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