]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - FMD/AliFMDSurveyToAlignObjs.cxx
removing printouts from previous checkins
[u/mrichter/AliRoot.git] / FMD / AliFMDSurveyToAlignObjs.cxx
index bac9fd7dc7f69756457fa80e928e7e7cc11205d9..f236cfd3113da6d4ed12f5ca0a91dfd767690d23 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
 #include "AliFMDSurveyToAlignObjs.h"
+#include "AliLog.h"
 #include "AliSurveyPoint.h"
 #include <TGraph2DErrors.h>
 #include <TF2.h>
 #include <TGeoPhysicalNode.h>
 #include "AliFMDGeometry.h"
 
+//____________________________________________________________________
+Double_t
+AliFMDSurveyToAlignObjs::GetUnitFactor() const
+{
+  // Returns the conversion factor from the measured values to
+  // centimeters. 
+  if (!fSurveyObj) return 0;
+  TString units(fSurveyObj->GetUnits());
+  if      (units.CompareTo("mm", TString::kIgnoreCase) == 0) return .1;
+  else if (units.CompareTo("cm", TString::kIgnoreCase) == 0) return 1.;
+  else if (units.CompareTo("m",  TString::kIgnoreCase) == 0) return 100.;
+  return 1;
+}
+
 //____________________________________________________________________
 Bool_t
-AliFMDSurveyToAlignObjs::GetFMD2Plane(Double_t* rot, 
-                                     Double_t* trans)
+AliFMDSurveyToAlignObjs::GetPoint(const char* name, 
+                                 TVector3&   point, 
+                                 TVector3&   error) const
 {
+  // Get named point.   On return, point will contain the point
+  // coordinates in centimeters, and error will contain the
+  // meassurement errors in centimeters too.  If no point is found,
+  // returns false, otherwise true. 
+  if (!fSurveyPoints) return kFALSE;
+  
+  Double_t unit = GetUnitFactor();
+  if (unit == 0) return kFALSE;
+  
+  TObject* obj  = fSurveyPoints->FindObject(name);
+  if (!obj) return kFALSE;
+  
+  AliSurveyPoint* p = static_cast<AliSurveyPoint*>(obj);
+  point.SetXYZ(unit * p->GetX(), 
+              unit * p->GetY(),
+              unit * p->GetZ());
+  error.SetXYZ(unit * p->GetPrecisionX(),
+              unit * p->GetPrecisionY(),
+              unit * p->GetPrecisionZ());
+  return kTRUE;
+}
 
-  // The possile survey points 
-  const char*  names[] = { "FMD2_ITOP",  "FMD2_OTOP", 
-                          "FMD2_IBOTM", "FMD2_OBOTM", 
-                          "FMD2_IBOT",  "FMD2_OBOT", 
-                          0 };
-  const char** name    = names;
-  Int_t    i = 0;
-  TGraph2DErrors g;
+//____________________________________________________________________
+Bool_t 
+AliFMDSurveyToAlignObjs::CalculatePlane(const     TVector3& a, 
+                                       const     TVector3& b,
+                                       const     TVector3& c, 
+                                       Double_t  depth,
+                                       Double_t* trans,
+                                       Double_t* rot) const
+{
+  // Vector a->b, b->c, and normal to plane defined by these two
+  // vectors. 
+  TVector3 ab(b-a), bc(c-b);
   
