MUON/AliMUONRefitter.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 #include "AliMUONRefitter.h"
  19 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  20 #include "AliMUONClusterFinderCOG.h"
  21 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
  22 #include "AliMUONClusterFinderSimpleFit.h"
  23 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
  24 #include "AliMUONPreClusterFinderV2.h"
  25 #include "AliMUONPreClusterFinderV3.h"
  26 #include "AliMUONSimpleClusterServer.h"
  27 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
  28 #include "AliMUONTrackReconstructorK.h"
  29 #include "AliMUONRecoParam.h"
  30 #include "AliMUONESDInterface.h"
  31 #include "AliMUONVClusterStore.h"
  32 #include "AliMUONVTrackStore.h"
  33 #include "AliMUONTrack.h"
  34
  35 #include "AliLog.h"
  36
  37 //-----------------------------------------------------------------------------
  38 /// \class AliMUONRefitter
  39 ///
  40 /// create new MUON object from ESD objects given as input (through the ESDInterface):
  41 ///
  42 /// - re-clusterize the ESD clusters using the attached ESD pads
  43 ///   (several new clusters can be reconstructed per ESD cluster)
  44 /// - re-fit the ESD tracks using the attached ESD clusters
  45 /// - reconstruct the ESD tracks from ESD pads (i.e. re-clusterized the attached clusters)
  46 ///
  47 /// note:
  48 /// - connexion between an ESD cluster and corresponding MUON clusters from re-clustering
  49 ///   can be made through the detection element ID
  50 /// - connexion between an ESD track and the corresponding refitted MUON track
  51 ///   can be made through their unique ID
  52 ///
  53 /// \author Philippe Pillot
  54 //-----------------------------------------------------------------------------
  55
  56 /// \cond CLASSIMP
  57 ClassImp(AliMUONRefitter)
  58 /// \endcond
  59
  60 //_____________________________________________________________________________
  61 AliMUONRefitter::AliMUONRefitter()
  62 : TObject(),
  63   fGeometryTransformer(0x0),
  64   fClusterServer(0x0),
  65   fTracker(0x0),
  66   fESDInterface(0x0)
  67 {
  68   /// Default constructor
  69   CreateGeometryTransformer();
  70   CreateClusterServer(*fGeometryTransformer);
  71   if (fClusterServer) CreateTrackReconstructor(*fClusterServer);
  72   if (!fClusterServer || !fTracker) {
  73     AliFatal("refitter initialization failed");
  74     exit(-1);
  75   }
  76 }
  77
  78 //_____________________________________________________________________________
  79 AliMUONRefitter::~AliMUONRefitter()
  80 {
  81   /// Destructor
  82   delete fGeometryTransformer;
  83   delete fClusterServer;
  84   delete fTracker;
  85 }
  86
  87 //_____________________________________________________________________________
  88 AliMUONVTrackStore* AliMUONRefitter::ReconstructFromDigits()
  89 {
  90   /// re-reconstruct all tracks and attached clusters from the digits
  91   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
  92
  93   if (!fESDInterface) {
  94     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
  95     return 0x0;
  96   }
  97
  98   // prepare new track(s)
  99   AliMUONVTrackStore* newTrackStore = AliMUONESDInterface::NewTrackStore();
 100   if (!newTrackStore) return 0x0;
 101
 102   // loop over tracks and refit them (create new tracks)
 103   Int_t nTracks = fESDInterface->GetNTracks();
 104   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 105     AliMUONTrack *track = RetrackFromDigits(iTrack);
 106     newTrackStore->Add(track);
 107     delete track;
 108   }
 109
 110   return newTrackStore;
 111 }
 112
 113 //_____________________________________________________________________________
 114 AliMUONVTrackStore* AliMUONRefitter::ReconstructFromClusters()
 115 {
 116   /// refit all tracks from the attached clusters
 117   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
 118
 119   if (!fESDInterface) {
 120     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 121     return 0x0;
 122   }
 123
 124   // prepare new track(s)
 125   AliMUONVTrackStore* newTrackStore = AliMUONESDInterface::NewTrackStore();
 126   if (!newTrackStore) return 0x0;
 127
 128   // loop over tracks and refit them (create new tracks)
 129   AliMUONTrack *track;
 130   TIter next(fESDInterface->CreateTrackIterator());
 131   while ((track = static_cast<AliMUONTrack*>(next()))) {
