MUON/MUONAlignment.C

   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 // ---
  19 // Macro for MUON alignment using physics tracks. The macro uses AliMUONAlignment
  20 // class to calculate the alignment parameters.
  21 // An array for the alignment parameters is created and can be filled with
  22 // initial values that will be used as starting values by the alignment
  23 // algorithm.
  24 // Ny default the macro run over galice.root in the working directory. If a file list
  25 // of galice.root is provided as third argument the macro will run over all files.
  26 // The macro loop over the files, events and tracks. For each track
  27 // AliMUONAlignment::ProcessTrack(AliMUONTrack * track) and then
  28 // AliMUONAlignment::LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t
  29 // lSingleFit) are called. After all tracks have been procesed and fitted
  30 // AliMUONAlignment::GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls)
  31 // is called. The array parameters contains the obatained misalignement parameters.
  32 // A realigned geometry is generated in a local CDB.
  33 //
  34 // Authors: B. Becker and J. Castillo
  35 // ---
  36
  37 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  38
  39 #include "AliMUONAlignment.h"
  40 #include "AliMUONTrack.h"
  41 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  42 #include "AliMUONTrackParam.h"
  43 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  44 #include "AliESDEvent.h"
  45 #include "AliESDMuonTrack.h"
  46
  47 #include "AliMagFMaps.h"
  48 #include "AliTracker.h"
  49 #include "AliCDBManager.h"
  50 #include "AliCDBMetaData.h"
  51 #include "AliCDBId.h"
  52 #include "AliGeomManager.h"
  53
  54 #include <TString.h>
  55 #include <TError.h>
  56 #include <TH1.h>
  57 #include <TGraphErrors.h>
  58 #include <TFile.h>
  59 #include <TTree.h>
  60 #include <TClonesArray.h>
  61 #include <Riostream.h>
  62
  63 #include <fstream>
  64
  65 #endif
  66
  67 void MUONAlignment(Int_t nEvents = 100000, char* geoFilename = "geometry.root", TString esdFileName = "AliESDs.root", TString fileList = "")
  68 {
  69
  70   // Import TGeo geometry (needed by AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex)
  71   if ( ! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  72     AliGeomManager::LoadGeometry(geoFilename);
  73     if (! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  74       Error("MUONAlignment", "getting geometry from file %s failed", geoFilename);
  75       return;
  76     }
  77   }
  78
  79   // set  mag field
  80   // waiting for mag field in CDB
  81   printf("Loading field map...\n");
  82   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 1, 1., 10., AliMagFMaps::k5kG);
  83   AliTracker::SetFieldMap(field, kFALSE);
  84   // set the magnetic field for track extrapolations
  85   AliMUONTrackExtrap::SetField(AliTracker::GetFieldMap());
  86
  87   Double_t parameters[3*156];
  88   Double_t errors[3*156];
  89   Double_t pulls[3*156];
  90   for(Int_t k=0;k<3*156;k++) {
  91     parameters[k]=0.;
  92     errors[k]=0.;
  93     pulls[k]=0.;
  94   }
  95
  96   Double_t trackParams[8] = {0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
  97
  98   // Set initial values here, good guess may help convergence
  99   // St 1
 100   //  Int_t iPar = 0;
 101   //  parameters[iPar++] =  0.010300 ;  parameters[iPar++] =  0.010600 ;  parameters[iPar++] =  0.000396 ;
 102
 103   bool bLoop = kFALSE;
 104   ifstream sFileList;
 105   if (fileList.Contains(".list")) {
 106     cout << "Reading file list: " << fileList.Data() << endl;
 107     bLoop = kTRUE;
 108
 109     TString fullListName(".");
 110     fullListName +="/";
 111     fullListName +=fileList;
 112     sFileList.open(fileList.Data());
 113   }
 114
 115   TH1F *fInvBenMom = new TH1F("fInvBenMom","fInvBenMom",200,-0.1,0.1);
 116   TH1F *fBenMom = new TH1F("fBenMom","fBenMom",200,-40,40);
 117
 118   AliMUONAlignment* alig = new AliMUONAlignment();
 119   alig->InitGlobalParameters(parameters);
 120
 121   AliMUONGeometryTransformer *transform = new AliMUONGeometryTransformer();
 122   transform->LoadGeometryData();
 123   alig->SetGeometryTransformer(transform);
 124
 125   // Do alignment with magnetic field off
 126   alig->SetBFieldOn(kFALSE);
 127
 128   // Set tracking station to use
 129   Bool_t bStOnOff[5] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 130
 131   // Fix parameters or add constraints here
 132   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 133     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 134
 135   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 136   // only one side
 137   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 138   alig->FixHalfSpectrometer(bStOnOff,bSpecLROnOff);
 139
 140   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 141   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 142   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 143   alig->AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 144
 145
 146   char cFileName[100];
 147
 148   Int_t lMaxFile = 1000;
 149   Int_t iFile = 0;
 150   Int_t iEvent = 0;
 151   bool bKeepLoop = kTRUE;
 152   Int_t iTrackTot=0;
 153   Int_t iTrackOk=0;
 154
 155   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 156     iFile++;
 157     if (bLoop) {
 158       sFileList.getline(cFileName,100);
 159       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 160     }
 161     else {
 162       sprintf(cFileName,esdFileName.Data());
 163       bKeepLoop = kFALSE;
