PHOS/AliPHOSTrackSegmentMakerv2.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  *
  21  */
  22
  23 //_________________________________________________________________________
  24 // Implementation version 2 of algorithm class to construct PHOS track segments
  25 // Track segment for PHOS is list of
  26 //        EMC RecPoint + (possibly) projection of TPC track
  27 // To find TrackSegments we do the following:
  28 //  for each EMC RecPoints we look at
  29 //   TPC projections radius fRtpc.
  30 //  If there is such a track
  31 //   we make "Link" it is just indexes of EMC and TPC track and distance
  32 //   between them in the PHOS plane.
  33 //  Then we sort "Links" and starting from the
  34 //   least "Link" pointing to the unassined EMC and TPC assing them to
  35 //   new TrackSegment.
  36 // If there is no TPC track we make TrackSegment
  37 // consisting from EMC alone. There is no TrackSegments without EMC RecPoint.
  38 //// In principle this class should be called from AliPHOSReconstructor, but
  39 // one can use it as well in standalone mode.
  40 // Use  case:
  41 //  root [0] AliPHOSTrackSegmentMakerv2 * t = new AliPHOSTrackSegmentMaker("galice.root", "tracksegmentsname", "recpointsname")
  42 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  43 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses recpoints stored in the branch names "recpointsname" (default = "Default")
  44 //               // and saves recpoints in branch named "tracksegmentsname" (default = "recpointsname")
  45 //  root [1] t->ExecuteTask()
  46 //  root [3] t->SetTrackSegmentsBranch("max distance 5 cm")
  47 //  root [4] t->ExecuteTask("deb all time")
  48 //
  49 //*-- Author: Dmitri Peressounko (RRC Ki & SUBATECH) & Yves Schutz (SUBATECH)
  50 //
  51
  52 // --- ROOT system ---
  53 #include "TFile.h"
  54 #include "TTree.h"
  55 #include "TBenchmark.h"
  56
  57 // --- Standard library ---
  58 #include "Riostream.h"
  59 // --- AliRoot header files ---
  60 #include "AliPHOSGeometry.h"
  61 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv2.h"
  62 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  63 #include "AliPHOSLink.h"
  64 #include "AliPHOSGetter.h"
  65 #include "AliESD.h"
  66 #include "AliESDtrack.h"
  67
  68 ClassImp( AliPHOSTrackSegmentMakerv2)
  69
  70
  71 //____________________________________________________________________________
  72 AliPHOSTrackSegmentMakerv2::AliPHOSTrackSegmentMakerv2() :
  73   AliPHOSTrackSegmentMaker(),
  74   fDefaultInit(kTRUE),
  75   fWrite(kFALSE),
  76   fNTrackSegments(0),
  77   fRtpc(0.f),
  78   fLinkUpArray(0),
  79   fEmcFirst(0),
  80   fEmcLast(0),
  81   fModule(0),
  82   fTrackSegmentsInRun(0)
  83
  84 {
  85   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  86   InitParameters() ;
  87   for(Int_t i =0 ; i<5; i++)fTPC[i]=0 ;
  88 }
  89
  90 //____________________________________________________________________________
  91 AliPHOSTrackSegmentMakerv2::AliPHOSTrackSegmentMakerv2(const TString & alirunFileName, const TString & eventFolderName) :
  92   AliPHOSTrackSegmentMaker(alirunFileName, eventFolderName),
  93   fDefaultInit(kFALSE),
  94   fWrite(kFALSE),
  95   fNTrackSegments(0),
  96   fRtpc(0.f),
  97   fLinkUpArray(0),
  98   fEmcFirst(0),
  99   fEmcLast(0),
 100   fModule(0),
 101   fTrackSegmentsInRun(0)
 102 {
 103   // ctor
 104   InitParameters() ;
 105   Init() ;
 106   fESD = 0;
 107 }
 108
 109 //____________________________________________________________________________
 110 AliPHOSTrackSegmentMakerv2::AliPHOSTrackSegmentMakerv2(const AliPHOSTrackSegmentMakerv2 & tsm) :
 111   AliPHOSTrackSegmentMaker(tsm),
 112   fDefaultInit(kFALSE),
 113   fWrite(kFALSE),
 114   fNTrackSegments(0),
 115   fRtpc(0.f),
