MUON/AliMUONSegmentationV01.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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
  16 /* $Id$ */
  17
  18 /////////////////////////////////////////////////////
  19 //  Segmentation and Response classes version 01   //
  20 /////////////////////////////////////////////////////
  21
  22 #include <TBox.h>
  23 #include <TTUBE.h>
  24 #include <TBRIK.h>
  25 #include <TNode.h>
  26 #include <TGeometry.h>
  27 #include <TF1.h>
  28 #include <TObjArray.h>
  29 #include <Riostream.h>
  30
  31 #include "AliMUONSegmentationV01.h"
  32 #include "AliMUON.h"
  33 #include "AliMUONChamber.h"
  34 #include "AliRun.h"
  35
  36
  37
  38 //___________________________________________
  39 ClassImp(AliMUONSegmentationV01)
  40
  41 AliMUONSegmentationV01::AliMUONSegmentationV01(const AliMUONSegmentationV01& segmentation)
  42 {
  43 // Dummy copy constructor
  44 }
  45
  46 AliMUONSegmentationV01::AliMUONSegmentationV01()
  47 {
  48 // Default constructor
  49     fRSec = 0;
  50     fNDiv = 0;
  51     fDpxD = 0;
  52     fCorrA = 0;
  53 }
  54
  55 AliMUONSegmentationV01::AliMUONSegmentationV01(Int_t nsec)
  56 {
  57 //  Non default constructor
  58
  59     fNsec = nsec;
  60     fRSec = new TArrayF(fNsec);
  61     fNDiv = new TArrayI(fNsec);
  62     fDpxD = new TArrayF(fNsec);
  63
  64
  65     (*fRSec)[0]=(*fRSec)[1]=(*fRSec)[2]=(*fRSec)[3]=0;
  66     (*fNDiv)[0]=(*fNDiv)[1]=(*fNDiv)[2]=(*fNDiv)[3]=0;
  67     (*fDpxD)[0]=(*fDpxD)[1]=(*fDpxD)[2]=(*fDpxD)[3]=0;
  68     fCorrA = new TObjArray(3);
  69     fCorrA->AddAt(0,0);
  70     fCorrA->AddAt(0,1);
  71     fCorrA->AddAt(0,2);
  72     fOffsetY=0;
  73 }
  74
  75 AliMUONSegmentationV01::~AliMUONSegmentationV01()
  76 {
  77 // Destructor
  78     if (fRSec) delete fRSec;
  79     if (fNDiv) delete fNDiv;
  80     if (fDpxD) delete fDpxD;
  81     if (fCorrA) {
  82         fCorrA->Delete();
  83         delete fCorrA;
  84     }
  85 }
  86
  87
  88 Float_t AliMUONSegmentationV01::Dpx(Int_t isec) const
  89 {
  90 //
  91 // Returns x-pad size for given sector isec
  92    Float_t dpx = (*fDpxD)[isec];
  93    return dpx;
  94 }
  95
  96 Float_t AliMUONSegmentationV01::Dpy(Int_t isec) const
  97 {
  98 //
  99 // Returns y-pad size for given sector isec
 100    return fDpy;
 101 }
 102
 103 void   AliMUONSegmentationV01::SetSegRadii(Float_t  r[4])
 104 {
 105 //
 106 // Set the radii of the segmentation zones
 107     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 108         (*fRSec)[i]=r[i];
 109     }
 110 }
 111
 112
 113 void AliMUONSegmentationV01::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 114 {
 115 //
 116 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 117 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 118 // fDpx
 119 //
 120     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 121         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 122     }
 123     ndiv[0]=ndiv[1];
 124 }
 125
 126
 127 void AliMUONSegmentationV01::Init(Int_t chamber)
 128 {
 129 //
 130 //  Fill the arrays fCx (x-contour) and fNpxS (ix-contour) for each sector
 131 //  These arrays help in converting from real to pad co-ordinates and
 132 //  vice versa.
