removed obsolete AliTPCDigitsDisplay.C
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCParamSR.cxx
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4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /*
17 $Log$
18 Revision 1.1.4.2  2000/04/10 11:36:13  kowal2
19
20 New Detector parameters handling class
21
22 */
23
24 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
25 //  Manager and of geomety  classes for set: TPC                     //
26 //                                                                   //
27 //  !sectors are numbered from  0                                     //
28 //  !pad rows are numbered from 0                                     //
29 //  
30 //  27.7.   - AliTPCPaaramSr object for TPC 
31 //            TPC with straight pad rows 
32 //  Origin:  Marian Ivanov, Uni. of Bratislava, ivanov@fmph.uniba.sk // 
33 //                                                                   //  
34 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
35
36
37 #include <iostream.h>
38 #include <TMath.h>
39 #include <TObject.h>
40 #include <AliTPCParamSR.h>
41
42
43
44 ClassImp(AliTPCParamSR)
45 const static  Int_t kMaxRows=600;
46 const static  Float_t  kEdgeSectorSpace = 2.5;
47 const static Float_t kFacSigmaPadRow=2.;
48 const static Float_t kFacSigmaPad=3.;
49 const static Float_t kFacSigmaTime=3.;
50
51
52 AliTPCParamSR::AliTPCParamSR()
53 {   
54   //
55   //constructor set the default parameters
56   fInnerPRF=0;
57   fOuterPRF=0;
58   fTimeRF = 0;
59   fFacSigmaPadRow = Float_t(kFacSigmaPadRow);
60   fFacSigmaPad = Float_t(kFacSigmaPad);
61   fFacSigmaTime = Float_t(kFacSigmaTime);
62
63
64   SetDefault();
65   Update();
66 }
67
68 AliTPCParamSR::~AliTPCParamSR()
69 {
70   //
71   //destructor destroy some dynmicaly alocated variables
72   if (fInnerPRF != 0) delete fInnerPRF;
73   if (fOuterPRF != 0) delete fOuterPRF;
74   if (fTimeRF != 0) delete fTimeRF;
75 }
76
77 void AliTPCParamSR::SetDefault()
78 {
79   //set default TPC param   
80   fbStatus = kFALSE;
81   AliTPCParam::SetDefault();  
82 }  
83
84 Int_t  AliTPCParamSR::CalcResponse(Float_t* xyz, Int_t * index, Int_t row)
85 {
86   //
87   //calculate bin response as function of the input position -x 
88   //return number of valid response bin
89   //
90   //we suppose that coordinate is expressed in float digits 
91   // it's mean coordinate system 8
92   //xyz[0] - float padrow xyz[1] is float pad  (center pad is number 0) and xyz[2] is float time bin
93   if ( (fInnerPRF==0)||(fOuterPRF==0)||(fTimeRF==0) ){ 
94     Error("AliTPCParamSR", "response function was not adjusted");
95     return -1;
96   }
97   
98   Float_t sfpadrow;   // sigma of response function
99   Float_t sfpad;      // sigma  of 
100   Float_t sftime= fFacSigmaTime*fTimeRF->GetSigma()/fZWidth;     //3 sigma of time response
101   if (index[1]<fNInnerSector){
102     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fInnerPRF->GetSigmaY()/fInnerPadPitchLength;
103     sfpad    =fFacSigmaPad*fInnerPRF->GetSigmaX()/fInnerPadPitchWidth;
104   }else{
105     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fOuterPRF->GetSigmaY()/fOuterPadPitchLength;
106     sfpad    =fFacSigmaPad*fOuterPRF->GetSigmaX()/fOuterPadPitchWidth;
107   }
108
109   Int_t fpadrow = TMath::Max(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]-sfpadrow),0);  //"first" padrow
110   Int_t fpad    = TMath::Nint(xyz[1]-sfpad);     //first pad
111   Int_t ftime   = TMath::Max(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()-sftime),0);  // first time
112   Int_t lpadrow = TMath::Min(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]+sfpadrow),fpadrow+19);  //"last" padrow
113   lpadrow       = TMath::Min(GetNRow(index[1])-1,lpadrow);
114   Int_t lpad    = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[1]+sfpad),fpad+19);     //last pad
115   Int_t ltime   = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()+sftime),ftime+19);    // last time
116   ltime         = TMath::Min(ltime,GetMaxTBin()-1); 
117  
118   if (row>=0) { //if we are interesting about given pad row
119     if (fpadrow<=row) fpadrow =row;
120     else 
121       return 0;
122     if (lpadrow>=row) lpadrow = row;
123     else 
124       return 0;
125   }
126
127  
128   Float_t  padres[20][20];  //I don't expect bigger number of bins
129   Float_t  timeres[20];     
130   Int_t cindex3=0;
131   Int_t cindex=0;
132   Float_t cweight = 0;
133   if (fpadrow>=0) {
134   //calculate padresponse function    
135   Int_t padrow, pad;
136   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
137     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++){
138       Float_t dy = (-xyz[0]+Float_t(index[2]-padrow));
139       Float_t dx = (-xyz[1]+Float_t(pad));
