TRD/AliTRDReconstructor.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 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 // Class for TRD reconstruction                                              //
  21 //                                                                           //
  22 // For the special options which can be used during reconstruction and their //
  23 //  default values pls. see function SetOption().                            //
  24 //                                                                           //
  25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27 #include <TObjString.h>
  28 #include <TObjArray.h>
  29 #include <TTreeStream.h>
  30 #include <TDirectory.h>
  31 #include <TRef.h>
  32
  33 #include "AliRawReader.h"
  34 #include "AliLog.h"
  35
  36 #include "AliTRDReconstructor.h"
  37 #include "AliTRDclusterizer.h"
  38 #include "AliTRDrawData.h"
  39 #include "AliTRDrawStream.h"
  40 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  41 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  42 #include "AliESDEvent.h"
  43 #include "AliESDTrdTrack.h"
  44 #include "AliESDTrdTracklet.h"
  45 #include "AliESDTrdTrigger.h"
  46 #include "AliTRDtrackletWord.h"
  47
  48 #define SETFLG(n,f) ((n) |= f)
  49 #define CLRFLG(n,f) ((n) &= ~f)
  50
  51 ClassImp(AliTRDReconstructor)
  52
  53 AliESDTrdTrigger AliTRDReconstructor::fgTriggerFlags;
  54 TClonesArray *AliTRDReconstructor::fgClusters = NULL;
  55 TClonesArray *AliTRDReconstructor::fgTracklets = NULL;
  56 TClonesArray *AliTRDReconstructor::fgTracks = NULL;
  57 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgSteerNames[kNsteer] = {
  58   "DigitsConversion       "
  59  ,"Write Clusters         "
  60  ,"Write Online Tracklets "
  61  ,"Stand Alone Tracking   "
  62  ,"HLT Mode              "
  63  ,"Process Online Trklts  "
  64  ,"Debug Streaming       "
  65  ,"Cl. Radial Correction  "
  66 };
  67 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgSteerFlags[kNsteer] = {
  68   "dc"// digits conversion [false]
  69  ,"cw"// write clusters [true]
  70  ,"tw"// write online tracklets [false]
  71  ,"sa"// track seeding (stand alone tracking) [true]
  72  ,"hlt"// HLT reconstruction [false]
  73  ,"tp"// also use online tracklets for reconstruction [false]
  74  ,"deb"// Write debug stream [false]
  75  ,"cc" // Cluster radial correction during reconstruction [false]
  76 };
  77 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks] = {
  78   "Clusterizer"
  79  ,"Tracker"
  80  ,"PID"
  81 };
  82 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgTaskFlags[AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks] = {
  83   "cl"
  84  ,"tr"
  85  ,"pd"
  86 };
  87 Int_t AliTRDReconstructor::fgNTimeBins = -1;
  88 const  Float_t  AliTRDReconstructor::fgkMinClustersInTrack =  0.5;  //
  89 const  Float_t  AliTRDReconstructor::fgkLabelFraction      =  0.8;  //
  90 const  Double_t AliTRDReconstructor::fgkMaxChi2            = 12.0;  //
  91 const  Double_t AliTRDReconstructor::fgkMaxSnp             =  0.95; // Maximum local sine of the azimuthal angle
  92 const  Double_t AliTRDReconstructor::fgkMaxStep            =  2.0;  // Maximal step size in propagation
  93 const Double_t  AliTRDReconstructor::fgkEpsilon            = 1.e-5;                  // Precision of radial coordinate
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 AliTRDReconstructor::AliTRDReconstructor()
  97   :AliReconstructor()
  98   ,fSteerParam(0)
  99   ,fClusterizer(NULL)
 100 {
 101   // setting default "ON" steering parameters
 102   // owner of debug streamers
 103   SETFLG(fSteerParam, kOwner);
