Updating macro to check the various methods of the AliMUONMCDataInterface
[u/mrichter/AliRoot.git] / PWG0 / AliCorrectionMatrix3D.cxx
1 /* $Id$ */
2
3 // ------------------------------------------------------
4 //
5 // Class to handle 3d-corrections.
6 //
7 // ------------------------------------------------------
8 //
9
10 #include <TDirectory.h>
11 #include <TH1F.h>
12 #include <TH2F.h>
13 #include <TH3F.h>
14 #include <TString.h>
15
16 #include <AliLog.h>
17
18 #include "AliCorrectionMatrix3D.h"
19 #include "AliCorrectionMatrix2D.h"
20 #include "AliPWG0Helper.h"
21
22 //____________________________________________________________________
23 ClassImp(AliCorrectionMatrix3D)
24
25 //____________________________________________________________________
26 AliCorrectionMatrix3D::AliCorrectionMatrix3D() :
27   AliCorrectionMatrix()
28 {
29   // default constructor
30 }
31
32 //____________________________________________________________________
33 AliCorrectionMatrix3D::AliCorrectionMatrix3D(const AliCorrectionMatrix3D& c)
34   : AliCorrectionMatrix(c)
35 {
36   // copy constructor
37   ((AliCorrectionMatrix3D &)c).Copy(*this);
38 }
39
40 //____________________________________________________________________
41 AliCorrectionMatrix3D &AliCorrectionMatrix3D::operator=(const AliCorrectionMatrix3D &c)
42 {
43   // assigment operator
44
45   if (this != &c)
46     ((AliCorrectionMatrix3D &) c).Copy(*this);
47
48   return *this;
49 }
50
51 //____________________________________________________________________
52 AliCorrectionMatrix3D::AliCorrectionMatrix3D(const Char_t* name, const Char_t* title,
53               Int_t nBinX, Float_t Xmin, Float_t Xmax,
54               Int_t nBinY, Float_t Ymin, Float_t Ymax,
55               Int_t nBinZ, Float_t Zmin, Float_t Zmax)
56   : AliCorrectionMatrix(name, title)
57 {
58   //
59   // constructor
60   //
61
62   Float_t* binLimitsX = new Float_t[nBinX+1];
63   for (Int_t i=0; i<=nBinX; ++i)
64     binLimitsX[i] = Xmin + (Xmax - Xmin) / nBinX * i;
65
66   Float_t* binLimitsY = new Float_t[nBinY+1];
67   for (Int_t i=0; i<=nBinY; ++i)
68     binLimitsY[i] = Ymin + (Ymax - Ymin) / nBinY * i;
69
70   Float_t* binLimitsZ = new Float_t[nBinZ+1];
71   for (Int_t i=0; i<=nBinZ; ++i)
72     binLimitsZ[i] = Zmin + (Zmax - Zmin) / nBinZ * i;
73
74   CreateHists(nBinX, binLimitsX, nBinY, binLimitsY, nBinZ, binLimitsZ);
75
76   delete[] binLimitsX;
77   delete[] binLimitsY;
78   delete[] binLimitsZ;
79 }
80
81 AliCorrectionMatrix3D::AliCorrectionMatrix3D(const Char_t* name, const Char_t* title,
82       Int_t nBinX, Float_t Xmin, Float_t Xmax,
83       Int_t nBinY, Float_t Ymin, Float_t Ymax,
84       Int_t nBinZ, const Float_t* zbins)
85   : AliCorrectionMatrix(name, title)
86 {
87   // constructor with variable bin sizes
88
89   Float_t* binLimitsX = new Float_t[nBinX+1];
90   for (Int_t i=0; i<=nBinX; ++i)
91     binLimitsX[i] = Xmin + (Xmax - Xmin) / nBinX * i;
92
93   Float_t* binLimitsY = new Float_t[nBinY+1];
94   for (Int_t i=0; i<=nBinY; ++i)
95     binLimitsY[i] = Ymin + (Ymax - Ymin) / nBinY * i;
96
97   CreateHists(nBinX, binLimitsX, nBinY, binLimitsY, nBinZ, zbins);
98
99   delete[] binLimitsX;
100   delete[] binLimitsY;
101 }
102
103 AliCorrectionMatrix3D::AliCorrectionMatrix3D(const Char_t* name, const Char_t* title, TH3F* hBinning)
104   : AliCorrectionMatrix(name, title)
105 {
