MUON/AliMUONDigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2000, 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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.6  2001/11/02 12:55:45  jchudoba
  19 cleanup of the code, add const to Get methods
  20
  21 Revision 1.4  2001/10/18 14:44:09  jchudoba
  22 Define constant MAXTRACKS for maximum number of tracks associated with 1 digit
  23
  24 Revision 1.3  2001/10/04 20:01:54  jchudoba
  25 changes for TTask implementation, some other small editing
  26
  27 Revision 1.2  2001/07/28 10:46:04  hristov
  28 AliRunDigitizer.h included; typos corrected
  29
  30 Revision 1.1  2001/07/27 15:41:01  jchudoba
  31 merging/digitization classes
  32
  33 */
  34 #include <TTree.h>
  35 #include <TObjArray.h>
  36 #include <TFile.h>
  37 #include <TDirectory.h>
  38 #include <iostream.h>
  39
  40 #include "AliMUONDigitizer.h"
  41 #include "AliMUONConstants.h"
  42 #include "AliMUONChamber.h"
  43 #include "AliMUONHitMapA1.h"
  44 #include "AliMUON.h"
  45 #include "AliMUONHit.h"
  46 #include "AliMUONPadHit.h"
  47 #include "AliMUONDigit.h"
  48 #include "AliMUONTransientDigit.h"
  49 #include "AliRun.h"
  50 #include "AliPDG.h"
  51 #include "AliRunDigitizer.h"
  52
  53 ClassImp(AliMUONDigitizer)
  54
  55 //___________________________________________
  56 AliMUONDigitizer::AliMUONDigitizer() :AliDigitizer()
  57 {
  58 // Default ctor - don't use it
  59   fHits = 0;
  60   fPadHits = 0;
  61   fHitMap = 0;
  62   fTDList = 0;
  63 }
  64
  65 //___________________________________________
  66 AliMUONDigitizer::AliMUONDigitizer(AliRunDigitizer* manager)
  67     :AliDigitizer(manager)
  68 {
  69 // ctor which should be used
  70   fHitMap  = 0;
  71   fTDList  = 0;
  72   fHits    = 0;
  73   fPadHits = 0;
  74   fDebug   = 0;
  75   if (GetDebug()>2)
  76     cerr<<"AliMUONDigitizer::AliMUONDigitizer"
  77         <<"(AliRunDigitizer* manager) was processed"<<endl;
  78 }
  79
  80 //------------------------------------------------------------------------
  81 AliMUONDigitizer::~AliMUONDigitizer()
  82 {
  83 // Destructor
  84   if (fHits)       delete fHits;
  85   if (fPadHits)    delete fPadHits;
  86   if (fHitMap)     delete [] fHitMap;
  87   if (fTDList)     delete fTDList;
  88 }
  89
  90 //------------------------------------------------------------------------
  91 Bool_t AliMUONDigitizer::Exists(const AliMUONPadHit *padhit) const
  92 {
  93   return (fHitMap[fNch]->TestHit(padhit->PadX(),padhit->PadY()));
  94 }
  95
  96 //------------------------------------------------------------------------
  97 void AliMUONDigitizer::Update(AliMUONPadHit *padhit)
  98 {
  99     AliMUONTransientDigit *pdigit =
 100       static_cast<AliMUONTransientDigit*>(
 101       fHitMap[fNch]->GetHit(padhit->PadX(),padhit->PadY()));
 102
 103     // update charge
 104     //
 105     Int_t iqpad    = padhit->QPad();        // charge per pad
 106     pdigit->AddSignal(iqpad);
 107     pdigit->AddPhysicsSignal(iqpad);
 108
 109     // update list of tracks
 110     //
 111     Int_t track, charge;
 112     track = fTrack+fMask;
 113     if (fSignal) {
 114       charge = iqpad;
 115     } else {
 116       charge = kBgTag;
 117     }
 118     pdigit->UpdateTrackList(track,charge);
 119 }
 120
 121 //------------------------------------------------------------------------
