TPC/Upgrade/macros/AnaDelta.C

   1 #include <TStyle.h>
   2 #include <TROOT.h>
   3 #include <TAxis.h>
   4 #include <TF1.h>
   5 #include <TFile.h>
   6 #include <TH1.h>
   7 #include <THn.h>
   8 #include <TObjArray.h>
   9 #include <TObject.h>
  10 #include <TString.h>
  11 #include <TVectorT.h>
  12 #include <TCanvas.h>
  13 #include <TProfile2D.h>
  14 #include <TTreeStream.h>
  15
  16 /*
  17
  18 .L $ALICE_ROOT/TPC/Upgrade/macros/AnaDelta.C+g
  19
  20
  21 */
  22 TVectorD* MakeLogBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax);
  23 TVectorD* MakeLinBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax);
  24 TVectorD* MakeArbitraryBinning(const char* bins);
  25
  26 void DumpHn(THn *hn, TTreeSRedirector &stream);
  27
  28 void AnaDelta(TString file, TString outDir=".")
  29 {
  30   //
  31   //
  32   //
  33
  34   gStyle->SetOptFit();
  35
  36   TTreeSRedirector stream(Form("%s/deltas.root",outDir.Data()));
  37   gROOT->cd();
  38
  39   TFile f(file);
  40   THn *hn=(THn*)f.Get("hn");
  41
  42   DumpHn(hn, stream);
  43
  44   delete hn;
  45 }
  46
  47
  48 void AnaDeltaTree(TString file, TString outFile="deltas_tree.root")
  49 {
  50   TFile f(file);
  51   gROOT->cd();
  52   TTree *t = (TTree*)f.Get("delta");
  53   Float_t soneOverPt=0.;
  54   Float_t radius=0.;
  55   Float_t trackPhi=0.;
  56   Float_t trackY=0.;
  57   Float_t trackZ=0.;
  58   Float_t resRphi=0.;
  59   Double_t trackRes=0.;
  60   Float_t pointY=0.;
  61   Float_t pointZ=0.;
  62   Short_t npTRD=0.;
  63   Short_t event=0.;
  64
  65   t->SetBranchAddress("soneOverPt" , &soneOverPt);
  66   t->SetBranchAddress("r"          , &radius);
  67   t->SetBranchAddress("trackPhi"   , &trackPhi);
  68   t->SetBranchAddress("trackY"     , &trackY);
  69   t->SetBranchAddress("trackZ"     , &trackZ);
  70   t->SetBranchAddress("resRphi"    , &resRphi);
  71   t->SetBranchAddress("trackRes"   , &trackRes);
  72   t->SetBranchAddress("pointY"     , &pointY);
  73   t->SetBranchAddress("pointZ"     , &pointZ);
  74   t->SetBranchAddress("npTRD"      , &npTRD);
  75   t->SetBranchAddress("event"      , &event);
  76
  77   // make binning
  78   TVectorD *vR   = MakeLinBinning(10,86.,250.);
  79   TVectorD *vPhi = MakeLinBinning(18*8,0.,2*TMath::Pi());
  80   TVectorD *vZ   = MakeLinBinning(50,-250.,250.);
  81
  82   const Int_t nbins=4;
  83   Int_t bins[nbins]    = {vR->GetNrows()-1, vPhi->GetNrows()-1, vZ->GetNrows()-1, 80};
  84 //   Int_t bins[nbins]    = {16, 18*5, 50, 80};
  85   Double_t xmin[nbins] = {86. , 0.,           -250., -2.};
  86   Double_t xmax[nbins] = {250., 2*TMath::Pi(), 250.,  2.};
  87   THnF *hn = new THnF("hn", "hn", nbins, bins, xmin, xmax);
  88
  89   hn->GetAxis(0)->Set(vR  ->GetNrows()-1, vR  ->GetMatrixArray());
  90   hn->GetAxis(1)->Set(vPhi->GetNrows()-1, vPhi->GetMatrixArray());
  91   hn->GetAxis(2)->Set(vZ  ->GetNrows()-1, vZ  ->GetMatrixArray());
  92
  93
  94   for (Int_t iev=0; iev<t->GetEntries(); ++iev) {
  95     t->GetEntry(iev);
  96
  97     // cuts
  98     // -- on trd
  99     if (npTRD<2) continue;
 100     Double_t pt=1./TMath::Abs(soneOverPt);
 101     if (pt<0.8) continue;
 102
 103     Float_t resRphiRandom = resRphi*trackRes;
 104     Float_t deviation     = trackY+resRphiRandom-pointY;
 105
 106     Double_t xx[4]={radius, trackPhi, trackZ ,deviation};
 107     hn->Fill(xx);
 108   }
 109
 110   // do fits and fill tree
 111   TTreeSRedirector stream(outFile.Data());
 112   gROOT->cd();
 113
 114   DumpHn(hn, stream);
 115
 116   stream.GetFile()->cd();
 117   hn->Write();
 118
 119   delete hn;
 120   delete vR;
 121   delete vPhi;
 122   delete vZ;
 123 }
 124
 125
 126 void AnaDeltaTree2(TString file, TString outDir=".")
