VZERO/VZEROSurveyToAlignment.C

   1 #include "STEER/AliCDBManager.h"
   2 #include "STEER/AliCDBStorage.h"
   3 #include "STEER/AliCDBEntry.h"
   4 #include "VZERO/AliVZEROSurveyData.h"
   5
   6 void VZEROSurveyToAlignment(){
   7
   8   // Macro to convert survey data into alignment data.
   9   // The position of four fiducial marks, sticked on the
  10   // entrance face of the V0C box is converted into the
  11   // global position of the box. Positions given by surveyers
  12   // are extracted from Survey Data Base.
  13
  14   if(!gGeoManager) TGeoManager::Import("geometry.root");
  15
  16   TClonesArray *array = new TClonesArray("AliAlignObjMatrix",10);
  17   TClonesArray &mobj = *array;
  18
  19   Double_t l_vect[3]={0.,0.,0.}; // a local vector (the origin)
  20   Double_t g_vect[3];            // vector corresp. to it in global RS
  21   Double_t m_vect[3];            // vector corresp. to it in mother RS
  22
  23   gGeoManager->cd("/ALIC_1/VZERO_1/V0RI_1");
  24
  25   // ************* get global matrix *******************
  26   TGeoHMatrix* g3 = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
  27   // this is used below as the ideal global matrix
  28
  29   // ************* get local matrix *******************
  30   TGeoNode* n3 = gGeoManager->GetCurrentNode();
  31   TGeoHMatrix* l3 = n3->GetMatrix();
  32
  33  // point coordinates in the global RS
  34   g3->LocalToMaster(l_vect,g_vect);
  35   cout<<endl<<"Point coordinates in the global RS: "<<
  36     g_vect[0]<<" "<<g_vect[1]<<" "<<g_vect[2];
  37
  38  // point coordinates in the mother volume RS
  39   l3->LocalToMaster(l_vect,m_vect);
  40   cout<<endl<<"Point coordinates in the mother's volume RS: "<<
  41     m_vect[0]<<" "<<m_vect[1]<<" "<<m_vect[2]<<" "<<endl;
  42
  43  // Hereafter are the four ideal fiducial marks on the V0C box,
  44  // expressed in local coordinates and in cms - hard coded.
  45
  46   const Double_t xside   = 22.627;
  47   const Double_t yside   = 22.627;
  48   const Double_t zsize   = 2.35;
  49   const Double_t zoffset = 0.001;
  50
  51   const Double_t zdepth  = zsize+zoffset;
  52   Double_t A[3]={-xside,-yside,zdepth};
  53   Double_t B[3]={xside,-yside,zdepth};
  54   Double_t C[3]={xside,yside,zdepth};
  55   Double_t D[3]={-xside,yside,zdepth};
  56
  57   TGeoTranslation* Atr = new TGeoTranslation("Atr",-xside,-yside,zdepth);
  58   TGeoTranslation* Btr = new TGeoTranslation("Btr",xside,-yside,zdepth);
  59   TGeoTranslation* Ctr = new TGeoTranslation("Ctr",xside,yside,zdepth);
  60   TGeoTranslation* Dtr = new TGeoTranslation("Dtr",-xside,yside,zdepth);
  61
  62   //                    ^ local y
  63   //                    |
  64   //      D-------------|-------------C
  65   //      |             |             |
  66   //      |             |             |
  67   //      |             |             |
  68   //      |             |             |
  69   //      |             |             |
  70   //      |             |             |
  71   //  ------------------|------------------> local x
  72   //      |             |             |
  73   //      |             |             |
  74   //      |             |             |
  75   //      |             |             |
  76   //      |             |             |
  77   //      |             |             |
  78   //      A-------------|-------------B
  79   //
