STEER/AliMCEvent.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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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 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //     Class for Kinematic Events
  20 //     Author: Andreas Morsch, CERN
  21 //-------------------------------------------------------------------------
  22 #include <TArrow.h>
  23 #include <TMarker.h>
  24 #include <TH2F.h>
  25 #include <TTree.h>
  26 #include <TFile.h>
  27 #include <TParticle.h>
  28 #include <TClonesArray.h>
  29 #include <TRefArray.h>
  30
  31 #include "AliLog.h"
  32 #include "AliMCEvent.h"
  33 #include "AliStack.h"
  34 #include "AliTrackReference.h"
  35 #include "AliHeader.h"
  36 #include "AliGenEventHeader.h"
  37
  38
  39 AliMCEvent::AliMCEvent():
  40     AliVEvent(),
  41     fStack(0),
  42     fMCParticles(new TClonesArray("AliMCParticle",1000)),
  43     fMCParticleMap(0),
  44     fHeader(0),
  45     fTRBuffer(0),
  46     fTrackReferences(new TClonesArray("AliTrackReference", 1000)),
  47     fTreeTR(0),
  48     fTmpTreeTR(0),
  49     fTmpFileTR(0),
  50     fNprimaries(-1),
  51     fNparticles(-1)
  52 {
  53     // Default constructor
  54 }
  55
  56 AliMCEvent::AliMCEvent(const AliMCEvent& mcEvnt) :
  57     AliVEvent(mcEvnt),
  58     fStack(0),
  59     fMCParticles(0),
  60     fMCParticleMap(0),
  61     fHeader(0),
  62     fTRBuffer(0),
  63     fTrackReferences(0),
  64     fTreeTR(0),
  65     fTmpTreeTR(0),
  66     fTmpFileTR(0),
  67     fNprimaries(-1),
  68     fNparticles(-1)
  69 {
  70 // Copy constructor
  71 }
  72
  73
  74 AliMCEvent& AliMCEvent::operator=(const AliMCEvent& mcEvnt)
  75 {
  76     // assignment operator
  77     if (this!=&mcEvnt) {
  78         AliVEvent::operator=(mcEvnt);
  79     }
  80
  81     return *this;
  82 }
  83
  84 void AliMCEvent::ConnectTreeE (TTree* tree)
  85 {
  86     // Connect the event header tree
  87     tree->SetBranchAddress("Header", &fHeader);
  88 }
  89
  90 void AliMCEvent::ConnectTreeK (TTree* tree)
  91 {
  92     // Connect the kinematics tree to the stack
  93     fStack = fHeader->Stack();
  94     fStack->ConnectTree(tree);
  95     //
  96     // Load the event
  97     fStack->GetEvent();
  98     fNparticles = fStack->GetNtrack();
  99     fNprimaries = fStack->GetNprimary();
 100     Int_t iev  = fHeader->GetEvent();
 101     Int_t ievr = fHeader->GetEventNrInRun();
 102
 103     AliInfo(Form("AliMCEvent# %5d %5d: Number of particles: %5d (all) %5d (primaries)\n",
 104                  iev, ievr, fNparticles, fNprimaries));
 105
 106     // This is a cache for the TParticles converted to MCParticles on user request
 107     if (fMCParticleMap) {
 108         fMCParticleMap->Clear();
 109         if (fNparticles>0) fMCParticleMap->Expand(fNparticles);}
 110     else
 111         fMCParticleMap = new TRefArray(fNparticles);
 112
 113 }
 114
 115 void AliMCEvent::ConnectTreeTR (TTree* tree)
 116 {
 117     // Connect the track reference tree
 118     fTreeTR = tree;
 119
 120     if (fTreeTR->GetBranch("AliRun")) {
 121         if (fTmpFileTR) {
 122             fTmpFileTR->Close();
 123             delete fTmpFileTR;
 124         }
 125         // This is an old format with one branch per detector not in synch with TreeK
 126         ReorderAndExpandTreeTR();
 127     } else {
 128         // New format
 129         fTreeTR->SetBranchAddress("TrackReferences", &fTRBuffer);
 130     }
