STEER/AliMC.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 /* $Id$ */
  17
  18 // This class is extracted from the AliRun class
  19 // and contains all the MC-related functionality
  20 // The number of dependencies has to be reduced...
  21 // Author: F.Carminati
  22 //         Federico.Carminati@cern.ch
  23
  24 #include <RVersion.h>
  25 #include <TArrayI.h>
  26 #include <TClonesArray.h>
  27 #include <TFile.h>
  28 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  29 #include <TGeoManager.h>
  30 #include <TParticle.h>
  31 #include <TROOT.h>
  32 #include <TStopwatch.h>
  33 #include <TSystem.h>
  34 #include <TVirtualMC.h>
  35
  36 #include "AliCDBEntry.h"
  37 #include "AliCDBManager.h"
  38 #include "AliCDBStorage.h"
  39 #include "AliDetector.h"
  40 #include "AliGenerator.h"
  41 #include "AliGeomManager.h"
  42 #include "AliHeader.h"
  43 #include "AliHit.h"
  44 #include "AliLego.h"
  45 #include "AliLog.h"
  46 #include "AliMC.h"
  47 #include "AliMagF.h"
  48 #include "AliRun.h"
  49 #include "AliSimulation.h"
  50 #include "AliStack.h"
  51 #include "AliTrackReference.h"
  52
  53 ClassImp(AliMC)
  54
  55 //_______________________________________________________________________
  56 AliMC::AliMC() :
  57   fGenerator(0),
  58   fEventEnergy(0),
  59   fSummEnergy(0),
  60   fSum2Energy(0),
  61   fTrRmax(1.e10),
  62   fTrZmax(1.e10),
  63   fRDecayMax(1.e10),
  64   fRDecayMin(-1.),
  65   fDecayPdg(0),
  66   fImedia(0),
  67   fTransParName("\0"),
  68   fHitLists(0),
  69   fTmpTreeTR(0),
  70   fTmpFileTR(0),
  71   fTrackReferences(),
  72   fTmpTrackReferences()
  73
  74 {
  75   //default constructor
  76   DecayLimits();
  77 }
  78
  79 //_______________________________________________________________________
  80 AliMC::AliMC(const char *name, const char *title) :
  81   TVirtualMCApplication(name, title),
  82   fGenerator(0),
  83   fEventEnergy(0),
  84   fSummEnergy(0),
  85   fSum2Energy(0),
  86   fTrRmax(1.e10),
  87   fTrZmax(1.e10),
  88   fRDecayMax(1.e10),
  89   fRDecayMin(-1.),
  90   fDecayPdg(0),
  91   fImedia(new TArrayI(1000)),
  92   fTransParName("\0"),
  93   fHitLists(new TList()),
  94   fTmpTreeTR(0),
  95   fTmpFileTR(0),
  96   fTrackReferences("AliTrackReference", 100),
  97   fTmpTrackReferences("AliTrackReference", 100)
  98 {
  99   //constructor
 100   // Set transport parameters
 101   SetTransPar();
 102   DecayLimits();
 103   // Prepare the tracking medium lists
 104   for(Int_t i=0;i<1000;i++) (*fImedia)[i]=-99;
 105 }
 106
 107 //_______________________________________________________________________
 108 AliMC::~AliMC()
 109 {
 110   //destructor
 111   delete fGenerator;
 112   delete fImedia;
 113   delete fHitLists;
 114   // Delete track references
 115 }
 116
 117 //_______________________________________________________________________
 118 void  AliMC::ConstructGeometry()
 119 {
 120   //
 121   // Either load geometry from file or create it through usual
 122   // loop on detectors. In the first case the method
 123   // AliModule::CreateMaterials() only builds fIdtmed and is postponed
 124   // at InitGeometry().
 125   //
 126
 127   if(AliSimulation::Instance()->IsGeometryFromFile()){ //load geometry either from CDB or from file
 128     if(IsGeometryFromCDB()){
 129       AliInfo("Loading geometry from CDB default storage");
 130       AliCDBPath path("GRP","Geometry","Data");
 131       AliCDBEntry *entry=AliCDBManager::Instance()->Get(path.GetPath());
 132       if(!entry) AliFatal("Unable to load geometry from CDB!");
 133       entry->SetOwner(0);
 134       gGeoManager = (TGeoManager*) entry->GetObject();
 135       if (!gGeoManager) AliFatal("TGeoManager object not found in the specified CDB entry!");
 136     }else{
 137       // Load geometry
 138       const char *geomfilename = AliSimulation::Instance()->GetGeometryFile();
 139       if(gSystem->ExpandPathName(geomfilename)){
 140         AliInfo(Form("Loading geometry from file:\n %40s",geomfilename));
 141         TGeoManager::Import(geomfilename);
 142       }else{
 143         AliInfo(Form("Geometry file %40s not found!\n",geomfilename));
 144         return;
 145       }
 146     }
 147   }else{
 148     // Create modules, materials, geometry
 149     if (!gGeoManager) new TGeoManager("ALICE", "ALICE geometry");
 150     TStopwatch stw;
 151     TIter next(gAlice->Modules());
 152     AliModule *detector;
 153     AliDebug(1, "Geometry creation:");
 154     while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 155       stw.Start();
 156       // Initialise detector materials and geometry
 157       detector->CreateMaterials();
 158       detector->CreateGeometry();
 159       AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
 160                    detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
 161     }
 162   }
 163
 164 }
 165
 166 //_______________________________________________________________________
 167 Bool_t  AliMC::MisalignGeometry()
 168 {
 169   // Call misalignment code if AliSimulation object was defined.
