MUON/AliMUONRecoCheck.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 /* $Id$ */
  17
  18 /// \class AliMUONRecoCheck
  19 /// \brief Utility class to check reconstruction
  20 /// Reconstructed tracks are compared to reference tracks.
  21 /// The reference tracks are built from AliTrackReference for the
  22 /// hit in chamber (0..9) and from kinematics for the vertex parameters.
  23
  24 #include "AliMUON.h"
  25 #include "AliMUONRecoCheck.h"
  26 #include "AliMUONTrack.h"
  27 #include "AliMUONData.h"
  28 #include "AliMUONConstants.h"
  29
  30 #include "AliRun.h" // for gAlice
  31 #include "AliLoader.h"
  32 #include "AliRunLoader.h"
  33 #include "AliHeader.h"
  34 #include "AliStack.h"
  35 #include "AliTrackReference.h"
  36 #include "AliLog.h"
  37
  38 #include <TParticle.h>
  39
  40 /// \cond CLASSIMP
  41 ClassImp(AliMUONRecoCheck)
  42 /// \endcond
  43
  44 //_____________________________________________________________________________
  45   AliMUONRecoCheck::AliMUONRecoCheck(Char_t *chLoader)
  46   : TObject(),
  47   fRunLoader(0x0),
  48   fMUONData(0x0),
  49   fMuonTrackRef(0x0),
  50   fTrackReco(0x0),
  51   fReconstructibleTracks(0),
  52   fRecoTracks(0),
  53   fIsLoadConstructor(kTRUE)
  54 {
  55 /// Constructor using "galice.root",
  56 /// takes care of loading/unloading Kinematics, TrackRefs and Tracks
  57
  58   fMuonTrackRef = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
  59
  60   // run loader
  61   fRunLoader = AliRunLoader::Open(chLoader);
  62   if (!fRunLoader) {
  63     AliError(Form("no run loader found " ));
  64     return;
  65   }
  66
  67  // initialize loader
  68   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("MUONLoader");
  69
  70   // container
  71   fMUONData  = new AliMUONData(loader,"MUON","MUON");
  72   if (!fMUONData) {
  73     AliError(Form("no MUONData found " ));
  74     return;
  75   }
  76
  77   fRunLoader->LoadKinematics("READ");
  78   fRunLoader->LoadTrackRefs("READ");
  79   loader->LoadTracks("READ");
  80
  81 }
  82
  83 //_____________________________________________________________________________
  84   AliMUONRecoCheck::AliMUONRecoCheck(AliRunLoader *runloader, AliMUONData *muondata)
  85   : TObject(),
  86   fRunLoader(0x0),
  87   fMUONData(0x0),
  88   fMuonTrackRef(0x0),
  89   fTrackReco(0x0),
  90   fReconstructibleTracks(0),
  91   fRecoTracks(0),
  92   fIsLoadConstructor(kFALSE)
  93 {
  94 /// Constructor from AliRunLoader and AliMUONData,
  95 /// does not load/unload Kinematics, TrackRefs and Tracks internally
  96 /// it should be done in the execution program (e.g. see MUONRecoCheck.C)
  97
  98   fMuonTrackRef = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
  99
 100   // run loader
 101   fRunLoader = runloader;
 102   if (!fRunLoader) {
 103     AliError(Form("no run loader found " ));
 104     return;
 105   }
 106
 107   // container
 108   fMUONData  = muondata;
 109   if (!fMUONData) {
 110     AliError(Form("no MUONData found " ));
 111     return;
 112   }
 113
 114 }
 115
 116
 117 //_____________________________________________________________________________
 118 AliMUONRecoCheck::~AliMUONRecoCheck()
 119 {
 120 /// Destructor
 121
 122   delete fMuonTrackRef;
 123
 124   if(fIsLoadConstructor){
 125     fRunLoader->UnloadKinematics();
 126     fRunLoader->UnloadTrackRefs();
 127     fRunLoader->UnloadTracks();
 128     delete fMUONData;
 129   }
 130
 131 }
 132
 133 //_____________________________________________________________________________
 134 void AliMUONRecoCheck::MakeTrackRef()
 135 {
 136 /// Make reconstructible tracks