 132     AliMUONTrack* newTrack = newTrackStore->Add(*track);
 133     if (!fTracker->RefitTrack(*newTrack)) newTrackStore->Remove(*newTrack);
 134   }
 135
 136   return newTrackStore;
 137 }
 138
 139 //_____________________________________________________________________________
 140 AliMUONTrack* AliMUONRefitter::RetrackFromDigits(Int_t iTrack)
 141 {
 142   /// refit track "iTrack" from the digits (i.e. re-clusterized the attached clusters):
 143   /// several new clusters may be reconstructed per initial ESD cluster:
 144   /// -> all the combinations of clusters are considered to build the new tracks
 145   /// -> return the best track (largest number of clusters or best chi2 in case of equality)
 146   /// it is the responsability of the user to delete the returned track
 147
 148   if (!fESDInterface) {
 149     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 150     return 0x0;
 151   }
 152
 153   // get the track to refit
 154   AliMUONTrack* track = fESDInterface->GetTrack(iTrack);
 155   if (!track) return 0x0;
 156
 157   // check if digits exist
 158   if (fESDInterface->GetNDigits(iTrack) == 0) {
 159     AliError(Form("no digit attached to track #%d",iTrack));
 160     return 0x0;
 161   }
 162
 163   // prepare new track(s)
 164   AliMUONVTrackStore* newTrackStore = AliMUONESDInterface::NewTrackStore();
 165   if (!newTrackStore) return 0x0;
 166   newTrackStore->Add(*track)->Clear("C");
 167
 168   // prepare new cluster store
 169   AliMUONVClusterStore* newClusterStore = AliMUONESDInterface::NewClusterStore();
 170   if (!newClusterStore) {
 171     delete newTrackStore;
 172     return 0x0;
 173   }
 174
 175   // loop over clusters, re-clusterize and build new tracks
 176   Int_t nClusters = track->GetNClusters();
 177   for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nClusters; iCluster++) {
 178
 179     // reset the new cluster store
 180     newClusterStore->Clear();
 181
 182     // get the current cluster
 183     AliMUONVCluster* cluster = fESDInterface->GetClusterFast(iTrack,iCluster);
 184
 185     // re-clusterize current cluster
 186     TIter next(fESDInterface->CreateDigitIterator(iTrack, iCluster));
 187     fClusterServer->UseDigits(next);
 188     Int_t nNewClusters = fClusterServer->Clusterize(cluster->GetChamberId(),*newClusterStore,AliMpArea());
 189
 190     // check that re-clusterizing succeeded
 191     if (nNewClusters == 0) {
 192       AliWarning(Form("refit gave no cluster (chamber %d)",cluster->GetChamberId()));
 193       AliInfo("initial ESD cluster:");
 194       cluster->Print("FULL");
 195       continue;
 196     }
 197
 198     // add the new cluster(s) to the tracks
 199     AddClusterToTracks(*newClusterStore, *newTrackStore);
 200
 201   }
 202
 203   // refit the tracks and pick up the best one
 204   AliMUONTrack *currentTrack, *bestTrack = 0x0;
 205   Double_t currentChi2, bestChi2 = 1.e10;
 206   Int_t currentNCluster, bestNClusters = 0;
 207   TIter next(newTrackStore->CreateIterator());
 208   while ((currentTrack = static_cast<AliMUONTrack*>(next()))) {
 209
 210     // set the track parameters at first cluster if any (used as seed in original tracking)
 211     AliMUONTrackParam* param = (AliMUONTrackParam*) currentTrack->GetTrackParamAtCluster()->First();
 212     if (param) *param = *((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First());
 213
 214     // refit the track
 215     if (!fTracker->RefitTrack(*currentTrack)) break;
 216
 217     // find best track (the one with the higher number of cluster or the best chi2 in case of equality)
 218     currentNCluster = currentTrack->GetNClusters();
 219     currentChi2 = currentTrack->GetGlobalChi2();
 220     if (currentNCluster > bestNClusters || (currentNCluster == bestNClusters && currentChi2 < bestChi2)) {
 221       bestTrack = currentTrack;
 222       bestNClusters = currentNCluster;
 223       bestChi2 = currentChi2;
 224     }
 225
 226   }
 227
 228   // copy best track and free memory
 229   AliMUONTrack* newTrack = bestTrack ? new AliMUONTrack(*bestTrack) : 0x0;
 230   delete newClusterStore;
 231   delete newTrackStore;
 232
 233   return newTrack;
 234 }
 235
 236 //_____________________________________________________________________________
 237 AliMUONTrack* AliMUONRefitter::RetrackFromClusters(Int_t iTrack)
 238 {
