Extacting the OCDB in a separate module. The detectors have write permission in the...
[u/mrichter/AliRoot.git] / VZERO / VZEROSurveyToAlignment.C
1 void VZEROSurveyToAlignment(){
2
3   // Macro to convert survey data into alignment data. 
4   // The position of four fiducial marks, sticked on the 
5   // entrance face of the V0C box is converted into the 
6   // global position of the box. Positions given by surveyers 
7   // are extracted from Survey Data Base. 
8
9   if(!gGeoManager) TGeoManager::Import("geometry.root");
10
11 //  TClonesArray *array = new TClonesArray("AliAlignObjMatrix",10);
12   TClonesArray *array = new TClonesArray("AliAlignObjParams",10);
13   TClonesArray &mobj = *array;
14  
15   Double_t l_vect[3]={0.,0.,0.}; // local vector (the origin)
16   Double_t g_vect[3];            // vector corresp. to it in global RS
17   Double_t m_vect[3];            // vector corresp. to it in mother RS
18  
19   // ************* get global matrix g3 *******************
20   //  TGeoHMatrix *g3 = AliGeomManager::GetMatrix("VZERO/V0C");
21   TGeoHMatrix *g3 = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
22   // this is used below as the IDEAL global matrix
23
24   // ************* get local matrix l3 *******************
25   TGeoNode* n3 = gGeoManager->GetCurrentNode();
26   TGeoHMatrix *l3 = n3->GetMatrix(); 
27   
28  // point coordinates in the global RS
29   g3->LocalToMaster(l_vect,g_vect);
30   cout<<endl<<"Point coordinates in the global RS: "
31       <<g_vect[0]<<" "<<g_vect[1]<<" "<<g_vect[2];
32
33  // point coordinates in the mother volume RS
34   l3->LocalToMaster(l_vect,m_vect);
35   cout<<endl<<"Point coordinates in the mother's volume RS: \n"
36       <<m_vect[0]<<" "<<m_vect[1]<<" "<<m_vect[2]<<" "<<endl;
37
38  // Hereafter are the four ideal fiducial marks on the V0C box, 
39  // expressed in local coordinates and in cms - hard coded. 
40
41   const Double_t xside   = 22.627;
42   const Double_t yside   = 22.627;
43   const Double_t zsize   = 2.35;
44   const Double_t zoffset = 0.001;
45   
46   const Double_t zdepth  = zsize+zoffset;
47   Double_t A[3]={-xside,-yside,zdepth};
48   Double_t B[3]={xside,-yside,zdepth};
49   Double_t C[3]={xside,yside,zdepth};
50   Double_t D[3]={-xside,yside,zdepth};
51
52   TGeoTranslation* Atr = new TGeoTranslation("Atr",-xside,-yside,zdepth);
53   TGeoTranslation* Btr = new TGeoTranslation("Btr",xside,-yside,zdepth);
54   TGeoTranslation* Ctr = new TGeoTranslation("Ctr",xside,yside,zdepth);
55   TGeoTranslation* Dtr = new TGeoTranslation("Dtr",-xside,yside,zdepth);
56
57   //                    ^ local y
58   //                    |
59   //      D-------------|-------------C
60   //      |             |             |
61   //      |             |             |
62   //      |             |             |
63   //      |             |             |
64   //      |             |             |
65   //      |             |             |
66   //  ------------------|------------------> local x
67   //      |             |             |
68   //      |             |             |
69   //      |             |             |
70   //      |             |             |
71   //      |             |             |
72   //      |             |             |
73   //      A-------------|-------------B
74   //
75   // local z exiting the plane of the screen
76    
77   Double_t gA[3], gB[3], gC[3], gD[3];
78   g3->LocalToMaster(A,gA);
79   g3->LocalToMaster(B,gB);
80   g3->LocalToMaster(C,gC);
81   g3->LocalToMaster(D,gD);
82   cout<<endl<<"Ideal fiducial marks coordinates in the global RS: \n"
83       <<"A "<<gA[0]<<" "<<gA[1]<<" "<<gA[2]<<" "<<endl
