PWGDQ/dielectron/AliDielectronMixingHandler.cxx

   1 /*************************************************************************
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   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14 **************************************************************************/
  15
  16 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  17 //                Dielectron MixingHandler                                  //
  18 //                                                                       //
  19 //                                                                       //
  20 /*
  21 Detailed description
  22
  23
  24 */
  25 //                                                                       //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <TVectorD.h>
  29 #include <TH1.h>
  30 #include <TAxis.h>
  31
  32 #include <AliLog.h>
  33 #include <AliVTrack.h>
  34
  35 #include "AliDielectron.h"
  36 #include "AliDielectronHelper.h"
  37 #include "AliDielectronHistos.h"
  38 #include "AliDielectronEvent.h"
  39
  40 #include "AliDielectronMixingHandler.h"
  41
  42 ClassImp(AliDielectronMixingHandler)
  43
  44 AliDielectronMixingHandler::AliDielectronMixingHandler() :
  45   TNamed(),
  46   fDepth(10),
  47   fArrPools("TClonesArray"),
  48   fAxes(kMaxCuts),
  49   fMixType(kOSonly),
  50   fMixIncomplete(kTRUE),
  51   fMoveToSameVertex(kFALSE),
  52   fSkipFirstEvt(kFALSE),
  53   fPID(0x0)
  54 {
  55   //
  56   // Default Constructor
  57   //
  58   for (Int_t i=0; i<kMaxCuts; ++i){
  59     fEventCuts[i]=0;
  60   }
  61   fAxes.SetOwner(kTRUE);
  62 }
  63
  64 //______________________________________________
  65 AliDielectronMixingHandler::AliDielectronMixingHandler(const char* name, const char* title) :
  66   TNamed(name, title),
  67   fDepth(10),
  68   fArrPools("TClonesArray"),
  69   fAxes(kMaxCuts),
  70   fMixType(kOSonly),
  71   fMixIncomplete(kTRUE),
  72   fMoveToSameVertex(kFALSE),
  73   fSkipFirstEvt(kFALSE),
  74   fPID(0x0)
  75 {
  76   //
  77   // Named Constructor
  78   //
  79   for (Int_t i=0; i<kMaxCuts; ++i){
  80     fEventCuts[i]=0;
  81   }
  82   fAxes.SetOwner(kTRUE);
  83 }
  84
  85 //______________________________________________
  86 AliDielectronMixingHandler::~AliDielectronMixingHandler()
  87 {
  88   //
  89   // Default Destructor
  90   //
  91   fAxes.Delete();
  92   delete fPID;
  93 }
  94
  95 //________________________________________________________________
  96 void AliDielectronMixingHandler::AddVariable(AliDielectronVarManager::ValueTypes type,
  97                                              Int_t nbins, Double_t min, Double_t max, Bool_t log)
  98 {
  99   //
 100   // Add a variable to the mixing handler
 101   //
 102
 103   // limit number of variables to kMaxCuts
 104   if (fAxes.GetEntriesFast()>=kMaxCuts) return;
 105
 106   TVectorD *binLimits=0x0;
 107   if (!log) binLimits=AliDielectronHelper::MakeLinBinning(nbins,min,max);
 108   else binLimits=AliDielectronHelper::MakeLogBinning(nbins,min,max);
 109   if (!binLimits) return;
 110
 111   Int_t size=fAxes.GetEntriesFast();
 112   fEventCuts[size]=(UShort_t)type;
 113   fAxes.Add(binLimits);
 114 }
 115
 116 //________________________________________________________________
 117 void AliDielectronMixingHandler::AddVariable(AliDielectronVarManager::ValueTypes type,
 118                                              const char* binLimitStr)
 119 {
 120   //
 121   // Add a variable to the mixing handler with arbitrary binning
 122   //
 123
 124   // limit number of variables to kMaxCuts
 125   if (fAxes.GetEntriesFast()>=kMaxCuts) return;
 126
 127   TVectorD *binLimits=AliDielectronHelper::MakeArbitraryBinning(binLimitStr);
 128   if (!binLimits) return;
 129
 130   Int_t size=fAxes.GetEntriesFast();
 131   fEventCuts[size]=(UShort_t)type;
 132   fAxes.Add(binLimits);
 133 }
 134
 135 //______________________________________________
 136 void AliDielectronMixingHandler::Fill(const AliVEvent *ev, AliDielectron *diele)
 137 {
 138   //
 139   // fill event buffers and perform mixing if the pool depth is reached
 140   //
 141
 142   //check if there are tracks available
 143   if (diele->GetTrackArray(0)->GetEntriesFast()==0 && diele->GetTrackArray(1)->GetEntriesFast()==0) return;
 144
 145   TString dim;
 146   Int_t bin=FindBin(AliDielectronVarManager::GetData(),&dim);
 147
 148   //add mixing bin to event data
 149   AliDielectronVarManager::SetValue(AliDielectronVarManager::kMixingBin,bin);
 150
 151   if (bin<0){
 152     AliDebug(5,Form("Bin outside range: %s",dim.Data()));
 153     return;
 154   }
 155
 156   // get mixing pool, create it if it does not yet exist.
