possiblity to read ESD friends and TPC outer check (Jacek)
[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  *                                                                        *
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
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::Instance();
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