PWG1/TRD/AliTRDinfoGen.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 *                                                                        *
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   8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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: AliTRDinfoGen.cxx 27496 2008-07-22 08:35:45Z cblume $ */
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //
  20 //  Tender wagon for TRD performance/calibration train
  21 //
  22 // In this wagon the information from
  23 //   - ESD
  24 //   - Friends [if available]
  25 //   - MC [if available]
  26 // are grouped into AliTRDtrackInfo objects and fed to worker tasks
  27 //
  28 //  Authors:
  29 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
  30 //    Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
  31 //
  32 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  33
  34 #include <TClonesArray.h>
  35 #include <TObjArray.h>
  36 #include <TObject.h>
  37 #include <TString.h>
  38 #include <TH1F.h>
  39 #include <TFile.h>
  40 #include <TTree.h>
  41 #include <TROOT.h>
  42 #include <TChain.h>
  43 #include <TParticle.h>
  44
  45 #include "AliLog.h"
  46 #include "AliAnalysisManager.h"
  47 #include "AliESDEvent.h"
  48 #include "AliMCEvent.h"
  49 #include "AliESDInputHandler.h"
  50 #include "AliMCEventHandler.h"
  51
  52 #include "AliESDfriend.h"
  53 #include "AliESDfriendTrack.h"
  54 #include "AliESDHeader.h"
  55 #include "AliESDtrack.h"
  56 #include "AliESDtrackCuts.h"
  57 #include "AliMCParticle.h"
  58 #include "AliPID.h"
  59 #include "AliStack.h"
  60 #include "AliTRDtrackV1.h"
  61 #include "AliTrackReference.h"
  62 #include "AliTRDgeometry.h"
  63 #include "AliTRDcluster.h"
  64 #include "AliTRDseedV1.h"
  65 #include "TTreeStream.h"
  66
  67 #include <cstdio>
  68 #include <climits>
  69 #include <cstring>
  70 #include <iostream>
  71
  72 #include "AliTRDinfoGen.h"
  73 #include "info/AliTRDtrackInfo.h"
  74 #include "info/AliTRDeventInfo.h"
  75 #include "info/AliTRDv0Info.h"
  76 #include "info/AliTRDeventCuts.h"
  77 #include "macros/AliTRDperformanceTrain.h"
  78
  79 ClassImp(AliTRDinfoGen)
  80
  81 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkITS = 100.; // to be checked
  82 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkTPC = 290.;
  83 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkTRD = 365.;
  84
  85 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkEvVertexZ = 15.;
  86 const Int_t   AliTRDinfoGen::fgkEvVertexN = 1;
  87
  88 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkTrkDCAxy  = 40.;
  89 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkTrkDCAz   = 15.;
  90 const Int_t   AliTRDinfoGen::fgkNclTPC    = 10;
  91 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkPt        = 0.2;
  92 const Float_t AliTRDinfoGen::fgkEta       = 0.9;
  93
  94 //____________________________________________________________________
  95 AliTRDinfoGen::AliTRDinfoGen()
  96   :AliAnalysisTaskSE()
  97   ,fEvTrigger(NULL)
  98   ,fESDev(NULL)
  99   ,fMCev(NULL)
 100   ,fEventCut(NULL)
 101   ,fTrackCut(NULL)
 102   ,fTrackInfo(NULL)
 103   ,fEventInfo(NULL)
 104   ,fV0Info(NULL)