 170
 171   if(!AliSimulation::Instance()->IsGeometryFromFile()){
 172     //Set alignable volumes for the whole geometry
 173     SetAllAlignableVolumes();
 174   }
 175   // Misalign geometry via AliSimulation instance
 176   if (!AliSimulation::Instance()) return kFALSE;
 177   AliGeomManager::SetGeometry(gGeoManager);
 178   if(!AliGeomManager::CheckSymNamesLUT("ALL"))
 179     AliFatal("Current loaded geometry differs in the definition of symbolic names!");
 180
 181   return AliSimulation::Instance()->MisalignGeometry(AliRunLoader::Instance());
 182 }
 183
 184 //_______________________________________________________________________
 185 void  AliMC::ConstructOpGeometry()
 186 {
 187   //
 188   // Loop all detector modules and call DefineOpticalProperties() method
 189   //
 190
 191   TIter next(gAlice->Modules());
 192   AliModule *detector;
 193   AliInfo("Optical properties definition");
 194   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 195     // Initialise detector geometry
 196     if(AliSimulation::Instance()->IsGeometryFromFile()) detector->CreateMaterials();
 197     // Initialise detector optical properties
 198     detector->DefineOpticalProperties();
 199   }
 200 }
 201
 202 //_______________________________________________________________________
 203 void  AliMC::InitGeometry()
 204 {
 205   //
 206   // Initialize detectors
 207   //
 208
 209   AliInfo("Initialisation:");
 210   TStopwatch stw;
 211   TIter next(gAlice->Modules());
 212   AliModule *detector;
 213   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 214     stw.Start();
 215     detector->Init();
 216     AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
 217                  detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
 218   }
 219 }
 220
 221 //_______________________________________________________________________
 222 void AliMC::SetGeometryFromCDB()
 223 {
 224   // Set the loading of geometry from cdb instead of creating it
 225   // A default CDB storage needs to be set before this method is called
 226   if(AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet() &&
 227      AliCDBManager::Instance()->GetRun() >= 0)
 228     AliSimulation::Instance()->SetGeometryFile("*OCDB*");
 229   else
 230     AliError("Loading of geometry from CDB ignored. First set a default CDB storage!");
 231 }
 232
 233 //_______________________________________________________________________
 234 Bool_t AliMC::IsGeometryFromCDB() const
 235 {
 236   return (strcmp(AliSimulation::Instance()->GetGeometryFile(),"*OCDB*")==0);
 237 }
 238
 239 //_______________________________________________________________________
 240 void  AliMC::SetAllAlignableVolumes()
 241 {
 242   //
 243   // Add alignable volumes (TGeoPNEntries) looping on all
 244   // active modules
 245   //
 246
 247   AliInfo(Form("Setting entries for all alignable volumes of active detectors"));
 248   AliModule *detector;
 249   TIter next(gAlice->Modules());
 250   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 251     detector->AddAlignableVolumes();
 252   }
 253 }
 254
 255 //_______________________________________________________________________
 256 void  AliMC::GeneratePrimaries()
 257 {
 258   //
 259   // Generate primary particles and fill them in the stack.
 260   //
 261
 262   Generator()->Generate();
 263 }
 264
 265 //_______________________________________________________________________
 266 void AliMC::SetGenerator(AliGenerator *generator)
 267 {
 268   //
 269   // Load the event generator
 270   //
 271   if(!fGenerator) fGenerator = generator;
 272 }
 273
 274 //_______________________________________________________________________
 275 void AliMC::ResetGenerator(AliGenerator *generator)
 276 {
 277   //
 278   // Load the event generator
 279   //
 280   if(fGenerator) {
 281     if(generator) {
 282       AliWarning(Form("Replacing generator %s with %s",
 283                       fGenerator->GetName(),generator->GetName()));
 284     }
 285     else {
 286       AliWarning(Form("Replacing generator %s with NULL",
 287                       fGenerator->GetName()));
 288     }
 289   }
 290   fGenerator = generator;
 291 }
 292
 293 //_______________________________________________________________________
 294 void AliMC::FinishRun()
 295 {
 296   // Clean generator information
 297   AliDebug(1, "fGenerator->FinishRun()");
 298   fGenerator->FinishRun();
 299
 300   //Output energy summary tables
 301   AliDebug(1, "EnergySummary()");
 302   ToAliDebug(1, EnergySummary());
 303 }
 304
 305 //_______________________________________________________________________
 306 void AliMC::BeginPrimary()
 307 {
 308   //
 309   // Called  at the beginning of each primary track
 310   //
 311
 312   // Reset Hits info
 313   ResetHits();
 314   ResetTrackReferences();
 315 }
 316
 317 //_______________________________________________________________________
 318 void AliMC::PreTrack()
 319 {
 320   // Actions before the track's transport
 321
 322      TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 323      AliModule *module;
 324
 325      for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
 326        if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
 327          module->PreTrack();
 328 }
 329
