7708f9a432bd1d5524d7e750ac76d8201413a120
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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  *                                                                        *
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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   *
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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
31 // --- Standard library ---
32
33 // --- AliRoot header files ---
34 #include "AliEMCALReconstructor.h"
35
36 #include "AliCodeTimer.h"
37 #include "AliESDEvent.h"
38 #include "AliESDCaloCluster.h"
39 #include "AliESDCaloCells.h"
40 #include "AliESDtrack.h"
41 #include "AliEMCALLoader.h"
42 #include "AliEMCALRawUtils.h"
43 #include "AliEMCALDigit.h"
44 #include "AliEMCALClusterizerv1.h"
45 #include "AliEMCALRecPoint.h"
46 #include "AliEMCALPID.h"
47 #include "AliEMCALTrigger.h"
48 #include "AliRawReader.h"
49 #include "AliCDBEntry.h"
50 #include "AliCDBManager.h"
51 #include "AliEMCALRecParam.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 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   InitRecParam();
72
73   fgRawUtils = new AliEMCALRawUtils;
74   fgClusterizer = new AliEMCALClusterizerv1;
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::GetRunLoader();
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   if(!fGeom) AliFatal(Form("Could not get geometry!"));
87
88
89
90 //____________________________________________________________________________
91 AliEMCALReconstructor::AliEMCALReconstructor(const AliEMCALReconstructor & rec)
92   : AliReconstructor(rec),
93     fDebug(rec.fDebug),
94     fList(rec.fList),
95     fGeom(rec.fGeom)
96 {
97   //copy ctor
98 }
99
100 //____________________________________________________________________________
101 AliEMCALReconstructor::~AliEMCALReconstructor()
102 {
103   // dtor
104   delete fGeom;
105   AliCodeTimer::Instance()->Print();
106
107
108 //____________________________________________________________________________
109 void AliEMCALReconstructor::Init()
110 {
111   // Trigger hists - Oct 24, 2007
112   fList = AliEMCALHistoUtilities::GetTriggersListOfHists(kTRUE);
113 }
114
115 //____________________________________________________________________________
116 void AliEMCALReconstructor::InitRecParam() const
117 {
118   // Check if the instance of AliEMCALRecParam exists, 
119   // if not, get it from OCDB if available, otherwise create a default one
120
121  if (!fgkRecParam  && (AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet())) {
122     AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*) 
123       AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Config/RecParam");
124     if (entry) fgkRecParam =  (AliEMCALRecParam*) entry->GetObject();
125   }
126   
127   if(!fgkRecParam){
128     AliWarning("The Reconstruction parameters for EMCAL nonitialized - Used default one");
129     fgkRecParam = new AliEMCALRecParam;
130   }
131 }
132
133 //____________________________________________________________________________
134 void AliEMCALReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
135 {
136   // method called by AliReconstruction; 
137   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
138   // segment maker needs access to the AliESD object to retrieve the tracks reconstructed by 
139   // the global tracking.
140   // Works on the current event.
141
142   AliCodeTimerAuto("")
143
144   ReadDigitsArrayFromTree(digitsTree);
145
146   if(fgDigitsArr && fgDigitsArr->GetEntries()) {
147
148     fgClusterizer->SetInput(digitsTree);
149     fgClusterizer->SetOutput(clustersTree);
150     
151     if(Debug())
152       fgClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
153     else
154       fgClusterizer->Digits2Clusters("");
155     
156     fgClusterizer->Clear();
157
158   }
159
160 }
161
162 //____________________________________________________________________________
163 void AliEMCALReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
164
165 {
166   // Conversion from raw data to
167   // EMCAL digits.