 105   ,fTracksBarrel(NULL)
 106   ,fTracksSA(NULL)
 107   ,fTracksKink(NULL)
 108   ,fV0List(NULL)
 109   ,fDebugStream(NULL)
 110 {
 111   //
 112   // Default constructor
 113   //
 114   SetNameTitle("infoGen", "MC-REC TRD-track list generator");
 115 }
 116
 117 //____________________________________________________________________
 118 AliTRDinfoGen::AliTRDinfoGen(char* name)
 119   :AliAnalysisTaskSE(name)
 120   ,fEvTrigger(NULL)
 121   ,fESDev(NULL)
 122   ,fMCev(NULL)
 123   ,fEventCut(NULL)
 124   ,fTrackCut(NULL)
 125   ,fTrackInfo(NULL)
 126   ,fEventInfo(NULL)
 127   ,fV0Info(NULL)
 128   ,fTracksBarrel(NULL)
 129   ,fTracksSA(NULL)
 130   ,fTracksKink(NULL)
 131   ,fV0List(NULL)
 132   ,fDebugStream(NULL)
 133 {
 134   //
 135   // Default constructor
 136   //
 137   SetTitle("MC-REC TRD-track list generator");
 138   DefineOutput(kTracksBarrel, TObjArray::Class());
 139   DefineOutput(kTracksSA, TObjArray::Class());
 140   DefineOutput(kTracksKink, TObjArray::Class());
 141   DefineOutput(kEventInfo, AliTRDeventInfo::Class());
 142   DefineOutput(kV0List, TObjArray::Class());
 143 }
 144
 145 //____________________________________________________________________
 146 AliTRDinfoGen::~AliTRDinfoGen()
 147 {
 148 // Destructor
 149
 150   if(fDebugStream) delete fDebugStream;
 151   if(fEvTrigger) delete fEvTrigger;
 152   if(fTrackCut) delete fTrackCut;
 153   if(fEventCut) delete fEventCut;
 154   if(fTrackInfo) delete fTrackInfo; fTrackInfo = NULL;
 155   if(fEventInfo) delete fEventInfo; fEventInfo = NULL;
 156   if(fV0Info) delete fV0Info; fV0Info = NULL;
 157   if(fTracksBarrel){
 158     fTracksBarrel->Delete(); delete fTracksBarrel;
 159     fTracksBarrel = NULL;
 160   }
 161   if(fTracksSA){
 162     fTracksSA->Delete(); delete fTracksSA;
 163     fTracksSA = NULL;
 164   }
 165   if(fTracksKink){
 166     fTracksKink->Delete(); delete fTracksKink;
 167     fTracksKink = NULL;
 168   }
 169   if(fV0List){
 170     fV0List->Delete(); delete fV0List;
 171     fV0List = NULL;
 172   }
 173 }
 174
 175 //____________________________________________________________________
 176 void AliTRDinfoGen::UserCreateOutputObjects()
 177 {
 178   //
 179   // Create Output Containers (TObjectArray containing 1D histograms)
 180   //
 181
 182   fTrackInfo = new AliTRDtrackInfo();
 183   fEventInfo = new AliTRDeventInfo();
 184   fV0Info    = new AliTRDv0Info();
 185   fTracksBarrel = new TObjArray(200); fTracksBarrel->SetOwner(kTRUE);
 186   fTracksSA = new TObjArray(20); fTracksSA->SetOwner(kTRUE);
 187   fTracksKink = new TObjArray(20); fTracksKink->SetOwner(kTRUE);
 188   fV0List = new TObjArray(10); fV0List->SetOwner(kTRUE);
 189 }
 190
 191 //____________________________________________________________________
 192 void AliTRDinfoGen::UserExec(Option_t *){
 193   //
 194   // Run the Analysis
 195   //
 196
 197   fESDev = dynamic_cast<AliESDEvent*>(InputEvent());
 198   fMCev = MCEvent();
 199
 200   if(!fESDev){
 201     AliError("Failed retrieving ESD event");
 202     return;
 203   }
 204
 205   // event selection : trigger cut
 206   if(UseLocalEvSelection() && fEvTrigger){
 207     Bool_t kTRIGGERED(kFALSE);
 208     const TObjArray *trig = fEvTrigger->Tokenize(" ");
