AliGeant4/AliTrackingAction.cxx

   1 // $Id$
   2 // Category: event
   3 //
   4 // See the class description in the header file.
   5
   6 #include "AliTrackingAction.h"
   7 #include "AliTrackingActionMessenger.h"
   8 #include "AliRun.h"
   9 #include "AliGlobals.h"
  10 #include "TG4StepManager.h"
  11 #include "TG4PhysicsManager.h"
  12
  13 #include <G4TrackingManager.hh>
  14 #include <G4Track.hh>
  15
  16 #include <TTree.h>
  17 #include <TParticle.h>
  18 #include <TClonesArray.h>
  19
  20 // static data members
  21 AliTrackingAction* AliTrackingAction::fgInstance = 0;
  22
  23 // static methods
  24 AliTrackingAction* AliTrackingAction::Instance() {
  25 //
  26   return fgInstance;
  27 }
  28
  29 AliTrackingAction::AliTrackingAction()
  30   : fParticles(0),
  31     fPrimaryTrackID(0),
  32     fVerboseLevel(2),
  33     fSavePrimaries(true),
  34     fPrimariesCounter(0),
  35     fParticlesCounter(0),
  36     fTrackCounter(0),
  37     fLastParticleIndex(-1)
  38 {
  39 //
  40   if (fgInstance) {
  41     AliGlobals::Exception("AliTrackingAction constructed twice.");
  42   }
  43
  44   fMessenger = new AliTrackingActionMessenger(this);
  45   fgInstance = this;
  46 }
  47
  48 AliTrackingAction::AliTrackingAction(const AliTrackingAction& right) {
  49 //
  50   AliGlobals::Exception("AliTrackingAction is protected from copying.");
  51 }
  52
  53 AliTrackingAction::~AliTrackingAction() {
  54 //
  55   delete fMessenger;
  56 }
  57
  58 // operators
  59
  60 AliTrackingAction&
  61 AliTrackingAction::operator=(const AliTrackingAction &right)
  62 {
  63   // check assignement to self
  64   if (this == &right) return *this;
  65
  66   AliGlobals::Exception("AliTrackingAction is protected from assigning.");
  67
  68   return *this;
  69 }
  70
  71 // public methods
  72
  73 void AliTrackingAction::PrepareNewEvent()
  74 {
  75 // Called by G4 kernel at the beginning of event.
  76 // ---
  77
  78   fTrackCounter = 0;
  79
  80   // aliroot
  81   if (!fParticles) fParticles = gAlice->Particles();
  82
  83   // set the particles and primaries counter to the
  84   // number of tracks already stored in AliRun::fParticles
  85   // (fParticles can already contain primary particles
  86   //  saved by AliGenerator)
  87   G4int nofTracks = gAlice->GetNtrack();
  88   fPrimariesCounter = nofTracks;
  89   fParticlesCounter = nofTracks;
  90   fLastParticleIndex = nofTracks-1;
  91
  92   // set g4 stepping manager pointer
  93   G4SteppingManager* pG4StepManager
  94     = fpTrackingManager->GetSteppingManager();
  95   TG4StepManager* pStepManager = TG4StepManager::Instance();
  96   pStepManager->SetSteppingManager(pG4StepManager);
  97 }
  98
  99 void AliTrackingAction::PreTrackingAction(const G4Track* aTrack)
 100 {
 101 // Called by G4 kernel before starting tracking.
 102 // ---
 103
 104   // aliroot
 105   // track index in the particles array
 106   G4int trackID = aTrack->GetTrackID();
 107   G4int parentID = aTrack->GetParentID();
 108   Int_t trackIndex;
 109   if (parentID==0) {
 110     trackIndex = trackID;
 111   }
 112   else {
 113     trackIndex = GetNofSavedTracks();
 114   }
 115
 116   // in AliRoot (from V3.0) track numbering starts from 0
 117   gAlice->SetCurrentTrack(--trackIndex);
 118
 119   if (parentID == 0) {
 120     // save primary track
 121     SaveAndDestroyTrack();
 122     fPrimaryTrackID = aTrack->GetTrackID();
 123   }
 124   else {
 125     // save secondary particles info
 126     SaveParticle(aTrack);
 127   }
 128
 129   gAlice->PreTrack();
 130 }
 131
 132 void AliTrackingAction::PostTrackingAction(const G4Track* aTrack)
 133 {
 134 // Called by G4 kernel after finishing tracking.
 135 // ---
 136
 137   fTrackCounter++;
 138
 139   gAlice->PostTrack();
 140 }
 141
 142 void AliTrackingAction::SaveAndDestroyTrack()
 143 {
 144 // Calls AliRun::PurifyKine and fills trees of hits
 145 // after finishing tracking of each primary track.
 146 // !! This method has to be also called from AlEventAction::EndOfEventAction()
 147 // for storing the last primary track of the current event.