 116   fLinkUpArray(0),
 117   fEmcFirst(0),
 118   fEmcLast(0),
 119   fModule(0),
 120   fTrackSegmentsInRun(0)
 121 {
 122   // cpy ctor: no implementation yet
 123   // requested by the Coding Convention
 124   Fatal("cpy ctor", "not implemented") ;
 125 }
 126
 127
 128 //____________________________________________________________________________
 129  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::~AliPHOSTrackSegmentMakerv2()
 130 {
 131   // dtor
 132   // fDefaultInit = kTRUE if TrackSegmentMaker created by default ctor (to get just the parameters)
 133   if (!fDefaultInit)
 134     delete fLinkUpArray ;
 135   for(Int_t imod=0; imod<5; imod++){
 136     if(fTPC[imod]) delete fTPC[imod] ;
 137   }
 138 }
 139
 140 //____________________________________________________________________________
 141 const TString AliPHOSTrackSegmentMakerv2::BranchName() const
 142 {
 143
 144   return GetName() ;
 145 }
 146
 147 //____________________________________________________________________________
 148 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::FillOneModule()
 149 {
 150   // Finds first and last indexes between which
 151   // clusters from one PHOS module are
 152
 153   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 154   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 155
 156   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 157
 158   //First EMC clusters
 159   Int_t totalEmc = emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
 160   for(fEmcFirst = fEmcLast; (fEmcLast < totalEmc) &&
 161         ((dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>(emcRecPoints->At(fEmcLast)))->GetPHOSMod() == fModule );
 162       fEmcLast ++)  ;
 163
 164   //Now TPC tracks
 165   if(fESD){
 166     //Do it ones, only first time
 167     if(fModule==1){
 168       Int_t nTracks = fESD->GetNumberOfTracks();
 169       TVector3 inPHOS ;
 170
 171       //In this particular case we use fixed vertex position at zero
 172       Double_t vtx[3]={0.,0.,0.} ;
 173       AliESDtrack *track;
 174       Double_t xyz[3] ;
 175       Int_t nPHOSmod = geom->GetNModules() ;
 176       for(Int_t imod=0 ; imod< nPHOSmod; imod++){
 177         fTPC[imod]->Clear() ;
 178       }
 179       Double_t rEMC = geom->GetIPtoCrystalSurface() ; //Use here ideal geometry
 180       for (Int_t iTrack=0; iTrack<nTracks; iTrack++) {
 181         track = fESD->GetTrack(iTrack);
 182         if (!track->GetXYZAt(rEMC, fESD->GetMagneticField(), xyz))
 183           continue; //track coord on the cylinder of PHOS radius
 184         if ((TMath::Abs(xyz[0])+TMath::Abs(xyz[1])+TMath::Abs(xyz[2]))<=0)
 185           continue;
 186         //Check if this track hits PHOS
 187         inPHOS.SetXYZ(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 188         Int_t modNum ;
 189         Double_t x,z ;
 190         geom->ImpactOnEmc(vtx, inPHOS.Theta(), inPHOS.Phi(), modNum, x,z) ;
 191         if(modNum>0 && modNum<=nPHOSmod){
 192           //Mark this track as one belonging to module
 193           fTPC[modNum-1]->AddLast(track) ;
 194         }
 195       }
 196     }
 197   }
 198
 199 }
 200
 201 //____________________________________________________________________________
 202 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::GetDistanceInPHOSPlane(AliPHOSEmcRecPoint * emcClu,
 203                                                          AliESDtrack *track,
 204                                                          Float_t &dx, Float_t &dz) const
 205 {
 206   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the CPV RecPoint
 207   // Clusters are sorted in "rows" and "columns" of width 1 cm
 208
 209   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGeometry::GetInstance() ;