84       <<"B "<<gB[0]<<" "<<gB[1]<<" "<<gB[2]<<" "<<endl
85       <<"C "<<gC[0]<<" "<<gC[1]<<" "<<gC[2]<<" "<<endl
86       <<"D "<<gD[0]<<" "<<gD[1]<<" "<<gD[2]<<" "<<endl;
87   cout<<endl;  
88     
89 // Retrieval of REAL survey data from ALICE Survey Data Depot : 
90
91   AliSurveyObj *so = new AliSurveyObj();
92  
93   so->FillFromLocalFile("Survey_835615_V0.txt");
94   Int_t size = so->GetEntries();
95
96   Printf("Title: \"%s\"", so->GetReportTitle().Data());
97   Printf("Date: \"%s\"", so->GetReportDate().Data());
98   Printf("Detector: \"%s\"", so->GetDetector().Data());
99   Printf("URL: \"%s\"", so->GetURL().Data());
100   Printf("Number: \"%d\"", so->GetReportNumber());
101   Printf("Version: \"%d\"", so->GetReportVersion());
102   Printf("Observations: \"%s\"", so->GetObservations().Data());
103   Printf("Coordinate System: \"%s\"", so->GetCoordSys().Data());
104   Printf("Measurement Units: \"%s\"", so->GetUnits().Data());
105   Printf("Nr Columns: \"%d\" \n", so->GetNrColumns());
106   
107   TObjArray *colNames = so->GetColumnNames();
108   
109   TObjArray   *points = so->GetData();
110   const char  namePoint[4]  = "6001";
111   Double_t    coordinates[4][3];
112 //  Printf("  ******* %c ******* \n\n ", namePoint[0]); 
113   Printf("Relevant points to be used for alignment procedure (in mm):"); 
114   for (Int_t i = 0; i < points->GetEntries(); ++i) {
115     if(((AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetPointName()[0] == namePoint[0]) {
116            Printf("Point %d --> \"%s\" %f %f %f ", i, 
117            ((AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetPointName().Data(),
118            ((AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetX(),
119            ((AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetY(),
120            ((AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetZ() ); 
121            if(i > 10){
122            coordinates[i-11][0]  = (AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetX();
123            coordinates[i-11][1]  = (AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetY();
124            coordinates[i-11][2]  = (AliSurveyPoint *) points->At(i))->GetZ(); } 
125      }
126   }   
127     
128    Double_t ngA[3], ngB[3], ngC[3], ngD[3];
129
130    for(Int_t i=0; i<3; i++) 
131      { ngA[i]  = coordinates[0][i] / 10.0 ; 
132        ngD[i]  = coordinates[1][i] / 10.0 ;
133        ngB[i]  = coordinates[2][i] / 10.0 ; 
134        ngC[i]  = coordinates[3][i] / 10.0 ; }
135           
136    cout<<endl<<"Fiducial marks coordinates in the global RS given by surveyers: \n"
137        <<"A "<<ngA[0]<<" "<<ngA[1]<<" "<<ngA[2]<<" "<<endl
138        <<"B "<<ngB[0]<<" "<<ngB[1]<<" "<<ngB[2]<<" "<<endl
139        <<"C "<<ngC[0]<<" "<<ngC[1]<<" "<<ngC[2]<<" "<<endl
140        <<"D "<<ngD[0]<<" "<<ngD[1]<<" "<<ngD[2]<<" "<<endl;
141     
142   // From the new fiducial marks coordinates derive back the new global position
143   // of the surveyed volume
144   //*** What follows is the actual survey-to-alignment procedure which assumes,
145   //*** as is the case of the present example, 4 fiducial marks
146   //*** at the corners of a square lying on a plane parallel to a surface
147   //*** of the surveyed box at a certain offset and with
148   //*** x and y sides parallel to the box's x and y axes.
149   //*** If the code below is placed in a separate class or method, it needs
150   //*** as input the four points and the offset from the origin (zdepth)
151   //*** The algorithm can be easily modified for different placement
152   //*** and/or cardinality of the fiducial marks.
