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 "AliAltroMapping.h"
  31 #include "AliESDEvent.h"
  32 #include "AliESDCaloCluster.h"
  33 #include "AliESDCaloCells.h"
  34 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  35 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  36 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  37 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  38 #include "AliPHOSTracker.h"
  39 #include "AliRawReader.h"
  40 #include "AliPHOSCalibData.h"
  41 #include "AliCDBEntry.h"
  42 #include "AliCDBManager.h"
  43 #include "AliPHOSTrigger.h"
  44 #include "AliPHOSGeometry.h"
  45 #include "AliPHOSDigit.h"
  46 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  47 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  48 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  49 #include "AliPHOSRawFitterv0.h"
  50 #include "AliPHOSRawFitterv1.h"
  51 #include "AliPHOSRawFitterv2.h"
  52 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  53 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  54
  55 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  56
  57 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  58 TClonesArray*     AliPHOSReconstructor::fgDigitsArray = 0;   // Array of PHOS digits
  59 TObjArray*        AliPHOSReconstructor::fgEMCRecPoints = 0;   // Array of EMC rec.points
  60 AliPHOSCalibData * AliPHOSReconstructor::fgCalibData  = 0 ;
  61
  62
  63 //____________________________________________________________________________
  64 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  65   fGeom(NULL),fClusterizer(NULL),fTSM(NULL),fPID(NULL)
  66 {
  67   // ctor
  68   fGeom        = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  69   fClusterizer = new AliPHOSClusterizerv1      (fGeom);
  70   fTSM         = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
  71   fPID         = new AliPHOSPIDv1              (fGeom);
  72   fgDigitsArray = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
  73   fgEMCRecPoints= new TObjArray(100) ;
  74   if (!fgCalibData)
  75     fgCalibData = new AliPHOSCalibData(-1); //use AliCDBManager's run number
  76
  77 }
  78
  79 //____________________________________________________________________________
  80   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  81 {
  82   // dtor
  83   delete fGeom;
  84   delete fClusterizer;
  85   delete fTSM;
  86   delete fPID;
  87   delete fgDigitsArray;
  88   delete fgEMCRecPoints;
  89 }
  90
  91 //____________________________________________________________________________
  92 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
  93 {
  94   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
  95   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
  96   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
  97   // the global tracking.
  98
  99   fClusterizer->InitParameters();
 100   fClusterizer->SetInput(digitsTree);
 101   fClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 102   if ( Debug() )
 103     fClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 104   else
 105     fClusterizer->Digits2Clusters("") ;
 106 }
 107
 108 //____________________________________________________________________________
 109 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 110                                    AliESDEvent* esd) const
 111 {
 112   // This method produces PHOS rec-particles,
 113   // then it creates AliESDtracks out of them and
 114   // write tracks to the ESD
 115
 116
 117   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 118   fTSM->SetESD(esd) ;
 119   fTSM->SetInput(clustersTree);
 120   if ( Debug() )
 121     fTSM->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 122   else
 123     fTSM->Clusters2TrackSegments("") ;
 124
 125   fPID->SetEnergyCorrectionOn(GetRecoParam()->GetEMCEnergyCorrectionOn());
 126
 127   fPID->SetInput(clustersTree, fTSM->GetTrackSegments()) ;
 128   fPID->SetESD(esd) ;
 129   if ( Debug() )
 130     fPID->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 131   else
 132     fPID->TrackSegments2RecParticles("") ;
 133
 134   TClonesArray *recParticles  = fPID->GetRecParticles();
 135   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntriesFast();
 136
 137   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ;
 138   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
 139
 140   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 141
 142   // Read digits array
 143
 144   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 145   if (!branch) {
 146     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 147     return;
 148   }
 149   branch->SetAddress(&fgDigitsArray);
 150   branch->GetEntry(0);
 151
 152   // Get the clusters array
 153
 154   TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 155   if (!emcbranch) {
 156     AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 157     return;
 158   }
 159
 160   emcbranch->SetAddress(&fgEMCRecPoints);
 161   emcbranch->GetEntry(0);
 162
 163   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 164
 165   AliPHOSTrigger tr ;
 166   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 167   tr.SetSimulation(kFALSE);
 168   tr.Trigger(fgDigitsArray);
 169
 170   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 171   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 172   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 173   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 174
 175   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 176   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 177   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 178   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 179   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 180   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 181
