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 1.5  2001/07/20 14:32:44  kowal2
  19 Processing of many events possible now
  20
  21 Revision 1.4  2001/04/17 08:06:27  hristov
  22 Possibility to define the magnetic field in the reconstruction (Yu.Belikov)
  23
  24 Revision 1.3  2000/10/05 16:14:01  kowal2
  25 Forward declarations.
  26
  27 Revision 1.2  2000/06/30 12:07:50  kowal2
  28 Updated from the TPC-PreRelease branch
  29
  30 Revision 1.1.2.1  2000/06/25 08:53:55  kowal2
  31 Splitted from AliTPCtracking
  32
  33 */
  34
  35 //-------------------------------------------------------
  36 //          Implementation of the TPC clusterer
  37 //
  38 //   Origin: Jouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  39 //-------------------------------------------------------
  40
  41 #include "AliTPCclusterer.h"
  42 #include "AliTPCcluster.h"
  43 #include <TObjArray.h>
  44 #include <TFile.h>
  45 #include "AliTPCClustersArray.h"
  46 #include "AliTPCClustersRow.h"
  47 #include "AliDigits.h"
  48 #include "AliSimDigits.h"
  49 #include "AliTPCParam.h"
  50 #include <iostream.h>
  51 #include <TTree.h>
  52
  53 void AliTPCclusterer::FindPeaks(Int_t k,Int_t max,
  54 AliBin *b,Int_t *idx,UInt_t *msk,Int_t& n) {
  55   //find local maxima
  56   if (n<31)
  57   if (IsMaximum(k,max,b)) {
  58     idx[n]=k; msk[n]=(2<<n);
  59     n++;
  60   }
  61   b[k].SetMask(0);
  62   if (b[k-max].GetMask()&1) FindPeaks(k-max,max,b,idx,msk,n);
  63   if (b[k-1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k-1  ,max,b,idx,msk,n);
  64   if (b[k+max].GetMask()&1) FindPeaks(k+max,max,b,idx,msk,n);
  65   if (b[k+1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k+1  ,max,b,idx,msk,n);
  66 }
  67
  68 void AliTPCclusterer::MarkPeak(Int_t k, Int_t max, AliBin *bins, UInt_t m) {
  69   //mark this peak
  70   UShort_t q=bins[k].GetQ();
  71
  72   bins[k].SetMask(bins[k].GetMask()|m);
  73
  74   if (bins[k-max].GetQ() <= q)
  75      if ((bins[k-max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-max,max,bins,m);
  76   if (bins[k-1  ].GetQ() <= q)
  77      if ((bins[k-1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-1  ,max,bins,m);
  78   if (bins[k+max].GetQ() <= q)
  79      if ((bins[k+max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+max,max,bins,m);
  80   if (bins[k+1  ].GetQ() <= q)
  81      if ((bins[k+1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+1  ,max,bins,m);
  82 }
  83
  84 void AliTPCclusterer::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,AliBin *bins,UInt_t m,
  85 AliTPCcluster &c) {
  86   //make cluster using digits of this peak
  87   Float_t q=(Float_t)bins[k].GetQ();
  88   Int_t i=k/max, j=k-i*max;
  89
  90   c.SetQ(c.GetQ()+q);
  91   c.SetY(c.GetY()+i*q);
  92   c.SetZ(c.GetZ()+j*q);
  93   c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()+i*i*q);
  94   c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()+j*j*q);
  95
  96   bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
  97
  98   if (bins[k-max].GetMask() == m) MakeCluster(k-max,max,bins,m,c);
  99   if (bins[k-1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k-1  ,max,bins,m,c);
 100   if (bins[k+max].GetMask() == m) MakeCluster(k+max,max,bins,m,c);
 101   if (bins[k+1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k+1  ,max,bins,m,c);
 102 }
 103
 104 //_____________________________________________________________________________
 105 void AliTPCclusterer::Digits2Clusters(const AliTPCParam *par, TFile *of, Int_t eventn)
 106 {
 107   //-----------------------------------------------------------------
 108   // This is a simple cluster finder.
