MUON/AliMUONRefitter.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  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 #include <cstdlib>
  19 #include "AliMUONRefitter.h"
  20 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  21 #include "AliMUONClusterFinderCOG.h"
  22 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
  23 #include "AliMUONClusterFinderSimpleFit.h"
  24 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
  25 #include "AliMUONPreClusterFinderV2.h"
  26 #include "AliMUONPreClusterFinderV3.h"
  27 #include "AliMUONSimpleClusterServer.h"
  28 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
  29 #include "AliMUONTrackReconstructorK.h"
  30 #include "AliMUONRecoParam.h"
  31 #include "AliMUONESDInterface.h"
  32 #include "AliMUONVClusterStore.h"
  33 #include "AliMUONVTrackStore.h"
  34 #include "AliMUONTrack.h"
  35 #include "AliMUONTracker.h"
  36 #include "AliLog.h"
  37
  38 //-----------------------------------------------------------------------------
  39 /// \class AliMUONRefitter
  40 ///
  41 /// create new MUON object from ESD objects given as input (through the ESDInterface):
  42 ///
  43 /// - re-clusterize the ESD clusters using the attached ESD pads
  44 ///   (several new clusters can be reconstructed per ESD cluster)
  45 /// - re-fit the ESD tracks using the attached ESD clusters
  46 /// - reconstruct the ESD tracks from ESD pads (i.e. re-clusterized the attached clusters)
  47 ///
  48 /// note:
  49 /// - connexion between an ESD cluster and corresponding MUON clusters from re-clustering
  50 ///   can be made through the detection element ID
  51 /// - connexion between an ESD track and the corresponding refitted MUON track
  52 ///   can be made through their unique ID
  53 ///
  54 /// \author Philippe Pillot
  55 //-----------------------------------------------------------------------------
  56
  57 /// \cond CLASSIMP
  58 ClassImp(AliMUONRefitter)
  59 /// \endcond
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 AliMUONRefitter::AliMUONRefitter()
  63 : TObject(),
  64   fGeometryTransformer(0x0),
  65   fClusterServer(0x0),
  66   fTracker(0x0),
  67   fESDInterface(0x0)
  68 {
  69   /// Default constructor
  70   CreateGeometryTransformer();
  71   CreateClusterServer(*fGeometryTransformer);
  72   if (fClusterServer) fTracker = AliMUONTracker::CreateTrackReconstructor(AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetTrackingMode(),fClusterServer);
  73   if (!fClusterServer || !fTracker) {
  74     AliFatal("refitter initialization failed");
  75     exit(-1);
  76   }
  77 }
  78
  79 //_____________________________________________________________________________
  80 AliMUONRefitter::~AliMUONRefitter()
  81 {
  82   /// Destructor
  83   delete fGeometryTransformer;
  84   delete fClusterServer;
  85   delete fTracker;
  86 }
  87
  88 //_____________________________________________________________________________
  89 AliMUONVTrackStore* AliMUONRefitter::ReconstructFromDigits()
  90 {
  91   /// re-reconstruct all tracks and attached clusters from the digits
  92   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
  93
  94   if (!fESDInterface) {
  95     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
  96     return 0x0;
  97   }
  98
  99   // prepare new track(s)
 100   AliMUONVTrackStore* newTrackStore = AliMUONESDInterface::NewTrackStore();
 101   if (!newTrackStore) return 0x0;
 102
 103   // loop over tracks and refit them (create new tracks)
 104   AliMUONTrack *track;
 105   TIter next(fESDInterface->CreateTrackIterator());
 106   while ((track = static_cast<AliMUONTrack*>(next()))) {
 107     AliMUONTrack *newTrack = RetrackFromDigits(*track);
 108     newTrackStore->Add(newTrack);
 109     delete newTrack;
 110   }
 111
 112   return newTrackStore;
 113 }
 114