-  Double_t unit = 1.;
-  TString units(fSurveyObj->GetUnits());
-  if      (units.CompareTo("mm", TString::kIgnoreCase) == 0) unit = .1;
-  else if (units.CompareTo("cm", TString::kIgnoreCase) == 0) unit = 1.;
-  else if (units.CompareTo("m",  TString::kIgnoreCase) == 0) unit = 100.;
+  // Normal vector to the plane of the fiducial marks obtained
+  // as cross product of the two vectors on the plane d0^d1
+  TVector3 nn(ab.Cross(bc));
+  if (nn.Mag() < 1e-8) { 
+    Info("CalculatePlane", "Normal vector is null vector");
+    return kFALSE;
+  }
+  
+  // We express the plane in Hessian normal form.
+  //
+  //   n x = -p,
+  //
+  // where n is the normalised normal vector given by 
+  // 
+  //   n_x = a / l,   n_y = b / l,   n_z = c / l,  p = d / l
+  //
+  // with l = sqrt(a^2+b^2+c^2) and a, b, c, and d are from the
+  // normal plane equation 
+  //
+  //  ax + by + cz + d = 0
+  // 
+  // Normalize
+  TVector3 n(nn.Unit());
+  // Double_t p = - (n * a);
+  
+  // The center of the square with the fiducial marks as the
+  // corners.  The mid-point of one diagonal - md.  Used to get the
+  // center of the surveyd box. 
+  TVector3 md(a + c);
+  md *= 1/2.;
+
+  // The center of the box. 
+  TVector3 orig(md - depth * n);
+  trans[0] = orig[0];
+  trans[1] = orig[1];
+  trans[2] = orig[2];
+  
+  // Normalize the spanning vectors 
+  TVector3 uab(ab.Unit());
+  TVector3 ubc(bc.Unit());
   
+  for (size_t i = 0; i < 3; i++) { 
+    rot[i * 3 + 0] = ubc[i];
+    rot[i * 3 + 1] = uab[i];
+    rot[i * 3 + 2] = n[i];
+  }
+  return kTRUE;
+}
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t 
+AliFMDSurveyToAlignObjs::FitPlane(const TObjArray& points, 
+                                 const TObjArray& errors,
+                                 Double_t         /* depth */,
+                                 Double_t*        trans,
+                                 Double_t*        rot) const
+{
+  Int_t nPoints = points.GetEntries();
+  if (nPoints < 4) { 
+    AliError(Form("Cannot fit a plane equation to less than 4 survey points, "
+                 "got only %d", nPoints));
+    return kFALSE;
+  }
+  
+  TGraph2DErrors g;
   // Loop and fill graph 
-  while (*name) {
-    TObject* obj = fSurveyPoints->FindObject(*name);
-    name++;
-    if (!obj) continue;
-    
-    AliSurveyPoint* p = static_cast<AliSurveyPoint*>(obj);
-    Double_t x  = unit * p->GetX();
-    Double_t y  = unit * p->GetY();
-    Double_t z  = unit * p->GetZ();
-    Double_t ex = unit * p->GetPrecisionX();
-    Double_t ey = unit * p->GetPrecisionY();
-    Double_t ez = unit * p->GetPrecisionZ();
+  for (int i = 0; i < nPoints; i++) {
+    TVector3* p = static_cast<TVector3*>(points.At(i));
+    TVector3* e = static_cast<TVector3*>(errors.At(i));
+  
+    if (!p || !e) continue;
     
-    g.SetPoint(i, x, y, z);
-    g.SetPointError(i, ex, ey, ez);
-    i++;
+    g.SetPoint(i, p->X(), p->Y(), p->Z());
+    g.SetPointError(i, e->X(), e->Y(), e->Z());
   }
-  
+
   // Check that we have enough points
   if (g.GetN() < 4) { 
-    Error("GetFMD2Plane", "Only got %d survey points - no good for FMD2 plane",
-         g.GetN());
+    AliError(Form("Only got %d survey points - no good for plane fit",
+                 g.GetN()));
     return kFALSE;
   }
 
