ITS/AliITSClusterFinderSPD.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 #include <iostream.h>
  17 #include "AliITSClusterFinderSPD.h"
  18 #include "AliITSMapA1.h"
  19 #include "AliITS.h"
  20 #include "AliITSdigit.h"
  21 #include "AliITSRawCluster.h"
  22 #include "AliITSRecPoint.h"
  23 #include "AliITSsegmentation.h"
  24 #include "AliITSresponse.h"
  25 #include "AliRun.h"
  26
  27
  28
  29 ClassImp(AliITSClusterFinderSPD)
  30
  31 //----------------------------------------------------------
  32 AliITSClusterFinderSPD::AliITSClusterFinderSPD
  33 (AliITSsegmentation *seg, TClonesArray *digits, TClonesArray *recp)
  34 {
  35   // constructor
  36     fSegmentation=seg;
  37     fDigits=digits;
  38     fClusters=recp;
  39     fNclusters= fClusters->GetEntriesFast();
  40     SetDx();
  41     SetDz();
  42     SetMap();
  43     SetNCells();
  44 }
  45
  46 //_____________________________________________________________________________
  47 AliITSClusterFinderSPD::AliITSClusterFinderSPD()
  48 {
  49   // constructor
  50   fSegmentation=0;
  51   fDigits=0;
  52   fClusters=0;
  53   fNclusters=0;
  54   fMap=0;
  55   SetDx();
  56   SetDz();
  57   SetNCells();
  58
  59 }
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 AliITSClusterFinderSPD::~AliITSClusterFinderSPD()
  63 {
  64   // destructor
  65   if (fMap) delete fMap;
  66
  67
  68 }
  69 //__________________________________________________________________________
  70 AliITSClusterFinderSPD::AliITSClusterFinderSPD(const AliITSClusterFinderSPD &source){
  71   //     Copy Constructor
  72   if(&source == this) return;
  73   this->fClusters = source.fClusters ;
  74   this->fNclusters = source.fNclusters ;
  75   this->fMap = source.fMap ;
  76   this->fDz = source.fDz ;
  77   this->fDx = source.fDx ;
  78   this->fMinNCells = source.fMinNCells ;
  79   return;
  80 }
  81
  82 //_________________________________________________________________________
  83 AliITSClusterFinderSPD&
  84   AliITSClusterFinderSPD::operator=(const AliITSClusterFinderSPD &source) {
  85   //    Assignment operator
  86   if(&source == this) return *this;
  87   this->fClusters = source.fClusters ;
  88   this->fNclusters = source.fNclusters ;
  89   this->fMap = source.fMap ;
  90   this->fDz = source.fDz ;
  91   this->fDx = source.fDx ;
  92   this->fMinNCells = source.fMinNCells ;
  93   return *this;
  94 }
  95
  96 //_____________________________________________________________________________
  97 void AliITSClusterFinderSPD::SetMap()
  98 {
  99   // set map
 100
 101   if(!fMap) fMap=new AliITSMapA1(fSegmentation,fDigits);
 102
 103 }
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106
 107 void AliITSClusterFinderSPD::Find1DClusters()
 108 {
 109   // Find one dimensional clusters, i.e.
 110   // in r*phi(x) direction for each colunm in z direction
 111
 112   AliITS *iTS=(AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 113
 114   // retrieve the parameters
 115   Int_t fNofPixels = fSegmentation->Npz();
 116   Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 117
 118   // read in digits -> do not apply threshold
 119   // signal in fired pixels is always 1
 120
 121   fMap->FillMap();
 122
 123   Int_t nofFoundClusters = 0;
 124
 125   Int_t k,it,m;
 126   for(k=0;k<fNofPixels;k++) {
 127
 128     Int_t mmax = 10;  // a size of the window for the cluster finding
 129
 130     for(it=0;it<fMaxNofSamples;it++) {
 131
 132       Int_t lclx = 0;
 133       Int_t xstart = 0;
 134       Int_t xstop = 0;
 135       Int_t id = 0;
 136       Int_t ilcl =0;
 137
 138       for(m=0;m<mmax;m++) {  // find the cluster inside the window
 139         id = it+m;
 140         if(id >= fMaxNofSamples) break;    // ! no possible for the fadc
 141
 142         if(fMap->TestHit(k,id) == kUnused) {   // start of the cluster
 143           lclx += 1;
 144           if(lclx == 1) xstart = id;
 145
 146         }
 147
 148         if(lclx > 0 && fMap->TestHit(k,id) == kEmpty) {
 149           // end of cluster if a gap exists
 150           xstop = id-1;
 151           ilcl = 1;
 152           break;
 153         }
 154
 155       }   //  end of m-loop
 156
 157       if(lclx == 0 && ilcl == 0) it = id; // no cluster in the window,
 158       // continue the "it" loop
 159
 160       if(id >= fMaxNofSamples && lclx == 0) break; // the x row finished
 161
 162       if(id < fMaxNofSamples && ilcl == 0 && lclx > 0) {
