EMCAL/AliEMCALReconstructor.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 //--
  20 //-- Yves Schutz (SUBATECH)
  21 // Reconstruction class. Redesigned from the old AliReconstructionner class and
  22 // derived from STEER/AliReconstructor.
  23 //
  24 //-- Aleksei Pavlinov : added staf for EMCAL jet trigger 9Apr 25, 2008)
  25 //                    : fgDigitsArr should read just once at event
  26
  27 // --- ROOT system ---
  28 #include <TList.h>
  29 #include <TClonesArray.h>
  30 #include <TH2.h>
  31 #include "TGeoManager.h"
  32 #include "TGeoMatrix.h"
  33
  34 // --- Standard library ---
  35
  36 // --- AliRoot header files ---
  37 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  38
  39 #include "AliCodeTimer.h"
  40 #include "AliESDEvent.h"
  41 #include "AliESDCaloCluster.h"
  42 #include "AliESDCaloCells.h"
  43 #include "AliESDtrack.h"
  44 #include "AliEMCALLoader.h"
  45 #include "AliEMCALRawUtils.h"
  46 #include "AliEMCALDigit.h"
  47 #include "AliEMCALClusterizerv1.h"
  48 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  49 #include "AliEMCALPID.h"
  50 #include "AliEMCALTrigger.h"
  51 #include "AliRawReader.h"
  52 #include "AliCDBEntry.h"
  53 #include "AliCDBManager.h"
  54 #include "AliEMCALGeometry.h"
  55 #include "AliEMCAL.h"
  56 #include "AliEMCALHistoUtilities.h"
  57 #include "AliESDVZERO.h"
  58 #include "AliCDBManager.h"
  59 #include "AliRunLoader.h"
  60 #include "AliRun.h"
  61
  62 ClassImp(AliEMCALReconstructor)
  63
  64 const AliEMCALRecParam* AliEMCALReconstructor::fgkRecParam = 0;  // EMCAL rec. parameters
  65 AliEMCALRawUtils* AliEMCALReconstructor::fgRawUtils = 0;   // EMCAL raw utilities class
  66 AliEMCALClusterizer* AliEMCALReconstructor::fgClusterizer = 0;   // EMCAL clusterizer class
  67 TClonesArray*     AliEMCALReconstructor::fgDigitsArr = 0;  // shoud read just once at event
  68 //____________________________________________________________________________
  69 AliEMCALReconstructor::AliEMCALReconstructor()
  70   : fDebug(kFALSE), fList(0), fGeom(0),fCalibData(0)
  71 {
  72   // ctor
  73
  74   fgRawUtils = new AliEMCALRawUtils;
  75
  76   //To make sure we match with the geometry in a simulation file,
  77   //let's try to get it first.  If not, take the default geometry
  78   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
  79   if (rl->GetAliRun() && rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL")) {
  80     fGeom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
  81   } else {
  82     AliInfo(Form("Using default geometry in reconstruction"));
  83     fGeom =  AliEMCALGeometry::GetInstance(AliEMCALGeometry::GetDefaultGeometryName());
  84   }
  85
  86   //Get calibration parameters
  87   if(!fCalibData)
  88     {
  89                 AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
  90                 AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/Data");
  91                 if (entry) fCalibData =  (AliEMCALCalibData*) entry->GetObject();
  92     }
  93
  94   if(!fCalibData)
  95                 AliFatal("Calibration parameters not found in CDB!");
  96
  97   //Init the clusterizer with geometry and calibration pointers, avoid doing it twice.
