EMCAL/AliEMCALReconstructor.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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   delete fgRawUtils;
 122   delete fgClusterizer;
 123
 124   AliCodeTimer::Instance()->Print();
 125 }
 126
 127 //____________________________________________________________________________
 128 void AliEMCALReconstructor::Init()
 129 {
 130   // Trigger hists - Oct 24, 2007
 131   fList = AliEMCALHistoUtilities::GetTriggersListOfHists(kTRUE);
 132 }
 133
 134 //____________________________________________________________________________
 135 void AliEMCALReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
 136 {
 137   // method called by AliReconstruction;
 138   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
 139   // segment maker needs access to the AliESD object to retrieve the tracks reconstructed by
 140   // the global tracking.
 141   // Works on the current event.
 142
 143   AliCodeTimerAuto("",0)
 144
 145   ReadDigitsArrayFromTree(digitsTree);
 146   fgClusterizer->InitParameters();
 147   fgClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 148
 149   if(fgDigitsArr && fgDigitsArr->GetEntries()) {
 150
 151     fgClusterizer->SetInput(digitsTree);
 152
 153     if(Debug())
 154       fgClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 155     else
 156       fgClusterizer->Digits2Clusters("");
 157
 158     fgClusterizer->Clear();
 159
 160   }
 161
 162 }
 163
 164 //____________________________________________________________________________
 165 void AliEMCALReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 166
 167 {
 168   // Conversion from raw data to
 169   // EMCAL digits.
 170   // Works on a single-event basis
 171
 172   rawReader->Reset() ;
 173
 174   TClonesArray *digitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",200);
 175   Int_t bufsize = 32000;
 176   digitsTree->Branch("EMCAL", &digitsArr, bufsize);
 177
 178   //must be done here because, in constructor, option is not yet known
 179   fgRawUtils->SetOption(GetOption());
 180
 181   fgRawUtils->SetRawFormatHighLowGainFactor(GetRecParam()->GetHighLowGainFactor());
 182   fgRawUtils->SetRawFormatOrder(GetRecParam()->GetOrderParameter());
 183   fgRawUtils->SetRawFormatTau(GetRecParam()->GetTau());
 184   fgRawUtils->SetNoiseThreshold(GetRecParam()->GetNoiseThreshold());
 185   fgRawUtils->SetNPedSamples(GetRecParam()->GetNPedSamples());
 186   fgRawUtils->SetRemoveBadChannels(GetRecParam()->GetRemoveBadChannels());
 187   fgRawUtils->SetFittingAlgorithm(GetRecParam()->GetFittingAlgorithm());
 188
 189   fgRawUtils->Raw2Digits(rawReader,digitsArr,fPedestalData);
 190
 191   digitsTree->Fill();
 192   digitsArr->Delete();
 193   delete digitsArr;
 194
 195 }
 196
 197
 198 //____________________________________________________________________________
 199 void AliEMCALReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 200                                     AliESDEvent* esd) const
 201 {
 202   // Called by AliReconstruct after Reconstruct() and global tracking and vertexing
 203   // and V0
 204   // Works on the current event
 205   //  printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is started ### \n ");
 206   //return;
 207
 208   //######################################################
 209   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 210   //######################################################
 211
 212   AliEMCALTrigger tr;
 213   //   tr.SetPatchSize(1);  // create 4x4 patches
 214   tr.SetSimulation(kFALSE); // Reconstruction mode
 215   tr.SetDigitsList(fgDigitsArr);
 216   // Get VZERO total multiplicity for jet trigger simulation
 217   // The simulation of jey trigger will be incorrect if no VZERO data
 218   // at ESD
 219   AliESDVZERO* vZero = esd->GetVZEROData();
 220   if(vZero) {
 221     tr.SetVZER0Multiplicity(vZero->GetMTotV0A() + vZero->GetMTotV0C());
 222   }
 223   //
 224   tr.Trigger();
 225
 226   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 227   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 228   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 229   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 230
 231   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 232   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 233   Int_t iModulePhi2x2 = tr.Get2x2ModulePhi();
 234   Int_t iModulePhinxn = tr.GetnxnModulePhi();
 235   Int_t iModuleEta2x2 = tr.Get2x2ModuleEta();
 236   Int_t iModuleEtanxn = tr.GetnxnModuleEta();
 237
 238   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iModulePhi2x2, iModuleEta2x2));
 239   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iModulePhinxn, iModuleEtanxn));
 240