  80   // local z exiting the plane of the screen
  81
  82   Double_t gA[3], gB[3], gC[3], gD[3];
  83   g3->LocalToMaster(A,gA);
  84   g3->LocalToMaster(B,gB);
  85   g3->LocalToMaster(C,gC);
  86   g3->LocalToMaster(D,gD);
  87   cout<<endl<<"Ideal fiducial marks coordinates in the global RS:\n"<<
  88     "A "<<gA[0]<<" "<<gA[1]<<" "<<gA[2]<<" "<<endl<<
  89     "B "<<gB[0]<<" "<<gB[1]<<" "<<gB[2]<<" "<<endl<<
  90     "C "<<gC[0]<<" "<<gC[1]<<" "<<gC[2]<<" "<<endl<<
  91     "D "<<gD[0]<<" "<<gD[1]<<" "<<gD[2]<<" "<<endl;
  92
  93 // Retrieval of real survey data from CDB :
  94
  95    AliCDBManager *man = AliCDBManager::Instance();
  96    AliCDBStorage *storLoc;
  97    storLoc = man->GetStorage("local://$ALICE_ROOT");
  98
  99    AliCDBEntry *entry=0;
 100    entry = storLoc->Get("VZERO/Survey/Data", 0);
 101
 102    AliVZEROSurveyData * surveyda = 0;
 103    if (entry) surveyda = (AliVZEROSurveyData*) entry->GetObject();
 104    if (!surveyda)  AliError("No survey data from survey database !");
 105
 106    Double_t ngA[3], ngB[3], ngC[3], ngD[3];
 107
 108      for(Int_t i=0; i<3; i++)
 109      { ngA[i]  = surveyda->GetPointA(i) ;
 110        ngB[i]  = surveyda->GetPointB(i) ;
 111        ngC[i]  = surveyda->GetPointC(i) ;
 112        ngD[i]  = surveyda->GetPointD(i) ; }
 113
 114    cout<<endl<<"Fiducial marks coordinates in the global RS given by survey:\n"<<
 115     "A "<<ngA[0]<<" "<<ngA[1]<<" "<<ngA[2]<<" "<<endl<<
 116     "B "<<ngB[0]<<" "<<ngB[1]<<" "<<ngB[2]<<" "<<endl<<
 117     "C "<<ngC[0]<<" "<<ngC[1]<<" "<<ngC[2]<<" "<<endl<<
 118     "D "<<ngD[0]<<" "<<ngD[1]<<" "<<ngD[2]<<" "<<endl;
 119
 120    delete entry;
 121
 122   // From the new fiducial marks coordinates derive back the new global position
 123   // of the surveyed volume
 124   //*** What follows is the actual survey-to-alignment procedure which assumes,
 125   //*** as is the case of the present example, 4 fiducial marks
 126   //*** at the corners of a square lying on a plane parallel to a surface
 127   //*** of the surveyed box at a certain offset and with
 128   //*** x and y sides parallel to the box's x and y axes.
 129   //*** If the code below is placed in a separate class or method, it needs
 130   //*** as input the four points and the offset from the origin (zdepth)
 131   //*** The algorithm can be easily modified for different placement
 132   //*** and/or cardinality of the fiducial marks.
 133
 134   Double_t ab[3], bc[3], n[3];
 135   Double_t plane[4], s;
 136
 137   // first vector on the plane of the fiducial marks
 138   for(i=0;i<3;i++){
 139     ab[i] = ngB[i] - ngA[i];
 140   }
 141
 142   // second vector on the plane of the fiducial marks
 143   for(i=0;i<3;i++){
 144     bc[i] = ngC[i] - ngB[i];
 145   }
 146
 147   // vector normal to the plane of the fiducial marks obtained
 148   // as cross product of the two vectors on the plane d0^d1
 149   n[0] = ab[1] * bc[2] - ab[2] * bc[1];
 150   n[1] = ab[2] * bc[0] - ab[0] * bc[2];
 151   n[2] = ab[0] * bc[1] - ab[1] * bc[0];
 152
 153   Double_t sizen = TMath::Sqrt( n[0]*n[0] + n[1]*n[1] + n[2]*n[2] );
 154   if(sizen>1.e-8){
 155           s = Double_t(1.)/sizen ; //normalization factor
 156   }else{
 157           return 0;
 158   }
 159
 160   // plane expressed in the hessian normal form, see:
 161   // http://mathworld.wolfram.com/HessianNormalForm.html
 162   // the first three are the coordinates of the orthonormal vector