 330 //_______________________________________________________________________
 331 void AliMC::Stepping()
 332 {
 333   //
 334   // Called at every step during transport
 335   //
 336   Int_t id = DetFromMate(gMC->CurrentMedium());
 337   if (id < 0) return;
 338
 339
 340   if ( gMC->IsNewTrack()            &&
 341        gMC->TrackTime() == 0.       &&
 342        fRDecayMin >= 0.             &&
 343        fRDecayMax > fRDecayMin      &&
 344        gMC->TrackPid() == fDecayPdg )
 345   {
 346       FixParticleDecaytime();
 347   }
 348
 349
 350
 351   //
 352   // --- If lego option, do it and leave
 353   if (AliSimulation::Instance()->Lego())
 354     AliSimulation::Instance()->Lego()->StepManager();
 355   else {
 356     Int_t copy;
 357     //Update energy deposition tables
 358     AddEnergyDeposit(gMC->CurrentVolID(copy),gMC->Edep());
 359     //
 360     // write tracke reference for track which is dissapearing - MI
 361
 362     if (gMC->IsTrackDisappeared() && !(gMC->IsTrackAlive())) {
 363         if (gMC->Etot() > 0.05) AddTrackReference(GetCurrentTrackNumber(),
 364                                                 AliTrackReference::kDisappeared);
 365
 366
 367     }
 368
 369     //Call the appropriate stepping routine;
 370     AliModule *det = dynamic_cast<AliModule*>(gAlice->Modules()->At(id));
 371     if(det && det->StepManagerIsEnabled()) {
 372       det->StepManager();
 373     }
 374   }
 375 }
 376
 377 //_______________________________________________________________________
 378 void AliMC::EnergySummary()
 379 {
 380   //e
 381   // Print summary of deposited energy
 382   //
 383
 384   Int_t ndep=0;
 385   Float_t edtot=0;
 386   Float_t ed, ed2;
 387   Int_t kn, i, left, j, id;
 388   const Float_t kzero=0;
 389   Int_t ievent=AliRunLoader::Instance()->GetHeader()->GetEvent()+1;
 390   //
 391   // Energy loss information
 392   if(ievent) {
 393     printf("***************** Energy Loss Information per event (GEV) *****************\n");
 394     for(kn=1;kn<fEventEnergy.GetSize();kn++) {
 395       ed=fSummEnergy[kn];
 396       if(ed>0) {
 397         fEventEnergy[ndep]=kn;
 398         if(ievent>1) {
 399           ed=ed/ievent;
 400           ed2=fSum2Energy[kn];
 401           ed2=ed2/ievent;
 402           ed2=100*TMath::Sqrt(TMath::Max(ed2-ed*ed,kzero))/ed;
 403         } else
 404           ed2=99;
 405         fSummEnergy[ndep]=ed;
 406         fSum2Energy[ndep]=TMath::Min(static_cast<Float_t>(99.),TMath::Max(ed2,kzero));
 407         edtot+=ed;
 408         ndep++;
 409       }
 410     }
 411     for(kn=0;kn<(ndep-1)/3+1;kn++) {
 412       left=ndep-kn*3;
 413       for(i=0;i<(3<left?3:left);i++) {
 414         j=kn*3+i;
 415         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
 416         printf(" %s %10.3f +- %10.3f%%;",gMC->VolName(id),fSummEnergy[j],fSum2Energy[j]);
 417       }
 418       printf("\n");
 419     }
 420     //
 421     // Relative energy loss in different detectors
 422     printf("******************** Relative Energy Loss per event ********************\n");
 423     printf("Total energy loss per event %10.3f GeV\n",edtot);
 424     for(kn=0;kn<(ndep-1)/5+1;kn++) {
 425       left=ndep-kn*5;
 426       for(i=0;i<(5<left?5:left);i++) {
 427         j=kn*5+i;
 428         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
 429         printf(" %s %10.3f%%;",gMC->VolName(id),100*fSummEnergy[j]/edtot);
 430       }
 431       printf("\n");
 432     }
 433     for(kn=0;kn<75;kn++) printf("*");
 434     printf("\n");
 435   }
 436   //
 437   // Reset the TArray's
 438   //  fEventEnergy.Set(0);
 439   //  fSummEnergy.Set(0);
 440   //  fSum2Energy.Set(0);
 441 }
 442
 443 //_____________________________________________________________________________
 444 void AliMC::BeginEvent()
 445 {
 446   //
 447   // Clean-up previous event
 448   // Energy scores
 449   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 450   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 451   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 452   AliDebug(1, "          BEGINNING EVENT               ");
 453   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 454   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 455   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 456
 457   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 458
 459   /*******************************/
 460   /*   Clean after eventual      */
 461   /*   previous event            */
 462   /*******************************/
 463
 464
 465   //Set the next event in Run Loader -> Cleans trees (TreeK and all trees in detectors),
 466   gAlice->SetEventNrInRun(gAlice->GetEventNrInRun()+1);
 467   runloader->SetEventNumber(gAlice->GetEventNrInRun());// sets new files, cleans the previous event stuff, if necessary, etc.,
 468   AliDebug(1, Form("EventNr is %d",gAlice->GetEventNrInRun()));
 469
 470   fEventEnergy.Reset();
 471     // Clean detector information
 472
 473   if (runloader->Stack())
 474       runloader->Stack()->Reset();//clean stack -> tree is unloaded
 475   else
 476       runloader->MakeStack();//or make a new one
 477
 478
 479   if(AliSimulation::Instance()->Lego() == 0x0)
 480   {
 481       AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(K)");
 482       runloader->MakeTree("K");