 104   // write clusters [cw]
 105   SETFLG(fSteerParam, kWriteClusters);
 106   // track seeding (stand alone tracking) [sa]
 107   //SETFLG(fSteerParam, kSeeding);
 108   // Cluster radial correction during reconstruction [cc]
 109   //SETFLG(fSteerParam, kClRadialCorr);
 110   memset(fDebugStream, 0, sizeof(TTreeSRedirector *) * AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks);
 111 }
 112
 113 //_____________________________________________________________________________
 114 AliTRDReconstructor::~AliTRDReconstructor()
 115 {
 116   //
 117   // Destructor
 118   //
 119
 120   if(fgClusters) {
 121     fgClusters->Delete();
 122     delete fgClusters;
 123     fgClusters = NULL;
 124   }
 125   if(fgTracklets) {
 126     fgTracklets->Delete();
 127     delete fgTracklets;
 128     fgTracklets = NULL;
 129   }
 130   if(fgTracks) {
 131     fgTracks->Delete();
 132     delete fgTracks;
 133     fgTracks = NULL;
 134   }
 135   if(fSteerParam&kOwner){
 136     for(Int_t itask = 0; itask < AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks; itask++)
 137       if(fDebugStream[itask]) delete fDebugStream[itask];
 138   }
 139   if(fClusterizer){
 140     delete fClusterizer;
 141     fClusterizer = NULL;
 142   }
 143 }
 144
 145
 146 //_____________________________________________________________________________
 147 void AliTRDReconstructor::Init(){
 148   //
 149   // Init Options
 150   //
 151   SetOption(GetOption());
 152   Options(fSteerParam);
 153
 154   if(!fClusterizer){
 155     fClusterizer = new AliTRDclusterizer(fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer], fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer]);
 156     fClusterizer->SetReconstructor(this);
 157   }
 158
 159   // Make Debug Streams when Debug Streaming
 160   if(IsDebugStreaming()){
 161     for(Int_t task = 0; task < AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks; task++){
 162       TDirectory *savedir = gDirectory;
 163       fDebugStream[task] = new TTreeSRedirector(Form("TRD.Debug%s.root", fgTaskNames[task]));
 164       savedir->cd();
 165       SETFLG(fSteerParam, kOwner);
 166     }
 167   }
 168 }
 169
 170 //_____________________________________________________________________________
 171 void AliTRDReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader *rawReader
 172               , TTree *digitsTree) const
 173 {
 174   //
 175   // Convert raw data digits into digit objects in a root tree
 176   //
 177
 178   //AliInfo("Convert raw data digits into digit objects [RawReader -> Digit TTree]");
 179
 180   AliTRDrawData rawData;
 181   rawReader->Reset();
 182   rawReader->Select("TRD");
 183   AliTRDdigitsManager *manager = rawData.Raw2Digits(rawReader);
 184   manager->MakeBranch(digitsTree);
 185   manager->WriteDigits();
 186   delete manager;
 187
 188   // take over ownership of online tracklets
 189   fgTracklets = rawData.TrackletsArray();
 190   rawData.SetTrackletsOwner(0x0);
 191
 192   // take over GTU tracks
 193   fgTracks = rawData.TracksArray();
 194   rawData.SetTracksOwner(0x0);
 195
 196   for (Int_t iSector = 0; iSector < 18; iSector++) {
 197     fgTriggerFlags.SetFlags(iSector, rawData.GetTriggerFlags(iSector));
 198   }
 199 }
 200
 201 //_____________________________________________________________________________
 202 void AliTRDReconstructor::Reconstruct(AliRawReader *rawReader
 203                                     , TTree *clusterTree) const
 204 {
 205   //
 206   // Reconstruct clusters
 207   //
 208
 209   //AliInfo("Reconstruct TRD clusters from RAW data [RawReader -> Cluster TTree]");
 210
 211
 212   rawReader->Reset();