 127 {
 128   //
 129   // NOTE: not finished
 130   //
 131   TFile f(file);
 132   gROOT->cd();
 133   TTree *t = (TTree*)f.Get("delta");
 134   Float_t soneOverPt=0.;
 135   Float_t radius=0.;
 136   Float_t trackPhi=0.;
 137   Float_t trackY=0.;
 138   Float_t trackZ=0.;
 139   Float_t resRphi=0.;
 140   Float_t trackRes=0.;
 141   Float_t pointY=0.;
 142   Float_t pointZ=0.;
 143   Float_t npTRD=0.;
 144   Float_t event=0.;
 145
 146   t->SetBranchAddress("soneOverPt" , &soneOverPt);
 147   t->SetBranchAddress("r"          , &radius);
 148   t->SetBranchAddress("trackPhi"   , &trackPhi);
 149   t->SetBranchAddress("trackY"     , &trackY);
 150   t->SetBranchAddress("trackZ"     , &trackZ);
 151   t->SetBranchAddress("resRphi"    , &resRphi);
 152   t->SetBranchAddress("trackRes"   , &trackRes);
 153   t->SetBranchAddress("pointY"     , &pointY);
 154   t->SetBranchAddress("pointZ"     , &pointZ);
 155   t->SetBranchAddress("npTRD"      , &npTRD);
 156   t->SetBranchAddress("event"      , &event);
 157
 158   // make binning
 159   TVectorD *vZ   = MakeLinBinning(50,-250.,250.);
 160   TVectorD *vPhi = MakeLinBinning(18*8,0.,TMath::Pi());
 161   TVectorD *vR   = MakeLinBinning(16,86.,250.);
 162
 163   TObjArray arrZ(vZ->GetNrows()-1);
 164   arrZ.SetOwner();
 165
 166   for (Int_t iev=0; iev<t->GetEntries(); ++iev) {
 167     t->GetEntry(iev);
 168
 169     // cuts
 170     // -- on trd
 171     if (npTRD<2) continue;
 172
 173     Float_t resRphiRandom=resRphi*trackRes;
 174
 175     Int_t binZ   = TMath::BinarySearch(vZ->GetNrows(),vZ->GetMatrixArray(),(Double_t)trackZ);
 176     Int_t binPhi = TMath::BinarySearch(vPhi->GetNrows(),vPhi->GetMatrixArray(),(Double_t)trackPhi);
 177     Int_t binR   = TMath::BinarySearch(vR->GetNrows(),vR->GetMatrixArray(),(Double_t)radius);
 178
 179     if (binZ<0)   binZ=0;
 180     if (binPhi<0) binPhi=0;
 181     if (binR<0)   binR=0;
 182
 183     TObjArray *arrPhi=(TObjArray*)arrZ.UncheckedAt(binZ);
 184     if (!arrPhi) {
 185       arrPhi=new TObjArray(vPhi->GetNrows()-1);
 186       arrZ.AddAt(arrPhi,binZ);
 187     }
 188
 189     TObjArray *arrR=(TObjArray*)arrPhi->UncheckedAt(binPhi);
 190     if (!arrR) {
 191       arrR=new TObjArray(vR->GetNrows()-1);
 192       arrPhi->AddAt(arrR,binPhi);
 193     }
 194
 195     TH1S *h = (TH1S*)arrR->UncheckedAt(binR);
 196     if (!h) {
 197       h = new TH1S(Form("h_%02d_%02d_%d02",binZ, binPhi, binR),
 198                    Form("z,phi,r: %02d,%02d,%d02; #Delta r#phi (cm)",binZ, binPhi, binR),
 199                    80, -2., 2.);
 200       arrR->AddAt(h, binR);
 201     }
 202
 203     h->Fill(trackY+resRphiRandom-pointY);
 204   }
 205
 206   // do fits and fill tree
 207 }
 208
 209
 210 void DumpHn(THn *hn, TTreeSRedirector &stream)
 211 {
 212   TAxis *ar   = hn->GetAxis(0);
 213   TAxis *aphi = hn->GetAxis(1);
 214   TAxis *az   = hn->GetAxis(2);
 215
 216
 217   for (Int_t iz=0; iz<az->GetNbins(); ++iz) {
 218     az->SetRange(iz+1,iz+1);
 219     TObjArray arrFits;
 220     arrFits.SetName(Form("z_%02d",iz));
