TPC/AliTPCclusterer.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.8  2002/03/29 06:57:45  kowal2
  19 Restored backward compatibility to use the hits from Dec. 2000 production.
  20
  21 Revision 1.7  2001/10/21 19:04:55  hristov
  22 Several patches were done to adapt the barel reconstruction to the multi-event case. Some memory leaks were corrected. (Yu.Belikov)
  23
  24 Revision 1.6  2001/08/30 09:28:48  hristov
  25 TTree names are explicitly set via SetName(name) and then Write() is called
  26
  27 Revision 1.5  2001/07/20 14:32:44  kowal2
  28 Processing of many events possible now
  29
  30 Revision 1.4  2001/04/17 08:06:27  hristov
  31 Possibility to define the magnetic field in the reconstruction (Yu.Belikov)
  32
  33 Revision 1.3  2000/10/05 16:14:01  kowal2
  34 Forward declarations.
  35
  36 Revision 1.2  2000/06/30 12:07:50  kowal2
  37 Updated from the TPC-PreRelease branch
  38
  39 Revision 1.1.2.1  2000/06/25 08:53:55  kowal2
  40 Splitted from AliTPCtracking
  41
  42 */
  43
  44 //-------------------------------------------------------
  45 //          Implementation of the TPC clusterer
  46 //
  47 //   Origin: Jouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  48 //-------------------------------------------------------
  49
  50 #include "AliTPCclusterer.h"
  51 #include "AliTPCcluster.h"
  52 #include <TObjArray.h>
  53 #include <TFile.h>
  54 #include "AliTPCClustersArray.h"
  55 #include "AliTPCClustersRow.h"
  56 #include "AliDigits.h"
  57 #include "AliSimDigits.h"
  58 #include "AliTPCParam.h"
  59 #include <iostream.h>
  60 #include <TTree.h>
  61
  62 void AliTPCclusterer::FindPeaks(Int_t k,Int_t max,
  63 AliBin *b,Int_t *idx,UInt_t *msk,Int_t& n) {
  64   //find local maxima
  65   if (n<31)
  66   if (IsMaximum(k,max,b)) {
  67     idx[n]=k; msk[n]=(2<<n);
  68     n++;
  69   }
  70   b[k].SetMask(0);
  71   if (b[k-max].GetMask()&1) FindPeaks(k-max,max,b,idx,msk,n);
  72   if (b[k-1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k-1  ,max,b,idx,msk,n);
  73   if (b[k+max].GetMask()&1) FindPeaks(k+max,max,b,idx,msk,n);
  74   if (b[k+1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k+1  ,max,b,idx,msk,n);
  75 }
  76
  77 void AliTPCclusterer::MarkPeak(Int_t k, Int_t max, AliBin *bins, UInt_t m) {
  78   //mark this peak
  79   UShort_t q=bins[k].GetQ();
  80
  81   bins[k].SetMask(bins[k].GetMask()|m);
  82
  83   if (bins[k-max].GetQ() <= q)
  84      if ((bins[k-max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-max,max,bins,m);
  85   if (bins[k-1  ].GetQ() <= q)
  86      if ((bins[k-1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-1  ,max,bins,m);
  87   if (bins[k+max].GetQ() <= q)
  88      if ((bins[k+max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+max,max,bins,m);
  89   if (bins[k+1  ].GetQ() <= q)
  90      if ((bins[k+1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+1  ,max,bins,m);
  91 }
  92
  93 void AliTPCclusterer::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,AliBin *bins,UInt_t m,
  94 AliTPCcluster &c) {
  95   //make cluster using digits of this peak
  96   Float_t q=(Float_t)bins[k].GetQ();
  97   Int_t i=k/max, j=k-i*max;
  98
  99   c.SetQ(c.GetQ()+q);
 100   c.SetY(c.GetY()+i*q);
 101   c.SetZ(c.GetZ()+j*q);
 102   c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()+i*i*q);
 103   c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()+j*j*q);
 104
 105   bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 106
 107   if (bins[k-max].GetMask() == m) MakeCluster(k-max,max,bins,m,c);
 108   if (bins[k-1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k-1  ,max,bins,m,c);
 109   if (bins[k+max].GetMask() == m) MakeCluster(k+max,max,bins,m,c);
 110   if (bins[k+1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k+1  ,max,bins,m,c);
 111 }
 112
 113 //_____________________________________________________________________________
 114 void AliTPCclusterer::Digits2Clusters(const AliTPCParam *par, TFile *of, Int_t eventn)
 115 {
 116   //-----------------------------------------------------------------
 117   // This is a simple cluster finder.
