EMCAL/AliEMCALReconstructor.cxx

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