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.              *
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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 "AliEMCALRecParam.h"
  53 #include "AliEMCALGeometry.h"
  54 #include "AliEMCAL.h"
  55 #include "AliEMCALHistoUtilities.h"
  56 #include "AliESDVZERO.h"
  57
  58 #include "AliRunLoader.h"
  59 #include "AliRun.h"
  60
  61 ClassImp(AliEMCALReconstructor)
  62
  63 AliEMCALRecParam* AliEMCALReconstructor::fgkRecParam = 0;  // EMCAL rec. parameters
  64 AliEMCALRawUtils* AliEMCALReconstructor::fgRawUtils = 0;   // EMCAL raw utilities class
  65 AliEMCALClusterizer* AliEMCALReconstructor::fgClusterizer = 0;   // EMCAL clusterizer class
  66 TClonesArray*     AliEMCALReconstructor::fgDigitsArr = 0;  // shoud read just once at event
  67 //____________________________________________________________________________
  68 AliEMCALReconstructor::AliEMCALReconstructor()
  69   : fDebug(kFALSE), fList(0), fGeom(0)
  70 {
  71   // ctor
  72   InitRecParam();
  73
  74   fgRawUtils = new AliEMCALRawUtils;
  75   fgClusterizer = new AliEMCALClusterizerv1;
  76
  77   //To make sure we match with the geometry in a simulation file,
  78   //let's try to get it first.  If not, take the default geometry
  79   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader();
  80   if (rl->GetAliRun() && rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL")) {
  81     fGeom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
  82   } else {
  83     AliInfo(Form("Using default geometry in reconstruction"));
  84     fGeom =  AliEMCALGeometry::GetInstance(AliEMCALGeometry::GetDefaultGeometryName());
  85   }
  86
  87   if(!fGeom) AliFatal(Form("Could not get geometry!"));
  88
  89 }
  90
  91 //____________________________________________________________________________
  92 AliEMCALReconstructor::AliEMCALReconstructor(const AliEMCALReconstructor & rec)
  93   : AliReconstructor(rec),
  94     fDebug(rec.fDebug),
  95     fList(rec.fList),
  96     fGeom(rec.fGeom)
  97 {
  98   //copy ctor
  99 }
 100
 101 //____________________________________________________________________________
 102 AliEMCALReconstructor::~AliEMCALReconstructor()
 103 {
 104   // dtor
 105   delete fGeom;
 106   AliCodeTimer::Instance()->Print();
 107 }
 108
 109 //____________________________________________________________________________
 110 void AliEMCALReconstructor::Init()
 111 {
 112   // Trigger hists - Oct 24, 2007
 113   fList = AliEMCALHistoUtilities::GetTriggersListOfHists(kTRUE);
 114 }
 115
 116 //____________________________________________________________________________
 117 void AliEMCALReconstructor::InitRecParam() const
 118 {
 119   // Check if the instance of AliEMCALRecParam exists,
 120   // if not, get it from OCDB if available, otherwise create a default one
 121
 122  if (!fgkRecParam  && (AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet())) {
 123     AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
 124       AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Config/RecParam");
 125     if (entry) fgkRecParam =  (AliEMCALRecParam*) entry->GetObject();
 126   }
 127
 128   if(!fgkRecParam){
 129     AliWarning("The Reconstruction parameters for EMCAL nonitialized - Used default one");
 130     fgkRecParam = new AliEMCALRecParam;
 131   }
 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("")
 144
 145   ReadDigitsArrayFromTree(digitsTree);
 146
 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(fgkRecParam->GetHighLowGainFactor());
 182   fgRawUtils->SetRawFormatOrder(fgkRecParam->GetOrderParameter());
 183   fgRawUtils->SetRawFormatTau(fgkRecParam->GetTau());
 184   fgRawUtils->SetNoiseThreshold(fgkRecParam->GetNoiseThreshold());
 185   fgRawUtils->SetNPedSamples(fgkRecParam->GetNPedSamples());
 186
 187   fgRawUtils->Raw2Digits(rawReader,digitsArr);
 188
 189   digitsTree->Fill();
 190   digitsArr->Delete();
 191   delete digitsArr;
 192
 193 }
 194
 195