 163                                    // cluster end is outside of the window,
 164         mmax += 5;                 // increase mmax and repeat the cluster
 165                                    // finding
 166         it -= 1;
 167       }
 168
 169       if(id >= fMaxNofSamples && lclx > 0) {  // the x row finished but
 170         xstop = fMaxNofSamples - 1;           // the end cluster exists
 171         ilcl = 1;
 172       }
 173
 174       // ---  Calculate z and x coordinates for one dimensional clusters
 175
 176       if(ilcl == 1) {         // new cluster exists
 177         it = id;
 178         mmax = 10;
 179             nofFoundClusters++;
 180             Float_t clusterCharge = 0.;
 181             Float_t zpitch = fSegmentation->Dpz(k+1);
 182             Float_t clusterZ, dummyX;
 183             Int_t dummy=0;
 184             fSegmentation->GetPadCxz(dummy,k,dummyX,clusterZ);
 185             Float_t zstart = clusterZ - 0.5*zpitch;
 186             Float_t zstop = clusterZ + 0.5*zpitch;
 187             Float_t clusterX = 0.;
 188             Int_t xstartfull = xstart;
 189             Int_t xstopfull = xstop;
 190             Int_t clusterSizeX = lclx;
 191             Int_t clusterSizeZ = 1;
 192
 193             Int_t its;
 194             for(its=xstart; its<=xstop; its++) {
 195               Int_t firedpixel=0;
 196               if (fMap->GetHitIndex(k,its)>=0) firedpixel=1;
 197               clusterCharge += firedpixel;
 198               clusterX +=its + 0.5;
 199             }
 200             Float_t fRphiPitch = fSegmentation->Dpx(dummy);
 201             clusterX /= (clusterSizeX/fRphiPitch); // center of gravity for x
 202
 203             // Write the points (coordinates and some cluster information) to the
 204             // AliITSRawClusterSPD object
 205
 206             AliITSRawClusterSPD *clust = new AliITSRawClusterSPD(clusterZ,clusterX,clusterCharge,clusterSizeZ,clusterSizeX,xstart,xstop,xstartfull,xstopfull,zstart,zstop,k);
 207
 208             iTS->AddCluster(0,clust);
 209
 210       }    // new cluster (ilcl=1)
 211     } // X direction loop (it)
 212   } // Z direction loop (k)
 213
 214   //fMap->ClearMap();
 215   return;
 216
 217 }
 218
 219 //_____________________________________________________________________________
 220 void  AliITSClusterFinderSPD::GroupClusters()
 221 {
 222   // Find two dimensional clusters, i.e. group one dimensional clusters
 223   // into two dimensional ones (go both in x and z directions).
 224
 225   // get number of clusters for this module
 226   Int_t nofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 227   nofClusters -= fNclusters;
 228
 229   AliITSRawClusterSPD *clusterI;
 230   AliITSRawClusterSPD *clusterJ;
 231
 232   Int_t *label=new Int_t[nofClusters];
 233   Int_t i,j;
 234   for(i=0; i<nofClusters; i++) label[i] = 0;
 235   for(i=0; i<nofClusters; i++) {
 236     if(label[i] != 0) continue;
 237     for(j=i+1; j<nofClusters; j++) {
 238       if(label[j] != 0) continue;
 239       clusterI = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(i);
 240       clusterJ = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(j);
 241       Bool_t pair = clusterI->Brother(clusterJ,fDz,fDx);
 242       if(pair) {
 243
 244         //    if((clusterI->XStop() == clusterJ->XStart()-1)||(clusterI->XStart()==clusterJ->XStop()+1)) cout<<"!! Diagonal cluster"<<endl;
 245
 246         /*
 247               cout << "clusters " << i << "," << j << " before grouping" << endl;
 248               clusterI->PrintInfo();
 249               clusterJ->PrintInfo();
 250         */
 251
 252         clusterI->Add(clusterJ);
 253         //      cout << "remove cluster " << j << endl;
 254         label[j] = 1;
 255         fClusters->RemoveAt(j);
 256
 257         /*
 258           cout << "cluster  " << i << " after grouping" << endl;
 259           clusterI->PrintInfo();
 260         */
 261
 262       }  // pair
 263     } // J clusters
 264     label[i] = 1;
 265   } // I clusters
 266   fClusters->Compress();
 267
 268   /*
 269     Int_t totalNofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 270     cout << " Nomber of clusters at the group end ="<< totalNofClusters<<endl;
 271   */
 272
 273   delete [] label;
 274
 275   return;
 276
 277
 278 }
 279 //_____________________________________________________________________________
 280
 281 void AliITSClusterFinderSPD::TracksInCluster()
 282 {
