EMCAL/AliEMCALTracker.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 //                       Class AliEMCALTracker
  17 //                      -----------------------
  18 // Implementation of the track matching method between barrel tracks and
  19 // EMCAL clusters.
  20 // Besides algorithm implementation, some cuts are required to be set
  21 // in order to define, for each track, an acceptance window where clusters
  22 // are searched to find best match (if any).
  23 // The class accepts as input an ESD container, and works directly on it,
  24 // simply setting, for each of its tracks, the fEMCALindex flag, for each
  25 // track which is matched to a cluster.
  26 // In order to use method, one must launch PropagateBack().
  27 //
  28 // ------------------------------------------------------------------------
  29 // author: A. Pulvirenti (alberto.pulvirenti@ct.infn.it)
  30 // Revised by Rongrong 2010-05-31 (rongrong.ma@cern.ch)
  31 //=========================================================================
  32
  33 #include <Riostream.h>
  34 #include <iomanip>
  35
  36 #include <TFile.h>
  37 #include <TTree.h>
  38 #include <TList.h>
  39 #include <TString.h>
  40 #include <TVector3.h>
  41 #include <TClonesArray.h>
  42 #include <TGeoMatrix.h>
  43
  44 #include "AliLog.h"
  45 #include "AliESDEvent.h"
  46 #include "AliESDtrack.h"
  47 #include "AliESDCaloCluster.h"
  48 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  49 #include "AliRunLoader.h"
  50 #include "AliEMCALTrack.h"
  51 #include "AliEMCALLoader.h"
  52 #include "AliEMCALGeometry.h"
  53 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  54 #include "AliEMCALRecParam.h"
  55 #include "AliCDBEntry.h"
  56 #include "AliCDBManager.h"
  57 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  58 #include "AliEMCALRecoUtils.h"
  59
  60 #include "AliEMCALTracker.h"
  61
  62 using std::cerr;
  63 using std::endl;
  64 ClassImp(AliEMCALTracker)
  65
  66 //
  67 //------------------------------------------------------------------------------
  68 //
  69 AliEMCALTracker::AliEMCALTracker()
  70 : AliTracker(),
  71   fCutPt(0),
  72   fCutNITS(0),
  73   fCutNTPC(50),
  74   fStep(20),
  75   fTrackCorrMode(kTrackCorrMMB),
  76   fClusterWindow(50),
  77   fCutEta(0.025),
  78   fCutPhi(0.05),
  79   fITSTrackSA(kFALSE),
  80   fTracks(0),
  81   fClusters(0),
  82   fGeom(0)
  83 {
  84   //
  85   // Default constructor.
  86   // Initializes all simple data members to default values,
  87    // and all collections to NULL.
  88   // Output file name is set to a default value.
  89   //
  90   InitParameters();
  91 }
  92 //
  93 //------------------------------------------------------------------------------
  94 //
  95 AliEMCALTracker::AliEMCALTracker(const AliEMCALTracker& copy)
  96   : AliTracker(),
  97     fCutPt(copy.fCutPt),
  98     fCutNITS(copy.fCutNITS),
  99     fCutNTPC(copy.fCutNTPC),
 100     fStep(copy.fStep),
 101     fTrackCorrMode(copy.fTrackCorrMode),
 102     fClusterWindow(copy.fClusterWindow),
 103     fCutEta(copy.fCutEta),
 104     fCutPhi(copy.fCutPhi),
 105     fITSTrackSA(copy.fITSTrackSA),
 106     fTracks((TObjArray*)copy.fTracks->Clone()),
 107     fClusters((TObjArray*)copy.fClusters->Clone()),
 108     fGeom(copy.fGeom)
 109 {
 110   //
 111   // Copy constructor
 112   // Besides copying all parameters, duplicates all collections.