 239   /// refit track "iTrack" form the clusters (i.e. do not re-clusterize)
 240   /// it is the responsability of the user to delete the returned track
 241
 242   if (!fESDInterface) {
 243     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 244     return 0x0;
 245   }
 246
 247   // get the track to refit
 248   AliMUONTrack* track = fESDInterface->GetTrack(iTrack);
 249   if (!track) return 0x0;
 250
 251   // refit the track (create a new one)
 252   AliMUONTrack* newTrack = new AliMUONTrack(*track);
 253   if (!fTracker->RefitTrack(*newTrack)) {
 254     delete newTrack;
 255     return 0x0;
 256   }
 257
 258   return newTrack;
 259 }
 260
 261 //_____________________________________________________________________________
 262 AliMUONVClusterStore* AliMUONRefitter::ReClusterize(Int_t iTrack, Int_t iCluster)
 263 {
 264   /// re-clusterize cluster numbered "iCluster" in track "iTrack"
 265   /// several new clusters may be reconstructed
 266   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
 267
 268   if (!fESDInterface) {
 269     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 270     return 0x0;
 271   }
 272
 273   // get the cluster to re-clusterize
 274   AliMUONVCluster* cluster = fESDInterface->GetCluster(iTrack,iCluster);
 275   if (!cluster) return 0x0;
 276
 277   // check if digits exist
 278   if (cluster->GetNDigits() == 0) {
 279     AliError(Form("no digit attached to cluster #%d in track %d",iCluster,iTrack));
 280     return 0x0;
 281   }
 282
 283   // create the cluster store
 284   AliMUONVClusterStore* clusterStore = AliMUONESDInterface::NewClusterStore();
 285   if (!clusterStore) return 0x0;
 286
 287   // re-clusterize
 288   TIter next(fESDInterface->CreateDigitIterator(iTrack, iCluster));
 289   fClusterServer->UseDigits(next);
 290   fClusterServer->Clusterize(cluster->GetChamberId(),*clusterStore,AliMpArea());
 291
 292   return clusterStore;
 293 }
 294
 295 //_____________________________________________________________________________
 296 AliMUONVClusterStore* AliMUONRefitter::ReClusterize(UInt_t clusterId)
 297 {
 298   /// re-clusterize cluster "clusterId"
 299   /// several new clusters may be reconstructed
 300   /// it is the responsability of the user to delete the returned store
 301
 302   if (!fESDInterface) {
 303     AliError("the refitter must be connected to an ESDInterface containing the ESD event to reconstruct");
 304     return 0x0;
 305   }
 306
 307   // get the cluster to re-clusterize
 308   AliMUONVCluster* cluster = fESDInterface->FindCluster(clusterId);
 309   if (!cluster) return 0x0;
 310
 311   // check if digits exist
 312   if (cluster->GetNDigits() == 0) {
 313     AliError(Form("no digit attached to cluster %d",clusterId));
 314     return 0x0;
 315   }
 316
 317   // create the cluster store
 318   AliMUONVClusterStore* clusterStore = AliMUONESDInterface::NewClusterStore();
 319   if (!clusterStore) return 0x0;
 320
 321   // re-clusterize
 322   TIter next(fESDInterface->CreateDigitIteratorInCluster(clusterId));
 323   fClusterServer->UseDigits(next);
 324   fClusterServer->Clusterize(cluster->GetChamberId(),*clusterStore,AliMpArea());
 325
 326   return clusterStore;
 327 }
 328
 329 //_____________________________________________________________________________
 330 void AliMUONRefitter::CreateGeometryTransformer()
 331 {
 332   /// Create geometry transformer (local<->global)
 333   /// and load geometry data
 334   fGeometryTransformer = new AliMUONGeometryTransformer();
 335   fGeometryTransformer->LoadGeometryData();
 336 }
 337
 338 //_____________________________________________________________________________
 339 void AliMUONRefitter::CreateClusterServer(AliMUONGeometryTransformer& transformer)
 340 {
 341   /// Create cluster server
 342   AliMUONVClusterFinder* clusterFinder = CreateClusterFinder();
 343   fClusterServer = clusterFinder ? new AliMUONSimpleClusterServer(*clusterFinder,transformer) : 0x0;
 344 }
 345
 346 //_____________________________________________________________________________
 347 AliMUONVClusterFinder* AliMUONRefitter::CreateClusterFinder()
 348 {
 349   /// Create a given cluster finder instance
 350   AliMUONVClusterFinder* clusterFinder;
 351   Option_t *opt = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetClusteringMode();
 352
 353   if      (strstr(opt,"PRECLUSTERV2")) clusterFinder = new AliMUONPreClusterFinderV2;
