RICH/AliRICHReconstructor.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 #include "AliRICHReconstructor.h" //class header
  17 #include "AliRICH.h"              //Reconstruct(...)
  18 #include <AliRawReader.h>         //Reconstruct(...)
  19 #include <AliRun.h>               //ConvertDigits uses gAlice
  20 #include <AliESD.h>            //RichAna()
  21 #include <TFile.h>             //RichAna()
  22 #include <TMinuit.h>              //Dig2Clu()
  23 ClassImp(AliRICHReconstructor)
  24
  25 void AliRICHReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader *pAL,AliRawReader* pRR)const
  26 {
  27 //Invoked  by AliReconstruction to convert raw digits from DDL files to clusters
  28 //Arguments: pAL - ALICE run loader pointer
  29 //           pRR - ALICE raw reader pointer
  30 //  Returns: none
  31   AliLoader *pRL=pAL->GetDetectorLoader("RICH");  AliRICH *pRich=(AliRICH*)pAL->GetAliRun()->GetDetector("RICH");//get pointers for RICH and RICH loader
  32
  33   AliRICHDigit dig; //tmp digit, raw digit will be converted to it
  34   TClonesArray *pDigList=new TClonesArray("AliRICHDigit"); Int_t iDigCnt=0; //tmp list of digits for single chamber only
  35
  36   Int_t iEvtN=0;
  37   while(pRR->NextEvent()){//events loop
  38     pAL->GetEvent(iEvtN++);
  39     pRL->MakeTree("R");  pRich->MakeBranch("R");
  40
  41     for(Int_t iChN=1;iChN<=7;iChN++){//chambers loop
  42       pRR->Select(AliRICHDigit::kRichRawId,2*iChN-2,2*iChN-1);//select only DDL files for the current chamber
  43       UInt_t w32=0;
  44       while(pRR->ReadNextInt(w32)){//raw records loop (in selected DDL files)
  45         UInt_t ddl=pRR->GetDDLID(); //returns 0,1,2 ... 13
  46         dig.Raw2Dig(ddl,w32);
  47         AliDebug(1,Form("Ch=%i DDL=%i raw=0x%x digit=(%3i,%3i,%3i,%3i) Q=%5.2f",iChN,ddl,w32,dig.Chamber(),dig.Sector(),dig.PadX(),dig.PadY(),dig.Qdc()));
  48         new((*pDigList)[iDigCnt++]) AliRICHDigit(dig); //add this digit to the tmp list
  49       }//raw records loop
  50       if(iDigCnt) Dig2Clu(pDigList,pRich->Clusters(iChN));//cluster finder for the current chamber if any digits present
  51       pRR->Reset();
  52       pDigList->Delete();  iDigCnt=0;//clean up list of digits for the current chamber
  53     }//chambers loop
  54     pRL->TreeR()->Fill();            //fill tree for current event
  55     pRL->WriteRecPoints("OVERWRITE");//write out clusters for current event
  56     pRich->ClustersReset();
  57   }//events loop
  58   pRL->UnloadRecPoints();
  59 }//Reconstruct raw data
  60 //__________________________________________________________________________________________________
  61 void AliRICHReconstructor::Dig2Clu(TClonesArray *pDigList,TClonesArray *pCluList)const
  62 {
  63 //Finds all clusters for a given digits list provided not empty. Currently digits list provided is a list of all digits for a single chamber.
  64 //Puts all found clusters in the given clusters list.
