ITS/AliITSComparisonV2.C

   1 /****************************************************************************
   2  *           Very important, delicate and rather obscure macro.             *
   3  *                                                                          *
   4  *               Creates list of "trackable" tracks,                        *
   5  *             calculates efficiency, resolutions etc.                      *
   6  *  The ESD tracks must be in an appropriate state (kITSin or kITSrefit)    *
   7  *                                                                          *
   8  *           Origin: I.Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch                 *
   9  ****************************************************************************/
  10
  11 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  12   #include <Riostream.h>
  13   #include <fstream.h>
  14
  15   #include "AliRun.h"
  16   #include "AliHeader.h"
  17   #include "AliStack.h"
  18   #include "AliRunLoader.h"
  19   #include "AliLoader.h"
  20   #include "AliITSLoader.h"
  21   #include "AliITS.h"
  22   #include "AliITSgeom.h"
  23   #include "AliITStrackerV2.h"
  24   #include "AliITStrackV2.h"
  25   #include "AliITSclusterV2.h"
  26   #include "AliMagF.h"
  27   #include "AliESD.h"
  28
  29   #include "TFile.h"
  30   #include "TKey.h"
  31   #include "TTree.h"
  32   #include "TH1.h"
  33   #include "TH2.h"
  34   #include "TObjArray.h"
  35   #include "TStyle.h"
  36   #include "TCanvas.h"
  37   #include "TLine.h"
  38   #include "TText.h"
  39   #include "TParticle.h"
  40 #endif
  41
  42 struct GoodTrackITS {
  43   Int_t lab;
  44   Int_t code;
  45   Float_t px,py,pz;
  46   Float_t x,y,z;
  47 };
  48
  49 Int_t good_tracks_its(GoodTrackITS *gt, const Int_t max,
  50 const char* evfoldname = AliConfig::fgkDefaultEventFolderName);
  51
  52 extern AliRun *gAlice;
  53
  54 Int_t AliITSComparisonV2(Float_t ptcutl=0.2, Float_t ptcuth=10.) {
  55    cerr<<"Doing comparison...\n";
  56    if (gAlice) {
  57       delete gAlice->GetRunLoader();
  58       delete gAlice;
  59       gAlice=0;
  60    }
  61
  62    AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Open("galice.root");
  63    if (!rl) {
  64        cerr<<"AliITSComparisonV2.C :Can't start sesion !\n";
  65        return 1;
  66    }
  67    rl->LoadgAlice();
  68    if (rl->GetAliRun())
  69    AliKalmanTrack::SetConvConst(
  70      1000/0.299792458/rl->GetAliRun()->Field()->SolenoidField()
  71    );
  72    else {
  73       cerr<<"AliITSComparisonV2.C :Can't get AliRun !\n";
  74       return 1;
  75    }
  76    //rl->UnloadgAlice();
  77
  78
  79    /* Generate a list of "good" tracks */
  80    const Int_t MAX=15000;
  81    GoodTrackITS gt[MAX];
  82    Int_t ngood=0;
  83    ifstream in("good_tracks_its");
  84    if (in) {
  85       cerr<<"Reading good tracks...\n";
  86       while (in>>gt[ngood].lab>>gt[ngood].code>>
  87                  gt[ngood].px>>gt[ngood].py>>gt[ngood].pz>>
  88                  gt[ngood].x >>gt[ngood].y >>gt[ngood].z) {
  89          ngood++;
  90          //PH         cerr<<ngood<<'\r';
  91          if (ngood==MAX) {
  92             cerr<<"Too many good tracks !\n";
  93             break;
  94          }
  95       }
  96       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_tracks_its) !\n";
  97    } else {
  98       cerr<<"Marking good tracks (this will take a while)...\n";