 133 //  This version approximates concentric segmentation zones
 134 //
 135     Int_t isec;
 136     //printf("\n Initialise Segmentation V01\n");
 137
 138
 139     fNpy=Int_t((*fRSec)[fNsec-1]/fDpy)+1;
 140
 141     (*fDpxD)[fNsec-1]=fDpx;
 142     if (fNsec > 1) {
 143         for (Int_t i=fNsec-2; i>=0; i--){
 144             (*fDpxD)[i]=(*fDpxD)[fNsec-1]/(*fNDiv)[i];
 145         }
 146     }
 147 //
 148 // fill the arrays defining the pad segmentation boundaries
 149     Float_t ry;
 150     Int_t   dnx;
 151     Int_t   add;
 152 //
 153 //  loop over sections
 154     for(isec=0; isec<fNsec; isec++) {
 155 //
 156 //  loop over pads along the aode wires
 157         for (Int_t iy=1; iy<=fNpy; iy++) {
 158 //
 159             Float_t x=iy*fDpy-fDpy/2;
 160             if (x > (*fRSec)[isec]) {
 161                 fNpxS[isec][iy]=0;
 162                 fCx[isec][iy]=0;
 163             } else {
 164                 ry=TMath::Sqrt((*fRSec)[isec]*(*fRSec)[isec]-x*x);
 165                 if (isec > 1) {
 166                     dnx= Int_t((ry-fCx[isec-1][iy])/(*fDpxD)[isec]);
 167                     if (isec < fNsec-1) {
 168                         if (TMath::Odd((Long_t)dnx)) dnx++;
 169                     }
 170                     fNpxS[isec][iy]=fNpxS[isec-1][iy]+dnx;
 171                     fCx[isec][iy]=fCx[isec-1][iy]+dnx*(*fDpxD)[isec];
 172                 } else if (isec == 1) {
 173                     dnx= Int_t((ry-fCx[isec-1][iy])/(*fDpxD)[isec]);
 174                     fNpxS[isec][iy]=fNpxS[isec-1][iy]+dnx;
 175                     add=4 - (fNpxS[isec][iy])%4;
 176                     if (add < 4) fNpxS[isec][iy]+=add;
 177                     dnx=fNpxS[isec][iy]-fNpxS[isec-1][iy];
 178                     fCx[isec][iy]=fCx[isec-1][iy]+dnx*(*fDpxD)[isec];
 179                 } else {
 180                     dnx=Int_t(ry/(*fDpxD)[isec]);
 181                     fNpxS[isec][iy]=dnx;
 182                     fCx[isec][iy]=dnx*(*fDpxD)[isec];
 183                 }
 184             }
 185         } // y-pad loop
 186     } // sector loop
 187 // reference to chamber
 188     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 189     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 190     fZ = fChamber->Z();
 191     fId=chamber;
 192 }
 193
 194 Int_t AliMUONSegmentationV01::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 195 {
 196 // Returns sector number for given pad position
 197 //
 198     Int_t absix=TMath::Abs(ix);
 199     Int_t absiy=TMath::Abs(iy);
 200     Int_t isec=0;
 201     for (Int_t i=0; i<fNsec; i++) {
 202         if (absix<=fNpxS[i][absiy]){
 203             isec=i;
 204             break;
 205         }
 206     }
 207     return isec;
 208 }
 209
 210 void AliMUONSegmentationV01::
 211 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Int_t &ix, Int_t &iy)
 212 {
 213 //  Returns pad coordinates (ix,iy) for given real coordinates (x,y)
 214 //
 215     iy = (y-fOffsetY >0)?
 216       Int_t((y-fOffsetY)/fDpy)+1
 217       :
 218       Int_t((y-fOffsetY)/fDpy)-1;
 219
 220     if (iy >  fNpy) iy= fNpy;
 221     if (iy < -fNpy) iy=-fNpy;
 222 //
 223 //  Find sector isec
 224     Int_t isec=-1;
 225     Float_t absx=TMath::Abs(x);
 226     Int_t absiy=TMath::Abs(iy);
 227     for (Int_t i=0; i < fNsec; i++) {
 228         if (absx <= fCx[i][absiy]) {
 229             isec=i;
 230             break;
 231         }
 232     }
 233     if (isec>0) {
 234         ix= Int_t((absx-fCx[isec-1][absiy])/(*fDpxD)[isec])
 235             +fNpxS[isec-1][absiy]+1;
 236     } else if (isec == 0) {
 237         ix= Int_t(absx/(*fDpxD)[isec])+1;
 238     } else {
 239         ix=fNpxS[fNsec-1][absiy]+1;
 240     }
 241     ix = (x>0) ? ix:-ix;
 242 }
 243
 244 void AliMUONSegmentationV01::
 245 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y)
 246 {
 247 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 248 //
 249     y = (iy>0) ?