 283
 284   // Find tracks creating one cluster
 285
 286   // get number of clusters for this module
 287   Int_t nofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 288   nofClusters -= fNclusters;
 289
 290   Int_t i, ix, iz, jx, jz, xstart, xstop, zstart, zstop, nclx, nclz;
 291   Int_t trmax = 100;
 292   Int_t cltracks[trmax], itr, tracki, ii, is, js, ie, ntr, tr0, tr1, tr2;
 293
 294   for(i=0; i<nofClusters; i++) {
 295     ii = 0;
 296     memset(cltracks,-1,sizeof(int)*trmax);
 297     tr0=tr1=tr2=-1;
 298
 299     AliITSRawClusterSPD *clusterI = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(i);
 300
 301     nclx = clusterI->NclX();
 302     nclz = clusterI->NclZ();
 303     xstart = clusterI->XStartf();
 304     xstop = clusterI->XStopf();
 305     zstart = clusterI->Zend()-nclz+1;
 306     zstop = clusterI->Zend();
 307     Int_t ind;
 308
 309      for(iz=0; iz<nclz; iz++) {
 310          jz = zstart + iz;
 311        for(ix=0; ix<nclx; ix++) {
 312          jx = xstart + ix;
 313          ind = fMap->GetHitIndex(jz,jx);
 314          if(ind < 0) {
 315           continue;
 316          }
 317          if(ind == 0 && iz >= 0 && ix > 0) {
 318           continue;
 319          }
 320          if(ind == 0 && iz > 0 && ix >= 0) {
 321           continue;
 322          }
 323          if(ind == 0 && iz == 0 && ix == 0 && i > 0) {
 324           continue;
 325          }
 326
 327         AliITSdigitSPD *dig = (AliITSdigitSPD*)fMap->GetHit(jz,jx);
 328
 329         /*
 330          signal=dig->fSignal;
 331          track0=dig->fTracks[0];
 332          track1=dig->fTracks[1];
 333          track2=dig->fTracks[2];
 334         */
 335
 336           for(itr=0; itr<3; itr++) {
 337             tracki = dig->fTracks[itr];
 338             if(tracki >= 0) {
 339               ii += 1;
 340               if(ii > 90) {
 341               }
 342               if(ii < 99) cltracks[ii-1] = tracki;
 343             }
 344           }
 345        } // ix pixel
 346      }  // iz pixel
 347
 348      for(is=0; is<trmax; is++) {
 349          if(cltracks[is]<0) continue;
 350        for(js=is+1; js<trmax; js++) {
 351          if(cltracks[js]<0) continue;
 352          if(cltracks[js]==cltracks[is]) cltracks[js]=-5;
 353        }
 354      }
 355
 356      ntr = 0;
 357      for(ie=0; ie<trmax; ie++) {
 358        if(cltracks[ie] >= 0) {
 359         ntr=ntr+1;
 360         if(ntr==1) tr0=cltracks[ie];
 361         if(ntr==2) tr1=cltracks[ie];
 362         if(ntr==3) tr2=cltracks[ie];
 363        }
 364      }
 365      // if delta ray only
 366      if(ntr == 0) ntr = 1;
 367
 368      clusterI->SetNTracks(ntr);
 369      clusterI->SetTracks(tr0,tr1,tr2);
 370
 371   } // I cluster
 372
 373 }
 374 //_____________________________________________________________________________
 375
 376 void AliITSClusterFinderSPD::GetRecPoints()
 377 {
 378   // get rec points
 379   AliITS *iTS=(AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 380
 381   // get number of clusters for this module
 382   Int_t nofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 383   nofClusters -= fNclusters;
 384   const Float_t kconv = 1.0e-4;
 385   const Float_t kRMSx = 12.0*kconv; // microns -> cm ITS TDR Table 1.3
 386   const Float_t kRMSz = 70.0*kconv; // microns -> cm ITS TDR Table 1.3
 387
 388   Float_t spdLength = fSegmentation->Dz();
 389   Float_t spdWidth = fSegmentation->Dx();
 390
 391   Int_t i;
 392   Int_t track0, track1, track2;
 393
 394   for(i=0; i<nofClusters; i++) {
 395
 396     AliITSRawClusterSPD *clusterI = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(i);
 397     clusterI->GetTracks(track0, track1, track2);
 398     AliITSRecPoint rnew;
 399
 400     rnew.SetX((clusterI->X() - spdWidth/2)*kconv);
 401     rnew.SetZ((clusterI->Z() - spdLength/2)*kconv);
 402     rnew.SetQ(1.);
 403     rnew.SetdEdX(0.);
 404     rnew.SetSigmaX2(kRMSx*kRMSx);
 405     rnew.SetSigmaZ2(kRMSz*kRMSz);
 406     rnew.fTracks[0]=track0;
 407     rnew.fTracks[1]=track1;
 408     rnew.fTracks[2]=track2;
 409     iTS->AddRecPoint(rnew);
 410   } // I clusters
 411
 412   fMap->ClearMap();
 413
 414 }
 415 //_____________________________________________________________________________
 416
 417 void AliITSClusterFinderSPD::FindRawClusters()
 418 {
 419   // find raw clusters
 420   Find1DClusters();
 421   GroupClusters();
 422   TracksInCluster();
 423   GetRecPoints();
 424
 425 }
 426
 427
 428