 113   //
 114 }
 115 //
 116 //------------------------------------------------------------------------------
 117 //
 118 AliEMCALTracker& AliEMCALTracker::operator=(const AliEMCALTracker& source)
 119 { // assignment operator; use copy ctor
 120   if (&source == this) return *this;
 121
 122   new (this) AliEMCALTracker(source);
 123   return *this;
 124 }
 125 //
 126 //------------------------------------------------------------------------------
 127 //
 128 void AliEMCALTracker::InitParameters()
 129 {
 130   //
 131   // Retrieve initialization parameters
 132   //
 133
 134   // Check if the instance of AliEMCALRecParam exists,
 135   const AliEMCALRecParam* recParam = AliEMCALReconstructor::GetRecParam();
 136
 137   if(!recParam){
 138     AliFatal("Reconstruction parameters for EMCAL not set!");
 139   }
 140   else{
 141
 142     fCutEta  =  recParam->GetMthCutEta();
 143     fCutPhi  =  recParam->GetMthCutPhi();
 144     fStep    =  recParam->GetExtrapolateStep();
 145     fCutPt   =  recParam->GetTrkCutPt();
 146     fCutNITS =  recParam->GetTrkCutNITS();
 147     fCutNTPC =  recParam->GetTrkCutNTPC();
 148   }
 149
 150 }
 151
 152 //
 153 //------------------------------------------------------------------------------
 154 //
 155 void AliEMCALTracker::Clear(Option_t* option)
 156 {
 157         //
 158         // Clearing method
 159         // Deletes all objects in arrays and the arrays themselves
 160         //
 161
 162         TString opt(option);
 163         Bool_t clearTracks = opt.Contains("TRACKS");
 164         Bool_t clearClusters = opt.Contains("CLUSTERS");
 165         if (opt.Contains("ALL")) {
 166                 clearTracks = kTRUE;
 167                 clearClusters = kTRUE;
 168         }
 169
 170         //fTracks is a collection of esdTrack
 171         //When clearing this array, the linked objects should not be deleted
 172         if (fTracks != 0x0 && clearTracks) {
 173            fTracks->Clear();
 174            delete fTracks;
 175            fTracks = 0;
 176         }
 177         if (fClusters != 0x0 && clearClusters) {
 178            fClusters->Delete();
 179            delete fClusters;
 180            fClusters = 0;
 181         }
 182 }
 183 //
 184 //------------------------------------------------------------------------------
 185 //
 186 Int_t AliEMCALTracker::LoadClusters(TTree *cTree)
 187 {
 188         //
 189         // Load EMCAL clusters in the form of AliEMCALRecPoint,
 190         // from simulation temporary files.
 191         // (When included in reconstruction chain, this method is used automatically)
 192         //
 193
 194         Clear("CLUSTERS");
 195
 196         cTree->SetBranchStatus("*",0); //disable all branches
 197         cTree->SetBranchStatus("EMCALECARP",1); //Enable only the branch we need
 198
 199         TBranch *branch = cTree->GetBranch("EMCALECARP");
 200         if (!branch) {
 201                 AliError("Can't get the branch with the EMCAL clusters");
 202                 return 1;
 203         }
 204
 205         TClonesArray *clusters = new TClonesArray("AliEMCALRecPoint", 1000);
 206         branch->SetAddress(&clusters);
 207
 208         //cTree->GetEvent(0);
 209         branch->GetEntry(0);
 210         Int_t nClusters = (Int_t)clusters->GetEntries();
 211         if(fClusters) fClusters->Delete();
 212         else fClusters = new TObjArray(0);
 213         for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) {
 214                 AliEMCALRecPoint *cluster = (AliEMCALRecPoint*)clusters->At(i);
 215                 if (!cluster) continue;
 216                 AliEMCALMatchCluster *matchCluster = new AliEMCALMatchCluster(i, cluster);
 217                 fClusters->AddLast(matchCluster);
 218         }
 219
 220         branch->SetAddress(0);
 221         clusters->Delete();
 222         delete clusters;
 223
 224         AliInfo(Form("Collected %d RecPoints from Tree", fClusters->GetEntries()));
 225
 226         return 0;
 227 }
 228 //
 229 //------------------------------------------------------------------------------
 230 //
 231 Int_t AliEMCALTracker::LoadClusters(AliESDEvent *esd)
 232 {
 233   //
 234   // Load EMCAL clusters in the form of AliESDCaloClusters,
 235   // from an AliESD object.
 236   //
 237
 238   // make sure that tracks/clusters collections are empty
 239   Clear("CLUSTERS");
 240   fClusters = new TObjArray(0);
 241
 242   Int_t nClusters = esd->GetNumberOfCaloClusters();
 243   for (Int_t i=0; i<nClusters; i++)
 244     {
 245       AliESDCaloCluster *cluster = esd->GetCaloCluster(i);
 246       if (!cluster || !cluster->IsEMCAL()) continue ;
 247       AliEMCALMatchCluster *matchCluster = new AliEMCALMatchCluster(i, cluster);
 248       fClusters->AddLast(matchCluster);
 249     }
 250
 251   AliInfo(Form("Collected %d clusters from ESD", fClusters->GetEntries()));
 252   return 0;
 253 }
 254 //
 255 //------------------------------------------------------------------------------
 256 //
 257 Int_t AliEMCALTracker::LoadTracks(AliESDEvent *esd)
 258 {
 259   //
 260   // Load ESD tracks.
