PHOS/AliPHOSEmcRecPoint.cxx

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   3  *                                                                        *
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   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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 #include <cassert>
  35
  36 // --- AliRoot header files ---
  37
  38 #include "AliPHOSGeometry.h"
  39 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  40 #include "AliRun.h"
  41
  42 ClassImp(AliPHOSEmcRecPoint)
  43
  44 //____________________________________________________________________________
  45 AliPHOSEmcRecPoint::AliPHOSEmcRecPoint(Float_t W0, Float_t LocMaxCut)
  46   : AliPHOSRecPoint()
  47 {
  48   // ctor
  49
  50   fMulDigit   = 0 ;
  51   fAmp   = 0. ;
  52   fEnergyList = new Float_t[fMaxDigit];
  53   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
  54   fDelta     =  phosgeom->GetCrystalSize(0) ;
  55   fW0        = W0 ;
  56   fLocMaxCut = LocMaxCut ;
  57   fLocPos.SetX(1000000.)  ;      //Local position should be evaluated
  58 }
  59
  60 //____________________________________________________________________________
  61 void AliPHOSEmcRecPoint::AddDigit(AliDigitNew & digit, Float_t Energy)
  62 {
  63   // Adds a digit to the RecPoint
  64   //  and accumulates the total amplitude and the multiplicity
  65
  66   if ( fMulDigit >= fMaxDigit ) { // increase the size of the lists
  67     fMaxDigit*=2 ;
  68     int * tempo = new ( int[fMaxDigit] ) ;
  69     Float_t * tempoE =  new ( Float_t[fMaxDigit] ) ;
  70
  71     Int_t index ;
  72     for ( index = 0 ; index < fMulDigit ; index++ ){
  73       tempo[index] = fDigitsList[index] ;
  74       tempoE[index] = fEnergyList[index] ;
  75     }
  76
  77     delete [] fDigitsList ;
  78     fDigitsList =  new ( int[fMaxDigit] ) ;
  79
  80     delete [] fEnergyList ;
  81     fEnergyList =  new ( Float_t[fMaxDigit] ) ;
  82
  83     for ( index = 0 ; index < fMulDigit ; index++ ){
  84       fDigitsList[index] = tempo[index] ;
  85       fEnergyList[index] = tempoE[index] ;
  86     }
  87
  88     delete [] tempo ;
  89     delete [] tempoE ;
  90   } // if
  91
  92   fDigitsList[fMulDigit]   =  (int) &digit  ;
  93   fEnergyList[fMulDigit++] = Energy ;
  94   fAmp += Energy ;
  95 }
  96
  97 //____________________________________________________________________________
  98 Bool_t AliPHOSEmcRecPoint::AreNeighbours(AliPHOSDigit * digit1, AliPHOSDigit * digit2 )
  99 {
 100   // Tells if (true) or not (false) two digits are neighbors)
 101
 102   Bool_t aren = kFALSE ;
 103
 104   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 105   Int_t relid1[4] ;
 106   phosgeom->AbsToRelNumbering(digit1->GetId(), relid1) ;
 107
 108   Int_t relid2[4] ;
 109   phosgeom->AbsToRelNumbering(digit2->GetId(), relid2) ;
 110
 111   Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 112   Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 113
 114   if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 ) && (coldiff + rowdiff > 0))
 115     aren = kTRUE ;
 116
 117   return aren ;
 118 }
 119
 120 //____________________________________________________________________________
 121 Int_t AliPHOSEmcRecPoint::Compare(TObject * obj)
 122 {
 123   // Compares two RecPoints according to their position in the PHOS modules
 124
 125   Int_t rv ;
 126
 127   AliPHOSEmcRecPoint * clu = (AliPHOSEmcRecPoint *)obj ;
 128
 129
