EMCAL/AliEMCALReconstructor.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 //-- Yves Schutz (SUBATECH)
  21 // Reconstruction class. Redesigned from the old AliReconstructionner class and
  22 // derived from STEER/AliReconstructor.
  23 //
  24 //-- Aleksei Pavlinov : added staf for EMCAL jet trigger 9Apr 25, 2008)
  25 //                    : fgDigitsArr should read just once at event
  26
  27 // --- ROOT system ---
  28 #include <TList.h>
  29 #include <TClonesArray.h>
  30 #include <TH2.h>
  31 #include "TGeoManager.h"
  32 #include "TGeoMatrix.h"
  33
  34 // --- Standard library ---
  35
  36 // --- AliRoot header files ---
  37 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  38
  39 #include "AliCodeTimer.h"
  40 #include "AliESDEvent.h"
  41 #include "AliESDCaloCluster.h"
  42 #include "AliESDCaloCells.h"
  43 #include "AliESDtrack.h"
  44 #include "AliEMCALLoader.h"
  45 #include "AliEMCALRawUtils.h"
  46 #include "AliEMCALDigit.h"
  47 #include "AliEMCALClusterizerv1.h"
  48 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  49 #include "AliEMCALPID.h"
  50 #include "AliEMCALTrigger.h"
  51 #include "AliRawReader.h"
  52 #include "AliCDBEntry.h"
  53 #include "AliCDBManager.h"
  54 #include "AliEMCALGeometry.h"
  55 #include "AliEMCAL.h"
  56 #include "AliEMCALHistoUtilities.h"
  57 #include "AliESDVZERO.h"
  58 #include "AliCDBManager.h"
  59 #include "AliRunLoader.h"
  60 #include "AliRun.h"
  61
  62 ClassImp(AliEMCALReconstructor)
  63
  64 const AliEMCALRecParam* AliEMCALReconstructor::fgkRecParam = 0;  // EMCAL rec. parameters
  65 AliEMCALRawUtils* AliEMCALReconstructor::fgRawUtils = 0;   // EMCAL raw utilities class
  66 AliEMCALClusterizer* AliEMCALReconstructor::fgClusterizer = 0;   // EMCAL clusterizer class
  67 TClonesArray*     AliEMCALReconstructor::fgDigitsArr = 0;  // shoud read just once at event
  68 //____________________________________________________________________________
  69 AliEMCALReconstructor::AliEMCALReconstructor()
  70   : fDebug(kFALSE), fList(0), fGeom(0),fCalibData(0),fPedestalData(0)
  71 {
  72   // ctor
  73
  74   fgRawUtils = new AliEMCALRawUtils;
  75
  76   //To make sure we match with the geometry in a simulation file,
  77   //let's try to get it first.  If not, take the default geometry
  78   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
  79   if (rl->GetAliRun() && rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL")) {
  80     fGeom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
  81   } else {
  82     AliInfo(Form("Using default geometry in reconstruction"));
  83     fGeom =  AliEMCALGeometry::GetInstance(AliEMCALGeometry::GetDefaultGeometryName());
  84   }
  85
  86   //Get calibration parameters
  87   if(!fCalibData)
  88     {
  89                 AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
  90                 AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/Data");
  91                 if (entry) fCalibData =  (AliEMCALCalibData*) entry->GetObject();
  92     }
  93
  94   if(!fCalibData)
  95                 AliFatal("Calibration parameters not found in CDB!");
  96
  97   //Get calibration parameters
  98   if(!fPedestalData)
  99     {
 100                 AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
 101                 AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/Pedestals");
 102                 if (entry) fPedestalData =  (AliCaloCalibPedestal*) entry->GetObject();
 103     }
 104
 105         if(!fPedestalData)
 106                 AliFatal("Dead map not found in CDB!");
 107
 108
 109   //Init the clusterizer with geometry and calibration pointers, avoid doing it twice.