140       if (index[1]<fNInnerSector)
141         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fInnerPRF->GetPRF(dx*fInnerPadPitchWidth,dy*fInnerPadPitchLength);
142       else
143         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fOuterPRF->GetPRF(dx*fOuterPadPitchWidth,dy*fOuterPadPitchLength);          }
144   //calculate time response function
145   Int_t time;
146   for (time = ftime;time<=ltime;time++) 
147     timeres[time-ftime]= fTimeRF->GetRF((-xyz[2]+Float_t(time))*fZWidth);     
148   //write over threshold values to stack
149   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
150     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++)
151       for (time = ftime;time<=ltime;time++){
152         cweight = timeres[time-ftime]*padres[padrow-fpadrow][pad-fpad];
153         if (cweight>fResponseThreshold) {
154           fResponseBin[cindex3]=padrow;
155           fResponseBin[cindex3+1]=pad;
156           fResponseBin[cindex3+2]=time;
157           cindex3+=3;  
158           fResponseWeight[cindex]=cweight;
159           cindex++;
160         }
161       }
162   }
163   fCurrentMax=cindex;   
164   return fCurrentMax;
165 }
166
167 void AliTPCParamSR::TransformTo8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
168 {
169   //
170   // transformate point to digit coordinate
171   //
172   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
173   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
174   if (index[0]==2) Transform2to3(xyz,index);
175   if (index[0]==3) Transform3to4(xyz,index);
176   if (index[0]==4) Transform4to8(xyz,index);
177 }
178
179 void AliTPCParamSR::TransformTo2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
180 {
181   //
182   //transformate point to rotated coordinate
183   //
184   //we suppose that   
185   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
186   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
187   if (index[0]==4) Transform4to3(xyz,index);
188   if (index[0]==8) {  //if we are in digit coordinate system transform to global
189     Transform8to4(xyz,index);
190     Transform4to3(xyz,index);  
191   }
192 }
193
194 void AliTPCParamSR::CRXYZtoXYZ(Float_t *xyz,
195                const Int_t &sector, const Int_t & padrow, Int_t option) const  
196 {  
197   //transform relative coordinates to absolute
198   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
199   Int_t index[2]={sector,padrow};
200   if (rel==kTRUE)      Transform4to3(xyz,index);//if the position is relative to pad row  
201   Transform2to1(xyz,index);
202 }
203
204 void AliTPCParamSR::XYZtoCRXYZ(Float_t *xyz,
205                              Int_t &sector, Int_t & padrow, Int_t option) const
206 {
207    //transform global position to the position relative to the sector padrow
208   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
209   //if option=1  X           absolute            use input sector
210   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
211   //if option=3  X           relative            use input sector
212   //!!!!!!!!! WE start to calculate rows from row = 0
213   Int_t index[2];
214   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);  
215
216   //option 0 and 2  means that we don't have information about sector
217   if ((option&1)==0)   Transform0to1(xyz,index);  //we calculate sector number 
218   else
219     index[0]=sector;
220   Transform1to2(xyz,index);
221   Transform2to3(xyz,index);
222   //if we store relative position calculate position relative to pad row
223   if (rel==kTRUE) Transform3to4(xyz,index);
224   sector = index[0];
225   padrow = index[1];
226 }
227
228 Float_t AliTPCParamSR::GetPrimaryLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
229 {
230   //
231   //
232   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
233   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
234   a1*=a1;
235   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
236   a2*=a2;
237   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
238   return length*fNPrimLoss;
239 }
240
241 Float_t AliTPCParamSR::GetTotalLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
242 {
243   //
244   //
245   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
246   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
247   a1*=a1;
248   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
249   a2*=a2;
250   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
251   return length*fNTotalLoss;
252   
253 }
254
255
256 void AliTPCParamSR::GetClusterSize(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle, Int_t mode, Float_t *sigma)
257 {
258   //
259   //return cluster sigma2 (x,y) for particle at position x
260   // in this case x coordinata is in drift direction
