Splitting TPC library (T.Kuhr)
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliSimDigits.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 //                                                                           //
20 //  Alice segment manager object                                             //
21 //  AliSimDigits object   (derived from AliDigits)                           //
22 //  provide additional track information to digit                            //
23 //   Origin: Marian Ivanov  GSI Darmstadt                                    //
24 //                                                                           //
25 //                                                                           //
26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27
28 #include "TClass.h"
29 #include <Riostream.h>
30 #include "TError.h"
31 #include "AliSegmentID.h"
32 #include "AliH2F.h"
33 #include "AliArrayI.h"
34 #include "AliArrayS.h"
35 #include "AliDigits.h"
36 #include "AliSimDigits.h"
37 #include "AliTPCdigit.h"
38 #include <TClonesArray.h>
39
40
41
42 //_____________________________________________________________________________
43 //_____________________________________________________________________________
44 //_____________________________________________________________________________
45 ClassImp(AliSimDigits)
46
47 AliSimDigits::AliSimDigits()
48 {
49   //  AliDigits::Invalite();
50   fTracks = 0;
51   fTrIndex = 0;  
52   InvalidateTrack();
53 }
54 AliSimDigits::~AliSimDigits()
55 {
56
57   if (fTracks != 0) {
58     delete fTracks;
59   }
60   if (fTrIndex != 0) { 
61     delete fTrIndex;
62   } 
63
64 }
65
66 void AliSimDigits::InvalidateTrack() 
67
68   //
69   //set default (invalid parameters)
70   if ( fTracks != 0) delete fTracks;
71   fTracks = new AliArrayI;
72   if ( fTrIndex  != 0) delete fTrIndex;
73   fTrIndex = new AliArrayI;
74
75   for (Int_t i = 0; i<3; i++){
76     fTracks->Set(0);
77     fTrIndex->Set(0);
78   }
79 }
80
81 void  AliSimDigits::AllocateTrack(Int_t length)
82 {
83   //
84   //construct empty buffer fElements and fTracks with size fNrows x fNcols x
85   //length 
86   InvalidateTrack();
87   fNlevel = length;
88   fTracks->Set(fNcols*fNrows*fNlevel);
89   fTrIndex->Set(0); 
90   fTrBufType =0;
91 }
92
93 Int_t AliSimDigits::GetTrackID(Int_t row, Int_t column, Int_t level) 
94 {
95   //
96   //Get track ID 
97   if (fTrBufType == 0) return  GetTrackIDFast(row, column,level);
98   if (fTrBufType == 1) return  GetTrackID1(row, column,level); 
99   if (fTrBufType == 2) return  GetTrackID2(row, column,level); 
100   return 0;
101 }
102
103 void AliSimDigits::ExpandTrackBuffer()
104 {  
105   //
106   //expand buffer to two dimensional array 
107   if (fTrBufType<0)  {
108     Error("ExpandBuffer", "buffer doesn't exist");
109     return;
110   }
111   if (fTrBufType==0)      return;  //buffer expanded
112   if (fTrBufType==1)  {ExpandTrackBuffer1(); return;}
113   if (fTrBufType==2)  ExpandTrackBuffer2();
114  
115 }
116
117 void AliSimDigits::CompresTrackBuffer(Int_t bufType)
118 {
119   //
120   //compres buffer according buffertype algorithm
121   //
122   if (fTrBufType<0)  {
123     Error("CompressBuffer", "buffer doesn't exist");
124     return;
125   }
126   if (fTrBufType == bufType) return;
127   //
128   if (fTrBufType>0) ExpandTrackBuffer();
129   if (fTrBufType !=0)  {
130     Error("CompressBuffer", "buffer doesn't exist");
131     return;
132   }
133   //compress buffer of type 1
134   
135   if (bufType==1)      {CompresTrackBuffer1();return;}
136   if (bufType==2)      CompresTrackBuffer2();
137    
138 }
139
140 Int_t  AliSimDigits::GetTrackID1(Int_t row, Int_t column, Int_t level)
141 {
142   //return  track ID of digits - for buffer compresion 2
143   Int_t i,n1,n2;
144   i = level*fNcols+column;
145   if ( (i+1)>=fTrIndex->fN) n2 = fTracks->fN;
146   else 
147     n2 = fTrIndex->At(i+1);
148   n1 = fTrIndex->At(i);
