EVE/alice-macros/esd_tracks.C

   1 // $Id$
   2 // Main authors: Matevz Tadel & Alja Mrak-Tadel: 2006, 2007
   3
   4 /**************************************************************************
   5  * Copyright(c) 1998-2008, ALICE Experiment at CERN, all rights reserved. *
   6  * See http://aliceinfo.cern.ch/Offline/AliRoot/License.html for          *
   7  * full copyright notice.                                                 *
   8  **************************************************************************/
   9
  10 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  11
  12 #include <TString.h>
  13 #include <TSystem.h>
  14 #include <TROOT.h>
  15 #include <TMath.h>
  16 #include <TGListTree.h>
  17
  18 #include <TEveVSDStructs.h>
  19 #include <TEveManager.h>
  20 #include <TEveTrackPropagator.h>
  21
  22 #include <EveBase/AliEveTrack.h>
  23 #include <EveBase/AliEveTrackCounter.h>
  24 #include <EveBase/AliEveMagField.h>
  25 #include <EveBase/AliEveEventManager.h>
  26
  27 #include <AliESDEvent.h>
  28 #include <AliESDtrackCuts.h>
  29 #include <AliESDtrack.h>
  30 #include <AliExternalTrackParam.h>
  31
  32 #include <AliPWG0Helper.h>
  33
  34 #endif
  35
  36
  37 // Use inner-tpc track params when its refit failed.
  38 Bool_t g_esd_tracks_use_ip_on_failed_its_refit = kFALSE;
  39
  40 // Use magnetic-field as retrieved from GRP.
  41 Bool_t g_esd_tracks_true_field = kTRUE;
  42
  43 // Use Runge-Kutta track stepper.
  44 Bool_t g_esd_tracks_rk_stepper = kFALSE;
  45
  46
  47 //==============================================================================
  48
  49 void esd_track_propagator_setup(TEveTrackPropagator* trkProp,
  50                                 Float_t magF, Float_t maxR)
  51 {
  52   if (g_esd_tracks_true_field)
  53   {
  54     trkProp->SetMagFieldObj(new AliEveMagField);
  55   }
  56   else
  57   {
  58     trkProp->SetMagField(magF);
  59   }
  60   if (g_esd_tracks_rk_stepper)
  61   {
  62     trkProp->SetStepper(TEveTrackPropagator::kRungeKutta);
  63   }
  64   trkProp->SetMaxR(maxR);
  65 }
  66
  67 //==============================================================================
  68
  69 TString esd_track_title(AliESDtrack* t)
  70 {
  71   TString s;
  72
  73   Int_t label = t->GetLabel(), index = t->GetID();
  74   TString idx(index == kMinInt ? "<undef>" : Form("%d", index));
  75   TString lbl(label == kMinInt ? "<undef>" : Form("%d", label));
  76
  77   Double_t p[3], v[3];
  78   t->GetXYZ(v);
  79   t->GetPxPyPz(p);
  80   Double_t pt    = t->Pt();
  81   Double_t ptsig = TMath::Sqrt(t->GetSigma1Pt2());
  82   Double_t ptsq  = pt*pt;
  83   Double_t ptm   = pt / (1.0 + pt*ptsig);
  84   Double_t ptM   = pt / (1.0 - pt*ptsig);
  85
  86   s = Form("Index=%s, Label=%s\nChg=%d, Pdg=%d\n"
  87            "pT = %.3f + %.3f - %.3f [%.3f]\n"
  88            "P  = (%.3f, %.3f, %.3f)\n"
  89            "V  = (%.3f, %.3f, %.3f)\n",
  90            idx.Data(), lbl.Data(), t->Charge(), 0,
  91            pt, ptM - pt, pt - ptm, ptsig*ptsq,
  92            p[0], p[1], p[2],
  93            v[0], v[1], v[2]);
  94
  95   Int_t   o;
  96   s += "Det (in,out,refit,pid):\n";
  97   o  = AliESDtrack::kITSin;
  98   s += Form("ITS (%d,%d,%d,%d)  ",  t->IsOn(o), t->IsOn(o<<1), t->IsOn(o<<2), t->IsOn(o<<3));
  99   o  = AliESDtrack::kTPCin;
 100   s += Form("TPC(%d,%d,%d,%d)\n",   t->IsOn(o), t->IsOn(o<<1), t->IsOn(o<<2), t->IsOn(o<<3));
 101   o  = AliESDtrack::kTRDin;
 102   s += Form("TRD(%d,%d,%d,%d) ",    t->IsOn(o), t->IsOn(o<<1), t->IsOn(o<<2), t->IsOn(o<<3));
 103   o  = AliESDtrack::kTOFin;
 104   s += Form("TOF(%d,%d,%d,%d)\n",   t->IsOn(o), t->IsOn(o<<1), t->IsOn(o<<2), t->IsOn(o<<3));
 105   o  = AliESDtrack::kHMPIDout;
 106   s += Form("HMPID(out=%d,pid=%d)\n", t->IsOn(o), t->IsOn(o<<1));
 107   s += Form("ESD pid=%d", t->IsOn(AliESDtrack::kESDpid));
 108
 109   if (t->IsOn(AliESDtrack::kESDpid))
 110   {
 111     Double_t pid[5];
 112     t->GetESDpid(pid);
 113     s += Form("\n[%.2f %.2f %.2f %.2f %.2f]", pid[0], pid[1], pid[2], pid[3], pid[4]);
 114   }
 115
 116   return s;
 117 }
 118
 119 //==============================================================================
 120
 121 void esd_track_add_param(AliEveTrack* track, const AliExternalTrackParam* tp)
 122 {
 123   // Add additional track parameters as a path-mark to track.