 221     arrFits.SetOwner();
 222
 223     for (Int_t ir=0; ir<ar->GetNbins(); ++ir) {
 224       ar->SetRange(ir+1,ir+1);
 225       for (Int_t iphi=0; iphi<aphi->GetNbins(); ++iphi) {
 226         aphi->SetRange(iphi+1,iphi+1);
 227
 228         TH1 *hProj = hn->Projection(3);
 229         if (hProj->GetEntries()<1) {
 230           delete hProj;
 231           continue;
 232         }
 233
 234         TF1 fg("fg","gaus",-2,2);
 235         Double_t cr   = ar->GetBinCenter(ir+1);
 236         Double_t cphi = aphi->GetBinCenter(iphi+1);
 237         Double_t cz   = az->GetBinCenter(iz+1);
 238         hProj->SetNameTitle(Form("h_%02d_%02d_%d02",iz+1, iphi+1, ir+1),
 239                             Form("z,phi,r: %02d,%02d,%d02 (%.2f, %.2f, %.2f)",iz+1,iphi+1,ir+1, cr, cphi, cz )
 240         );
 241         hProj->Fit(&fg,"QR");
 242         arrFits.Add(hProj);
 243
 244         Double_t mean     = fg.GetParameter(1);
 245         Double_t meanErr  = fg.GetParError(1);
 246         Double_t sigma    = fg.GetParameter(2);
 247         Double_t sigmaErr = fg.GetParError(2);
 248         Int_t    entries  = hProj->GetEntries();
 249         Double_t chi2ndf  = fg.GetChisquare()/fg.GetNDF();
 250
 251         stream << "d" <<
 252         "ir="        << ir       <<
 253         "iphi="      << iphi     <<
 254         "iz="        << iz       <<
 255         "cr="        << cr       <<
 256         "cphi="      << cphi     <<
 257         "cz="        << cz       <<
 258         "mean="      << mean     <<
 259         "meanErr="   << meanErr  <<
 260         "sigma="     << sigma    <<
 261         "sigmaErr="  << sigmaErr <<
 262         "entries="   << entries  <<
 263         "chi2ndf="   << chi2ndf  <<
 264         "\n";
 265       }
 266     }
 267     stream.GetFile()->cd();
 268     arrFits.Write(0x0,TObject::kSingleKey);
 269     gROOT->cd();
 270   }
 271
 272 }
 273
 274 //______________________________________________________________________________
 275 TVectorD* MakeLogBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax)
 276 {
 277   //
 278   // Make logarithmic binning
 279   // the user has to delete the array afterwards!!!
 280   //
 281
 282   //check limits
 283   if (xmin<1e-20 || xmax<1e-20){
 284     printf("For Log binning xmin and xmax must be > 1e-20. Using linear binning instead!");
 285     return MakeLinBinning(nbinsX, xmin, xmax);
 286   }
 287   if (xmax<xmin){
 288     Double_t tmp=xmin;
 289     xmin=xmax;
 290     xmax=tmp;
 291   }
 292   TVectorD *binLim=new TVectorD(nbinsX+1);
 293   Double_t first=xmin;
 294   Double_t last=xmax;
 295   Double_t expMax=TMath::Log(last/first);
 296   for (Int_t i=0; i<nbinsX+1; ++i){
 297     (*binLim)[i]=first*TMath::Exp(expMax/nbinsX*(Double_t)i);
 298   }
 299   return binLim;
 300 }
 301
 302 //______________________________________________________________________________
 303 TVectorD* MakeLinBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax)
 304 {
 305   //
 306   // Make linear binning
 307   // the user has to delete the array afterwards!!!