 213   rawReader->Select("TRD");
 214
 215   if(!fClusterizer){
 216     AliFatal("Clusterizer not available!");
 217     return;
 218   }
 219
 220   fClusterizer->ResetRecPoints();
 221
 222   fClusterizer->OpenOutput(clusterTree);
 223   fClusterizer->SetUseLabels(kFALSE);
 224   fClusterizer->Raw2ClustersChamber(rawReader);
 225
 226   fgNTimeBins = fClusterizer->GetNTimeBins();
 227
 228   // take over ownership of online tracklets
 229   fgTracklets = fClusterizer->TrackletsArray();
 230   fClusterizer->SetTrackletsOwner(kFALSE);
 231
 232   // take over GTU tracks
 233   fgTracks = fClusterizer->TracksArray();
 234   fClusterizer->SetTracksOwner(kFALSE);
 235
 236   for (Int_t iSector = 0; iSector < 18; iSector++) {
 237     fgTriggerFlags.SetFlags(iSector, fClusterizer->GetTriggerFlags(iSector));
 238   }
 239
 240   if(IsWritingClusters()) return;
 241
 242   // take over ownership of clusters
 243   fgClusters = fClusterizer->RecPoints();
 244   fClusterizer->SetClustersOwner(kFALSE);
 245 }
 246
 247 //_____________________________________________________________________________
 248 void AliTRDReconstructor::Reconstruct(TTree *digitsTree
 249                                     , TTree *clusterTree) const
 250 {
 251   //
 252   // Reconstruct clusters
 253   //
 254
 255   //AliInfo("Reconstruct TRD clusters from Digits [Digit TTree -> Cluster TTree]");
 256
 257   AliTRDclusterizer clusterer(fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer], fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer]);
 258   clusterer.SetReconstructor(this);
 259   clusterer.SetUseLabels(kTRUE);
 260   clusterer.OpenOutput(clusterTree);
 261   clusterer.ReadDigits(digitsTree);
 262   clusterer.MakeClusters();
 263
 264   // read tracklets and tracks if not done during reading of raw data
 265   if (!fgTracklets) {
 266     clusterer.ReadTracklets();
 267     fgTracklets = clusterer.TrackletsArray();
 268     clusterer.SetTrackletsOwner(kFALSE);
 269   }
 270   if (!fgTracks) {
 271     clusterer.ReadTracks();
 272     fgTracks = clusterer.TracksArray();
 273     clusterer.SetTracksOwner(kFALSE);
 274   }
 275
 276   fgNTimeBins = clusterer.GetNTimeBins();
 277
 278   if(IsWritingClusters()) return;
 279
 280   // take over ownership of clusters
 281   fgClusters = clusterer.RecPoints();
 282   clusterer.SetClustersOwner(kFALSE);
 283 }
 284
 285 //_____________________________________________________________________________
 286 AliTracker *AliTRDReconstructor::CreateTracker() const
 287 {
 288   //
 289   // Create a TRD tracker
 290   //
 291
 292   //return new AliTRDtracker(NULL);
 293   AliTRDtrackerV1 *tracker = new AliTRDtrackerV1();
 294   tracker->SetReconstructor(this);
 295   return tracker;
 296
 297 }
 298
 299 //_____________________________________________________________________________
 300 void AliTRDReconstructor::FillESD(TTree* /*digitsTree*/
 301         , TTree* /*clusterTree*/
 302         , AliESDEvent* esd) const
 303 {
 304   //
 305   // Fill ESD
 306   //
 307
 308   // ----- filling tracklets -----
 309   Int_t trackletIndex[1080] = { 0 };
 310   AliDebug(1, Form("Filling tracklets from %p (%i)",
 311                    fgTracklets, fgTracklets ? fgTracklets->GetEntriesFast() : 0));
 312   if (fgTracklets) {
 313     Int_t nTracklets = fgTracklets->GetEntriesFast();
 314
 315     Int_t lastHC = -1;
 316     for (Int_t iTracklet = 0; iTracklet < nTracklets; iTracklet++) {
 317       AliTRDtrackletBase *trkl = (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[iTracklet]);
 318       Int_t hc = trkl->GetHCId();
 319       //      hc += trkl->GetY() > 0 ? 1 : 0;