 483   }
 484
 485   AliDebug(1, "gMC->SetStack(fRunLoader->Stack())");
 486   gMC->SetStack(runloader->Stack());//Was in InitMC - but was moved here
 487                                      //because we don't have guarantee that
 488                                      //stack pointer is not going to change from event to event
 489                          //since it bellobgs to header and is obtained via RunLoader
 490   //
 491   //  Reset all Detectors & kinematics & make/reset trees
 492   //
 493
 494   runloader->GetHeader()->Reset(AliCDBManager::Instance()->GetRun(),gAlice->GetEvNumber(),
 495                                 gAlice->GetEventNrInRun());
 496 //  fRunLoader->WriteKinematics("OVERWRITE");  is there any reason to rewrite here since MakeTree does so
 497
 498   if(AliSimulation::Instance()->Lego())
 499   {
 500       AliSimulation::Instance()->Lego()->BeginEvent();
 501       return;
 502   }
 503
 504
 505   AliDebug(1, "ResetHits()");
 506   ResetHits();
 507
 508   AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(H)");
 509   runloader->MakeTree("H");
 510
 511
 512
 513   MakeTmpTrackRefsTree();
 514   //create new branches and SetAdresses
 515   TIter next(gAlice->Modules());
 516   AliModule *detector;
 517   while((detector = (AliModule*)next()))
 518    {
 519        AliDebug(2, Form("%s->MakeBranch(H)",detector->GetName()));
 520        detector->MakeBranch("H");
 521    }
 522 }
 523
 524 //_______________________________________________________________________
 525 void AliMC::ResetHits()
 526 {
 527   //
 528   //  Reset all Detectors hits
 529   //
 530   TIter next(gAlice->Modules());
 531   AliModule *detector;
 532   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 533      detector->ResetHits();
 534   }
 535 }
 536
 537 //_______________________________________________________________________
 538 void AliMC::ResetDigits()
 539 {
 540   //
 541   //  Reset all Detectors digits
 542   //
 543   TIter next(gAlice->Modules());
 544   AliModule *detector;
 545   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 546      detector->ResetDigits();
 547   }
 548 }
 549
 550 //_______________________________________________________________________
 551 void AliMC::ResetSDigits()
 552 {
 553   //
 554   //  Reset all Detectors digits
 555   //
 556   TIter next(gAlice->Modules());
 557   AliModule *detector;
 558   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 559      detector->ResetSDigits();
 560   }
 561 }
 562
 563 //_______________________________________________________________________
 564 void AliMC::PostTrack()
 565 {
 566   // Posts tracks for each module
 567
 568   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 569   AliModule *module;
 570
 571   for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
 572     if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
 573       module->PostTrack();
 574 }
 575
 576 //_______________________________________________________________________
 577 void AliMC::FinishPrimary()
 578 {
 579   //
 580   // Called  at the end of each primary track
 581   //
 582
 583   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 584   //  static Int_t count=0;
 585   //  const Int_t times=10;
 586   // This primary is finished, purify stack
 587 #if ROOT_VERSION_CODE > 262152
 588   if (!(gMC->SecondariesAreOrdered())) {
 589       if (runloader->Stack()->ReorderKine()) RemapHits();
 590   }
 591 #endif
 592   if (runloader->Stack()->PurifyKine()) RemapHits();
 593
 594   TIter next(gAlice->Modules());
 595   AliModule *detector;
 596   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 597     detector->FinishPrimary();
 598     AliLoader* loader = detector->GetLoader();
 599     if(loader)
 600      {
 601        TTree* treeH = loader->TreeH();
 602        if (treeH) treeH->Fill(); //can be Lego run and treeH can not exist
 603      }
 604   }
 605
 606   // Write out track references if any
 607   if (fTmpTreeTR) fTmpTreeTR->Fill();
 608 }
 609
 610 void AliMC::RemapHits()
 611 {
 612 //
 613 // Remaps the track labels of the hits
 614     AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 615     AliStack* stack = runloader->Stack();
 616     TList* hitLists = GetHitLists();
 617     TIter next(hitLists);
 618     TCollection *hitList;
 619
 620     while((hitList = dynamic_cast<TCollection*>(next()))) {
 621         TIter nexthit(hitList);
 622         AliHit *hit;
 623         while((hit = dynamic_cast<AliHit*>(nexthit()))) {
 624             hit->SetTrack(stack->TrackLabel(hit->GetTrack()));
 625         }
 626     }
 627
 628     //
 629     // This for detectors which have a special mapping mechanism
 630     // for hits, such as TPC and TRD
 631     //
 632
 633
 634     TObjArray* modules = gAlice->Modules();
 635     TIter nextmod(modules);
 636     AliModule *module;
 637     while((module = (AliModule*) nextmod())) {
 638         AliDetector* det = dynamic_cast<AliDetector*> (module);
 639         if (det) det->RemapTrackHitIDs(stack->TrackLabelMap());
 640     }
 641     //
 642     RemapTrackReferencesIDs(stack->TrackLabelMap());
 643 }
 644
 645 //_______________________________________________________________________
 646 void AliMC::FinishEvent()
 647 {
 648   //
 649   // Called at the end of the event.