 196 //____________________________________________________________________________
 197 void AliEMCALReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 198                                     AliESDEvent* esd) const
 199 {
 200   // Called by AliReconstruct after Reconstruct() and global tracking and vertexing
 201   // and V0
 202   // Works on the current event
 203   //  printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is started ### \n ");
 204   //return;
 205
 206   //######################################################
 207   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 208   //######################################################
 209
 210   AliEMCALTrigger tr;
 211   //   tr.SetPatchSize(1);  // create 4x4 patches
 212   tr.SetSimulation(kFALSE); // Reconstruction mode
 213   tr.SetDigitsList(fgDigitsArr);
 214   // Get VZERO total multiplicity for jet trigger simulation
 215   // The simulation of jey trigger will be incorrect if no VZERO data
 216   // at ESD
 217   AliESDVZERO* vZero = esd->GetVZEROData();
 218   if(vZero) {
 219     tr.SetVZER0Multiplicity(vZero->GetMTotV0A() + vZero->GetMTotV0C());
 220   }
 221   //
 222   tr.Trigger();
 223
 224   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 225   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 226   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 227   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 228
 229   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 230   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 231   Int_t iModulePhi2x2 = tr.Get2x2ModulePhi();
 232   Int_t iModulePhinxn = tr.GetnxnModulePhi();
 233   Int_t iModuleEta2x2 = tr.Get2x2ModuleEta();
 234   Int_t iModuleEtanxn = tr.GetnxnModuleEta();
 235
 236   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iModulePhi2x2, iModuleEta2x2));
 237   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iModulePhinxn, iModuleEtanxn));
 238
 239   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 240   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 241
 242   Int_t iAbsId2x2 = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSM2x2, iModulePhi2x2, iModuleEta2x2) ; // should be changed to Module
 243   Int_t iAbsIdnxn = fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes( iSMnxn, iModulePhinxn, iModuleEtanxn) ;
 244   fGeom->GetGlobal(iAbsId2x2, pos2x2);
 245   fGeom->GetGlobal(iAbsIdnxn, posnxn);
 246   //printf(" iAbsId2x2 %i iAbsIdnxn %i \n", iAbsId2x2, iAbsIdnxn);
 247
 248   TArrayF triggerPosition(6);
 249   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 250   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 251   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 252   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 253   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 254   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 255   //printf(" triggerPosition ");
 256   //for(int i=0; i<6; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerPosition[i]);
 257
 258   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 259   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 260   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 261   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 262   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 263   //printf("\n triggerAmplitudes ");
 264   //for(int i=0; i<4; i++) printf(" %i %f : ", i, triggerAmplitudes[i]);
 265   //printf("\n");
 266   //tr.Print("");
 267   //
 268   // Trigger jet staff
 269   //
 270   if(tr.GetNJetThreshold()>0) {
 271     // Jet phi/eta
 272     Int_t n0 = triggerPosition.GetSize();
 273     const TH2F *hpatch = tr.GetJetMatrixE();
 274     triggerPosition.Set(n0 + 2);
 275     for(Int_t i=0; i<2; i++) triggerPosition[n0+i] = hpatch->GetMean(i+1);
 276     // Add jet ampitudes
 277     n0 = triggerAmplitudes.GetSize();
 278     triggerAmplitudes.Set(n0 + tr.GetNJetThreshold());
 279     Double_t *ampJet = tr.GetL1JetThresholds();
 280     for(Int_t i=0; i<tr.GetNJetThreshold(); i++){
