fill the fraction of cell energy in cluster in case of unfolding ON
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / macros / TestESD.C
1
2 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
3
4 //Root include files 
5 //#include <Riostream.h>
6 #include <TFile.h>
7 //#include <TSystem.h>
8 #include <TH1F.h>
9 #include <TParticle.h>
10 #include <TRefArray.h>
11
12 //AliRoot include files 
13 #include "AliRunLoader.h"
14 #include "AliStack.h"
15 #include "AliESDEvent.h"
16 #include "AliESDVertex.h"
17 #include "AliESDCaloCluster.h"
18 #include "AliESDCaloCells.h"
19 #include "AliPID.h"
20 #include "AliEMCALGeometry.h"
21
22 #endif
23
24 //Change the bool depending on what information you want to print
25 // when all FALSE, prints minimum cluster information.
26 Bool_t kPrintKine         = kFALSE; //Do not use for raw data.
27 Bool_t kPrintCaloCells    = kFALSE;
28 Bool_t kPrintTrackMatches = kFALSE;
29 Bool_t kPrintClusterCells = kFALSE;
30 Bool_t kPrintClusterPID   = kFALSE;
31
32 void TestESD() {
33   // Main method to read information stored in AliESDCaloClusters and AliESDCaloCells
34         
35   // Init some example histograms
36   // ESD
37   TH1F * hEta  = (TH1F*) new TH1F("hEta","reco eta",1000, -0.71,0.71); 
38   TH1F * hPhi  = (TH1F*) new TH1F("hPhi","reco phi",130, 70,200); 
39   TH1F * hE    = (TH1F*) new TH1F("hE"  ,"reco e",300, 0,30); 
40   TH1F * hTime = (TH1F*) new TH1F("hTime"  ,"reco time",1000, 0,1000); 
41   hEta ->SetXTitle("#eta");
42   hPhi ->SetXTitle("#phi (deg)");
43   hE   ->SetXTitle("E (GeV)");
44   hTime->SetXTitle("time (ns)");
45   
46   // Monte Carlo
47   TH1F * hMCEta = (TH1F*) new TH1F("hMCEta","MC eta",1000, -0.71,0.71); 
48   TH1F * hMCPhi = (TH1F*) new TH1F("hMCPhi","MC phi",130, 70,200); 
49   TH1F * hMCE   = (TH1F*) new TH1F("hMCE"  ,"MC e",300, 0,30); 
50   hMCEta->SetXTitle("#eta");
51   hMCPhi->SetXTitle("#phi (deg)");
52   hMCE  ->SetXTitle("E (GeV)");
53   
54   //ESD - MonteCarlo
55   TH1F * hDEta = (TH1F*) new TH1F("hDEta"," eta cluster - eta MC",500, -0.05,0.05); 
56   TH1F * hDPhi = (TH1F*) new TH1F("hDPhi","phi cluster - phi MC",200, -20,20); 
57   TH1F * hDE   = (TH1F*) new TH1F("hDE"  ,"e cluster - e MC",200, -10,10); 
58   hDEta->SetXTitle("#eta_{reco}-#eta_{MC}");
59   hDPhi->SetXTitle("#phi_{reco}-#phi_{MC} (deg)");
60   hDE  ->SetXTitle("E_{reco}-E_{MC} (GeV)");
61   
62   //Open the ESD file, get the tree with events
63   TFile* f = new TFile("AliESDs.root");
64   TTree* esdTree = (TTree*)f->Get("esdTree");
65   AliESDEvent* esd = new AliESDEvent();
66   esd->ReadFromTree(esdTree);
67
68   //Init geometry and array that will contain the clusters
69   TRefArray* caloClusters = new TRefArray();
70   AliEMCALGeometry *geom =  AliEMCALGeometry::GetInstance("EMCAL_FIRSTYEAR") ;          
71   Float_t pos[3];
72   
73   //Loop of events
74   Int_t nEvt = esdTree->GetEntries();
75   for(Int_t iev = 0; iev < nEvt; iev++) {
76     cout << "<<<< Event: " << iev+1 << "/" << nEvt << " >>>>"<<endl;
77     esdTree->GetEvent(iev);
78     
79     //Pass the geometry transformation matrix from ESDs to geometry
80     for(Int_t mod=0; mod < (geom->GetEMCGeometry())->GetNumberOfSuperModules(); mod++){
81       //printf("matrix %d\n",mod);
82       if(esd->GetEMCALMatrix(mod)) {
83         //printf("EMCAL: mod %d, matrix %p\n",mod, esd->GetEMCALMatrix(mod));
84         //(esd->GetEMCALMatrix(mod))->Print("");
85         geom->SetMisalMatrix(esd->GetEMCALMatrix(mod),mod) ;
86       }//matrix
87     }//module
88     
89     //In case you want to play with MC data, get stack
90     AliStack *stack = 0;
91     if(kPrintKine){  
92       AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Open("galice.root",AliConfig::GetDefaultEventFolderName(),  "read");
93       rl->LoadKinematics();  
94       rl->GetEvent(iev);
95       stack = rl->Stack();
96     }  
97     
98     //get reconstructed vertex position
99     Double_t vertex_position[3];
100     esd->GetVertex()->GetXYZ(vertex_position);
101     
102     //------------------------------------------------------
103     //Get Cells Array, all cells in event, print cells info 
