PHOS/AliPHOSTrackSegmentMakerv1.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 /* $Id$ */
  16
  17 /* History of cvs commits:
  18  *
  19  * $Log$
  20  * Revision 1.91  2007/08/07 14:12:03  kharlov
  21  * Quality assurance added (Yves Schutz)
  22  *
  23  * Revision 1.90  2007/07/11 13:43:30  hristov
  24  * New class AliESDEvent, backward compatibility with the old AliESD (Christian)
  25  *
  26  * Revision 1.89  2007/07/03 08:13:04  kharlov
  27  * Bug fix in CPV local coordinates
  28  *
  29  * Revision 1.88  2007/06/27 09:11:07  kharlov
  30  * Bug fix for CPV-EMC distance
  31  *
  32  * Revision 1.87  2007/05/04 14:49:29  policheh
  33  * AliPHOSRecPoint inheritance from AliCluster
  34  *
  35  * Revision 1.86  2007/04/02 15:00:16  cvetan
  36  * No more calls to gAlice in the reconstruction
  37  *
  38  * Revision 1.85  2007/03/28 19:18:15  kharlov
  39  * RecPoints recalculation in TSM removed
  40  *
  41  * Revision 1.84  2007/03/07 07:01:21  hristov
  42  * Fixing copy/paste erro. Additional protections
  43  *
  44  * Revision 1.83  2007/03/06 21:07:37  kharlov
  45  * DP: xz CPV-EMC distance filled to TS
  46  *
  47  * Revision 1.82  2007/03/06 06:54:48  kharlov
  48  * DP:Calculation of cluster properties dep. on vertex added
  49  *
  50  * Revision 1.81  2007/02/05 10:02:40  kharlov
  51  * Module numbering is corrected
  52  *
  53  * Revision 1.80  2006/08/28 10:01:56  kharlov
  54  * Effective C++ warnings fixed (Timur Pocheptsov)
  55  *
  56  * Revision 1.79  2006/04/25 12:41:15  hristov
  57  * Moving non-persistent data to AliESDfriend (Yu.Belikov)
  58  *
  59  * Revision 1.78  2005/11/18 13:04:51  hristov
  60  * Bug fix
  61  *
  62  * Revision 1.77  2005/11/17 23:34:36  hristov
  63  * Corrected logics
  64  *
  65  * Revision 1.76  2005/11/17 22:29:12  hristov
  66  * Faster version, no attempt to match tracks outside the PHOS acceptance
  67  *
  68  * Revision 1.75  2005/11/17 12:35:27  hristov
  69  * Use references instead of objects. Avoid to create objects when they are not really needed
  70  *
  71  * Revision 1.74  2005/07/08 14:01:36  hristov
  72  * Tracking in non-uniform nmagnetic field (Yu.Belikov)
  73  *
  74  * Revision 1.73  2005/05/28 14:19:05  schutz
  75  * Compilation warnings fixed by T.P.
  76  *
  77  */
  78
  79 //_________________________________________________________________________
  80 // Implementation version 1 of algorithm class to construct PHOS track segments
  81 // Track segment for PHOS is list of
  82 //        EMC RecPoint + (possibly) CPV RecPoint
  83 // To find TrackSegments we do the following:
  84 //  for each EMC RecPoints we look at
  85 //   CPV RecPoints in the radious fRcpv.
  86 //  If there is such a CPV RecPoint,
  87 //   we make "Link" it is just indexes of EMC and CPV RecPoint and distance
  88 //   between them in the PHOS plane.
  89 //  Then we sort "Links" and starting from the
  90 //   least "Link" pointing to the unassined EMC and CPV RecPoints assing them to
  91 //   new TrackSegment.
  92 // If there is no CPV RecPoint we make TrackSegment
  93 // consisting from EMC alone. There is no TrackSegments without EMC RecPoint.
  94 //// In principle this class should be called from AliPHOSReconstructor, but
  95 // one can use it as well in standalone mode.
