PHOS/AliPHOSEmcRecPoint.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 //_________________________________________________________________________
  19 //  RecPoint implementation for PHOS-EMC
  20 //  An EmcRecPoint is a cluster of digits
  21 //
  22 //*-- Author: Dmitri Peressounko (RRC KI & SUBATECH)
  23
  24
  25 // --- ROOT system ---
  26 #include "TPad.h"
  27 #include "TH2.h"
  28 #include "TMath.h"
  29 #include "TCanvas.h"
  30
  31 // --- Standard library ---
  32
  33 #include <iostream>
  34
  35 // --- AliRoot header files ---
  36
  37 #include "AliPHOSGeometry.h"
  38 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  39 #include "AliRun.h"
  40
  41 ClassImp(AliPHOSEmcRecPoint)
  42
  43 //____________________________________________________________________________
  44 AliPHOSEmcRecPoint::AliPHOSEmcRecPoint(Float_t W0, Float_t LocMaxCut)
  45   : AliPHOSRecPoint()
  46 {
  47   // ctor
  48
  49   fMulDigit   = 0 ;
  50   fAmp   = 0. ;
  51   fEnergyList = new Float_t[fMaxDigit];
  52   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
  53   fDelta     =  phosgeom->GetCrystalSize(0) ;
  54   fW0        = W0 ;
  55   fLocMaxCut = LocMaxCut ;
  56   fLocPos.SetX(1000000.)  ;      //Local position should be evaluated
  57 }
  58
  59 //____________________________________________________________________________
  60 void AliPHOSEmcRecPoint::AddDigit(AliDigitNew & digit, Float_t Energy)
  61 {
  62   // Adds a digit to the RecPoint
  63   //  and accumulates the total amplitude and the multiplicity
  64
  65   if ( fMulDigit >= fMaxDigit ) { // increase the size of the lists
  66     fMaxDigit*=2 ;
  67     int * tempo = new ( int[fMaxDigit] ) ;
  68     Float_t * tempoE =  new ( Float_t[fMaxDigit] ) ;
  69
  70     Int_t index ;
  71     for ( index = 0 ; index < fMulDigit ; index++ ){
  72       tempo[index] = fDigitsList[index] ;
  73       tempoE[index] = fEnergyList[index] ;
  74     }
  75
  76     delete [] fDigitsList ;
  77     fDigitsList =  new ( int[fMaxDigit] ) ;
  78
  79     delete [] fEnergyList ;
  80     fEnergyList =  new ( Float_t[fMaxDigit] ) ;
  81
  82     for ( index = 0 ; index < fMulDigit ; index++ ){
  83       fDigitsList[index] = tempo[index] ;
  84       fEnergyList[index] = tempoE[index] ;
  85     }
  86
  87     delete [] tempo ;
  88     delete [] tempoE ;
  89   } // if
  90
  91   fDigitsList[fMulDigit]   =  (int) &digit  ;
  92   fEnergyList[fMulDigit++] = Energy ;
  93   fAmp += Energy ;
  94 }
  95
  96 //____________________________________________________________________________
  97 Bool_t AliPHOSEmcRecPoint::AreNeighbours(AliPHOSDigit * digit1, AliPHOSDigit * digit2 )
  98 {
  99   // Tells if (true) or not (false) two digits are neighbors)
 100
 101   Bool_t aren = kFALSE ;
 102
 103   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 104   Int_t relid1[4] ;
 105   phosgeom->AbsToRelNumbering(digit1->GetId(), relid1) ;
 106
 107   Int_t relid2[4] ;
 108   phosgeom->AbsToRelNumbering(digit2->GetId(), relid2) ;
 109
 110   Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 111   Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 112
 113   if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 ) && (coldiff + rowdiff > 0))
 114     aren = kTRUE ;
 115
 116   return aren ;
 117 }
 118
 119 //____________________________________________________________________________
 120 Int_t AliPHOSEmcRecPoint::Compare(TObject * obj)
 121 {