 209     for(Int_t itrig=trig->GetEntriesFast(); itrig--;){
 210       const Char_t *trigClass(((TObjString*)(*trig)[itrig])->GetName());
 211       if(fESDev->IsTriggerClassFired(trigClass)) {
 212         AliDebug(2, Form("Ev[%4d] Trigger[%s]", fESDev->GetEventNumberInFile(), trigClass));
 213         kTRIGGERED = kTRUE;
 214         break;
 215       }
 216     }
 217     if(!kTRIGGERED) return;
 218
 219     // select only physical events
 220     if(fESDev->GetEventType() != 7) return;
 221   }
 222
 223   // if the required trigger is a collision trigger then apply event vertex cut
 224   if(UseLocalEvSelection() && IsCollision()){
 225     const AliESDVertex *vertex = fESDev->GetPrimaryVertex();
 226     if(TMath::Abs(vertex->GetZv())<1.e-10 ||
 227        TMath::Abs(vertex->GetZv())>fgkEvVertexZ ||
 228        vertex->GetNContributors()<fgkEvVertexN) {
 229       //PostData(0, fOutStorage);
 230       return;
 231     }
 232   }
 233
 234   if(fEventCut && !fEventCut->IsSelected(fESDev, IsCollision())) return;
 235
 236   if(!fESDfriend){
 237     AliError("Failed retrieving ESD friend event");
 238     return;
 239   }
 240   if(HasMCdata() && !fMCev){
 241     AliError("Failed retrieving MC event");
 242     return;
 243   }
 244
 245   fTracksBarrel->Delete();
 246   fTracksSA->Delete();
 247   fTracksKink->Delete();
 248   fV0List->Delete();
 249   fEventInfo->Delete("");
 250   new(fEventInfo)AliTRDeventInfo(fESDev->GetHeader(), const_cast<AliESDRun *>(fESDev->GetESDRun()));
 251
 252   Bool_t *trackMap(NULL);
 253   AliStack * mStack(NULL);
 254   Int_t nTracksMC = HasMCdata() ? fMCev->GetNumberOfTracks() : 0, nTracksESD = fESDev->GetNumberOfTracks();
 255   if(HasMCdata()){
 256     mStack = fMCev->Stack();
 257     if(!mStack){
 258       AliError("Failed retrieving MC Stack");
 259       return;
 260     }
 261     trackMap = new Bool_t[nTracksMC];
 262     memset(trackMap, 0, sizeof(Bool_t) * nTracksMC);
 263   }
 264
 265   Double32_t dedx[100]; Int_t nSlices(0);
 266   Int_t nTRDout(0), nTRDin(0), nTPC(0)
 267        ,nclsTrklt
 268        ,nBarrel(0), nSA(0), nKink(0)
 269        ,nBarrelMC(0), nSAMC(0), nKinkMC(0);
 270   AliESDtrack *esdTrack = NULL;
 271   AliESDfriendTrack *esdFriendTrack = NULL;
 272   TObject *calObject = NULL;
 273   AliTRDtrackV1 *track = NULL;
 274   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
 275   AliTRDcluster *cl = NULL;
 276   for(Int_t itrk = 0; itrk < nTracksESD; itrk++){
 277     esdTrack = fESDev->GetTrack(itrk);
 278     AliDebug(3, Form("\n%3d ITS[%d] TPC[%d] TRD[%d]\n", itrk, esdTrack->GetNcls(0), esdTrack->GetNcls(1), esdTrack->GetNcls(2)));
 279
 280     if(esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout) nTPC++;
 281     if(esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDout) nTRDout++;
 282     if(esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDin) nTRDin++;
 283
 284     // look at external track param
 285     const AliExternalTrackParam *op = esdTrack->GetOuterParam();
 286     Double_t xyz[3];
 287     if(op){
 288       op->GetXYZ(xyz);
 289       op->Global2LocalPosition(xyz, op->GetAlpha());
 290       AliDebug(3, Form("op @ X[%7.3f]\n", xyz[0]));
 291     }