  98   fgClusterizer = new AliEMCALClusterizerv1(fGeom, fCalibData);
  99
 100   if(!fGeom) AliFatal(Form("Could not get geometry!"));
 101
 102 }
 103
 104 //____________________________________________________________________________
 105 AliEMCALReconstructor::AliEMCALReconstructor(const AliEMCALReconstructor & rec)
 106   : AliReconstructor(rec),
 107     fDebug(rec.fDebug),
 108     fList(rec.fList),
 109     fGeom(rec.fGeom),
 110         fCalibData(rec.fCalibData)
 111 {
 112   //copy ctor
 113 }
 114
 115 //____________________________________________________________________________
 116 AliEMCALReconstructor::~AliEMCALReconstructor()
 117 {
 118   // dtor
 119   delete fGeom;
 120   AliCodeTimer::Instance()->Print();
 121 }
 122
 123 //____________________________________________________________________________
 124 void AliEMCALReconstructor::Init()
 125 {
 126   // Trigger hists - Oct 24, 2007
 127   fList = AliEMCALHistoUtilities::GetTriggersListOfHists(kTRUE);
 128 }
 129
 130 //____________________________________________________________________________
 131 void AliEMCALReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
 132 {
 133   // method called by AliReconstruction;
 134   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
 135   // segment maker needs access to the AliESD object to retrieve the tracks reconstructed by
 136   // the global tracking.
 137   // Works on the current event.
 138
 139   AliCodeTimerAuto("")
 140
 141   ReadDigitsArrayFromTree(digitsTree);
 142   fgClusterizer->InitParameters();
 143   fgClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 144
 145   if(fgDigitsArr && fgDigitsArr->GetEntries()) {
 146
 147     fgClusterizer->SetInput(digitsTree);
 148
 149     if(Debug())
 150       fgClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 151     else
 152       fgClusterizer->Digits2Clusters("");
 153
 154     fgClusterizer->Clear();
 155
 156   }
 157
 158 }
 159
 160 //____________________________________________________________________________
 161 void AliEMCALReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 162
 163 {
 164   // Conversion from raw data to
 165   // EMCAL digits.
 166   // Works on a single-event basis
 167
 168   rawReader->Reset() ;
 169
 170   TClonesArray *digitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",200);
 171   Int_t bufsize = 32000;
 172   digitsTree->Branch("EMCAL", &digitsArr, bufsize);
 173
 174   //must be done here because, in constructor, option is not yet known
 175   fgRawUtils->SetOption(GetOption());
 176
 177   fgRawUtils->SetRawFormatHighLowGainFactor(GetRecParam()->GetHighLowGainFactor());
 178   fgRawUtils->SetRawFormatOrder(GetRecParam()->GetOrderParameter());
 179   fgRawUtils->SetRawFormatTau(GetRecParam()->GetTau());
 180   fgRawUtils->SetNoiseThreshold(GetRecParam()->GetNoiseThreshold());
 181   fgRawUtils->SetNPedSamples(GetRecParam()->GetNPedSamples());
 182
 183   fgRawUtils->Raw2Digits(rawReader,digitsArr);
 184
 185   digitsTree->Fill();
 186   digitsArr->Delete();
 187   delete digitsArr;
 188
 189 }
 190
 191
 192 //____________________________________________________________________________
 193 void AliEMCALReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 194                                     AliESDEvent* esd) const
 195 {
 196   // Called by AliReconstruct after Reconstruct() and global tracking and vertexing
 197   // and V0
 198   // Works on the current event
 199   //  printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is started ### \n ");
 200   //return;
 201
 202   //######################################################
 203   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 204   //######################################################
 205
 206   AliEMCALTrigger tr;
 207   //   tr.SetPatchSize(1);  // create 4x4 patches
 208   tr.SetSimulation(kFALSE); // Reconstruction mode
 209   tr.SetDigitsList(fgDigitsArr);
 210   // Get VZERO total multiplicity for jet trigger simulation
 211   // The simulation of jey trigger will be incorrect if no VZERO data
 212   // at ESD
 213   AliESDVZERO* vZero = esd->GetVZEROData();
 214   if(vZero) {
 215     tr.SetVZER0Multiplicity(vZero->GetMTotV0A() + vZero->GetMTotV0C());
 216   }
 217   //
 218   tr.Trigger();
 219
 220   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 221   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 222   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 223   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 224
 225   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 226   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 227   Int_t iModulePhi2x2 = tr.Get2x2ModulePhi();
 228   Int_t iModulePhinxn = tr.GetnxnModulePhi();
 229   Int_t iModuleEta2x2 = tr.Get2x2ModuleEta();
 230   Int_t iModuleEtanxn = tr.GetnxnModuleEta();