 261   //
 262
 263   UInt_t mask1 = esd->GetESDRun()->GetDetectorsInDAQ();
 264   UInt_t mask2 = esd->GetESDRun()->GetDetectorsInReco();
 265   Bool_t desc1 = (mask1 >> 3) & 0x1;
 266   Bool_t desc2 = (mask2 >> 3) & 0x1;
 267   if (desc1==0 || desc2==0) {
 268     AliError(Form("TPC not in DAQ/RECO: %u (%u)/%u (%u)",
 269                   mask1, esd->GetESDRun()->GetDetectorsInReco(),
 270                   mask2, esd->GetESDRun()->GetDetectorsInDAQ()));
 271     fITSTrackSA = kTRUE;
 272   }
 273
 274   Clear("TRACKS");
 275   fTracks = new TObjArray(0);
 276
 277   Int_t nTracks = esd->GetNumberOfTracks();
 278   //Bool_t isKink=kFALSE;
 279   for (Int_t i = 0; i < nTracks; i++)
 280     {
 281       AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(i);
 282       // set by default the value corresponding to "no match"
 283       esdTrack->SetEMCALcluster(kUnmatched);
 284       esdTrack->ResetStatus(AliESDtrack::kEMCALmatch);
 285
 286       //Select good quaulity tracks
 287       if(esdTrack->Pt()<fCutPt) continue;
 288       if(!fITSTrackSA)
 289         if(esdTrack->GetNcls(1)<fCutNTPC)continue;
 290
 291       //Loose geometric cut
 292       Double_t phi = esdTrack->Phi()*TMath::RadToDeg();
 293       if(TMath::Abs(esdTrack->Eta())>0.8 || phi <= 20 || phi >= 240 ) continue;
 294
 295       fTracks->AddLast(esdTrack);
 296     }
 297
 298       AliInfo(Form("Collected %d tracks", fTracks->GetEntries()));
 299       return 0;
 300 }
 301 //
 302 //------------------------------------------------------------------------------
 303 //
 304 void AliEMCALTracker::SetTrackCorrectionMode(Option_t *option)
 305 {
 306   //
 307   // Set track correction mode
 308   // gest the choice in string format and converts into
 309   // internal enum
 310   //
 311
 312   TString opt(option);
 313   opt.ToUpper();
 314
 315   if (!opt.CompareTo("NONE"))
 316     {
 317       fTrackCorrMode = kTrackCorrNone;
 318     }
 319   else if (!opt.CompareTo("MMB"))
 320     {
 321       fTrackCorrMode = kTrackCorrMMB;
 322     }
 323   else
 324     {
 325       cerr << "E-AliEMCALTracker::SetTrackCorrectionMode '" << option << "': Unrecognized option" << endl;
 326     }
 327 }
 328 //
 329 //------------------------------------------------------------------------------
 330 //
 331 Int_t AliEMCALTracker::PropagateBack(AliESDEvent* esd)
 332 {
 333         //
 334         // Main operation method.
 335         // Gets external AliESD containing tracks to be matched.
 336         // After executing match finding, stores in the same ESD object all infos
 337         // and releases the object for further reconstruction steps.
 338         //
 339         //
 340         // Note: should always return 0=OK, because otherwise all tracking
 341         // is aborted for this event
 342
 343         if (!esd) {
 344                 AliError("NULL ESD passed");
 345                 return 1;
 346         }
 347
 348         // step 1: collect clusters
 349         Int_t okLoadClusters, nClusters;
 350         if (!fClusters || (fClusters && fClusters->IsEmpty())) {
 351                 okLoadClusters = LoadClusters(esd);
 352         }
 353         nClusters = fClusters->GetEntries();
 354
 355         // step 2: collect ESD tracks
 356         Int_t nTracks, okLoadTracks;
 357         okLoadTracks = LoadTracks(esd);
 358         nTracks = fTracks->GetEntries();
 359
 360         // step 3: for each track, find the closest cluster as matched within residual cuts
 361         Int_t index=-1;
 362         for (Int_t it = 0; it < nTracks; it++)
 363           {
 364             AliESDtrack *track = (AliESDtrack*)fTracks->At(it);
 365             index = FindMatchedCluster(track);
 366             if (index>-1)
 367               {
 368                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(index);
 369                 track->SetEMCALcluster(cluster->Index());
 370                 track->SetStatus(AliESDtrack::kEMCALmatch);
 371               }
 372           }
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 //
 378 //------------------------------------------------------------------------------
 379 //