 131 }
 132
 133 Int_t AliMCEvent::GetParticleAndTR(Int_t i, TParticle*& particle, TClonesArray*& trefs)
 134 {
 135     // Retrieve entry i
 136     if (i < 0 || i >= fNparticles) {
 137         AliWarning(Form("AliMCEventHandler::GetEntry: Index out of range"));
 138         particle = 0;
 139         trefs    = 0;
 140         return (-1);
 141     }
 142     particle = fStack->Particle(i);
 143     if (fTreeTR) {
 144         fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 145         trefs    = fTRBuffer;
 146         return trefs->GetEntries();
 147     } else {
 148         trefs = 0;
 149         return -1;
 150     }
 151 }
 152
 153
 154 void AliMCEvent::Clean()
 155 {
 156     // Clean-up before new trees are connected
 157
 158     if (fHeader) {
 159         delete fHeader;
 160         fHeader = 0;
 161     }
 162
 163     delete fStack;
 164
 165     // Clear TR
 166     if (fTRBuffer) {
 167         fTRBuffer->Clear();
 168         delete fTRBuffer;
 169         fTRBuffer = 0;
 170     }
 171 }
 172
 173 void AliMCEvent::FinishEvent()
 174 {
 175     // Clean-up after event
 176      fStack->Reset(0);
 177      fMCParticles->Delete();
 178      fTrackReferences->Clear();
 179 }
 180
 181
 182
 183 void AliMCEvent::DrawCheck(Int_t i, Int_t search)
 184 {
 185     //
 186     // Simple event display for debugging
 187     if (!fTreeTR) {
 188         AliWarning("No Track Reference information available");
 189         return;
 190     }
 191
 192     if (i > -1 && i < fNparticles) {
 193         fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 194     } else {
 195         AliWarning("AliMCEvent::GetEntry: Index out of range");
 196     }
 197
 198     Int_t nh = fTRBuffer->GetEntries();
 199
 200
 201     if (search) {
 202         while(nh <= search && i < fNparticles - 1) {
 203             i++;
 204             fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 205             nh =  fTRBuffer->GetEntries();
 206         }
 207         printf("Found Hits at %5d\n", i);
 208     }
 209     TParticle* particle = fStack->Particle(i);
 210
 211     TH2F*    h = new TH2F("", "", 100, -500, 500, 100, -500, 500);
 212     Float_t x0 = particle->Vx();
 213     Float_t y0 = particle->Vy();
 214
 215     Float_t x1 = particle->Vx() + particle->Px() * 50.;
 216     Float_t y1 = particle->Vy() + particle->Py() * 50.;
 217
 218     TArrow*  a = new TArrow(x0, y0, x1, y1, 0.01);
 219     h->Draw();
 220     a->SetLineColor(2);
 221
 222     a->Draw();
 223
 224     for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 225         AliTrackReference* ref = (AliTrackReference*) fTRBuffer->At(ih);
 226         TMarker* m = new TMarker(ref->X(), ref->Y(), 20);
 227         m->Draw();
 228         m->SetMarkerSize(0.4);
 229
 230     }
 231 }
 232
 233
 234 void AliMCEvent::ReorderAndExpandTreeTR()
 235 {
 236 //
 237 //  Reorder and expand the track reference tree in order to match the kinematics tree.
 238 //  Copy the information from different branches into one
 239 //
 240 //  TreeTR
 241
 242     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
 243     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "TrackReferences");
 244     if (!fTRBuffer)  fTRBuffer = new TClonesArray("AliTrackReference", 100);
 245     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", "TClonesArray", &fTRBuffer, 32000, 0);
 246
 247
 248 //
 249 //  Activate the used branches only. Otherwisw we get a bad memory leak.