  96 // Use  case:
  97 //  root [0] AliPHOSTrackSegmentMakerv1 * t = new AliPHOSTrackSegmentMaker("galice.root", "tracksegmentsname", "recpointsname")
  98 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  99 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses recpoints stored in the branch names "recpointsname" (default = "Default")
 100 //               // and saves recpoints in branch named "tracksegmentsname" (default = "recpointsname")
 101 //  root [1] t->ExecuteTask()
 102 //  root [3] t->SetTrackSegmentsBranch("max distance 5 cm")
 103 //  root [4] t->ExecuteTask("deb all time")
 104 //
 105 //*-- Author: Dmitri Peressounko (RRC Ki & SUBATECH) & Yves Schutz (SUBATECH)
 106 //
 107
 108 // --- ROOT system ---
 109 #include "TTree.h"
 110 #include "TBenchmark.h"
 111
 112 // --- Standard library ---
 113 #include "Riostream.h"
 114 // --- AliRoot header files ---
 115 #include "AliPHOSGeometry.h"
 116 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
 117 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
 118 #include "AliPHOSLink.h"
 119 #include "AliESDEvent.h"
 120 #include "AliESDtrack.h"
 121 #include "AliPHOSQualAssDataMaker.h"
 122 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
 123 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
 124
 125 ClassImp( AliPHOSTrackSegmentMakerv1)
 126
 127
 128 //____________________________________________________________________________
 129 AliPHOSTrackSegmentMakerv1::AliPHOSTrackSegmentMakerv1() :
 130   AliPHOSTrackSegmentMaker(),
 131   fDefaultInit(kTRUE),
 132   fWrite(kFALSE),
 133   fNTrackSegments(0),
 134   fRcpv(0.f),
 135   fRtpc(0.f),
 136   fVtx(0.f),
 137   fLinkUpArray(0),
 138   fEmcFirst(0),
 139   fEmcLast(0),
 140   fCpvFirst(0),
 141   fCpvLast(0),
 142   fModule(0),
 143   fTrackSegments(NULL)
 144 {
 145   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
 146   InitParameters() ;
 147 }
 148
 149 //____________________________________________________________________________
 150 AliPHOSTrackSegmentMakerv1::AliPHOSTrackSegmentMakerv1(AliPHOSGeometry *geom) :
 151   AliPHOSTrackSegmentMaker(geom),
 152   fDefaultInit(kFALSE),
 153   fWrite(kFALSE),
 154   fNTrackSegments(0),
 155   fRcpv(0.f),
 156   fRtpc(0.f),
 157   fVtx(0.f),
 158   fLinkUpArray(0),
 159   fEmcFirst(0),
 160   fEmcLast(0),
 161   fCpvFirst(0),
 162   fCpvLast(0),
 163   fModule(0),
 164   fTrackSegments(NULL)
 165 {
 166   // ctor
 167   InitParameters() ;
 168   Init() ;
 169   fESD = 0;
 170 }
 171
 172
 173 AliPHOSTrackSegmentMakerv1::AliPHOSTrackSegmentMakerv1(const AliPHOSTrackSegmentMakerv1 & tsm) :
 174   AliPHOSTrackSegmentMaker(tsm),
 175   fDefaultInit(kFALSE),
 176   fWrite(kFALSE),
 177   fNTrackSegments(0),
 178   fRcpv(0.f),
 179   fRtpc(0.f),
 180   fVtx(0.f),
 181   fLinkUpArray(0),
 182   fEmcFirst(0),
 183   fEmcLast(0),
 184   fCpvFirst(0),
 185   fCpvLast(0),
 186   fModule(0),
 187   fTrackSegments(NULL)
 188 {
 189   // cpy ctor: no implementation yet
 190   // requested by the Coding Convention
 191   Fatal("cpy ctor", "not implemented") ;
 192 }
 193
 194
 195 //____________________________________________________________________________
 196  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::~AliPHOSTrackSegmentMakerv1()
 197 {
 198   // dtor
 199   // fDefaultInit = kTRUE if TrackSegmentMaker created by default ctor (to get just the parameters)
 200   if (!fDefaultInit)
 201     delete fLinkUpArray ;
 202   if (fTrackSegments) {
 203     fTrackSegments->Delete();
 204     delete fTrackSegments;
 205   }
 206 }
 207
 208 //____________________________________________________________________________
 209 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::FillOneModule()
 210 {
 211   // Finds first and last indexes between which
 212   // clusters from one PHOS module are
 213
 214   //First EMC clusters
