PHOS/AliPHOSReconstructor.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 //*--
  20 //*-- Yves Schutz (SUBATECH)
  21 // Reconstruction class. Redesigned from the old AliReconstructionner class and
  22 // derived from STEER/AliReconstructor.
  23 //
  24 // --- ROOT system ---
  25
  26 // --- Standard library ---
  27
  28 // --- AliRoot header files ---
  29 #include "AliLog.h"
  30 #include "AliESDEvent.h"
  31 #include "AliESDCaloCluster.h"
  32 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  33 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  34 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  35 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  36 #include "AliPHOSTracker.h"
  37 #include "AliRawReader.h"
  38 #include "AliPHOSTrigger.h"
  39 #include "AliPHOSGeometry.h"
  40 #include "AliPHOSRecoParam.h"
  41 #include "AliPHOSRecoParamEmc.h"
  42 #include "AliPHOSRecoParamCpv.h"
  43 #include "AliPHOSDigit.h"
  44 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  45 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  46 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  47 #include "AliPHOSRawDecoder.h"
  48 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  49 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  50
  51 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  52
  53 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  54 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamEmc =0;  // EMC rec. parameters
  55 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamCpv =0;  // CPV rec. parameters
  56
  57 //____________________________________________________________________________
  58 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  59   fGeom(NULL)
  60 {
  61   // ctor
  62
  63   if (!fgkRecoParamEmc) {
  64     AliWarning("The Reconstruction parameters for EMC nonitialized - Used default one");
  65     fgkRecoParamEmc = AliPHOSRecoParamEmc::GetEmcDefaultParameters();
  66   }
  67
  68   if (!fgkRecoParamCpv) {
  69     AliWarning("The Reconstruction parameters for CPV nonitialized - Used default one");
  70     fgkRecoParamCpv = AliPHOSRecoParamCpv::GetCpvDefaultParameters();
  71   }
  72
  73   fGeom = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  74 }
  75
  76 //____________________________________________________________________________
  77   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  78 {
  79   // dtor
  80   delete fGeom;
  81 }
  82
  83 //____________________________________________________________________________
  84 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
  85 {
  86   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
  87   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
  88   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
  89   // the global tracking.
  90
  91   AliPHOSClusterizerv1 clu(fGeom);
  92   clu.SetInput(digitsTree);
  93   clu.SetOutput(clustersTree);
  94   if ( Debug() )
  95     clu.Digits2Clusters("deb all") ;
  96   else
  97     clu.Digits2Clusters("") ;
  98 }
  99
 100 //____________________________________________________________________________
 101 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 102                                    AliESDEvent* esd) const
 103 {
 104   // This method produces PHOS rec-particles,
 105   // then it creates AliESDtracks out of them and
 106   // write tracks to the ESD
 107
 108   AliPHOSTrackSegmentMaker *tsm = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
 109   AliPHOSPID *pid = new AliPHOSPIDv1(fGeom);
 110
 111   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 112   tsm->SetESD(esd) ;
 113   tsm->SetInput(clustersTree);
 114   if ( Debug() )
 115     tsm->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 116   else
 117     tsm->Clusters2TrackSegments("") ;
 118
 119   pid->SetInput(clustersTree, tsm->GetTrackSegments()) ;
 120   pid->SetESD(esd) ;
 121   if ( Debug() )
 122     pid->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 123   else
 124     pid->TrackSegments2RecParticles("") ;
 125
 126
 127   // This function creates AliESDtracks from AliPHOSRecParticles
 128   //         and
 129   // writes them to the ESD
 130
 131   TClonesArray *recParticles  = pid->GetRecParticles();
 132   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntries();
 133
 134
 135   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ;
 136   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
 137
 138   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 139
 140
 141   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 142
 143   AliPHOSTrigger tr ;
 144   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 145   tr.Trigger();
 146
 147   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 148   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 149   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 150   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 151
 152   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 153   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 154   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 155   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 156   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 157   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 158
 159   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 160   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 161
 162   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};// PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 163   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 164   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};// PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 165   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 166   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 167   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 168   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 169   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 170   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 171   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 172
 173   TArrayF triggerPosition(6);
 174   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 175   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 176   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 177   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 178   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 179   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 180
 181   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 182   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 183   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 184   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 185   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 186