 124
 125   if (tp == 0)
 126     return;
 127
 128   Double_t pbuf[3], vbuf[3];
 129   tp->GetXYZ(vbuf);
 130   tp->GetPxPyPz(pbuf);
 131
 132   TEvePathMark pm(TEvePathMark::kReference);
 133   pm.fV.Set(vbuf);
 134   pm.fP.Set(pbuf);
 135   track->AddPathMark(pm);
 136 }
 137
 138 //==============================================================================
 139
 140 AliEveTrack* esd_make_track(AliESDtrack *at, TEveTrackList* cont)
 141 {
 142   // Make a standard track representation and put it into given container.
 143
 144   // Choose which parameters to use a track's starting point.
 145   // If gkFixFailedITSExtr is TRUE (FALSE by default) and
 146   // if ITS refit failed, take track parameters at inner TPC radius.
 147
 148   const AliExternalTrackParam* tp = at;
 149
 150   Bool_t innerTaken = kFALSE;
 151   if ( ! at->IsOn(AliESDtrack::kITSrefit) && g_esd_tracks_use_ip_on_failed_its_refit)
 152   {
 153     tp = at->GetInnerParam();
 154     innerTaken = kTRUE;
 155   }
 156
 157   AliEveTrack* track = new AliEveTrack(at, cont->GetPropagator());
 158   track->SetAttLineAttMarker(cont);
 159   track->SetName(Form("AliEveTrack %d", at->GetID()));
 160   track->SetElementTitle(esd_track_title(at));
 161   track->SetSourceObject(at);
 162
 163   // Add inner/outer track parameters as path-marks.
 164   if (at->IsOn(AliESDtrack::kTPCrefit))
 165   {
 166     if ( ! innerTaken)
 167     {
 168       esd_track_add_param(track, at->GetInnerParam());
 169     }
 170     esd_track_add_param(track, at->GetOuterParam());
 171   }
 172
 173   return track;
 174 }
 175
 176
 177 //==============================================================================
 178 // esd_tracks()
 179 //==============================================================================
 180
 181 TEveTrackList* esd_tracks()
 182 {
 183   AliESDEvent* esd = AliEveEventManager::AssertESD();
 184
 185   TEveTrackList* cont = new TEveTrackList("ESD Tracks");
 186   cont->SetMainColor(6);
 187
 188   esd_track_propagator_setup(cont->GetPropagator(),
 189                              0.1*esd->GetMagneticField(), 520);
 190
 191   gEve->AddElement(cont);
 192
 193   Int_t count = 0;
 194   for (Int_t n = 0; n < esd->GetNumberOfTracks(); ++n)
 195   {
 196     ++count;
 197     AliEveTrack* track = esd_make_track(esd->GetTrack(n), cont);
 198
 199     cont->AddElement(track);
 200   }
 201   cont->SetTitle(Form("N=%d", count));
 202   cont->MakeTracks();
 203
 204   gEve->Redraw3D();
 205
 206   return cont;
 207 }
 208
 209 TEveTrackList* esd_tracks_MI()
 210 {
 211   AliESDEvent* esd = AliEveEventManager::AssertESD();
 212
 213   TEveTrackList* cont = new TEveTrackList("ESD Tracks MI");
 214   cont->SetLineColor(5);
 215   gEve->AddElement(cont);
 216
 217   Int_t count = 0;
 218   for (Int_t n = 0; n < esd->GetNumberOfTracks(); ++n)
 219   {
 220     ++count;
 221     AliESDtrack* at = esd->GetTrack(n);
 222     AliEveTrack* l = new AliEveTrack(at, cont->GetPropagator());
 223     l->SetName(Form("ESDTrackMI %d", at->GetID()));
 224     l->SetElementTitle(esd_track_title(at));
 225     l->SetAttLineAttMarker(cont);
 226     l->SetSourceObject(at);
 227
 228     at->FillPolymarker(l, esd->GetMagneticField(), 0, 250, 5);
 229
 230     l->SetLockPoints(kTRUE);
 231     cont->AddElement(l);
 232   }
 233   cont->SetTitle(Form("N=%d", count));
 234
 235   gEve->Redraw3D();
 236
 237   return cont;
 238 }
 239
 240
 241 //==============================================================================
 242 // esd_tracks_from_array()
 243 //==============================================================================
 244
 245 TEveTrackList* esd_tracks_from_array(TCollection* col, AliESDEvent* esd=0)
 246 {
 247   // Retrieves AliESDTrack's from collection.