 110   fgClusterizer = new AliEMCALClusterizerv1(fGeom, fCalibData,fPedestalData);
 111
 112   if(!fGeom) AliFatal(Form("Could not get geometry!"));
 113
 114 }
 115
 116 //____________________________________________________________________________
 117 AliEMCALReconstructor::~AliEMCALReconstructor()
 118 {
 119   // dtor
 120   delete fGeom;
 121   AliCodeTimer::Instance()->Print();
 122 }
 123
 124 //____________________________________________________________________________
 125 void AliEMCALReconstructor::Init()
 126 {
 127   // Trigger hists - Oct 24, 2007
 128   fList = AliEMCALHistoUtilities::GetTriggersListOfHists(kTRUE);
 129 }
 130
 131 //____________________________________________________________________________
 132 void AliEMCALReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
 133 {
 134   // method called by AliReconstruction;
 135   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
 136   // segment maker needs access to the AliESD object to retrieve the tracks reconstructed by
 137   // the global tracking.
 138   // Works on the current event.
 139
 140   AliCodeTimerAuto("",0)
 141
 142   ReadDigitsArrayFromTree(digitsTree);
 143   fgClusterizer->InitParameters();
 144   fgClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 145
 146   if(fgDigitsArr && fgDigitsArr->GetEntries()) {
 147
 148     fgClusterizer->SetInput(digitsTree);
 149
 150     if(Debug())
 151       fgClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 152     else
 153       fgClusterizer->Digits2Clusters("");
 154
 155     fgClusterizer->Clear();
 156
 157   }
 158
 159 }
 160
 161 //____________________________________________________________________________
 162 void AliEMCALReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 163
 164 {
 165   // Conversion from raw data to
 166   // EMCAL digits.
 167   // Works on a single-event basis
 168
 169   rawReader->Reset() ;
 170
 171   TClonesArray *digitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",200);
 172   Int_t bufsize = 32000;
 173   digitsTree->Branch("EMCAL", &digitsArr, bufsize);
 174
 175   //must be done here because, in constructor, option is not yet known
 176   fgRawUtils->SetOption(GetOption());
 177
 178   fgRawUtils->SetRawFormatHighLowGainFactor(GetRecParam()->GetHighLowGainFactor());
 179   fgRawUtils->SetRawFormatOrder(GetRecParam()->GetOrderParameter());
 180   fgRawUtils->SetRawFormatTau(GetRecParam()->GetTau());
 181   fgRawUtils->SetNoiseThreshold(GetRecParam()->GetNoiseThreshold());
 182   fgRawUtils->SetNPedSamples(GetRecParam()->GetNPedSamples());
 183
 184   fgRawUtils->Raw2Digits(rawReader,digitsArr);
 185
 186   digitsTree->Fill();
 187   digitsArr->Delete();
 188   delete digitsArr;
 189
 190 }
 191
 192
 193 //____________________________________________________________________________
 194 void AliEMCALReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 195                                     AliESDEvent* esd) const
 196 {
 197   // Called by AliReconstruct after Reconstruct() and global tracking and vertexing
 198   // and V0
 199   // Works on the current event
 200   //  printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is started ### \n ");
 201   //return;
 202
 203   //######################################################
 204   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 205   //######################################################
 206
 207   AliEMCALTrigger tr;
 208   //   tr.SetPatchSize(1);  // create 4x4 patches
 209   tr.SetSimulation(kFALSE); // Reconstruction mode
 210   tr.SetDigitsList(fgDigitsArr);
 211   // Get VZERO total multiplicity for jet trigger simulation
 212   // The simulation of jey trigger will be incorrect if no VZERO data
 213   // at ESD
 214   AliESDVZERO* vZero = esd->GetVZEROData();
 215   if(vZero) {
 216     tr.SetVZER0Multiplicity(vZero->GetMTotV0A() + vZero->GetMTotV0C());
 217   }
 218   //
 219   tr.Trigger();
 220
 221   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 222   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 223   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 224   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 225
 226   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 227   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 228   Int_t iModulePhi2x2 = tr.Get2x2ModulePhi();
 229   Int_t iModulePhinxn = tr.GetnxnModulePhi();
 230   Int_t iModuleEta2x2 = tr.Get2x2ModuleEta();
 231   Int_t iModuleEtanxn = tr.GetnxnModuleEta();
 232
 233   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iModulePhi2x2, iModuleEta2x2));
 234   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iModulePhinxn, iModuleEtanxn));
 235