 137
 138   AliTrackReference *trackReference;
 139   AliMUONTrack *muonTrack;
 140   AliMUONTrackParam *trackParam;
 141   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 142   Float_t x, y, z, pX, pY, pZ, pYZ;
 143   Int_t track, trackSave;
 144   TParticle *particle;
 145   Float_t bendingSlope = 0;
 146   Float_t  nonBendingSlope = 0;
 147   Float_t inverseBendingMomentum = 0;
 148
 149   TTree* treeTR = fRunLoader->TreeTR();
 150   if (treeTR == NULL) return;
 151
 152   TBranch* branch = treeTR->GetBranch("MUON");
 153   if (branch == NULL) return;
 154
 155   TClonesArray* trackRefs = 0;
 156   branch->SetAddress(&trackRefs);
 157   branch->SetAutoDelete(kTRUE);
 158
 159   Int_t nTrackRef = (Int_t)branch->GetEntries();
 160
 161   track = trackSave = -999;
 162   Bool_t isNewTrack;
 163   Int_t iHitMin, iChamber, detElemId;
 164
 165   trackParam = new AliMUONTrackParam();
 166   hitForRec = new AliMUONHitForRec();
 167
 168   Int_t max = fRunLoader->GetHeader()->Stack()->GetNtrack();
 169   for (Int_t iTrackRef  = 0; iTrackRef < nTrackRef; iTrackRef++) {
 170
 171     branch->GetEntry(iTrackRef);
 172
 173     iHitMin = 0;
 174     isNewTrack = kTRUE;
 175
 176     if (!trackRefs->GetEntries()) continue;
 177
 178     while (isNewTrack) {
 179
 180       muonTrack = new AliMUONTrack();
 181
 182       for (Int_t iHit = iHitMin; iHit < trackRefs->GetEntries(); iHit++) {
 183
 184         trackReference = (AliTrackReference*)trackRefs->At(iHit);
 185         x = trackReference->X();
 186         y = trackReference->Y();
 187         z = trackReference->Z();
 188         pX = trackReference->Px();
 189         pY = trackReference->Py();
 190         pZ = trackReference->Pz();
 191
 192         track = trackReference->GetTrack();
 193
 194         if(track >= max){
 195           AliWarningStream()
 196             << "Track ID " << track
 197             << " larger than max number of particles " << max << endl;
 198           isNewTrack = kFALSE;
 199           break;
 200         }
 201         if (track != trackSave && iHit != 0) {
 202           iHitMin = iHit;
 203           trackSave = track;
 204           break;
 205         }
 206
 207         // track parameters at hit
 208         trackParam->SetBendingCoor(y);
 209         trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 210         trackParam->SetZ(z);
 211
 212         if (TMath::Abs(pZ) > 0) {
 213           bendingSlope = pY/pZ;
 214           nonBendingSlope = pX/pZ;
 215         }
 216         pYZ = TMath::Sqrt(pY*pY+pZ*pZ);
 217         if (pYZ >0) inverseBendingMomentum = 1/pYZ;
 218
 219         trackParam->SetBendingSlope(bendingSlope);
 220         trackParam->SetNonBendingSlope(nonBendingSlope);
 221         trackParam->SetInverseBendingMomentum(inverseBendingMomentum);
 222
 223         hitForRec->SetBendingCoor(y);
 224         hitForRec->SetNonBendingCoor(x);
 225         hitForRec->SetZ(z);
 226         hitForRec->SetBendingReso2(0.0);
 227         hitForRec->SetNonBendingReso2(0.0);
 228         detElemId = hitForRec->GetDetElemId();
 229         if (detElemId) iChamber = detElemId / 100 - 1;
 230         else iChamber = AliMUONConstants::ChamberNumber(z);
 231         hitForRec->SetChamberNumber(iChamber);
 232
 233         muonTrack->AddTrackParamAtHit(trackParam,0);
 234         muonTrack->AddHitForRecAtHit(hitForRec);
 235         muonTrack->SetTrackID(track);
 236
 237         trackSave = track;
 238         if (iHit == trackRefs->GetEntries()-1) isNewTrack = kFALSE;
 239       }
 240
 241       // track parameters at vertex