  99       ngood=good_tracks_its(gt,MAX,AliConfig::fgkDefaultEventFolderName);
 100       ofstream out("good_tracks_its");
 101       if (out) {
 102         for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
 103           out<<gt[ngd].lab<<' '<<gt[ngd].code<<' '
 104              <<gt[ngd].px<<' '<<gt[ngd].py<<' '<<gt[ngd].pz<<' '
 105              <<gt[ngd].x <<' '<<gt[ngd].y <<' '<<gt[ngd].z <<endl;
 106       } else cerr<<"Can not open file (good_tracks_its) !\n";
 107       out.close();
 108    }
 109
 110    TObjArray tarray(2000);
 111    { /*Load tracks*/
 112    TFile *ef=TFile::Open("AliESDs.root");
 113    if ((!ef)||(!ef->IsOpen())) {
 114      ef=TFile::Open("AliESDits.root");
 115      if ((!ef)||(!ef->IsOpen())) {
 116        ::Fatal("AliITSComparisonV2.C","Can't open AliESDits.root !");
 117      }
 118    }
 119    TKey *key=0;
 120    TIter next(ef->GetListOfKeys());
 121    if ((key=(TKey*)next())!=0) {
 122      AliESD *event=(AliESD*)key->ReadObj();
 123      Int_t ntrk=event->GetNumberOfTracks();
 124      for (Int_t i=0; i<ntrk; i++) {
 125         AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
 126         UInt_t status=t->GetStatus();
 127         UInt_t flags=AliESDtrack::kTPCin|AliESDtrack::kITSin;
 128
 129         if ((status&AliESDtrack::kITSrefit)==0)
 130           if ((status&flags)!=flags) continue;
 131
 132         AliITStrackV2 *iotrack=0;
 133         iotrack=new AliITStrackV2(*t);
 134         //if (t->GetConstrainedChi2()>=20) continue;   //  constrained
 135         //else iotrack=new AliITStrackV2(*t,kTRUE);    //     track
 136         if ((status&flags)==flags) {
 137            iotrack->PropagateTo(3.,0.0028,65.19);
 138            iotrack->PropagateToVertex();
 139         }
 140         tarray.AddLast(iotrack);
 141      }
 142      delete event;
 143    }
 144    ef->Close();
 145    }
 146    Int_t nentr=tarray.GetEntriesFast();
 147
 148    TH1F *hp=new TH1F("hp","PHI resolution",50,-20.,20.); hp->SetFillColor(4);
 149    TH1F *hl=new TH1F("hl","LAMBDA resolution",50,-20,20);hl->SetFillColor(4);
 150    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt resolution",30,-10.,10.);
 151    hpt->SetFillColor(2);
 152    TH1F *hmpt=new TH1F("hmpt","Transverse impact parameter",30,-300,300);
 153    hmpt->SetFillColor(6);
 154    TH1F *hz=new TH1F("hz","Longitudinal impact parameter",30,-300,300);
 155
 156    AliITStrackV2 *trk=(AliITStrackV2*)tarray.UncheckedAt(0);
 157    Double_t pmin=0.1*(100/0.299792458/0.2/trk->GetConvConst());
 158    Double_t pmax=6.0+pmin;
 159
 160    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good tracks",30,pmin,pmax);
 161    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found tracks",30,pmin,pmax);
 162    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake tracks",30,pmin,pmax);
 163    TH1F *hg=new TH1F("hg","",30,pmin,pmax); //efficiency for good tracks
 164    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
 165    TH1F *hf=new TH1F("hf","Efficiency for fake tracks",30,pmin,pmax);
 166    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
 167
 168    //TH1F *hptw=new TH1F("hptw","Weghted pt",30,pmax,pmin);
 169
 170    TH1F *he =new TH1F("he","dE/dX for pions with 0.4<p<0.5 GeV/c",50,0.,100.);
 171    TH2F *hep=new TH2F("hep","dE/dX vs momentum",50,0.,2.,50,0.,200.);
 172    hep->SetMarkerStyle(8);
 173    hep->SetMarkerSize(0.4);
 174
 175