 215   Int_t totalEmc = fEMCRecPoints->GetEntriesFast() ;
 216   for(fEmcFirst = fEmcLast; (fEmcLast < totalEmc) &&
 217         ((dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(fEmcLast)))->GetPHOSMod() == fModule );
 218       fEmcLast ++)  ;
 219
 220   //Now CPV clusters
 221   Int_t totalCpv = fCPVRecPoints->GetEntriesFast() ;
 222
 223     for(fCpvFirst = fCpvLast; (fCpvLast < totalCpv) &&
 224          ((dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>(fCPVRecPoints->At(fCpvLast)))->GetPHOSMod() == fModule );
 225        fCpvLast ++) ;
 226
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________________
 230 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::GetDistanceInPHOSPlane(AliPHOSEmcRecPoint * emcClu,
 231                                                          AliPHOSCpvRecPoint * cpvClu,
 232                                                          Int_t &trackindex,
 233                                                          Float_t &dx, Float_t &dz) const
 234 {
 235   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the CPV RecPoint
 236   // Clusters are sorted in "rows" and "columns" of width 1 cm
 237
 238 //  Float_t delta = 1 ;  // Width of the rows in sorting of RecPoints (in cm)
 239 //                       // if you change this value, change it as well in xxxRecPoint::Compare()
 240   Float_t distance2Track = fRtpc ;
 241
 242   trackindex = -1 ; // closest track within fRCpv
 243
 244   TVector3 vecEmc ;   // Local position of EMC recpoint
 245   TVector3 vecP ;     // Momentum direction at CPV plain
 246   TVector3 vecPloc ;     // Momentum direction at CPV plain
 247
 248   //toofar = kTRUE ;
 249   if(emcClu->GetPHOSMod() != cpvClu->GetPHOSMod()){
 250     dx=999. ;
 251     dz=999. ;
 252     return ;
 253   }
 254
 255   emcClu->GetLocalPosition(vecEmc) ;
 256
 257   Double_t xCPV,zCPV ; //EMC-projected coordinates of CPV cluster
 258   TVector3 cpvGlobal; // Global position of the CPV recpoint
 259   fGeom->GetGlobalPHOS((AliPHOSRecPoint*)cpvClu,cpvGlobal);
 260   Double_t vtxCPV[3]={cpvGlobal.X(),cpvGlobal.Y(),cpvGlobal.Z()} ;
 261   Int_t dummyMod ;
 262
 263   if (fESD == 0x0) {
 264      //if no track information available, assume straight line from IP to emcal
 265      fGeom->ImpactOnEmc(vtxCPV,cpvGlobal.Theta(),cpvGlobal.Phi(),dummyMod,zCPV,xCPV) ;
 266      dx=xCPV - vecEmc.X() ;
 267      dz=zCPV - vecEmc.Z() ;
 268      return ;
 269   }
 270
 271   //if there is ESD try to correct distance using TPC information on particle direct in CPV
 272   if (fESD != 0x0) {
 273
 274     Double_t rCPV = cpvGlobal.Pt() ;// Radius from IP to current point
 275
 276     // Extrapolate the global track direction if any to CPV and find the closest track
 277     Int_t nTracks = fESD->GetNumberOfTracks();
 278     Int_t iClosestTrack = -1;
 279     Double_t minDistance = 1.e6;
 280     TVector3 inPHOS ;
 281
 282     AliESDtrack *track;
 283     Double_t xyz[3] ;
 284     Double_t pxyz[3];
 285     for (Int_t iTrack=0; iTrack<nTracks; iTrack++) {
 286       track = fESD->GetTrack(iTrack);
 287       if (!track->GetXYZAt(rCPV, fESD->GetMagneticField(), xyz))
 288            continue; //track coord on the cylinder of PHOS radius
 289       if ((TMath::Abs(xyz[0])+TMath::Abs(xyz[1])+TMath::Abs(xyz[2]))<=0)
 290            continue;
 291       //Check if this track hits PHOS
 292       inPHOS.SetXYZ(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 293       distance2Track = inPHOS.Angle(cpvGlobal) ;
 294       // Find the closest track to the CPV recpoint
 295       if (distance2Track < minDistance) {
 296          minDistance = distance2Track;
 297          iClosestTrack = iTrack;
 298       }
 299     }
 300
 301     if (iClosestTrack != -1) {
 302       track = fESD->GetTrack(iClosestTrack);
 303       if (track->GetPxPyPzAt(rCPV, fESD->GetMagneticField(), pxyz)) { // track momentum ibid.