 182   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",
 183                    maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 184   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",
 185                    maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 186
 187   // Attention! PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 188   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};
 189   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 190   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};
 191   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 192   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 193   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 194   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 195   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 196   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 197   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 198
 199   TArrayF triggerPosition(6);
 200   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 201   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 202   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 203   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 204   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 205   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 206
 207   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 208   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 209   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 210   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 211   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 212
 213   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 214   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 215   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 216
 217
 218   //########################################
 219   //############# Fill CaloCells ###########
 220   //########################################
 221
 222   Int_t nDigits = fgDigitsArray->GetEntries();
 223   Int_t idignew = 0 ;
 224   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 225
 226   const Int_t knEMC = fGeom->GetNModules()*fGeom->GetNPhi()*fGeom->GetNZ();
 227   AliESDCaloCells &phsCells = *(esd->GetPHOSCells());
 228   phsCells.CreateContainer(nDigits);
 229   phsCells.SetType(AliESDCaloCells::kPHOSCell);
 230
 231   // Add to CaloCells only EMC digits with non-zero energy
 232   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 233     const AliPHOSDigit * dig = (const AliPHOSDigit*)fgDigitsArray->At(idig);
 234     if(dig->GetId() <= knEMC &&
 235        Calibrate(dig->GetEnergy(),dig->GetId()) > GetRecoParam()->GetEMCMinE() ){
 236       phsCells.SetCell(idignew,dig->GetId(), Calibrate(dig->GetEnergy(),dig->GetId()), dig->GetTime());
 237       idignew++;
 238     }
 239   }
 240   phsCells.SetNumberOfCells(idignew);
 241   phsCells.Sort();
 242
 243   //########################################
 244   //############## Fill CaloClusters #######
 245   //########################################
 246
 247   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 248     AliPHOSRecParticle  *rp    = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 249     if (Debug())
 250       rp->Print();
 251     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 252     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTSM->GetTrackSegments()
 253                                                                     ->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 254
 255     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fgEMCRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 256     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 257
 258     Float_t xyz[3];
 259     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 260       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 261
 262     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 263
 264     // Create cell lists
 265
 266     Int_t     cellMult   = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 267     Int_t    *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 268     Float_t  *rpElist    = emcRP->GetEnergiesList() ;
 269     UShort_t *absIdList  = new UShort_t[cellMult];
 270     Double_t *fracList   = new Double_t[cellMult];
 271
 272     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 273       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(fgDigitsArray->At(digitsList[iCell]));
 274       absIdList[iCell] = (UShort_t)(digit->GetId());
 275       if (digit->GetEnergy() > 0)
 276         fracList[iCell] = rpElist[iCell]/(Calibrate(digit->GetEnergy(),digit->GetId()));
 277       else
 278         fracList[iCell] = 0;
 279     }
 280
 281     //Primaries
 282     Int_t  primMult  = 0;
 283     Int_t *primList =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 284
 285     Float_t energy;
 286     if (GetRecoParam()->EMCEcore2ESD())
 287       energy = emcRP->GetCoreEnergy();
 288     else
 289       energy = rp->Energy();
 290
 291     // fills the ESDCaloCluster
 292     ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kPHOSCluster);
 293     ec->SetPosition(xyz);                       //rec.point position in MARS
 294     ec->SetE(energy);                           //total or core particle energy
 295     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
 296     ec->SetPid(rp->GetPID()) ;                  //array of particle identification
 297     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 298     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 299     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 300     ec->SetEmcCpvDistance(ts->GetCpvDistance("r")); //Only radius, what about separate x,z????