 148 // ---
 149
 150   if (fPrimaryTrackID>0)
 151   {
 152      if (fVerboseLevel == 3) {
 153        G4cout << "$$$ Primary track " << fPrimaryTrackID << G4endl;
 154      }
 155      else if ( fVerboseLevel == 2 &&  fPrimaryTrackID % 10 == 0 ) {
 156          G4cout << "$$$ Primary track " << fPrimaryTrackID  << G4endl;
 157      }
 158      else if ( fVerboseLevel == 1 &&  fPrimaryTrackID % 100 == 0 ) {
 159          G4cout << "$$$ Primary track " << fPrimaryTrackID  << G4endl;
 160      }
 161
 162      // aliroot
 163      G4int lastSavedTrack
 164        = gAlice->PurifyKine(fLastParticleIndex, fParticlesCounter);
 165      G4int nofPuredSavedTracks
 166        = gAlice->GetNtrack();
 167      fLastParticleIndex = lastSavedTrack;
 168      fParticlesCounter = nofPuredSavedTracks;
 169
 170      if(gAlice->TreeH()) gAlice->TreeH()->Fill();
 171      gAlice->ResetHits();
 172    }
 173    else {
 174      fLastParticleIndex = fPrimariesCounter-1;
 175    }
 176    fPrimaryTrackID = 0;
 177 }
 178
 179 void AliTrackingAction::SaveParticle(const G4Track* track)
 180 {
 181 // Converts G4track to TParticle and saves it in AliRun::fParticles
 182 // array.
 183 // ----
 184
 185   fParticlesCounter++;
 186
 187   // track history
 188   G4int firstDaughter = -1;
 189   G4int lastDaughter = -1;
 190   G4int parentID = track->GetParentID();
 191   G4int motherIndex1;
 192   G4int motherIndex2 = -1;
 193   if (parentID == 0) {
 194     motherIndex1 = -1;
 195     fPrimariesCounter++;
 196   }
 197   else {
 198     // set first/last child for already defined particles
 199     motherIndex1 = GetParticleIndex(parentID);
 200     // aliroot
 201     TParticle* parent
 202       = dynamic_cast<TParticle*>(fParticles->UncheckedAt(motherIndex1));
 203     if (parent) {
 204       if (parent->GetFirstDaughter()<0)
 205         parent->SetFirstDaughter(fParticlesCounter);
 206       parent->SetLastDaughter(fParticlesCounter);
 207     }
 208     else {
 209       AliGlobals::Exception(
 210         "AliTrackingAction::SaveParticle: Unknown particle type");
 211     }
 212   };
 213
 214   // ?? status of particle
 215   // temporarily used for storing trackID from G4
 216   G4int ks = track->GetTrackID();
 217
 218   // particle type
 219   // is this G3 ekvivalent ?? - check
 220   G4int pdg = track->GetDefinition()->GetPDGEncoding();
 221
 222   // track kinematics
 223   G4ThreeVector momentum = track->GetMomentum();
 224   G4double px = momentum.x()/GeV;
 225   G4double py = momentum.y()/GeV;
 226   G4double pz = momentum.z()/GeV;
 227   G4double e = track->GetTotalEnergy()/GeV;
 228
 229   G4ThreeVector position = track->GetPosition();
 230   G4double vx = position.x()/cm;
 231   G4double vy = position.y()/cm;
 232   G4double vz = position.z()/cm;
 233   // time of production - check if ekvivalent with G4
 234   G4double t = track->GetGlobalTime();
 235
 236   G4ThreeVector polarization = track->GetPolarization();
 237   G4double polX = polarization.x();
 238   G4double polY = polarization.y();
 239   G4double polZ = polarization.z();
 240
 241   // create TParticle
 242   TClonesArray& theCollectionRef = *fParticles;
 243   G4int nofParticles = theCollectionRef.GetEntriesFast();
 244   TParticle* particle
 245    = new(theCollectionRef[nofParticles])
 246        TParticle(pdg, ks, motherIndex1, motherIndex1,
 247          firstDaughter, lastDaughter, px, py, pz, e, vx, vy, vz, t);
 248   particle->SetPolarisation(polX, polY, polZ);
 249   particle->SetBit(kKeepBit, false);
 250
 251   // set production process
 252   AliMCProcess mcProcess;
 253   const G4VProcess* kpProcess = track->GetCreatorProcess();
 254   if (!kpProcess) {
 255     mcProcess = kPPrimary;
 256   }
 257   else {
 258     TG4PhysicsManager* pPhysicsManager = TG4PhysicsManager::Instance();
 259     mcProcess = pPhysicsManager->GetMCProcess(kpProcess);
 260     // distinguish kPDeltaRay from kPEnergyLoss
 261     if (mcProcess == kPEnergyLoss) mcProcess = kPDeltaRay;
 262   }
 263   particle->SetUniqueID(mcProcess);
 264 }
 265
 266 G4int AliTrackingAction::GetParticleIndex(G4int trackID)
 267 {
 268 // Converts the trackID into the index of the particle
 269 // in AliRun::fParticles array.
 270 // ---
 271
 272   if (trackID <= fPrimariesCounter) {
 273     return trackID-1;
 274   }
 275   else
 276     for (G4int i=fLastParticleIndex+1; i<fParticlesCounter; i++) {
 277       // aliroot
 278       TParticle* particle
 279         = (TParticle*)fParticles->UncheckedAt(i);
 280       if (trackID == particle->GetStatusCode()) return i;
 281     }
 282
 283   AliGlobals::Exception("AliTrackingAction::GetParticleIndex() has failed.");
 284   return 0;
 285 }