 250       Float_t(iy*fDpy)-fDpy/2.+fOffsetY
 251       :
 252       Float_t(iy*fDpy)+fDpy/2.+fOffsetY;
 253
 254 //
 255 //  Find sector isec
 256     Int_t isec=AliMUONSegmentationV01::Sector(ix,iy);
 257 //
 258     Int_t absix=TMath::Abs(ix);
 259     Int_t absiy=TMath::Abs(iy);
 260     if (isec) {
 261         x=fCx[isec-1][absiy]+(absix-fNpxS[isec-1][absiy])*(*fDpxD)[isec];
 262         x=(ix>0) ?  x-(*fDpxD)[isec]/2 : -x+(*fDpxD)[isec]/2;
 263     } else {
 264         x=y=0;
 265     }
 266 }
 267
 268 void AliMUONSegmentationV01::
 269 SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 270 {
 271     //
 272     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 273     // outside the tracking program
 274     GetPadC(ix,iy,fX,fY);
 275     fSector=Sector(ix,iy);
 276 }
 277
 278
 279 void AliMUONSegmentationV01::
 280 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t dx, Float_t dy)
 281 {
 282 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 283 //
 284     //
 285     // Find the wire position (center of charge distribution)
 286     Float_t x0a=GetAnod(xhit);
 287     fXhit=x0a;
 288     fYhit=yhit;
 289
 290     //
 291     // and take fNsigma*sigma around this center
 292     Float_t x01=x0a  - dx;
 293     Float_t x02=x0a  + dx;
 294     Float_t y01=yhit - dy;
 295     Float_t y02=yhit + dy;
 296     //
 297     // find the pads over which the charge distributes
 298
 299     GetPadI(x01,y01,fIxmin,fIymin);
 300     GetPadI(x02,y02,fIxmax,fIymax);
 301     fXmin=x01;
 302     fXmax=x02;
 303     fYmin=y01;
 304     fYmax=y02;
 305
 306     //
 307     // Set current pad to lower left corner
 308     if (fIxmax < fIxmin) fIxmax=fIxmin;
 309     if (fIymax < fIymin) fIymax=fIymin;
 310     fIx=fIxmin;
 311     fIy=fIymin;
 312     GetPadC(fIx,fIy,fX,fY);
 313 }
 314
 315
 316 void AliMUONSegmentationV01::NextPad()
 317 {
 318 // Stepper for the iteration over pads
 319 //
 320 // Step to next pad in the integration region
 321   //
 322   // Step to next pad in integration region
 323     Float_t xc,yc;
 324     Int_t   iyc;
 325
 326 //  step from left to right
 327
 328     if (fX < fXmax && fX != 0) {
 329         if (fIx==-1) fIx++;
 330         fIx++;
 331 //  step up
 332     } else if (fIy != fIymax) {
 333         if (fIy==-1) fIy++;
 334         fIy++;
 335 //      get y-position of next row (yc), xc not used here
 336         GetPadC(fIx,fIy,xc,yc);
 337 //      get x-pad coordiante for first pad in row (fIx)
 338         GetPadI(fXmin,yc,fIx,iyc);
 339     } else {
 340         fIx=-1;
 341         fIy=-1;
 342     }
 343     GetPadC(fIx,fIy,fX,fY);
 344     fSector=Sector(fIx,fIy);
 345     if (MorePads() &&
 346         (fSector ==-1 || fSector==0))
 347         NextPad();
 348 }
 349
 350 Int_t AliMUONSegmentationV01::MorePads()
 351
 352 {
 353 // Stopping condition for the iterator over pads
 354 //
 355 // Are there more pads in the integration region
 356     return  (fIx != -1  || fIy != -1);
 357 /*
 358     if ((fX >= fXmax  && fIy >= fIymax) || fY==0) {
 359         return 0;
 360     } else {
 361         return 1;
 362     }
 363 */
 364 }
 365
 366 void AliMUONSegmentationV01::
 367 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 368 {
 369 //  Returns integration limits for current pad
 370 //
 371     x1=fXhit-fX-Dpx(fSector)/2.;
 372     x2=x1+Dpx(fSector);
 373     y1=fYhit-fY-Dpy(fSector)/2.;
 374     y2=y1+Dpy(fSector);
 375 }
 376
 377 void AliMUONSegmentationV01::
 378 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 379 {
 380 // Returns list of next neighbours for given Pad (iX, iY)
 381 //