 187   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 188   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 189   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 190
 191   //######################################
 192
 193   //Fill CaloClusters
 194   const Float_t kBigShort = std::numeric_limits<short int>::max() - 1;
 195   const Float_t nsec100   = 1e9*100.; // units of 0.01 ns
 196   const Float_t gev500    = 500.;     // units of GeV/500
 197
 198   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 199     AliPHOSRecParticle * rp = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 200     if (Debug())
 201       rp->Print();
 202     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 203     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(tsm->GetTrackSegments()->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 204
 205     // Get the clusters array
 206     TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 207     if (!emcbranch) {
 208       AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 209       return;
 210     }
 211     TObjArray *emcRecPoints = new TObjArray(100) ;
 212     emcbranch->SetAddress(&emcRecPoints);
 213     emcbranch->GetEntry(0);
 214
 215     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 216     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 217
 218     Float_t xyz[3];
 219     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 220       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 221
 222     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 223
 224     //Create digits lists
 225     Int_t  digitMult  = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 226     Int_t *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 227     Short_t *amplList  = new Short_t[digitMult];
 228     Short_t *timeList  = new Short_t[digitMult];
 229     Short_t *digiList  = new Short_t[digitMult];
 230
 231     // Read digits array
 232     TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 233     if (!branch) {
 234       AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 235       return;
 236     }
 237     TClonesArray *digitsArr = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
 238     branch->SetAddress(&digitsArr);
 239     branch->GetEntry(0);
 240
 241     // Convert Float_t* and Int_t* to Short_t* to save memory
 242     for (Int_t iDigit=0; iDigit<digitMult; iDigit++) {
 243       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(digitsArr->At(digitsList[iDigit]));
 244       amplList[iDigit] =
 245         (Short_t)(TMath::Min(digit->GetEnergy()*gev500,kBigShort)); // Energy in units of GeV/500
 246       timeList[iDigit] =
 247         (Short_t)(TMath::Min(digit->GetTime()*nsec100,kBigShort)); // time in units of 0.01 ns
 248       digiList[iDigit] = (Short_t)(digit->GetId());
 249     }
 250
 251     //Primaries
 252     Int_t  primMult  = 0;
 253     Int_t *primInts =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 254     Short_t *primList = new Short_t[primMult];
 255     for (Int_t ipr=0; ipr<primMult; ipr++)
 256       primList[ipr] = (Short_t)(primInts[ipr]);
 257
 258     // fills the ESDCaloCluster
 259
 260     ec->SetPHOS(kTRUE);
 261     ec->SetPosition(xyz);                 //rec.point position in MARS
 262     ec->SetE(rp->Energy());         //total particle energy
 263     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
 264     ec->SetPid          (rp->GetPID()) ;        //array of particle identification
 265     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 266     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 267     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 268     ec->SetEmcCpvDistance(-1);                  //not yet implemented
 269     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
 270     ec->SetM11(-1) ;                            //not yet implemented
 271
 272     //Digits Lists
 273     TArrayS arrayAmpList(digitMult,amplList);
 274     TArrayS arrayTimeList(digitMult,timeList);
 275     TArrayS arrayIndexList(digitMult,digiList);
 276     ec->AddDigitAmplitude(arrayAmpList);
 277     ec->AddDigitTime(arrayTimeList);
 278     ec->AddDigitIndex(arrayIndexList);
 279
 280     //Distance to the nearest bad crystal
 281     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 282
 283     //Array of MC indeces
 284     TArrayS arrayPrim(primMult,primList);
 285     ec->AddLabels(arrayPrim);
 286
 287     //Array of tracks uncomment when available in future
 288     //TArrayS arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 289     //arrayTrackMatched[0]= (Short_t)(matchedTrack[iClust]);
 290     //ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 291
 292     // add the track to the esd object
 293     esd->AddCaloCluster(ec);
 294     delete ec;
 295     delete [] primList;
 296     delete [] amplList;
 297     delete [] timeList;
 298     delete [] digiList;
 299   }
 300 }
 301
 302 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
 303 {
 304   // creates the PHOS tracker
 305   return new AliPHOSTracker();
 306 }
 307
 308 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 309 {
 310   // Converts raw data to
 311   // PHOS digits
 312   // Works on a single-event basis
 313
 314   rawReader->Reset() ;
 315
 316   AliPHOSRawDecoder dc(rawReader);
 317   TString option = GetOption();
 318   if (option.Contains("OldRCUFormat"))
 319     dc.SetOldRCUFormat(kTRUE);
 320   else
 321     dc.SetOldRCUFormat(kFALSE);
 322
 323   dc.SubtractPedestals(fgkRecoParamEmc->SubtractPedestals());
 324
 325   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 326   digits->SetName("DIGITS");
 327   Int_t bufsize = 32000;
 328   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 329
 330   AliPHOSRawDigiProducer pr;
 331   pr.MakeDigits(digits,&dc);
 332
 333   //ADC counts -> GeV
 334   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
 335     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
 336     digit->SetEnergy(digit->GetEnergy()/AliPHOSPulseGenerator::GeV2ADC());
 337   }
 338
 339   //!!!!for debug!!!
 340   Int_t modMax=-111;
 341   Int_t colMax=-111;
 342   Int_t rowMax=-111;
 343   Float_t eMax=-333;
 344   //!!!for debug!!!
 345
 346   Int_t relId[4];
 347   for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 348     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 349     if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 350       fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 351       eMax=digit->GetEnergy();
 352       modMax=relId[0];
 353       rowMax=relId[2];
 354       colMax=relId[3];
 355     }
 356   }
 357
 358   AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 359                   modMax,colMax,rowMax,eMax));
 360
 361   digitsTree->Fill();
 362 }