 115 //_____________________________________________________________________________
 116 AliMUONVTrackStore* AliMUONRefitter::ReconstructFromClusters()
 117 {
 118   /// refit all tracks from the attached clusters
 119   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
 120
 121   if (!fESDInterface) {
 122     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 123     return 0x0;
 124   }
 125
 126   // prepare new track(s)
 127   AliMUONVTrackStore* newTrackStore = AliMUONESDInterface::NewTrackStore();
 128   if (!newTrackStore) return 0x0;
 129
 130   // loop over tracks and refit them (create new tracks)
 131   AliMUONTrack *track;
 132   TIter next(fESDInterface->CreateTrackIterator());
 133   while ((track = static_cast<AliMUONTrack*>(next()))) {
 134     AliMUONTrack* newTrack = newTrackStore->Add(*track);
 135     if (!fTracker->RefitTrack(*newTrack)) newTrackStore->Remove(*newTrack);
 136   }
 137
 138   return newTrackStore;
 139 }
 140
 141 //_____________________________________________________________________________
 142 AliMUONTrack* AliMUONRefitter::RetrackFromDigits(UInt_t trackId)
 143 {
 144   /// refit track "trackId" from the digits (i.e. re-clusterized the attached clusters)
 145   /// it is the responsability of the user to delete the returned track
 146
 147   if (!fESDInterface) {
 148     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 149     return 0x0;
 150   }
 151
 152   // get the track to refit
 153   AliMUONTrack* track = fESDInterface->FindTrack(trackId);
 154
 155   return track ? RetrackFromDigits(*track) : 0x0;
 156 }
 157
 158 //_____________________________________________________________________________
 159 AliMUONTrack* AliMUONRefitter::RetrackFromClusters(UInt_t trackId)
 160 {
 161   /// refit track "trackId" form the clusters (i.e. do not re-clusterize)
 162   /// it is the responsability of the user to delete the returned track
 163
 164   if (!fESDInterface) {
 165     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 166     return 0x0;
 167   }
 168
 169   // get the track to refit
 170   AliMUONTrack* track = fESDInterface->FindTrack(trackId);
 171   if (!track) return 0x0;
 172
 173   // refit the track (create a new one)
 174   AliMUONTrack* newTrack = new AliMUONTrack(*track);
 175   if (!fTracker->RefitTrack(*newTrack)) {
 176     delete newTrack;
 177     return 0x0;
 178   }
 179
 180   return newTrack;
 181 }
 182
 183 //_____________________________________________________________________________
 184 AliMUONVClusterStore* AliMUONRefitter::ReClusterize(UInt_t trackId, UInt_t clusterId)
 185 {
 186   /// re-clusterize cluster numbered "clusterId" in track "trackId"
 187   /// several new clusters may be reconstructed
 188   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
 189
 190   if (!fESDInterface) {
 191     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 192     return 0x0;
 193   }
 194
 195   // get the cluster to re-clusterize
 196   AliMUONVCluster* cluster = fESDInterface->FindCluster(trackId,clusterId);
 197   if (!cluster) return 0x0;
 198
 199   // check if digits exist
 200   if (cluster->GetNDigits() == 0) {
 201     AliError(Form("no digit attached to cluster #%d in track %d",clusterId,trackId));
 202     return 0x0;
 203   }
 204
 205   // create the cluster store
 206   AliMUONVClusterStore* clusterStore = AliMUONESDInterface::NewClusterStore();
 207   if (!clusterStore) return 0x0;
 208
 209   // re-clusterize
 210   TIter next(fESDInterface->CreateDigitIterator(trackId, clusterId));
 211   fClusterServer->UseDigits(next);
 212   fClusterServer->Clusterize(cluster->GetChamberId(),*clusterStore,AliMpArea());
 213
 214   return clusterStore;
 215 }
 216
 217 //_____________________________________________________________________________
 218 AliMUONVClusterStore* AliMUONRefitter::ReClusterize(UInt_t clusterId)
 219 {
 220   /// re-clusterize cluster "clusterId"