 236   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 237   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 238
 239   Int_t iAbsId2x2 = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSM2x2, iModulePhi2x2, iModuleEta2x2) ; // should be changed to Module
 240   Int_t iAbsIdnxn = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSMnxn, iModulePhinxn, iModuleEtanxn) ;
 241   fGeom->GetGlobal(iAbsId2x2, pos2x2);
 242   fGeom->GetGlobal(iAbsIdnxn, posnxn);
 243   //printf(" iAbsId2x2 %i iAbsIdnxn %i \n", iAbsId2x2, iAbsIdnxn);
 244
 245   TArrayF triggerPosition(6);
 246   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 247   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 248   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 249   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 250   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 251   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 252   //printf(" triggerPosition ");
 253   //for(int i=0; i<6; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerPosition[i]);
 254
 255   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 256   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 257   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 258   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 259   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 260   //printf("\n triggerAmplitudes ");
 261   //for(int i=0; i<4; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerAmplitudes[i]);
 262   //printf("\n");
 263   //tr.Print("");
 264   //
 265   // Trigger jet staff
 266   //
 267   if(tr.GetNJetThreshold()>0) {
 268     // Jet phi/eta
 269     Int_t n0 = triggerPosition.GetSize();
 270     const TH2F *hpatch = tr.GetJetMatrixE();
 271     triggerPosition.Set(n0 + 2);
 272     for(Int_t i=0; i<2; i++) triggerPosition[n0+i] = hpatch->GetMean(i+1);
 273     // Add jet ampitudes
 274     n0 = triggerAmplitudes.GetSize();
 275     triggerAmplitudes.Set(n0 + tr.GetNJetThreshold());
 276     Double_t *ampJet = tr.GetL1JetThresholds();
 277     for(Int_t i=0; i<tr.GetNJetThreshold(); i++){
 278       triggerAmplitudes[n0 + i] = Float_t(ampJet[i]);
 279     }
 280   }
 281   esd->AddEMCALTriggerPosition(triggerPosition);
 282   esd->AddEMCALTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 283   // Fill trigger hists
 284   AliEMCALHistoUtilities::FillTriggersListOfHists(fList,&triggerPosition,&triggerAmplitudes);
 285
 286   //########################################
 287   //##############Fill CaloCells###############
 288   //########################################
 289
 290   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliEMCALDigit",1000);
 291   TBranch *branchdig = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 292   if (!branchdig) {
 293     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 294     return;
 295   }
 296   branchdig->SetAddress(&digits);
 297   digitsTree->GetEvent(0);
 298   Int_t nDigits = digits->GetEntries(), idignew = 0 ;
 299   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 300
 301   AliESDCaloCells &emcCells = *(esd->GetEMCALCells());
 302   emcCells.CreateContainer(nDigits);
 303   emcCells.SetType(AliESDCaloCells::kEMCALCell);
 304   Float_t energy = 0;
 305   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 306     const AliEMCALDigit * dig = (const AliEMCALDigit*)digits->At(idig);
 307     if(dig->GetAmp() > 0 ){
 308           energy = (static_cast<AliEMCALClusterizerv1*> (fgClusterizer))->Calibrate(dig->GetAmp(),dig->GetId());
 309           if(energy > 0){ //Digits tagged as bad (dead, hot, not alive) are set to 0 in calibrate, remove them
 310                   emcCells.SetCell(idignew,dig->GetId(),energy, dig->GetTime());
 311                   idignew++;
 312           }
 313     }
 314   }
 315   emcCells.SetNumberOfCells(idignew);
 316   emcCells.Sort();
 317
 318   //------------------------------------------------------------
 319   //-----------------CLUSTERS-----------------------------
 320   //------------------------------------------------------------
 321   TObjArray *clusters = new TObjArray(100);
 322   TBranch *branch = clustersTree->GetBranch("EMCALECARP");
 323   branch->SetAddress(&clusters);
 324   clustersTree->GetEvent(0);
 325
 326   Int_t nClusters = clusters->GetEntries(),  nClustersNew=0;
 327   AliDebug(1,Form("%d clusters",nClusters));
 328   esd->SetFirstEMCALCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()); // Put after Phos clusters
 329
 330
 331   //######################################################
 332   //#######################TRACK MATCHING###############
 333   //######################################################
 334   //Fill list of integers, each one is index of track to which the cluster belongs.