 122 void AliMUONDigitizer::CreateNew(AliMUONPadHit *padhit)
 123 {
 124 // Create new AliMUONTransientDigit and add it to the fTDList
 125
 126   fTDList->AddAtAndExpand(
 127     new AliMUONTransientDigit(fNch,fDigits),fCounter);
 128   fHitMap[fNch]->SetHit(padhit->PadX(),padhit->PadY(),fCounter);
 129   AliMUONTransientDigit* pdigit =
 130     (AliMUONTransientDigit*)fTDList->Last();
 131   // list of tracks
 132   Int_t track, charge;
 133   track = fTrack+fMask;
 134   if (fSignal) {
 135     charge = padhit->QPad();
 136   } else {
 137     charge = kBgTag;
 138   }
 139   pdigit->AddToTrackList(track,charge);
 140   fCounter++;
 141 }
 142
 143
 144 //------------------------------------------------------------------------
 145 Bool_t AliMUONDigitizer::Init()
 146 {
 147 // Initialization
 148
 149   fHits     = new TClonesArray("AliMUONHit",1000);
 150   fPadHits  = new TClonesArray("AliMUONPadHit",1000);
 151   return kTRUE;
 152 }
 153
 154
 155 //------------------------------------------------------------------------
 156 //void AliMUONDigitizer::Digitize()
 157 void AliMUONDigitizer::Exec(Option_t* option)
 158 {
 159
 160   TString optionString = option;
 161   if (optionString.Data() == "deb") {
 162     cout<<"AliMUONDigitizer::Exec: called with option deb "<<endl;
 163     fDebug = 3;
 164   }
 165   AliMUONChamber*   iChamber;
 166   AliSegmentation*  segmentation;
 167
 168   if (GetDebug()>2) cerr<<"   AliMUONDigitizer::Digitize() starts"<<endl;
 169   fTDList = new TObjArray;
 170
 171   AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 172   if (!pMUON) {
 173     cerr<<"AliMUONDigitizer::Digitize Error:"
 174         <<" module MUON not found in the input file"<<endl;
 175     return;
 176   }
 177   pMUON->MakeBranchInTreeD(fManager->GetTreeD());
 178   fHitMap= new AliMUONHitMapA1* [AliMUONConstants::NCh()];
 179
 180   //
 181   // loop over cathodes
 182   //
 183
 184   for (int icat = 0; icat < 2; icat++) {
 185     fCounter = 0;
 186     for (Int_t i = 0; i < AliMUONConstants::NCh(); i++) {
 187       iChamber = &(pMUON->Chamber(i));
 188 //      if (!(iChamber->Nsec() == 1 && icat == 1)) {
 189         segmentation = iChamber->SegmentationModel(icat+1);
 190         fHitMap[i] = new AliMUONHitMapA1(segmentation, fTDList);
 191 //      }
 192     }
 193
 194
 195 // Loop over files to digitize
 196     fSignal = kTRUE;
 197     for (Int_t inputFile=0; inputFile<fManager->GetNinputs();
 198          inputFile++) {
 199 // Connect MUON branches
 200
 201       if (inputFile > 0 ) fSignal = kFALSE;
 202       TBranch *branchHits = 0;
 203       TBranch *branchPadHits = 0;
 204       TTree *treeH = fManager->GetInputTreeH(inputFile);
 205       if (GetDebug()>2) {
 206         cerr<<"   inputFile , cathode = "<<inputFile<<" "
 207             <<icat<<endl;
 208         cerr<<"   treeH, fHits "<<treeH<<" "<<fHits<<endl;
 209       }
 210       if (treeH && fHits) {
 211         branchHits = treeH->GetBranch("MUON");
 212         if (branchHits) {
 213           fHits->Clear();
 214           branchHits->SetAddress(&fHits);
 215         }
 216         else
 217           Error("Exec","branch MUON was not found");
 218       }
 219       if (GetDebug()>2) cerr<<"   branchHits = "<<branchHits<<endl;
 220
 221       if (treeH && fPadHits) {
 222         branchPadHits = treeH->GetBranch("MUONCluster");
 223         if (branchPadHits)