 650   //
 651
 652   if(AliSimulation::Instance()->Lego()) AliSimulation::Instance()->Lego()->FinishEvent();
 653
 654   TIter next(gAlice->Modules());
 655   AliModule *detector;
 656   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 657     detector->FinishEvent();
 658   }
 659
 660   //Update the energy deposit tables
 661   Int_t i;
 662   for(i=0;i<fEventEnergy.GetSize();i++)
 663    {
 664     fSummEnergy[i]+=fEventEnergy[i];
 665     fSum2Energy[i]+=fEventEnergy[i]*fEventEnergy[i];
 666    }
 667
 668   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 669
 670   AliHeader* header = runloader->GetHeader();
 671   AliStack* stack = runloader->Stack();
 672   if ( (header == 0x0) || (stack == 0x0) )
 673    {//check if we got header and stack. If not cry and exit aliroot
 674     AliFatal("Can not get the stack or header from LOADER");
 675     return;//never reached
 676    }
 677   // Update Header information
 678   header->SetNprimary(stack->GetNprimary());
 679   header->SetNtrack(stack->GetNtrack());
 680
 681   // Write out the kinematics
 682   if (!AliSimulation::Instance()->Lego()) stack->FinishEvent();
 683
 684   // Synchronize the TreeTR with TreeK
 685   if (fTmpTreeTR) ReorderAndExpandTreeTR();
 686
 687   // Write out the event Header information
 688   TTree* treeE = runloader->TreeE();
 689   if (treeE)
 690    {
 691       header->SetStack(stack);
 692       treeE->Fill();
 693    }
 694   else
 695    {
 696     AliError("Can not get TreeE from RL");
 697    }
 698
 699   if(AliSimulation::Instance()->Lego() == 0x0)
 700    {
 701      runloader->WriteKinematics("OVERWRITE");
 702      runloader->WriteTrackRefs("OVERWRITE");
 703      runloader->WriteHits("OVERWRITE");
 704    }
 705
 706   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 707   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 708   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 709   AliDebug(1, "          FINISHING EVENT               ");
 710   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 711   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 712   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 713 }
 714
 715 //_______________________________________________________________________
 716 void AliMC::Init()
 717 {
 718   // MC initialization
 719
 720    //=================Create Materials and geometry
 721    gMC->Init();
 722   // Set alignable volumes for the whole geometry (with old root)
 723 #if ROOT_VERSION_CODE < 331527
 724   SetAllAlignableVolumes();
 725 #endif
 726    //Read the cuts for all materials
 727    ReadTransPar();
 728    //Build the special IMEDIA table
 729    MediaTable();
 730
 731    //Compute cross-sections
 732    gMC->BuildPhysics();
 733
 734    //Initialise geometry deposition table
 735    fEventEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 736    fSummEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 737    fSum2Energy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 738
 739    // Register MC in configuration
 740    AliConfig::Instance()->Add(gMC);
 741
 742 }
 743
 744 //_______________________________________________________________________
 745 void AliMC::MediaTable()
 746 {
 747   //
 748   // Built media table to get from the media number to
 749   // the detector id
 750   //
 751
 752   Int_t kz, nz, idt, lz, i, k, ind;
 753   //  Int_t ibeg;
 754   TObjArray &dets = *gAlice->Detectors();
 755   AliModule *det;
 756   Int_t ndets=gAlice->GetNdets();
 757   //
 758   // For all detectors
 759   for (kz=0;kz<ndets;kz++) {
 760     // If detector is defined
 761     if((det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[kz]))) {
 762         TArrayI &idtmed = *(det->GetIdtmed());
 763         for(nz=0;nz<100;nz++) {
 764
 765         // Find max and min material number
 766         if((idt=idtmed[nz])) {
 767           det->LoMedium() = det->LoMedium() < idt ? det->LoMedium() : idt;
 768           det->HiMedium() = det->HiMedium() > idt ? det->HiMedium() : idt;
 769         }
 770       }
 771       if(det->LoMedium() > det->HiMedium()) {
 772         det->LoMedium() = 0;
 773         det->HiMedium() = 0;
 774       } else {
 775         if(det->HiMedium() > fImedia->GetSize()) {
 776           AliError(Form("Increase fImedia from %d to %d",
 777                         fImedia->GetSize(),det->HiMedium()));
 778           return;
 779         }
 780         // Tag all materials in rage as belonging to detector kz
 781         for(lz=det->LoMedium(); lz<= det->HiMedium(); lz++) {
 782           (*fImedia)[lz]=kz;
 783         }
 784       }
 785     }
 786   }
 787   //
 788   // Print summary table
 789   AliInfo("Tracking media ranges:");
 790   ToAliInfo(
 791   for(i=0;i<(ndets-1)/6+1;i++) {
 792     for(k=0;k< (6<ndets-i*6?6:ndets-i*6);k++) {
 793       ind=i*6+k;
 794       det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[ind]);
 795       if(det)
 796         printf(" %6s: %3d -> %3d;",det->GetName(),det->LoMedium(),
 797                det->HiMedium());
 798       else
 799         printf(" %6s: %3d -> %3d;","NULL",0,0);
 800     }
 801     printf("\n");
 802   }
 803   )
 804 }
 805
 806 //_______________________________________________________________________
 807 void AliMC::ReadTransPar()
 808 {
 809   //
 810   // Read filename to set the transport parameters
 811   //
 812
 813
 814   const Int_t kncuts=10;
 815   const Int_t knflags=11;
 816   const Int_t knpars=kncuts+knflags;
 817   const char kpars[knpars][7] = {"CUTGAM" ,"CUTELE","CUTNEU","CUTHAD","CUTMUO",
 818                                "BCUTE","BCUTM","DCUTE","DCUTM","PPCUTM","ANNI",
 819                                "BREM","COMP","DCAY","DRAY","HADR","LOSS",
 820                                "MULS","PAIR","PHOT","RAYL"};
 821   char line[256];
 822   char detName[7];
 823   char* filtmp;
 824   Float_t cut[kncuts];
 825   Int_t flag[knflags];
 826   Int_t i, itmed, iret, ktmed, kz;
 827   FILE *lun;
 828   //
 829   // See whether the file is there