168   // Works on a single-event basis
169
170   rawReader->Reset() ; 
171
172   TClonesArray *digitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",100);
173   Int_t bufsize = 32000;
174   digitsTree->Branch("EMCAL", &digitsArr, bufsize);
175
176   //must be done here because, in constructor, option is not yet known
177   fgRawUtils->SetOption(GetOption());
178
179   fgRawUtils->SetRawFormatHighLowGainFactor(fgkRecParam->GetHighLowGainFactor());
180   fgRawUtils->SetRawFormatOrder(fgkRecParam->GetOrderParameter());
181   fgRawUtils->SetRawFormatTau(fgkRecParam->GetTau());
182   fgRawUtils->SetNoiseThreshold(fgkRecParam->GetNoiseThreshold());
183   fgRawUtils->SetNPedSamples(fgkRecParam->GetNPedSamples());
184
185   fgRawUtils->Raw2Digits(rawReader,digitsArr);
186
187   digitsTree->Fill();
188   digitsArr->Delete();
189   delete digitsArr;
190
191 }
192
193
194 //____________________________________________________________________________
195 void AliEMCALReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree, 
196                                     AliESDEvent* esd) const
197 {
198   // Called by AliReconstruct after Reconstruct() and global tracking and vertexing 
199   // and V0 
200   // Works on the current event
201   //  printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is started ### \n ");
202   //return;
203
204   //######################################################
205   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
206   //######################################################
207  
208   AliEMCALTrigger tr;
209   //   tr.SetPatchSize(1);  // create 4x4 patches
210   tr.SetSimulation(kFALSE); // Reconstruction mode
211   tr.SetDigitsList(fgDigitsArr);
212   // Get VZERO total multiplicity for jet trigger simulation 
213   // The simulation of jey trigger will be incorrect if no VZERO data 
214   // at ESD
215   AliESDVZERO* vZero = esd->GetVZEROData();
216   if(vZero) {
217     tr.SetVZER0Multiplicity(vZero->GetMTotV0A() + vZero->GetMTotV0C());
218   }
219   //
220   tr.Trigger();
221
222   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
223   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
224   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
225   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
226
227   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
228   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
229   Int_t iModulePhi2x2 = tr.Get2x2ModulePhi();
230   Int_t iModulePhinxn = tr.GetnxnModulePhi();
231   Int_t iModuleEta2x2 = tr.Get2x2ModuleEta();
232   Int_t iModuleEtanxn = tr.GetnxnModuleEta();
233
234   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iModulePhi2x2, iModuleEta2x2));
235   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iModulePhinxn, iModuleEtanxn));
236
237   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
238   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
239
240   Int_t iAbsId2x2 = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSM2x2, iModulePhi2x2, iModuleEta2x2) ; // should be changed to Module
241   Int_t iAbsIdnxn = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSMnxn, iModulePhinxn, iModuleEtanxn) ;
242   fGeom->GetGlobal(iAbsId2x2, pos2x2);
243   fGeom->GetGlobal(iAbsIdnxn, posnxn);
244   //printf(" iAbsId2x2 %i iAbsIdnxn %i \n", iAbsId2x2, iAbsIdnxn);
245   
246   TArrayF triggerPosition(6);
247   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;   
248   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;   
249   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;  
250   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;   
251   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;   
252   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
253   //printf(" triggerPosition ");
254   //for(int i=0; i<6; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerPosition[i]);
255
256   TArrayF triggerAmplitudes(4);
257   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;   
258   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;    
259   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;   
260   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;   
261   //printf("\n triggerAmplitudes ");
262   //for(int i=0; i<4; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerAmplitudes[i]);
263   //printf("\n");
264   tr.Print("");
265
266   esd->AddEMCALTriggerPosition(triggerPosition);
267   esd->AddEMCALTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
268   // Fill trigger hists
269   AliEMCALHistoUtilities::FillTriggersListOfHists(fList,&triggerPosition,&triggerAmplitudes);
270
271   //########################################
272   //##############Fill CaloCells###############
273   //########################################
274
275   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliEMCALDigit",1000);
276   TBranch *branchdig = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
277   if (!branchdig) { 
278     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
279     return;
280   }
281   branchdig->SetAddress(&digits);
282   digitsTree->GetEvent(0);
283   Int_t nDigits = digits->GetEntries(), idignew = 0 ;
284   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
285
286   AliESDCaloCells &emcCells = *(esd->GetEMCALCells());
287   emcCells.CreateContainer(nDigits);
288   emcCells.SetType(AliESDCaloCells::kEMCALCell);
289   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
290     const AliEMCALDigit * dig = (const AliEMCALDigit*)digits->At(idig);
291     if(dig->GetAmp() > 0 ){
292       emcCells.SetCell(idignew,dig->GetId(),dig->GetAmp(), dig->GetTime());   
293       idignew++;
294     }
295   }
296   emcCells.SetNumberOfCells(idignew);
297   emcCells.Sort();
298
299   //------------------------------------------------------------
300   //-----------------CLUSTERS-----------------------------
301   //------------------------------------------------------------
302   TObjArray *clusters = new TObjArray(100);
303   TBranch *branch = clustersTree->GetBranch("EMCALECARP");
304   branch->SetAddress(&clusters);
305   clustersTree->GetEvent(0);
306
307   Int_t nClusters = clusters->GetEntries(),  nClustersNew=0;
308   AliDebug(1,Form("%d clusters",nClusters));
309   esd->SetFirstEMCALCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()); // Put after Phos clusters 
310
311
312   //######################################################
313   //#######################TRACK MATCHING###############
314   //######################################################
315   //Fill list of integers, each one is index of track to which the cluster belongs.
