EMCAL/AliEMCALReconstructor.cxx

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