 830   filtmp=gSystem->ExpandPathName(fTransParName.Data());
 831   lun=fopen(filtmp,"r");
 832   delete [] filtmp;
 833   if(!lun) {
 834     AliWarning(Form("File %s does not exist!",fTransParName.Data()));
 835     return;
 836   }
 837   //
 838   while(1) {
 839     // Initialise cuts and flags
 840     for(i=0;i<kncuts;i++) cut[i]=-99;
 841     for(i=0;i<knflags;i++) flag[i]=-99;
 842     itmed=0;
 843     for(i=0;i<256;i++) line[i]='\0';
 844     // Read up to the end of line excluded
 845     iret=fscanf(lun,"%[^\n]",line);
 846     if(iret<0) {
 847       //End of file
 848       fclose(lun);
 849       return;
 850     }
 851     // Read the end of line
 852     fscanf(lun,"%*c");
 853     if(!iret) continue;
 854     if(line[0]=='*') continue;
 855     // Read the numbers
 856     iret=sscanf(line,"%s %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d",
 857                 detName,&itmed,&cut[0],&cut[1],&cut[2],&cut[3],&cut[4],&cut[5],&cut[6],&cut[7],&cut[8],
 858                 &cut[9],&flag[0],&flag[1],&flag[2],&flag[3],&flag[4],&flag[5],&flag[6],&flag[7],
 859                 &flag[8],&flag[9],&flag[10]);
 860     if(!iret) continue;
 861     if(iret<0) {
 862       //reading error
 863       AliWarning(Form("Error reading file %s",fTransParName.Data()));
 864       continue;
 865     }
 866     // Check that the module exist
 867     AliModule *mod = gAlice->GetModule(detName);
 868     if(mod) {
 869       // Get the array of media numbers
 870       TArrayI &idtmed = *mod->GetIdtmed();
 871       // Check that the tracking medium code is valid
 872       if(0<=itmed && itmed < 100) {
 873         ktmed=idtmed[itmed];
 874         if(!ktmed) {
 875           AliWarning(Form("Invalid tracking medium code %d for %s",itmed,mod->GetName()));
 876           continue;
 877         }
 878         // Set energy thresholds
 879         for(kz=0;kz<kncuts;kz++) {
 880           if(cut[kz]>=0) {
 881             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10.3E for tracking medium code %4d for %s",
 882                              kpars[kz],cut[kz],itmed,mod->GetName()));
 883             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kz],cut[kz]);
 884           }
 885         }
 886         // Set transport mechanisms
 887         for(kz=0;kz<knflags;kz++) {
 888           if(flag[kz]>=0) {
 889             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10d for tracking medium code %4d for %s",
 890                              kpars[kncuts+kz],flag[kz],itmed,mod->GetName()));
 891             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kncuts+kz],Float_t(flag[kz]));
 892           }
 893         }
 894       } else {
 895         AliWarning(Form("Invalid medium code %d",itmed));
 896         continue;
 897       }
 898     } else {
 899       AliDebug(1, Form("%s not present",detName));
 900       continue;
 901     }
 902   }
 903 }
 904
 905 //_______________________________________________________________________
 906 void AliMC::SetTransPar(const char *filename)
 907 {
 908   //
 909   // Sets the file name for transport parameters
 910   //
 911   fTransParName = filename;
 912 }
 913
 914 //_______________________________________________________________________
 915 void AliMC::AddHit(Int_t id, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits) const
 916 {
 917   //
 918   //  Add a hit to detector id
 919   //
 920   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 921   if(dets[id]) dynamic_cast<AliModule*>(dets[id])->AddHit(track,vol,hits);
 922 }
 923
 924 //_______________________________________________________________________
 925 void AliMC::AddDigit(Int_t id, Int_t *tracks, Int_t *digits) const
 926 {
 927   //
 928   // Add digit to detector id
 929   //
 930   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 931   if(dets[id]) dynamic_cast<AliModule*>(dets[id])->AddDigit(tracks,digits);
 932 }
 933
 934 //_______________________________________________________________________
 935 Int_t AliMC::GetCurrentTrackNumber() const {
 936   //
 937   // Returns current track
 938   //
 939   return AliRunLoader::Instance()->Stack()->GetCurrentTrackNumber();
 940 }
 941
 942 //_______________________________________________________________________
 943 void AliMC::DumpPart (Int_t i) const
 944 {
 945   //
 946   // Dumps particle i in the stack
 947   //
 948   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 949    if (runloader->Stack())
 950     runloader->Stack()->DumpPart(i);
 951 }
 952
 953 //_______________________________________________________________________
 954 void AliMC::DumpPStack () const
 955 {
 956   //
 957   // Dumps the particle stack
 958   //
 959   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 960    if (runloader->Stack())
 961     runloader->Stack()->DumpPStack();
 962 }
 963
 964 //_______________________________________________________________________
 965 Int_t AliMC::GetNtrack() const {
 966   //
 967   // Returns number of tracks in stack
 968   //
 969   Int_t ntracks = -1;
 970   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 971    if (runloader->Stack())
 972      ntracks = runloader->Stack()->GetNtrack();
 973    return ntracks;
 974 }
 975
 976 //_______________________________________________________________________
 977 Int_t AliMC::GetPrimary(Int_t track) const
 978 {
 979   //
 980   // return number of primary that has generated track
 981   //
 982   Int_t nprimary = -999;
 983   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 984   if (runloader->Stack())
 985     nprimary = runloader->Stack()->GetPrimary(track);
 986   return nprimary;
 987 }
 988
 989 //_______________________________________________________________________
 990 TParticle* AliMC::Particle(Int_t i) const
 991 {
 992   // Returns the i-th particle from the stack taking into account
 993   // the remaping done by PurifyKine
 994   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 995   if (runloader)
 996    if (runloader->Stack())
 997     return runloader->Stack()->Particle(i);