 157   TClonesArray *poolp=static_cast<TClonesArray*>(fArrPools.At(bin));
 158   if (!poolp){
 159     AliDebug(10,Form("New pool at %d (%s)\n",bin,dim.Data()));
 160     poolp=new(fArrPools[bin]) TClonesArray("AliDielectronEvent",fDepth);
 161   }
 162   TClonesArray &pool=*poolp;
 163
 164   AliDebug(10,Form("new event at %d: %d",bin,pool.GetEntriesFast()));
 165   AliDielectronEvent *event=new(pool[pool.GetEntriesFast()]) AliDielectronEvent();
 166   if(ev->IsA() == AliAODEvent::Class()) event->SetAOD();
 167   else event->SetESD();
 168
 169   event->SetProcessID(fPID);
 170   event->SetTracks(*diele->GetTrackArray(0), *diele->GetTrackArray(1), *diele->GetPairArray(1));
 171   event->SetEventData(AliDielectronVarManager::GetData());
 172
 173   // check if pool depth is reached.
 174   if (pool.GetEntriesFast()<fDepth) return;
 175
 176   // pool depth reached, do mixing
 177   DoMixing(pool,diele);
 178
 179   // increase counter for full bins
 180   if (diele->fHistos) {
 181     diele->fHistos->Fill("Mixing","Stats",0);
 182     diele->fHistos->Fill("Mixing","CompletePools",bin);
 183   }
 184
 185   //clear the current pool
 186   pool.Clear("C");
 187 }
 188
 189 //______________________________________________
 190 void AliDielectronMixingHandler::DoMixing(TClonesArray &pool, AliDielectron *diele)
 191 {
 192   //
 193   // perform the mixing
 194   //
 195
 196   //buffer track arrays and copy them back afterwards
 197   TObjArray arrTrDummy[4];
 198   for (Int_t i=0; i<4; ++i) arrTrDummy[i]=diele->fTracks[i];
 199
 200   //buffer also global event data
 201   Double_t values[AliDielectronVarManager::kNMaxValues]={0};
 202   for (Int_t i=AliDielectronVarManager::kPairMax; i<AliDielectronVarManager::kNMaxValues; ++i)
 203     values[i]=AliDielectronVarManager::GetValue((AliDielectronVarManager::ValueTypes)i);
 204
 205
 206   // use event data from the first event
 207   // all events are in the same mixing bin anyhow...
 208   // optionally use only the event data from the first event and no tracks of it,
 209   // by this you should get ride of event plane - leg correlations in the mixing
 210   // but you loose the 1st event in the mixing statistics
 211   AliDielectronEvent *ev0=static_cast<AliDielectronEvent*>(pool.At(0));
 212   AliDielectronVarManager::SetEventData(ev0->GetEventData());
 213   Int_t firstEvt=(fSkipFirstEvt ? 1 : 0);
 214
 215   for (Int_t i1=firstEvt; i1<pool.GetEntriesFast(); ++i1){
 216     AliDielectronEvent *ev1=static_cast<AliDielectronEvent*>(pool.At(i1));
 217     //use event data from the first event
 218     //both events are in the same mixing bin anyhow...
