ITS/AliITSClusterFinderSPDdubna.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.2.8.1  2002/08/28 15:06:50  alibrary
  19 Updating to v3-09-01
  20
  21 Revision 1.4  2002/08/22 13:18:46  nilsen
  22 Added = operator and copy constructor in an attempt to fix complilation
  23 problems found by Yves Schutz.
  24
  25 Revision 1.3  2002/08/21 22:04:27  nilsen
  26 Added data member to SPD cluters and made related modifications to the
  27 SPD Cluster finders. Generaly cleanded up some of the code.
  28
  29 Revision 1.2  2001/06/14 14:33:53  barbera
  30 New version from B. Batyunya to get the Dubna model work with the present HEAD
  31
  32 Revision 1.15  2001/05/01 22:37:44  nilsen
  33 Added a dummy argument to FindRawClusters. Argument used for SSD version.
  34
  35 Revision 1.14  2001/03/05 14:48:46  nilsen
  36 Fixed a reoccuring bug. Array sizes must be declare const.
  37
  38 */
  39
  40 #include <iostream.h>
  41 #include "AliITSClusterFinderSPDdubna.h"
  42 #include "AliITSMapA1.h"
  43 #include "AliITS.h"
  44 #include "AliITSdigit.h"
  45 #include "AliITSRawCluster.h"
  46 #include "AliITSRecPoint.h"
  47 #include "AliITSsegmentation.h"
  48 #include "AliITSresponse.h"
  49 #include "AliRun.h"
  50
  51 //#define DEBUG
  52
  53 ClassImp(AliITSClusterFinderSPDdubna)
  54
  55 //----------------------------------------------------------------------
  56 AliITSClusterFinderSPDdubna::AliITSClusterFinderSPDdubna(
  57            AliITSsegmentation *seg, TClonesArray *digits, TClonesArray *recp){
  58     // constructor
  59
  60     fSegmentation = seg;
  61     fDigits       = digits;
  62     fClusters     = recp;
  63     fNclusters    = 0;
  64     fMap          = new AliITSMapA1(fSegmentation,fDigits);
  65     SetDx();
  66     SetDz();
  67     SetNCells();
  68 }
  69 //_______________________________________________________________________
  70 AliITSClusterFinderSPDdubna::AliITSClusterFinderSPDdubna(){
  71     // constructor
  72
  73     fSegmentation = 0;
  74     fDigits       = 0;
  75     fClusters     = 0;
  76     fNclusters    = 0;
  77     fMap          = 0;
  78     SetDx();
  79     SetDz();
  80     SetNCells();
  81 }
  82 //______________________________________________________________________
  83 AliITSClusterFinderSPDdubna &AliITSClusterFinderSPDdubna::operator=(const
  84                                           AliITSClusterFinderSPDdubna &s){
  85     // The = operator for the class AliITSClusterFinderSPDdugna
  86     // Inputs:
  87     //    AliITSClusterFinderSPDdubna @s  The AliITSClusterFinderSPDdubna
  88     //                                    class to be copy constructed.
  89     // Outputs:
  90     //    none.
  91     // Returned:
  92     //    this, a copy of the class s.
  93
  94     this->fNclusters = s.fNclusters;
  95     this->fDz        = s.fDz;
  96     this->fDx        = s.fDx;
  97     this->fMinNCells = s.fMinNCells;
  98     this->fClusters  = new TClonesArray(*(s.fClusters));
  99     return *this;
 100 }
 101 //______________________________________________________________________
 102 AliITSClusterFinderSPDdubna::AliITSClusterFinderSPDdubna(const
 103                                          AliITSClusterFinderSPDdubna &s){
 104     // The Copy constructortor the class AliITSClusterFinderSPDdugna
 105     // It calles the = operator.
 106     // Inputs:
 107     //    AliITSClusterFinderSPDdubna @s  The AliITSClusterFinderSPDdubna
 108     //                                    class to be copy constructed.
 109     // Outputs:
 110     //    none.
 111     // Returned:
 112     //    none.
