江门中微子实验事例显示软件和基于图形的分析系统

We propose to develop a general event display software and graphic analysis system for high energy physics experiments and apply it to the JUNO experiment. In many high energy experiments, the interesting signal events are usually rare, especially in the intensity frontier experiments. The general event display framework can provide a powerful tool for online monitoring and instinctive analysis of such events. The framework will consist of a general detector geometry management system, an interface to different detectors, event data model interface, event trigger system, graphic user interface, and graphic engine. The framework is designed to provide a general infrastructure framework and easy implementation for different high energy experiments.

我们提出开发一个高能物理实验通用事例显示软件和基于图形的分析系统并应用于江门中微子实验。在许多高能物理实验，特别是高亮度前沿领域的实验中，感兴趣的信号往往十分稀少。一个通用的事例显示平台，能够为在线监测和离线分析提供强大的帮助，比如超新星爆发时的即时观测和显示。设计中的软件框架将包括探测器几何管理系统、对不同探测器的接口、事例模型接口、事例触发系统、图形用户界面和显示引擎。该框架将提供一个底层的软件平台，使其能够方便的移植到其它实验。

我们完成了一套基于ROOT的高能物理实验事例显示软件系统的开发，并应用于江门中微子实验（JUNO）的事例显示和图形化分析。该软件基于离线软件框架SNiPER，实现了探测器几何读入与显示、事例数据显示以及交互式的图形用户界面。在过去的两年中，该软件已在JUNO合作组中广泛使用于探测器优化、模拟与重建事例数据显示、重建算法开发与调试、信号寻找与本底鉴别等物理分析中，并已通过JUNO合作组内部的软件框架评审。.在此基础之上，我们还另外开发了一套全新的事例显示软件系统，以目前工业界的主流游戏动画开发软件Unity3D为开发平台，并实现了在JUNO中的应用。该事例显示软件可独立安装，不依赖于某一特定实验的离线软件框架，具有跨平台的优越性能，能够方便的在Linux、Windows、MacOS等主流系统中安装使用，并具有更专业的可操作性、更友好的用户体验和更绚丽的显示效果。.本项目的工作及应用共发表SCI相关论文四篇，另有事例显示的总结性论文一篇已在arXiv发布，在国际性会议上报告三次，在全国性会议上报告四次，两名硕士研究生培养中。