 221   /// several new clusters may be reconstructed
 222   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
 223
 224   if (!fESDInterface) {
 225     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 226     return 0x0;
 227   }
 228
 229   // get the cluster to re-clusterize
 230   AliMUONVCluster* cluster = fESDInterface->FindCluster(clusterId);
 231   if (!cluster) return 0x0;
 232
 233   // check if digits exist
 234   if (cluster->GetNDigits() == 0) {
 235     AliError(Form("no digit attached to cluster %d",clusterId));
 236     return 0x0;
 237   }
 238
 239   // create the cluster store
 240   AliMUONVClusterStore* clusterStore = AliMUONESDInterface::NewClusterStore();
 241   if (!clusterStore) return 0x0;
 242
 243   // re-clusterize
 244   TIter next(fESDInterface->CreateDigitIteratorInCluster(clusterId));
 245   fClusterServer->UseDigits(next);
 246   fClusterServer->Clusterize(cluster->GetChamberId(),*clusterStore,AliMpArea());
 247
 248   return clusterStore;
 249 }
 250
 251 //_____________________________________________________________________________
 252 void AliMUONRefitter::CreateGeometryTransformer()
 253 {
 254   /// Create geometry transformer (local<->global)
 255   /// and load geometry data
 256   fGeometryTransformer = new AliMUONGeometryTransformer();
 257   fGeometryTransformer->LoadGeometryData();
 258 }
 259
 260 //_____________________________________________________________________________
 261 void AliMUONRefitter::CreateClusterServer(AliMUONGeometryTransformer& transformer)
 262 {
 263   /// Create cluster server
 264   AliMUONVClusterFinder* clusterFinder = AliMUONReconstructor::CreateClusterFinder(AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetClusteringMode());
 265   fClusterServer = clusterFinder ? new AliMUONSimpleClusterServer(clusterFinder,transformer) : 0x0;
 266 }
 267
 268 //_____________________________________________________________________________
 269 AliMUONTrack* AliMUONRefitter::RetrackFromDigits(const AliMUONTrack& track)
 270 {
 271   /// refit the given track from the digits (i.e. re-clusterized the attached clusters):
 272   /// several new clusters may be reconstructed per initial ESD cluster:
 273   /// -> all the combinations of clusters are considered to build the new tracks
 274   /// -> return the best track (largest number of clusters or best chi2 in case of equality)
 275
 276   // check if digits exist
 277   UInt_t trackId = track.GetUniqueID();
 278   if (fESDInterface->GetNDigits(trackId) == 0) {
 279     AliError(Form("no digit attached to track #%d",trackId));
 280     return 0x0;
 281   }
 282
 283   // prepare new track(s)
 284   AliMUONVTrackStore* newTrackStore = AliMUONESDInterface::NewTrackStore();
 285   if (!newTrackStore) return 0x0;
 286   newTrackStore->Add(track)->Clear("C");
 287
 288   // prepare new cluster store
 289   AliMUONVClusterStore* newClusterStore = AliMUONESDInterface::NewClusterStore();
 290   if (!newClusterStore) {
 291     delete newTrackStore;
 292     return 0x0;
 293   }
 294
 295   // loop over clusters, re-clusterize and build new tracks
 296   AliMUONVCluster* cluster;
 297   TIter nextCluster(fESDInterface->CreateClusterIterator(trackId));
 298   while ((cluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextCluster()))) {
 299
 300     // reset the new cluster store
 301     newClusterStore->Clear();
 302
 303     // re-clusterize current cluster
 304     TIter nextDigit(fESDInterface->CreateDigitIterator(trackId, cluster->GetUniqueID()));
 305     fClusterServer->UseDigits(nextDigit);
 306     Int_t nNewClusters = fClusterServer->Clusterize(cluster->GetChamberId(),*newClusterStore,AliMpArea());
 307
 308     // check that re-clusterizing succeeded
 309     if (nNewClusters == 0) {
 310       AliWarning(Form("refit gave no cluster (chamber %d)",cluster->GetChamberId()));