 335
 336   // step 1 - initialize array of matched track indexes
 337   Int_t *matchedTrack = new Int_t[nClusters];
 338   for (Int_t iclus = 0; iclus < nClusters; iclus++)
 339     matchedTrack[iclus] = -1;  // neg. index --> no matched track
 340
 341   // step 2, change the flag for all matched clusters found in tracks
 342   Int_t iemcalMatch = -1;
 343   Int_t endtpc = esd->GetNumberOfTracks();
 344   for (Int_t itrack = 0; itrack < endtpc; itrack++) {
 345     AliESDtrack * track = esd->GetTrack(itrack) ; // retrieve track
 346     iemcalMatch = track->GetEMCALcluster();
 347     if(iemcalMatch >= 0) matchedTrack[iemcalMatch] = itrack;
 348   }
 349
 350   //########################################
 351   //##############Fill CaloClusters#############
 352   //########################################
 353   esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClusters);
 354   for (Int_t iClust = 0 ; iClust < nClusters ; iClust++) {
 355     const AliEMCALRecPoint * clust = (const AliEMCALRecPoint*)clusters->At(iClust);
 356     //if(clust->GetClusterType()== AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1) nRP++; else nPC++;
 357     if (Debug()) clust->Print();
 358     // Get information from EMCAL reconstruction points
 359     Float_t xyz[3];
 360     TVector3 gpos;
 361     clust->GetGlobalPosition(gpos);
 362     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 363       xyz[ixyz] = gpos[ixyz];
 364     Float_t elipAxis[2];
 365     clust->GetElipsAxis(elipAxis);
 366        //Create digits lists
 367     Int_t cellMult = clust->GetMultiplicity();
 368     //TArrayS digiList(digitMult);
 369     Float_t *amplFloat = clust->GetEnergiesList();
 370     Int_t   *digitInts = clust->GetAbsId();
 371     TArrayS absIdList(cellMult);
 372     TArrayD fracList(cellMult);
 373
 374     Int_t newCellMult = 0;
 375     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 376       if (amplFloat[iCell] > 0) {
 377       absIdList[newCellMult] = (UShort_t)(digitInts[iCell]);
 378       //Uncomment when unfolding is done
 379       //if(emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell])>0)
 380       //fracList[newCellMult] = amplFloat[iCell]/(emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell])*calibration);//get cell calibration value
 381       //else
 382       fracList[newCellMult] = 0;
 383       newCellMult++;
 384       }
 385     }
 386
 387     absIdList.Set(newCellMult);
 388     fracList.Set(newCellMult);
 389
 390     if(newCellMult > 0) { // accept cluster if it has some digit
 391       nClustersNew++;
 392       //Primaries
 393       Int_t  parentMult  = 0;
 394       Int_t *parentList =  clust->GetParents(parentMult);
 395       // fills the ESDCaloCluster
 396       AliESDCaloCluster * ec = new AliESDCaloCluster() ;
 397       ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1);
 398       ec->SetPosition(xyz);
 399       ec->SetE(clust->GetEnergy());
 400
 401           //Distance to the nearest bad crystal
 402           ec->SetDistanceToBadChannel(clust->GetDistanceToBadTower());
 403
 404       ec->SetNCells(newCellMult);
 405       //Change type of list from short to ushort
 406       UShort_t *newAbsIdList  = new UShort_t[newCellMult];
 407       Double_t *newFracList  = new Double_t[newCellMult];
 408       for(Int_t i = 0; i < newCellMult ; i++) {
 409         newAbsIdList[i]=absIdList[i];
 410         newFracList[i]=fracList[i];
 411       }
 412       ec->SetCellsAbsId(newAbsIdList);
 413       ec->SetCellsAmplitudeFraction(newFracList);
 414       ec->SetClusterDisp(clust->GetDispersion());