 250     fTreeTR->SetBranchStatus("*",        0);
 251     fTreeTR->SetBranchStatus("AliRun.*", 1);
 252     fTreeTR->SetBranchStatus("ITS.*",    1);
 253     fTreeTR->SetBranchStatus("TPC.*",    1);
 254     fTreeTR->SetBranchStatus("TRD.*",    1);
 255     fTreeTR->SetBranchStatus("TOF.*",    1);
 256     fTreeTR->SetBranchStatus("FRAME.*",  1);
 257     fTreeTR->SetBranchStatus("MUON.*",   1);
 258 //
 259 //  Connect the active branches
 260     TClonesArray* trefs[7];
 261     for (Int_t i = 0; i < 7; i++) trefs[i] = 0;
 262     if (fTreeTR){
 263         // make branch for central track references
 264         if (fTreeTR->GetBranch("AliRun")) fTreeTR->SetBranchAddress("AliRun", &trefs[0]);
 265         if (fTreeTR->GetBranch("ITS"))    fTreeTR->SetBranchAddress("ITS",    &trefs[1]);
 266         if (fTreeTR->GetBranch("TPC"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TPC",    &trefs[2]);
 267         if (fTreeTR->GetBranch("TRD"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TRD",    &trefs[3]);
 268         if (fTreeTR->GetBranch("TOF"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TOF",    &trefs[4]);
 269         if (fTreeTR->GetBranch("FRAME"))  fTreeTR->SetBranchAddress("FRAME",  &trefs[5]);
 270         if (fTreeTR->GetBranch("MUON"))   fTreeTR->SetBranchAddress("MUON",   &trefs[6]);
 271     }
 272
 273     Int_t np = fStack->GetNprimary();
 274     Int_t nt = fTreeTR->GetEntries();
 275
 276     //
 277     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
 278     Int_t ifills = 0;
 279     Int_t it     = 0;
 280     Int_t itlast = 0;
 281     TParticle* part;
 282
 283     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
 284         part = fStack->Particle(ip);
 285 //      printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d %5d \n",
 286 //             ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(),
 287 //             part->GetLastDaughter(), part->TestBit(kTransportBit));
 288
 289         // Determine range of secondaries produced by this primary during transport
 290         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
 291         if (dau1 < np) continue;  // This particle has no secondaries produced during transport
 292         Int_t dau2  = -1;
 293         if (dau1 > -1) {
 294             Int_t inext = ip - 1;
 295             while (dau2 < 0) {
 296                 if (inext >= 0) {
 297                     part = fStack->Particle(inext);
 298                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
 299                     if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
 300                         dau2 = -1;
 301                     } else {
 302                         dau2--;
 303                     }
 304                 } else {
 305                     dau2 = fStack->GetNtrack() - 1;
 306                 }
 307                 inext--;
 308             } // find upper bound
 309         }  // dau2 < 0
 310
 311
 312 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
 313 //
 314 // Loop over reference hits and find secondary label
 315 // First the tricky part: find the entry in treeTR than contains the hits or
 316 // make sure that no hits exist.
 317 //
 318         Bool_t hasHits   = kFALSE;
 319         Bool_t isOutside = kFALSE;
 320
 321         it = itlast;
 322         while (!hasHits && !isOutside && it < nt) {
 323             fTreeTR->GetEntry(it++);
 324             for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 325                 if (!trefs[ib]) continue;
 326                 Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 327                 for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 328                     AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) trefs[ib]->At(ih);
 329                     Int_t label = tr->Label();
 330                     if (label >= dau1 && label <= dau2) {
 331                         hasHits = kTRUE;
 332                         itlast = it - 1;
 333                         break;
 334                     }
 335                     if (label > dau2 || label < ip) {
 336                         isOutside = kTRUE;
 337                         itlast = it - 1;
 338                         break;
 339                     }
 340                 } // hits
 341                 if (hasHits || isOutside) break;
 342             } // branches
 343         } // entries
 344
 345         if (!hasHits) {
 346             // Write empty entries
 347             for (Int_t id = dau1; (id <= dau2); id++) {
 348                 fTmpTreeTR->Fill();
 349                 ifills++;
 350             }
 351         } else {
 352             // Collect all hits
 353             fTreeTR->GetEntry(itlast);
 354             for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
 355                 for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 356                     if (!trefs[ib]) continue;
 357                     Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 358                     for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 359                         AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) trefs[ib]->At(ih);
 360                         Int_t label = tr->Label();