 354   else if (strstr(opt,"PRECLUSTERV3")) clusterFinder = new AliMUONPreClusterFinderV3;
 355   else if (strstr(opt,"PRECLUSTER"))   clusterFinder = new AliMUONPreClusterFinder;
 356   else if (strstr(opt,"COG"))          clusterFinder = new AliMUONClusterFinderCOG(new AliMUONPreClusterFinder);
 357   else if (strstr(opt,"SIMPLEFITV3"))  clusterFinder = new AliMUONClusterFinderSimpleFit(new AliMUONClusterFinderCOG(new AliMUONPreClusterFinderV3));
 358   else if (strstr(opt,"SIMPLEFIT"))    clusterFinder = new AliMUONClusterFinderSimpleFit(new AliMUONClusterFinderCOG(new AliMUONPreClusterFinder));
 359   else if (strstr(opt,"MLEM:DRAW"))    clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kTRUE,new AliMUONPreClusterFinder);
 360   else if (strstr(opt,"MLEMV3"))       clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinderV3);
 361   else if (strstr(opt,"MLEMV2"))       clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinderV2);
 362   else if (strstr(opt,"MLEM"))         clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinder);
 363   else clusterFinder = 0x0;
 364
 365   if (clusterFinder) {
 366     AliInfo(Form("Will use %s for clusterizing",clusterFinder->ClassName()));
 367   } else {
 368     AliError(Form("clustering mode \"%s\" does not exist",opt));
 369   }
 370
 371   return clusterFinder;
 372 }
 373
 374 //_____________________________________________________________________________
 375 void AliMUONRefitter::CreateTrackReconstructor(AliMUONVClusterServer& clusterServer)
 376 {
 377   /// Create track reconstructor, depending on tracking mode set in RecoParam
 378   Option_t *opt = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetTrackingMode();
 379
 380   if      (strstr(opt,"ORIGINAL")) fTracker = new AliMUONTrackReconstructor(clusterServer);
 381   else if (strstr(opt,"KALMAN"))   fTracker = new AliMUONTrackReconstructorK(clusterServer);
 382   else fTracker = 0x0;
 383
 384   if (fTracker) {
 385     AliInfo(Form("Will use %s for tracking",fTracker->ClassName()));
 386   } else {
 387     AliError(Form("tracking mode \"%s\" does not exist",opt));
 388   }
 389 }
 390
 391 //_____________________________________________________________________________
 392 void AliMUONRefitter::AddClusterToTracks(const AliMUONVClusterStore &clusterStore, AliMUONVTrackStore &trackStore)
 393 {
 394   /// add clusters to each of the given tracks
 395   /// duplicate the tracks if there are several clusters and add one cluster per copy
 396
 397   // create new track store if there are more than 1 cluster to add per track
 398   Int_t nClusters = clusterStore.GetSize();
 399   if (nClusters < 1) return;
 400
 401   AliMUONTrackParam dummyParam;
 402   AliMUONTrack *currentTrack, *track;
 403   AliMUONVCluster *newCluster;
 404   Int_t nTracks = trackStore.GetSize();
 405   Int_t iTrack = 0;
 406   Int_t iCluster = 0;
 407
 408   // loop over existing tracks to add the cluster(s)
 409   TIter nextTrack(trackStore.CreateIterator());
 410   while ((currentTrack = static_cast<AliMUONTrack*>(nextTrack())) && (iTrack < nTracks)) {
 411
 412     iTrack++;
 413
 414     // add the new cluster(s) to the tracks
 415     // duplicate the tracks if there are several clusters
 416     // the loop after loading the last cluster which is added to the current track
 417     iCluster = 0;
 418     TIter nextCluster(clusterStore.CreateIterator());
 419     while ((newCluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextCluster())) && (iCluster < nClusters - 1)) {
 420
 421       iCluster++;
 422
 423       // add a copy of the current track to the store
 424       track = trackStore.Add(AliMUONTrack(*currentTrack));
 425
 426       // only set Z parameter to avoid error in AddTrackParamAtCluster()
 427       // the rest will be recomputed during refit
 428       dummyParam.SetZ(newCluster->GetZ());
 429
 430       // add new cluster to the new track
 431       track->AddTrackParamAtCluster(dummyParam, *newCluster, kTRUE);
 432
 433     }
 434
 435     // only set Z parameter to avoid error in AddTrackParamAtCluster()
 436     // the rest will be recomputed during refit
 437     dummyParam.SetZ(newCluster->GetZ());
 438
 439     // add new cluster to the current track
 440     currentTrack->AddTrackParamAtCluster(dummyParam, *newCluster, kTRUE);
 441
 442   }
 443
 444 }
 445