 281       triggerAmplitudes[n0 + i] = Float_t(ampJet[i]);
 282     }
 283   }
 284   esd->AddEMCALTriggerPosition(triggerPosition);
 285   esd->AddEMCALTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 286   // Fill trigger hists
 287   AliEMCALHistoUtilities::FillTriggersListOfHists(fList,&triggerPosition,&triggerAmplitudes);
 288
 289   //########################################
 290   //##############Fill CaloCells###############
 291   //########################################
 292
 293   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliEMCALDigit",1000);
 294   TBranch *branchdig = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 295   if (!branchdig) {
 296     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 297     return;
 298   }
 299   branchdig->SetAddress(&digits);
 300   digitsTree->GetEvent(0);
 301   Int_t nDigits = digits->GetEntries(), idignew = 0 ;
 302   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 303
 304   AliESDCaloCells &emcCells = *(esd->GetEMCALCells());
 305   emcCells.CreateContainer(nDigits);
 306   emcCells.SetType(AliESDCaloCells::kEMCALCell);
 307   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 308     const AliEMCALDigit * dig = (const AliEMCALDigit*)digits->At(idig);
 309     if(dig->GetAmp() > 0 ){
 310       emcCells.SetCell(idignew,dig->GetId(),dig->GetAmp(), dig->GetTime());
 311       idignew++;
 312     }
 313   }
 314   emcCells.SetNumberOfCells(idignew);
 315   emcCells.Sort();
 316
 317   //------------------------------------------------------------
 318   //-----------------CLUSTERS-----------------------------
 319   //------------------------------------------------------------
 320   TObjArray *clusters = new TObjArray(100);
 321   TBranch *branch = clustersTree->GetBranch("EMCALECARP");
 322   branch->SetAddress(&clusters);
 323   clustersTree->GetEvent(0);
 324
 325   Int_t nClusters = clusters->GetEntries(),  nClustersNew=0;
 326   AliDebug(1,Form("%d clusters",nClusters));
 327   esd->SetFirstEMCALCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()); // Put after Phos clusters
 328
 329
 330   //######################################################
 331   //#######################TRACK MATCHING###############
 332   //######################################################
 333   //Fill list of integers, each one is index of track to which the cluster belongs.
 334
 335   // step 1 - initialize array of matched track indexes
 336   Int_t *matchedTrack = new Int_t[nClusters];
 337   for (Int_t iclus = 0; iclus < nClusters; iclus++)
 338     matchedTrack[iclus] = -1;  // neg. index --> no matched track
 339
 340   // step 2, change the flag for all matched clusters found in tracks
 341   Int_t iemcalMatch = -1;
 342   Int_t endtpc = esd->GetNumberOfTracks();
 343   for (Int_t itrack = 0; itrack < endtpc; itrack++) {
 344     AliESDtrack * track = esd->GetTrack(itrack) ; // retrieve track
 345     iemcalMatch = track->GetEMCALcluster();
 346     if(iemcalMatch >= 0) matchedTrack[iemcalMatch] = itrack;
 347   }
 348
 349   //########################################
 350   //##############Fill CaloClusters#############
 351   //########################################
 352   esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClusters);
 353   for (Int_t iClust = 0 ; iClust < nClusters ; iClust++) {
 354     const AliEMCALRecPoint * clust = (const AliEMCALRecPoint*)clusters->At(iClust);
 355     //if(clust->GetClusterType()== AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1) nRP++; else nPC++;
 356     if (Debug()) clust->Print();
 357     // Get information from EMCAL reconstruction points
 358     Float_t xyz[3];
 359     TVector3 gpos;
 360     clust->GetGlobalPosition(gpos);
 361     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 362       xyz[ixyz] = gpos[ixyz];
 363     Float_t elipAxis[2];
 364     clust->GetElipsAxis(elipAxis);
 365        //Create digits lists
 366     Int_t cellMult = clust->GetMultiplicity();