 241   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 242   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 243
 244   Int_t iAbsId2x2 = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSM2x2, iModulePhi2x2, iModuleEta2x2) ; // should be changed to Module
 245   Int_t iAbsIdnxn = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSMnxn, iModulePhinxn, iModuleEtanxn) ;
 246   fGeom->GetGlobal(iAbsId2x2, pos2x2);
 247   fGeom->GetGlobal(iAbsIdnxn, posnxn);
 248   //printf(" iAbsId2x2 %i iAbsIdnxn %i \n", iAbsId2x2, iAbsIdnxn);
 249
 250   TArrayF triggerPosition(6);
 251   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 252   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 253   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 254   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 255   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 256   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 257   //printf(" triggerPosition ");
 258   //for(int i=0; i<6; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerPosition[i]);
 259
 260   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 261   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 262   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 263   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 264   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 265   //printf("\n triggerAmplitudes ");
 266   //for(int i=0; i<4; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerAmplitudes[i]);
 267   //printf("\n");
 268   //tr.Print("");
 269   //
 270   // Trigger jet staff
 271   //
 272   if(tr.GetNJetThreshold()>0) {
 273     // Jet phi/eta
 274     Int_t n0 = triggerPosition.GetSize();
 275     const TH2F *hpatch = tr.GetJetMatrixE();
 276     triggerPosition.Set(n0 + 2);
 277     for(Int_t i=0; i<2; i++) triggerPosition[n0+i] = hpatch->GetMean(i+1);
 278     // Add jet ampitudes
 279     n0 = triggerAmplitudes.GetSize();
 280     triggerAmplitudes.Set(n0 + tr.GetNJetThreshold());
 281     Double_t *ampJet = tr.GetL1JetThresholds();
 282     for(Int_t i=0; i<tr.GetNJetThreshold(); i++){
 283       triggerAmplitudes[n0 + i] = Float_t(ampJet[i]);
 284     }
 285   }
 286   esd->AddEMCALTriggerPosition(triggerPosition);
 287   esd->AddEMCALTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 288   // Fill trigger hists
 289   AliEMCALHistoUtilities::FillTriggersListOfHists(fList,&triggerPosition,&triggerAmplitudes);
 290
 291   //########################################
 292   //##############Fill CaloCells###############
 293   //########################################
 294
 295   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliEMCALDigit",1000);
 296   TBranch *branchdig = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 297   if (!branchdig) {
 298     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 299     return;
 300   }
 301   branchdig->SetAddress(&digits);
 302   digitsTree->GetEvent(0);
 303   Int_t nDigits = digits->GetEntries(), idignew = 0 ;
 304   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 305
 306   AliESDCaloCells &emcCells = *(esd->GetEMCALCells());
 307   emcCells.CreateContainer(nDigits);
 308   emcCells.SetType(AliESDCaloCells::kEMCALCell);
 309   Float_t energy = 0;
 310   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 311     const AliEMCALDigit * dig = (const AliEMCALDigit*)digits->At(idig);
 312     if(dig->GetAmp() > 0 ){
 313           energy = (static_cast<AliEMCALClusterizerv1*> (fgClusterizer))->Calibrate(dig->GetAmp(),dig->GetId());
 314           if(energy > 0){ //Digits tagged as bad (dead, hot, not alive) are set to 0 in calibrate, remove them
 315                   emcCells.SetCell(idignew,dig->GetId(),energy, dig->GetTime());
 316                   idignew++;
 317           }
 318     }
 319   }
 320   emcCells.SetNumberOfCells(idignew);
 321   emcCells.Sort();
 322
 323   //------------------------------------------------------------
 324   //-----------------CLUSTERS-----------------------------
 325   //------------------------------------------------------------
 326   TObjArray *clusters = new TObjArray(100);
 327   TBranch *branch = clustersTree->GetBranch("EMCALECARP");
 328   branch->SetAddress(&clusters);
 329   clustersTree->GetEvent(0);
 330
 331   Int_t nClusters = clusters->GetEntries(),  nClustersNew=0;
 332   AliDebug(1,Form("%d clusters",nClusters));
 333   esd->SetFirstEMCALCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()); // Put after Phos clusters
 334
 335
 336   //######################################################
 337   //#######################TRACK MATCHING###############
 338   //######################################################
 339   //Fill list of integers, each one is index of track to which the cluster belongs.