 113
 114     *this = s;
 115     return;
 116 }
 117 //______________________________________________________________________
 118 AliITSClusterFinderSPDdubna::~AliITSClusterFinderSPDdubna(){
 119     // destructor
 120
 121     if (fMap) delete fMap;
 122 }
 123 //______________________________________________________________________
 124 void AliITSClusterFinderSPDdubna::Find1DClusters(Int_t mod){
 125     // Find one dimensional clusters, i.e.
 126     // in r*phi(x) direction for each colunm in z direction
 127
 128     static AliITS *iTS=(AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 129
 130     // retrieve the parameters
 131     Int_t fNofPixels     = fSegmentation->Npz();
 132     Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 133
 134     // read in digits -> do not apply threshold
 135     // signal in fired pixels is always 1
 136     fMap->FillMap();
 137
 138     Int_t nofFoundClusters = 0;
 139
 140     Int_t k,it,m;
 141     for(k=0;k<fNofPixels;k++) {
 142         Int_t mmax = 10;  // a size of the window for the cluster finding
 143         for(it=0;it<fMaxNofSamples;it++) {
 144             Int_t lclx   = 0;
 145             Int_t xstart = 0;
 146             Int_t xstop  = 0;
 147             Int_t id     = 0;
 148             Int_t ilcl   = 0;
 149             for(m=0;m<mmax;m++) {  // find the cluster inside the window
 150                 id = it+m;
 151                 if(id >= fMaxNofSamples) break;    // ! no possible for the fadc
 152                 if(fMap->TestHit(k,id) == kUnused) {   // start of the cluster
 153                     lclx += 1;
 154                     if(lclx == 1) xstart = id;
 155                 } // end if fMap
 156                 if(lclx > 0 && fMap->TestHit(k,id) == kEmpty) {
 157                     // end of cluster if a gap exists
 158                     xstop = id-1;
 159                     ilcl = 1;
 160                     break;
 161                 } // end if lclx >0 ...
 162             }   //  end of m-loop
 163             if(lclx == 0 && ilcl == 0) it = id; // no cluster in the window,
 164                                                 // continue the "it" loop
 165             if(id >= fMaxNofSamples && lclx == 0) break; // the x row finished
 166             if(id < fMaxNofSamples && ilcl == 0 && lclx > 0) {
 167                 // cluster end is outside of the window,
 168                 mmax += 5;     // increase mmax and repeat the cluster finding
 169                 it -= 1;
 170             } // end if id<
 171             if(id >= fMaxNofSamples && lclx > 0) {  // the x row finished but
 172                 xstop = fMaxNofSamples - 1;           // the end cluster exists
 173                 ilcl = 1;
 174             }  // end if id>=
 175             // ---  Calculate z and x coordinates for one dimensional clusters
 176             if(ilcl == 1) {         // new cluster exists
 177                 it = id;
 178                 mmax = 10;
 179                 nofFoundClusters++;
 180                 Float_t clusterCharge = 0.;
 181                 Float_t zpitch        = fSegmentation->Dpz(k+1);
 182                 Int_t   dummy         = 0;
 183                 Float_t clusterZ, dummyX;
 184                 fSegmentation->GetPadCxz(dummy,k,dummyX,clusterZ);
 185                 Float_t zstart        = clusterZ - 0.5*zpitch;
 186                 Float_t zstop         = clusterZ + 0.5*zpitch;
 187                 Float_t clusterX      = 0.;
 188                 Int_t   clusterSizeX  = lclx;
 189                 Int_t   clusterSizeZ  = 1;
 190                 Int_t   its;
 191                 for(its=xstart; its<=xstop; its++) {
 192                     Int_t firedpixel=0;
 193                     if (fMap->GetHitIndex(k,its)>=0) firedpixel=1;
 194                     clusterCharge += firedpixel;
 195                     clusterX      += its + 0.5;
 196                 } // end for its
 197                 Float_t fRphiPitch = fSegmentation->Dpx(dummy);
 198                 clusterX /= (clusterSizeX/fRphiPitch); // center of gravity for x
 199                 // Write the points (coordinates and some cluster information)
 200                 // to the AliITSRawClusterSPD object
 201
 202                 AliITSRawClusterSPD clust(clusterZ,clusterX,clusterCharge,
 203                                           clusterSizeZ,clusterSizeX,
 204                                           xstart,xstop,zstart,zstop,k,mod);
 205                 iTS->AddCluster(0,&clust);
 206             }    // new cluster (ilcl=1)
 207         } // X direction loop (it)
 208     } // Z direction loop (k)
 209     //fMap->ClearMap();
 210     return;
 211 }
 212 //______________________________________________________________________
 213 void  AliITSClusterFinderSPDdubna::GroupClusters(){
 214     // Find two dimensional clusters, i.e. group one dimensional clusters
 215     // into two dimensional ones (go both in x and z directions).