 292
 293     // read MC info
 294     Int_t fPdg = -1;
 295     Int_t label = -1; UInt_t alab=UINT_MAX;
 296     if(HasMCdata()){
 297       label = esdTrack->GetLabel();
 298       alab = TMath::Abs(label);
 299       // register the track
 300       if(alab < UInt_t(nTracksMC)){
 301         trackMap[alab] = kTRUE;
 302       } else {
 303         AliError(Form("MC label[%d] outside scope for Ev[%d] Trk[%d].", label, (Int_t)AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetCurrentEntry(), itrk));
 304         continue;
 305       }
 306       AliMCParticle *mcParticle = NULL;
 307       if(!(mcParticle = (AliMCParticle*) fMCev->GetTrack(alab))){
 308         AliError(Form("MC particle label[%d] missing for Ev[%d] Trk[%d].", label, (Int_t)AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetCurrentEntry(), itrk));
 309         continue;
 310       }
 311       fPdg = mcParticle->Particle()->GetPdgCode();
 312       Int_t nRefs = mcParticle->GetNumberOfTrackReferences();
 313       Int_t iref = 0; AliTrackReference *ref = NULL;
 314       while(iref<nRefs){
 315         ref = mcParticle->GetTrackReference(iref);
 316         if(ref->LocalX() > fgkTPC) break;
 317         iref++;
 318       }
 319
 320       new(fTrackInfo) AliTRDtrackInfo();
 321       fTrackInfo->SetPDG(fPdg);
 322       fTrackInfo->SetPrimary(mcParticle->Particle()->IsPrimary());
 323       Int_t jref = iref;//, kref = 0;
 324       while(jref<nRefs){
 325         ref = mcParticle->GetTrackReference(jref);
 326         if(ref->LocalX() > fgkTRD) break;
 327         AliDebug(4, Form("  trackRef[%2d (%2d)] @ %7.3f OK", jref-iref, jref, ref->LocalX()));
 328         fTrackInfo->AddTrackRef(ref);
 329         jref++;
 330       }
 331       AliDebug(3, Form("NtrackRefs[%d(%d)]", fTrackInfo->GetNTrackRefs(), nRefs));
 332     } else {
 333       new (fTrackInfo) AliTRDtrackInfo();
 334       fTrackInfo->SetPDG(fPdg);
 335     }
 336
 337     // copy some relevant info to TRD track info
 338     fTrackInfo->SetStatus(esdTrack->GetStatus());
 339     fTrackInfo->SetTrackId(esdTrack->GetID());
 340     Double_t p[AliPID::kSPECIES]; esdTrack->GetTRDpid(p);
 341     fTrackInfo->SetESDpid(p);
 342     fTrackInfo->SetESDpidQuality(esdTrack->GetTRDntrackletsPID());
 343     if(!nSlices) nSlices = esdTrack->GetNumberOfTRDslices();
 344     memset(dedx, 0, 100*sizeof(Double32_t));
 345     Int_t in(0);
 346     for(Int_t il=0; il<AliTRDgeometry::kNlayer; il++)
 347       for(Int_t is=0; is<nSlices; is++)
 348         dedx[in++]=esdTrack->GetTRDslice(il, is);
 349     for(Int_t il=0; il<AliTRDgeometry::kNlayer; il++) dedx[in++]=esdTrack->GetTRDmomentum(il);
 350     fTrackInfo->SetSlices(in, dedx);
 351     fTrackInfo->SetLabel(label);
 352     fTrackInfo->SetNumberOfClustersRefit(esdTrack->GetNcls(2));
 353     // some other Informations which we may wish to store in order to find problematic cases
 354     fTrackInfo->SetKinkIndex(esdTrack->GetKinkIndex(0));
 355     fTrackInfo->SetTPCncls(static_cast<UShort_t>(esdTrack->GetNcls(1)));
 356     nclsTrklt = 0;
 357
 358
 359     // read REC info
 360     esdFriendTrack = fESDfriend->GetTrack(itrk);
 361     if(esdFriendTrack){
 362       Int_t icalib = 0;