 164     }
 165     if (!strstr(cFileName,"AliESDs.root")) continue;
 166     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 167
 168     // load ESD event
 169     TFile* esdFile = TFile::Open(cFileName); // open the file
 170     if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 171       cout << "opening ESD file " << cFileName << "failed" << endl;
 172       continue;
 173     }
 174     TTree* esdTree = (TTree*) esdFile->Get("esdTree"); // get the tree
 175     if (!esdTree) {
 176       cout << "no ESD tree found" << endl;
 177       esdFile->Close();
 178       continue;
 179     }
 180     AliESDEvent* esdEvent = new AliESDEvent(); // link ESD event to the tree
 181     esdEvent->ReadFromTree(esdTree);
 182
 183     Int_t nevents = esdTree->GetEntries();
 184     cout << "... with " << nevents << endl;
 185     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 186       if (iEvent >= nEvents){
 187         bKeepLoop = kFALSE;
 188         break;
 189       }
 190       iEvent++;
 191
 192       if (esdTree->GetEvent(event) <= 0) {
 193         cout << "fails to read ESD object for event " << event << endl;
 194         continue;
 195       }
 196
 197       Int_t nTracks = Int_t(esdEvent->GetNumberOfMuonTracks());
 198       if (!event%100) cout << " there are " << nTracks << " tracks in event " << event << endl;
 199       for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 200         AliESDMuonTrack* esdTrack = esdEvent->GetMuonTrack(iTrack);
 201         if (!esdTrack->ClustersStored()) continue;
 202         Double_t invBenMom = esdTrack->GetInverseBendingMomentum();
 203         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 204         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 205         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 206           AliMUONTrack track(*esdTrack);
 207           alig->ProcessTrack(&track);
 208           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 209         }
 210         iTrackTot++;
 211       }
 212     }
 213     delete esdEvent;
 214     esdFile->Close();
 215     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 216   }
 217   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 218
 219   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 220
 221   // Store results
 222   Double_t DEid[156] = {0};
 223   Double_t MSDEx[156] = {0};
 224   Double_t MSDEy[156] = {0};
 225   Double_t MSDExt[156] = {0};
 226   Double_t MSDEyt[156] = {0};
 227   Double_t DEidErr[156] = {0};
 228   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 229   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 230   Double_t MSDExtErr[156] = {0};
 231   Double_t MSDEytErr[156] = {0};
 232   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 233   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 234   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 235   Int_t idOffset = 0; // 400
 236   Int_t lSDetElemCh = 0;
 237   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 238     DEidErr[iDE] = 0.;
 239     DEid[iDE] = idOffset+100;
 240     DEid[iDE] += iDE;
 241     lSDetElemCh = 0;
 242     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 243       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 244       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 245         DEid[iDE] += 100;
 246         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 247       }
 248     }
 249     MSDEx[iDE]=parameters[3*iDE+0];
 250     MSDEy[iDE]=parameters[3*iDE+1];
 251     MSDExt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 252     MSDEyt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 253     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+0);
 254     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+1);
 255     MSDExtErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 256     MSDEytErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 257   }
 258
 259   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 260
 261   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 262   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 263   TGraphErrors *gMSDExt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDExt,DEidErr,MSDExtErr);
 264   TGraphErrors *gMSDEyt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEyt,DEidErr,MSDEytErr);
 265
 266   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 267
 268   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 269
 270   cout << "... file opened ...  " << endl;
 271
 272   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 273   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 274   gMSDExt->Write("gMSDExt");
 275   gMSDEyt->Write("gMSDEyt");
 276   fInvBenMom->Write();
 277   fBenMom->Write();
 278   hFile->Close();
 279
 280   cout << "... and closed!" << endl;
 281   // Re Align
 282   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 283   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 284
 285   // Generate realigned data in local cdb
 286   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 287
 288   // CDB manager
 289   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
 290   cdbManager->SetDefaultStorage("local://ReAlignCDB");
 291
 292   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 293   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 294   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 295   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, 0);
 296   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 297
 298 }
 299