 231
 232   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iModulePhi2x2, iModuleEta2x2));
 233   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iModulePhinxn, iModuleEtanxn));
 234
 235   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 236   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 237
 238   Int_t iAbsId2x2 = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSM2x2, iModulePhi2x2, iModuleEta2x2) ; // should be changed to Module
 239   Int_t iAbsIdnxn = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSMnxn, iModulePhinxn, iModuleEtanxn) ;
 240   fGeom->GetGlobal(iAbsId2x2, pos2x2);
 241   fGeom->GetGlobal(iAbsIdnxn, posnxn);
 242   //printf(" iAbsId2x2 %i iAbsIdnxn %i \n", iAbsId2x2, iAbsIdnxn);
 243
 244   TArrayF triggerPosition(6);
 245   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 246   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 247   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 248   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 249   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 250   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 251   //printf(" triggerPosition ");
 252   //for(int i=0; i<6; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerPosition[i]);
 253
 254   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 255   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 256   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 257   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 258   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 259   //printf("\n triggerAmplitudes ");
 260   //for(int i=0; i<4; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerAmplitudes[i]);
 261   //printf("\n");
 262   //tr.Print("");
 263   //
 264   // Trigger jet staff
 265   //
 266   if(tr.GetNJetThreshold()>0) {
 267     // Jet phi/eta
 268     Int_t n0 = triggerPosition.GetSize();
 269     const TH2F *hpatch = tr.GetJetMatrixE();
 270     triggerPosition.Set(n0 + 2);
 271     for(Int_t i=0; i<2; i++) triggerPosition[n0+i] = hpatch->GetMean(i+1);
 272     // Add jet ampitudes
 273     n0 = triggerAmplitudes.GetSize();
 274     triggerAmplitudes.Set(n0 + tr.GetNJetThreshold());
 275     Double_t *ampJet = tr.GetL1JetThresholds();
 276     for(Int_t i=0; i<tr.GetNJetThreshold(); i++){
 277       triggerAmplitudes[n0 + i] = Float_t(ampJet[i]);
 278     }
 279   }
 280   esd->AddEMCALTriggerPosition(triggerPosition);
 281   esd->AddEMCALTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 282   // Fill trigger hists
 283   AliEMCALHistoUtilities::FillTriggersListOfHists(fList,&triggerPosition,&triggerAmplitudes);
 284
 285   //########################################
 286   //##############Fill CaloCells###############
 287   //########################################
 288
 289   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliEMCALDigit",1000);
 290   TBranch *branchdig = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 291   if (!branchdig) {
 292     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 293     return;
 294   }
 295   branchdig->SetAddress(&digits);
 296   digitsTree->GetEvent(0);
 297   Int_t nDigits = digits->GetEntries(), idignew = 0 ;
 298   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 299
 300   AliESDCaloCells &emcCells = *(esd->GetEMCALCells());
 301   emcCells.CreateContainer(nDigits);
 302   emcCells.SetType(AliESDCaloCells::kEMCALCell);
 303   Float_t energy = 0;
 304   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 305     const AliEMCALDigit * dig = (const AliEMCALDigit*)digits->At(idig);
 306     if(dig->GetAmp() > 0 ){
 307           energy = (static_cast<AliEMCALClusterizerv1*> (fgClusterizer))->Calibrate(dig->GetAmp(),dig->GetId());
 308       emcCells.SetCell(idignew,dig->GetId(),energy, dig->GetTime());
 309       idignew++;
 310     }
 311   }
 312   emcCells.SetNumberOfCells(idignew);
 313   emcCells.Sort();
 314
 315   //------------------------------------------------------------
 316   //-----------------CLUSTERS-----------------------------
 317   //------------------------------------------------------------
 318   TObjArray *clusters = new TObjArray(100);
 319   TBranch *branch = clustersTree->GetBranch("EMCALECARP");
 320   branch->SetAddress(&clusters);
 321   clustersTree->GetEvent(0);
 322
 323   Int_t nClusters = clusters->GetEntries(),  nClustersNew=0;
 324   AliDebug(1,Form("%d clusters",nClusters));
 325   esd->SetFirstEMCALCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()); // Put after Phos clusters
 326
 327
 328   //######################################################
 329   //#######################TRACK MATCHING###############
 330   //######################################################
 331   //Fill list of integers, each one is index of track to which the cluster belongs.