 361                         // Skip primaries
 362                         if (label == ip) continue;
 363                         if (label > dau2 || label < dau1)
 364                             printf("AliMCEventHandler::Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d %5d \n",
 365                                    itlast, label, dau1, dau2);
 366                         if (label == id) {
 367                             // secondary found
 368                             tr->SetDetectorId(ib-1);
 369                             Int_t nref =  fTRBuffer->GetEntriesFast();
 370                             TClonesArray &lref = *fTRBuffer;
 371                             new(lref[nref]) AliTrackReference(*tr);
 372                         }
 373                     } // hits
 374                 } // branches
 375                 fTmpTreeTR->Fill();
 376                 fTRBuffer->Clear();
 377                 ifills++;
 378             } // daughters
 379         } // has hits
 380     } // tracks
 381
 382     //
 383     // Now loop again and write the primaries
 384     //
 385     it = nt - 1;
 386     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
 387         Int_t labmax = -1;
 388         while (labmax < ip && it > -1) {
 389             fTreeTR->GetEntry(it--);
 390             for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 391                 if (!trefs[ib]) continue;
 392                 Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 393                 //
 394                 // Loop over reference hits and find primary labels
 395                 for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 396                     AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  trefs[ib]->At(ih);
 397                     Int_t label = tr->Label();
 398                     if (label < np && label > labmax) {
 399                         labmax = label;
 400                     }
 401
 402                     if (label == ip) {
 403                         tr->SetDetectorId(ib-1);
 404                         Int_t nref = fTRBuffer->GetEntriesFast();
 405                         TClonesArray &lref = *fTRBuffer;
 406                         new(lref[nref]) AliTrackReference(*tr);
 407                     }
 408                 } // hits
 409             } // branches
 410         } // entries
 411         it++;
 412         fTmpTreeTR->Fill();
 413         fTRBuffer->Clear();
 414         ifills++;
 415     } // tracks
 416     // Check
 417
 418
 419     // Clean-up
 420     delete fTreeTR; fTreeTR = 0;
 421
 422     for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 423         if (trefs[ib]) {
 424             trefs[ib]->Clear();
 425             delete trefs[ib];
 426             trefs[ib] = 0;
 427         }
 428     }
 429
 430     if (ifills != fStack->GetNtrack())
 431         printf("AliMCEvent:Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n",
 432                ifills, fStack->GetNtrack());
 433
 434     fTmpTreeTR->Write();
 435     fTreeTR = fTmpTreeTR;
 436 }
 437
 438 AliMCParticle* AliMCEvent::GetTrack(Int_t i) const
 439 {
 440     // Get MC Particle i
 441     AliMCParticle *mcParticle = 0;
 442     TParticle     *particle   = 0;
 443     TClonesArray  *trefs      = 0;
 444     Int_t          ntref      = 0;
 445     TRefArray     *rarray     = 0;
 446
 447     // Out of range check
 448     if (i < 0 || i >= fNparticles) {
 449         AliWarning(Form("AliMCEvent::GetEntry: Index out of range"));
 450         mcParticle = 0;
 451         return (mcParticle);
 452     }
 453
 454
 455
 456     //
 457     // First check of the MC Particle has been already cached
 458     if(!fMCParticleMap->At(i)) {
 459         // Get particle from the stack
 460         particle   = fStack->Particle(i);
 461         // Get track references from Tree TR
 462         if (fTreeTR) {
 463             fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 464             trefs     = fTRBuffer;
 465             ntref     = trefs->GetEntriesFast();
 466             rarray    = new TRefArray(ntref);
 467             Int_t nen = fTrackReferences->GetEntriesFast();
 468             for (Int_t j = 0; j < ntref; j++) {
 469                 // Save the track references in a TClonesArray
 470                 AliTrackReference* ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>((*fTRBuffer)[j]);
 471                 // Save the pointer in a TRefArray
 472                 new ((*fTrackReferences)[nen]) AliTrackReference(*ref);
 473                 rarray->AddAt((*fTrackReferences)[nen], j);
 474                 nen++;
 475             } // loop over track references for entry i
 476         } // if TreeTR available
 477
 478         Int_t nentries = fMCParticles->GetEntriesFast();
 479         new ((*fMCParticles)[nentries]) AliMCParticle(particle, rarray);
 480         mcParticle = dynamic_cast<AliMCParticle*>((*fMCParticles)[nentries]);
 481         fMCParticleMap->AddAt(mcParticle, i);
 482     } else {
 483         mcParticle = dynamic_cast<AliMCParticle*>(fMCParticleMap->At(i));
 484     }
 485     delete rarray;
 486     return mcParticle;
 487 }
 488
 489  AliGenEventHeader* AliMCEvent::GenEventHeader() {return (fHeader->GenEventHeader());}
 490
 491 ClassImp(AliMCEvent)