 320       if ((hc < 0) || (hc >= 1080)) {
 321         AliError(Form("HC for tracklet: 0x%08x out of range: %i", trkl->GetTrackletWord(), trkl->GetHCId()));
 322         continue;
 323       }
 324       AliDebug(5, Form("hc: %4i : 0x%08x z: %2i", hc, trkl->GetTrackletWord(), trkl->GetZbin()));
 325       if (hc != lastHC) {
 326         AliDebug(2, Form("set tracklet index for HC %i to %i", hc, iTracklet));
 327         trackletIndex[hc] = iTracklet + 1;
 328         lastHC = hc;
 329       }
 330     }
 331
 332     for (Int_t iDet = 0; iDet < 540; iDet++) {
 333       Int_t trklIndexA = trackletIndex[2*iDet + 0] - 1;
 334       Int_t trklIndexB = trackletIndex[2*iDet + 1] - 1;
 335       Int_t trklIndex  = esd->GetNumberOfTrdTracklets();
 336       AliTRDtrackletBase *trklA = trklIndexA > -1 ? (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[trklIndexA]) : 0x0;
 337       AliTRDtrackletBase *trklB = trklIndexB > -1 ? (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[trklIndexB]) : 0x0;
 338       while (trklA != 0x0 || trklB != 0x0) {
 339         AliDebug(5, Form("det %i - A: %i/%i -> %p, B: %i/%i -> %p",
 340                          iDet, trklIndexA, nTracklets, trklA, trklIndexB, nTracklets, trklB));
 341         if (trklA == 0x0) {
 342           AliESDTrdTracklet esdTracklet(trklB->GetTrackletWord(), trklB->GetHCId());
 343           esd->AddTrdTracklet(&esdTracklet);
 344           trklIndexB++;
 345           trklB = trklIndexB < nTracklets ? (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[trklIndexB]) : 0x0;
 346           if (trklB && trklB->GetHCId() != 2*iDet + 1)
 347             trklB = 0x0;
 348         }
 349         else if (trklB == 0x0) {
 350           AliESDTrdTracklet esdTracklet(trklA->GetTrackletWord(), trklA->GetHCId());
 351           esd->AddTrdTracklet(&esdTracklet);
 352           trklIndexA++;
 353           trklA = trklIndexA < nTracklets ? (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[trklIndexA]) : 0x0;
 354           if (trklA && trklA->GetHCId() != 2*iDet)
 355             trklA = 0x0;
 356         }
 357         else {
 358           if ((trklA->GetZbin() < trklB->GetZbin()) ||
 359               ((trklA->GetZbin() == trklB->GetZbin()) && (trklA->GetYbin() < trklB->GetYbin()))) {
 360             AliESDTrdTracklet esdTracklet(trklA->GetTrackletWord(), trklA->GetHCId());
 361             esd->AddTrdTracklet(&esdTracklet);
 362             trklIndexA++;
 363             trklA = trklIndexA < nTracklets ? (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[trklIndexA]) : 0x0;
 364             if (trklA && trklA->GetHCId() != 2*iDet)
 365               trklA = 0x0;
 366           }
 367           else {
 368             AliESDTrdTracklet esdTracklet(trklB->GetTrackletWord(), trklB->GetHCId());
 369             esd->AddTrdTracklet(&esdTracklet);
 370             trklIndexB++;
 371             trklB = trklIndexB < nTracklets ? (AliTRDtrackletBase*) ((*fgTracklets)[trklIndexB]) : 0x0;
 372             if (trklB && trklB->GetHCId() != 2*iDet + 1)
 373               trklB = 0x0;
 374           }
 375         }
 376       }
 377       // updating tracklet indices as in ESD
 378       if (esd->GetNumberOfTrdTracklets() != trklIndex) {
 379         trackletIndex[2*iDet + 0] = trackletIndex[2*iDet + 1] = trklIndex;
 380       }
 381       else
 382         trackletIndex[2*iDet + 0] = trackletIndex[2*iDet + 1] = -1;
 383     }
 384   }
 385
 386   // ----- filling GTU tracks -----
 387   AliDebug(1, Form("Now filling ESD with GTU tracks from %p (%i)",
 388                    fgTracks, fgTracks ? fgTracks->GetEntriesFast() : 0));
 389   if (fgTracks) {