 242       particle = fRunLoader->GetHeader()->Stack()->Particle(muonTrack->GetTrackID());
 243
 244       if (particle) {
 245
 246         x = particle->Vx();
 247         y = particle->Vy();
 248         z = particle->Vz();
 249         pX = particle->Px();
 250         pY = particle->Py();
 251         pZ = particle->Pz();
 252
 253         trackParam->SetBendingCoor(y);
 254         trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 255         trackParam->SetZ(z);
 256         if (TMath::Abs(pZ) > 0) {
 257           bendingSlope = pY/pZ;
 258           nonBendingSlope = pX/pZ;
 259         }
 260         pYZ = TMath::Sqrt(pY*pY+pZ*pZ);
 261         if (pYZ >0) inverseBendingMomentum = 1/pYZ;
 262         trackParam->SetBendingSlope(bendingSlope);
 263         trackParam->SetNonBendingSlope(nonBendingSlope);
 264         trackParam->SetInverseBendingMomentum(inverseBendingMomentum);
 265
 266         muonTrack->SetTrackParamAtVertex(trackParam);
 267       }
 268
 269       AddMuonTrackReference(muonTrack);
 270       delete muonTrack;
 271       muonTrack = NULL;
 272
 273     } // end while isNewTrack
 274   }
 275
 276   CleanMuonTrackRef();
 277
 278   ReconstructibleTracks();
 279
 280   delete trackParam;
 281   delete hitForRec;
 282
 283 }
 284
 285 //____________________________________________________________________________
 286 TClonesArray* AliMUONRecoCheck::GetTrackReco()
 287 {
 288 /// Return TClonesArray of reconstructed tracks
 289
 290   fMUONData->ResetRecTracks();
 291   fMUONData->SetTreeAddress("RT");
 292   fTrackReco = fMUONData->RecTracks();
 293   fMUONData->GetRecTracks();
 294   fRecoTracks = fTrackReco->GetEntriesFast();
 295   return fTrackReco;
 296 }
 297 //_____________________________________________________________________________
 298 void AliMUONRecoCheck::PrintEvent() const
 299 {
 300 /// Debug facility
 301
 302   AliMUONTrack *track;
 303   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 304   TClonesArray *  hitForRecAtHit = 0;
 305   Float_t xRec,yRec,zRec;
 306
 307   Int_t nTrackRef = fMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 308
 309   printf(" ******************************* \n");
 310   printf(" nb of tracks %d \n",nTrackRef);
 311
 312   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 313     track = (AliMUONTrack*)fMuonTrackRef->At(index);
 314     hitForRecAtHit = track->GetHitForRecAtHit();
 315     Int_t nTrackHits = hitForRecAtHit->GetEntriesFast();
 316     printf(" track number %d \n",index);
 317     for (Int_t iHit = 0; iHit < nTrackHits; iHit++){
 318       hitForRec = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit);
 319       xRec  = hitForRec->GetNonBendingCoor();
 320       yRec  = hitForRec->GetBendingCoor();
 321       zRec  = hitForRec->GetZ();
 322       printf("  x,y,z: %f , %f , %f \n",xRec,yRec,zRec);
 323     }
 324   }
 325 }
 326
 327 //_____________________________________________________________________________
 328 void AliMUONRecoCheck::ResetTracks() const
 329 {
 330 /// Reset tracks
 331
 332   if (fMuonTrackRef) fMuonTrackRef->Clear();
 333 }
 334 //_____________________________________________________________________________
 335 void AliMUONRecoCheck::CleanMuonTrackRef()
 336 {
 337 /// Re-calculate hits parameters because two AliTrackReferences are recorded for
 338 /// each chamber (one when particle is entering + one when particle is leaving
 339 /// the sensitive volume)
 340
 341   Float_t maxGasGap = 1.; // cm
 342   AliMUONTrack *track, *trackNew;
 343   AliMUONHitForRec *hitForRec, *hitForRec1, *hitForRec2;