 163   // the fourth coordinate is equal to the distance from the origin
 164   for(i=0;i<3;i++){
 165     plane[i] = n[i] * s;
 166   }
 167   plane[3] = -( plane[0] * ngA[0] + plane[1] * ngA[1] + plane[2] * ngA[2] );
 168   //  cout<<plane[0]<<"  "<<plane[1]<<"  "<<plane[2]<<"  "<<plane[3]<<"  "<<endl;
 169
 170   // The center of the square with fiducial marks as corners
 171   // as the middle point of one diagonal - md
 172   // Used below to get the center - orig - of the surveyed box
 173
 174   Double_t orig[3], md[3];
 175   for(i=0;i<3;i++){
 176     md[i] = (ngA[i] + ngC[i]) * 0.5;
 177   }
 178
 179   //  center of the box
 180   for(i=0;i<3;i++){
 181     orig[i] = md[i] - plane[i]*zdepth;
 182   }
 183   orig[1] = md[1] - plane[1]*zdepth;
 184   orig[2] = md[2] - plane[2]*zdepth;
 185   cout<<endl<<"Center of the box: "<<orig[0]<<"  "<<orig[1]<<"  "<<orig[2]<<endl;
 186
 187   // get x,y local directions needed to write the global rotation matrix
 188   // for the surveyed volume by normalising vectors ab and bc
 189
 190   Double_t sx = TMath::Sqrt(ab[0]*ab[0] + ab[1]*ab[1] + ab[2]*ab[2]);
 191   if(sx>1.e-8){
 192      for(i=0;i<3;i++){
 193           ab[i] /= sx;
 194      }
 195      cout<<endl<<"x direction "<<ab[0]<<"  "<<ab[1]<<"  "<<ab[2]<<endl;
 196   }
 197   Double_t sy = TMath::Sqrt(bc[0]*bc[0] + bc[1]*bc[1] + bc[2]*bc[2]);
 198   if(sy>1.e-8){
 199     for(i=0;i<3;i++){
 200           bc[i] /= sy;
 201     }
 202     cout<<endl<<"y direction "<<bc[0]<<"  "<<bc[1]<<"  "<<bc[2]<<endl;
 203   }
 204
 205   // the global matrix for the surveyed volume - ng
 206   Double_t rot[9] = {ab[0],bc[0],plane[0],ab[1],bc[1],plane[1],ab[2],bc[2],plane[2]};
 207   TGeoHMatrix ng;
 208   ng.SetTranslation(orig);
 209   ng.SetRotation(rot);
 210
 211   cout<<"\n********* global matrix inferred from surveyed fiducial marks ***********\n";
 212   ng.Print();
 213
 214  // To produce the alignment object for the given volume you would
 215  // then do something like this:
 216  // Calculate the global delta transformation as ng * g3^-1
 217
 218  TGeoHMatrix gdelta = g3->Inverse(); //now equal to the inverse of g3
 219  gdelta.MultiplyLeft(&ng);
 220  Int_t index = 0;
 221
 222  // if the volume is in the look-up table use something like this instead:
 223  // AliGeomManager::LayerToVolUID(AliGeomManager::kTOF,i);
 224
 225  //AliAlignObjMatrix* mobj[0] = new AliAlignObjMatrix("VZERO/V0C",index,gdelta,kTRUE);
 226
 227   new(mobj[0]) AliAlignObjMatrix("VZERO/V0C",index,gdelta,kTRUE);
 228
 229   if(!gSystem->Getenv("$TOCDB")){
 230     // save on file
 231     TFile f("V0Survey.root","RECREATE");
 232     if(!f) cerr<<"cannot open file for output\n";
 233     f.cd();
 234     f.WriteObject(array,"V0SurveyObjs ","kSingleKey");
 235     f.Close();
 236   }else{
 237     // save in CDB storage
 238     const char* Storage = gSystem->Getenv("$STORAGE");
 239     AliCDBManager* cdb = AliCDBManager::Instance();
 240     AliCDBStorage* storage = cdb->GetStorage(Storage);
 241     AliCDBMetaData* md = new AliCDBMetaData();
 242     md->SetResponsible("Brigitte Cheynis");
 243     md->SetComment("Alignment objects for V0 survey");
 244     md->SetAliRootVersion(gSystem->Getenv("$ARVERSION"));
 245     AliCDBId id("VZERO/Align/Data",0,9999999);
 246     storage->Put(array,id,md);
 247   }
 248
 249   array->Delete();
 250
 251 }