 176    Int_t notf[MAX], nnotf=0;
 177    Int_t fake[MAX], nfake=0;
 178    Int_t mult[MAX], numb[MAX], nmult=0;
 179
 180    Int_t ng;
 181    for (ng=0; ng<ngood; ng++) {
 182       Int_t lab=gt[ng].lab, tlab=-1;
 183       Double_t pxg=gt[ng].px, pyg=gt[ng].py, pzg=gt[ng].pz;
 184       Double_t ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 185       if (ptg<ptcutl) continue;
 186       if (ptg>ptcuth) continue;
 187
 188       if (ptg>pmin) hgood->Fill(ptg);
 189
 190       AliITStrackV2 *track=0;
 191       Int_t cnt=0;
 192       Int_t j;
 193       for (j=0; j<nentr; j++) {
 194           AliITStrackV2 *trk=(AliITStrackV2*)tarray.UncheckedAt(j);
 195           Int_t lbl=trk->GetLabel();
 196           if (lab==TMath::Abs(lbl)) {
 197             if (cnt==0) {track=trk; tlab=lbl;}
 198             cnt++;
 199           }
 200       }
 201       if (cnt==0) {
 202         notf[nnotf++]=lab;
 203         continue;
 204       } else if (cnt>1){
 205         mult[nmult]=lab;
 206         numb[nmult]=cnt; nmult++;
 207       }
 208
 209       if (ptg>pmin) {
 210         if (lab==tlab) hfound->Fill(ptg);
 211         else {
 212           fake[nfake++]=lab;
 213           hfake->Fill(ptg);
 214         }
 215       }
 216
 217       Double_t xv,par[5]; track->GetExternalParameters(xv,par);
 218       Float_t phi=TMath::ASin(par[2]) + track->GetAlpha();
 219       if (phi<-TMath::Pi()) phi+=2*TMath::Pi();
 220       if (phi>=TMath::Pi()) phi-=2*TMath::Pi();
 221       Float_t lam=TMath::ATan(par[3]);
 222       Float_t pt_1=TMath::Abs(par[4]);
 223
 224       Double_t phig=TMath::ATan2(pyg,pxg);
 225       hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 226
 227       Double_t lamg=TMath::ATan2(pzg,ptg);
 228       hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 229
 230       Double_t d=10000*track->GetD();
 231       hmpt->Fill(d);
 232
 233       //hptw->Fill(ptg,TMath::Abs(d));
 234
 235       Double_t z=10000*track->GetZ();
 236       hz->Fill(z);
 237
 238       hpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 239
 240       Float_t mom=1./(pt_1*TMath::Cos(lam));
 241       Float_t dedx=track->GetdEdx();
 242       hep->Fill(mom,dedx,1.);
 243       if (TMath::Abs(gt[ng].code)==211)
 244          if (mom>0.4 && mom<0.5) he->Fill(dedx,1.);
 245    }
 246
 247
 248    cout<<"\nList of Not found tracks :\n";
 249    for (ng=0; ng<nnotf; ng++){
 250      cout<<notf[ng]<<"\t";
 251      if ((ng%9)==8) cout<<"\n";
 252    }
 253    cout<<"\n\nList of fake  tracks :\n";
 254    for (ng=0; ng<nfake; ng++){
 255      cout<<fake[ng]<<"\t";
 256      if ((ng%9)==8) cout<<"\n";
 257    }
 258    cout<<"\n\nList of multiple found tracks :\n";
 259    for (ng=0; ng<nmult; ng++) {
 260        cout<<"id.   "<<mult[ng]
 261            <<"     found - "<<numb[ng]<<"times\n";
 262    }
 263    cout<<endl;
 264
 265    cerr<<"Number of good tracks : "<<ngood<<endl;
 266    cerr<<"Number of found tracks : "<<nentr<<endl;
 267
 268    ng=(Int_t)hgood->GetEntries(); //cerr<<"Good tracks "<<ng<<endl;
 269    if (ng!=0)
 270    cerr<<"Integral efficiency is about "<<hfound->GetEntries()/ng*100.<<" %\n";
 271    cerr<<endl;
 272
 273    gStyle->SetOptStat(111110);
 274    gStyle->SetOptFit(1);
 275
 276    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,700,850);
 277
 278    Int_t minc=33;
 279
 280    TPad *p1=new TPad("p1","",0,0.3,.5,.6); p1->Draw();