 304         vecP.SetXYZ(pxyz[0],pxyz[1],pxyz[2]);
 305         Int_t dummyMod ;
 306         fGeom->ImpactOnEmc(vtxCPV,vecP.Theta(),vecP.Phi(),dummyMod,zCPV,xCPV) ;
 307       }
 308     }
 309
 310     if(minDistance < fRtpc ){
 311       trackindex = iClosestTrack ;
 312     }
 313   }
 314   if(trackindex!=-1){
 315     // If the closest global track is found, calculate EMC-CPV distance from it
 316     dx=xCPV - vecEmc.X() ;
 317     dz=zCPV - vecEmc.Z() ;
 318   }
 319   else{
 320     // If no global track was found, just take the nearest CPV point
 321     fGeom->ImpactOnEmc(vtxCPV,cpvGlobal.Theta(),cpvGlobal.Phi(),dummyMod,zCPV,xCPV) ;
 322     dx=xCPV - vecEmc.X() ;
 323     dz=zCPV - vecEmc.Z() ;
 324   }
 325   return ;
 326 }
 327 //____________________________________________________________________________
 328 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::Init()
 329 {
 330   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 331
 332   fLinkUpArray  = new TClonesArray("AliPHOSLink", 1000);
 333   fTrackSegments = new TClonesArray("AliPHOSTrackSegment",100);
 334   fTrackSegments->SetName("TRACKS");
 335 }
 336
 337 //____________________________________________________________________________
 338 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::InitParameters()
 339 {
 340   //Initializes parameters
 341   fRcpv      = 10. ;
 342   fRtpc      = 4. ;
 343   fEmcFirst  = 0 ;
 344   fEmcLast   = 0 ;
 345   fCpvFirst  = 0 ;
 346   fCpvLast   = 0 ;
 347   fLinkUpArray = 0 ;
 348   fWrite                   = kTRUE ;
 349 }
 350
 351
 352 //____________________________________________________________________________
 353 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::MakeLinks()const
 354 {
 355   // Finds distances (links) between all EMC and CPV clusters,
 356   // which are not further apart from each other than fRcpv
 357   // and sort them in accordance with this distance
 358
 359   fLinkUpArray->Clear() ;
 360
 361   AliPHOSCpvRecPoint * cpv ;
 362   AliPHOSEmcRecPoint * emcclu ;
 363
 364   Int_t iLinkUp  = 0 ;
 365
 366   Int_t iEmcRP;
 367   for(iEmcRP = fEmcFirst; iEmcRP < fEmcLast; iEmcRP++ ) {
 368     emcclu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(iEmcRP)) ;
 369
 370     //Bool_t toofar ;
 371     Int_t iCpv = 0 ;
 372     for(iCpv = fCpvFirst; iCpv < fCpvLast;iCpv++ ) {
 373
 374       cpv = dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>(fCPVRecPoints->At(iCpv)) ;
 375       Int_t track = -1 ;
 376       Float_t dx,dz ;
 377       GetDistanceInPHOSPlane(emcclu, cpv, track,dx,dz) ;
 378       if(TMath::Sqrt(dx*dx+dz*dz) < fRcpv ){
 379         new ((*fLinkUpArray)[iLinkUp++])  AliPHOSLink(dx, dz, iEmcRP, iCpv, track) ;
 380       }
 381     }
 382   }
 383
 384   fLinkUpArray->Sort() ;  //first links with smallest distances
 385 }
 386
 387 //____________________________________________________________________________
 388 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::MakePairs()
 389 {
 390   // Using the previously made list of "links", we found the smallest link - i.e.
 391   // link with the least distance between EMC and CPV and pointing to still
 392   // unassigned RecParticles. We assign these RecPoints to TrackSegment and
 393   // remove them from the list of "unassigned".
 394
 395   //Make arrays to mark clusters already chosen
 396   Int_t * emcExist = 0;
 397   if(fEmcLast > fEmcFirst)
 398     emcExist = new Int_t[fEmcLast-fEmcFirst] ;
 399
 400   Int_t index;
 401   for(index = 0; index <fEmcLast-fEmcFirst; index ++)
 402     emcExist[index] = 1 ;
 403
 404   Bool_t * cpvExist = 0;
 405   if(fCpvLast > fCpvFirst)
 406     cpvExist = new Bool_t[fCpvLast-fCpvFirst] ;
 407   for(index = 0; index <fCpvLast-fCpvFirst; index ++)
 408     cpvExist[index] = kTRUE ;
 409
 410
 411   // Finds the smallest links and makes pairs of CPV and EMC clusters with smallest distance
 412   TIter nextUp(fLinkUpArray) ;
 413
 414   AliPHOSLink * linkUp ;
 415
 416   AliPHOSCpvRecPoint * nullpointer = 0 ;
 417
 418   while ( (linkUp =  static_cast<AliPHOSLink *>(nextUp()) ) ){
 419
 420     if(emcExist[linkUp->GetEmc()-fEmcFirst] != -1){
 421
 422       if(cpvExist[linkUp->GetCpv()-fCpvFirst]){ //CPV still exist
 423          Float_t dx,dz ;
 424          linkUp->GetXZ(dx,dz) ;
 425          new ((* fTrackSegments)[fNTrackSegments])