 130   Int_t phosmod1 = this->GetPHOSMod() ;
 131   Int_t phosmod2 = clu->GetPHOSMod() ;
 132
 133   TVector3 locpos1;
 134   this->GetLocalPosition(locpos1) ;
 135   TVector3 locpos2;
 136   clu->GetLocalPosition(locpos2) ;
 137
 138   if(phosmod1 == phosmod2 ) {
 139     Int_t rowdif = (Int_t)TMath::Ceil(locpos1.X()/fDelta)-(Int_t)TMath::Ceil(locpos2.X()/fDelta) ;
 140     if (rowdif> 0)
 141       rv = -1 ;
 142      else if(rowdif < 0)
 143        rv = 1 ;
 144     else if(locpos1.Z()>locpos2.Z())
 145       rv = -1 ;
 146     else
 147       rv = 1 ;
 148      }
 149
 150   else {
 151     if(phosmod1 < phosmod2 )
 152       rv = -1 ;
 153     else
 154       rv = 1 ;
 155   }
 156
 157   return rv ;
 158 }
 159
 160 //______________________________________________________________________________
 161 void AliPHOSEmcRecPoint::ExecuteEvent(Int_t event, Int_t px, Int_t py)
 162 {
 163   // Execute action corresponding to one event
 164   //  This member function is called when a AliPHOSRecPoint is clicked with the locator
 165   //
 166   //  If Left button is clicked on AliPHOSRecPoint, the digits are switched on
 167   //  and switched off when the mouse button is released.
 168   //
 169
 170   //   static Int_t pxold, pyold;
 171
 172    static TGraph *  digitgraph = 0 ;
 173
 174    if (!gPad->IsEditable()) return;
 175
 176    TH2F * histo = 0 ;
 177    TCanvas * histocanvas ;
 178
 179    switch (event) {
 180
 181    case kButton1Down: {
 182      AliPHOSDigit * digit ;
 183      AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 184      Int_t iDigit;
 185      Int_t relid[4] ;
 186
 187      const Int_t fMulDigit = AliPHOSEmcRecPoint::GetDigitsMultiplicity() ;
 188      Float_t * xi = new Float_t[fMulDigit] ;
 189      Float_t * zi = new Float_t[fMulDigit] ;
 190
 191      // create the histogram for the single cluster
 192      // 1. gets histogram boundaries
 193      Float_t ximax = -999. ;
 194      Float_t zimax = -999. ;
 195      Float_t ximin = 999. ;
 196      Float_t zimin = 999. ;
 197
 198      for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 199        digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 200        phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 201        phosgeom->RelPosInModule(relid, xi[iDigit], zi[iDigit]);
 202        if ( xi[iDigit] > ximax )
 203          ximax = xi[iDigit] ;
 204        if ( xi[iDigit] < ximin )
 205          ximin = xi[iDigit] ;
 206        if ( zi[iDigit] > zimax )
 207          zimax = zi[iDigit] ;
 208        if ( zi[iDigit] < zimin )
 209          zimin = zi[iDigit] ;
 210      }
 211      ximax += phosgeom->GetCrystalSize(0) / 2. ;
 212      zimax += phosgeom->GetCrystalSize(2) / 2. ;
 213      ximin -= phosgeom->GetCrystalSize(0) / 2. ;
 214      zimin -= phosgeom->GetCrystalSize(2) / 2. ;
 215      Int_t xdim = (int)( (ximax - ximin ) / phosgeom->GetCrystalSize(0) + 0.5  ) ;
 216      Int_t zdim = (int)( (zimax - zimin ) / phosgeom->GetCrystalSize(2) + 0.5 ) ;
 217
 218      // 2. gets the histogram title
 219
 220      Text_t title[100] ;
 221      sprintf(title,"Energy=%1.2f GeV ; Digits ; %d ", GetEnergy(), GetDigitsMultiplicity()) ;
 222
 223      if (!histo) {
 224        delete histo ;
 225        histo = 0 ;
 226      }
 227      histo = new TH2F("cluster3D", title,  xdim, ximin, ximax, zdim, zimin, zimax)  ;
 228
 229      Float_t x, z ;
