SDD raw data treatment: same format for real and simulated data
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSClusterFinderV2SDD.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2003, 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 //            Implementation of the ITS clusterer V2 class                //
17 //                                                                        //
18 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch            //
19 //                                                                        //
20 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21
22
23
24 #include "AliITSClusterFinderV2SDD.h"
25 #include "AliITSRecPoint.h"
26 #include "AliITSDetTypeRec.h"
27 #include "AliRawReader.h"
28 #include "AliITSRawStreamSDD.h"
29 #include "AliITSCalibrationSDD.h"
30 #include "AliITSDetTypeRec.h"
31 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
32 #include <TClonesArray.h>
33 #include "AliITSdigitSDD.h"
34
35 ClassImp(AliITSClusterFinderV2SDD)
36
37 AliITSClusterFinderV2SDD::AliITSClusterFinderV2SDD(AliITSDetTypeRec* dettyp):AliITSClusterFinderV2(dettyp),
38 fNySDD(256),
39 fNzSDD(256),
40 fYpitchSDD(0.01825),
41 fZpitchSDD(0.02940),
42 fHwSDD(3.5085),
43 fHlSDD(3.7632),
44 fYoffSDD(0.0425){
45
46   //Default constructor
47
48
49 }
50  
51
52 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindRawClusters(Int_t mod){
53
54   //Find clusters V2
55   SetModule(mod);
56   FindClustersSDD(fDigits);
57
58 }
59
60 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(TClonesArray *digits) {
61   //------------------------------------------------------------
62   // Actual SDD cluster finder
63   //------------------------------------------------------------
64   Int_t kNzBins = fNzSDD + 2;
65   const Int_t kMAXBIN=kNzBins*(fNySDD+2);
66
67   AliBin *bins[2];
68   bins[0]=new AliBin[kMAXBIN];
69   bins[1]=new AliBin[kMAXBIN];
70   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
71   AliITSresponseSDD* res  = (AliITSresponseSDD*)cal->GetResponse();
72   const char *option=res->ZeroSuppOption();
73   AliITSdigitSDD *d=0;
74   Int_t i, ndigits=digits->GetEntriesFast();
75   for (i=0; i<ndigits; i++) {
76      d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(i);
77      Int_t y=d->GetCoord2()+1;   //y
78      Int_t z=d->GetCoord1()+1;   //z
79      Int_t q=d->GetSignal();
80      if(!((strstr(option,"1D")) || (strstr(option,"2D")))){
81        Float_t baseline = cal->GetBaseline(d->GetCoord1());
82        if(q>baseline) q-=(Int_t)baseline;
83        else q=0;
84      }
85      if(q<cal->GetThresholdAnode(d->GetCoord1())) continue;
86      
87      //if (q<3) continue;
88
89      if (z <= fNzSDD) {
90        bins[0][y*kNzBins+z].SetQ(q);
91        bins[0][y*kNzBins+z].SetMask(1);
92        bins[0][y*kNzBins+z].SetIndex(i);
93      } else {
94        z-=fNzSDD; 
95        bins[1][y*kNzBins+z].SetQ(q);
96        bins[1][y*kNzBins+z].SetMask(1);
97        bins[1][y*kNzBins+z].SetIndex(i);
98      }
99   }
100   
101   FindClustersSDD(bins, kMAXBIN, kNzBins, digits);
102
103   delete[] bins[0];
104   delete[] bins[1];
105
106 }
107
108 void AliITSClusterFinderV2SDD::
109 FindClustersSDD(AliBin* bins[2], Int_t nMaxBin, Int_t nzBins, 
110                 TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
111   //------------------------------------------------------------
112   // Actual SDD cluster finder
113   //------------------------------------------------------------
114   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
115   Int_t ncl=0; 
116   TClonesArray &cl=*clusters;
117   for (Int_t s=0; s<2; s++)
118     for (Int_t i=0; i<nMaxBin; i++) {
119       if (bins[s][i].IsUsed()) continue;
120       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
121       FindPeaks(i, nzBins, bins[s], idx, msk, npeaks);
122
123       if (npeaks>30) continue;
124       if (npeaks==0) continue;
125
126       Int_t k,l;
127       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
128         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
129         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
130            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
131            Int_t ki=idx[k]/nzBins, kj=idx[k] - ki*nzBins;
132            Int_t li=idx[l]/nzBins, lj=idx[l] - li*nzBins;
133            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
134            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
135            if (di>1 || dj>1) continue;