 340
 341   // step 1 - initialize array of matched track indexes
 342   Int_t *matchedTrack = new Int_t[nClusters];
 343   for (Int_t iclus = 0; iclus < nClusters; iclus++)
 344     matchedTrack[iclus] = -1;  // neg. index --> no matched track
 345
 346   // step 2, change the flag for all matched clusters found in tracks
 347   Int_t iemcalMatch = -1;
 348   Int_t endtpc = esd->GetNumberOfTracks();
 349   for (Int_t itrack = 0; itrack < endtpc; itrack++) {
 350     AliESDtrack * track = esd->GetTrack(itrack) ; // retrieve track
 351     iemcalMatch = track->GetEMCALcluster();
 352     if(iemcalMatch >= 0) matchedTrack[iemcalMatch] = itrack;
 353   }
 354
 355   //########################################
 356   //##############Fill CaloClusters#############
 357   //########################################
 358   esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClusters);
 359   for (Int_t iClust = 0 ; iClust < nClusters ; iClust++) {
 360     const AliEMCALRecPoint * clust = (const AliEMCALRecPoint*)clusters->At(iClust);
 361     //if(clust->GetClusterType()== AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1) nRP++; else nPC++;
 362     if (Debug()) clust->Print();
 363     // Get information from EMCAL reconstruction points
 364     Float_t xyz[3];
 365     TVector3 gpos;
 366     clust->GetGlobalPosition(gpos);
 367     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 368       xyz[ixyz] = gpos[ixyz];
 369     Float_t elipAxis[2];
 370     clust->GetElipsAxis(elipAxis);
 371        //Create digits lists
 372     Int_t cellMult = clust->GetMultiplicity();
 373     //TArrayS digiList(digitMult);
 374     Float_t *amplFloat = clust->GetEnergiesList();
 375     Int_t   *digitInts = clust->GetAbsId();
 376     TArrayS absIdList(cellMult);
 377     TArrayD fracList(cellMult);
 378
 379     Int_t newCellMult = 0;
 380     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 381       if (amplFloat[iCell] > 0) {
 382       absIdList[newCellMult] = (UShort_t)(digitInts[iCell]);
 383       //Uncomment when unfolding is done
 384       //if(emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell])>0)
 385       //fracList[newCellMult] = amplFloat[iCell]/(emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell])*calibration);//get cell calibration value
 386       //else
 387       fracList[newCellMult] = 0;
 388       newCellMult++;
 389       }
 390     }
 391
 392     absIdList.Set(newCellMult);
 393     fracList.Set(newCellMult);
 394
 395     if(newCellMult > 0) { // accept cluster if it has some digit
 396       nClustersNew++;
 397       //Primaries
 398       Int_t  parentMult  = 0;
 399       Int_t *parentList =  clust->GetParents(parentMult);
 400       // fills the ESDCaloCluster
 401       AliESDCaloCluster * ec = new AliESDCaloCluster() ;
 402       ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1);
 403       ec->SetPosition(xyz);
 404       ec->SetE(clust->GetEnergy());
 405
 406           //Distance to the nearest bad crystal
 407           ec->SetDistanceToBadChannel(clust->GetDistanceToBadTower());
 408
 409       ec->SetNCells(newCellMult);
 410       //Change type of list from short to ushort
 411       UShort_t *newAbsIdList  = new UShort_t[newCellMult];
 412       Double_t *newFracList  = new Double_t[newCellMult];
 413       for(Int_t i = 0; i < newCellMult ; i++) {
 414         newAbsIdList[i]=absIdList[i];
 415         newFracList[i]=fracList[i];
 416       }
 417       ec->SetCellsAbsId(newAbsIdList);
 418       ec->SetCellsAmplitudeFraction(newFracList);
 419       ec->SetClusterDisp(clust->GetDispersion());