 367     //TArrayS digiList(digitMult);
 368     Float_t *amplFloat = clust->GetEnergiesList();
 369     Int_t   *digitInts = clust->GetAbsId();
 370     TArrayS absIdList(cellMult);
 371     //Uncomment when unfolding is done
 372     //TArrayD fracList(cellMult);
 373
 374     Int_t newCellMult = 0;
 375     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 376       if (amplFloat[iCell] > 0) {
 377       absIdList[newCellMult] = (UShort_t)(digitInts[iCell]);
 378     //Uncomment when unfolding is done
 379     //fracList[newCellMult] = amplFloat[iCell]/emcCells.GetCellAmplitude(digitInts[iCell]);
 380       newCellMult++;
 381       }
 382     }
 383     absIdList.Set(newCellMult);
 384     //Uncomment when unfolding is done
 385     //fracList.Set(newCellMult);
 386
 387     if(newCellMult > 0) { // accept cluster if it has some digit
 388       nClustersNew++;
 389       //Primaries
 390       Int_t  parentMult  = 0;
 391       Int_t *parentList =  clust->GetParents(parentMult);
 392       // fills the ESDCaloCluster
 393       AliESDCaloCluster * ec = new AliESDCaloCluster() ;
 394       ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1);
 395       ec->SetPosition(xyz);
 396       ec->SetE(clust->GetEnergy());
 397       ec->SetNCells(newCellMult);
 398       //Change type of list from short to ushort
 399       UShort_t *newAbsIdList  = new UShort_t[newCellMult];
 400       //Uncomment when unfolding is done
 401       //Double_t *newFracList  = new Double_t[newCellMult];
 402       for(Int_t i = 0; i < newCellMult ; i++) {
 403         newAbsIdList[i]=absIdList[i];
 404       //Uncomment when unfolding is done
 405       //newFracList[i]=fracList[i];
 406       }
 407       ec->SetCellsAbsId(newAbsIdList);
 408       //Uncomment when unfolding is done
 409       //ec->SetCellsAmplitudeFraction(newFracList);
 410       ec->SetClusterDisp(clust->GetDispersion());
 411       ec->SetClusterChi2(-1); //not yet implemented
 412       ec->SetM02(elipAxis[0]*elipAxis[0]) ;
 413       ec->SetM20(elipAxis[1]*elipAxis[1]) ;
 414       ec->SetTOF(clust->GetTime()) ; //time-of-fligh
 415       ec->SetNExMax(clust->GetNExMax());          //number of local maxima
 416       TArrayI arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 417       arrayTrackMatched[0]= matchedTrack[iClust];
 418       ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 419
 420       TArrayI arrayParents(parentMult,parentList);
 421       ec->AddLabels(arrayParents);
 422
 423       // add the cluster to the esd object
 424      esd->AddCaloCluster(ec);
 425       delete ec;
 426       delete [] newAbsIdList ;
 427       //delete [] newFracList ;
 428    }
 429  } // cycle on clusters
 430
 431  delete [] matchedTrack;
 432
 433  esd->SetNumberOfEMCALClusters(nClustersNew);
 434  //if(nClustersNew != nClusters)
 435  //printf(" ##### nClusters %i -> new %i ##### \n", nClusters, nClustersNew );
 436
 437  //Fill ESDCaloCluster with PID weights
 438   AliEMCALPID *pid = new AliEMCALPID;
 439   //pid->SetPrintInfo(kTRUE);
 440   pid->SetReconstructor(kTRUE);
 441   pid->RunPID(esd);
 442   delete pid;
 443
 444   delete digits;
 445   delete clusters;
 446
 447   // printf(" ## AliEMCALReconstructor::FillESD() is ended : ncl %i -> %i ### \n ",nClusters, nClustersNew);
 448 }
 449
 450 //__________________________________________________________________________
 451 void AliEMCALReconstructor::ReadDigitsArrayFromTree(TTree *digitsTree) const
 452 {
 453   // See AliEMCALClusterizer::SetInput(TTree *digitsTree);
 454   if(fgDigitsArr) {
 455     // Clear previous digits
 456     fgDigitsArr->Delete();
 457     delete fgDigitsArr;
 458   }
 459   // Read the digits from the input tree
 460   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("EMCAL");
 461   if (!branch) {
 462     AliError("can't get the branch with the EMCAL digits !");
 463     return;
 464   }
 465   fgDigitsArr = new TClonesArray("AliEMCALDigit",100);
 466   branch->SetAddress(&fgDigitsArr);
 467   branch->GetEntry(0);
 468 }
 469