261   //and y in pad row direction
262   //we suppose that input coordinate system is digit system
263    
264   Float_t  xx;
265   Float_t lx[3] = {x[0],x[1],x[2]};
266   Int_t   li[3] = {index[0],index[1],index[2]};
267   TransformTo2(lx,li);
268   //  Float_t  sigmadiff;
269   sigma[0]=0;
270   sigma[1]=0;
271   
272   xx = lx[2];  //calculate drift length in cm
273   if (xx>0) {
274     sigma[0]+= xx*GetDiffL()*GetDiffL();
275     sigma[1]+= xx*GetDiffT()*GetDiffT(); 
276   }
277
278
279   //sigma[0]=sigma[1]=0;
280   if (GetTimeRF()!=0) sigma[0]+=GetTimeRF()->GetSigma()*GetTimeRF()->GetSigma();
281   if ( (index[1]<fNInnerSector) &&(GetInnerPRF()!=0))   
282     sigma[1]+=GetInnerPRF()->GetSigmaX()*GetInnerPRF()->GetSigmaX();
283   if ( (index[1]>=fNInnerSector) && (GetOuterPRF()!=0))
284     sigma[1]+=GetOuterPRF()->GetSigmaX()*GetOuterPRF()->GetSigmaX();
285
286
287   sigma[0]/= GetZWidth()*GetZWidth();
288   sigma[1]/=GetPadPitchWidth(index[0])*GetPadPitchWidth(index[0]);
289 }
290
291
292
293
294 void AliTPCParamSR::GetSpaceResolution(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle, 
295                                        Float_t amplitude, Int_t mode, Float_t *sigma)
296 {
297   //
298   //
299   //
300   
301 }
302 Float_t  AliTPCParamSR::GetAmp(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
303 {
304   //
305   //
306   //
307   return 0;
308 }
309
310 Float_t * AliTPCParamSR::GetAnglesAccMomentum(Float_t *x, Int_t * index, Float_t* momentum, Float_t *angle)
311 {
312   //
313   //calculate angle of track to padrow at given position
314   // for given magnetic field and momentum of the particle
315   //
316
317   TransformTo2(x,index);
318   AliDetectorParam::GetAnglesAccMomentum(x,index,momentum,angle);    
319   Float_t addangle = TMath::ASin(x[1]/GetPadRowRadii(index[1],index[2]));
320   angle[1] +=addangle;
321   return angle;                          
322 }
323
324          
325 Bool_t AliTPCParamSR::Update()
326 {
327   
328   //
329   // update some calculated parameter which must be updated after changing "base"
330   // parameters 
331   // for example we can change size of pads and according this recalculate number
332   // of pad rows, number of of pads in given row ....
333   Int_t i;
334   if (AliTPCParam::Update()==kFALSE) return kFALSE;
335   fbStatus = kFALSE;
336
337   // adjust lower sectors pad row positions and pad numbers 
338   fNRowLow   =  (Int_t(1.001+((fRInnerLastWire-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch))
339                -2*fInnerDummyWire)/fNInnerWiresPerPad;  
340   if ( kMaxRows<fNRowLow) fNRowUp = kMaxRows;
341   if (1>fNRowLow) return kFALSE;
342  
343   //Float_t firstpad = fRInnerFirstWire+(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
344   //    +fInnerPadPitchLength/2.;
345   Float_t lastpad = fRInnerLastWire-(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
346     -fInnerPadPitchLength/2.;
347   Float_t firstpad = lastpad-Float_t(fNRowLow-1)*fInnerPadPitchLength;
348   
349   for (i = 0;i<fNRowLow;i++) 
350     {
351        Float_t x  = firstpad +fInnerPadPitchLength*(Float_t)i;       
352        Float_t y = (x-0.5*fInnerPadPitchLength)*tan(fInnerAngle/2.)-fInnerWireMount-
353                     fInnerPadPitchWidth/2.;
354        fPadRowLow[i] = x;
355        fNPadsLow[i] = 1+2*(Int_t)(y/fInnerPadPitchWidth) ;
356        }
357
358   // adjust upper sectors pad row positions and pad numbers
359   fNRowUp   = (Int_t(1.001+((fROuterLastWire-fROuterFirstWire)/fOuterWWPitch))
360                -2*fOuterDummyWire)/fNOuterWiresPerPad; 
361   if ( kMaxRows<fNRowUp) fNRowUp = kMaxRows;
362   if (1>fNRowUp) return kFALSE;
363   firstpad = fROuterFirstWire+(fOuterDummyWire-0.5)*fOuterWWPitch
364     +fOuterPadPitchLength/2.;
365  
366   for (i = 0;i<fNRowUp;i++) 
367     {
368        Float_t x  = firstpad + fOuterPadPitchLength*(Float_t)i;      
369        Float_t y = (x-0.5*fOuterPadPitchLength)*tan(fOuterAngle/2.)-fOuterWireMount-
370                     fInnerPadPitchWidth/2.;
371        fPadRowUp[i] = x;
372        fNPadsUp[i] = 1+2*(Int_t)(y/fOuterPadPitchWidth) ;
373     }
374   fNtRows = fNInnerSector*fNRowLow+fNOuterSector*fNRowUp;
375   return kTRUE;
376 }
377
378
379
380 void AliTPCParamSR::Streamer(TBuffer &R__b)
381 {
382    // Stream an object of class AliTPC.
383
384    if (R__b.IsReading()) {
385       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
386       //      TObject::Streamer(R__b);
387       AliTPCParam::Streamer(R__b);
388       //      if (R__v < 2) return;
389        Update();
390    } else {
391       R__b.WriteVersion(AliTPCParamSR::IsA());
392       //TObject::Streamer(R__b);  
393       AliTPCParam::Streamer(R__b);    
394    }
395 }
396
397
398
399