 301     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
 302     ec->SetTOF(emcRP->GetTime()); //Time of flight
 303
 304     //Cells contributing to clusters
 305     ec->SetNCells(cellMult);
 306     ec->SetCellsAbsId(absIdList);
 307     ec->SetCellsAmplitudeFraction(fracList);
 308
 309     //Distance to the nearest bad crystal
 310     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 311
 312     //Array of MC indeces
 313     TArrayI arrayPrim(primMult,primList);
 314     ec->AddLabels(arrayPrim);
 315
 316     //Matched ESD track
 317     TArrayI arrayTrackMatched(1);
 318     arrayTrackMatched[0]= ts->GetTrackIndex();
 319     ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 320
 321     esd->AddCaloCluster(ec);
 322     delete ec;
 323     delete [] fracList;
 324     delete [] absIdList;
 325   }
 326   fgDigitsArray ->Delete();
 327   fgEMCRecPoints->Delete();
 328   recParticles  ->Delete();
 329 }
 330
 331 //____________________________________________________________________________
 332 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
 333 {
 334   // creates the PHOS tracker
 335   return new AliPHOSTracker();
 336 }
 337
 338 //____________________________________________________________________________
 339 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 340 {
 341   // Converts raw data to
 342   // PHOS digits
 343   // Works on a single-event basis
 344   rawReader->Reset() ;
 345
 346   AliPHOSRawFitterv0 * fitter ;
 347
 348   const TObjArray* maps = AliPHOSRecoParam::GetMappings();
 349   if(!maps) AliFatal("Cannot retrieve ALTRO mappings!!");
 350
 351   AliAltroMapping *mapping[4];
 352   for(Int_t i = 0; i < 4; i++) {
 353     mapping[i] = (AliAltroMapping*)maps->At(i);
 354   }
 355
 356   if      (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v1")==0)
 357     fitter=new AliPHOSRawFitterv1();
 358   else if (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v2")==0)
 359     fitter=new AliPHOSRawFitterv2();
 360   else
 361     fitter=new AliPHOSRawFitterv0();
 362
 363   fitter->SubtractPedestals(GetRecoParam()->EMCSubtractPedestals());
 364   fitter->SetAmpOffset     (GetRecoParam()->GetGlobalAltroOffset());
 365   fitter->SetAmpThreshold  (GetRecoParam()->GetGlobalAltroThreshold());
 366
 367   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 368   digits->SetName("DIGITS");
 369   Int_t bufsize = 32000;
 370   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 371
 372   AliPHOSRawDigiProducer rdp(rawReader,mapping);
 373
 374   rdp.SetEmcMinAmp(GetRecoParam()->GetEMCRawDigitThreshold()); // in ADC
 375   rdp.SetCpvMinAmp(GetRecoParam()->GetCPVMinE());
 376   rdp.SetSampleQualityCut(GetRecoParam()->GetEMCSampleQualityCut());
 377   rdp.MakeDigits(digits,fitter);
 378
 379   delete fitter ;
 380
 381   if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() == 1) {
 382     Int_t modMax=-111;
 383     Int_t colMax=-111;
 384     Int_t rowMax=-111;
 385     Float_t eMax=-333;
 386     //!!!for debug!!!
 387
 388     Int_t relId[4];
 389     for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 390       AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 391       if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 392         fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 393         eMax=digit->GetEnergy();
 394         modMax=relId[0];
 395         rowMax=relId[2];
 396         colMax=relId[3];
 397       }
 398     }
 399
 400     AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 401                     modMax,colMax,rowMax,eMax));
 402   }
 403
 404   digitsTree->Fill();
 405   digits->Delete();
 406   delete digits;
 407 }
 408 //==================================================================================
 409 Float_t AliPHOSReconstructor::Calibrate(Float_t amp, Int_t absId)const{
 410   // Calibrate EMC digit, i.e. multiply its Amp by a factor read from CDB
 411
 412   const AliPHOSGeometry *geom = AliPHOSGeometry::GetInstance() ;
 413
 414   //Determine rel.position of the cell absolute ID
 415   Int_t relId[4];
 416   geom->AbsToRelNumbering(absId,relId);
 417   Int_t module=relId[0];
 418   Int_t row   =relId[2];
 419   Int_t column=relId[3];
 420   if(relId[1]){ //CPV
 421     Float_t calibration = fgCalibData->GetADCchannelCpv(module,column,row);
 422     return amp*calibration ;
 423   }
 424   else{ //EMC
 425     Float_t calibration = fgCalibData->GetADCchannelEmc(module,column,row);
 426     return amp*calibration ;
 427   }
 428 }
 429
 430