 344   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1, *trackParam2, *trackParamAtVertex;
 345   TClonesArray *  hitForRecAtHit = 0;
 346   TClonesArray *  trackParamAtHit = 0;
 347   Float_t xRec,yRec,zRec;
 348   Float_t xRec1,yRec1,zRec1;
 349   Float_t xRec2,yRec2,zRec2;
 350   Float_t bendingSlope,nonBendingSlope,bendingMomentum;
 351   Float_t bendingSlope1,nonBendingSlope1,bendingMomentum1;
 352   Float_t bendingSlope2,nonBendingSlope2,bendingMomentum2;
 353   TClonesArray *newMuonTrackRef = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 354   Int_t iHit1;
 355   Int_t iChamber = 0, detElemId = 0;
 356   Int_t nRec = 0;
 357   Int_t nTrackHits = 0;
 358
 359   hitForRec = new AliMUONHitForRec();
 360   trackParam = new AliMUONTrackParam();
 361
 362   Int_t nTrackRef = fMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 363   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 364     track = (AliMUONTrack*)fMuonTrackRef->At(index);
 365     hitForRecAtHit = track->GetHitForRecAtHit();
 366     trackParamAtHit = track->GetTrackParamAtHit();
 367     trackParamAtVertex = track->GetTrackParamAtVertex();
 368     nTrackHits = hitForRecAtHit->GetEntriesFast();
 369     trackNew = new AliMUONTrack();
 370     iHit1 = 0;
 371     while (iHit1 < nTrackHits) {
 372       hitForRec1 = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit1);
 373       trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) trackParamAtHit->At(iHit1);
 374       xRec1  = hitForRec1->GetNonBendingCoor();
 375       yRec1  = hitForRec1->GetBendingCoor();
 376       zRec1  = hitForRec1->GetZ();
 377       xRec   = xRec1;
 378       yRec   = yRec1;
 379       zRec   = zRec1;
 380       bendingSlope1 = trackParam1->GetBendingSlope();
 381       nonBendingSlope1 = trackParam1->GetNonBendingSlope();
 382       bendingMomentum1 = 0;
 383       if (TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum()) > 0)
 384         bendingMomentum1 = 1./trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
 385       bendingSlope = bendingSlope1;
 386       nonBendingSlope = nonBendingSlope1;
 387       bendingMomentum = bendingMomentum1;
 388       nRec = 1;
 389       for (Int_t iHit2 = iHit1+1; iHit2 < nTrackHits; iHit2++) {
 390         hitForRec2 = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit2);
 391         trackParam2 = (AliMUONTrackParam*) trackParamAtHit->At(iHit2);
 392         xRec2  = hitForRec2->GetNonBendingCoor();
 393         yRec2  = hitForRec2->GetBendingCoor();
 394         zRec2  = hitForRec2->GetZ();
 395         bendingSlope2 = trackParam2->GetBendingSlope();
 396         nonBendingSlope2 = trackParam2->GetNonBendingSlope();
 397         bendingMomentum2 = 0;
 398         if (TMath::Abs(trackParam2->GetInverseBendingMomentum()) > 0)
 399           bendingMomentum2 = 1./trackParam2->GetInverseBendingMomentum();
 400
 401         if ( TMath::Abs(zRec2-zRec1) < maxGasGap ) {
 402
 403           nRec++;
 404           xRec += xRec2;
 405           yRec += yRec2;
 406           zRec += zRec2;
 407           bendingSlope += bendingSlope2;
 408           nonBendingSlope += nonBendingSlope2;
 409           bendingMomentum += bendingMomentum2;
 410           iHit1 = iHit2;
 411         }
 412
 413       } // end iHit2
 414       xRec /= (Float_t)nRec;
 415       yRec /= (Float_t)nRec;
 416       zRec /= (Float_t)nRec;
 417       bendingSlope /= (Float_t)nRec;
 418       nonBendingSlope /= (Float_t)nRec;
 419       bendingMomentum /= (Float_t)nRec;
 420
 421       hitForRec->SetNonBendingCoor(xRec);
 422       hitForRec->SetBendingCoor(yRec);
 423       hitForRec->SetZ(zRec);