 122   // Compares two RecPoints according to their position in the PHOS modules
 123
 124   Int_t rv ;
 125
 126   AliPHOSEmcRecPoint * clu = (AliPHOSEmcRecPoint *)obj ;
 127
 128
 129   Int_t phosmod1 = this->GetPHOSMod() ;
 130   Int_t phosmod2 = clu->GetPHOSMod() ;
 131
 132   TVector3 locpos1;
 133   this->GetLocalPosition(locpos1) ;
 134   TVector3 locpos2;
 135   clu->GetLocalPosition(locpos2) ;
 136
 137   if(phosmod1 == phosmod2 ) {
 138     Int_t rowdif = (Int_t)TMath::Ceil(locpos1.X()/fDelta)-(Int_t)TMath::Ceil(locpos2.X()/fDelta) ;
 139     if (rowdif> 0)
 140       rv = -1 ;
 141      else if(rowdif < 0)
 142        rv = 1 ;
 143     else if(locpos1.Z()>locpos2.Z())
 144       rv = -1 ;
 145     else
 146       rv = 1 ;
 147      }
 148
 149   else {
 150     if(phosmod1 < phosmod2 )
 151       rv = -1 ;
 152     else
 153       rv = 1 ;
 154   }
 155
 156   return rv ;
 157 }
 158
 159 //______________________________________________________________________________
 160 void AliPHOSEmcRecPoint::ExecuteEvent(Int_t event, Int_t px, Int_t py)
 161 {
 162   // Execute action corresponding to one event
 163   //  This member function is called when a AliPHOSRecPoint is clicked with the locator
 164   //
 165   //  If Left button is clicked on AliPHOSRecPoint, the digits are switched on
 166   //  and switched off when the mouse button is released.
 167   //
 168
 169   //   static Int_t pxold, pyold;
 170
 171    static TGraph *  digitgraph = 0 ;
 172
 173    if (!gPad->IsEditable()) return;
 174
 175    TH2F * histo = 0 ;
 176    TCanvas * histocanvas ;
 177
 178    switch (event) {
 179
 180    case kButton1Down: {
 181      AliPHOSDigit * digit ;
 182      AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 183      Int_t iDigit;
 184      Int_t relid[4] ;
 185      Float_t xi[fMulDigit] ;
 186      Float_t zi[fMulDigit] ;
 187
 188      // create the histogram for the single cluster
 189      // 1. gets histogram boundaries
 190      Float_t ximax = -999. ;
 191      Float_t zimax = -999. ;
 192      Float_t ximin = 999. ;
 193      Float_t zimin = 999. ;
 194
 195      for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 196        digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 197        phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 198        phosgeom->RelPosInModule(relid, xi[iDigit], zi[iDigit]);
 199        if ( xi[iDigit] > ximax )
 200          ximax = xi[iDigit] ;
 201        if ( xi[iDigit] < ximin )
 202          ximin = xi[iDigit] ;
 203        if ( zi[iDigit] > zimax )
 204          zimax = zi[iDigit] ;
 205        if ( zi[iDigit] < zimin )
 206          zimin = zi[iDigit] ;
 207      }
 208      ximax += phosgeom->GetCrystalSize(0) / 2. ;
 209      zimax += phosgeom->GetCrystalSize(2) / 2. ;
 210      ximin -= phosgeom->GetCrystalSize(0) / 2. ;
 211      zimin -= phosgeom->GetCrystalSize(2) / 2. ;
 212      Int_t xdim = (int)( (ximax - ximin ) / phosgeom->GetCrystalSize(0) + 0.5  ) ;
 213      Int_t zdim = (int)( (zimax - zimin ) / phosgeom->GetCrystalSize(2) + 0.5 ) ;
 214
 215      // 2. gets the histogram title
 216
 217      Text_t title[100] ;
 218      sprintf(title,"Energy=%1.2f GeV ; Digits ; %d ", GetEnergy(), GetDigitsMultiplicity()) ;
 219
 220      if (!histo) {
 221        delete histo ;
 222        histo = 0 ;
 223      }
 224      histo = new TH2F("cluster3D", title,  xdim, ximin, ximax, zdim, zimin, zimax)  ;
 225
 226      Float_t x, z ;
