ITS/UPGRADE/AliITSUMatLUT.cxx

   1 #include "AliITSUMatLUT.h"
   2 #include "AliLog.h"
   3 #include "AliTrackerBase.h"
   4 #include <TString.h>
   5 #include <TH1.h>
   6 #include <TMath.h>
   7 #include <TRandom.h>
   8
   9
  10 //___________________________________________________________
  11 AliITSUMatLUT::AliITSUMatLUT()
  12   :fRMin(0)
  13   ,fRMax(0)
  14   ,fDRInv(-1)
  15   ,fDR(0)
  16   ,fNBins(0)
  17 {
  18   // def c-tor
  19   for (int i=kNParTypes;i--;) fData[i]=0;
  20 }
  21
  22 //___________________________________________________________
  23 AliITSUMatLUT::~AliITSUMatLUT()
  24 {
  25   // d-tor
  26   for (int i=kNParTypes;i--;) delete fData[i];
  27 }
  28
  29 //___________________________________________________________
  30 AliITSUMatLUT::AliITSUMatLUT(Double_t rmin,Double_t rmax,Int_t nbin)
  31   :fRMin(rmin)
  32   ,fRMax(rmax)
  33   ,fDRInv(0)
  34   ,fDR(0)
  35   ,fNBins(nbin)
  36 {
  37   //
  38   if (rmin<0 || rmax-rmin<1e-4 || nbin<1) AliFatal(Form("Illegal parameters Rmin:%f Rmax:%f Nbins:%d",rmin,rmax,nbin));
  39   fDRInv = fNBins/(fRMax-fRMin);
  40   fDR    = (fRMax-fRMin)/fNBins;
  41   for (int i=kNParTypes;i--;) {
  42     fData[i] = new Double_t[fNBins];
  43     memset(fData[i],0,fNBins*sizeof(Double_t));
  44   }
  45   //
  46 }
  47
  48 //___________________________________________________________
  49 AliITSUMatLUT::AliITSUMatLUT(const AliITSUMatLUT& src)
  50   :TObject(src)
  51   ,fRMin(src.fRMin)
  52   ,fRMax(src.fRMax)
  53   ,fDRInv(src.fDRInv)
  54   ,fDR(src.fDR)
  55   ,fNBins(src.fNBins)
  56 {
  57   //
  58   for (int i=kNParTypes;i--;) {
  59     if (src.fData[i]) {
  60       fData[i] = new Double_t[fNBins];
  61       memcpy(fData[i],src.fData[i],fNBins*sizeof(Double_t));
  62     }
  63   }
  64   //
  65 }
  66
  67 //___________________________________________________________
  68 AliITSUMatLUT & AliITSUMatLUT::operator=(const AliITSUMatLUT& src)
  69 {
  70   // copy
  71   if (this == &src) return *this;
  72   this->~AliITSUMatLUT();
  73   new(this) AliITSUMatLUT(src);
  74   return *this;
  75   //
  76 }
  77
  78 //___________________________________________________________
  79 void AliITSUMatLUT::FillData(Int_t ntest, Double_t zmin,Double_t zmax)
  80 {
  81   // filla material data
  82   double start[3],stop[3],parStep[7];
  83   if (fNBins<1) AliFatal("Limits are not set");
  84   if (ntest<1 || zmin>zmax) AliFatal(Form("Wrong parameters Ntest:%d Zmin:%f Zmax:%f",ntest,zmin,zmax));
  85   double dr = (fRMax-fRMin)/fNBins;
  86   AliInfo(Form("Building material table for %.3f<R<%.3f %.3f<Z<%.3f in %d bins using %d tracks",fRMin,fRMax,zmin,zmax,fNBins,ntest));
  87   const double kAngEps = 1e-4; // tiny slope to avoid tracks strictly normal to Z axis
  88   double *tmpAcc = new double[fNBins*kNParTypes];
  89   for (int itst=ntest;itst--;) {
  90     double parInt[kNParTypes]={0};
  91     double r   = fRMin;
  92     double phi = gRandom->Rndm()*TMath::Pi()*2;
  93     double cs  = TMath::Cos(phi);
  94     double sn  = TMath::Sin(phi);
  95     double angz = 2*(gRandom->Rndm()-0.5)*kAngEps;
  96     stop[0] = r*cs;
  97     stop[1] = r*sn;
  98     stop[2] = zmin + gRandom->Rndm()*(zmax-zmin);
  99     Bool_t fail = kFALSE;
 100     for (int ir=0;ir<fNBins;ir++) {
 101       r += dr;
 102       for (int i=3;i--;) start[i] = stop[i];
 103       stop[0] = r*cs;
 104       stop[1] = r*sn;
 105       stop[2] += dr*angz; // to avoid tracks normal to axis
 106       AliTrackerBase::MeanMaterialBudget(start,stop, parStep);