 219     if( !fSkipFirstEvt ) AliDielectronVarManager::SetEventData(ev1->GetEventData());
 220
 221     TObject *o=0x0;
 222     TIter ev1P(ev1->GetTrackArrayP());
 223     TIter ev1N(ev1->GetTrackArrayN());
 224
 225     for (Int_t i2=i1+1; i2<pool.GetEntriesFast(); ++i2){
 226       //clear arryas
 227       diele->fTracks[0].Clear();
 228       diele->fTracks[1].Clear();
 229       diele->fTracks[2].Clear();
 230       diele->fTracks[3].Clear();
 231
 232       //setup track arrays
 233       AliDielectronEvent *ev2=static_cast<AliDielectronEvent*>(pool.At(i2));
 234       ev1P.Reset();
 235       ev1N.Reset();
 236       TIter ev2P(ev2->GetTrackArrayP());
 237       TIter ev2N(ev2->GetTrackArrayN());
 238
 239       //
 240       //move tracks to the same vertex (vertex of the first event), if requested
 241       //
 242       if (fMoveToSameVertex){
 243         const Double_t *varsFirst=ev1->GetEventData();
 244         const Double_t *varsMix=ev2->GetEventData();
 245
 246         const Double_t vFirst[3]={varsFirst[AliDielectronVarManager::kXvPrim],
 247                                   varsFirst[AliDielectronVarManager::kYvPrim],
 248                                   varsFirst[AliDielectronVarManager::kZvPrim]};
 249
 250         const Double_t vMix[3]  ={varsMix[AliDielectronVarManager::kXvPrim],
 251                                   varsMix[AliDielectronVarManager::kYvPrim],
 252                                   varsMix[AliDielectronVarManager::kZvPrim]};
 253
 254         //loop over all tracks from the second event and move them to the vertex of the first
 255         AliVTrack *vtrack=0x0;
 256         while ( ( vtrack=(AliVTrack*)ev2P() ) ){
 257           MoveToSameVertex(vtrack, vFirst, vMix);
 258         }
 259
 260
 261         while ( ( vtrack=(AliVTrack*)ev2N() ) ){
 262           MoveToSameVertex(vtrack, vFirst, vMix);
 263         }
 264
 265
 266         ev2P.Reset();
 267         ev2N.Reset();
 268       }
 269
 270       //mixing of ev1- ev2+ (pair type4). This is common for all mixing types
 271       while ( (o=ev1N()) ) diele->fTracks[1].Add(o);
 272       while ( (o=ev2P()) ) diele->fTracks[2].Add(o);
 273       diele->FillPairArrays(1,2);
 274
 275       if (fMixType==kAll || fMixType==kOSandLS){
 276         // all 4 pair arrays will be filled
 277         while ( (o=ev1P()) ) diele->fTracks[0].Add(o);
 278         while ( (o=ev2N()) ) diele->fTracks[3].Add(o);
 279         diele->FillPairArrays(0,2);
 280         diele->FillPairArrays(1,3);
 281         if (fMixType==kAll) diele->FillPairArrays(0,3);
 282       }
 283
 284       if (fMixType==kOSonly || fMixType==kOSandLS){
 285         //use the pair type of ev1- ev1+ also for ev1+ ev1-
 286         diele->fTracks[1].Clear();
 287         diele->fTracks[2].Clear();
 288         while ( (o=ev1P()) ) diele->fTracks[1].Add(o);
 289         while ( (o=ev2N()) ) diele->fTracks[2].Add(o);
 290         diele->FillPairArrays(1,2);
 291       }
 292
 293     }
 294   }
 295
 296   //copy back the tracks
 297   for (Int_t i=0; i<4; ++i) {
 298     diele->fTracks[i].Clear();
 299     diele->fTracks[i]=arrTrDummy[i];
 300   }
 301
 302   //set back global event values
 303   AliDielectronVarManager::SetEventData(values);
 304 }
 305
 306 //______________________________________________
 307 void AliDielectronMixingHandler::MixRemaining(AliDielectron *diele)
 308 {
 309   //
 310   // mix all pools even if they are incomplete
 311   //
 312
 313   //Check if there was any processed data and it is requested to mix incomplete bins
 314   if (!diele || !diele->PairArray(0) || !fMixIncomplete ) return;
 315
 316   AliDielectronVarManager::SetEvent(0x0);
 317   for (Int_t ipool=0; ipool<fArrPools.GetSize(); ++ipool){
 318     TClonesArray *poolp=static_cast<TClonesArray*>(fArrPools.At(ipool));
 319     if (!poolp || !poolp->GetEntriesFast() || !poolp->At(0)) continue;
 320     //clear the arrays before the final processing"
 321     AliDebug(10,Form("Incomplete: Bin %d (%d)\n",ipool,poolp->GetEntriesFast()));
 322     diele->ClearArrays();
 323     DoMixing(*poolp,diele);
 324
 325     // increase counter for incomplete bins
 326     if (diele->fHistos) {
 327       //buffer event data and set event data using the first event in this pool
 328       Double_t values[AliDielectronVarManager::kNMaxValues]={0};
 329       for (Int_t i=AliDielectronVarManager::kPairMax; i<AliDielectronVarManager::kNMaxValues; ++i)
 330         values[i]=AliDielectronVarManager::GetValue((AliDielectronVarManager::ValueTypes)i);
 331
 332       AliDielectronEvent *ev1=static_cast<AliDielectronEvent*>(poolp->At(0));
 333       //use event data from the first event all events are in the same mixing bin anyhow...