136            if (bins[s][idx[k]].GetQ() > bins[s][idx[l]].GetQ()) {
137               msk[l]=msk[k];
138               idx[l]*=-1;
139            } else {
140               msk[k]=msk[l];
141               idx[k]*=-1;
142               break;
143            } 
144         }
145       }
146
147       for (k=0; k<npeaks; k++) {
148         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), nzBins, bins[s], msk[k]);
149       }
150         
151       for (k=0; k<npeaks; k++) {
152          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
153          AliITSRecPoint c;
154          MakeCluster(idx[k], nzBins, bins[s], msk[k], c);
155          //mi change
156          Int_t milab[10];
157          for (Int_t ilab=0;ilab<10;ilab++){
158            milab[ilab]=-2;
159          }
160          Int_t maxi=0,mini=0,maxj=0,minj=0;
161          //AliBin *bmax=&bins[s][idx[k]];
162          //Float_t max = TMath::Max(TMath::Abs(bmax->GetQ())/5.,3.);
163          Float_t max=3;
164          for (Int_t di=-2; di<=2;di++)
165            for (Int_t dj=-3;dj<=3;dj++){
166              Int_t index = idx[k]+di+dj*nzBins;
167              if (index<0) continue;
168              if (index>=nMaxBin) continue;
169              AliBin *b=&bins[s][index];
170              if (TMath::Abs(b->GetQ())>max){
171                if (di>maxi) maxi=di;
172                if (di<mini) mini=di;
173                if (dj>maxj) maxj=dj;
174                if (dj<minj) minj=dj;
175                //
176                if(digits) {
177                  if (TMath::Abs(di)<2&&TMath::Abs(dj)<2){
178                    AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
179                    for (Int_t itrack=0;itrack<10;itrack++){
180                      Int_t track = (d->GetTracks())[itrack];
181                      if (track>=0) {
182                        AddLabel(milab, track); 
183                      }
184                    }
185                  }
186                }
187              }
188            }
189          
190          /* 
191             Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
192             Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
193             c.SetSigmaY2(s2);
194             if (s2 != 0.) {
195             c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
196             if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
197             }    
198             s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
199             w=par->GetZWidth();
200             c.SetSigmaZ2(s2);
201             
202             if (s2 != 0.) {
203             c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
204             if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
205             }
206          */
207
208          Float_t y=c.GetY(),z=c.GetZ(), q=c.GetQ();
209          y/=q; z/=q;
210          //
211          //Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - y*y;
212          // c.SetSigmaY2(s2);
213          //s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - z*z;
214          //c.SetSigmaZ2(s2);
215          //
216
217          Float_t yyyy = y;
218          //y=(y-0.5)*fYpitchSDD;
219          //y-=fHwSDD;
220          //y-=fYoffSDD;  //delay ?
221          //if (s) y=-y;
222
223          z=(z-0.5)*fZpitchSDD;
224          z-=fHlSDD;
225          Float_t zdet = z;
226          //      y=-(-y+fYshift[fModule]);
227          // z=  -z+fZshift[fModule];
228          //      c.SetY(y);
229          //  c.SetZ(z);
230          Float_t timebin = GetSeg()->Dpx(0);
231          Float_t xdet = cal->GetDriftPath((yyyy-0.5)*timebin,0);
232          xdet=xdet/10000.-fHwSDD-fYoffSDD;
233          if (s) xdet=-xdet;
234          
235          CorrectPosition(zdet,xdet);
236
237          y=-(-xdet+fYshift[fModule]);
238          z=  -zdet+fZshift[fModule];
239           
240          q/=5.039;  //to have MPV 1 MIP = 86.4 KeV
241          q/=16.49;  //to be consistent with SSD - provisional 06-APR-2007
242          Float_t hit[5] = {y, z, 0.0030*0.0030, 0.0020*0.0020, q};
243          Int_t  info[3] = {maxj-minj+1, maxi-mini+1, fNlayer[fModule]};
244
245          if (c.GetQ() < 20.) continue; //noise cluster
246          
247          if (digits) {    
248            //      AliBin *b=&bins[s][idx[k]];
249            //      AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
250            {
251              //Int_t lab[3];
252              //lab[0]=(d->GetTracks())[0];
253              //lab[1]=(d->GetTracks())[1];
254              //lab[2]=(d->GetTracks())[2];