 227      for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 228        digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 229        phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 230        phosgeom->RelPosInModule(relid, x, z);
 231        histo->Fill(x, z, fEnergyList[iDigit] ) ;
 232      }
 233
 234      if (!digitgraph) {
 235        digitgraph = new TGraph(fMulDigit,xi,zi);
 236        digitgraph-> SetMarkerStyle(5) ;
 237        digitgraph-> SetMarkerSize(1.) ;
 238        digitgraph-> SetMarkerColor(1) ;
 239        digitgraph-> Paint("P") ;
 240      }
 241
 242      Print() ;
 243      histocanvas = new TCanvas("cluser", "a single cluster", 600, 500) ;
 244      histocanvas->Draw() ;
 245      histo->Draw("lego1") ;
 246
 247      break;
 248    }
 249
 250    case kButton1Up:
 251      if (digitgraph) {
 252        delete digitgraph  ;
 253        digitgraph = 0 ;
 254      }
 255      break;
 256
 257    }
 258 }
 259
 260 //____________________________________________________________________________
 261 Float_t  AliPHOSEmcRecPoint::GetDispersion()
 262 {
 263   // Calculates the dispersion of the shower at the origine of the RecPoint
 264
 265   Float_t d    = 0 ;
 266   Float_t wtot = 0 ;
 267
 268   TVector3 locpos;
 269   GetLocalPosition(locpos);
 270   Float_t x = locpos.X() ;
 271   Float_t z = locpos.Z() ;
 272
 273   AliPHOSDigit * digit ;
 274   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 275
 276   Int_t iDigit;
 277   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 278     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 279     Int_t relid[4] ;
 280     Float_t xi ;
 281     Float_t zi ;
 282     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 283     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 284     Float_t w = TMath::Max(0.,fW0+TMath::Log(fEnergyList[iDigit]/fAmp ) ) ;
 285     d += w*((xi-x)*(xi-x) + (zi-z)*(zi-z) ) ;
 286     wtot+=w ;
 287   }
 288
 289   d /= wtot ;
 290
 291   return TMath::Sqrt(d) ;
 292 }
 293
 294 //____________________________________________________________________________
 295 void  AliPHOSEmcRecPoint::GetElipsAxis(Float_t * lambda)
 296 {
 297   // Calculates the axis of the shower ellipsoid
 298
 299   Float_t wtot = 0. ;
 300   Float_t x    = 0.;
 301   Float_t z    = 0.;
 302   Float_t dxx  = 0.;
 303   Float_t dzz  = 0.;
 304   Float_t dxz  = 0.;
 305
 306   AliPHOSDigit * digit ;
 307   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 308   Int_t iDigit;
 309
 310   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 311     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 312     Int_t relid[4] ;
 313     Float_t xi ;
 314     Float_t zi ;
 315     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 316     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 317     Float_t w = TMath::Max(0.,fW0+TMath::Log(fEnergyList[iDigit]/fAmp ) ) ;
 318     dxx  += w * xi * xi ;
 319     x    += w * xi ;
 320     dzz  += w * zi * zi ;
 321     z    += w * zi ;
 322     dxz  += w * xi * zi ;
 323     wtot += w ;
 324   }
 325
 326   dxx /= wtot ;
 327   x   /= wtot ;
 328   dxx -= x * x ;
 329   dzz /= wtot ;
 330   z   /= wtot ;
 331   dzz -= z * z ;
 332   dxz /= wtot ;
 333   dxz -= x * z ;
 334
 335   lambda[0] = TMath::Sqrt( 0.5 * (dxx + dzz) + TMath::Sqrt( 0.25 * (dxx - dzz) * (dxx - dzz) + dxz * dxz ) ) ;
 336   lambda[1] = TMath::Sqrt( 0.5 * (dxx + dzz) - TMath::Sqrt( 0.25 * (dxx - dzz) * (dxx - dzz) + dxz * dxz ) ) ;
 337 }
 338
