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