 281    p1->cd(); p1->SetFillColor(42); p1->SetFrameFillColor(10);
 282    hp->SetFillColor(4);  hp->SetXTitle("(mrad)");
 283    if (hp->GetEntries()<minc) hp->Draw(); else hp->Fit("gaus"); c1->cd();
 284
 285    TPad *p2=new TPad("p2","",0.5,.3,1,.6); p2->Draw();
 286    p2->cd(); p2->SetFillColor(42); p2->SetFrameFillColor(10);
 287    hl->SetXTitle("(mrad)");
 288    if (hl->GetEntries()<minc) hl->Draw(); else hl->Fit("gaus"); c1->cd();
 289
 290    TPad *p3=new TPad("p3","",0,0,0.5,0.3); p3->Draw();
 291    p3->cd(); p3->SetFillColor(42); p3->SetFrameFillColor(10);
 292    hpt->SetXTitle("(%)");
 293    if (hpt->GetEntries()<minc) hpt->Draw(); else hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 294
 295    TPad *p4=new TPad("p4","",0.5,0,1,0.3); p4->Draw();
 296    p4->cd(); p4->SetFillColor(42); p4->SetFrameFillColor(10);
 297    hmpt->SetXTitle("(micron)");
 298    if (hmpt->GetEntries()<minc) hmpt->Draw(); else hmpt->Fit("gaus");
 299    hz->Draw("same"); c1->cd();
 300    //hfound->Sumw2();
 301    //hptw->Sumw2();
 302    //hg->SetMaximum(333);
 303    //hg->SetYTitle("Impact Parameter Resolution (micron)");
 304    //hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 305    //hg->GetXaxis()->SetRange(0,10);
 306    //hg->Divide(hptw,hfound,1,1.);
 307    //hg->DrawCopy(); c1->cd();
 308
 309
 310    TPad *p5=new TPad("p5","",0,0.6,1,1); p5->Draw(); p5->cd();
 311    p5->SetFillColor(41); p5->SetFrameFillColor(10);
 312    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 313    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 314    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 315    hg->SetMaximum(1.4);
 316    hg->SetYTitle("Tracking efficiency");
 317    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 318    hg->Draw();
 319
 320    TLine *line1 = new TLine(pmin,1.0,pmax,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 321    line1->Draw("same");
 322    TLine *line2 = new TLine(pmin,0.9,pmax,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 323    line2->Draw("same");
 324
 325    hf->SetFillColor(1);
 326    hf->SetFillStyle(3013);
 327    hf->SetLineColor(2);
 328    hf->SetLineWidth(2);
 329    hf->Draw("histsame");
 330    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake tracks");
 331    text->SetTextSize(0.05);
 332    text->Draw();
 333    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good tracks");
 334    text->SetTextSize(0.05);
 335    text->Draw();
 336
 337    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",320,32,530,590);
 338    TPad *p6=new TPad("p6","",0.,0.,1.,.5); p6->Draw();
 339    p6->cd(); p6->SetFillColor(42); p6->SetFrameFillColor(10);
 340    he->SetFillColor(2); he->SetFillStyle(3005);
 341    he->SetXTitle("Arbitrary Units");
 342    if (he->GetEntries()<minc) he->Draw(); else he->Fit("gaus"); c2->cd();
 343
 344    TPad *p7=new TPad("p7","",0.,0.5,1.,1.); p7->Draw();
 345    p7->cd(); p7->SetFillColor(42); p7->SetFrameFillColor(10);
 346    hep->SetXTitle("p (Gev/c)"); hep->SetYTitle("dE/dX (Arb. Units)");
 347    hep->Draw(); c1->cd();
 348
 349    TFile fc("AliITSComparisonV2.root","RECREATE");
 350    c1->Write();
 351    c2->Write();
 352    fc.Close();
 353
 354    return 0;
 355 }
 356
 357 Int_t good_tracks_its(GoodTrackITS *gt, const Int_t max, const char* evfoldname) {
 358    AliRunLoader* rl = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 359    if (rl == 0x0) {