@@ -68,111 +160,202 @@ AliFMDSurveyToAlignObjs::GetFMD2Plane(Double_t* rot,
   // 
   //   z = - ax/c - by/c - d/c
   //
-  TF2 f("fmd2Plane", "-[0]*x-[1]*y-[2]", 
-       g.GetXmin(), g.GetXmax(), g.GetYmin(), g.GetYmax());
+  TF2 f("plane", "-[0]*x-[1]*y-[2]", 
+        g.GetXmin(), g.GetXmax(), g.GetYmin(), g.GetYmax());
   g.Fit(&f, "Q");
-
+  
   // Now, extract the normal and offset
   TVector3 nv(f.GetParameter(0), f.GetParameter(1), 1);
   TVector3 n(nv.Unit());
   Double_t p = -f.GetParameter(2);
-
+  
   // Create two vectors spanning the plane 
   TVector3 a(1, 0, f.Eval(1, 0)-p);
   TVector3 b(0, -1, f.Eval(0, -1)-p);
   TVector3 ua(a.Unit());
   TVector3 ub(b.Unit());
-  Double_t angAb = ua.Angle(ub);
-  PrintVector("ua: ", ua);
-  PrintVector("ub: ", ub);
-  std::cout << "Angle: " << angAb * 180 / TMath::Pi() << std::endl;
-  
+  // Double_t angAb = ua.Angle(ub);
+  // PrintVector("ua: ", ua);
+  // PrintVector("ub: ", ub);
+  // std::cout << "Angle: " << angAb * 180 / TMath::Pi() << std::endl;
+    
   for (size_t i = 0; i < 3; i++) { 
     rot[i * 3 + 0] = ua[i];
     rot[i * 3 + 1] = ub[i];
     rot[i * 3 + 2] = n[i];
   }
-  
+    
   // The intersection of the plane is given by (0, 0, -d/c)
   trans[0] = 0;
   trans[1] = 0;
   trans[2] = p;
+  
+  return kTRUE;
+}
+
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDSurveyToAlignObjs::MakeDelta(const char*  path, 
+                                  Double_t*    rot, 
+                                  Double_t*    trans, 
+                                  TGeoHMatrix& delta) const
+{
+  // Make delta transformation
+  if (!gGeoManager)           return kFALSE;
+  if (!gGeoManager->cd(path)) return kFALSE;
+  
+  
+  TGeoMatrix*  global = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
+#if 0
+  PrintRotation(Form("%s rot:", global->GetName()),global->GetRotationMatrix());
+  PrintVector(Form("%s trans:", global->GetName()),global->GetTranslation());
+#endif
+
+  return MakeDelta(global, rot, trans, delta);
+}
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDSurveyToAlignObjs::MakeDelta(TGeoMatrix*  global,
+                                  Double_t*    rot, 
+                                  Double_t*    trans, 
+                                  TGeoHMatrix& delta) const
+{
+  // Make delta transformation
+  TGeoHMatrix* geoM = new TGeoHMatrix;
+  geoM->SetTranslation(trans);
+  geoM->SetRotation(rot);
+
+  delta = global->Inverse();
+  delta.MultiplyLeft(geoM);
+  
+  return true;
+}
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDSurveyToAlignObjs::GetFMD1Plane(Double_t* rot, Double_t* trans) const
+{
+
+  // The possile survey points 
+  TVector3  icb, ict, ocb, oct, dummy;
+  Int_t     missing = 0;
+  if (!GetPoint("V0L_ICB", icb, dummy)) missing++;
+  if (!GetPoint("V0L_ICT", ict, dummy)) missing++;
+  if (!GetPoint("V0L_OCB", ocb, dummy)) missing++;
+  if (!GetPoint("V0L_OCT", oct, dummy)) missing++;
+
+  // Check that we have enough points
+  if (missing > 1) { 
+    AliWarning(Form("Only got %d survey points - no good for FMD1 plane",
+                   4-missing));
+    return kFALSE;
+  }
+
+#if 0
+  const char* lidN = "FMD1_lid_mat0";
+  TGeoMatrix* lidM = static_cast<TGeoMatrix*>(gGeoManager->GetListOfMatrices()
+                                             ->FindObject(lidN));
+  if (!lidM) { 
+    AliError(Form("Couldn't find FMD1 lid transformation %s", lidN));
+    return kFALSE;
+  }
+
+  const Double_t* lidT = lidM->GetTranslation();
+  Double_t        lidZ = lidT[2];
+  Double_t        off  = lidZ-3.3;
+#else
+  Double_t        off  = 0;
+#endif
+
+  if (!CalculatePlane(ocb, icb, ict, off, trans, rot)) return kFALSE;
+  // PrintRotation("FMD1 rotation:",  rot);
+  // PrintVector("FMD1 translation:", trans);
 
   return kTRUE;
 }
 
-#define M(I,J) rot[(J-1) * 3 + (I-1)]
 //____________________________________________________________________
 Bool_t
-AliFMDSurveyToAlignObjs::DoFMD2()
+AliFMDSurveyToAlignObjs::DoFMD1()
 {
+  // Do the FMD1 stuff
   Double_t rot[9], trans[3];
-  if (!GetFMD2Plane(rot, trans)) return kFALSE;
+  if (!GetFMD1Plane(rot, trans)) return kFALSE;
+  // const char* path = "/ALIC_1/F1MT_1/FMD1_lid_0";
   