 107       if (parStep[1]>999) {fail = kTRUE; printf("fail\n"); break;}
 108       //
 109       parInt[kParX2X0] += parStep[1];
 110       parInt[kParRhoL] += parStep[0]*parStep[4];
 111       //
 112       for (int ip=kNParTypes;ip--;) tmpAcc[ir*kNParTypes+ip] = parInt[ip];
 113     }
 114     if (fail) {itst++; continue;} // propagation failed
 115     for (int ir=0;ir<fNBins;ir++) for (int ip=kNParTypes;ip--;) fData[ip][ir] += tmpAcc[ir*kNParTypes+ip];
 116   }
 117   //
 118   for (int ip=kNParTypes;ip--;) for (int ir=fNBins;ir--;) fData[ip][ir] /= ntest;
 119   delete[] tmpAcc;
 120   //  Print();
 121   //
 122 }
 123
 124 //___________________________________________________________
 125 void AliITSUMatLUT::Print(Option_t*) const
 126 {
 127   // print data
 128   printf("Average material budget in %d bins for %.4f<R<%.4f\n",fNBins,fRMin,fRMax);
 129   printf("  # :  rMin : rMax  \t  X2X0  (  incr  )\t  RhoL  (  incr  )\n");
 130   for (int i=0;i<fNBins;i++) {
 131     double r = fRMin + fDR*i;
 132     printf("%4d:%7.3f:%7.3f\t%.6f(%.6f)\t%.6f(%.6f)\n",i,r,r+fDR,
 133            fData[kParX2X0][i],fData[kParX2X0][i]-(i==0 ? 0:fData[kParX2X0][i-1]),
 134            fData[kParRhoL][i],fData[kParRhoL][i]-(i==0 ? 0:fData[kParRhoL][i-1]));
 135   }
 136
 137 }
 138
 139 //___________________________________________________________
 140 TH1* AliITSUMatLUT::GetHisto(const Option_t* option, const Char_t *name) const
 141 {
 142   // extract data to histo
 143   if (fNBins<1) return 0;
 144   TString nms = name;
 145   if (nms.IsNull()) nms = "matLUT";
 146   TH1F* h = new TH1F(nms.Data(),nms.Data(),fNBins,fRMin,fRMax);
 147   TString opts = option;
 148   opts.ToLower();
 149   Bool_t diff = opts.Contains("d");
 150   Int_t par = opts.Contains("rhol") ? kParRhoL : kParX2X0;
 151   double valPrev = 0;
 152   for (int i=0;i<fNBins;i++) {
 153     double val = fData[par][i] - valPrev;
 154     if (diff) valPrev = fData[par][i];
 155     h->SetBinContent(i+1, val);
 156   }
 157   return h;
 158 }
 159
 160 //___________________________________________________________
 161 Double_t AliITSUMatLUT::GetMatBudget(const Double_t *pnt0, const Double_t *pnt1, Double_t *ret) const
 162 {
 163   // query the mat.budget between 2 points
 164   double r0 = TMath::Sqrt(pnt0[0]*pnt0[0] + pnt0[1]*pnt0[1]);
 165   double r1 = TMath::Sqrt(pnt1[0]*pnt1[0] + pnt1[1]*pnt1[1]);
 166   if (r1<r0) {double t=r1;r1=r0;r0=t;}
 167   double dr = r1-r0;
 168   if (dr<1e-4) {
 169     for (int i=kNParTypes;i--;) ret[i] = 0;
 170     return 0;
 171   }
 172   //
 173   double di = pnt1[0]-pnt0[0];
 174   double dst = di*di;
 175   di = pnt1[1]-pnt0[1];
 176   dst += di*di;
 177   di = pnt1[2]-pnt0[2];
 178   dst += di*di;
 179   dst = TMath::Sqrt(dst);
 180   double dstf = dst/dr;
 181   //
 182   double par0[kNParTypes],par1[kNParTypes];
 183   GetData(r0,par0);
 184   GetData(r1,par1);
 185   for (int i=kNParTypes;i--;) ret[i] = dstf*(par1[i]-par0[i]);
 186   return dst;
 187   //
 188 }
 189
 190 //___________________________________________________________
 191 void AliITSUMatLUT::GetData(Double_t r, Double_t* params) const
 192 {
 193   // get integrated parameters from rMin to r
 194   double binF = (r-fRMin)*fDRInv;
 195   if (binF<0) binF=0;
 196   else if (binF>=fNBins) binF = fNBins-1;
 197   int   bin   = int(binF);
 198   double frac = 1.-(binF-bin);
 199   for (int i=kNParTypes;i--;) {
 200     double prev = bin ? fData[i][bin-1] : 0;
 201     params[i] = fData[i][bin] - frac*(fData[i][bin]-prev);
 202   }
 203   //
 204 }