ITS/AliITSClusterFinderV2SPD.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 //          Unfolding switch from AliITSRecoParam: D. Elia, INFN Bari     //
  20 //                                                                        //
  21 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  22
  23
  24 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  25 #include "AliITSCalibrationSPD.h"
  26 #include "AliITSClusterFinderV2SPD.h"
  27 #include "AliITSRecPoint.h"
  28 #include "AliITSgeomTGeo.h"
  29 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  30 #include "AliITSReconstructor.h"
  31 #include "AliRawReader.h"
  32 #include "AliITSRawStreamSPD.h"
  33 #include <TClonesArray.h>
  34 #include "AliITSdigitSPD.h"
  35 #include "AliITSFOSignalsSPD.h"
  36 #include "AliITSRecPointContainer.h"
  37 #include "AliMagF.h"
  38 #include "AliITSsegmentationSPD.h"
  39
  40 ClassImp(AliITSClusterFinderV2SPD)
  41
  42 //__________________________________________________________________________
  43 AliITSClusterFinderV2SPD::AliITSClusterFinderV2SPD(AliITSDetTypeRec* dettyp):AliITSClusterFinder(dettyp),
  44 fLastSPD1(AliITSgeomTGeo::GetModuleIndex(2,1,1)-1),
  45 fNySPD(256),
  46 fNzSPD(160),
  47 fYpitchSPD(0.0050),
  48 fZ1pitchSPD(0.0425),
  49 fZ2pitchSPD(0.0625),
  50 fHwSPD(0.64),
  51 fHlSPD(3.48){
  52
  53   //Default constructor
  54
  55   fYSPD[0]=0.5*fYpitchSPD;
  56   for (Int_t m=1; m<fNySPD; m++) fYSPD[m]=fYSPD[m-1]+fYpitchSPD;
  57   fZSPD[0]=fZ1pitchSPD;
  58   for (Int_t m=1; m<fNzSPD; m++) {
  59     Double_t dz=fZ1pitchSPD;
  60     if (m==31 || m==32 || m==63  || m==64  || m==95 || m==96 ||
  61         m==127 || m==128) dz=fZ2pitchSPD;
  62     fZSPD[m]=fZSPD[m-1]+dz;
  63   }
  64   for (Int_t m=0; m<fNzSPD; m++) {
  65     Double_t dz=0.5*fZ1pitchSPD;
  66     if (m==31 || m==32 || m==63  || m==64  || m==95 || m==96 ||
  67         m==127 || m==128) dz=0.5*fZ2pitchSPD;
  68     fZSPD[m]-=dz;
  69   }
  70
  71 }
  72 //__________________________________________________________________________
  73 void AliITSClusterFinderV2SPD::FindRawClusters(Int_t mod){
  74   //Find clusters V2
  75   SetModule(mod);
  76   FindClustersSPD(fDigits);
  77
  78 }
  79 //__________________________________________________________________________
  80 void AliITSClusterFinderV2SPD::RawdataToClusters(AliRawReader* rawReader){
  81   //------------------------------------------------------------
  82   // This function creates ITS clusters from raw data
  83   //------------------------------------------------------------
  84   rawReader->Reset();
  85   fNClusters = 0; //RS
  86   AliITSRawStreamSPD inputSPD(rawReader);
  87   FindClustersSPD(&inputSPD);
  88
  89 }
  90 //__________________________________________________________________________
  91 Int_t AliITSClusterFinderV2SPD::ClustersSPD(AliBin* bins, TClonesArray* digits,TClonesArray* clusters,Int_t maxBins,Int_t nzbins,Int_t iModule,Bool_t rawdata){
  92
  93   //Cluster finder for SPD (from digits and from rawdata)
  94   const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
  95   const Double_t defaultField = 5.0; // default Bz value at which Tan(theta_Lorentz) is given in RecoParam
  96
  97   static AliITSRecoParam *repa = NULL;
  98   if(!repa){
  99     repa = (AliITSRecoParam*) AliITSReconstructor::GetRecoParam();
 100     if(!repa){
 101       repa = AliITSRecoParam::GetHighFluxParam();
 102       AliWarning("Using default AliITSRecoParam class");
 103     }
 104   }
 105   const TGeoHMatrix *mT2L=AliITSgeomTGeo::GetTracking2LocalMatrix(iModule);
 106
 107   // Lorentz angle correction
 108   Double_t tanLorentzAngle=0;
 109   AliITSsegmentationSPD *seg = (AliITSsegmentationSPD*)(GetDetTypeRec()->GetSegmentationModel(0));
 110   Double_t thick = 0.5*kmictocm*seg->Dy();  // Half Thickness in cm
 111   if(repa->GetCorrectLorentzAngleSPD()) { // only if CorrectLorentzAngleSPD required
 112     // here retrieve the value of the field
 113     AliMagF* field = dynamic_cast<AliMagF*>(TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField());
 114     if (field == 0) {
 115       AliError("Cannot get magnetic field from TGeoGlobalMagField");
 116     }
 117     else {
 118       Float_t magField = field->SolenoidField();
 119       tanLorentzAngle=repa->GetTanLorentzAngleHolesSPD() * magField / defaultField ;
 120     }
 121   }
 122   //
 123