 230      for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 231        digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 232        phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 233        phosgeom->RelPosInModule(relid, x, z);
 234        histo->Fill(x, z, fEnergyList[iDigit] ) ;
 235      }
 236
 237      if (!digitgraph) {
 238        digitgraph = new TGraph(fMulDigit,xi,zi);
 239        digitgraph-> SetMarkerStyle(5) ;
 240        digitgraph-> SetMarkerSize(1.) ;
 241        digitgraph-> SetMarkerColor(1) ;
 242        digitgraph-> Paint("P") ;
 243      }
 244
 245      Print() ;
 246      histocanvas = new TCanvas("cluser", "a single cluster", 600, 500) ;
 247      histocanvas->Draw() ;
 248      histo->Draw("lego1") ;
 249
 250      delete[] xi ;
 251      delete[] zi ;
 252
 253      break;
 254    }
 255
 256    case kButton1Up:
 257      if (digitgraph) {
 258        delete digitgraph  ;
 259        digitgraph = 0 ;
 260      }
 261      break;
 262
 263    }
 264 }
 265
 266 //____________________________________________________________________________
 267 Float_t  AliPHOSEmcRecPoint::GetDispersion()
 268 {
 269   // Calculates the dispersion of the shower at the origine of the RecPoint
 270
 271   Float_t d    = 0 ;
 272   Float_t wtot = 0 ;
 273
 274   TVector3 locpos;
 275   GetLocalPosition(locpos);
 276   Float_t x = locpos.X() ;
 277   Float_t z = locpos.Z() ;
 278
 279   AliPHOSDigit * digit ;
 280   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 281
 282   Int_t iDigit;
 283   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 284     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 285     Int_t relid[4] ;
 286     Float_t xi ;
 287     Float_t zi ;
 288     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 289     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 290     Float_t w = TMath::Max(0.,fW0+TMath::Log(fEnergyList[iDigit]/fAmp ) ) ;
 291     d += w*((xi-x)*(xi-x) + (zi-z)*(zi-z) ) ;
 292     wtot+=w ;
 293   }
 294
 295   d /= wtot ;
 296
 297   return TMath::Sqrt(d) ;
 298 }
 299
 300 //____________________________________________________________________________
 301 void  AliPHOSEmcRecPoint::GetElipsAxis(Float_t * lambda)
 302 {
 303   // Calculates the axis of the shower ellipsoid
 304
 305   Float_t wtot = 0. ;
 306   Float_t x    = 0.;
 307   Float_t z    = 0.;
 308   Float_t dxx  = 0.;
 309   Float_t dzz  = 0.;
 310   Float_t dxz  = 0.;
 311
 312   AliPHOSDigit * digit ;
 313   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 314   Int_t iDigit;
 315
 316   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 317     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 318     Int_t relid[4] ;
 319     Float_t xi ;
 320     Float_t zi ;
 321     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 322     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 323     Float_t w = TMath::Max(0.,fW0+TMath::Log(fEnergyList[iDigit]/fAmp ) ) ;
 324     dxx  += w * xi * xi ;
 325     x    += w * xi ;
 326     dzz  += w * zi * zi ;
 327     z    += w * zi ;
 328     dxz  += w * xi * zi ;
 329     wtot += w ;
 330   }
 331
 332   dxx /= wtot ;
 333   x   /= wtot ;
 334   dxx -= x * x ;
 335   dzz /= wtot ;
 336   z   /= wtot ;
 337   dzz -= z * z ;
 338   dxz /= wtot ;
 339   dxz -= x * z ;
 340
 341   lambda[0] = TMath::Sqrt( 0.5 * (dxx + dzz) + TMath::Sqrt( 0.25 * (dxx - dzz) * (dxx - dzz) + dxz * dxz ) ) ;
 342   lambda[1] = TMath::Sqrt( 0.5 * (dxx + dzz) - TMath::Sqrt( 0.25 * (dxx - dzz) * (dxx - dzz) + dxz * dxz ) ) ;
 343 }
 344