 109   //-----------------------------------------------------------------
 110   TDirectory *savedir=gDirectory;
 111
 112   if (!of->IsOpen()) {
 113      cerr<<"AliTPC::Digits2Clusters(): output file not open !\n";
 114      return;
 115   }
 116
 117   const Int_t kMAXZ=par->GetMaxTBin()+2;
 118
 119   char  dname[100];
 120   char   cname[100];
 121   if (eventn==-1) {
 122
 123     // for backward compatibility
 124
 125     sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60");
 126     sprintf(cname,"TreeC_TPC");
 127   }
 128   else {
 129     sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_%d",eventn);
 130     sprintf(cname,"TreeC_TPC_%d",eventn);
 131   }
 132   TTree *t = (TTree *)gDirectory->Get(dname);
 133
 134   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 135   t->GetBranch("Segment")->SetAddress(&dummy);
 136   Stat_t nentries = t->GetEntries();
 137
 138   of->cd();
 139
 140   ((AliTPCParam*)par)->Write(par->GetTitle());
 141   AliTPCClustersArray carray;
 142   carray.Setup(par);
 143   carray.SetClusterType("AliTPCcluster");
 144   carray.MakeTree();
 145
 146
 147
 148   Int_t nclusters=0;
 149
 150   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
 151     t->GetEvent(n);
 152     Int_t sec, row;
 153     if (!par->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),sec,row)) {
 154        cerr<<"AliTPC warning: invalid segment ID ! "<<digarr.GetID()<<endl;
 155        continue;
 156     }
 157
 158     AliTPCClustersRow *clrow=carray.CreateRow(sec,row);
 159
 160     Float_t rx=par->GetPadRowRadii(sec,row);
 161
 162     Int_t npads, sign;
 163     {
 164        const Int_t kNIS=par->GetNInnerSector(), kNOS=par->GetNOuterSector();
 165        if (sec < kNIS) {
 166           npads = par->GetNPadsLow(row);
 167           sign = (sec < kNIS/2) ? 1 : -1;
 168        } else {
 169           npads = par->GetNPadsUp(row);
 170           sign = ((sec-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 171        }
 172     }
 173
 174     const Int_t kMAXBIN=kMAXZ*(npads+2);
 175     AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 176     for (Int_t ii=0;ii<kMAXBIN;ii++) {
 177        bins[ii].SetQ(0); bins[ii].SetMask(0xFFFFFFFE);
 178     }
 179
 180     digarr.First();
 181     do {
 182        Short_t dig=digarr.CurrentDigit();
 183        if (dig<=par->GetZeroSup()) continue;
 184        Int_t j=digarr.CurrentRow()+1, i=digarr.CurrentColumn()+1;
 185        bins[i*kMAXZ+j].SetQ(dig);
 186        bins[i*kMAXZ+j].SetMask(1);
 187     } while (digarr.Next());
 188
 189     Int_t ncl=0;
 190     for (Int_t i=0; i<kMAXBIN; i++) {
 191       if ((bins[i].GetMask()&1) == 0) continue;
 192       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 193       FindPeaks(i, kMAXZ, bins, idx, msk, npeaks);
 194
 195       if (npeaks>30) continue;
 196
 197       Int_t k,l;
 198       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 199         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 200         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 201            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 202            Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 203            Int_t li=idx[l]/kMAXZ, lj=idx[l] - li*kMAXZ;
 204            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 205            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 206            if (di>1 || dj>1) continue;
 207            if (bins[idx[k]].GetQ() > bins[idx[l]].GetQ()) {
 208               msk[l]=msk[k];
 209               idx[l]*=-1;
 210            } else {
 211               msk[k]=msk[l];
 212               idx[k]*=-1;
 213               break;
 214            }
 215         }
 216       }
 217
 218       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 219         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), kMAXZ, bins, msk[k]);
 220       }
 221
 222       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 223          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 224          AliTPCcluster c;
 225          MakeCluster(idx[k], kMAXZ, bins, msk[k], c);
 226          if (c.GetQ() < 5) continue; //noise cluster
 227          c.SetY(c.GetY()/c.GetQ());
 228          c.SetZ(c.GetZ()/c.GetQ());
 229
 230          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
 231          Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
 232          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
 233          if (s2 != 0.) {
 234            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
 235            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
 236          }
 237
 238          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
 239          w=par->GetZWidth();
 240          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
 241          if (s2 != 0.) {
 242            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
 243            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
 244          }
 245
 246          c.SetY((c.GetY() - 0.5 - 0.5*npads)*par->GetPadPitchWidth(sec));
 247          c.SetZ(par->GetZWidth()*(c.GetZ()-1));
 248          c.SetZ(c.GetZ() - 3.*par->GetZSigma()); // PASA delay
 249          c.SetZ(sign*(par->GetZLength() - c.GetZ()));
 250
 251          if (rx<230./250.*TMath::Abs(c.GetZ())) continue;
 252
 253          Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 254          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,0),0);
 255          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,1),1);
 256          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,2),2);
 257
 258          c.SetQ(bins[idx[k]].GetQ());
 259
 260          if (ki==1 || ki==npads || kj==1 || kj==kMAXZ-2) {
 261            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*25.);
 262            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*4.);
 263          }
 264          clrow->InsertCluster(&c); ncl++;
 265       }
 266     }
 267     carray.StoreRow(sec,row);
 268     carray.ClearRow(sec,row);
 269
 270     //cerr<<"sector, row, compressed digits, clusters: "
 271     //<<sec<<' '<<row<<' '<<digarr.GetSize()<<' '<<ncl<<"                  \r";
 272
 273     nclusters+=ncl;
 274
 275     delete[] bins;
 276   }
 277
 278   cerr<<"Number of found clusters : "<<nclusters<<"                        \n";
 279
 280   carray.GetTree()->SetName(cname);
 281   carray.GetTree()->Write();
 282   savedir->cd();
 283 }
 284