Merge with TRDdev.2.0
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDqaRecPoints.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: AliTRDqaRecPoints.cxx 23387 2008-01-17 17:25:16Z cblume $ */
17
18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                        //
20 //  Produces the data needed to calculate the quality assurance.          //
21 //  All data must be mergeable objects.                                   //
22 //                                                                        //
23 //  Author:                                                               //
24 //    Sylwester Radomski (radomski@physi.uni-heidelberg.de)               //
25 //                                                                        //
26 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27
28 // --- ROOT system ---
29 #include <TClonesArray.h>
30 #include <TFile.h> 
31 #include <TH1D.h> 
32 #include <TH2D.h>
33 #include <TH3D.h>
34 #include <TProfile.h>
35 #include <TF1.h>
36 #include <TCanvas.h>
37
38 // --- AliRoot header files ---
39 #include "AliESDEvent.h"
40 #include "AliLog.h"
41 #include "AliTRDcluster.h"
42 #include "AliTRDqaRecPoints.h"
43 #include "AliTRDgeometry.h"
44
45 #include "AliQAChecker.h"
46
47 ClassImp(AliTRDqaRecPoints)
48
49 //____________________________________________________________________________ 
50
51 AliTRDqaRecPoints::AliTRDqaRecPoints() : 
52   TObject(),
53   fnEvents(0),
54   fHist(0),
55   fnPad(0),
56   fRef(0)
57 {
58   //
59   // Default constructor
60   //
61
62   for (Int_t i = 0; i < 540; i++) {
63     fRefHist[i] = 0x0;
64   }
65
66 }
67
68 //____________________________________________________________________________ 
69
70 AliTRDqaRecPoints::AliTRDqaRecPoints(const AliTRDqaRecPoints &/*qa*/) : 
71   TObject(),
72   fnEvents(0),
73   fHist(0),
74   fnPad(0),
75   fRef(0)
76 {
77   //
78   // Copy constructor
79   //
80
81   for (Int_t i = 0; i < 540; i++) {
82     fRefHist[i] = 0x0;
83   }
84
85 }
86
87 //____________________________________________________________________________ 
88 void AliTRDqaRecPoints::Process(const char* filename)
89 {
90   //
91   // Detector specific actions at end of cycle
92   //
93   //TStopwatch watch;
94   //watch.Start();
95   
96   AliInfo("End of TRD cycle");
97   
98   //if (task == AliQAv1::kRECPOINTS) {
99   
100   TH1D *hist = new TH1D("fitHist", "", 200, -0.5, 199.5);
101   //fHist->Print();
102   
103   // fill detector map;
104   for(int i=0; i<540; i++) {
105     Double_t v = ((TH1D*)fHist->At(0))->GetBinContent(i+1);
106     Int_t sm = i/30;
107     Int_t det = i%30;
108     
109     TH2D *detMap = (TH2D*)fHist->At(87);
110     Int_t bin = detMap->FindBin(sm, det);
111     detMap->SetBinContent(bin, v);
112   }
113   
114   
115   // Rec points full chambers
116   for (Int_t i=0; i<540; i++) {
117     
118     //AliInfo(Form("I = %d", i));
119     
120     //TH1D *h = ((TH2D*)fHist->At(1))->ProjectionY(Form("qaTRD_recPoints_amp_%d",i), i+1, i+1);
121     hist->Reset();
122     for(Int_t b=1; b<hist->GetXaxis()->GetNbins()-1; b++) {
123       Double_t xvalue = hist->GetBinCenter(b);
124       Int_t bin = ((TH2D*)fHist->At(1))->FindBin(i,xvalue);
125       Double_t value =  ((TH2D*)fHist->At(1))->GetBinContent(bin);
126       hist->SetBinContent(b, value);
127     }
128     
129     //printf("Sum = %d %f\n", i, hist->GetSum());
130     if (hist->GetSum() < 100) continue; // chamber not present
131     
132     hist->Fit("landau", "q0", "goff", 10, 180);
133     TF1 *fit = hist->GetFunction("landau");
134     ((TH1D*)fHist->At(12))->Fill(fit->GetParameter(1));
135     ((TH1D*)fHist->At(13))->Fill(fit->GetParameter(2));
136   }
137   
138   // time-bin by time-bin sm by sm
139   for(Int_t i=0; i<18; i++) { // loop over super-modules
140     
141     for(Int_t j=0; j<35; j++) { // loop over time bins