 224           branchPadHits->SetAddress(&fPadHits);
 225         else
 226           Error("Exec","branch MUONCluster was not found");
 227       }
 228       if (GetDebug()>2) cerr<<"   branchPadHits = "<<branchPadHits<<endl;
 229
 230 //
 231 //   Loop over tracks
 232 //
 233
 234       Int_t ntracks = (Int_t) treeH->GetEntries();
 235
 236       for (fTrack = 0; fTrack < ntracks; fTrack++) {
 237         if (GetDebug()>2) cerr<<"   fTrack = "<<fTrack<<endl;
 238         fHits->Clear();
 239         fPadHits->Clear();
 240         branchHits->GetEntry(fTrack);
 241         branchPadHits->GetEntry(fTrack);
 242
 243 //
 244 //   Loop over hits
 245
 246         AliMUONHit* mHit;
 247         for(Int_t i = 0; i < fHits->GetEntriesFast(); ++i) {
 248           mHit = static_cast<AliMUONHit*>(fHits->At(i));
 249           fNch = mHit->Chamber()-1;  // chamber number
 250           if (fNch > AliMUONConstants::NCh()-1) {
 251             cerr<<"AliMUONDigitizer: ERROR: "
 252                 <<"fNch > AliMUONConstants::NCh()-1, fNch, NCh(): "
 253                 <<fNch<<", "<< AliMUONConstants::NCh()<<endl;
 254             return;
 255           }
 256           iChamber = &(pMUON->Chamber(fNch));
 257 //
 258 // Loop over pad hits
 259           for (AliMUONPadHit* mPad =
 260                  (AliMUONPadHit*)pMUON->FirstPad(mHit,fPadHits);
 261                mPad;
 262                mPad = (AliMUONPadHit*)pMUON->NextPad(fPadHits))
 263           {
 264             Int_t cathode  = mPad->Cathode();      // cathode number
 265             Int_t ipx      = mPad->PadX();         // pad number on X
 266             Int_t ipy      = mPad->PadY();         // pad number on Y
 267             Int_t iqpad    = Int_t(mPad->QPad());  // charge per pad
 268             if (cathode != (icat+1)) continue;
 269
 270             fMask = fManager->GetMask(inputFile);
 271             fDigits[0] = ipx;
 272             fDigits[1] = ipy;
 273             fDigits[2] = icat;
 274             fDigits[3] = iqpad;
 275             if (inputFile == 0) {
 276               fDigits[4] = iqpad;
 277             } else {
 278               fDigits[4] = 0;
 279             }
 280             if (mHit->Particle() == kMuonPlus ||
 281                 mHit->Particle() == kMuonMinus) {
 282               fDigits[5] = (mPad->HitNumber()) + fMask;
 283             } else fDigits[5] = -1;
 284
 285             // build the list of fired pads and update the info,
 286             // fDigits is input for Update(mPad)
 287
 288             if (!Exists(mPad)) {
 289               CreateNew(mPad);
 290             } else {
 291               Update(mPad);
 292             } //  end if Exists(mPad)
 293           } //end loop over clusters
 294         } // hit loop
 295       } // track loop
 296     } // end file loop
 297     if (GetDebug()>2) cerr<<"END OF FILE LOOP"<<endl;
 298
 299     Int_t tracks[kMAXTRACKS];
 300     Int_t charges[kMAXTRACKS];
 301     Int_t nentries = fTDList->GetEntriesFast();
 302
 303     for (Int_t nent = 0; nent < nentries; nent++) {
 304       AliMUONTransientDigit *address = (AliMUONTransientDigit*)fTDList->At(nent);
 305       if (address == 0) continue;
 306       Int_t ich = address->Chamber();
 307       Int_t   q = address->Signal();
 308       iChamber = &(pMUON->Chamber(ich));
 309 //
 310 //  Digit Response (noise, threshold, saturation, ...)