 339 //____________________________________________________________________________
 340 void AliPHOSEmcRecPoint::GetLocalPosition(TVector3 &LPos)
 341 {
 342   // Calculates the center of gravity in the local PHOS-module coordinates
 343
 344   if( fLocPos.X() < 1000000.) { // already evaluated
 345    LPos = fLocPos ;
 346    return ;
 347   }
 348
 349   Float_t wtot = 0. ;
 350
 351   Int_t relid[4] ;
 352
 353   Float_t x = 0. ;
 354   Float_t z = 0. ;
 355
 356   AliPHOSDigit * digit ;
 357
 358   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 359
 360   Int_t iDigit;
 361
 362
 363   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 364     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 365
 366     Float_t xi ;
 367     Float_t zi ;
 368     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 369     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 370     Float_t w = TMath::Max( 0., fW0 + TMath::Log( fEnergyList[iDigit] / fAmp ) ) ;
 371     x    += xi * w ;
 372     z    += zi * w ;
 373     wtot += w ;
 374
 375   }
 376
 377   x /= wtot ;
 378   z /= wtot ;
 379   fLocPos.SetX(x)  ;
 380   fLocPos.SetY(0.) ;
 381   fLocPos.SetZ(z)  ;
 382
 383   LPos = fLocPos ;
 384 }
 385
 386 //____________________________________________________________________________
 387 Float_t AliPHOSEmcRecPoint::GetMaximalEnergy(void)
 388 {
 389   // Finds the maximum energy in the cluster
 390
 391   Float_t menergy = 0. ;
 392
 393   Int_t iDigit;
 394
 395   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 396
 397     if(fEnergyList[iDigit] > menergy)
 398       menergy = fEnergyList[iDigit] ;
 399   }
 400   return menergy ;
 401 }
 402
 403 //____________________________________________________________________________
 404 Int_t AliPHOSEmcRecPoint::GetMultiplicityAtLevel(Float_t H)
 405 {
 406   // Calculates the multiplicity of digits with energy larger than H*energy
 407
 408   Int_t multipl   = 0 ;
 409   Int_t iDigit ;
 410   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 411
 412     if(fEnergyList[iDigit] > H * fAmp)
 413       multipl++ ;
 414   }
 415   return multipl ;
 416 }
 417
 418 //____________________________________________________________________________
 419 Int_t  AliPHOSEmcRecPoint::GetNumberOfLocalMax(Int_t *  maxAt, Float_t * maxAtEnergy)
 420 {
 421   // Calculates the number of local maxima in the cluster using fLocalMaxCut as the minimum
 422   //  energy difference between two local maxima
 423
 424   AliPHOSDigit * digit ;
 425   AliPHOSDigit * digitN ;
 426
 427
 428   Int_t iDigitN ;
 429   Int_t iDigit ;
 430
 431   for(iDigit = 0; iDigit < fMulDigit; iDigit++){
 432     maxAt[iDigit] = fDigitsList[iDigit] ;
 433   }
 434
 435   for(iDigit = 0 ; iDigit < fMulDigit; iDigit++) {
 436     if(maxAt[iDigit] != -1) {
 437       digit = (AliPHOSDigit *) maxAt[iDigit] ;
 438
 439       for(iDigitN = 0; iDigitN < fMulDigit; iDigitN++) {
 440         digitN = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigitN] ;
 441
 442         if ( AreNeighbours(digit, digitN) ) {
 443           if (fEnergyList[iDigit] > fEnergyList[iDigitN] ) {
 444             maxAt[iDigitN] = -1 ;
 445             // but may be digit too is not local max ?
 446             if(fEnergyList[iDigit] < fEnergyList[iDigitN] + fLocMaxCut)
 447               maxAt[iDigit] = -1 ;
 448           }
 449           else {
 450             maxAt[iDigit] = -1 ;
 451             // but may be digitN too is not local max ?