 308   //
 309   if (xmax<xmin){
 310     Double_t tmp=xmin;
 311     xmin=xmax;
 312     xmax=tmp;
 313   }
 314   TVectorD *binLim=new TVectorD(nbinsX+1);
 315   Double_t first=xmin;
 316   Double_t last=xmax;
 317   Double_t binWidth=(last-first)/nbinsX;
 318   for (Int_t i=0; i<nbinsX+1; ++i){
 319     (*binLim)[i]=first+binWidth*(Double_t)i;
 320   }
 321   return binLim;
 322 }
 323
 324 //_____________________________________________________________________________
 325 TVectorD* MakeArbitraryBinning(const char* bins)
 326 {
 327   //
 328   // Make arbitrary binning, bins separated by a ','
 329   //
 330   TString limits(bins);
 331   if (limits.IsNull()){
 332     printf("Bin Limit string is empty, cannot add the variable");
 333     return 0x0;
 334   }
 335
 336   TObjArray *arr=limits.Tokenize(",");
 337   Int_t nLimits=arr->GetEntries();
 338   if (nLimits<2){
 339     printf("Need at leas 2 bin limits, cannot add the variable");
 340     delete arr;
 341     return 0x0;
 342   }
 343
 344   TVectorD *binLimits=new TVectorD(nLimits);
 345   for (Int_t iLim=0; iLim<nLimits; ++iLim){
 346     (*binLimits)[iLim]=(static_cast<TObjString*>(arr->At(iLim)))->GetString().Atof();
 347   }
 348
 349   delete arr;
 350   return binLimits;
 351 }
 352
 353 void PlotFromTree(TTree *d, TString outDir=".")
 354 {
 355   TCanvas *c=new TCanvas;
 356   gStyle->SetOptStat(0);
 357   d->SetMarkerStyle(20);
 358   d->SetMarkerSize(1);
 359
 360   TProfile2D pRZ("pRZ",";z (cm); r(cm)",50,-250,250,10,85,250);
 361   d->Draw("entries:cr:cz>>pRZ","","profcolz");
 362   pRZ.GetZaxis()->UnZoom();
 363   c->SaveAs(Form("%s/entries_average.png",outDir.Data()));
 364   d->Draw("entries:cr:cz>>pRZ","iphi==2","profcolz");
 365   c->SaveAs(Form("%s/entries_onePhi.png",outDir.Data()));
 366
 367   pRZ.SetMaximum(0.04);
 368   d->Draw("meanErr:cr:cz>>pRZ","","profcolz");
 369   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_average.png",outDir.Data()));
 370   d->Draw("meanErr:cr:cz>>pRZ","iphi==2","profcolz");
 371   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_onePhi.png",outDir.Data()));
 372
 373
 374   d->Draw("mean:cphi:cr","iz==25","colz");
 375   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_phi_allR.png",outDir.Data()));
 376   d->Draw("mean:meanErr:cphi","iz==25&&ir==2","goff");
 377   TGraphErrors grmean_phi(d->GetSelectedRows(),d->GetV3(),d->GetV1(),0,d->GetV2());
 378   grmean_phi->SetTitle(";#varphi;#LT#Delta r#varphi#GT");
 379   grmean_phi->SetMarkerStyle(20);
 380   grmean_phi->SetMarkerSize(1);
 381   grmean_phi->Draw("ap");
 382   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_phi_oneR.png",outDir.Data()));
 383
 384   d->Draw("mean:cr:cphi","iz==25","colz");
 385   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_r_allPhi.png",outDir.Data()));
 386
 387   d->Draw("mean:meanErr:cr","iz==25&&iphi==2","goff");
 388   TGraphErrors grmean_r(d->GetSelectedRows(),d->GetV3(),d->GetV1(),0,d->GetV2());
 389   grmean_r->SetTitle(";r (cm);#LT#Delta r#varphi#GT");
 390   grmean_r->SetMarkerStyle(20);
 391   grmean_r->SetMarkerSize(1);
 392   grmean_r->Draw("ap");
 393   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_r_onePhi.png",outDir.Data()));
 394
 395
 396   d->Draw("meanErr:cphi:cr","iz==25","colz");
 397   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_phi_allR.png",outDir.Data()));
 398   d->Draw("meanErr:cphi","iz==25&&ir==2");
 399   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_phi_oneR.png",outDir.Data()));
 400
 401   d->Draw("meanErr:cr:cphi","iz==25","colz");
 402   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_r_allPhi.png",outDir.Data()));
 403
 404   d->Draw("meanErr:cr","iz==25&&iphi==2");
 405   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_r_onePhi.png",outDir.Data()));
 406
 407 }