 345 //____________________________________________________________________________
 346 void AliPHOSEmcRecPoint::GetLocalPosition(TVector3 &LPos)
 347 {
 348   // Calculates the center of gravity in the local PHOS-module coordinates
 349
 350   if( fLocPos.X() < 1000000.) { // already evaluated
 351    LPos = fLocPos ;
 352    return ;
 353   }
 354
 355   Float_t wtot = 0. ;
 356
 357   Int_t relid[4] ;
 358
 359   Float_t x = 0. ;
 360   Float_t z = 0. ;
 361
 362   AliPHOSDigit * digit ;
 363
 364   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 365
 366   Int_t iDigit;
 367
 368
 369   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 370     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 371
 372     Float_t xi ;
 373     Float_t zi ;
 374     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 375     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 376     Float_t w = TMath::Max( 0., fW0 + TMath::Log( fEnergyList[iDigit] / fAmp ) ) ;
 377     x    += xi * w ;
 378     z    += zi * w ;
 379     wtot += w ;
 380
 381   }
 382
 383   x /= wtot ;
 384   z /= wtot ;
 385   fLocPos.SetX(x)  ;
 386   fLocPos.SetY(0.) ;
 387   fLocPos.SetZ(z)  ;
 388
 389   LPos = fLocPos ;
 390 }
 391
 392 //____________________________________________________________________________
 393 Float_t AliPHOSEmcRecPoint::GetMaximalEnergy(void)
 394 {
 395   // Finds the maximum energy in the cluster
 396
 397   Float_t menergy = 0. ;
 398
 399   Int_t iDigit;
 400
 401   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 402
 403     if(fEnergyList[iDigit] > menergy)
 404       menergy = fEnergyList[iDigit] ;
 405   }
 406   return menergy ;
 407 }
 408
 409 //____________________________________________________________________________
 410 Int_t AliPHOSEmcRecPoint::GetMultiplicityAtLevel(const Float_t H)
 411 {
 412   // Calculates the multiplicity of digits with energy larger than H*energy
 413
 414   Int_t multipl   = 0 ;
 415   Int_t iDigit ;
 416   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 417
 418     if(fEnergyList[iDigit] > H * fAmp)
 419       multipl++ ;
 420   }
 421   return multipl ;
 422 }
 423
 424 //____________________________________________________________________________
 425 Int_t  AliPHOSEmcRecPoint::GetNumberOfLocalMax(Int_t *  maxAt, Float_t * maxAtEnergy)
 426 {
 427   // Calculates the number of local maxima in the cluster using fLocalMaxCut as the minimum
 428   //  energy difference between two local maxima
 429
 430   AliPHOSDigit * digit ;
 431   AliPHOSDigit * digitN ;
 432
 433
 434   Int_t iDigitN ;
 435   Int_t iDigit ;
 436
 437   for(iDigit = 0; iDigit < fMulDigit; iDigit++){
 438     maxAt[iDigit] = fDigitsList[iDigit] ;
 439   }
 440
 441   for(iDigit = 0 ; iDigit < fMulDigit; iDigit++) {
 442     if(maxAt[iDigit] != -1) {
 443       digit = (AliPHOSDigit *) maxAt[iDigit] ;
 444
 445       for(iDigitN = 0; iDigitN < fMulDigit; iDigitN++) {
 446         digitN = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigitN] ;
 447
 448         if ( AreNeighbours(digit, digitN) ) {
 449           if (fEnergyList[iDigit] > fEnergyList[iDigitN] ) {
 450             maxAt[iDigitN] = -1 ;
 451             // but may be digit too is not local max ?
 452             if(fEnergyList[iDigit] < fEnergyList[iDigitN] + fLocMaxCut)
 453               maxAt[iDigit] = -1 ;
 454           }
 455           else {
 456             maxAt[iDigit] = -1 ;
 457             // but may be digitN too is not local max ?