 360       ::Fatal("AliITSComparisonV2.C::good_tracks_its",
 361               "Can not find Run Loader in Folder Named %s",
 362               evfoldname);
 363    }
 364
 365    AliITSLoader* itsl = (AliITSLoader*)rl->GetLoader("ITSLoader");
 366    if (itsl == 0x0) {
 367        cerr<<"AliITSComparisonV2.C : Can not find ITSLoader\n";
 368        delete rl;
 369        return 3;
 370    }
 371
 372    rl->LoadgAlice();
 373    rl->LoadHeader();
 374    Int_t np = rl->GetHeader()->GetNtrack();
 375
 376    Int_t *good=new Int_t[np];
 377    Int_t k;
 378    for (k=0; k<np; k++) good[k]=0;
 379
 380    AliITS *ITS=(AliITS*)rl->GetAliRun()->GetDetector("ITS");
 381    if (!ITS) {
 382       cerr<<"can't get ITS !\n"; exit(8);
 383    }
 384    AliITSgeom *geom=ITS->GetITSgeom();
 385    if (!geom) {
 386       cerr<<"can't get ITS geometry !\n"; exit(9);
 387    }
 388
 389    itsl->LoadRecPoints();
 390    TTree *cTree=itsl->TreeR();
 391    if (!cTree) {
 392       cerr<<"Can't get cTree !\n"; exit(7);
 393    }
 394    TBranch *branch=cTree->GetBranch("Clusters");
 395    if (!branch) {
 396       cerr<<"Can't get clusters branch !\n"; exit(8);
 397    }
 398    TClonesArray *clusters=new TClonesArray("AliITSclusterV2",10000);
 399    branch->SetAddress(&clusters);
 400
 401    Int_t entr=(Int_t)cTree->GetEntries();
 402    for (k=0; k<entr; k++) {
 403      cTree->GetEvent(k);
 404      Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast(); if (ncl==0) continue;
 405      Int_t lay,lad,det;  geom->GetModuleId(k,lay,lad,det);
 406      if (lay<1 || lay>6) {
 407         cerr<<"wrong layer !\n"; exit(10);
 408      }
 409      while (ncl--) {
 410         AliITSclusterV2 *pnt=(AliITSclusterV2*)clusters->UncheckedAt(ncl);
 411         Int_t l0=pnt->GetLabel(0);
 412           if (l0>=np) {cerr<<"Wrong label: "<<l0<<endl; continue;}
 413         Int_t l1=pnt->GetLabel(1);
 414           if (l1>=np) {cerr<<"Wrong label: "<<l1<<endl; continue;}
 415         Int_t l2=pnt->GetLabel(2);
 416           if (l2>=np) {cerr<<"Wrong label: "<<l2<<endl; continue;}
 417         Int_t mask=1<<(lay-1);
 418         if (l0>=0) good[l0]|=mask;
 419         if (l1>=0) good[l1]|=mask;
 420         if (l2>=0) good[l2]|=mask;
 421      }
 422    }
 423    clusters->Delete(); delete clusters;
 424    itsl->UnloadRawClusters();
 425
 426    ifstream in("good_tracks_tpc");
 427    if (!in) {
 428      cerr<<"can't get good_tracks_tpc !\n"; exit(11);
 429    }
 430
 431    rl->LoadKinematics();
 432    AliStack* stack = rl->Stack();
 433    Int_t nt=0;
 434    Double_t px,py,pz,x,y,z;
 435    Int_t code,lab;
 436    while (in>>lab>>code>>px>>py>>pz>>x>>y>>z) {
 437       if (good[lab] != 0x3F) continue;
 438       TParticle *p = (TParticle*)stack->Particle(lab);
 439       if (p == 0x0) {
 440          cerr<<"Can not get particle "<<lab<<endl;
 441          nt++;
 442          if (nt==max) {cerr<<"Too many good tracks !\n"; break;}
 443          continue;
 444       }
 445       gt[nt].lab=lab;
 446       gt[nt].code=p->GetPdgCode();
 447 //**** px py pz - in global coordinate system
 448       gt[nt].px=p->Px(); gt[nt].py=p->Py(); gt[nt].pz=p->Pz();
 449       gt[nt].x=gt[nt].y=gt[nt].z=0.;
 450       nt++;
 451       if (nt==max) {cerr<<"Too many good tracks !\n"; break;}
 452    }
 453
 454    delete[] good;
 455
 456    rl->UnloadKinematics();
 457    rl->UnloadHeader();
 458    rl->UnloadgAlice();
 459
 460    return nt;
 461 }
 462
 463