possiblity to read ESD friends and TPC outer check (Jacek)
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALv2.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2004, 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 //*-- Implementation version v2 of EMCAL Manager class; SHASHLYK version
20 //*-- An object of this class does not produce digits
21 //*-- It is the one to use if you do want to produce outputs in TREEH 
22 //*--                  
23 //*-- Author : Aleksei Pavlinov (WSU)
24
25 // This Class not stores information on all particles prior to EMCAL entry - in order to facilitate analysis.
26 // This is done by setting fIShunt =2, and flagging all parents of particles entering the EMCAL.
27
28 #include <cassert>
29 // --- ROOT system ---
30 #include <TBrowser.h>
31 #include <TClonesArray.h>
32 #include <TH2.h>
33 #include <TParticle.h>
34 #include <TROOT.h>
35 #include <TVirtualMC.h>
36
37 // --- Standard library ---
38
39 // --- AliRoot header files ---
40 #include "AliEMCALv2.h"
41 #include "AliEMCALHit.h"
42 #include "AliEMCALGeometry.h"
43 #include "AliRun.h"
44 #include "AliHeader.h"
45 #include "AliMC.h"
46 #include "AliStack.h"
47 #include "AliTrackReference.h"
48 // for TRD1 case only; May 31,2006
49
50 ClassImp(AliEMCALv2)
51
52 //______________________________________________________________________
53 AliEMCALv2::AliEMCALv2()
54   : AliEMCALv1()
55 {
56   // ctor
57 }
58
59 //______________________________________________________________________
60 AliEMCALv2::AliEMCALv2(const char *name, const char *title)
61   : AliEMCALv1(name,title)
62 {
63     // Standard Creator.
64
65     fHits= new TClonesArray("AliEMCALHit",1000);
66     gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
67
68     fNhits    = 0;
69     fIshunt   = 2; // All hits are associated with particles entering the calorimeter
70     fTimeCut  = 30e-09;
71
72     fGeometry = GetGeometry(); 
73 }
74
75 //______________________________________________________________________
76 AliEMCALv2::~AliEMCALv2(){
77     // dtor
78
79     if ( fHits) {
80         fHits->Delete();
81         delete fHits;
82         fHits = 0;
83     }
84 }
85
86 //______________________________________________________________________
87 void AliEMCALv2::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t iparent, Float_t ienergy, 
88                         Int_t id, Float_t * hits,Float_t * p){
89     // Add a hit to the hit list.
90     // An EMCAL hit is the sum of all hits in a tower section
91     //   originating from the same entering particle 
92     static Int_t hitCounter;
93     static AliEMCALHit *newHit, *curHit;
94     static Bool_t deja;
95
96     deja = kFALSE;
97
98     newHit = new AliEMCALHit(shunt, primary, tracknumber, iparent, ienergy, id, hits, p);
99     for ( hitCounter = fNhits-1; hitCounter >= 0 && !deja; hitCounter-- ) {
100         curHit = (AliEMCALHit*) (*fHits)[hitCounter];
101         // We add hits with the same tracknumber, while GEANT treats
102         // primaries succesively
103         if(curHit->GetPrimary() != primary) 
104           break;
105         if( *curHit == *newHit ) {
106             *curHit = *curHit + *newHit;
107             deja = kTRUE;
108             //            break; // 30-aug-04 by PAI 
109         } // end if
110     } // end for hitCounter
111     
112     if ( !deja ) {
113         new((*fHits)[fNhits]) AliEMCALHit(*newHit);
114         fNhits++;
115     }
116     //    printf(" fNhits %i \n", fNhits); 
117     delete newHit;
118 }
119
120 //______________________________________________________________________
121 void AliEMCALv2::StepManager(void){
122   // Accumulates hits as long as the track stays in a tower
123
124   // position wrt MRS and energy deposited
125   static Float_t        xyzte[5]={0.,0.,0.,0.,0.};// position wrt MRS, time and energy deposited
126   static Float_t        pmom[4]={0.,0.,0.,0.};
127   static TLorentzVector pos;  // Lorentz vector of the track current position.
128   static TLorentzVector mom;  // Lorentz vector of the track current momentum.