 311       AliMUONResponse * response = iChamber->ResponseModel();
 312       q = response->DigitResponse(q);
 313
 314       if (!q) continue;
 315
 316       fDigits[0] = address->PadX();
 317       fDigits[1] = address->PadY();
 318       fDigits[2] = address->Cathode();
 319       fDigits[3] = q;
 320       fDigits[4] = address->Physics();
 321       fDigits[5] = address->Hit();
 322
 323       Int_t nptracks = address->GetNTracks();
 324
 325       if (nptracks > kMAXTRACKS) {
 326         if (GetDebug() >0) {
 327           cerr<<"AliMUONDigitizer: nptracks > 10 "<<nptracks;
 328           cerr<<"reset to max value "<<kMAXTRACKS<<endl;
 329         }
 330         nptracks = kMAXTRACKS;
 331       }
 332       if (nptracks > 2 && GetDebug() >2) {
 333         cerr<<"AliMUONDigitizer: nptracks > 2 "<<nptracks<<endl;
 334         printf("cat,ich,ix,iy,q %d %d %d %d %d \n",icat,ich,fDigits[0],fDigits[1],q);
 335       }
 336       for (Int_t tr = 0; tr < nptracks; tr++) {
 337         tracks[tr]   = address->GetTrack(tr);
 338         charges[tr]  = address->GetCharge(tr);
 339       }      //end loop over list of tracks for one pad
 340       // Sort list of tracks according to charge
 341       if (nptracks > 1) {
 342         SortTracks(tracks,charges,nptracks);
 343       }
 344       if (nptracks < kMAXTRACKS ) {
 345         for (Int_t i = nptracks; i < kMAXTRACKS; i++) {
 346           tracks[i]  = 0;
 347           charges[i] = 0;
 348         }
 349       }
 350
 351       // fill digits
 352       pMUON->AddDigits(ich,tracks,charges,fDigits);
 353     }
 354
 355     fManager->GetTreeD()->Fill();
 356
 357     pMUON->ResetDigits();  //
 358     fTDList->Clear();
 359
 360
 361     for(Int_t ii = 0; ii < AliMUONConstants::NCh(); ++ii) {
 362       if (fHitMap[ii]) {
 363         delete fHitMap[ii];
 364         fHitMap[ii] = 0;
 365       }
 366     }
 367   } //end loop over cathodes
 368   if (GetDebug()>2)
 369     cerr<<"AliMUONDigitizer::Exec: writing the TreeD: "
 370         <<fManager->GetTreeD()->GetName()<<endl;
 371   fManager->GetTreeD()->Write(0,TObject::kOverwrite);
 372   delete [] fHitMap;
 373   delete fTDList;
 374
 375   if (fHits)    fHits->Delete();
 376   if (fPadHits) fPadHits->Delete();
 377 }
 378
 379
 380 //------------------------------------------------------------------------
 381 void AliMUONDigitizer::SortTracks(Int_t *tracks,Int_t *charges,Int_t ntr)
 382 {
 383   //
 384   // Sort the list of tracks contributing to a given digit
 385   // Only the 3 most significant tracks are acctually sorted
 386   //
 387
 388   //
 389   //  Loop over signals, only 3 times
 390   //
 391
 392   Int_t qmax;
 393   Int_t jmax;
 394   Int_t idx[3] = {-2,-2,-2};
 395   Int_t jch[3] = {-2,-2,-2};
 396   Int_t jtr[3] = {-2,-2,-2};
 397   Int_t i,j,imax;
 398
 399   if (ntr<3) imax=ntr;
 400   else imax=3;
 401   for(i=0;i<imax;i++){
 402     qmax=0;
 403     jmax=0;
 404
 405     for(j=0;j<ntr;j++){
 406
 407       if((i == 1 && j == idx[i-1])
 408          ||(i == 2 && (j == idx[i-1] || j == idx[i-2]))) continue;
 409
 410       if(charges[j] > qmax) {
 411         qmax = charges[j];
 412         jmax=j;
 413       }
 414     }
 415
 416     if(qmax > 0) {
 417       idx[i]=jmax;
 418       jch[i]=charges[jmax];
 419       jtr[i]=tracks[jmax];
 420     }
 421
 422   }
 423
 424   for(i=0;i<3;i++){
 425     if (jtr[i] == -2) {
 426       charges[i]=0;
 427       tracks[i]=0;
 428     } else {
 429       charges[i]=jch[i];
 430       tracks[i]=jtr[i];
 431     }
 432   }
 433 }