 426            AliPHOSTrackSegment(dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(linkUp->GetEmc())) ,
 427                                dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>(fCPVRecPoints->At(linkUp->GetCpv())) ,
 428                                linkUp->GetTrack(),dx,dz) ;
 429
 430        (dynamic_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTrackSegments->At(fNTrackSegments)))->SetIndexInList(fNTrackSegments);
 431        fNTrackSegments++ ;
 432        emcExist[linkUp->GetEmc()-fEmcFirst] = -1 ; //Mark emc  that Cpv was found
 433        //mark CPV recpoint as already used
 434        cpvExist[linkUp->GetCpv()-fCpvFirst] = kFALSE ;
 435       } //if CpvUp still exist
 436     }
 437   }
 438
 439   //look through emc recPoints left without CPV
 440   if(emcExist){ //if there is emc rec point
 441     Int_t iEmcRP ;
 442     for(iEmcRP = 0; iEmcRP < fEmcLast-fEmcFirst  ; iEmcRP++ ){
 443       if(emcExist[iEmcRP] > 0 ){
 444        new ((*fTrackSegments)[fNTrackSegments])
 445          AliPHOSTrackSegment(dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(iEmcRP+fEmcFirst)),
 446                            nullpointer) ;
 447        (dynamic_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTrackSegments->At(fNTrackSegments)))->SetIndexInList(fNTrackSegments);
 448        fNTrackSegments++;
 449       }
 450     }
 451   }
 452   delete [] emcExist ;
 453   delete [] cpvExist ;
 454 }
 455
 456 //____________________________________________________________________________
 457 void AliPHOSTrackSegmentMakerv1::Clusters2TrackSegments(Option_t *option)
 458 {
 459   // Steering method to perform track segment construction for the current event
 460   // Returns an array with the found track-segments.
 461
 462   if(strstr(option,"tim"))
 463     gBenchmark->Start("PHOSTSMaker");
 464
 465   if(strstr(option,"print")) {
 466     Print() ;
 467     return ;
 468   }
 469
 470   //Make some initializations
 471   fNTrackSegments = 0 ;
 472   fEmcFirst = 0 ;
 473   fEmcLast  = 0 ;
 474   fCpvFirst = 0 ;
 475   fCpvLast  = 0 ;
 476
 477   fTrackSegments->Clear();
 478
 479   //   if(!ReadRecPoints(ievent))   continue; //reads RecPoints for event ievent
 480
 481   for(fModule = 1; fModule <= fGeom->GetNModules() ; fModule++ ) {
 482     FillOneModule() ;
 483     MakeLinks() ;
 484     MakePairs() ;
 485   }
 486
 487   if(strstr(option,"deb"))
 488     PrintTrackSegments(option);
 489
 490   if(strstr(option,"tim")){
 491     gBenchmark->Stop("PHOSTSMaker");
 492     Info("Exec", "took %f seconds for making TS",
 493          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSTSMaker"));
 494   }
 495 }
 496
 497 //____________________________________________________________________________
 498 void AliPHOSTrackSegmentMakerv1::Print(const Option_t *)const
 499 {
 500   //  Print TrackSegmentMaker parameters
 501
 502   TString message("") ;
 503   if( strcmp(GetName(), "") != 0 ) {
 504     message = "\n======== AliPHOSTrackSegmentMakerv1 ========\n" ;
 505     message += "Making Track segments\n" ;
 506     message += "with parameters:\n" ;
 507     message += "     Maximal EMC - CPV distance (cm) %f\n" ;
 508     message += "============================================\n" ;
 509     Info("Print", message.Data(),fRcpv) ;
 510   }
 511   else
 512     Info("Print", "AliPHOSTrackSegmentMakerv1 not initialized ") ;
 513 }
 514
 515 //____________________________________________________________________________
 516 void AliPHOSTrackSegmentMakerv1::PrintTrackSegments(Option_t * option)
 517 {
 518   // option deb - prints # of found TrackSegments
 519   // option deb all - prints as well indexed of found RecParticles assigned to the TS
 520
 521   Info("PrintTrackSegments", "Results from TrackSegmentMaker:") ;
 522   printf("        Found %d TrackSegments\n", fTrackSegments->GetEntriesFast() );
 523
 524   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 525     printf("TrackSegment #  EMC RP#  CPV RP#\n") ;
 526     Int_t index;
 527     for (index = 0 ; index <fTrackSegments->GetEntriesFast() ; index++) {
 528       AliPHOSTrackSegment * ts = (AliPHOSTrackSegment * )fTrackSegments->At(index) ;
 529       printf("   %d           %d        %d \n", ts->GetIndexInList(), ts->GetEmcIndex(), ts->GetCpvIndex() ) ;
 530     }
 531   }
 532 }