 248   // See example usage with AliAnalysisTrackCuts in the next function.
 249
 250   if (esd == 0) esd = AliEveEventManager::AssertESD();
 251
 252   TEveTrackList* cont = new TEveTrackList("ESD Tracks");
 253   cont->SetMainColor(6);
 254
 255   esd_track_propagator_setup(cont->GetPropagator(),
 256                              0.1*esd->GetMagneticField(), 520);
 257
 258   gEve->AddElement(cont);
 259
 260   Int_t    count = 0;
 261   TIter    next(col);
 262   TObject *obj;
 263   while ((obj = next()) != 0)
 264   {
 265     if (obj->IsA()->InheritsFrom("AliESDtrack") == kFALSE)
 266     {
 267       Warning("esd_tracks_from_array", "Object '%s', '%s' is not an AliESDtrack.",
 268               obj->GetName(), obj->GetTitle());
 269       continue;
 270     }
 271
 272     ++count;
 273     AliESDtrack* at = reinterpret_cast<AliESDtrack*>(obj);
 274
 275     AliEveTrack* track = esd_make_track(at, cont);
 276     cont->AddElement(track);
 277   }
 278   cont->SetTitle(Form("N=%d", count));
 279   cont->MakeTracks();
 280
 281   gEve->Redraw3D();
 282
 283   return cont;
 284 }
 285
 286 void esd_tracks_alianalcuts_demo()
 287 {
 288   AliESDEvent* esd = AliEveEventManager::AssertESD();
 289
 290   AliESDtrackCuts atc;
 291   atc.SetPtRange(0.1, 5);
 292   atc.SetRapRange(-1, 1);
 293
 294   esd_tracks_from_array(atc.GetAcceptedTracks(esd), esd);
 295 }
 296
 297
 298 //==============================================================================
 299 // esd_tracks_by_category
 300 //==============================================================================
 301
 302 Float_t get_sigma_to_vertex(AliESDtrack* esdTrack)
 303 {
 304   // Taken from: PWG0/esdTrackCuts/AliESDtrackCuts.cxx
 305   // Float_t AliESDtrackCuts::GetSigmaToVertex(AliESDtrack* esdTrack)
 306
 307   Float_t b[2];
 308   Float_t bRes[2];
 309   Float_t bCov[3];
 310   esdTrack->GetImpactParameters(b,bCov);
 311   if (bCov[0] <= 0 || bCov[2] <= 0)
 312   {
 313     printf("Estimated b resolution lower or equal zero!\n");
 314     bCov[0] = bCov[2] = 0;
 315   }
 316   bRes[0] = TMath::Sqrt(bCov[0]);
 317   bRes[1] = TMath::Sqrt(bCov[2]);
 318
 319   // -----------------------------------
 320   // How to get to a n-sigma cut?
 321   //
 322   // The accumulated statistics from 0 to d is
 323   //
 324   // ->  Erf(d/Sqrt(2)) for a 1-dim gauss (d = n_sigma)
 325   // ->  1 - Exp(-d**2) for a 2-dim gauss (d*d = dx*dx + dy*dy != n_sigma)
 326   //
 327   // It means that for a 2-dim gauss: n_sigma(d) = Sqrt(2)*ErfInv(1 - Exp((-x**2)/2)
 328   // Can this be expressed in a different way?