 334       AliDielectronVarManager::SetEventData(ev1->GetEventData());
 335
 336       // fill the histograms
 337       diele->FillHistograms(0x0, kTRUE);
 338       diele->fHistos->Fill("Mixing","Stats",1);
 339       diele->fHistos->Fill("Mixing","InCompletePools",ipool);
 340       diele->fHistos->Fill("Mixing","Entries_InCompletePools",poolp->GetEntriesFast());
 341
 342       //set back global event values
 343       AliDielectronVarManager::SetEventData(values);
 344     }
 345
 346   }
 347 }
 348
 349
 350 //______________________________________________
 351 void AliDielectronMixingHandler::Init(const AliDielectron *diele)
 352 {
 353   //
 354   // initialise event buffers
 355   //
 356
 357   Int_t size=GetNumberOfBins();
 358
 359   AliDebug(10,Form("Creating a pool array with size %d \n",size));
 360
 361   fArrPools.Expand(size);
 362
 363   //add statics histogram if we have a histogram manager
 364   if (diele && diele->fHistos) {
 365     diele->fHistos->AddClass("Mixing");
 366     diele->fHistos->UserHistogram("Mixing","Stats","Mixing Statistics;;#called bins",2,0,2);
 367     TH1* h=diele->fHistos->GetHistogram("Mixing","Stats");
 368     h->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"Complete");
 369     h->GetXaxis()->SetBinLabel(2,"Incomplete");
 370
 371     diele->fHistos->UserHistogram("Mixing","CompletePools","Mixing Statistics compete pools;bin;#fills",size,0,size);
 372     diele->fHistos->UserHistogram("Mixing","InCompletePools","Mixing Statistics incomplete pools;bin;#fills",size,0,size);
 373     diele->fHistos->UserHistogram("Mixing","Entries_InCompletePools","#entries in incomplete pools;entries;#fills",fDepth,0,fDepth);
 374   }
 375
 376   TString values;
 377   for (Int_t i=0; i<fAxes.GetEntriesFast(); ++i){
 378     TVectorD *bins=static_cast<TVectorD*>(fAxes.At(i));
 379     Int_t nRows=bins->GetNrows();
 380     values+=Form("%s: ",AliDielectronVarManager::GetValueName(fEventCuts[i]));
 381     for (Int_t irow=0; irow<nRows; ++irow){
 382       values+=Form("%.2f, ",(*bins)[irow]);
 383     }
 384   }
 385
 386   if (!fPID){
 387     fPID=TProcessID::AddProcessID();
 388   }
 389
 390   AliDebug(10,values.Data());
 391 }
 392
 393 //______________________________________________
 394 Int_t AliDielectronMixingHandler::GetNumberOfBins() const
 395 {
 396   //
 397   // return the number of bins this mixing handler has
 398   //
 399   Int_t size=1;
 400   for (Int_t i=0; i<fAxes.GetEntriesFast(); ++i)
 401     size*=((static_cast<TVectorD*>(fAxes.At(i)))->GetNrows()-1);
 402   return size;
 403 }
 404
 405 //______________________________________________
 406 Int_t AliDielectronMixingHandler::FindBin(const Double_t values[], TString *dim)
 407 {
 408   //
 409   // bin bin in mixing stack described by 'values'
 410   // if the values are outside the binning range -1 is returned
 411   // if dim is non NULL debug info will be stored in the variable
 412   //
 413
 414   if (fAxes.GetEntriesFast()==0) {
 415     if (dim) (*dim)="single bin";
 416     return 0;
 417   }