 380 Int_t AliEMCALTracker::FindMatchedCluster(AliESDtrack *track)
 381 {
 382   //
 383   // For each track, extrapolate it to all the clusters
 384   // Find the closest one as matched if the residuals (dEta, dPhi) satisfy the cuts
 385   //
 386
 387   Float_t maxEta=fCutEta;
 388   Float_t maxPhi=fCutPhi;
 389   Int_t index = -1;
 390
 391   // If the esdFriend is available, use the TPCOuter point as the starting point of extrapolation
 392   // Otherwise use the TPCInner point
 393   AliExternalTrackParam *trkParam = 0;
 394
 395   if(!fITSTrackSA){
 396     const AliESDfriendTrack*  friendTrack = track->GetFriendTrack();
 397     if(friendTrack && friendTrack->GetTPCOut())
 398       trkParam = const_cast<AliExternalTrackParam*>(friendTrack->GetTPCOut());
 399     else if(track->GetInnerParam())
 400       trkParam = const_cast<AliExternalTrackParam*>(track->GetInnerParam());
 401   }
 402   else
 403     trkParam = new AliExternalTrackParam(*track);
 404
 405   if(!trkParam) return index;
 406
 407   AliExternalTrackParam trkParamTmp(*trkParam);
 408   Float_t eta, phi;
 409   if(!AliEMCALRecoUtils::ExtrapolateTrackToEMCalSurface(&trkParamTmp, 430., track->GetMass(kTRUE), fStep, eta, phi))  return index;
 410   track->SetTrackPhiEtaOnEMCal(phi,eta);
 411   if(TMath::Abs(eta)>0.75 || (phi) < 70*TMath::DegToRad() || (phi) > 190*TMath::DegToRad()) return index;
 412
 413   //Perform extrapolation
 414   Double_t trkPos[3];
 415   trkParamTmp.GetXYZ(trkPos);
 416   Int_t nclusters = fClusters->GetEntries();
 417   for(Int_t ic=0; ic<nclusters; ic++)
 418     {
 419       AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 420       Float_t clsPos[3] = {cluster->X(),cluster->Y(),cluster->Z()};
 421       Double_t dR = TMath::Sqrt(TMath::Power(trkPos[0]-clsPos[0],2)+TMath::Power(trkPos[1]-clsPos[1],2)+TMath::Power(trkPos[2]-clsPos[2],2));
 422 //       printf("\n dR=%f,wind=%f\n",dR,fClusterWindow); //MARCEL
 423       if(dR > fClusterWindow) continue;
 424
 425       AliExternalTrackParam trkParTmp(trkParamTmp);
 426
 427       Float_t tmpEta, tmpPhi;
 428       if(!AliEMCALRecoUtils::ExtrapolateTrackToPosition(&trkParTmp, clsPos,track->GetMass(kTRUE), 5, tmpEta, tmpPhi)) continue;
 429       if(TMath::Abs(tmpPhi)<TMath::Abs(maxPhi) && TMath::Abs(tmpEta)<TMath::Abs(maxEta))
 430         {
 431           maxPhi=tmpPhi;
 432           maxEta=tmpEta;
 433           index=ic;
 434         }
 435       }
 436   return index;
 437 }
 438
 439 //
 440 //------------------------------------------------------------------------------
 441 //
 442 void AliEMCALTracker::UnloadClusters()
 443 {
 444         //
 445         // Free memory from all arrays
 446         // This method is called after the local tracking step
 447         // so we can safely delete everything
 448         //
 449
 450         Clear();
 451 }
 452
 453 //
 454 //------------------------------------------------------------------------------
 455 //
 456 AliEMCALTracker::AliEMCALMatchCluster::AliEMCALMatchCluster(Int_t index, AliEMCALRecPoint *recPoint)
 457   : fIndex(index),
 458     fX(0.),
 459     fY(0.),
 460     fZ(0.)
 461 {
 462         //
 463         // Translates an AliEMCALRecPoint object into the internal format.
 464         // Index of passed cluster in its native array must be specified.
 465         //
 466         TVector3 clpos;
 467         recPoint->GetGlobalPosition(clpos);
 468
 469         fX = clpos.X();
 470         fY = clpos.Y();
 471         fZ = clpos.Z();
 472 }
 473 //
 474 //------------------------------------------------------------------------------
 475 //
 476 AliEMCALTracker::AliEMCALMatchCluster::AliEMCALMatchCluster(Int_t index, AliESDCaloCluster *caloCluster)
 477   : fIndex(index),
 478     fX(0.),
 479     fY(0.),
 480     fZ(0.)
 481 {
 482         //
 483         // Translates an AliESDCaloCluster object into the internal format.
 484         // Index of passed cluster in its native array must be specified.
 485         //
 486         Float_t clpos[3]= {0., 0., 0.};
 487         caloCluster->GetPosition(clpos);
 488
 489         fX = (Double_t)clpos[0];
 490         fY = (Double_t)clpos[1];
 491         fZ = (Double_t)clpos[2];
 492 }