316
317   // step 1 - initialize array of matched track indexes
318   Int_t *matchedTrack = new Int_t[nClusters];
319   for (Int_t iclus = 0; iclus < nClusters; iclus++)
320     matchedTrack[iclus] = -1;  // neg. index --> no matched track
321   
322   // step 2, change the flag for all matched clusters found in tracks
323   Int_t iemcalMatch = -1;
324   Int_t endtpc = esd->GetNumberOfTracks();
325   for (Int_t itrack = 0; itrack < endtpc; itrack++) {
326     AliESDtrack * track = esd->GetTrack(itrack) ; // retrieve track
327     iemcalMatch = track->GetEMCALcluster();
328     if(iemcalMatch >= 0) matchedTrack[iemcalMatch] = itrack;
329   } 
330   
331   //########################################
332   //##############Fill CaloClusters#############
333   //########################################
334   esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClusters);
335   for (Int_t iClust = 0 ; iClust < nClusters ; iClust++) {
336     const AliEMCALRecPoint * clust = (const AliEMCALRecPoint*)clusters->At(iClust);
337     //if(clust->GetClusterType()== AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1) nRP++; else nPC++;
338     if (Debug()) clust->Print();
339     // Get information from EMCAL reconstruction points
340     Float_t xyz[3];
341     TVector3 gpos;
342     clust->GetGlobalPosition(gpos);
343     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
344       xyz[ixyz] = gpos[ixyz];
345     Float_t elipAxis[2];
346     clust->GetElipsAxis(elipAxis);
347        //Create digits lists
348     Int_t cellMult = clust->GetMultiplicity();
349     //TArrayS digiList(digitMult);
350     Float_t *amplFloat = clust->GetEnergiesList();
351     Int_t   *digitInts = clust->GetAbsId();
352     TArrayS absIdList(cellMult);
353     //Uncomment when unfolding is done
354     //TArrayD fracList(cellMult);
355
356     Int_t newCellMult = 0;
357     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
358       if (amplFloat[iCell] > 0) {
359       absIdList[newCellMult] = (UShort_t)(digitInts[iCell]);
360     //Uncomment when unfolding is done
361     //fracList[newCellMult] = amplFloat[iCell]/emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell]);
362       newCellMult++;
363       }
364     }
365     absIdList.Set(newCellMult);
366     //Uncomment when unfolding is done
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       //Uncomment when unfolding is done
383       //Double_t *newFracList  = new Double_t[newCellMult];
384       for(Int_t i = 0; i < newCellMult ; i++) {
385         newAbsIdList[i]=absIdList[i];
386       //Uncomment when unfolding is done
387       //newFracList[i]=fracList[i];
388       }
389       ec->SetCellsAbsId(newAbsIdList);
390       //Uncomment when unfolding is done
391       //ec->SetCellsAmplitudeFraction(newFracList);
392       ec->SetClusterDisp(clust->GetDispersion());
393       ec->SetClusterChi2(-1); //not yet implemented
394       ec->SetM02(elipAxis[0]*elipAxis[0]) ;
395       ec->SetM20(elipAxis[1]*elipAxis[1]) ;
396       ec->SetM11(-1) ;        //not yet implemented
397
398       TArrayI arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
399       arrayTrackMatched[0]= matchedTrack[iClust];
400       ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
401
402       TArrayI arrayParents(parentMult,parentList);
403       ec->AddLabels(arrayParents);
404
405       // add the cluster to the esd object
406      esd->AddCaloCluster(ec);
407       delete ec;
408      //delete [] newAbsIdList ;
409      //delete [] newFracList ;
410    }
411  } // cycle on clusters
412
413  delete [] matchedTrack;
414
415  esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClustersNew);
416  //if(nClustersNew != nClusters)
417  //printf(" ##### nClusters %i -> new %i ##### \n", nClusters, nClustersNew );
418
419  //Fill ESDCaloCluster with PID weights
420   AliEMCALPID *pid = new AliEMCALPID;
421   //pid->SetPrintInfo(kTRUE);
422   pid->SetReconstructor(kTRUE);
423   pid->RunPID(esd);
424   delete pid;
425
426   delete digits;
427   delete clusters;
428
429   // printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is ended : ncl %i -> %i ### \n ",nClusters, nClustersNew); 
430 }
431
432 //__________________________________________________________________________
433 void AliEMCALReconstructor::ReadDigitsArrayFromTree(TTree *digitsTree) const
434 {
435   // See AliEMCALClusterizer::SetInput(TTree *digitsTree);
436   if(fgDigitsArr) {
437     // Clear previous digits 
438     fgDigitsArr->Delete();
439     delete fgDigitsArr;
440   }
441   // Read the digits from the input tree
442   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
443   if (!branch) { 
444     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
445     return;
446   }
447   fgDigitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",100);
448   branch->SetAddress(&fgDigitsArr);
449   branch->GetEntry(0);
450 }
451