 418   if (dim) (*dim)="";
 419   Int_t sizeAdd=1;
 420   Int_t bin=0;
 421   for (Int_t i=0; i<fAxes.GetEntriesFast(); ++i){
 422     Double_t val=values[fEventCuts[i]];
 423     TVectorD *bins=static_cast<TVectorD*>(fAxes.At(i));
 424     Int_t nRows=bins->GetNrows();
 425     if ( (val<(*bins)[0]) || (val>(*bins)[nRows-1]) ) {
 426       return -1;
 427     }
 428
 429     Int_t pos=TMath::BinarySearch(nRows,bins->GetMatrixArray(),val);
 430     bin+=sizeAdd*pos;
 431     if (dim) (*dim)+=Form("%s: %f (%d); ",AliDielectronVarManager::GetValueName(fEventCuts[i]),val,pos);
 432     sizeAdd*=(nRows-1);
 433   }
 434
 435   return bin;
 436 }
 437
 438 //______________________________________________
 439 void AliDielectronMixingHandler::MoveToSameVertex(AliVTrack * const vtrack, const Double_t *vFirst, const Double_t* vMix)
 440 {
 441   //
 442   // move 'track' which belongs to the vertex information of vMix to the vertex of vFirst
 443   //
 444
 445   static Bool_t printed=kFALSE;
 446
 447   if (vtrack->IsA()==AliESDtrack::Class()){
 448     AliESDtrack *track=(AliESDtrack*)vtrack;
 449
 450     //get track information
 451     Double_t x        = track->GetX();
 452     Double_t alpha    = track->GetAlpha();
 453     Double_t param[5] = {0};
 454     Double_t cov[15]  = {0};
 455
 456     for (Int_t i=0; i<5;  ++i) param[i]=track->GetParameter()[i];
 457     for (Int_t i=0; i<15; ++i) cov[i]  =track->GetCovariance()[i];
 458
 459     //translation
 460     Double_t vt[3] = {vMix[0]-vFirst[0],vMix[1]-vFirst[1],vMix[2]-vFirst[2]};
 461     //rotate to the track frame
 462 //     track->Global2LocalPosition(vt,track->GetAlpha());
 463
 464     //add to track position
 465 //     x        = x       -vt[0];
 466 //     param[0] = param[0]-vt[1];
 467 //     param[1] = param[1]-vt[2];
 468     param[1] = param[1]-vt[2];
 469
 470     //set updated track information
 471     track->Set(x, alpha, param, cov);
 472   } else {
 473     //             AliAODTrack *track=(AliAODTrack*)vtrack;
 474     //             Double_t pos[3]={0};
 475     //             track->GetPosition(pos);
 476     //             if (pos[0]>-999.){
 477       //               pos[0]=pos[0]-vMix[AliDielectronVarManager::kXvPrim]+vFirst[AliDielectronVarManager::kXvPrim];
 478       //               pos[1]=pos[1]-vMix[AliDielectronVarManager::kYvPrim]+vFirst[AliDielectronVarManager::kYvPrim];
 479       //               pos[2]=pos[2]-vMix[AliDielectronVarManager::kZvPrim]+vFirst[AliDielectronVarManager::kZvPrim];
 480       //               track->SetPosition(pos);
 481 //       AliError("Move To same vertex not yet implemented for AOD!");
 482     if (!printed) {
 483 //       Error("AliDielectronMixingHandler::MoveToSameVertex","Move To same vertex not yet implemented for AOD!");
 484       printed=kTRUE;
 485     }
 486       //
 487       // Not that clear how to do it. In AOD track there is fPosition, fPositionAtDCA and "TRef fProdVertex"
 488       // where Xv(), Yv(), Zv() returns the position of fProdVertex
 489       //
 490     }
 491
 492 }