-  PrintRotation("Rotation: ", rot);
-  PrintVector("Translation: ", trans);
+  // TGeoHMatrix delta;
+  TGeoTranslation global(0,0,324.670);
+  if (!MakeDelta(&global, rot, trans, fFMD1Delta)) 
+    return kFALSE;
+  
+  // PrintRotation("FMD1 delta rotation:",  fFMD1Delta.GetRotationMatrix());
+  // PrintVector("FMD1 delta translation:", fFMD1Delta.GetTranslation());
 
-#if 0
-  Double_t theta = TMath::ATan2(M(3,1), M(3,2));
-  Double_t phi   = TMath::ACos(M(3,3));
-  Double_t psi   = -TMath::ATan2(M(1,3), M(2,3));
+  return kTRUE;
+}
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDSurveyToAlignObjs::GetFMD2Plane(Double_t* rot, Double_t* trans) const
+{
+
+  // The possible survey points 
+  const char*    names[] = { "FMD2_ITOP",  "FMD2_OTOP", 
+                            "FMD2_IBOTM", "FMD2_OBOTM", 
+                            "FMD2_IBOT",  "FMD2_OBOT", 
+                            0 };
+  const char**   name    = names;
+
+  TObjArray points;
+  TObjArray errors;
   
-  std::cout << " Theta=" << theta * 180 / TMath::Pi() 
-           << " Phi="   << phi   * 180 / TMath::Pi() 
-           << " Psi="   << psi   * 180 / TMath::Pi() 
-           << std::endl;
+  // Loop and fill graph 
+  while (*name) {
+    TVector3 p, e;
+    if (!GetPoint(*name++, p, e)) continue;
+    
+    points.Add(new TVector3(p));
+    errors.Add(new TVector3(e));
+  }
+  if (points.GetEntries() < 4) { 
+    AliWarning(Form("Only got %d survey points - no good for FMD2 plane",
+                   points.GetEntries()));
+    return kFALSE;
+  }
 
-  TRotation r;
-  r.SetXEulerAngles(theta, phi, psi);
-  r.Print();
+  return FitPlane(points, errors, 0, trans, rot);
+}
+
+#define M(I,J) rot[(J-1) * 3 + (I-1)]
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDSurveyToAlignObjs::DoFMD2()
+{
+  // Do the FMD2 stuff
+  Double_t rot[9], trans[3];
+  if (!GetFMD2Plane(rot, trans)) return kFALSE;
+  // PrintRotation("FMD2 rotation:",  rot);
+  // PrintVector("FMD2 translation:", trans);
+
+  for (int i = 0; i < 3; i++) { 
+    for (int j = 0; j < 3; j++) { 
+      rot[i*3+j] = (i == j ? 1 : 0);
+    }
+  }
+  trans[0] = trans[1] = 0;
+  trans[2] += 0.015;
+  // PrintRotation("FMD2 rotation:",  rot);
+  // PrintVector("FMD2 translation:", trans);
   