 216     // get number of clusters for this module
 217
 218     Int_t nofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 219     nofClusters -= fNclusters;
 220     AliITSRawClusterSPD *clusterI;
 221     AliITSRawClusterSPD *clusterJ;
 222     Int_t *label=new Int_t[nofClusters];
 223     Int_t i,j;
 224     for(i=0; i<nofClusters; i++) label[i] = 0;
 225     for(i=0; i<nofClusters; i++) {
 226         if(label[i] != 0) continue;
 227         for(j=i+1; j<nofClusters; j++) {
 228             if(label[j] != 0) continue;
 229             clusterI = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(i);
 230             clusterJ = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(j);
 231             Bool_t pair = clusterI->Brother(clusterJ,fDz,fDx);
 232             if(pair) {
 233 #ifndef DEBUG
 234                 cout << "clusters " << i << "," << j << " before grouping" << endl;
 235                 clusterI->PrintInfo();
 236                 clusterJ->PrintInfo();
 237 #endif
 238                 clusterI->Add(clusterJ);
 239 #ifndef DEBUG
 240                 cout << "remove cluster " << j << endl;
 241 #endif
 242                 label[j] = 1;
 243                 fClusters->RemoveAt(j);
 244 #ifndef DEBUG
 245                 cout << "cluster  " << i << " after grouping" << endl;
 246                 clusterI->PrintInfo();
 247 #endif
 248             }  // pair
 249         } // J clusters
 250         label[i] = 1;
 251     } // I clusters
 252     fClusters->Compress();
 253 #ifndef DEBUG
 254     Int_t totalNofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 255     cout << " Nomber of clusters at the group end ="<< totalNofClusters<<endl;
 256 #endif
 257     delete [] label;
 258     return;
 259 }
 260 //______________________________________________________________________
 261 void AliITSClusterFinderSPDdubna::TracksInCluster(){
 262     // Find tracks creating one cluster
 263     // get number of clusters for this module
 264     Int_t nofClusters = fClusters->GetEntriesFast();
 265     Int_t i, ix, iz, jx, jz, xstart, xstop, zstart, zstop, nclx, nclz;
 266     const Int_t trmax = 100;
 267     Int_t cltracks[trmax], itr, tracki, ii, is, js, ie, ntr, tr0, tr1, tr2;
 268
 269     nofClusters -= fNclusters;
 270     for(i=0; i<nofClusters; i++) {
 271         ii = 0;
 272         memset(cltracks,-1,sizeof(int)*trmax);
 273         tr0=tr1=tr2=-1;
 274         AliITSRawClusterSPD *clusterI = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(i);
 275         nclx = clusterI->NclX();
 276         nclz = clusterI->NclZ();
 277         xstart = clusterI->XStartf();
 278         xstop = clusterI->XStopf();
 279         zstart = clusterI->Zend()-nclz+1;
 280         zstop = clusterI->Zend();
 281         Int_t ind;
 282         for(iz=0; iz<nclz; iz++) {
 283             jz = zstart + iz;
 284             for(ix=0; ix<nclx; ix++) {
 285                 jx = xstart + ix;
 286                 ind = fMap->GetHitIndex(jz,jx);
 287                 if(ind < 0) continue;
 288                 if(ind == 0 && iz >= 0 && ix > 0) continue;
 289                 if(ind == 0 && iz > 0 && ix >= 0) continue;
 290                 if(ind == 0 && iz == 0 && ix == 0 && i > 0) continue;
 291                 AliITSdigitSPD *dig = (AliITSdigitSPD*)fMap->GetHit(jz,jx);
 292                 for(itr=0; itr<3; itr++) {
 293                     tracki = dig->fTracks[itr];