129   static Float_t ienergy = 0; // part->Energy();
130   static TString curVolName;
131   static int supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber, absid;
132   static int keyGeom=1;  //real TRD1 geometry
133   static const char *vn = "SCMX"; // Apr 13, 2006 - only TRD1 case now
134   static int nSMOP[7]={1,3,5,7,9,11}; // 30-mar-05
135   static int nSMON[7]={2,4,6,8,10,12};
136   static Float_t depositedEnergy=0.0; 
137
138   if(keyGeom == 0) {
139     keyGeom = 2;
140     if(gMC->VolId("PBMO")==0 || gMC->VolId("WSUC")==1) {
141       vn      = "SCMX";   // old TRD2(TRD1) or WSUC
142       keyGeom = 1;
143     }    
144     printf("AliEMCALv2::StepManager():  keyGeom %i : Sensetive volume %s \n", 
145     keyGeom, vn); 
146     if(gMC->VolId("WSUC")==1) printf(" WSUC - cosmic ray stand geometry \n");
147   }
148   Int_t tracknumber =  gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber();
149   Int_t parent;
150   TParticle* part;
151
152   curVolName = gMC->CurrentVolName();
153   if(curVolName.Contains(vn) || curVolName.Contains("SCX")) { // We are in a scintillator layer; SCX for 3X3
154     
155     if( ((depositedEnergy = gMC->Edep()) > 0.)  && (gMC->TrackTime() < fTimeCut)){// Track is inside a scintillator and deposits some energy
156       //       Info("StepManager "," entry %i DE %f",++ientry, depositedEnergy); // for testing
157        if (fCurPrimary==-1) 
158         fCurPrimary=gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(tracknumber);
159
160       if (fCurParent==-1 || tracknumber != fCurTrack) {
161         // Check parentage
162         parent=tracknumber;
163
164         if (fCurParent != -1) {
165           while (parent != fCurParent && parent != -1) {
166             //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
167             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
168             parent=part->GetFirstMother();
169           }
170         }
171         if (fCurParent==-1 || parent==-1) {
172           //Int_t parent=tracknumber;
173           //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
174           parent=tracknumber;
175           part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
176           while (parent != -1 && fGeometry->IsInEMCAL(part->Vx(),part->Vy(),part->Vz())) {
177             parent=part->GetFirstMother();
178             if (parent!=-1) 
179               part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
180           } 
181           fCurParent=parent;
182           if (fCurParent==-1)
183             Error("StepManager","Cannot find parent");
184           else {
185             //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
186             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
187             ienergy = part->Energy(); 
188
189             //Add reference to parent in TR tree.       
190             AddTrackReference(tracknumber, AliTrackReference::kEMCAL);
191
192           }
193           while (parent != -1) {
194             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
195             part->SetBit(kKeepBit);
196             parent=part->GetFirstMother();
197           }
198         }
199         fCurTrack=tracknumber;
200       }    
201       gMC->TrackPosition(pos);
202       xyzte[0] = pos[0];
203       xyzte[1] = pos[1];
204       xyzte[2] = pos[2];
205       xyzte[3] = gMC->TrackTime() ;       
206       
207       gMC->TrackMomentum(mom);
208       pmom[0] = mom[0];
209       pmom[1] = mom[1];
210       pmom[2] = mom[2];
211       pmom[3] = mom[3];
212       
213       //      if(ientry%200 > 0) return; // testing
214       supModuleNumber = moduleNumber = yNumber = xNumber = absid = 0;
215       if(keyGeom >= 1) { // TRD1 case now
216         gMC->CurrentVolOffID(4, supModuleNumber);
217         gMC->CurrentVolOffID(3, moduleNumber);
218         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
219         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber); // really x number now
220         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0) supModuleNumber += 10; // 13-oct-05
221         // Nov 10,2006
222         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),vn) != 0) { // 3X3 case
223           if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX1")==0) xNumber=1;
224           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX2")==0) xNumber=2;
225           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX3")==0) xNumber=3;
226           else Fatal("StepManager()", "Wrong name of sensitive volume in 3X3 case : %s ", gMC->CurrentVolOffName(0));
227         }
228       } else {
229         gMC->CurrentVolOffID(5, supModuleNumber);
230         gMC->CurrentVolOffID(4, moduleNumber);
231         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
232         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber);
233         if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMOP")==0) supModuleNumber = nSMOP[supModuleNumber-1];
234         else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMON")==0) supModuleNumber = nSMON[supModuleNumber-1];
235         else   assert(0); // something wrong
236       }