 311       AliInfo("initial ESD cluster:");
 312       cluster->Print("FULL");
 313       continue;
 314     }
 315
 316     // add the new cluster(s) to the tracks
 317     AddClusterToTracks(*newClusterStore, *newTrackStore);
 318
 319   }
 320
 321   // refit the tracks and pick up the best one
 322   AliMUONTrack *currentTrack, *bestTrack = 0x0;
 323   Double_t currentChi2, bestChi2 = 1.e10;
 324   Int_t currentNCluster, bestNClusters = 0;
 325   TIter next(newTrackStore->CreateIterator());
 326   while ((currentTrack = static_cast<AliMUONTrack*>(next()))) {
 327
 328     // set the track parameters at first cluster if any (used as seed in original tracking)
 329     AliMUONTrackParam* param = (AliMUONTrackParam*) currentTrack->GetTrackParamAtCluster()->First();
 330     if (param) *param = *((AliMUONTrackParam*) track.GetTrackParamAtCluster()->First());
 331
 332     // refit the track
 333     if (!fTracker->RefitTrack(*currentTrack)) break;
 334
 335     // find best track (the one with the higher number of cluster or the best chi2 in case of equality)
 336     currentNCluster = currentTrack->GetNClusters();
 337     currentChi2 = currentTrack->GetGlobalChi2();
 338     if (currentNCluster > bestNClusters || (currentNCluster == bestNClusters && currentChi2 < bestChi2)) {
 339       bestTrack = currentTrack;
 340       bestNClusters = currentNCluster;
 341       bestChi2 = currentChi2;
 342     }
 343
 344   }
 345
 346   // copy best track and free memory
 347   AliMUONTrack* newTrack = bestTrack ? new AliMUONTrack(*bestTrack) : 0x0;
 348   delete newClusterStore;
 349   delete newTrackStore;
 350
 351   return newTrack;
 352 }
 353
 354 //_____________________________________________________________________________
 355 void AliMUONRefitter::AddClusterToTracks(const AliMUONVClusterStore &clusterStore, AliMUONVTrackStore &trackStore)
 356 {
 357   /// add clusters to each of the given tracks
 358   /// duplicate the tracks if there are several clusters and add one cluster per copy
 359
 360   // create new track store if there are more than 1 cluster to add per track
 361   Int_t nClusters = clusterStore.GetSize();
 362   if (nClusters < 1) return;
 363
 364   AliMUONTrackParam dummyParam;
 365   AliMUONTrack *currentTrack, *track;
 366   AliMUONVCluster *newCluster;
 367   Int_t nTracks = trackStore.GetSize();
 368   Int_t iTrack = 0;
 369   Int_t iCluster = 0;
 370
 371   // loop over existing tracks to add the cluster(s)
 372   TIter nextTrack(trackStore.CreateIterator());
 373   while ((currentTrack = static_cast<AliMUONTrack*>(nextTrack())) && (iTrack < nTracks)) {
 374
 375     iTrack++;
 376
 377     // add the new cluster(s) to the tracks
 378     // duplicate the tracks if there are several clusters
 379     // the loop after loading the last cluster which is added to the current track
 380     iCluster = 0;
 381     TIter nextCluster(clusterStore.CreateIterator());
 382     while ((newCluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextCluster())) && (iCluster < nClusters - 1)) {
 383
 384       iCluster++;
 385
 386       // add a copy of the current track to the store
 387       track = trackStore.Add(AliMUONTrack(*currentTrack));
 388
 389       // only set Z parameter to avoid error in AddTrackParamAtCluster()
 390       // the rest will be recomputed during refit
 391       dummyParam.SetZ(newCluster->GetZ());
 392
 393       // add new cluster to the new track
 394       track->AddTrackParamAtCluster(dummyParam, *newCluster, kTRUE);
 395
 396     }
 397
 398     // only set Z parameter to avoid error in AddTrackParamAtCluster()
 399     // the rest will be recomputed during refit
 400     dummyParam.SetZ(newCluster->GetZ());
 401
 402     // add new cluster to the current track
 403     currentTrack->AddTrackParamAtCluster(dummyParam, *newCluster, kTRUE);
 404
 405   }
 406
 407 }
 408