-  TGeoRotation*   geoR = new TGeoRotation("FMD2_survey_rotation", 
-                                         r.GetYTheta(),
-                                         r.GetYPhi(),
-                                         r.GetYPsi());
-  TGeoCombiTrans* geoM = new TGeoCombiTrans(trans[0], trans[1], trans[2], geoR);
-#else
-  TGeoHMatrix* geoM = new TGeoHMatrix;
-  geoM->SetRotation(rot);
-  geoM->SetTranslation(trans);
-#endif
-  geoM->Print();
-
-  const char* path = "/ALIC_1/F2MT_2/FMD2_support_0/FMD2_back_cover_2";
-  gGeoManager->cd(path);
-  TGeoMatrix* globalBack = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
-  globalBack->Print();
-  PrintRotation("Back rotation:",    globalBack->GetRotationMatrix());
-  PrintVector("Back translation:",   globalBack->GetTranslation());
-  
-  // TObjArray* pns = gGeoManager->GetListOfPhysicalNodes();
-  // TObject*   oT  = pns->FindObject("/ALIC_1/F2MT_2");
-  // TObject*   oB  = pns->FindObject("/ALIC_1/F2MB_2");
-  // if (!oT) { 
-  //   Warning("DoFMD2", Form("Physical node /ALIC_1/F2MT_2 not found"));
-  //   return kFALSE;
-  // }
-  // if (!oB) { 
-  //   Warning("DoFMD2", Form("Physical node /ALIC_1/F2MB_2 not found"));
-  //   return kFALSE;
-  // }
-  // TGeoPhysicalNode* top = static_cast<TGeoPhysicalNode*>(oT);
-  // TGeoPhysicalNode* bot = static_cast<TGeoPhysicalNode*>(oB);
-  TGeoHMatrix tDelta(globalBack->Inverse());
-  TGeoHMatrix bDelta(globalBack->Inverse());
-  PrintRotation("Back^-1 rotation:",    tDelta.GetRotationMatrix());
-  PrintVector("Back^-1 translation:",   tDelta.GetTranslation());
-
-  std::cout << "tDelta = 1? " << tDelta.IsIdentity() << std::endl;
-  
-  tDelta.MultiplyLeft(geoM);
-  bDelta.MultiplyLeft(geoM);
-  
-  PrintRotation("tDelta rotation:",  tDelta.GetRotationMatrix());
-  PrintVector("tDelta translation:", tDelta.GetTranslation());
-  PrintRotation("bDelta rotation:",  bDelta.GetRotationMatrix());
-  PrintVector("bDelta translation:", bDelta.GetTranslation());
+  // TGeoHMatrix delta;
+  if (!MakeDelta("/ALIC_1/F2MT_2/FMD2_support_0/FMD2_back_cover_2", 
+                rot, trans, fFMD2Delta)) return kFALSE;
   
+  // PrintRotation("FMD2 delta rotation:",  fFMD2Delta.GetRotationMatrix());
+  // PrintVector("FMD2 delta translation:", fFMD2Delta.GetTranslation());
+
   return kTRUE;
 }
 
@@ -184,13 +367,35 @@ AliFMDSurveyToAlignObjs::Run()
   geom->Init();
   geom->InitTransformations();
   
+  DoFMD1();
   DoFMD2();
 }
 
+//____________________________________________________________________
+Bool_t 
+AliFMDSurveyToAlignObjs::CreateAlignObjs()
+{
+  TClonesArray& array = *fAlignObjArray;
+  Int_t         n     = array.GetEntriesFast();
+
+  if (!fFMD1Delta.IsIdentity()) { 
+    new (array[n++]) AliAlignObjParams("FMD1/FMD1_T", 0, fFMD1Delta, kTRUE);
+    new (array[n++]) AliAlignObjParams("FMD1/FMD1_B", 0, fFMD1Delta, kTRUE);
+  }
+  if (!fFMD2Delta.IsIdentity()) { 
+    new (array[n++]) AliAlignObjParams("FMD2/FMD2_T", 0, fFMD2Delta, kTRUE);
+    new (array[n++]) AliAlignObjParams("FMD2/FMD2_B", 0, fFMD2Delta, kTRUE);
+  }
+  // array.Print();
+  
+  return kTRUE;
+}
+
 //____________________________________________________________________
 void 
 AliFMDSurveyToAlignObjs::PrintVector(const char* text, const TVector3& v)
 {
+  // Print a vector
   Double_t va[] = { v.X(), v.Y(), v.Z() };
   PrintVector(text, va);
 }
@@ -198,6 +403,7 @@ AliFMDSurveyToAlignObjs::PrintVector(const char* text, const TVector3& v)
 void 
 AliFMDSurveyToAlignObjs::PrintVector(const char* text, const Double_t* v)
 {
+  // Print a vector
   std::cout << text 
            << std::setw(15) << v[0] 
            << std::setw(15) << v[1]
@@ -210,6 +416,7 @@ AliFMDSurveyToAlignObjs::PrintVector(const char* text, const Double_t* v)
 void 
 AliFMDSurveyToAlignObjs::PrintRotation(const char* text, const Double_t* rot)
 {
+  // Print a rotation matrix
   std::cout << text << std::endl;
   for (size_t i = 0; i < 3; i++) { 
     for (size_t j = 0; j < 3; j++)