 415       ec->SetClusterChi2(-1); //not yet implemented
 416       ec->SetM02(elipAxis[0]*elipAxis[0]) ;
 417       ec->SetM20(elipAxis[1]*elipAxis[1]) ;
 418       ec->SetTOF(clust->GetTime()) ; //time-of-fligh
 419       ec->SetNExMax(clust->GetNExMax());          //number of local maxima
 420       TArrayI arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 421       arrayTrackMatched[0]= matchedTrack[iClust];
 422       ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 423
 424       TArrayI arrayParents(parentMult,parentList);
 425       ec->AddLabels(arrayParents);
 426
 427       // add the cluster to the esd object
 428       esd->AddCaloCluster(ec);
 429       delete ec;
 430       delete [] newAbsIdList ;
 431       delete [] newFracList ;
 432    }
 433  } // cycle on clusters
 434
 435  delete [] matchedTrack;
 436
 437  esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClustersNew);
 438  //if(nClustersNew != nClusters)
 439  //printf(" ##### nClusters %i -> new %i ##### \n", nClusters, nClustersNew );
 440
 441  //Fill ESDCaloCluster with PID weights
 442   AliEMCALPID *pid = new AliEMCALPID;
 443   //pid->SetPrintInfo(kTRUE);
 444   pid->SetReconstructor(kTRUE);
 445   pid->RunPID(esd);
 446   delete pid;
 447
 448   delete digits;
 449   delete clusters;
 450
 451   // printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is ended : ncl %i -> %i ### \n ",nClusters, nClustersNew);
 452
 453   //Store EMCAL misalignment matrixes
 454   FillMisalMatrixes(esd) ;
 455
 456 }
 457
 458 //==================================================================================
 459 void AliEMCALReconstructor::FillMisalMatrixes(AliESDEvent* esd)const{
 460         //Store EMCAL matrixes in ESD Header
 461
 462         //Check, if matrixes was already stored
 463         for(Int_t sm = 0 ; sm < 12; sm++){
 464                 if(esd->GetEMCALMatrix(sm)!=0)
 465                         return ;
 466         }
 467
 468         //Create and store matrixes
 469         if(!gGeoManager){
 470                 AliError("Can not store misal. matrixes: no gGeoManager! \n") ;
 471                 return ;
 472         }
 473         //Note, that owner of copied marixes will be header
 474         char path[255] ;
 475         TGeoHMatrix * m ;
 476         for(Int_t sm = 0; sm < 12; sm++){
 477                 sprintf(path,"/ALIC_1/XEN1_1/SMOD_%d",sm+1) ; //In Geometry modules numbered 1,2,.,5
 478                 if(sm >= 10) sprintf(path,"/ALIC_1/XEN1_1/SM10_%d",sm-10+1) ;
 479
 480                 if (gGeoManager->cd(path)){
 481                         m = gGeoManager->GetCurrentMatrix() ;
 482                         esd->SetEMCALMatrix(new TGeoHMatrix(*m),sm) ;
 483                 }
 484                 else{
 485                         esd->SetEMCALMatrix(NULL,sm) ;
 486                 }
 487         }
 488
 489 }
 490
 491
 492
 493 //__________________________________________________________________________
 494 void AliEMCALReconstructor::ReadDigitsArrayFromTree(TTree *digitsTree) const
 495 {
 496   // See AliEMCALClusterizer::SetInput(TTree *digitsTree);
 497   if(fgDigitsArr) {
 498     // Clear previous digits
 499     fgDigitsArr->Delete();
 500     delete fgDigitsArr;
 501   }
 502   // Read the digits from the input tree
 503   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 504   if (!branch) {
 505     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 506     return;
 507   }
 508   fgDigitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",100);
 509   branch->SetAddress(&fgDigitsArr);
 510   branch->GetEntry(0);
 511 }
 512