 390     for (Int_t iTrack = 0; iTrack < fgTracks->GetEntriesFast(); iTrack++) {
 391       AliESDTrdTrack *trdTrack = (AliESDTrdTrack*) ((*fgTracks)[iTrack]);
 392
 393       UInt_t mask  = trdTrack->GetLayerMask();
 394       UInt_t stack = trdTrack->GetStack();
 395
 396       for (Int_t iLayer = 0; iLayer < 6; iLayer++) {
 397         if (mask & (1 << iLayer)) {
 398
 399           Int_t det = trdTrack->GetSector()*30 + stack*6 + iLayer;
 400           Int_t idx = trdTrack->GetTrackletIndex(iLayer);
 401
 402           if ((det < 0) || (det > 539)) {
 403             AliError(Form("Invalid detector no. from track: %i", 2*det));
 404             continue;
 405           }
 406           if (trackletIndex[2*det] >= 0) {
 407             if ((trackletIndex[2*det] + idx > -1) &&
 408                 (trackletIndex[2*det] + idx < esd->GetNumberOfTrdTracklets())) {
 409               AliESDTrdTracklet *trkl = esd->GetTrdTracklet(trackletIndex[2*det] + idx);
 410               if (trkl) {
 411                 AliDebug(5, Form("adding tracklet: 0x%08x", trkl->GetTrackletWord()));
 412                 trdTrack->AddTrackletReference(trkl, iLayer);
 413               }
 414             }
 415           }
 416         }
 417       }
 418       // only add the track when it's complete (including tracklet references)
 419       esd->AddTrdTrack(trdTrack);
 420     }
 421   }
 422
 423   esd->SetTrdTrigger(&fgTriggerFlags);
 424
 425   // clearing variables for next event
 426   fgTracklets = 0x0;
 427   fgTracks = 0x0;
 428 }
 429
 430 //_____________________________________________________________________________
 431 void AliTRDReconstructor::SetOption(Option_t *opt)
 432 {
 433   //
 434   // Read option string into the steer param.
 435   //
 436   // The following string options are available during reconstruction.
 437   // In square brackets the default values are given.
 438   //   "dc"  : digits conversion [false]
 439   //   "cw"  : write clusters [true]
 440   //   "tw"  : write online tracklets [false]
 441   //   "sa"  : track seeding (stand alone tracking) [true]
 442   //   "hlt" : HLT reconstruction [false]
 443   //   "tp"  : also use online tracklets for reconstruction [false]
 444   //   "deb" : Write debug stream [false]
 445   //   "cc"  : Cluster radial correction during reconstruction [false]
 446   //
 447   // To check the actual options used during reconstruction include the following line in your rec.C script
 448   // AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDReconstructor", 1);
 449
 450   AliReconstructor::SetOption(opt);
 451
 452   TString s(opt);
 453   TObjArray *opar = s.Tokenize(",");
 454   for(Int_t ipar=0; ipar<opar->GetEntriesFast(); ipar++){
 455     Bool_t processed = kFALSE;
 456     TString sopt(((TObjString*)(*opar)[ipar])->String());
 457     for(Int_t iopt=0; iopt<kNsteer; iopt++){
 458       if(!sopt.Contains(fgSteerFlags[iopt])) continue;
 459       SETFLG(fSteerParam, BIT(iopt));
 460       if(sopt.Contains("!")) CLRFLG(fSteerParam, BIT(iopt));
 461       processed = kTRUE;
 462       break;
 463     }
 464     if(processed) continue;
 465
 466     AliWarning(Form("Unknown option flag %s.", sopt.Data()));
 467   }
 468 }
 469
 470 //_____________________________________________________________________________
 471 void AliTRDReconstructor::Options(UInt_t steer)
 472 {
 473   //
 474   // Print the options
 475   //
 476
 477   for(Int_t iopt=0; iopt<kNsteer; iopt++){
 478     AliDebugGeneral("AliTRDReconstructor", 1, Form(" %s[%s]%s", fgSteerNames[iopt], fgSteerFlags[iopt], steer ?(((steer>>iopt)&1)?" : ON":" : OFF"):""));
 479   }
 480 }
 481