 363       while((calObject = esdFriendTrack->GetCalibObject(icalib++))){
 364         if(strcmp(calObject->IsA()->GetName(),"AliTRDtrackV1") != 0) continue; // Look for the TRDtrack
 365         if(!(track = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(calObject))) break;
 366         AliDebug(4, Form("TRD track OK"));
 367         // Set the clusters to unused
 368         for(Int_t ipl = 0; ipl < AliTRDgeometry::kNlayer; ipl++){
 369           if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
 370           tracklet->ResetClusterIter();
 371           while((cl = tracklet->NextCluster())) cl->Use(0);
 372         }
 373         fTrackInfo->SetTrack(track);
 374         break;
 375       }
 376       AliDebug(3, Form("Ntracklets[%d]\n", fTrackInfo->GetNTracklets()));
 377     } else AliDebug(3, "No ESD friends");
 378     if(op) fTrackInfo->SetOuterParam(op);
 379
 380     if(DebugLevel() >= 1){
 381       AliTRDtrackInfo info(*fTrackInfo);
 382       (*DebugStream()) << "trackInfo"
 383       << "TrackInfo.=" << &info
 384       << "\n";
 385       info.Delete("");
 386     }
 387
 388     ULong_t status(esdTrack->GetStatus());
 389     if((status&AliESDtrack::kTPCout)){
 390       if(!esdTrack->GetKinkIndex(0)){ // Barrel  Track Selection
 391         Bool_t selected(kTRUE);
 392         if(UseLocalTrkSelection()){
 393           if(esdTrack->Pt() < fgkPt) selected = kFALSE;
 394           if(TMath::Abs(esdTrack->Eta()) > fgkEta) selected = kFALSE;
 395           if(esdTrack->GetTPCNcls() < fgkNclTPC) selected = kFALSE;
 396           Float_t par[2], cov[3];
 397           esdTrack->GetImpactParameters(par, cov);
 398           if(IsCollision()){ // cuts on DCA
 399             if(TMath::Abs(par[0]) > fgkTrkDCAxy) selected = kFALSE;
 400             if(TMath::Abs(par[1]) > fgkTrkDCAz) selected = kFALSE;
 401           }
 402         }
 403         if(fTrackCut && !fTrackCut->IsSelected(esdTrack)) selected = kFALSE;
 404         if(selected){
 405           fTracksBarrel->Add(new AliTRDtrackInfo(*fTrackInfo));
 406           nBarrel++;
 407         }
 408       } else {
 409         fTracksKink->Add(new AliTRDtrackInfo(*fTrackInfo));
 410         nKink++;
 411       }
 412     } else if((status&AliESDtrack::kTRDout) && !(status&AliESDtrack::kTRDin)){
 413       fTracksSA->Add(new AliTRDtrackInfo(*fTrackInfo));
 414       nSA++;
 415     }
 416     fTrackInfo->Delete("");
 417   }
 418
 419 //   AliESDv0 *v0 = NULL;
 420 //   for(Int_t iv0=0; iv0<fESD->GetNumberOfV0s(); iv0++){
 421 //     if(!(v0 = fESD->GetV0(iv0))) continue;
 422 //     fV0List->Add(new AliTRDv0Info(v0));
 423 //   }
 424
 425   // Insert also MC tracks which are passing TRD where the track is not reconstructed
 426   if(HasMCdata()){
 427     AliDebug(10, "Output of the MC track map:");
 428     for(Int_t itk = 0; itk < nTracksMC;  itk++) AliDebug(10, Form("trackMap[%d] = %s", itk, trackMap[itk] == kTRUE ? "TRUE" : "kFALSE"));
 429
 430     for(Int_t itk = 0; itk < nTracksMC; itk++){
 431       if(trackMap[itk]) continue;
 432       AliMCParticle *mcParticle =  (AliMCParticle*) fMCev->GetTrack(TMath::Abs(itk));
 433       Int_t fPdg = mcParticle->Particle()->GetPdgCode();