 118   //-----------------------------------------------------------------
 119   TDirectory *savedir=gDirectory;
 120
 121   if (!of->IsOpen()) {
 122      cerr<<"AliTPC::Digits2Clusters(): output file not open !\n";
 123      return;
 124   }
 125
 126   const Int_t kMAXZ=par->GetMaxTBin()+2;
 127
 128   char  dname[100];
 129   char   cname[100];
 130   if (eventn==-1) {
 131
 132     // for backward compatibility
 133
 134     sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_150x60");
 135     sprintf(cname,"TreeC_TPC");
 136   }
 137   else {
 138     sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_150x60_%d",eventn);
 139     sprintf(cname,"TreeC_TPC_%d",eventn);
 140   }
 141   TTree *t = (TTree *)gDirectory->Get(dname);
 142
 143   if (!t) {
 144     cerr<<"Input tree with "<<dname<<" not found"<<endl;
 145     return;
 146   }
 147
 148   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 149   t->GetBranch("Segment")->SetAddress(&dummy);
 150   Stat_t nentries = t->GetEntries();
 151
 152   of->cd();
 153
 154   ((AliTPCParam*)par)->Write(par->GetTitle());
 155   AliTPCClustersArray carray;
 156   carray.Setup(par);
 157   carray.SetClusterType("AliTPCcluster");
 158   carray.MakeTree();
 159
 160
 161
 162   Int_t nclusters=0;
 163
 164   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
 165     t->GetEvent(n);
 166     Int_t sec, row;
 167     if (!par->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),sec,row)) {
 168        cerr<<"AliTPC warning: invalid segment ID ! "<<digarr.GetID()<<endl;
 169        continue;
 170     }
 171
 172     AliTPCClustersRow *clrow=carray.CreateRow(sec,row);
 173
 174     Float_t rx=par->GetPadRowRadii(sec,row);
 175
 176     Int_t npads, sign;
 177     {
 178        const Int_t kNIS=par->GetNInnerSector(), kNOS=par->GetNOuterSector();
 179        if (sec < kNIS) {
 180           npads = par->GetNPadsLow(row);
 181           sign = (sec < kNIS/2) ? 1 : -1;
 182        } else {
 183           npads = par->GetNPadsUp(row);
 184           sign = ((sec-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 185        }
 186     }
 187
 188     const Int_t kMAXBIN=kMAXZ*(npads+2);
 189     AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 190     for (Int_t ii=0;ii<kMAXBIN;ii++) {
 191        bins[ii].SetQ(0); bins[ii].SetMask(0xFFFFFFFE);
 192     }
 193
 194     digarr.First();
 195     do {
 196        Short_t dig=digarr.CurrentDigit();
 197        if (dig<=par->GetZeroSup()) continue;
 198        Int_t j=digarr.CurrentRow()+1, i=digarr.CurrentColumn()+1;
 199        bins[i*kMAXZ+j].SetQ(dig);
 200        bins[i*kMAXZ+j].SetMask(1);
 201     } while (digarr.Next());
 202
 203     Int_t ncl=0;
 204     for (Int_t i=0; i<kMAXBIN; i++) {
 205       if ((bins[i].GetMask()&1) == 0) continue;
 206       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 207       FindPeaks(i, kMAXZ, bins, idx, msk, npeaks);
 208
 209       if (npeaks>30) continue;
 210
 211       Int_t k,l;
 212       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 213         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 214         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 215            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 216            Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 217            Int_t li=idx[l]/kMAXZ, lj=idx[l] - li*kMAXZ;
 218            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 219            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 220            if (di>1 || dj>1) continue;
 221            if (bins[idx[k]].GetQ() > bins[idx[l]].GetQ()) {
 222               msk[l]=msk[k];
 223               idx[l]*=-1;
 224            } else {
 225               msk[k]=msk[l];
 226               idx[k]*=-1;
 227               break;
 228            }
 229         }
 230       }
 231
 232       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 233         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), kMAXZ, bins, msk[k]);
 234       }
 235
 236       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 237          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 238          AliTPCcluster c;
 239          MakeCluster(idx[k], kMAXZ, bins, msk[k], c);
 240          if (c.GetQ() < 5) continue; //noise cluster
 241          c.SetY(c.GetY()/c.GetQ());
 242          c.SetZ(c.GetZ()/c.GetQ());
 243
 244          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
 245          Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
 246          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
 247          if (s2 != 0.) {
 248            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
 249            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
 250          }
 251
 252          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
 253          w=par->GetZWidth();
 254          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
 255          if (s2 != 0.) {
 256            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
 257            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
 258          }
 259
 260          c.SetY((c.GetY() - 0.5 - 0.5*npads)*par->GetPadPitchWidth(sec));
 261          c.SetZ(par->GetZWidth()*(c.GetZ()-1));
 262          c.SetZ(c.GetZ() - 3.*par->GetZSigma()); // PASA delay
 263          c.SetZ(sign*(par->GetZLength() - c.GetZ()));
 264
 265          if (rx<230./250.*TMath::Abs(c.GetZ())) continue;
 266
 267          Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 268          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,0),0);
 269          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,1),1);
 270          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,2),2);
 271
 272          c.SetQ(bins[idx[k]].GetQ());
 273
 274          if (ki==1 || ki==npads || kj==1 || kj==kMAXZ-2) {
 275            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*25.);
 276            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*4.);
 277          }
 278          clrow->InsertCluster(&c); ncl++;
 279       }
 280     }
 281     carray.StoreRow(sec,row);
 282     carray.ClearRow(sec,row);
 283
 284     //cerr<<"sector, row, compressed digits, clusters: "
 285     //<<sec<<' '<<row<<' '<<digarr.GetSize()<<' '<<ncl<<"                  \r";
 286
 287     nclusters+=ncl;
 288
 289     delete[] bins;
 290   }
 291
 292   cerr<<"Number of found clusters : "<<nclusters<<"                        \n";
 293
 294   carray.GetTree()->SetName(cname);
 295   carray.GetTree()->Write();
 296   savedir->cd();
 297
 298   delete t;  //Thanks to Mariana Bondila
 299 }
 300