237       absid = fGeometry->GetAbsCellId(supModuleNumber-1, moduleNumber-1, yNumber-1, xNumber-1);
238     
239       if (absid < 0) {
240         printf(" supModuleNumber %i : moduleNumber %i : yNumber %i : xNumber %i \n",
241         supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber); 
242         Fatal("StepManager()", "Wrong id : %i ", absid) ; 
243       }
244
245       Float_t lightYield =  depositedEnergy ;
246       // Apply Birk's law (copied from G3BIRK)
247
248       if (gMC->TrackCharge()!=0) { // Check
249           Float_t birkC1Mod = 0;
250         if (fBirkC0==1){ // Apply correction for higher charge states
251           if (TMath::Abs(gMC->TrackCharge())>=2) birkC1Mod = fBirkC1*7.2/12.6;
252           else                                   birkC1Mod = fBirkC1;
253         }
254
255         Float_t dedxcm;
256         if (gMC->TrackStep()>0)  dedxcm=1000.*gMC->Edep()/gMC->TrackStep();
257         else                     dedxcm=0;
258         lightYield=lightYield/(1.+birkC1Mod*dedxcm+fBirkC2*dedxcm*dedxcm);
259       } 
260
261       // use sampling fraction to get original energy --HG
262       //      xyzte[4] = lightYield * fGeometry->GetSampling();
263       xyzte[4] = lightYield; // 15-dec-04
264         
265       if (gDebug == -2) 
266       printf("#sm %2i #m %3i #x %1i #z %1i -> absid %i : xyzte[4] = %f\n",
267       supModuleNumber,moduleNumber,yNumber,xNumber,absid, xyzte[4]);
268
269       AddHit(fIshunt, fCurPrimary,tracknumber, fCurParent, ienergy, absid,  xyzte, pmom);
270     } // there is deposited energy
271   }
272 }
273
274 //___________________________________________________________
275 void AliEMCALv2::Browse(TBrowser* b)
276 {
277   TObject::Browse(b);
278 }
279
280 //___________________________________________________________
281 void AliEMCALv2::DrawCalorimeterCut(const char *name, int axis, double dcut)
282
283   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
284   TString g(fGeometry->GetName());
285   g.ToUpper();
286   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
287
288   int fill = 1;
289
290   if(axis!=1) SetVolumeAttributes("STPL", 1, 1, fill);
291
292   int colo=4;
293   TString sn(name);
294   if(sn.Contains("SCM")) colo=5;
295   SetVolumeAttributes(name, 1, colo, fill);
296   if(g.Contains("110DEG") && sn=="SMOD") SetVolumeAttributes("SM10", 1, colo, fill);
297
298   TString st(GetTitle());
299   st += ", zcut, ";
300   st += name;
301
302   const char *optShad = "on", *optHide="on";
303   double cxy=0.02;
304   if     (axis==1) {
305     dcut = 0.;
306     //    optHide = optShad = "off";
307   } else if(axis==2){
308     if(dcut==0.) SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow    
309   }
310
311   gMC->Gdopt("hide", optHide);
312   gMC->Gdopt("shad", optShad);
313
314   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
315   char cmd[200];
316   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"XEN1\", %i, %5.1f, 12., 8., %3.2f, %3.2f)\n", axis, dcut, cxy,cxy);
317   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
318
319   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
320   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
321 }
322
323 //___________________________________________________________
324 void AliEMCALv2::DrawSuperModuleCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill)
325
326  // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
327   TString sn(GetGeometry()->GetName());
328   sn.ToUpper();
329   const char *tit[3]={"xcut", "ycut", "zcut"};
330   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
331
332   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
333   //  int fill = 6;
334
335   // SetVolumeAttributes("SMOD", 1, 1, fill);  // black
336   SetVolumeAttributes(name, 1, 5, fill);    // yellow 
337
338   double cxy=0.055, x0=10., y0=10.;
339   const char *optShad = "on", *optHide="on";
340   SetVolumeAttributes("STPL", 1, 3, fill);  // green 
341   if     (axis==1) {
342     gMC->Gsatt("STPL", "seen", 0);
343     dcut = 0.;
344     optHide = "off";
345     optShad = "off";
346   } else if(axis==3) cxy = 0.1;
347   
348   gMC->Gdopt("hide", optHide);
349   gMC->Gdopt("shad", optShad);
350
351   TString st("Shish-Kebab, Compact, SMOD, ");
352   st += tit[axis-1];;
353
354   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
355   char cmd[200];
356   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"SMOD\", %i, %6.3f, %5.1f, %5.1f, %5.3f, %5.3f)\n",axis,dcut,x0,y0,cxy,cxy);
357   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
358
359   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
360   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
361   // hint for testing
362   printf("Begin of super module\n");
363   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 89., 10., 0.5, 0.5)\n");
364   printf("Center of super modules\n");
365   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 0., 10., 0.5, 0.5)\n");
366   printf("end of super modules\n");
367   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, -70., 10., 0.5, 0.5)\n");
368 }
369
370 //___________________________________________________________