 332
 333   // step 1 - initialize array of matched track indexes
 334   Int_t *matchedTrack = new Int_t[nClusters];
 335   for (Int_t iclus = 0; iclus < nClusters; iclus++)
 336     matchedTrack[iclus] = -1;  // neg. index --> no matched track
 337
 338   // step 2, change the flag for all matched clusters found in tracks
 339   Int_t iemcalMatch = -1;
 340   Int_t endtpc = esd->GetNumberOfTracks();
 341   for (Int_t itrack = 0; itrack < endtpc; itrack++) {
 342     AliESDtrack * track = esd->GetTrack(itrack) ; // retrieve track
 343     iemcalMatch = track->GetEMCALcluster();
 344     if(iemcalMatch >= 0) matchedTrack[iemcalMatch] = itrack;
 345   }
 346
 347   //########################################
 348   //##############Fill CaloClusters#############
 349   //########################################
 350   esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClusters);
 351   for (Int_t iClust = 0 ; iClust < nClusters ; iClust++) {
 352     const AliEMCALRecPoint * clust = (const AliEMCALRecPoint*)clusters->At(iClust);
 353     //if(clust->GetClusterType()== AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1) nRP++; else nPC++;
 354     if (Debug()) clust->Print();
 355     // Get information from EMCAL reconstruction points
 356     Float_t xyz[3];
 357     TVector3 gpos;
 358     clust->GetGlobalPosition(gpos);
 359     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 360       xyz[ixyz] = gpos[ixyz];
 361     Float_t elipAxis[2];
 362     clust->GetElipsAxis(elipAxis);
 363        //Create digits lists
 364     Int_t cellMult = clust->GetMultiplicity();
 365     //TArrayS digiList(digitMult);
 366     Float_t *amplFloat = clust->GetEnergiesList();
 367     Int_t   *digitInts = clust->GetAbsId();
 368     TArrayS absIdList(cellMult);
 369     TArrayD fracList(cellMult);
 370
 371     Int_t newCellMult = 0;
 372     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 373       if (amplFloat[iCell] > 0) {
 374       absIdList[newCellMult] = (UShort_t)(digitInts[iCell]);
 375       //Uncomment when unfolding is done
 376       //if(emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell])>0)
 377       //fracList[newCellMult] = amplFloat[iCell]/(emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell])*calibration);//get cell calibration value
 378       //else
 379       fracList[newCellMult] = 0;
 380       newCellMult++;
 381       }
 382     }
 383
 384     absIdList.Set(newCellMult);
 385     fracList.Set(newCellMult);
 386
 387     if(newCellMult > 0) { // accept cluster if it has some digit
 388       nClustersNew++;
 389       //Primaries
 390       Int_t  parentMult  = 0;
 391       Int_t *parentList =  clust->GetParents(parentMult);
 392       // fills the ESDCaloCluster
 393       AliESDCaloCluster * ec = new AliESDCaloCluster() ;
 394       ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1);
 395       ec->SetPosition(xyz);
 396       ec->SetE(clust->GetEnergy());
 397       ec->SetNCells(newCellMult);
 398       //Change type of list from short to ushort
 399       UShort_t *newAbsIdList  = new UShort_t[newCellMult];
 400       Double_t *newFracList  = new Double_t[newCellMult];
 401       for(Int_t i = 0; i < newCellMult ; i++) {
 402         newAbsIdList[i]=absIdList[i];
 403         newFracList[i]=fracList[i];
 404       }
 405       ec->SetCellsAbsId(newAbsIdList);
 406       ec->SetCellsAmplitudeFraction(newFracList);
 407       ec->SetClusterDisp(clust->GetDispersion());
 408       ec->SetClusterChi2(-1); //not yet implemented
