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