142       
143       //TH1D *h =  ((TH3D*)fHist->At(10))->ProjectionZ(Form("ampTime_%d",i), i+1, i+1, j+1, j+1);     
144       hist->Reset();
145       for(Int_t b=1; b<hist->GetXaxis()->GetNbins()-1; b++) {
146         Double_t xvalue = hist->GetBinCenter(b);
147         Double_t svalue = 0;
148         
149         for(Int_t det=i*30; det<(i+1)*30; det++) { // loop over detectors
150           Int_t bin = ((TH3D*)fHist->At(10))->FindBin(det,j,xvalue);
151           Double_t value =  ((TH3D*)fHist->At(10))->GetBinContent(bin);
152           svalue += value;
153         }
154         //printf("v = %f\n", value);
155         hist->SetBinContent(b, svalue);
156       }
157       
158       if (hist->GetSum() < 100) continue;
159       //printf("fitting %d %d %f\n", i, j, hist->GetSum());
160       
161       hist->Fit("landau", "q0", "goff", 10, 180);
162       TF1 *fit = hist->GetFunction("landau");
163       
164       TH1D *h1 = (TH1D*)fHist->At(14+18+i);
165       Int_t bin = h1->FindBin(j);
166       // printf("%d %d %d\n", det, j, bin);
167       h1->SetBinContent(bin, TMath::Abs(fit->GetParameter(1)));
168     }
169   }
170   
171
172   // time-bin by time-bin chamber by chamber
173
174   for (Int_t i=0; i<540; i++) {
175     
176     //TH1D *test = ((TH3D*)fHist->At(10))->ProjectionZ(Form("ampTime_%d",i), i+1, i+1, 0, 35);     
177     //if (test->GetSum() < 100) continue;
178     
179     //AliInfo(Form("fitting det = %d", i));
180     
181     for(Int_t j=0; j<35; j++) {
182       
183       //TH1D *h =  ((TH3D*)fHist->At(10))->ProjectionZ(Form("ampTime_%d",i), i+1, i+1, j+1, j+1);     
184       hist->Reset();
185       for(Int_t b=1; b<hist->GetXaxis()->GetNbins()-1; b++) {
186         Double_t xvalue = hist->GetBinCenter(b);
187         Int_t bin = ((TH3D*)fHist->At(10))->FindBin(i,j,xvalue);
188         Double_t value =  ((TH3D*)fHist->At(10))->GetBinContent(bin);
189         //printf("v = %f\n", value);
190         hist->SetBinContent(b, value);
191       }
192       
193       if (hist->GetSum() < 100) continue;
194       //printf("fitting %d %d %f\n", i, j, hist->GetSum());
195       
196       hist->Fit("landau", "q0", "goff", 10, 180);
197       TF1 *fit = hist->GetFunction("landau");
198       
199       Int_t sm = i/30;
200       Int_t det = i%30;
201       TH2D *h2 = (TH2D*)fHist->At(14+sm);
202       Int_t bin = h2->FindBin(det,j);
203       // printf("%d %d %d\n", det, j, bin);
204       h2->SetBinContent(bin, TMath::Abs(fit->GetParameter(1)));
205       h2->SetBinError(bin,fit->GetParError(1));
206     }
207   }
208     
209   if (hist) delete hist;
210     
211   
212   TFile *outFile = new TFile(filename, "RECREATE");
213   outFile->mkdir("TRD");
214   gDirectory->cd("TRD");
215   gDirectory->mkdir("RecPoints");
216   gDirectory->cd("RecPoints");
217   fHist->Write();
218
219   if (fRef) {
220     for(Int_t i=0; i<540; i++) {
221       //fRefHist[i]->Scale(1./fnEvents);
222       fRefHist[i]->Write();
223     }
224   }
225
226   outFile->Close();
227
228 }
229
230 //____________________________________________________________________________ 
231
232 void AliTRDqaRecPoints::Init()
233 {
234   //
235   // Create Reconstructed Points histograms in RecPoints subdir
236   //
237
238   //const Int_t kNhist = 14 + 4 * 18 + 2;
239   const Int_t kNhist = 88+2*18+1;
240   TH1 *hist[kNhist];
241
242   hist[0] = new TH1D("qaTRD_recPoints_det", ";Detector ID of the cluster", 540, -0.5, 539.5);
243   hist[1] = new TH2D("qaTRD_recPoints_amp", ";Amplitude", 540, -0.5, 539, 200, -0.5, 199.5);
244   hist[2] = new TH1D("qaTRD_recPoints_npad", ";Number of Pads", 12, -0.5, 11.5);
245
246   hist[3] = new TH1D("qaTRD_recPoints_dist2", ";residuals [2pad]", 100, -1, 1);
247   hist[4] = new TH1D("qaTRD_recPoints_dist3", ";residuals [3pad]", 100, -1, 1);