104     //------------------------------------------------------ 
105     AliVCaloCells &cells= *(esd->GetEMCALCells());
106     //AliESDCaloCells &cells= *(esd->GetEMCALCells());
107
108     if(kPrintCaloCells){  
109       Int_t nTotalCells = cells.GetNumberOfCells() ;  
110       //Int_t type        = cells.GetType();
111       for (Int_t icell=  0; icell <  nTotalCells; icell++) {
112         cout<<"Cell   : "<<icell<<"/"<<nTotalCells<<" ID: "<<cells.GetCellNumber(icell)<<" Amplitude: "<<cells.GetAmplitude(icell)<<" Time: "<<cells.GetTime(icell)*1e9<<endl;    
113       }// cell loop
114     }
115     
116     //------------------------------------------------------
117     // Calo Clusters 
118     //------------------------------------------------------
119     
120     //Get CaloClusters Array
121     caloClusters->Clear();
122     esd->GetEMCALClusters(caloClusters);
123     
124     //loop over clusters
125     Int_t nclus = caloClusters->GetEntries();
126     for (Int_t icl = 0; icl < nclus; icl++) {
127       
128       AliVCluster* clus = (AliVCluster*)caloClusters->At(icl);
129       //AliESDCluster* clus = (AliESDCluster*)caloClusters->At(icl);
130       Float_t energy = clus->E();
131       clus->GetPosition(pos);
132       TVector3 vpos(pos[0],pos[1],pos[2]);
133       
134       //We can get a momentum TLorentzVector per cluster, corrected by the vertex position 
135       //TLorentzVector p;
136       //clus->GetMomentum(p,vertex_position);
137       
138       Double_t cphi = vpos.Phi();
139       Double_t ceta = vpos.Eta();
140       
141       Int_t nMatched   = clus->GetNTracksMatched();
142       Int_t trackIndex = clus->GetTrackMatchedIndex();
143       Int_t nLabels    = clus->GetNLabels();
144       Int_t labelIndex = clus->GetLabel();
145       Int_t nCells     = clus->GetNCells();
146                 
147       //Fill some histograms
148       hEta->Fill(ceta);
149       hPhi->Fill(cphi*TMath::RadToDeg());
150       hE  ->Fill(energy);
151       hTime->Fill(clus->GetTOF()*1e9);
152       
153       //Print basic cluster information
154       cout << "Cluster: " << icl+1 << "/" << nclus << " Energy: " << energy << "; Phi: " 
155            << cphi*TMath::RadToDeg() << "; Eta: " << ceta << "; NCells: " << nCells << " ;#Matches: " << nMatched 
156            << "; Index: " << trackIndex << "; #Labels: " << nLabels << " Index: " 
157            << labelIndex << "; Time "<<clus->GetTOF()*1e9<<" ns "<<endl;
158       
159       //Print primary info
160       if(stack && kPrintKine) {
161         if(labelIndex >= 0 && labelIndex < stack->GetNtrack()){
162           TParticle * particle = stack->Particle(labelIndex);
163           //Fill histograms with primary info
164           hMCEta->Fill(particle->Eta());
165           hMCPhi->Fill(particle->Phi()*TMath::RadToDeg());
166           hMCE  ->Fill(particle->Energy());
167           hDEta ->Fill(ceta-particle->Eta());
168           hDPhi ->Fill(cphi*TMath::RadToDeg()-particle->Phi()*TMath::RadToDeg());
169           hDE   ->Fill(energy-particle->Energy());
170           //Print primary values
171           cout<<"         More  contributing primary: "<<particle->GetName()<<"; with kinematics: "<<endl;
172           cout<<" \t     Energy: "<<particle->Energy()<<"; Phi: "<<particle->Phi()*TMath::RadToDeg()<<"; Eta: "<<particle->Eta()<<endl;   
173           for(Int_t i = 1; i < nLabels; i++){
174             //particle = stack->Particle((((AliESDCaloCluster*)clus)->GetLabelsArray())->At(i));
175             particle = stack->Particle((clus->GetLabels())[i]);
176             //or Int_t *labels = clus->GetLabels();
177             //particle = stack->Particle(labels[i]);
178             cout<<"         Other contributing primary: "<<particle->GetName()<< "; Energy "<<particle->Energy()<<endl;
179           }
180         }
181         else if( labelIndex >= stack->GetNtrack()) cout <<"PROBLEM, label is too large : "<<labelIndex<<" >= particles in stack "<< stack->GetNtrack() <<endl;
182                   else cout<<"Negative label!!!  : "<<labelIndex<<endl;
183       } // play with stack