 998   return 0x0;
 999 }
1000
1001 //_______________________________________________________________________
1002 const TObjArray* AliMC::Particles() const {
1003   //
1004   // Returns pointer to Particles array
1005   //
1006   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1007   if (runloader)
1008    if (runloader->Stack())
1009     return runloader->Stack()->Particles();
1010   return 0x0;
1011 }
1012
1013 //_______________________________________________________________________
1014 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg, const Float_t *pmom,
1015                       const Float_t *vpos, const Float_t *polar, Float_t tof,
1016                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1017 {
1018 // Delegate to stack
1019 //
1020   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1021   if (runloader)
1022     if (runloader->Stack())
1023       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, pmom, vpos, polar, tof,
1024                                     mech, ntr, weight, is);
1025 }
1026
1027 //_______________________________________________________________________
1028 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg,
1029                       Double_t px, Double_t py, Double_t pz, Double_t e,
1030                       Double_t vx, Double_t vy, Double_t vz, Double_t tof,
1031                       Double_t polx, Double_t poly, Double_t polz,
1032                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1033 {
1034   // Delegate to stack
1035   //
1036   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1037   if (runloader)
1038     if (runloader->Stack())
1039       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, px, py, pz, e, vx, vy, vz, tof,
1040                                     polx, poly, polz, mech, ntr, weight, is);
1041 }
1042
1043 //_______________________________________________________________________
1044 void AliMC::SetHighWaterMark(Int_t nt) const
1045 {
1046     //
1047     // Set high water mark for last track in event
1048   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1049   if (runloader)
1050     if (runloader->Stack())
1051       runloader->Stack()->SetHighWaterMark(nt);
1052 }
1053
1054 //_______________________________________________________________________
1055 void AliMC::KeepTrack(Int_t track) const
1056 {
1057   //
1058   // Delegate to stack
1059   //
1060   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1061   if (runloader)
1062     if (runloader->Stack())
1063       runloader->Stack()->KeepTrack(track);
1064 }
1065
1066 //_______________________________________________________________________
1067 void AliMC::FlagTrack(Int_t track) const
1068 {
1069   // Delegate to stack
1070   //
1071   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1072   if (runloader)
1073     if (runloader->Stack())
1074       runloader->Stack()->FlagTrack(track);
1075 }
1076
1077 //_______________________________________________________________________
1078 void AliMC::SetCurrentTrack(Int_t track) const
1079 {
1080   //
1081   // Set current track number
1082   //
1083   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1084   if (runloader)
1085     if (runloader->Stack())
1086       runloader->Stack()->SetCurrentTrack(track);
1087 }
1088
1089 //_______________________________________________________________________
1090 AliTrackReference*  AliMC::AddTrackReference(Int_t label, Int_t id)
1091 {
1092   //
1093   // add a trackrefernce to the list
1094   Int_t primary = GetPrimary(label);
1095   Particle(primary)->SetBit(kKeepBit);
1096
1097   Int_t nref = fTmpTrackReferences.GetEntriesFast();
1098   return new(fTmpTrackReferences[nref]) AliTrackReference(label, id);
1099 }
1100
1101
1102
1103 //_______________________________________________________________________
1104 void AliMC::ResetTrackReferences()
1105 {
1106   //
1107   //  Reset all  references
1108   //
1109     fTmpTrackReferences.Clear();
1110 }
1111
1112 //_______________________________________________________________________
1113 void AliMC::RemapTrackReferencesIDs(Int_t *map)
1114 {
1115   //
1116   // Remapping track reference
1117   // Called at finish primary
1118   //
1119
1120   Int_t nEntries = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1121   for (Int_t i=0; i < nEntries; i++){
1122       AliTrackReference * ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>(fTmpTrackReferences.UncheckedAt(i));
1123       if (ref) {
1124           Int_t newID = map[ref->GetTrack()];
1125           if (newID>=0) ref->SetTrack(newID);
1126           else {
1127               ref->SetBit(kNotDeleted,kFALSE);
1128               fTmpTrackReferences.RemoveAt(i);
1129           }
1130       } // if ref
1131   }
1132   fTmpTrackReferences.Compress();
1133 }
1134
1135 //_______________________________________________________________________
1136 void AliMC::FixParticleDecaytime()
1137 {
1138     //
1139     // Fix the particle decay time according to rmin and rmax for decays
1140     //
1141
1142     TLorentzVector p;
1143     gMC->TrackMomentum(p);
1144     Double_t tmin, tmax;
1145     Double_t b;
1146
1147     // Transverse velocity
1148     Double_t vt    = p.Pt() / p.E();
1149
1150     if ((b = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->SolenoidField()) > 0.) {     // [kG]
1151
1152         // Radius of helix
1153
1154         Double_t rho   = p.Pt() / 0.0003 / b; // [cm]
1155
1156         // Revolution frequency
1157
1158         Double_t omega = vt / rho;
1159
1160         // Maximum and minimum decay time
1161         //
1162         // Check for curlers first
1163         const Double_t kOvRhoSqr2 = 1./(rho*TMath::Sqrt(2.));
1164         if (fRDecayMax * kOvRhoSqr2 > 1.) return;
1165
1166         //
1167
1168         tmax  = TMath::ACos((1.-fRDecayMax*kOvRhoSqr2)*(1.+fRDecayMax*kOvRhoSqr2)) / omega;   // [ct]
1169         tmin  = TMath::ACos((1.-fRDecayMin*kOvRhoSqr2)*(1.+fRDecayMin*kOvRhoSqr2)) / omega;   // [ct]
1170     } else {
