Int_t i = 0; i < digits; i++) hdigits->Fill(x[i], z[i]);
198
199                 // Draws read data...
200                 // HITS -------> red (2) crosses.
201                 // DIGITS -----> green (8) boxes.
202                 // REC-POINTS -> blue (4) St. Andrew's crosses.
203
204                 TCanvas *viewer = new TCanvas("viewer", "Module viewer canvas", 0, 0, 800, 800);
205                 viewer->cd();
206                 
207                 hdigits->SetMarkerStyle(25);
208                 hdigits->SetMarkerColor(8);
209                 hdigits->SetMarkerSize(2);
210                 hdigits->SetStats(kFALSE);
211                 hdigits->SetXTitle("Local X (cm)");
212                 hdigits->SetYTitle("Local Z (cm)");
213                 hdigits->Draw();
214                 
215                 hhits->SetMarkerStyle(5);
216                 hhits->SetMarkerColor(2);
217                 hhits->SetMarkerSize(3);
218                 hhits->SetStats(kFALSE);
219                 hhits->Draw("same");
220         
221                 hrecs->SetMarkerStyle(2);
222                 hrecs->SetMarkerColor(4);
223                 hrecs->SetMarkerSize(3);
224                 hrecs->SetStats(kFALSE);
225                 hrecs->Draw("same");
226                 
227                 TLegend *legend = new TLegend(0.7, 0.8, 0.9, 0.9);
228                 legend->SetMargin(0.2);
229                 legend->AddEntry(hhits, "hits","P");
230                 legend->AddEntry(hrecs, "recpoints","P");
231                 legend->AddEntry(hdigits, "digits","P");
232                 legend->SetTextSizePixels(14);
233                 legend->Draw();
234                 
235                 viewer->Update();
236         }
237         
238         cout << "Done. Goodbye" << endl;
239         return;
240 }
241
242 Int_t GetModuleHits (TObject* its, Int_t ID, Float_t*& X, Float_t*& Y, Float_t*& Z, Bool_t*& St) {      
243         // First of all, the macro selects the specified module,
244         // then gets the array of hits in it and their number.
245         AliITS *ITS = (AliITS*) its;
246         AliITSmodule *module = ITS->GetModule(ID);
247         TObjArray *hits_array = module->GetHits();
248         Int_t hits_num = hits_array->GetEntriesFast();
249         
250         // Now, if this count returns 0, there's nothing to do,
251         // while, if it doesn't, the first thing to do is dimensioning
252         // the coordinate arrays, and then the loop can start.
253         if (!hits_num)
254                 return 0;
255         else {
256                 if (X) delete [] X;     
257                 if (Y) delete [] Y;
258                 if (Z) delete [] Z;
259                 if (St) delete [] St;
260                 X = new Float_t[hits_num];
261                 Y = new Float_t[hits_num];
262                 Z = new Float_t[hits_num];
263                 St = new Int_t[hits_num];
264         }
265
266         for (Int_t j = 0; j < hits_num; j++) {
267                 AliITShit *hit = (AliITShit*) hits_array->At(j);
268                 X[j]  = hit->GetXL();
269                 Y[j]  = hit->GetYL();
270                 Z[j]  = hit->GetZL();
271                 St[j] = hit->StatusEntering();
272         }
273         return hits_num;
274 }
275
276 Int_t GetModuleRecPoints (TObject *its, Int_t ID, Float_t*& X, Float_t*& Z) {
277         
278         // First of all, the macro selects the specified module,
279         // then gets the array of recpoints in it and their number.
280         AliITS *ITS = (AliITS*) its;
281         TTree *TR = gAlice->TreeR();
282         ITS->ResetRecPoints();
283         TR->GetEvent(ID);
284         TClonesArray *recs_array = ITS->RecPoints();
285         Int_t recs_num = recs_array->GetEntries();
286
287         // Now, if this count returns 0, there's nothing to do,
288         // while, if it doesn't, the first thing to do is dimensioning
289         // the coordinate and energy loss arrays, and then the loop can start.
