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