 329
 330   if (bRes[0] == 0 || bRes[1] == 0)
 331     return -1;
 332
 333   Float_t d = TMath::Sqrt(TMath::Power(b[0]/bRes[0],2) + TMath::Power(b[1]/bRes[1],2));
 334
 335   // stupid rounding problem screws up everything:
 336   // if d is too big, TMath::Exp(...) gets 0, and TMath::ErfInverse(1) that should be infinite, gets 0 :(
 337   if (TMath::Exp(-d * d / 2) < 1e-10)
 338     return 1000;
 339
 340   d = TMath::ErfInverse(1 - TMath::Exp(-d * d / 2)) * TMath::Sqrt(2);
 341   return d;
 342 }
 343
 344 TEveElementList* esd_tracks_by_category()
 345 {
 346   // Import ESD tracks, separate them into several containers
 347   // according to primary-vertex cut and ITS&TPC refit status.
 348
 349   AliESDEvent* esd = AliEveEventManager::AssertESD();
 350
 351   TEveElementList* cont = new TEveElementList("ESD Tracks by category");
 352   gEve->AddElement(cont);
 353
 354   const Int_t   nCont = 7;
 355   const Float_t maxR  = 520;
 356   const Float_t magF  = 0.1*esd->GetMagneticField();
 357
 358   TEveTrackList *tl[nCont];
 359   Int_t          tc[nCont];
 360   Int_t          count = 0;
 361
 362   tl[0] = new TEveTrackList("Sigma < 3");
 363   tc[0] = 0;
 364   esd_track_propagator_setup(tl[0]->GetPropagator(), magF, maxR);
 365   tl[0]->SetMainColor(3);
 366   cont->AddElement(tl[0]);
 367
 368   tl[1] = new TEveTrackList("3 < Sigma < 5");
 369   tc[1] = 0;
 370   esd_track_propagator_setup(tl[1]->GetPropagator(), magF, maxR);
 371   tl[1]->SetMainColor(7);
 372   cont->AddElement(tl[1]);
 373
 374   tl[2] = new TEveTrackList("5 < Sigma");
 375   tc[2] = 0;
 376   esd_track_propagator_setup(tl[2]->GetPropagator(), magF, maxR);
 377   tl[2]->SetMainColor(46);
 378   cont->AddElement(tl[2]);
 379
 380   tl[3] = new TEveTrackList("no ITS refit; Sigma < 5");
 381   tc[3] = 0;
 382   esd_track_propagator_setup(tl[3]->GetPropagator(), magF, maxR);
 383   tl[3]->SetMainColor(41);
 384   cont->AddElement(tl[3]);
 385
 386   tl[4] = new TEveTrackList("no ITS refit; Sigma > 5");
 387   tc[4] = 0;
 388   esd_track_propagator_setup(tl[4]->GetPropagator(), magF, maxR);
 389   tl[4]->SetMainColor(48);
 390   cont->AddElement(tl[4]);
 391
 392   tl[5] = new TEveTrackList("no TPC refit");
 393   tc[5] = 0;
 394   esd_track_propagator_setup(tl[5]->GetPropagator(), magF, maxR);
 395   tl[5]->SetMainColor(kRed);
 396   cont->AddElement(tl[5]);
 397
 398   tl[6] = new TEveTrackList("ITS stand-alone");
 399   tc[6] = 0;
 400   esd_track_propagator_setup(tl[6]->GetPropagator(), magF, maxR);
 401   tl[6]->SetMainColor(kMagenta - 9);
 402   cont->AddElement(tl[6]);
 403
 404   for (Int_t n = 0; n < esd->GetNumberOfTracks(); ++n)
 405   {
 406     AliESDtrack* at = esd->GetTrack(n);
 407
 408     Float_t s  = get_sigma_to_vertex(at);
 409     Int_t   ti;
 410     if      (s <  3) ti = 0;
 411     else if (s <= 5) ti = 1;
 412     else             ti = 2;
 413
 414     if (at->IsOn(AliESDtrack::kITSin) && ! at->IsOn(AliESDtrack::kTPCin))
 415     {
 416       ti = 6;
 417     }
 418     else if (at->IsOn(AliESDtrack::kTPCin) && ! at->IsOn(AliESDtrack::kTPCrefit))
 419     {
 420       ti = 5;
 421     }
 422     else if ( ! at->IsOn(AliESDtrack::kITSrefit))
 423     {
 424       ti = (ti == 2) ? 4 : 3;
 425     }
 426
 427     TEveTrackList* tlist = tl[ti];
 428     ++tc[ti];
 429     ++count;
 430
 431     AliEveTrack* track = esd_make_track(at, tlist);
 432     track->SetName(Form("ESD Track idx=%d, sigma=%5.3f", at->GetID(), s));
 433     tlist->AddElement(track);
 434   }
 435
 436   for (Int_t ti = 0; ti < nCont; ++ti)
 437   {
 438     TEveTrackList* tlist = tl[ti];