248   hist[5] = new TH1D("qaTRD_recPoints_dist4", ";residuals [4pad]", 100, -1, 1);
249   hist[6] = new TH1D("qaTRD_recPoints_dist5", ";residuals [5pad]", 100, -1, 1);
250
251   hist[7] = new TH2D("qaTRD_recPoints_rowCol", ";row;col", 16, -0.5, 15.5, 145, -0.5, 144.5);
252   hist[8] = new TH1D("qaTRD_recPoints_time", ";time bin", 35, -0.5, 34.5);
253   hist[9] = new TH1D("qaTRD_recPoints_nCls", ";number of clusters", 500, -0.5, 499.5);
254
255   hist[10] = new TH3D("qaTRD_recPoints_sigTime", ";chamber;time bin;signal", 
256                       540, -0.5, 539.5, 35, -0.5, 34.5, 200, -0.5, 199.5);
257   hist[11] = new TProfile("qaTRD_recPoints_prf", ";distance;center of gravity"
258                          , 120, -0.6, 0.6, -1.2, 1.2, "");
259
260   hist[12] = new TH1D("qaTRD_recPoints_ampMPV", ";amplitude MPV", 150, 0, 150);
261   hist[13] = new TH1D("qaTRD_recPoints_ampSigma", ";amplitude Sigma", 200, 0, 200); 
262   
263   // chamber by chamber
264   for(Int_t i=0; i<18; i++) {
265     hist[14+i] = new TH2D(Form("qaTRD_recPoints_sigTime_sm%d",i), Form("sm%d;det;time bin",i), 
266                         30, -0.5, 29.5, 35, -0.5, 34.5);
267     hist[14+i]->SetMinimum(20);
268     hist[14+i]->SetMaximum(40);
269   }
270  
271   // time bin by time bin sm-by-sm
272   for(Int_t i=0; i<18; i++) {
273     hist[14+18+i] = new TH1D(Form("qaTRD_recPoints_sigTimeShape_sm%d", i), 
274                              Form("sm%d;time bin;signal",i),
275                              35, -0.5, 34.5);
276
277     hist[14+18+i]->SetMaximum(120);    
278   }
279
280   // str = 50
281   for(Int_t i=0; i<18; i++) {
282     hist[50+i] = new TH1D(Form("qaTRD_recPoints_nCls_sm%d",i),
283                           Form("sm%d;time bin;number of clusters",i),
284                           35, -0.5, 34.5);
285   }
286
287   // str = 68
288   for(Int_t i=0; i<18; i++) {
289     hist[68+i] = new TH1D(Form("qaTRD_recPoints_totalCharge_sm%d", i),
290                           Form("sm%d;time bin;total charge", i),
291                           35, -0.5, 34.5);
292   }
293
294   hist[86] = new TH1D("qaTRD_recPoints_signal", ";amplitude", 200, -0.5, 199.5);
295   hist[87] = new TH2D("qaTRD_recPoints_detMap", ";sm;chamber", 18, -0.5, 17.5, 30, -0.5, 29.5);
296
297   for(Int_t i=0; i<18; i++)
298     hist[88+i] = new TH2D(Form("qaTRD_recPoints_XY_sm%d", i), 
299                           Form("SM%d;Y;X",i), 240, -60, 60, 200, 290, 370);
300
301   for(Int_t i=0; i<18; i++)
302     hist[106+i] = new TH2D(Form("qaTRD_recPoints_XPad_sm%d", i), 
303                           Form("SM%d;Y;X",i), 144, -0.5, 143.5, 200, 290, 370);
304
305  
306   hist[124] = new TH1D("qRef", "ref", 100, 0, 1e4);
307
308   fHist = new TObjArray(200);
309   for(Int_t i=0; i<kNhist; i++) {
310     //hist[i]->Sumw2();
311     fHist->AddAt(hist[i], i);
312   }
313
314   // reference histograms
315   if (fRef) {
316     for(Int_t i=0; i<540; i++) {
317       fRefHist[i] = new TH2D(Form("refRecPoints_sm%d", i), "",
318                              16, -0.5, 15.5, 144, -0.5, 143.5); //, 30, -0.5, 29.5);
319     }
320   } else {
321     
322     TFile *refFile = new TFile("outRef.root");
323     refFile->cd("TRD/RecPoints");
324
325     for(Int_t i=0; i<540; i++) {
326       fRefHist[i] = (TH2D*)gDirectory->Get(Form("refRecPoints_sm%d", i));
327     }
328   }
329 }
330
331 //____________________________________________________________________________ 
332
333 void AliTRDqaRecPoints::AddEvent(TTree * clustersTree)
334 {
335   //  
336   // Makes data from RecPoints
337   // 
338   
339   //  Info("MakeRecPoints", "making");
340
341   Int_t nsize = Int_t(clustersTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster))); 
342   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000); 
343
344   TBranch *branch = clustersTree->GetBranch("TRDcluster");
345   if (!branch) {