 210   TVector3 emcGlobal; // Global position of the CPV recpoint
 211   geom->GetGlobal((AliRecPoint*)emcClu,emcGlobal);
 212   Double_t rEMC = emcGlobal.Pt() ;// Radius from IP to current point
 213
 214 //  printf("EMC: x=%f, y=%f, z=%f \n",emcGlobal.X(),emcGlobal.Y(),emcGlobal.Z()) ;
 215
 216   Double_t xyz[3] ;
 217   if (track->GetXYZAt(rEMC, fESD->GetMagneticField(), xyz)){ //calculate distance
 218 // printf("xyz: x=%f, y=%f, z=%f \n",xyz[0],xyz[1],xyz[2]) ;
 219     dx=TMath::Sqrt((emcGlobal.X()-xyz[0])*(emcGlobal.X()-xyz[0])+(emcGlobal.Y()-xyz[1])*(emcGlobal.Y()-xyz[1])) ;
 220     dx=TMath::Sign(dx,(Float_t)(emcGlobal.X()-xyz[0])) ; //set direction
 221     dz=emcGlobal.Z()-xyz[2] ;
 222 // printf("  dx=%f, dz=%f \n",dx,dz) ;
 223   }
 224   else{
 225     dx=999. ;
 226     dz=999. ;
 227   }
 228
 229   return ;
 230 }
 231 //____________________________________________________________________________
 232 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::Init()
 233 {
 234   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 235
 236   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance();
 237   if(!gime)
 238     gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 239
 240   fLinkUpArray  = new TClonesArray("AliPHOSLink", 1000);
 241   if ( !gime->TrackSegmentMaker() ) {
 242     gime->PostTrackSegmentMaker(this);
 243   }
 244   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 245   Int_t nMod = geom->GetNModules() ;
 246   for(Int_t imod=0; imod<nMod ; imod++){
 247    fTPC[imod]=new TList() ;
 248   }
 249 }
 250
 251 //____________________________________________________________________________
 252 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::InitParameters()
 253 {
 254   //Initializes parameters
 255   fRtpc      = 4. ;
 256   fEmcFirst  = 0 ;
 257   fEmcLast   = 0 ;
 258   fLinkUpArray = 0 ;
 259   fWrite                   = kTRUE ;
 260   fTrackSegmentsInRun       = 0 ;
 261   SetEventRange(0,-1) ;
 262 }
 263
 264
 265 //____________________________________________________________________________
 266 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::MakeLinks()const
 267 {
 268   // Finds distances (links) between all EMC and CPV clusters,
 269   // which are not further apart from each other than fRcpv
 270   // and sort them in accordance with this distance
 271
 272   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 273   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 274
 275   fLinkUpArray->Clear() ;
 276
 277   AliPHOSEmcRecPoint * emcclu ;
 278
 279   Int_t iLinkUp  = 0 ;
 280
 281   Int_t iEmcRP;
 282   for(iEmcRP = fEmcFirst; iEmcRP < fEmcLast; iEmcRP++ ) {
 283     emcclu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(emcRecPoints->At(iEmcRP)) ;
 284     Int_t mod=emcclu->GetPHOSMod() ;
 285     TIter next(fTPC[mod-1]) ;
 286     AliESDtrack *track ;
 287     Int_t itrack=0 ;
 288     while((track= static_cast<AliESDtrack *>(next()))){
 289       itrack = track->GetID() ;
 290       Float_t dx,dz ;
 291       GetDistanceInPHOSPlane(emcclu, track, dx,dz) ;
 292       if(TMath::Sqrt(dx*dx+dz*dz) < fRtpc ){
 293         new ((*fLinkUpArray)[iLinkUp++])  AliPHOSLink(dx, dz, iEmcRP, itrack, -1) ;
 294       }
 295     }
 296   }
 297
 298   fLinkUpArray->Sort() ;  //first links with smallest distances
 299 }
 300
 301 //____________________________________________________________________________
 302 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::MakePairs()
 303 {
 304   // Using the previously made list of "links", we found the smallest link - i.e.
 305   // link with the least distance between EMC and CPV and pointing to still
 306   // unassigned RecParticles. We assign these RecPoints to TrackSegment and
 307   // remove them from the list of "unassigned".