106   // constructor with variable bin sizes (uses binning of hBinning)
107
108   // do not add this hists to the directory
109   Bool_t oldStatus = TH1::AddDirectoryStatus();
110   TH1::AddDirectory(kFALSE);
111
112   fhMeas = (TH3F*)hBinning->Clone("measured");
113   fhGene = (TH3F*)hBinning->Clone("generated");
114   fhCorr = (TH3F*)hBinning->Clone("correction");
115
116   fhMeas->SetTitle(Form("%s measured", GetTitle()));
117   fhGene->SetTitle(Form("%s generated", GetTitle()));
118   fhCorr->SetTitle(Form("%s correction", GetTitle()));
119
120   fhMeas->Reset();
121   fhGene->Reset();
122   fhCorr->Reset();
123
124   TH1::AddDirectory(oldStatus);
125
126   fhMeas->Sumw2();
127   fhGene->Sumw2();
128   fhCorr->Sumw2();
129 }
130
131 //____________________________________________________________________
132 void AliCorrectionMatrix3D::CreateHists(Int_t nBinX, const Float_t* binLimitsX,
133       Int_t nBinY, const Float_t* binLimitsY,
134       Int_t nBinZ, const Float_t* binLimitsZ)
135 {
136   // create the histograms
137
138   // do not add this hists to the directory
139   Bool_t oldStatus = TH1::AddDirectoryStatus();
140   TH1::AddDirectory(kFALSE);
141
142   fhMeas  = new TH3F("measured",   Form("%s measured",GetTitle()),   nBinX, binLimitsX, nBinY, binLimitsY, nBinZ, binLimitsZ);
143   fhGene  = new TH3F("generated",  Form("%s generated",GetTitle()),  nBinX, binLimitsX, nBinY, binLimitsY, nBinZ, binLimitsZ);
144   fhCorr  = new TH3F("correction", Form("%s correction",GetTitle()), nBinX, binLimitsX, nBinY, binLimitsY, nBinZ, binLimitsZ);
145
146   fhMeas->Sumw2();
147   fhGene->Sumw2();
148   fhCorr->Sumw2();
149
150   TH1::AddDirectory(oldStatus);
151 }
152
153
154 //____________________________________________________________________
155 AliCorrectionMatrix3D::~AliCorrectionMatrix3D()
156 {
157   //
158   // destructor
159   //
160
161   // histograms already deleted in base class
162 }
163
164 //____________________________________________________________________
165 TH3F* AliCorrectionMatrix3D::GetGeneratedHistogram()
166 {
167   // return generated histogram casted to correct type
168   return dynamic_cast<TH3F*> (fhGene);
169 }
170
171 //____________________________________________________________________
172 TH3F* AliCorrectionMatrix3D::GetMeasuredHistogram()
173 {
174   // return measured histogram casted to correct type
175   return dynamic_cast<TH3F*> (fhMeas);
176 }
177
178 //____________________________________________________________________
179 TH3F* AliCorrectionMatrix3D::GetCorrectionHistogram()
180 {
181   // return correction histogram casted to correct type
182   return dynamic_cast<TH3F*> (fhCorr);
183 }
184
185 //____________________________________________________________________
186 AliCorrectionMatrix2D* AliCorrectionMatrix3D::Get2DCorrection(Char_t* opt, Float_t aMin, Float_t aMax)
187 {
188   // returns a 2D projection of this correction
189
190   TString option = opt;
191
192   if (aMin<aMax) {
193     if (option.Contains("xy") || option.Contains("yx")) {
194       Int_t bMin = fhMeas->GetZaxis()->FindBin(aMin);
195       Int_t bMax = fhMeas->GetZaxis()->FindBin(aMax);
196       fhMeas->GetZaxis()->SetRange(bMin, bMax);      
197     }
198     else if (option.Contains("xz") || option.Contains("zx")) {
199       Int_t bMin = fhMeas->GetYaxis()->FindBin(aMin);
200       Int_t bMax = fhMeas->GetYaxis()->FindBin(aMax);