1171         tmax =  fRDecayMax / vt;                                                      // [ct]
1172         tmin =  fRDecayMin / vt;                                                      // [ct]
1173     }
1174
1175     //
1176     // Dial t using the two limits
1177     Double_t t = tmin + (tmax - tmin) * gRandom->Rndm();                              // [ct]
1178     //
1179     //
1180     // Force decay time in transport code
1181     //
1182     gMC->ForceDecayTime(t / 2.99792458e10);
1183 }
1184
1185 void AliMC::MakeTmpTrackRefsTree()
1186 {
1187     // Make the temporary track reference tree
1188     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
1189     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "Track References");
1190     TClonesArray* pRef = &fTmpTrackReferences;
1191     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", "TClonesArray", &pRef, 4000);
1192 }
1193
1194 //_______________________________________________________________________
1195 void AliMC::ReorderAndExpandTreeTR()
1196 {
1197 //
1198 //  Reorder and expand the temporary track reference tree in order to match the kinematics tree
1199 //
1200
1201     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
1202 //
1203 //  TreeTR
1204     AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTrackRefsContainer()");
1205     rl->MakeTrackRefsContainer();
1206     TTree * treeTR = rl->TreeTR();
1207     if (treeTR){
1208         // make branch for central track references
1209         TBranch *branch;
1210         TClonesArray* pRef = &fTrackReferences;
1211         branch = treeTR->Branch("TrackReferences", &pRef);
1212         branch->SetAddress(&pRef);
1213     }
1214
1215     AliStack* stack  = rl->Stack();
1216     Int_t np = stack->GetNprimary();
1217     Int_t nt = fTmpTreeTR->GetEntries();
1218     //
1219     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
1220     Int_t ifills = 0;
1221     Int_t it = 0;
1222     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
1223         TParticle *part = stack->Particle(ip);
1224         //printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(), part->GetLastDaughter());
1225
1226         // Skip primaries that have not been transported
1227         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
1228         Int_t dau2  = -1;
1229         if (!part->TestBit(kTransportBit)) continue;
1230         //
1231         fTmpTreeTR->GetEntry(it++);
1232         Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1233         // Determine range of secondaries produced by this primary
1234         if (dau1 > -1) {
1235             Int_t inext = ip - 1;
1236             while (dau2 < 0) {
1237                 if (inext >= 0) {
1238                     part = stack->Particle(inext);
1239                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
1240                     if (!(part->TestBit(kTransportBit)) || dau2 == -1 || dau2 < np) {
1241 //                  if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
1242                         dau2 = -1;
1243                     } else {
1244                         dau2--;
1245                     }
1246                 } else {
1247                     dau2 = stack->GetNtrack() - 1;
1248                 }
1249                 inext--;
1250             } // find upper bound
1251         }  // dau2 < 0
1252 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
1253         //
1254         // Loop over reference hits and find secondary label
1255         for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
1256             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1257                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) fTmpTrackReferences.At(ih);
1258                 Int_t label = tr->Label();
1259                 // Skip primaries
1260                 if (label == ip) continue;
1261                 if (label > dau2 || label < dau1)
1262                     AliWarning(Form("Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d \n", label, dau1, dau2));
1263                 if (label == id) {
1264                     // secondary found
1265                     Int_t nref =  fTrackReferences.GetEntriesFast();
1266                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1267                 }
1268             } // hits
1269             treeTR->Fill();
1270             fTrackReferences.Clear();
1271             ifills++;
1272         } // daughters
1273     } // tracks
1274     //
1275     // Now loop again and write the primaries
1276     it = nt - 1;
1277     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
1278         TParticle* part = stack->Particle(ip);
1279 //      if ((part->GetFirstDaughter() == -1 && part->GetStatusCode() <= 1) || part->GetFirstDaughter() >= np)
1280         if (part->TestBit(kTransportBit))
1281         {
1282             // Skip particles that have not been transported
1283             fTmpTreeTR->GetEntry(it--);
1284             Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1285             //
1286             // Loop over reference hits and find primary labels
1287             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1288                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  fTmpTrackReferences.At(ih);
1289                 Int_t label = tr->Label();
1290                 if (label == ip) {
1291                     Int_t nref = fTrackReferences.GetEntriesFast();
1292                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1293                 }
1294             }
1295         }
1296         treeTR->Fill();
1297         fTrackReferences.Clear();
1298         ifills++;
1299     } // tracks
1300     // Check
1301     if (ifills != stack->GetNtrack())
1302         AliWarning(Form("Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n", ifills, stack->GetNtrack()));
1303 //
1304 //  Clean-up
1305     delete fTmpTreeTR;
1306     fTmpFileTR->Close();
1307     delete fTmpFileTR;
1308     fTmpTrackReferences.Clear();
1309     gSystem->Exec("rm -rf TrackRefsTmp.root");
1310 }
1311