 382     const Float_t kEpsilon=fDpy/1000;
 383
 384     Float_t x,y;
 385     Int_t   ixx, iyy, isec1;
 386 //
 387     Int_t   isec0=AliMUONSegmentationV01::Sector(iX,iY);
 388     Int_t i=0;
 389 //
 390 //  step right
 391     Xlist[i]=iX+1;
 392     if (Xlist[i]==0) Xlist[i]++;
 393     Ylist[i++]=iY;
 394 //
 395 //  step left
 396     Xlist[i]=iX-1;
 397     if (Xlist[i]==0) Xlist[i]--;
 398     Ylist[i++]=iY;
 399 //
 400 //  step up
 401     AliMUONSegmentationV01::GetPadC(iX,iY,x,y);
 402     AliMUONSegmentationV01::GetPadI(x+kEpsilon,y+fDpy,ixx,iyy);
 403     Xlist[i]=ixx;
 404     Ylist[i++]=iyy;
 405     isec1=AliMUONSegmentationV01::Sector(ixx,iyy);
 406     if (isec1==isec0) {
 407 //
 408 //  no sector boundary crossing
 409 //      Xlist[i]=ixx+1;
 410 //      Ylist[i++]=iY+1;
 411
 412 //      Xlist[i]=ixx-1;
 413 //      Ylist[i++]=iY+1;
 414     } else if (isec1 < isec0) {
 415 // finer segmentation
 416 //      Xlist[i]=ixx+1;
 417 //      Ylist[i++]=iY+1;
 418
 419         Xlist[i]=ixx-1;
 420         Ylist[i++]=iyy;
 421
 422 //      Xlist[i]=ixx-2;
 423 //      Ylist[i++]=iY+1;
 424     } else {
 425 // coarser segmenation
 426 /*
 427         if (TMath::Odd(iX-fNpxS[isec1-1][iY+1])) {
 428             Xlist[i]=ixx-1;
 429             Ylist[i++]=iY+1;
 430         } else {
 431             Xlist[i]=ixx+1;
 432             Ylist[i++]=iY+1;
 433         }
 434 */
 435     }
 436
 437 //
 438 // step down
 439     AliMUONSegmentationV01::GetPadC(iX,iY,x,y);
 440     AliMUONSegmentationV01::GetPadI(x+kEpsilon,y-fDpy,ixx,iyy);
 441     Xlist[i]=ixx;
 442     Ylist[i++]=iyy;
 443     isec1=AliMUONSegmentationV01::Sector(ixx,iyy);
 444     if (isec1==isec0) {
 445 //
 446 //  no sector boundary crossing
 447 /*
 448     Xlist[i]=ixx+1;
 449     Ylist[i++]=iY-1;
 450
 451     Xlist[i]=ixx-1;
 452     Ylist[i++]=iY-1;
 453 */
 454     } else if (isec1 < isec0) {
 455 // finer segmentation
 456 //      Xlist[i]=ixx+1;
 457 //      Ylist[i++]=iY-1;
 458
 459         Xlist[i]=ixx-1;
 460         Ylist[i++]=iyy;
 461
 462 //      Xlist[i]=ixx-2;
 463 //      Ylist[i++]=iY-1;
 464     } else {
 465 // coarser segmentation
 466 /*
 467         if (TMath::Odd(iX-fNpxS[isec1-1][iY-1])) {
 468             Xlist[i]=ixx-1;
 469             Ylist[i++]=iY-1;
 470         } else {
 471             Xlist[i]=ixx+1;
 472             Ylist[i++]=iY-1;
 473         }
 474 */
 475     }
 476     *Nlist=i;
 477 }
 478
 479 void AliMUONSegmentationV01::GiveTestPoints(Int_t &n, Float_t *x, Float_t *y) const
 480 {
 481 // Returns test point on the pad plane.
 482 // Used during determination of the segmoid correction of the COG-method
 483
 484     n=3;
 485     x[0]=((*fRSec)[0]+(*fRSec)[1])/2/TMath::Sqrt(2.);
 486     y[0]=x[0];
 487     x[1]=((*fRSec)[1]+(*fRSec)[2])/2/TMath::Sqrt(2.);
 488     y[1]=x[1];
 489     x[2]=((*fRSec)[2]+(*fRSec)[3])/2/TMath::Sqrt(2.);
 490     y[2]=x[2];
 491 }
 492
 493 void AliMUONSegmentationV01::Draw(const char* opt) const
 494 {
 495
 496 // Draws the segmentation zones
 497 //
 498   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 499     const int kColorMUON  = kBlue;
 500
 501     TRotMatrix* rot000 = new TRotMatrix("Rot000"," ", 90,  0, 90, 90, 0, 0);
 502     TRotMatrix* rot090 = new TRotMatrix("Rot090"," ", 90, 90, 90,180, 0, 0);
 503     TRotMatrix* rot180 = new TRotMatrix("Rot180"," ", 90,180, 90,270, 0, 0);
 504     TRotMatrix* rot270 = new TRotMatrix("Rot270"," ", 90,270, 90,  0, 0, 0);
 505
 506     char nameChamber[9], nameSense[9], nameFrame[9], nameNode[9];
 507     char nameSense1[9], nameSense2[9];
 508     TNode *node, *nodeF;
 509