149   Int_t rownew = 0;
150   Int_t rowold=0;
151   Int_t id;
152   for (i = n1;(i<n2);i++){
153     id = 0;
154     Int_t num = fTracks->At(i);
155     if (num<0) {
156       rownew-=num;  
157       rowold = rownew;
158       i++;
159       if (i<n2){
160         num = fTracks->At(i);
161         rownew+=num;
162         i++;
163         id = fTracks->At(i);
164       }
165     }
166     else {
167       rowold = rownew;
168       rownew+=num;
169       i++;
170       id = fTracks->At(i);
171     }
172     id-=2;
173     if ( (row>=rowold) && (row<rownew) ) return id;
174     if (row < rownew ) return -2; //empty track
175   }
176   return -2;
177 }
178
179 void  AliSimDigits::ExpandTrackBuffer1()
180 {
181   //
182   //expand  track compressed according algorithm 1 (track id comression independent to the digit compression)
183   // !!in expanded tracks we don't use fTrIndex array
184   //  
185   fTrBufType = 0;
186   Int_t i,j;
187   Int_t all   = fNrows*fNcols;  //total number of digits
188   Int_t elems = all*fNlevel;  //length of the buffer
189
190   AliArrayI * buf = new AliArrayI;
191   buf->Set(elems);
192   fTrIndex->Set(0);
193   //
194   Int_t level = 0;
195   Int_t col=0;
196   Int_t row = 0;
197   Int_t n=fTracks->fN;
198   //
199   for (i=0;i<n;i++){
200     //oposite signa means how many unwrited (under threshold) values
201     Int_t num = fTracks->At(i);
202     if (num<0) row-=num;   //negative number mean number of zeroes (no tracks of gibven level no need to write to array) 
203     else {
204       num %= 10000000; //PH: take into account the case of underlying events
205       i++;
206       Int_t id =  fTracks->At(i);
207       for (j = 0; j<num; j++,row++) (*buf)[level*all+col*fNrows+row]=id;       
208     }
209     if (row>=fNrows) {
210       row=0;
211       col++;
212     }
213     if (col>=fNcols) {
214       col=0;
215       level++;
216     }    
217   }//end of loop over digits
218   delete fTracks;
219   fTracks = buf;
220 }
221
222 void  AliSimDigits::CompresTrackBuffer1()
223 {
224   //
225   //comress track according algorithm 1 (track id comression independent to the digit compression)
226   //
227   fTrBufType = 1;  
228
229   AliArrayI *  buf = new AliArrayI;   //create  new buffer 
230   buf->Set(fNrows*fNcols*fNlevel); //lets have the nearly the "worst case"
231   AliArrayI *  index = new AliArrayI;
232   index->Set(fNcols*fNlevel);
233   //  Int_t * pindex = 
234
235   
236   Int_t icurrent=-1;  //current index
237   Int_t izero;      //number of zero
238   Int_t inum;      //number of digits  with the same current track id  
239   Int_t lastID =0;  //last track id  
240   
241   Int_t *cbuff=fTracks->GetArray(); //MI change
242
243   for (Int_t lev =0; lev<fNlevel; lev++){    //loop over levels 
244     for (Int_t col = 0; col<fNcols; col++){    //loop over columns
245       izero = 0;
246       inum =  0;
247       lastID = 0;
248       (*index)[lev*fNcols+col]=icurrent+1;//set collumn pointer
249       Int_t id=0;  //current id
250       for (Int_t row = 0; row< fNrows;row++){ //loop over rows        
251         id = *cbuff;  //MI change
252         //      id = GetTrackIDFast(row,col,lev);
253         if (id <= 0) {
254           if ( inum> 0 ) { //if we have some tracks in buffer
255             icurrent++;
256             if ((icurrent+1)>=buf->fN) buf->Expand(icurrent*2+1); //MI change - allocate +1
257             (*buf)[icurrent] = inum;
258             icurrent++;
259             (*buf)[icurrent] = lastID;  
260             inum = 0;      
261             lastID = 0;
262           }
263           izero++;
264         }
265         else
266           if (id != lastID) 
267             if ( izero > 0 ) { 
268               //if we have currently izero count of non tracks digits
269               icurrent++;         
270               if (icurrent>=buf->fN) buf->Expand(icurrent*2+1);
271               (*buf)[icurrent]= -izero;  //write how many under zero