 434       Int_t nRefs = mcParticle->GetNumberOfTrackReferences();
 435       Int_t iref = 0; AliTrackReference *ref = NULL;
 436       Int_t nRefsTRD = 0;
 437       new(fTrackInfo) AliTRDtrackInfo();
 438       fTrackInfo->SetPDG(fPdg);
 439       while(iref<nRefs){ // count TRD TR
 440         Bool_t kIN(kFALSE);
 441         ref = mcParticle->GetTrackReference(iref);
 442         if(ref->LocalX() > fgkTPC && ref->LocalX() < fgkTRD){
 443           fTrackInfo->AddTrackRef(ref);
 444           nRefsTRD++;kIN=kTRUE;
 445         }
 446         AliDebug(4, Form("  trackRef[%2d] @ x[%7.3f] %s", iref, ref->LocalX(), kIN?"IN":"OUT"));
 447         iref++;
 448       }
 449       if(!nRefsTRD){
 450         // In this stage we at least require 1 hit inside TRD. What will be done with this tracks is a task for the
 451         // analysis job
 452         fTrackInfo->Delete("");
 453         continue;
 454       }
 455       fTrackInfo->SetPrimary(mcParticle->Particle()->IsPrimary());
 456       fTrackInfo->SetLabel(itk);
 457       if(DebugLevel() >= 1){
 458         AliTRDtrackInfo info(*fTrackInfo);
 459         (*DebugStream()) << "trackInfo"
 460         << "TrackInfo.=" << &info
 461         << "\n";
 462         info.Delete("");
 463       }
 464       AliDebug(3, Form("Add MC track @ label[%d] nTRDrefs[%d].", itk, nRefsTRD));
 465       // check where the track starts
 466       ref = mcParticle->GetTrackReference(0);
 467       if(ref->LocalX() < fgkITS){
 468         fTracksBarrel->Add(new AliTRDtrackInfo(*fTrackInfo));
 469         nBarrelMC++;
 470       } else if(ref->LocalX() < fgkTPC) {
 471         fTracksKink->Add(new AliTRDtrackInfo(*fTrackInfo));
 472         nKinkMC++;
 473       } else if(nRefsTRD>6){
 474         fTracksSA->Add(new AliTRDtrackInfo(*fTrackInfo));
 475         nSAMC++;
 476       }
 477       fTrackInfo->Delete("");
 478     }
 479     delete[] trackMap;
 480   }
 481   AliDebug(2, Form(
 482     "\nEv[%3d] Tracks: ESD[%d] MC[%d]\n"
 483     "        TPCout[%d] TRDin[%d] TRDout[%d]\n"
 484     "        Barrel[%3d+%3d=%3d] SA[%2d+%2d=%2d] Kink[%2d+%2d=%2d]"
 485     ,(Int_t)AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetCurrentEntry(), nTracksESD, nTracksMC
 486     , nTPC, nTRDin, nTRDout
 487     ,nBarrel, nBarrelMC, fTracksBarrel->GetEntries()
 488     ,nSA, nSAMC, fTracksSA->GetEntries()
 489     ,nKink, nKinkMC, fTracksKink->GetEntries()
 490   ));
 491
 492   PostData(kTracksBarrel, fTracksBarrel);
 493   PostData(kTracksSA, fTracksSA);
 494   PostData(kTracksKink, fTracksKink);
 495   PostData(kEventInfo, fEventInfo);
 496   PostData(kV0List, fV0List);
 497 }
 498
 499 //____________________________________________________________________
 500 void AliTRDinfoGen::SetTrigger(const Char_t *trigger)
 501 {
 502   if(!fEvTrigger) fEvTrigger = new TString(trigger);
 503   else (*fEvTrigger) = trigger;
 504 }
 505
 506 //____________________________________________________________________
 507 TTreeSRedirector* AliTRDinfoGen::DebugStream()
 508 {
 509   if(!fDebugStream){
 510     TDirectory *savedir = gDirectory;
 511     fDebugStream = new TTreeSRedirector("TRD.DebugInfoGen.root");
 512     savedir->cd();
 513   }
 514   return fDebugStream;
 515 }
 516
 517