 294                     if(tracki >= 0) {
 295                         ii += 1;
 296                         if(ii < 99) cltracks[ii-1] = tracki;
 297                     } // end if tracki >-0
 298                 } // end for itr
 299             } // ix pixel
 300         }  // iz pixel
 301         for(is=0; is<trmax; is++) {
 302             if(cltracks[is]<0) continue;
 303             for(js=is+1; js<trmax; js++) {
 304                 if(cltracks[js]<0) continue;
 305                 if(cltracks[js]==cltracks[is]) cltracks[js]=-5;
 306             } // end for js
 307         } // end for is
 308         ntr = 0;
 309         for(ie=0; ie<trmax; ie++) {
 310             if(cltracks[ie] >= 0) {
 311                 ntr=ntr+1;
 312                 if(ntr==1) tr0=cltracks[ie];
 313                 if(ntr==2) tr1=cltracks[ie];
 314                 if(ntr==3) tr2=cltracks[ie];
 315             } // end if cltracks[ie] >-=
 316         } // end for ie
 317         // if delta ray only
 318         if(ntr == 0) ntr = 1;
 319         clusterI->SetNTracks(ntr);
 320         clusterI->SetTracks(tr0,tr1,tr2);
 321     } // I cluster
 322 }
 323 //______________________________________________________________________
 324 void AliITSClusterFinderSPDdubna::GetRecPoints(){
 325     // get rec points
 326     static AliITS *iTS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 327     // get number of clusters for this module
 328     Int_t nofClusters   = fClusters->GetEntriesFast();
 329     const Float_t kconv = 1.0e-4;
 330     const Float_t kRMSx = 12.0*kconv; // microns -> cm ITS TDR Table 1.3
 331     const Float_t kRMSz = 70.0*kconv; // microns -> cm ITS TDR Table 1.3
 332     Float_t spdLength   = fSegmentation->Dz();
 333     Float_t spdWidth    = fSegmentation->Dx();
 334     Int_t   dummy       = 0;
 335     Float_t xpitch      = fSegmentation->Dpx(dummy);
 336     Int_t i;
 337     Int_t track0, track1, track2;
 338
 339     nofClusters -= fNclusters;
 340     for(i=0; i<nofClusters; i++) {
 341         AliITSRawClusterSPD *clusterI = (AliITSRawClusterSPD*) fClusters->At(i);
 342         Int_t clustersizex = clusterI->NclX();
 343         Int_t clustersizez = clusterI->NclZ();
 344         Int_t xstart = clusterI->XStartf();
 345         Float_t clusterx = 0;
 346         Float_t clusterz = clusterI->Z();
 347         for(Int_t ii=0; ii<clustersizex; ii++) clusterx += (xstart+0.5+ii)*xpitch;
 348         clusterx /= clustersizex;
 349         clusterz /= clustersizez;
 350         clusterI->GetTracks(track0, track1, track2);
 351         AliITSRecPoint rnew;
 352         rnew.SetX((clusterx - spdWidth/2)*kconv);
 353         rnew.SetZ((clusterz - spdLength/2)*kconv);
 354         rnew.SetQ(1.);
 355         rnew.SetdEdX(0.);
 356         rnew.SetSigmaX2(kRMSx*kRMSx);
 357         rnew.SetSigmaZ2(kRMSz*kRMSz);
 358         rnew.fTracks[0]=track0;
 359         rnew.fTracks[1]=track1;
 360         rnew.fTracks[2]=track2;
 361         iTS->AddRecPoint(rnew);
 362     } // I clusters
 363     fMap->ClearMap();
 364 }
 365 //______________________________________________________________________
 366 void AliITSClusterFinderSPDdubna::FindRawClusters(Int_t mod){
 367     // find raw clusters
 368
 369 #ifndef DEBUG
 370     cout<<"SPDdubna: module ="<<mod<<endl;
 371 #endif
 372     Find1DClusters(mod);
 373     GroupClusters();
 374     TracksInCluster();
 375     GetRecPoints();
 376 }