184       
185       // Matching results
186       if(kPrintTrackMatches && trackIndex >= 0) {
187         AliESDtrack* track = esd->GetTrack(trackIndex);
188         Double_t tphi = track->GetOuterParam()->Phi();
189         Double_t teta = track->GetOuterParam()->Eta();
190         Double_t tmom = track->GetOuterParam()->P();
191         cout << "\t Track Momentum: " << tmom << " phi: " << tphi << " eta: " << teta << endl;
192         
193         Double_t deta = teta - ceta;
194         Double_t dphi = tphi - cphi;
195         if(dphi > TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
196         if(dphi < -TMath::Pi()) dphi += 2*TMath::Pi();
197         Double_t dR = sqrt(dphi*dphi + deta*deta);
198         
199         Double_t pOverE = tmom/energy;
200         
201         if(dR < 0.02 && pOverE < 1.8 && nCells > 1) {
202           cout << "\n\t Excellent MATCH! dR = " << dR << " p/E = " << pOverE << " nCells = " << nCells << endl;
203         }
204       }// matching
205       
206       //Get PID weights and print them
207       if(kPrintClusterPID){
208         const Double_t *pid = clus->GetPID();
209         printf("PID weights: ph %0.2f, pi0 %0.2f, el %0.2f, conv el %0.2f, hadrons: pion %0.2f, kaon %0.2f, proton %0.2f , neutron %0.2f, kaon %0.2f \n",
210                pid[AliVCluster::kPhoton],   pid[AliVCluster::kPi0],
211                pid[AliVCluster::kElectron], pid[AliVCluster::kEleCon],
212                pid[AliVCluster::kPion],     pid[AliVCluster::kKaon],   pid[AliVCluster::kProton],
213                pid[AliVCluster::kNeutron],  pid[AliVCluster::kKaon0]);
214       }//PID
215       
216       //Get CaloCells of cluster and print their info, position.
217       if(kPrintClusterCells){   
218         UShort_t * index    = clus->GetCellsAbsId() ;
219         Double_t * fraction = clus->GetCellsAmplitudeFraction() ;
220         Int_t sm = -1;
221         for(Int_t i = 0; i < nCells ; i++){
222           Int_t absId       =   index[i]; // or clus->GetCellNumber(i) ;
223           Double_t ampFract =  fraction[i];
224           Float_t amp       = cells.GetCellAmplitude(absId) ;
225           Double_t time     = cells.GetCellTime(absId);
226           cout<<"\t Cluster Cell: AbsID : "<< absId << " == "<<clus->GetCellAbsId(i) <<"; Amplitude "<< amp << "; Fraction "<<ampFract<<"; Time " <<time*1e9<<endl;
227           //Geometry methods  
228           Int_t iSupMod =  0 ;
229           Int_t iTower  =  0 ;
230           Int_t iIphi   =  0 ;
231           Int_t iIeta   =  0 ;
232           Int_t iphi    =  0 ;
233           Int_t ieta    =  0 ;
234           if(geom){
235             geom->GetCellIndex(absId,iSupMod,iTower,iIphi,iIeta); 
236             //Gives SuperModule and Tower numbers
237             geom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,iTower,
238                                               iIphi, iIeta,iphi,ieta);
239             //Gives label of cell in eta-phi position per each supermodule
240             Float_t cellPhi = 0;
241             Float_t cellEta = 0;
242             geom->EtaPhiFromIndex(absId,cellEta,cellPhi);
243             cout<< "                SModule "<<iSupMod<<"; Tower "<<iTower <<"; Eta "<<iIeta
244                 <<"; Phi "<<iIphi<<"; Index: Cell Eta "<<ieta<<"; Cell Phi "<<iphi
245                 <<"; Global: Cell Eta "<<cellEta<<"; Cell Phi "<<cellPhi*TMath::RadToDeg()<<endl;
246             if(i==0) sm = iSupMod;
247             else{
248               if(sm!=iSupMod) printf("******CLUSTER SHARED BY 2 SuperModules!!!!\n");
249             }   
250           }// geometry on
251         }// cluster cell loop
252       }// print cell clusters
253     } //cluster loop
254   } // event loop
255   
256   
257   //Write histograms in a file
258   TFile * fhisto = (TFile*) new TFile("histos.root","recreate");
259   hEta->Write();
260   hPhi->Write();
261   hE  ->Write();
262   hTime->Write();
263   if(kPrintKine){
264     hMCEta->Write();
265     hMCPhi->Write();
266     hMCE  ->Write();
267     hDEta->Write();
268     hDPhi->Write();
269     hDE  ->Write();
270   }
271   fhisto->Close();
272 }