 510     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 511     sprintf(nameSense,"S_MUON%d",fId+1);
 512     sprintf(nameSense1,"S1_MUON%d",fId+1);
 513     sprintf(nameSense2,"S2_MUON%d",fId+1);
 514     sprintf(nameFrame,"F_MUON%d",fId+1);
 515
 516     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 517
 518     Float_t rmin = (*fRSec)[0]-3;
 519     Float_t rmax = (*fRSec)[3]+3;
 520     new TTUBE(nameChamber,"Mother","void",rmin,rmax,0.25,1.);
 521     rmin = (*fRSec)[0];
 522     rmax = (*fRSec)[3];
 523     new TTUBE(nameSense,"Sens. region","void",rmin,rmax,0.25, 1.);
 524     Float_t dx=(rmax-rmin)/2;
 525     Float_t dy=3.;
 526     Float_t dz=0.25;
 527     TBRIK* frMUON = new TBRIK(nameFrame,"Frame","void",dx,dy,dz);
 528     top->cd();
 529     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 530     node = new TNode(nameNode,"ChamberNode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 531     node->SetLineColor(kColorMUON);
 532     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 533     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 534     node->cd();
 535     sprintf(nameNode,"MUON%d",200+fId+1);
 536     node = new TNode(nameNode,"Sens. Region Node",nameSense,0,0,0,"");
 537     node->SetLineColor(kColorMUON);
 538     node->cd();
 539     Float_t dr=dx+rmin;
 540     sprintf(nameNode,"MUON%d",300+fId+1);
 541     nodeF = new TNode(nameNode,"Frame0",frMUON,dr, 0, 0,rot000,"");
 542     nodeF->SetLineColor(kColorMUON);
 543     node->cd();
 544     sprintf(nameNode,"MUON%d",400+fId+1);
 545     nodeF = new TNode(nameNode,"Frame1",frMUON,0 ,dr,0,rot090,"");
 546     nodeF->SetLineColor(kColorMUON);
 547     node->cd();
 548     sprintf(nameNode,"MUON%d",500+fId+1);
 549     nodeF = new TNode(nameNode,"Frame2",frMUON,-dr,0,0,rot180,"");
 550     nodeF->SetLineColor(kColorMUON);
 551     node  ->cd();
 552     sprintf(nameNode,"MUON%d",600+fId+1);
 553     nodeF = new TNode(nameNode,"Frame3",frMUON,0,-dr,0,rot270,"");
 554     nodeF->SetLineColor(kColorMUON);
 555   } else {
 556     TBox *box;
 557
 558     Float_t dx=0.95/fCx[3][1]/2;
 559     Float_t dy=0.95/(Float_t(Npy()))/2;
 560     Float_t x0,y0,x1,y1;
 561     Float_t xc=0.5;
 562     Float_t yc=0.5;
 563
 564     for (Int_t iy=1; iy<Npy(); iy++) {
 565       for (Int_t isec=0; isec<4; isec++) {
 566         if (isec==0) {
 567           x0=0;
 568           x1=fCx[isec][iy]*dx;
 569         } else {
 570           x0=fCx[isec-1][iy]*dx;
 571           x1=fCx[isec][iy]*dx;
 572         }
 573         y0=Float_t(iy-1)*dy;
 574         y1=y0+dy;
 575         box=new TBox(x0+xc,y0+yc,x1+xc,y1+yc);
 576         box->SetFillColor(isec+1);
 577         box->Draw();
 578
 579         box=new TBox(-x1+xc,y0+yc,-x0+xc,y1+yc);
 580         box->SetFillColor(isec+1);
 581         box->Draw();
 582
 583         box=new TBox(x0+xc,-y1+yc,x1+xc,-y0+yc);
 584         box->SetFillColor(isec+1);
 585         box->Draw();
 586
 587         box=new TBox(-x1+xc,-y1+yc,-x0+xc,-y0+yc);
 588         box->SetFillColor(isec+1);
 589         box->Draw();
 590       }
 591     }
 592   }
 593 }
 594 void AliMUONSegmentationV01::SetCorrFunc(Int_t isec, TF1* func)
 595 {
 596 // Set the correction function
 597     fCorrA->AddAt(func,isec);
 598 }
 599
 600 TF1* AliMUONSegmentationV01::CorrFunc(Int_t isec) const
 601 {
 602 // Get correction function
 603   //PH    return (TF1*) (*fCorrA)[isec];
 604     return (TF1*) fCorrA->At(isec);
 605 }
 606
 607 AliMUONSegmentationV01& AliMUONSegmentationV01::operator
 608 =(const AliMUONSegmentationV01 & rhs)
 609 {
 610 // Dummy assignment operator
 611     return *this;
 612 }
 613