346     AliError("Can't get the branch !");
347     return;
348   }
349   branch->SetAddress(&clusterArray); 
350
351   // Loop through all entries in the tree
352   Int_t nEntries   = (Int_t) clustersTree->GetEntries();
353   Int_t nbytes     = 0;
354   AliTRDcluster *c = 0;
355   Int_t nDet[540];
356   for (Int_t i=0; i<540; i++) nDet[i] = 0;
357
358   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {    
359
360     //printf("Entry = %d\n", iEntry);
361
362     // Import the tree
363     nbytes += clustersTree->GetEvent(iEntry);  
364
365     // Get the number of points in the detector
366     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();  
367
368     // Loop through all TRD digits
369     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) { 
370       c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster);
371
372       Int_t iDet = c->GetDetector();
373       if (iDet < 0 || iDet > 539) continue;
374
375       
376       Int_t iSM = iDet / 30;
377       //Int_t iStack = iDet % 30;
378       Int_t nPad = c->GetNPads();
379
380       if (fnPad && nPad != fnPad) continue;
381       
382       //if (iSM == 0 && iStack == 29) continue;
383       //if (iSM == 8 && iStack == 11) continue;
384       //if (iSM == 8 && iStack == 7)  continue;      
385       
386       Int_t padRow = c->GetPadRow();
387       Int_t padCol = c->GetPadCol();
388       //Int_t timeBin = c->GetPadTime();
389
390       Double_t refQ = 0;
391
392       if (fRef) {
393         fRefHist[iDet]->Fill(padRow, padCol, c->GetQ());
394       } else {
395         Int_t bin = fRefHist[iDet]->FindBin(padRow, padCol);
396         refQ = fRefHist[iDet]->GetBinContent(bin);
397         //printf("bin = %d\n", bin);
398       }
399
400       ((TH1D*)fHist->At(124))->Fill(refQ);
401       //printf("ref Q = %lf\n", refQ);
402       
403       Double_t charge = c->GetQ() - (refQ / (490. * 30));
404       if (charge < 0) continue;
405
406       if (charge > 20) {
407         ((TH2D*)fHist->At(88+iSM))->Fill(c->GetY(), c->GetX());
408         ((TH2D*)fHist->At(106+iSM))->Fill(c->GetPadCol(), c->GetX());
409       }
410
411       nDet[iDet]++;
412       ((TH1D*)fHist->At(0))->Fill(iDet);
413       ((TH1D*)fHist->At(86))->Fill(charge);
414       ((TH1D*)fHist->At(1))->Fill(iDet, charge);
415       ((TH1D*)fHist->At(2))->Fill(c->GetNPads());
416       if (c->GetNPads() < 6)
417         ((TH1D*)fHist->At(1+c->GetNPads()))->Fill(c->GetCenter());
418       
419       //if (c->GetPadTime() < 5)
420       ((TH2D*)fHist->At(7))->Fill(padRow, c->GetPadCol());
421       ((TH1D*)fHist->At(8))->Fill(c->GetPadTime());
422
423       ((TH3D*)fHist->At(10))->Fill(iDet, c->GetPadTime(), charge);
424    
425       ((TH1D*)fHist->At(50+iSM))->Fill(c->GetPadTime());
426       ((TH1D*)fHist->At(68+iSM))->Fill(c->GetPadTime(), charge);
427
428       // PRF for 2pad
429       //if (c->GetNPads() == 2) {
430       Short_t *sig = c->GetSignals();
431       Double_t frac = -10;
432
433       if (sig[0] == 0 && sig[1] == 0 && sig[2] == 0 && sig[5] == 0 && sig[6] == 0) 
434         frac = 1. * sig[4] / (sig[3] + sig[4]);
435
436       if (sig[0] == 0 && sig[1] == 0 && sig[4] == 0 && sig[5] == 0 && sig[6] == 0)
437         frac = -1. * sig[2] / (sig[2] + sig[3]);
438
439       if (frac > -10)  ((TProfile*)fHist->At(11))->Fill(c->GetCenter(), frac);
440         
441       //}
442     }
443   }
444
445   for(Int_t i=0; i<540; i++) 
446     if (nDet[i] > 0) ((TH1D*)fHist->At(9))->Fill(nDet[i]);
447
448   delete clusterArray;
449
450   /*
451   TFile *outFile = new TFile("outQA.root", "RECREATE");
452   outFile->mkdir("TRD");
453   gDirectory->cd("TRD");
454   gDirectory->mkdir("RecPoints");
455   gDirectory->cd("RecPoints");
456   fHist->Write();
457   outFile->Close();
458   */
459 }
460
461 //____________________________________________________________________________