255              //CheckLabels(lab);
256              CheckLabels2(milab); 
257            }
258          }
259          milab[3]=fNdet[fModule];
260
261          AliITSRecPoint cc(milab,hit,info);
262          cc.SetType(npeaks);
263
264          if(clusters) new (cl[ncl]) AliITSRecPoint(cc); 
265          else {
266            fDetTypeRec->AddRecPoint(cc);
267          }
268          ncl++;
269       }
270     }
271 }
272
273
274
275 void AliITSClusterFinderV2SDD::RawdataToClusters(AliRawReader* rawReader,TClonesArray** clusters){
276     //------------------------------------------------------------
277   // This function creates ITS clusters from raw data
278   //------------------------------------------------------------
279   rawReader->Reset();
280   AliITSRawStreamSDD inputSDD(rawReader);
281   FindClustersSDD(&inputSDD,clusters);
282
283 }
284
285 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(AliITSRawStream* input, 
286                                         TClonesArray** clusters) 
287 {
288   //------------------------------------------------------------
289   // Actual SDD cluster finder for raw data
290   //------------------------------------------------------------
291   Int_t nClustersSDD = 0;
292   Int_t kNzBins = fNzSDD + 2;
293   Int_t kMaxBin = kNzBins * (fNySDD+2);
294   AliBin *binsSDDInit = new AliBin[kMaxBin];
295   AliBin *binsSDD1 = new AliBin[kMaxBin];
296   AliBin *binsSDD2 = new AliBin[kMaxBin];
297   AliBin* bins[2] = {NULL, NULL};
298
299   // read raw data input stream
300   while (kTRUE) {
301     Bool_t next = input->Next();
302     if (!next || input->IsNewModule()) {
303       Int_t iModule = input->GetPrevModuleID();
304
305       // when all data from a module was read, search for clusters
306       if (bins[0]) { 
307         clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSRecPoint");
308         fModule = iModule;
309         FindClustersSDD(bins, kMaxBin, kNzBins, NULL, clusters[iModule]);
310         Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
311         nClustersSDD += nClusters;
312         bins[0] = bins[1] = NULL;       
313       }
314
315       if (!next) break;
316       bins[0]=binsSDD1;
317       bins[1]=binsSDD2;
318       memcpy(binsSDD1,binsSDDInit,sizeof(AliBin)*kMaxBin);
319       memcpy(binsSDD2,binsSDDInit,sizeof(AliBin)*kMaxBin);
320
321     }
322
323     // fill the current digit into the bins array
324     AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(input->GetModuleID());
325     AliITSresponseSDD* res  = (AliITSresponseSDD*)cal->GetResponse();
326     const char *option=res->ZeroSuppOption();
327     Int_t q=input->GetSignal();
328     if(!((strstr(option,"1D")) || (strstr(option,"2D")))){
329       Float_t baseline = cal->GetBaseline(input->GetCoord1());
330        if(q>baseline) q-=(Int_t)baseline;
331        else q=0;
332      }
333     if(q>=cal->GetThresholdAnode(input->GetCoord1())) {
334       Int_t iz = input->GetCoord1()+1;
335       //Int_t side = ((iz <= fNzSDD) ? 0 : 1);
336       Int_t side = ((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetChannel();
337       //  iz -= side*fNzSDD;
338       Int_t index = (input->GetCoord2()+1) * kNzBins + iz;
339       bins[side][index].SetQ(q);
340       bins[side][index].SetMask(1);
341       bins[side][index].SetIndex(index);
342     }
343   }
344   delete[] binsSDD1;
345   delete[] binsSDD2;
346   delete[] binsSDDInit;
347
348   Info("FindClustersSDD", "found clusters in ITS SDD: %d", nClustersSDD);
349 }
350
351
352 //_________________________________________________________________________
353 void AliITSClusterFinderV2SDD::CorrectPosition(Float_t &z, Float_t&y){
354
355   //correction of coordinates using the maps stored in the DB
356
357   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
358   static const Int_t knbint = cal->GetMapTimeNBin();
359   static const Int_t knbina = cal->Chips()*cal->Channels();
360   Float_t stepa = (GetSeg()->Dpz(0))/10000.; //anode pitch in cm
361   Float_t stept = (GetSeg()->Dx()/cal->GetMapTimeNBin()/2.)/10.;
362   
363   Int_t bint = TMath::Abs((Int_t)(y/stept));
364   if(y>=0) bint+=(Int_t)(knbint/2.);
365   if(bint>knbint) AliError("Wrong bin number!");
366
367   Int_t bina = TMath::Abs((Int_t)(z/stepa));
368   if(z>=0) bina+=(Int_t)(knbina/2.);
369   if(bina>knbina) AliError("Wrong bin number!");
370
371   Float_t devz = cal->GetMapACell(bina,bint)/10000.;
372   Float_t devx = cal->GetMapTCell(bina,bint)/10000.;
373   z+=devz;
374   y+=devx;
375
376
377 }