 439     tlist->SetName(Form("%s [%d]", tlist->GetName(), tlist->NumChildren()));
 440     tlist->SetTitle(Form("N tracks=%d", tc[ti]));
 441
 442     tlist->MakeTracks();
 443
 444     Bool_t good_cont = ti <= 1;
 445     if (AliEveTrackCounter::IsActive())
 446     {
 447       AliEveTrackCounter::fgInstance->RegisterTracks(tlist, good_cont);
 448     }
 449     else
 450     {
 451       if ( ! good_cont)
 452         tlist->SetLineStyle(6);
 453     }
 454   }
 455   cont->SetTitle(Form("N all tracks = %d", count));
 456   // ??? The following does not always work:
 457   cont->FindListTreeItem(gEve->GetListTree())->SetOpen(kTRUE);
 458
 459   gEve->Redraw3D();
 460
 461   return cont;
 462 }
 463
 464
 465 //==============================================================================
 466 // esd_tracks_by_anal_cuts
 467 //==============================================================================
 468
 469 AliESDtrackCuts* g_esd_tracks_anal_cuts = 0;
 470
 471 TEveElementList* esd_tracks_by_anal_cuts()
 472 {
 473   AliESDEvent* esd = AliEveEventManager::AssertESD();
 474
 475   if (g_esd_tracks_anal_cuts == 0)
 476   {
 477     gSystem->Load("libPWG0base");
 478     gROOT->ProcessLine(".L $ALICE_ROOT/PWG0/CreateStandardCuts.C");
 479     Int_t mode = AliPWG0Helper::kTPC;
 480     if (TMath::Abs(esd->GetMagneticField()) > 0.01)
 481       mode |= AliPWG0Helper::kFieldOn;
 482     gROOT->ProcessLine(Form("g_esd_tracks_anal_cuts = CreateTrackCuts(%d, kFALSE)", mode));
 483   }
 484
 485   TEveElementList* cont = new TEveElementList("ESD Tracks by Analysis Cuts");
 486   gEve->AddElement(cont);
 487
 488   const Int_t   nCont = 2;
 489   const Float_t maxR  = 520;
 490   const Float_t magF  = 0.1*esd->GetMagneticField();
 491
 492   TEveTrackList *tl[nCont];
 493   Int_t          tc[nCont];
 494   Int_t          count = 0;
 495
 496   tl[0] = new TEveTrackList("Passed");
 497   tc[0] = 0;
 498   esd_track_propagator_setup(tl[0]->GetPropagator(), magF, maxR);
 499   tl[0]->SetMainColor(3);
 500   cont->AddElement(tl[0]);
 501
 502   tl[1] = new TEveTrackList("Rejected");
 503   tc[1] = 0;
 504   esd_track_propagator_setup(tl[1]->GetPropagator(), magF, maxR);
 505   tl[1]->SetMainColor(kRed);
 506   cont->AddElement(tl[1]);
 507
 508   for (Int_t n = 0; n < esd->GetNumberOfTracks(); ++n)
 509   {
 510     AliESDtrack* at = esd->GetTrack(n);
 511
 512     Float_t s  = get_sigma_to_vertex(at);
 513     Int_t   ti = (g_esd_tracks_anal_cuts->AcceptTrack(at)) ? 0 : 1;
 514
 515     TEveTrackList* tlist = tl[ti];
 516     ++tc[ti];
 517     ++count;
 518
 519     AliEveTrack* track = esd_make_track(at, tlist);
 520     track->SetName(Form("ESD Track idx=%d, sigma=%5.3f", at->GetID(), s));
 521     tlist->AddElement(track);
 522   }
 523
 524   for (Int_t ti = 0; ti < nCont; ++ti)
 525   {
 526     TEveTrackList* tlist = tl[ti];
 527     tlist->SetName(Form("%s [%d]", tlist->GetName(), tlist->NumChildren()));
 528     tlist->SetTitle(Form("N tracks=%d", tc[ti]));
 529
 530     tlist->MakeTracks();
 531
 532     Bool_t good_cont = ti < 1;
 533     if (AliEveTrackCounter::IsActive())
 534     {
 535       AliEveTrackCounter::fgInstance->RegisterTracks(tlist, good_cont);
 536     }
 537     else
 538     {
 539       if ( ! good_cont)
 540         tlist->SetLineStyle(6);
 541     }
 542   }
 543   cont->SetTitle(Form("N all tracks = %d", count));
 544   // ??? The following does not always work:
 545   cont->FindListTreeItem(gEve->GetListTree())->SetOpen(kTRUE);
 546
 547   gEve->Redraw3D();
 548
 549   return cont;
 550 }