  65 //Arguments: pDigList - list of digits provided not empty
  66 //  Returns: none
  67   TMatrixF digMap(1,AliRICHParam::NpadsX(),1,AliRICHParam::NpadsY());  digMap=(Float_t)-1; //digit map for one chamber reseted to -1
  68   for(Int_t iDigN=0 ; iDigN < pDigList->GetEntriesFast() ; iDigN++){ //digits loop to fill digits map
  69     AliRICHDigit *pDig= (AliRICHDigit*)pDigList->At(iDigN);
  70     digMap( pDig->PadX(), pDig->PadY() )=iDigN;                     //(padx,pady) cell takes digit number
  71   }
  72
  73   AliRICHCluster clu; Int_t iCluCnt=0; //tmp cluster and cluster counter
  74
  75   for(Int_t iDigN=0;iDigN<pDigList->GetEntriesFast();iDigN++){//digits loop
  76     AliRICHDigit *pDig=(AliRICHDigit*)pDigList->At(iDigN);
  77     if(!(pDig=UseDig(pDig->PadX(),pDig->PadY(),pDigList,&digMap))) continue;  //this digit is already taken in FormCluster(), go after next digit
  78     FormCluster(&clu,pDig,pDigList,&digMap);                            //form cluster starting from this digit
  79     TMinuit *pMinuit=clu.Solve();                              //solve this cluster
  80
  81     if(pMinuit){//means cluster is solved into local maxima number of clusters, so add all of them in loop
  82       Double_t x=-1,y=-1,q=-1;TString str; Double_t b1,b2,b3; Int_t iErrFlg;//tmp to withdraw resulting parameters
  83       for(Int_t i=0;i<clu.Nlocmax();i++){//take resulting parameters
  84         pMinuit->mnpout(3*i  ,str, x, b1, b2, b3, iErrFlg);
  85         pMinuit->mnpout(3*i+1,str, y, b1, b2, b3, iErrFlg);
  86         pMinuit->mnpout(3*i+2,str, q, b1, b2, b3, iErrFlg);
  87         clu.Set(x,y,(Int_t)q);
  88         new((*pCluList)[iCluCnt++]) AliRICHCluster(clu);
  89       }
  90       delete pMinuit;
  91     }else//means cluster is solved as simple center of gravity cluster, add it
  92       new((*pCluList)[iCluCnt++]) AliRICHCluster(clu);
  93     clu.Reset();//make current cluster empty
  94   }//digits loop
  95 }//Dig2Clu()
  96 //__________________________________________________________________________________________________
  97 void  AliRICHReconstructor::FormCluster(AliRICHCluster *pClu,AliRICHDigit *pDig,TClonesArray *pDigList,TMatrixF *pDigMap)const
  98 {
  99 //Forms the initial cluster as a sum of all adjascent digits. Starts from the given digit
 100 //then calls itself recursevly  for all neighbours.
 101 //Arguments: pClu - pointer to cluster being formed
 102 //  Returns: none
 103   pClu->AddDigit(pDig);//take this digit in cluster and mark it as taken
 104
 105   Int_t x[4],y[4];
 106
 107   Int_t iNnei=AliRICHParam::PadNeighbours(pDig->PadX(),pDig->PadY(),x,y);//returns in x,y all possible neighbours of the given one
 108   for (Int_t i=0;i<iNnei;i++)
 109     if((pDig=UseDig(x[i],y[i],pDigList,pDigMap))) FormCluster(pClu,pDig,pDigList,pDigMap);
 110 }//FormCluster()
 111 //__________________________________________________________________________________________________
 112 void AliRICHReconstructor::RichAna(Int_t nNevMax,Bool_t askPatRec)
 113 {
 114   TFile *pFile=TFile::Open("AliESDs.root","read");
 115   if(!pFile || !pFile->IsOpen()) {return;}      //open AliESDs.root
 116   TTree *pTree = (TTree*) pFile->Get("esdTree");
 117   if(!pTree){return;}                               //get ESD tree
 118
 119   AliRICH *pRich=((AliRICH*)gAlice->GetDetector("RICH"));
 120
 121   AliMagF * magf = gAlice->Field();  AliTracker::SetFieldMap(magf,kTRUE); //  AliTracker::SetFieldMap(magf);
 122
 123   TFile *pFileRA = new TFile("$(HOME)/RichAna.root","RECREATE","RICH Pattern Recognition");
 124   TNtupleD *hn = new TNtupleD("hn","ntuple","Pmod:Charge:TrackTheta:TrackPhi:MinX:MinY:ThetaCerenkov:NPhotons:ChargeMIP:Chamber:TOF:LengthTOF:"
 125                                             "prob1:prob2:prob3:ErrPar1:ErrPar2:ErrPar3:Th1:Th2:Th3:nPhotBKG");