 458             if(fEnergyList[iDigit] > fEnergyList[iDigitN] - fLocMaxCut)
 459               maxAt[iDigitN] = -1 ;
 460           }
 461         } // if Areneighbours
 462       } // while digitN
 463     } // slot not empty
 464   } // while digit
 465
 466   iDigitN = 0 ;
 467   for(iDigit = 0; iDigit < fMulDigit; iDigit++) {
 468     if(maxAt[iDigit] != -1){
 469       maxAt[iDigitN] = maxAt[iDigit] ;
 470       maxAtEnergy[iDigitN] = fEnergyList[iDigit] ;
 471       iDigitN++ ;
 472     }
 473   }
 474   return iDigitN ;
 475 }
 476
 477
 478 // //____________________________________________________________________________
 479 // AliPHOSEmcRecPoint& AliPHOSEmcRecPoint::operator = (AliPHOSEmcRecPoint Clu)
 480 // {
 481 //   int * dl = Clu.GetDigitsList() ;
 482
 483 //  if(fDigitsList)
 484 //     delete fDigitsList  ;
 485
 486 //   AliPHOSDigit * digit ;
 487
 488 //   Int_t iDigit;
 489
 490 //   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 491 //     digit = (AliPHOSDigit *) dl[iDigit];
 492 //     AddDigit(*digit) ;
 493 //   }
 494
 495 //   fAmp       = Clu.GetTotalEnergy() ;
 496 //   fGeom      = Clu.GetGeom() ;
 497 //   TVector3 locpos;
 498 //   Clu.GetLocalPosition(locpos) ;
 499 //   fLocPos    = locpos;
 500 //   fMulDigit       = Clu.GetMultiplicity() ;
 501 //   fMaxDigit  = Clu.GetMaximumMultiplicity() ;
 502 //   fPHOSMod   = Clu.GetPHOSMod() ;
 503 //   fW0        = Clu.GetLogWeightCut() ;
 504 //   fDelta     = Clu.GetDelta() ;
 505 //   fLocMaxCut = Clu.GetLocMaxCut() ;
 506
 507 //   delete dl ;
 508
 509 //   return *this ;
 510 // }
 511
 512 //____________________________________________________________________________
 513 void AliPHOSEmcRecPoint::Print(Option_t * option)
 514 {
 515   // Print the list of digits belonging to the cluster
 516
 517   cout << "AliPHOSEmcRecPoint: " << endl ;
 518
 519   AliPHOSDigit * digit ;
 520   Int_t iDigit;
 521   AliPHOSGeometry * phosgeom =  (AliPHOSGeometry *) fGeom ;
 522
 523   Float_t xi ;
 524   Float_t zi ;
 525   Int_t relid[4] ;
 526
 527   for(iDigit=0; iDigit<fMulDigit; iDigit++) {
 528     digit = (AliPHOSDigit *) fDigitsList[iDigit];
 529     phosgeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 530     phosgeom->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 531     cout << " Id = " << digit->GetId() ;
 532     cout << "   module  = " << relid[0] ;
 533     cout << "   x  = " << xi ;
 534     cout << "   z  = " << zi ;
 535     cout << "   Energy = " << fEnergyList[iDigit] << endl ;
 536   }
 537   cout << "       Multiplicity    = " << fMulDigit  << endl ;
 538   cout << "       Cluster Energy  = " << fAmp << endl ;
 539
 540 }
 541
 542 //______________________________________________________________________________
 543 void AliPHOSEmcRecPoint::Streamer(TBuffer &R__b)
 544 {
 545   // Stream an object of class AliPHOSEmcRecPoint.
 546   // Needed because of the array fEnergyList
 547
 548   assert(0==1) ;
 549    if (R__b.IsReading()) {
 550       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
 551       AliPHOSRecPoint::Streamer(R__b);
 552       R__b >> fDelta;
 553       R__b >> fLocMaxCut;
 554       R__b.ReadArray(fEnergyList);
 555       R__b >> fW0;
 556    } else {
 557       R__b.WriteVersion(AliPHOSEmcRecPoint::IsA());
 558       AliPHOSRecPoint::Streamer(R__b);
 559       R__b << fDelta;
 560       R__b << fLocMaxCut;
 561       R__b.WriteArray(fEnergyList, GetMaximumDigitMultiplicity() );
 562       R__b << fW0;
 563    }
 564 }
 565
 566