201       fhMeas->GetYaxis()->SetRange(bMin, bMax);      
202     }
203     else if (option.Contains("yz") || option.Contains("zy")) {
204       Int_t bMin = fhMeas->GetXaxis()->FindBin(aMin);
205       Int_t bMax = fhMeas->GetXaxis()->FindBin(aMax);
206       fhMeas->GetXaxis()->SetRange(bMin, bMax);      
207     }
208     else {
209       AliDebug(AliLog::kWarning, Form("WARNING: unknown projection option %s", opt));
210       return 0;
211     }
212   }
213   AliCorrectionMatrix2D* corr2D = new AliCorrectionMatrix2D(Form("%s_%s",GetName(),opt),Form("%s projection %s",GetName(),opt),100,0,100,100,0,100);
214
215   TH2F* meas = (TH2F*) ((TH3F*)fhMeas)->Project3D(opt);
216   TH2F* gene = (TH2F*) ((TH3F*)fhGene)->Project3D(opt);
217
218   TH2F* corr = (TH2F*)gene->Clone("corr");
219   corr->Reset();
220
221   corr2D->SetGeneratedHistogram(gene);
222   corr2D->SetMeasuredHistogram(meas);
223   corr2D->SetCorrectionHistogram(corr);
224
225   corr2D->Divide();
226
227   // unzoom
228   fhMeas->GetXaxis()->UnZoom();  
229   fhMeas->GetYaxis()->UnZoom();  
230   fhMeas->GetZaxis()->UnZoom();  
231
232   fhGene->GetXaxis()->UnZoom();
233   fhGene->GetYaxis()->UnZoom();
234   fhGene->GetZaxis()->UnZoom();
235
236   return corr2D;
237 }
238
239 //____________________________________________________________________
240 TH1F* AliCorrectionMatrix3D::Get1DCorrectionHistogram(Char_t* opt, Float_t aMin1, Float_t aMax1, Float_t aMin2, Float_t aMax2)
241 {
242   // returns a 1D projection of this correction
243   AliDebug(AliLog::kWarning, Form("WARNING: test"));
244   
245   AliCorrectionMatrix2D* corr2D;
246   if (strcmp(opt,"x")==0) {  
247     corr2D = Get2DCorrection("xy",aMin1,aMax1);
248     return corr2D->Get1DCorrectionHistogram("x",aMin2,aMax2);
249   }
250   if (strcmp(opt,"y")==0) {
251     corr2D = Get2DCorrection("xy",aMin1,aMax1);
252     return corr2D->Get1DCorrectionHistogram("y",aMin2,aMax2);
253   }  
254   if (strcmp(opt,"z")==0) {
255     corr2D = Get2DCorrection("yz",aMin1,aMax1);    
256     return corr2D->Get1DCorrectionHistogram("x",aMin2,aMax2);
257   }  
258   AliDebug(AliLog::kWarning, Form("WARNING: unknown projection option %s (should be x,y or z)", opt));  
259   
260   return 0;
261 }
262
263
264
265 //____________________________________________________________________
266 void AliCorrectionMatrix3D::FillMeas(Float_t ax, Float_t ay, Float_t az)
267 {
268   // add value to measured histogram
269   GetMeasuredHistogram()->Fill(ax, ay, az);
270 }
271
272 //____________________________________________________________________
273 void AliCorrectionMatrix3D::FillGene(Float_t ax, Float_t ay, Float_t az)
274 {
275   // add value to generated histogram
276   GetGeneratedHistogram()->Fill(ax, ay, az);
277 }
278
279 //____________________________________________________________________
280 Float_t AliCorrectionMatrix3D::GetCorrection(Float_t ax, Float_t ay, Float_t az) const
281 {
282   // returns a value of the correction map
283   return fhCorr->GetBinContent(fhCorr->FindBin(ax, ay, az));
284 }
285
286 //____________________________________________________________________
287 //void AliCorrectionMatrix3D::RemoveEdges(Float_t cut, Int_t nBinsXedge, Int_t nBinsYedge, Int_t nBinsZedge)
288 void AliCorrectionMatrix3D::RemoveEdges(Float_t, Int_t, Int_t, Int_t)
289 {
290   // so what do we do here...