 420       ec->SetClusterChi2(-1); //not yet implemented
 421       ec->SetM02(elipAxis[0]*elipAxis[0]) ;
 422       ec->SetM20(elipAxis[1]*elipAxis[1]) ;
 423       ec->SetTOF(clust->GetTime()) ; //time-of-fligh
 424       ec->SetNExMax(clust->GetNExMax());          //number of local maxima
 425       TArrayI arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 426       arrayTrackMatched[0]= matchedTrack[iClust];
 427       ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 428
 429       TArrayI arrayParents(parentMult,parentList);
 430       ec->AddLabels(arrayParents);
 431
 432       // add the cluster to the esd object
 433       esd->AddCaloCluster(ec);
 434       delete ec;
 435       delete [] newAbsIdList ;
 436       delete [] newFracList ;
 437    }
 438  } // cycle on clusters
 439
 440  delete [] matchedTrack;
 441
 442  esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClustersNew);
 443  //if(nClustersNew != nClusters)
 444  //printf(" ##### nClusters %i -> new %i ##### \n", nClusters, nClustersNew );
 445
 446  //Fill ESDCaloCluster with PID weights
 447   AliEMCALPID *pid = new AliEMCALPID;
 448   //pid->SetPrintInfo(kTRUE);
 449   pid->SetReconstructor(kTRUE);
 450   pid->RunPID(esd);
 451   delete pid;
 452
 453   delete digits;
 454   delete clusters;
 455
 456   // printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is ended : ncl %i -> %i ### \n ",nClusters, nClustersNew);
 457
 458   //Store EMCAL misalignment matrixes
 459   FillMisalMatrixes(esd) ;
 460
 461 }
 462
 463 //==================================================================================
 464 void AliEMCALReconstructor::FillMisalMatrixes(AliESDEvent* esd)const{
 465         //Store EMCAL matrixes in ESD Header
 466
 467         //Check, if matrixes was already stored
 468         for(Int_t sm = 0 ; sm < 12; sm++){
 469                 if(esd->GetEMCALMatrix(sm)!=0)
 470                         return ;
 471         }
 472
 473         //Create and store matrixes
 474         if(!gGeoManager){
 475                 AliError("Can not store misal. matrixes: no gGeoManager! \n") ;
 476                 return ;
 477         }
 478         //Note, that owner of copied marixes will be header
 479         char path[255] ;
 480         TGeoHMatrix * m = 0x0;
 481         for(Int_t sm = 0; sm < 12; sm++){
 482                 sprintf(path,"/ALIC_1/XEN1_1/SMOD_%d",sm+1) ; //In Geometry modules numbered 1,2,.,5
 483                 if(sm >= 10) sprintf(path,"/ALIC_1/XEN1_1/SM10_%d",sm-10+1) ;
 484
 485                 if (gGeoManager->CheckPath(path)){
 486                         m = gGeoManager->GetCurrentMatrix() ;
 487                         esd->SetEMCALMatrix(new TGeoHMatrix(*m),sm) ;
 488                 }
 489                 else{
 490                         esd->SetEMCALMatrix(NULL,sm) ;
 491                 }
 492         }
 493 }
 494
 495
 496
 497 //__________________________________________________________________________
 498 void AliEMCALReconstructor::ReadDigitsArrayFromTree(TTree *digitsTree) const
 499 {
 500   // See AliEMCALClusterizer::SetInput(TTree *digitsTree);
 501   if(fgDigitsArr) {
 502     // Clear previous digits
 503     fgDigitsArr->Delete();
 504     delete fgDigitsArr;
 505   }
 506   // Read the digits from the input tree
 507   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 508   if (!branch) {
 509     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 510     return;
 511   }
 512   fgDigitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",100);
 513   branch->SetAddress(&fgDigitsArr);
 514   branch->GetEntry(0);
 515 }
 516