 126   if(nNevMax==0) nNevMax=999999;
 127   if(pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->GetNumberOfEvents()<nNevMax) nNevMax = pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->GetNumberOfEvents();
 128   AliESD *pESD=new AliESD;  pTree->SetBranchAddress("ESD", &pESD);
 129   for(Int_t iEvtN=0;iEvtN<nNevMax;iEvtN++) {
 130     pTree->GetEvent(iEvtN);
 131     pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->GetEvent(iEvtN);
 132     pRich->GetLoader()->LoadRecPoints();
 133     pRich->GetLoader()->TreeR()->GetEntry(0);
 134 //Pattern recognition started
 135     if(pESD->GetNumberOfTracks()) {
 136       Int_t iNtracks=pESD->GetNumberOfTracks();
 137       AliInfoClass(Form("Start with %i tracks",iNtracks));
 138       for(Int_t iTrackN=0;iTrackN<iNtracks;iTrackN++){//ESD tracks loop
 139         if(iTrackN%100==0)AliInfoClass(Form("Track %i to be processed",iTrackN));
 140         AliRICHTracker *pTrRich = new AliRICHTracker();
 141         if(askPatRec==kTRUE) pTrRich->RecWithESD(pESD,pRich,iTrackN);
 142         AliESDtrack *pTrack = pESD->GetTrack(iTrackN);// get next reconstructed track
 143         Double_t dx,dy;
 144         Double_t hnvec[30];
 145         pTrack->GetRICHdxdy(dx,dy);
 146         hnvec[0]=pTrack->GetP();
 147         hnvec[1]=pTrack->GetSign();
 148
 149         pTrack->GetRICHthetaPhi(hnvec[2],hnvec[3]);
 150         pTrack->GetRICHdxdy(hnvec[4],hnvec[5]);
 151         hnvec[6]=pTrack->GetRICHsignal();
 152         hnvec[7]=pTrack->GetRICHnclusters();
 153         hnvec[9]=pTrack->GetRICHcluster()/1000000;
 154         hnvec[8]=pTrack->GetRICHcluster()-hnvec[9]*1000000;
 155         hnvec[10]=pTrack->GetTOFsignal();
 156         hnvec[11]=pTrack->GetIntegratedLength();
 157         Double_t prob[5];
 158         pTrack->GetRICHpid(prob);
 159         hnvec[12]=prob[0]+prob[1]+prob[2];
 160         hnvec[13]=prob[3];
 161         hnvec[14]=prob[4];
 162         hnvec[15]=pTrRich->fErrPar[2];
 163         hnvec[16]=pTrRich->fErrPar[3];
 164         hnvec[17]=pTrRich->fErrPar[4];
 165         for(Int_t i=0;i<3;i++) {
 166           Double_t mass = AliRICHParam::fgMass[i+2];
 167           Double_t refIndex=AliRICHParam::RefIdxC6F14(AliRICHParam::MeanCkovEnergy());
 168           Double_t cosThetaTh = TMath::Sqrt(mass*mass+pTrack->GetP()*pTrack->GetP())/(refIndex*pTrack->GetP());
 169           hnvec[18+i]=0;
 170           if(cosThetaTh>=1) continue;
 171           hnvec[18+i]= TMath::ACos(cosThetaTh);
 172         }
 173         hnvec[21]=pTrRich->fnPhotBKG;
 174         hn->Fill(hnvec);
 175       }
 176     }
 177     AliInfoClass(Form("Pattern Recognition done for event %i",iEvtN));
 178   }
 179   pFileRA->Write();pFileRA->Close();// close RichAna.root
 180   delete pESD;  pFile->Close();//close AliESDs.root
 181 }//RichAna()
 182 //__________________________________________________________________________________________________
 183 void AliRICHReconstructor::CheckPR()
 184 {
 185 //Pattern recognition with stack particles
 186   TFile *pFile = new TFile("$(HOME)/RPR.root","RECREATE","RICH Pattern Recognition");
 187   TNtupleD *hn = new TNtupleD("hn","ntuple","Pmod:Charge:TrackTheta:TrackPhi:TrackX:TrackY:MinX:MinY:ChargeMIP:ThetaCerenkov:NPhotons:MipIndex:Chamber:Particle");
 188   AliRICH *pRich=((AliRICH*)gAlice->GetDetector("RICH"));
 189   AliMagF * magf = gAlice->Field();
 190   AliTracker::SetFieldMap(magf,kTRUE);
 191   for(Int_t iEvtN=0;iEvtN<pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->GetNumberOfEvents();iEvtN++) {
 192     pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->GetEvent(iEvtN);
 193     AliRICHTracker *tr = new AliRICHTracker();
 194     tr->RecWithStack(hn);
 195     AliInfoClass(Form("Pattern Recognition done for event %i \b",iEvtN));
 196   }
 197   pFile->Write();pFile->Close();
 198 }