290         if (!recs_num)
291                 return 0;
292         else {
293                 if (X) delete [] X;     
294                 if (Z) delete [] Z;
295                 X = new Float_t[recs_num];
296                 Z = new Float_t[recs_num];
297         }
298         for(Int_t j = 0; j < recs_num; j++) {
299                 AliITSRecPoint *recp = (AliITSRecPoint*)recs_array->At(j);
300            X[j] = recp->GetX();
301                 Z[j] = recp->GetZ();
302         }
303         return recs_num;        
304 }
305
306 Int_t GetModuleDigits(TObject *its, Int_t ID, Int_t dtype, Float_t*& X, Float_t*& Z) {
307
308         // First of all, the macro selects the specified module,
309         // then gets the array of recpoints in it and their number.
310         AliITS *ITS = (AliITS*)its;
311         TTree *TD = gAlice->TreeD();
312         ITS->ResetDigits();
313         TD->GetEvent(ID);
314         TClonesArray *digits_array = ITS->DigitsAddress(dtype);
315         AliITSgeom *gm = ITS->GetITSgeom();     
316         AliITSDetType *det = ITS->DetType(dtype);       
317         AliITSsegmentation *seg = det->GetSegmentationModel();  
318         TArrayI ssdone(5000);  // used to match p and n side digits of strips
319         TArrayI pair(5000);    // as above      
320         Int_t digits_num = digits_array->GetEntries();
321         // Now, if this count returns 0, there's nothing to do,
322         // while, if it doesn't, the first thing to do is dimensioning
323         // the coordinate and energy loss arrays, and then the loop can start.
324
325         if (!digits_num)
326                 return 0;
327         else {
328                 if (X) delete [] X;                     
329                 if (Z) delete [] Z;
330                 X = new Float_t[digits_num];            
331                 Z = new Float_t[digits_num];
332         }
333         
334         // Get the coordinates of the module
335         if (dtype == 2) {
336                 for (Int_t j = 0; j < digits_num; j++) {
337                         ssdone[j] = 0;                  
338                         pair[j] = 0;
339                 }
340         }
341   for (Int_t j = 0; j < digits_num; j++) {
342         cout << j << endl;
343                 digit = (AliITSdigit*)digits_array->UncheckedAt(j);
344                 Int_t iz=digit->fCoord1;  // cell number z
345                 Int_t ix=digit->fCoord2;  // cell number x
346     // Get local coordinates of the element (microns)
347                 if(dtype < 2)
348         seg->GetPadCxz(ix, iz, X[j], Z[j]);
349     else {
350                         // SSD: if iz==0 ---> N side; if iz==1 P side
351       if (ssdone[j] == 0) {
352                                 ssdone[j]=1;
353                                 pair[j]=-1;
354                                 Bool_t pside = (iz == 1);
355                                 Bool_t impaired = kTRUE;
356                                 Int_t pstrip = 0;
357                                 Int_t nstrip = 0;
358                                 if (pside) pstrip = ix; else nstrip = ix;
359                                 for (Int_t k = 0; k < digits_num; k++) {
360                                         if (ssdone[k] == 0 && impaired) {
361                                                 AliITSdigitSSD *sdigit=(AliITSdigitSSD*)digits_array->UncheckedAt(k);
362                                                 if (sdigit->fCoord1 != iz && sdigit->GetTracks()[0] == digit->GetTracks()[0]) {
363                                                         ssdone[k]=2;
364                                                         pair[j]=k;
365                                                         if (pside) nstrip = sdigit->fCoord2; else pstrip = sdigit->fCoord2;
366                                                         impaired=kFALSE;
367                                                 }
368                                         }
369                                 }
370         if (!impaired) seg->GetPadCxz(pstrip, nstrip, X[j], Z[j]);
371                         }
372                 }
373                 if (dtype == 0) {
374                         // !!!THIS CONVERSION TO HIT LRS SHOULD BE REMOVED AS SOON AS THE CODE IS FIXED
375                         X[j] = X[j]-seg->Dx() / 2.0;
376                         Z[j] = Z[j]-seg->Dz() / 2.0;
377                 }
378                 if (dtype != 1) {
379                         X[j] /= 10000.0;
380                         Z[j] /= 10000.0;
381                 }
382         }
383         return digits_num;
384
385