 409       ec->SetM02(elipAxis[0]*elipAxis[0]) ;
 410       ec->SetM20(elipAxis[1]*elipAxis[1]) ;
 411       ec->SetTOF(clust->GetTime()) ; //time-of-fligh
 412       ec->SetNExMax(clust->GetNExMax());          //number of local maxima
 413       TArrayI arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 414       arrayTrackMatched[0]= matchedTrack[iClust];
 415       ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 416
 417       TArrayI arrayParents(parentMult,parentList);
 418       ec->AddLabels(arrayParents);
 419
 420       // add the cluster to the esd object
 421       esd->AddCaloCluster(ec);
 422       delete ec;
 423       delete [] newAbsIdList ;
 424       delete [] newFracList ;
 425    }
 426  } // cycle on clusters
 427
 428  delete [] matchedTrack;
 429
 430  esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClustersNew);
 431  //if(nClustersNew != nClusters)
 432  //printf(" ##### nClusters %i -> new %i ##### \n", nClusters, nClustersNew );
 433
 434  //Fill ESDCaloCluster with PID weights
 435   AliEMCALPID *pid = new AliEMCALPID;
 436   //pid->SetPrintInfo(kTRUE);
 437   pid->SetReconstructor(kTRUE);
 438   pid->RunPID(esd);
 439   delete pid;
 440
 441   delete digits;
 442   delete clusters;
 443
 444   // printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is ended : ncl %i -> %i ### \n ",nClusters, nClustersNew);
 445
 446   //Store EMCAL misalignment matrixes
 447   FillMisalMatrixes(esd) ;
 448
 449 }
 450
 451 //==================================================================================
 452 void AliEMCALReconstructor::FillMisalMatrixes(AliESDEvent* esd)const{
 453         //Store EMCAL matrixes in ESD Header
 454
 455         //Check, if matrixes was already stored
 456         for(Int_t sm = 0 ; sm < 12; sm++){
 457                 if(esd->GetEMCALMatrix(sm)!=0)
 458                         return ;
 459         }
 460
 461         //Create and store matrixes
 462         if(!gGeoManager){
 463                 AliError("Can not store misal. matrixes: no gGeoManager! \n") ;
 464                 return ;
 465         }
 466         //Note, that owner of copied marixes will be header
 467         char path[255] ;
 468         TGeoHMatrix * m ;
 469         for(Int_t sm = 0; sm < 12; sm++){
 470                 sprintf(path,"/ALIC_1/XEN1_1/SMOD_%d",sm+1) ; //In Geometry modules numbered 1,2,.,5
 471                 if(sm >= 10) sprintf(path,"/ALIC_1/XEN1_1/SM10_%d",sm-10+1) ;
 472
 473                 if (gGeoManager->cd(path)){
 474                         m = gGeoManager->GetCurrentMatrix() ;
 475                         esd->SetEMCALMatrix(new TGeoHMatrix(*m),sm) ;
 476                 }
 477                 else{
 478                         esd->SetEMCALMatrix(NULL,sm) ;
 479                 }
 480         }
 481
 482 }
 483
 484
 485
 486 //__________________________________________________________________________
 487 void AliEMCALReconstructor::ReadDigitsArrayFromTree(TTree *digitsTree) const
 488 {
 489   // See AliEMCALClusterizer::SetInput(TTree *digitsTree);
 490   if(fgDigitsArr) {
 491     // Clear previous digits
 492     fgDigitsArr->Delete();
 493     delete fgDigitsArr;
 494   }
 495   // Read the digits from the input tree
 496   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 497   if (!branch) {
 498     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 499     return;
 500   }
 501   fgDigitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",100);
 502   branch->SetAddress(&fgDigitsArr);
 503   branch->GetEntry(0);
 504 }
 505