 452             if(fEnergyList[iDigit] > fEnergyList[iDigitN] - fLocMaxCut)
 453               maxAt[iDigitN] = -1 ;
 454           }
 455         } // if Areneighbours
 456       } // while digitN
 457     } // slot not empty
 458   } // while digit
 459
 460   iDigitN = 0 ;
 461   for(iDigit = 0; iDigit < fMulDigit; iDigit++) {
 462     if(maxAt[iDigit] != -1){
 463       maxAt[iDigitN] = maxAt[iDigit] ;
 464       maxAtEnergy[iDigitN] = fEnergyList[iDigit] ;
 465       iDigitN++ ;
 466     }
 467   }
 468   return iDigitN ;
 469 }
 470
 471
 472 // //____________________________________________________________________________
 473 // AliPHOSEmcRecPoint& AliPHOSEmcRecPoint::operator = (AliPHOSEmcRecPoint Clu)
 474 // {
 475 //   int * dl = Clu.GetDigitsList() ;
 476
 477 //  if(fDigitsList)
 478 //     delete fDigitsList  ;
 479
 480 //   AliPHOSDigit * digit ;
 481
 482 //   Int_t iDigit;
 483
 484 //   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 485 //     digit = (AliPHOSDigit *) dl[iDigit];
 486 //     AddDigit(*digit) ;
 487 //   }
 488
 489 //   fAmp       = Clu.GetTotalEnergy() ;
 490 //   fGeom      = Clu.GetGeom() ;
 491 //   TVector3 locpos;
 492 //   Clu.GetLocalPosition(locpos) ;
 493 //   fLocPos    = locpos;
 494 //   fMulDigit       = Clu.GetMultiplicity() ;
 495 //   fMaxDigit  = Clu.GetMaximumMultiplicity() ;
 496 //   fPHOSMod   = Clu.GetPHOSMod() ;
 497 //   fW0        = Clu.GetLogWeightCut() ;
 498 //   fDelta     = Clu.GetDelta() ;
 499 //   fLocMaxCut = Clu.GetLocMaxCut() ;
 500
 501 //   delete dl ;
 502
 503 //   return *this ;
 504 // }
 505
 506 //____________________________________________________________________________
 507 void AliPHOSEmcRecPoint::Print(Option_t * option)
 508 {
 509   // Print the list of digits belonging to the cluster
 510
 511   cout << "AliPHOSEmcRecPoint: " << endl ;
 512
 513   AliPHOSDigit * digit ;
 514   Int_t iDigit;
 515   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 516
 517   Float_t xi ;
 518   Float_t zi ;
 519   Int_t relid[4] ;
 520
 521   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 522     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 523     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 524     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 525     cout << " Id = " << digit->GetId() ;
 526     cout << "   module  = " << relid[0] ;
 527     cout << "   x  = " << xi ;
 528     cout << "   z  = " << zi ;
 529     cout << "   Energy = " << fEnergyList[iDigit] << endl ;
 530   }
 531   cout << "       Multiplicity    = " << fMulDigit  << endl ;
 532   cout << "       Cluster Energy  = " << fAmp << endl ;
 533
 534 }
 535
 536 //______________________________________________________________________________
 537 void AliPHOSEmcRecPoint::Streamer(TBuffer &R__b)
 538 {
 539   // Stream an object of class AliPHOSEmcRecPoint.
 540   // Needed because of the array fEnergyList
 541
 542    if (R__b.IsReading()) {
 543       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
 544       AliPHOSRecPoint::Streamer(R__b);
 545       R__b >> fDelta;
 546       R__b >> fLocMaxCut;
 547       R__b.ReadArray(fEnergyList);
 548       R__b >> fW0;
 549    } else {
 550       R__b.WriteVersion(AliPHOSEmcRecPoint::IsA());
 551       AliPHOSRecPoint::Streamer(R__b);
 552       R__b << fDelta;
 553       R__b << fLocMaxCut;
 554       R__b.WriteArray(fEnergyList, GetMaximumDigitMultiplicity() );
 555       R__b << fW0;
 556    }
 557 }
 558
 559