153   
154   Double_t ab[3], bc[3], n[3];
155   Double_t plane[4], s;
156
157   // first vector on the plane of the fiducial marks
158   for(i=0;i<3;i++){
159     ab[i] = ngB[i] - ngA[i];
160   }
161
162   // second vector on the plane of the fiducial marks
163   for(i=0;i<3;i++){
164     bc[i] = ngC[i] - ngB[i];
165   }
166
167   // vector normal to the plane of the fiducial marks obtained
168   // as cross product of the two vectors on the plane d0^d1
169   n[0] = ab[1] * bc[2] - ab[2] * bc[1];
170   n[1] = ab[2] * bc[0] - ab[0] * bc[2];
171   n[2] = ab[0] * bc[1] - ab[1] * bc[0];
172
173   Double_t sizen = TMath::Sqrt( n[0]*n[0] + n[1]*n[1] + n[2]*n[2] );
174   if(sizen>1.e-8){
175           s = Double_t(1.)/sizen ; //normalization factor
176   }else{
177           return 0;
178   }
179
180   // plane expressed in the hessian normal form, see:
181   // http://mathworld.wolfram.com/HessianNormalForm.html
182   // the first three are the coordinates of the orthonormal vector
183   // the fourth coordinate is equal to the distance from the origin
184   for(i=0;i<3;i++){
185     plane[i] = n[i] * s;
186   }
187   plane[3] = -( plane[0] * ngA[0] + plane[1] * ngA[1] + plane[2] * ngA[2] );
188 //  cout<<plane[0]<<"  "<<plane[1]<<"  "<<plane[2]<<"  "<<plane[3]<<"  "<<endl;
189
190   // The center of the square with fiducial marks as corners
191   // as the middle point of one diagonal - md
192   // Used below to get the center - orig - of the surveyed box
193   
194   Double_t orig[3], md[3];
195   for(i=0;i<3;i++){
196     md[i] = (ngA[i] + ngC[i]) * 0.5;
197   }
198
199   //  center of the box
200   for(i=0;i<3;i++){
201     orig[i] = md[i] - plane[i]*zdepth;
202   }
203
204   cout<<endl<<"Center of the box: "<<orig[0]<<"  "<<orig[1]<<"  "<<orig[2]<<endl;
205
206   // get x,y local directions needed to write the global rotation matrix
207   // for the surveyed volume by normalising vectors ab and bc
208   
209   Double_t sx = TMath::Sqrt(ab[0]*ab[0] + ab[1]*ab[1] + ab[2]*ab[2]);
210   if(sx>1.e-8){
211      for(i=0;i<3;i++){
212           ab[i] /= sx;
213      }
214      cout<<"x direction "<<ab[0]<<"  "<<ab[1]<<"  "<<ab[2]<<endl;
215   }
216   Double_t sy = TMath::Sqrt(bc[0]*bc[0] + bc[1]*bc[1] + bc[2]*bc[2]);
217   if(sy>1.e-8){
218     for(i=0;i<3;i++){
219           bc[i] /= sy;
220     }
221     cout<<"y direction "<<bc[0]<<"  "<<bc[1]<<"  "<<bc[2]<<endl;
222   }
223
224   // the global matrix for the surveyed volume - ng
225   Double_t rot[9] = {ab[0],bc[0],plane[0],ab[1],bc[1],plane[1],ab[2],bc[2],plane[2]};
226   TGeoHMatrix ng;
227   ng.SetTranslation(orig);
228   ng.SetRotation(rot);
229
230 //  cout<<"\n********* global matrix inferred from surveyed fiducial marks ***********\n";
231 //  ng.Print();
232
233  // To produce the alignment object for the given volume you would
234  // then do something like this:
235  // Calculate the global delta transformation as ng * g3^-1
236  
237  TGeoHMatrix gdelta = g3->Inverse(); //now equal to the inverse of g3
238  gdelta.MultiplyLeft(&ng);
239  Int_t index = 0;
240  
241  // if the volume is in the look-up table use something like this instead:
242  // AliGeomManager::LayerToVolUID(AliGeomManager::kTOF,i); 
243  
244  //AliAlignObjMatrix* mobj[0] = new AliAlignObjMatrix("VZERO/V0C",index,gdelta,kTRUE);
245  //  new(mobj[0]) AliAlignObjMatrix("VZERO/V0C",index,gdelta,kTRUE);
246
247   new(mobj[0]) AliAlignObjParams("VZERO/V0C",index,gdelta,kTRUE);
248   
249   if(!gSystem->Getenv("$TOCDB")){
250     // save on file
251      TFile f("V0Survey.root","RECREATE");
252      if(!f) cerr<<"cannot open file for output\n";
253      f.cd();
254      f.WriteObject(array,"V0SurveyObjs ","kSingleKey");
255      f.Close();
256   }else{
257     // save in CDB storage
258      AliCDBManager* cdb = AliCDBManager::Instance();
259      AliCDBStorage* storage = cdb->GetStorage("local://$ALICE_ROOT/OCDB");
260      AliCDBMetaData* mda = new AliCDBMetaData();
261      mda->SetResponsible("Brigitte Cheynis");
262      mda->SetComment("Alignment objects for V0 survey");
263      mda->SetAliRootVersion(gSystem->Getenv("$ARVERSION"));
264      AliCDBId id("VZERO/Align/Data",0,9999999);
265      storage->Put(array,id,mda);
266   }
267   
268   cout<<"\n********* Alignment constants contained in alignment object ***********\n";
269   cout<<"*************** deduced from surveyed fiducial marks : ****************\n";
270   array->Print();
271   
272   AliAlignObjParams* itsalobj = (AliAlignObjParams*) mobj.UncheckedAt(0);
273   itsalobj->ApplyToGeometry();  
274   
275   array->Delete();
276
277 }