 308
 309   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 310
 311   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 312   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments();
 313
 314   //Make arrays to mark clusters already chosen
 315   Int_t * emcExist = 0;
 316   if(fEmcLast > fEmcFirst)
 317     emcExist = new Int_t[fEmcLast-fEmcFirst] ;
 318
 319   Int_t index;
 320   for(index = 0; index <fEmcLast-fEmcFirst; index ++)
 321     emcExist[index] = 1 ;
 322
 323
 324   Int_t * tpcExist = 0;
 325   Int_t nTracks = fTPC[fModule-1]->GetSize() ;
 326   if(nTracks>0)
 327     tpcExist = new Int_t[nTracks] ;
 328
 329   for(index = 0; index <nTracks; index ++)
 330     tpcExist[index] = 1 ;
 331
 332
 333   // Finds the smallest links and makes pairs of CPV and EMC clusters with smallest distance
 334   TIter nextUp(fLinkUpArray) ;
 335
 336   AliPHOSLink * linkUp ;
 337
 338   AliPHOSCpvRecPoint * nullpointer = 0 ;
 339
 340   while ( (linkUp =  static_cast<AliPHOSLink *>(nextUp()) ) ){
 341
 342     if(emcExist[linkUp->GetEmc()-fEmcFirst] != -1){
 343
 344       if(tpcExist[linkUp->GetCpv()]){ //Track still exist
 345          Float_t dx,dz ;
 346          linkUp->GetXZ(dx,dz) ;
 347          new ((* trackSegments)[fNTrackSegments])
 348            AliPHOSTrackSegment(dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(emcRecPoints->At(linkUp->GetEmc())) ,
 349                                nullpointer,
 350                                linkUp->GetTrack(),dx,dz) ;
 351        (dynamic_cast<AliPHOSTrackSegment *>(trackSegments->At(fNTrackSegments)))->SetIndexInList(fNTrackSegments);
 352        fNTrackSegments++ ;
 353        emcExist[linkUp->GetEmc()-fEmcFirst] = -1 ; //Mark emc  that Cpv was found
 354        //mark track as already used
 355        tpcExist[linkUp->GetCpv()] = kFALSE ;
 356       } //if CpvUp still exist
 357     }
 358   }
 359
 360   //look through emc recPoints left without CPV
 361   if(emcExist){ //if there is emc rec point
 362     Int_t iEmcRP ;
 363     for(iEmcRP = 0; iEmcRP < fEmcLast-fEmcFirst  ; iEmcRP++ ){
 364       if(emcExist[iEmcRP] > 0 ){
 365        new ((*trackSegments)[fNTrackSegments])
 366          AliPHOSTrackSegment(dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(emcRecPoints->At(iEmcRP+fEmcFirst)),
 367                            nullpointer) ;
 368        (dynamic_cast<AliPHOSTrackSegment *>(trackSegments->At(fNTrackSegments)))->SetIndexInList(fNTrackSegments);
 369        fNTrackSegments++;
 370       }
 371     }
 372   }
 373   delete [] emcExist ;
 374   delete [] tpcExist ;
 375 }
 376
 377 //____________________________________________________________________________
 378 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv2::Exec(Option_t *option)
 379 {
 380   // Steering method to perform track segment construction for events
 381   // in the range from fFirstEvent to fLastEvent.
 382   // This range is optionally set by SetEventRange().