 424       detElemId = hitForRec->GetDetElemId();
 425       if (detElemId) iChamber = detElemId / 100 - 1;
 426       else iChamber = AliMUONConstants::ChamberNumber(zRec);
 427       hitForRec->SetChamberNumber(iChamber);
 428       hitForRec->SetBendingReso2(0.0);
 429       hitForRec->SetNonBendingReso2(0.0);
 430       trackParam->SetNonBendingCoor(xRec);
 431       trackParam->SetBendingCoor(yRec);
 432       trackParam->SetZ(zRec);
 433       trackParam->SetNonBendingSlope(nonBendingSlope);
 434       trackParam->SetBendingSlope(bendingSlope);
 435       if (TMath::Abs(bendingMomentum) > 0)
 436         trackParam->SetInverseBendingMomentum(1./bendingMomentum);
 437
 438       trackNew->AddHitForRecAtHit(hitForRec);
 439       trackNew->AddTrackParamAtHit(trackParam,0);
 440
 441       iHit1++;
 442     } // end iHit1
 443
 444     trackNew->SetTrackID(track->GetTrackID());
 445     trackNew->SetTrackParamAtVertex(trackParamAtVertex);
 446     {new ((*newMuonTrackRef)[newMuonTrackRef->GetEntriesFast()]) AliMUONTrack(*trackNew);}
 447     delete trackNew;
 448     trackNew = NULL;
 449
 450   } // end trackRef
 451
 452   fMuonTrackRef->Clear();
 453   nTrackRef = newMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 454   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 455     track = (AliMUONTrack*)newMuonTrackRef->At(index);
 456     AddMuonTrackReference(track);
 457   }
 458
 459   delete hitForRec;
 460   delete trackParam;
 461   newMuonTrackRef->Delete();
 462   delete newMuonTrackRef;
 463
 464 }
 465
 466 //_____________________________________________________________________________
 467 void AliMUONRecoCheck::ReconstructibleTracks()
 468 {
 469 /// Calculate the number of reconstructible tracks
 470
 471   AliMUONTrack* track;
 472   TClonesArray* hitForRecAtHit = NULL;
 473   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 474   Float_t zRec;
 475   Int_t nTrackRef, nTrackHits;
 476   Int_t isChamberInTrack[10];
 477   Int_t iChamber = 0;
 478   Bool_t isTrackOK = kTRUE;
 479
 480   fReconstructibleTracks = 0;
 481
 482   nTrackRef = fMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 483   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 484     track = (AliMUONTrack*)fMuonTrackRef->At(index);
 485     hitForRecAtHit = track->GetHitForRecAtHit();
 486     nTrackHits = hitForRecAtHit->GetEntriesFast();
 487     for (Int_t ch = 0; ch < 10; ch++) isChamberInTrack[ch] = 0;
 488
 489     for ( Int_t iHit = 0; iHit < nTrackHits; iHit++) {
 490       hitForRec = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit);
 491       zRec  = hitForRec->GetZ();
 492       iChamber = hitForRec->GetChamberNumber();
 493       if (iChamber < 0 || iChamber > 10) continue;
 494       isChamberInTrack[iChamber] = 1;
 495     }
 496     // track is reconstructible if the particle is depositing a hit
 497     // in the following chamber combinations:
 498
 499     isTrackOK = kTRUE;
 500     if (!isChamberInTrack[0] && !isChamberInTrack[1]) isTrackOK = kFALSE;
 501     if (!isChamberInTrack[2] && !isChamberInTrack[3]) isTrackOK = kFALSE;
 502     if (!isChamberInTrack[4] && !isChamberInTrack[5]) isTrackOK = kFALSE;
 503     Int_t nHitsInLastStations=0;
 504     for (Int_t ch = 6; ch < AliMUONConstants::NTrackingCh(); ch++)
 505       if (isChamberInTrack[ch]) nHitsInLastStations++;
 506     if(nHitsInLastStations < 3) isTrackOK = kFALSE;
 507
 508     if (isTrackOK) fReconstructibleTracks++;
 509     if (!isTrackOK) fMuonTrackRef->Remove(track); // remove non reconstructible tracks
 510   }
 511   fMuonTrackRef->Compress();
 512 }
 513