272               inum++;
273               izero = 0;             
274               lastID = id;
275             }
276             else{ 
277               //if we change track id from another track id         
278               icurrent++;         
279               if ((icurrent+1)>=buf->fN) buf->Expand(icurrent*2+1);
280               (*buf)[icurrent] = inum;
281               icurrent++;
282               (*buf)[icurrent] = lastID;        
283               lastID = id;
284               inum = 1;      
285               izero = 0;
286             }   
287           else {          
288             inum++;
289           }
290         cbuff++;  //MI change
291       }//end of loop over row
292       if ( izero > 0 ) { 
293         //if we have currently izero count of non tracks digits
294         icurrent++;       
295         if (icurrent>=buf->fN) buf->Expand(icurrent*2);
296         (*buf)[icurrent]= -izero;  //write how many under zero  
297       }
298       if ( inum> 0 ) { //if we have some tracks in buffer
299         icurrent++;
300         if ((icurrent+1)>=buf->fN) buf->Expand(icurrent*2);
301         (*buf)[icurrent] = inum;
302         icurrent++;
303         (*buf)[icurrent] = id;  
304       }      
305     }//end of loop over columns
306   }//end of loop over differnet track level  
307   buf->Expand(icurrent+1);
308   delete fTracks;
309   fTracks = buf;
310   delete fTrIndex;
311   fTrIndex = index;
312 }
313
314
315
316 void  AliSimDigits::ExpandTrackBuffer2()
317 {
318   //
319   //comress track according algorithm 2 (track id comression according  digit compression)
320   fTrBufType = 0;
321 }
322
323 void  AliSimDigits::CompresTrackBuffer2()
324 {
325   //
326   //comress track according algorithm 2 (track id comression according  digit compression)
327   fTrBufType = 2;
328 }
329
330
331 Int_t  AliSimDigits::GetTrackID2(Int_t /*row*/, Int_t /*column*/, Int_t /*level*/)
332 {
333   //returnb track id of digits - for buffer compresion 2
334   return -2;
335 }
336
337
338
339 AliH2F *  AliSimDigits::DrawTracks( const char *option,Int_t level, 
340                               Float_t x1, Float_t x2, Float_t y1, Float_t y2)
341 {
342   //
343   //draw digits in given array
344   //  
345   //make digits histo 
346   char ch[30];
347   sprintf(ch,"Track Segment_%d level %d ",GetID(),level );
348   if ( (fNrows<1)|| (fNcols<1)) {
349     return 0;
350   }
351   AliH2F * his  = new AliH2F("Track histo",ch,fNrows,0,fNrows,fNcols,0,fNcols);
352   ExpandTrackBuffer();
353   //set histogram  values
354   for (Int_t i = 0; i<fNrows;i++)    
355     for (Int_t j = 0; j<fNcols;j++)
356         his->Fill(i,j,GetTrackIDFast(i,j,level));
357   if (x1>=0) {
358       AliH2F *h2fsub = his->GetSubrange2d(x1,x2,y1,y2);
359       delete his;
360       his=h2fsub;
361   }
362   if (his==0) return 0;
363   if (option!=0) his->Draw(option);
364   else his->Draw();
365   return his;  
366 }
367
368 TClonesArray *  AliSimDigits::GenerTPCClonesArray(TClonesArray * arr)
369 {
370   //
371   //generate TClonnesArray of digits
372   //
373   TClonesArray * digits;
374   if (arr==0)  digits=new TClonesArray("AliTPCdigit",300);
375   else digits = arr; 
376   Int_t index = digits->GetEntriesFast();
377   for (Int_t row =0; row<fNrows; row++)
378     for (Int_t col =0; col<fNcols; col++){
379       Int_t amp = GetDigit(row,col);
380       if (amp>GetThreshold()){
381         AliTPCdigit dig;
382         dig.fPad = col;
383         dig.fTime = row;
384         dig.fSignal= amp;
385         dig.fPadRow =fSegmentID;
386         dig.fSector =fSegmentID;
387         dig.GetTracks()[0]= GetTrackID(row,col,0);
388         dig.GetTracks()[1]= GetTrackID(row,col,1);
389         dig.GetTracks()[2]= GetTrackID(row,col,2);
390         TClonesArray &ldigits = *digits;
391         new(ldigits[index++]) AliTPCdigit(dig);
392       }
393     }    
394   return digits;
395 }
396