291 }
292
293 //____________________________________________________________________
294 void AliCorrectionMatrix3D::SaveHistograms()
295 {
296   //
297   // saves the histograms
298   //
299
300   AliCorrectionMatrix::SaveHistograms();
301
302   if (GetGeneratedHistogram() && GetMeasuredHistogram())
303   {
304     gDirectory->cd(GetName());
305     
306     AliPWG0Helper::CreateDividedProjections(GetGeneratedHistogram(), GetMeasuredHistogram(), 0, kFALSE, kTRUE);
307     
308     gDirectory->cd("..");
309   }
310 }
311
312 //____________________________________________________________________
313 Int_t AliCorrectionMatrix3D::CheckEmptyBins(Float_t xmin, Float_t xmax, Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax, Bool_t quiet)
314 {
315   //
316   // counts the number of empty Bins in a given region
317   //
318
319   TH3F* hist = GetGeneratedHistogram();
320   if (!hist)
321     return -1;
322
323   Int_t emptyBins = 0;
324   for (Int_t x=hist->GetXaxis()->FindBin(xmin); x<=hist->GetXaxis()->FindBin(xmax); ++x)
325     for (Int_t y=hist->GetYaxis()->FindBin(ymin); y<=hist->GetYaxis()->FindBin(ymax); ++y)
326       for (Int_t z=hist->GetZaxis()->FindBin(zmin); z<=hist->GetZaxis()->FindBin(zmax); ++z)
327         if (hist->GetBinContent(x, y, z) == 0)
328         {
329           if (!quiet)
330             printf("Empty bin in %s at vtx = %f, eta = %f, pt = %f\n", GetName(), hist->GetXaxis()->GetBinCenter(x), hist->GetYaxis()->GetBinCenter(y), hist->GetZaxis()->GetBinCenter(z));
331           ++emptyBins;
332         }
333
334   return emptyBins;
335 }
336
337 //____________________________________________________________________
338 TH1F* AliCorrectionMatrix3D::PlotBinErrors(Float_t xmin, Float_t xmax, Float_t ymin, Float_t ymax, Float_t zmin, Float_t zmax)
339 {
340   //
341   // makes a 1d plots of the relative bin errors
342   //
343
344   TH3F* hist = GetCorrectionHistogram();
345   if (!hist)
346     return 0;
347     
348   TH1F* target = new TH1F("relerrors", "relerrors", 100, 0, 10);
349
350   for (Int_t x=hist->GetXaxis()->FindBin(xmin); x<=hist->GetXaxis()->FindBin(xmax); ++x)
351     for (Int_t y=hist->GetYaxis()->FindBin(ymin); y<=hist->GetYaxis()->FindBin(ymax); ++y)
352       for (Int_t z=hist->GetZaxis()->FindBin(zmin); z<=hist->GetZaxis()->FindBin(zmax); ++z)
353         if (hist->GetBinContent(x, y, z) != 0)
354           target->Fill(100 * hist->GetBinError(x, y, z) / hist->GetBinContent(x, y, z));
355
356   return target;
357 }
358