 383   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 384
 385   if(strstr(option,"tim"))
 386     gBenchmark->Start("PHOSTSMaker");
 387
 388   if(strstr(option,"print")) {
 389     Print() ;
 390     return ;
 391   }
 392
 393   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 394
 395   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 396
 397   if (fLastEvent == -1)
 398     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 399   else
 400     fLastEvent = TMath::Min(fFirstEvent,gime->MaxEvent());
 401   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 402
 403   Int_t ievent ;
 404   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 405     gime->Event(ievent,"DR") ;
 406    //Make some initializations
 407     fNTrackSegments = 0 ;
 408     fEmcFirst = 0 ;
 409     fEmcLast  = 0 ;
 410
 411     gime->TrackSegments()->Clear();
 412
 413     //    if(!ReadRecPoints(ievent))   continue; //reads RecPoints for event ievent
 414
 415     for(fModule = 1; fModule <= geom->GetNModules() ; fModule++ ) {
 416       FillOneModule() ;
 417       MakeLinks() ;
 418       MakePairs() ;
 419     }
 420
 421     WriteTrackSegments() ;
 422
 423     if(strstr(option,"deb"))
 424       PrintTrackSegments(option);
 425
 426     //increment the total number of track segments per run
 427     fTrackSegmentsInRun += gime->TrackSegments()->GetEntriesFast() ;
 428   }
 429
 430   if(strstr(option,"tim")){
 431     gBenchmark->Stop("PHOSTSMaker");
 432     Info("Exec", "took %f seconds for making TS %f seconds per event",
 433           gBenchmark->GetCpuTime("PHOSTSMaker"),
 434           gBenchmark->GetCpuTime("PHOSTSMaker")/nEvents) ;
 435    }
 436   if(fWrite) //do not unload in "on flight" mode
 437     Unload();
 438 }
 439 //____________________________________________________________________________
 440 void AliPHOSTrackSegmentMakerv2::Unload()
 441 {
 442   // Unloads the task from the folder
 443   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 444   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 445   gime->PhosLoader()->UnloadTracks() ;
 446 }
 447
 448 //____________________________________________________________________________
 449 void AliPHOSTrackSegmentMakerv2::Print(const Option_t *)const
 450 {
 451   //  Print TrackSegmentMaker parameters
 452
 453   TString message("") ;
 454   if( strcmp(GetName(), "") != 0 ) {
 455     message = "\n======== AliPHOSTrackSegmentMakerv2 ========\n" ;
 456     message += "Making Track segments\n" ;
 457     message += "with parameters:\n" ;
 458     message += "     Maximal EMC - TPC distance (cm) %f\n" ;
 459     message += "============================================\n" ;
 460     Info("Print", message.Data(),fRtpc) ;
 461   }
 462   else
 463     Info("Print", "AliPHOSTrackSegmentMakerv2 not initialized ") ;
 464 }
 465
 466 //____________________________________________________________________________
 467 void AliPHOSTrackSegmentMakerv2::WriteTrackSegments()
 468 {
 469   // Writes found TrackSegments to TreeR. Creates branches
 470   // "PHOSTS" and "AliPHOSTrackSegmentMaker" with the same title.
 471   // In the former branch found TrackSegments are stored, while
 472   // in the latter all parameters, with which TS were made.
 473   // ROOT does not allow overwriting existing branches, therefore
 474   // first we check, if branches with the same title already exist.
 475   // If yes - exits without writing.
 476
 477   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 478
 479   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments() ;
 480   trackSegments->Expand(trackSegments->GetEntriesFast()) ;
 481
 482   if(fWrite){ //We write TreeT
 483     TTree * treeT = gime->TreeT();
 484
 485     //First TS
 486     Int_t bufferSize = 32000 ;
 487     TBranch * tsBranch = treeT->Branch("PHOSTS",&trackSegments,bufferSize);
 488     tsBranch->Fill() ;
 489
 490     gime->WriteTracks("OVERWRITE");
 491     gime->WriteTrackSegmentMaker("OVERWRITE");
 492   }
 493 }
 494
 495
 496 //____________________________________________________________________________
 497 void AliPHOSTrackSegmentMakerv2::PrintTrackSegments(Option_t * option)
 498 {
 499   // option deb - prints # of found TrackSegments
 500   // option deb all - prints as well indexed of found RecParticles assigned to the TS
 501
 502   TClonesArray * trackSegments = AliPHOSGetter::Instance()->TrackSegments() ;
 503
 504   Info("PrintTrackSegments", "Results from TrackSegmentMaker:") ;
 505   printf("nevent: %d\n", gAlice->GetEvNumber()) ;
 506   printf("        Found %d TrackSegments\n", trackSegments->GetEntriesFast() );
 507
 508   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 509     printf("TrackSegment #  EMC RP#  CPV RP#\n") ;
 510     Int_t index;
 511     for (index = 0 ; index <trackSegments->GetEntriesFast() ; index++) {
 512       AliPHOSTrackSegment * ts = (AliPHOSTrackSegment * )trackSegments->At(index) ;
 513       printf("   %d           %d        %d \n", ts->GetIndexInList(), ts->GetEmcIndex(), ts->GetTrackIndex() ) ;
 514     }
 515   }
 516 }