371 void AliEMCALv2::DrawTowerCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill, const char *optShad)
372
373   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
374   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
375   TString mn(name); mn.ToUpper();
376   TString sn(GetGeometry()->GetName());
377
378   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
379   gMC->Gsatt("*", "fill", fill);
380
381   // int mainColo=5; // yellow
382   if(mn == "EMOD") {
383     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
384     SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow
385     SetVolumeAttributes("SCPA", 1, 3, fill); // green - 13-may-05
386   } else if(mn == "SCM0") { // first division 
387     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
388     SetVolumeAttributes("SCMY", 1, 5, fill); // yellow
389   } else if(mn == "SCMY") { // first division 
390     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill); 
391     SetVolumeAttributes("SCMX", 1, 5, fill); // yellow
392   } else if(mn == "SCMX" || mn.Contains("SCX")) {
393     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 5, fill);// yellow
394     SetVolumeAttributes("PBTI", 1, 4, fill);
395   } else {
396     printf("<W> for volume |%s| did not defined volume attributes\n", mn.Data());
397   }
398
399   TString st("Shashlyk, 2x2 mm sampling, 77 layers, ");
400   st += name;
401
402   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
403   double cx=0.78, cy=2.;
404   if (mn.Contains("EMOD")) {
405     cx = cy = 0.5;
406   }
407   char cmd[200];
408
409   gMC->Gdopt("hide", optShad);
410   gMC->Gdopt("shad", optShad);
411
412   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"%s\", %i, %6.2f, 10., 10., %5.3f, %5.3f)\n",name, axis,dcut,cx,cy);
413   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
414
415   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
416   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
417 }
418
419 //___________________________________________________________  
420 void AliEMCALv2::DrawAlicWithHits(int mode)
421
422  // 20-sep-04; does not work now
423   static TH2F *h2;
424   if(h2==0) h2 = new TH2F("h2","test fo hits", 60,0.5,60.5, 28,0.5,28.5);
425   else      h2->Reset();
426   if(mode==0) {
427     gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
428     gMC->Gsatt("*","seen",0);
429     gMC->Gsatt("scm0","seen",5);
430
431     gROOT->ProcessLine("g3->Gdrawc(\"ALIC\", 1,   2.0, 12., -130, 0.3, 0.3)");
432     // g3->Gdrawc("ALIC", 1,   2.0, 10., -14, 0.05, 0.05)
433   }
434
435   TClonesArray *hits = Hits();
436   Int_t nhits = hits->GetEntries(), absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, iphi, ieta;
437   AliEMCALHit *hit = 0;
438   Double_t de, des=0.;
439   for(Int_t i=0; i<nhits; i++) {
440     hit   = (AliEMCALHit*)hits->UncheckedAt(i);
441     absId = hit->GetId();
442     de    = hit->GetEnergy();
443     des += de;
444     if(fGeometry->GetCellIndex(absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
445       //      printf(" de %f abs id %i smod %i tower %i | cell iphi %i : ieta %i\n",
446       // de, absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta); 
447       if(nSupMod==3) {
448         fGeometry->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nModule,nIphi,nIeta, iphi,ieta);
449         // printf(" iphi %i : ieta %i\n", iphi,ieta);
450         h2->Fill(double(ieta),double(iphi), de);
451       }
452     }
453     //    hit->Dump();
454   }
455   printf(" #hits %i : sum de %f -> %f \n", nhits, des, h2->Integral());
456   if(mode>0 && h2->Integral()>0.) h2->Draw();
457 }
458
459 //___________________________________________________________
460 void AliEMCALv2::SetVolumeAttributes(const char *name, int seen, int color, int fill)
461 {
462  /* seen=-2:volume is visible but none of its descendants;
463          -1:volume is not visible together with all its descendants;
464           0:volume is not visible;
465           1:volume is     visible. */
466   gMC->Gsatt(name, "seen", seen);
467   gMC->Gsatt(name, "colo", color);
468   gMC->Gsatt(name, "fill", fill); 
469   printf(" %s : seen %i color %i fill %i \n", name, seen, color, fill);
470
471
472 //___________________________________________________________
473 void AliEMCALv2::TestIndexTransition(int pri, int idmax)
474
475  // Test for EMCAL SHISHKEBAB geometry
476
477   Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, idNew, nGood=0;
478   if(idmax==0) idmax = fGeometry->GetNCells();
479   for(Int_t id=1; id<=idmax; id++) {
480     if(!fGeometry->GetCellIndex(id, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
481       printf(" Wrong abs ID %i : #cells %i\n", id, fGeometry->GetNCells());
482       break;  
483     }
484     idNew = fGeometry->GetAbsCellId(nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
485     if(id != idNew || pri>0) {
486       printf(" ID %i : %i <- new id\n", id, idNew);
487       printf(" nSupMod   %i ",  nSupMod);
488       printf(" nModule    %i ", nModule);
489       printf(" nIphi     %i ", nIphi);
490       printf(" nIeta     %i \n", nIeta);
491      
492     } else nGood++;
493   }
494   printf(" Good decoding %i : %i <- #cells \n", nGood, fGeometry->GetNCells());
495 }