 124    if (repa->GetSPDRemoveNoisyFlag()) {
 125     // Loop on noisy pixels and reset them
 126     AliITSCalibrationSPD *cal =
 127       (AliITSCalibrationSPD*) fDetTypeRec->GetCalibrationModel(iModule);
 128     for(Int_t ipix = 0; ipix<cal->GetNrBad(); ipix++){
 129       Int_t row, col;
 130       cal->GetBadPixel(ipix,row,col);
 131       //PH      printf(" module %d   row %d  col %d \n",iModule,row,col);
 132       Int_t index = (row+1) * nzbins + (col+1);
 133
 134       bins[index].SetQ(0);
 135       bins[index].SetMask(0xFFFFFFFE);
 136     }
 137   }
 138
 139     if (repa->GetSPDRemoveDeadFlag()) {
 140     // Loop on dead pixels and reset them
 141     AliITSCalibrationSPD *cal =
 142       (AliITSCalibrationSPD*) fDetTypeRec->GetSPDDeadModel(iModule);
 143     if (cal->IsBad()) return 0; // if all ladder is dead, return to save time
 144     for(Int_t ipix = 0; ipix<cal->GetNrBad(); ipix++){
 145       Int_t row, col;
 146       cal->GetBadPixel(ipix,row,col);
 147       Int_t index = (row+1) * nzbins + (col+1);
 148       bins[index].SetQ(0);
 149       bins[index].SetMask(0xFFFFFFFE);
 150     }
 151     AliITSCalibrationSPD *calSparse = (AliITSCalibrationSPD*) fDetTypeRec->GetSPDSparseDeadModel(iModule);
 152     for(Int_t ipix = 0; ipix<calSparse->GetNrBad(); ipix++){
 153       Int_t row, col;
 154       calSparse->GetBadPixel(ipix,row,col);
 155       Int_t index = (row+1) * nzbins + (col+1);
 156       bins[index].SetQ(0);
 157       bins[index].SetMask(0xFFFFFFFE);
 158     }
 159
 160   }
 161
 162   Int_t nclu=0;
 163   for(Int_t iBin =0; iBin < maxBins;iBin++){
 164     if(bins[iBin].IsUsed()) continue;
 165     Int_t nBins = 0;
 166     Int_t idxBins[200];
 167     FindCluster(iBin,nzbins,bins,nBins,idxBins);
 168     if (nBins == 200){
 169       Error("ClustersSPD","SPD Too big cluster !\n");
 170       continue;
 171     }
 172     Int_t milab[10];
 173     for(Int_t ilab=0;ilab<10;ilab++){
 174       milab[ilab]=-2;
 175     }
 176     if(rawdata){
 177       milab[3]=fNdet[iModule];
 178     }
 179     Int_t ymin,ymax,zmin,zmax;
 180     if(rawdata){
 181       ymin = (idxBins[0] / nzbins) - 1;
 182       ymax = ymin;
 183       zmin = (idxBins[0] % nzbins) - 1;
 184       zmax = zmin;
 185     }
 186     else{
 187       AliITSdigitSPD* dig = (AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idxBins[0]);
 188       ymin=dig->GetCoord2();
 189       ymax=ymin;
 190       zmin=dig->GetCoord1();
 191       zmax=zmin;
 192     }
 193     //PH     if(iModule == 24 || iModule == 25)  printf("\n");
 194     for (Int_t idx = 0; idx < nBins; idx++) {
 195       Int_t iy;
 196       Int_t iz;
 197       if(rawdata){
 198         iy  = (idxBins[idx] / nzbins) - 1;
 199         iz  = (idxBins[idx] % nzbins) - 1;
 200       }
 201       else{
 202         AliITSdigitSPD* dig = (AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idxBins[idx]);
 203         iy = dig->GetCoord2();
 204         iz = dig->GetCoord1();
 205         //if(iModule == 24 || iModule == 25) printf(" ||  iy %d   iz %d  in Module %d \n",iy,iz,iModule);
 206       }
 207       if (ymin > iy) ymin = iy;
 208       if (ymax < iy) ymax = iy;
 209       if (zmin > iz) zmin = iz;
 210       if (zmax < iz) zmax = iz;
 211
 212     }
 213     if(!rawdata){
 214       for(Int_t l=0;l<nBins;l++){
 215         AliITSdigitSPD* dig = (AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idxBins[l]);
 216         for(Int_t dlab=0;dlab<10;dlab++){
 217           Int_t digitlab = (dig->GetTracks())[dlab];
 218           if(digitlab<0) continue;
 219           AddLabel(milab,digitlab);
 220         }
 221         if (milab[9]>0) CheckLabels2(milab);
 222       }
 223       CheckLabels2(milab);
 224     }
 225
 226     Int_t idy =0; //max 2 clusters
 227     if((iModule <= fLastSPD1) &&idy<3) idy=3;
 228     if((iModule > fLastSPD1) &&idy<4) idy=4;
 229     Int_t idz=3;
 230
 231     // Switch the unfolding OFF/ON
 232     if(!repa->GetUseUnfoldingInClusterFinderSPD()) {
 233       idy=ymax-ymin+1;
 234       idz=zmax-zmin+1;
 235     }
 236     //
 237     for(Int_t iiz=zmin; iiz<=zmax;iiz+=idz){
 238       for(Int_t iiy=ymin;iiy<=ymax;iiy+=idy){
 239
 240         Int_t ndigits=0;
 241         Float_t y=0.,z=0.,q=0.;
 242         for(Int_t idx=0;idx<nBins;idx++){
 243           Int_t iy;
 244           Int_t iz;
 245           if(rawdata){
 246             iy  = (idxBins[idx] / nzbins)-1;
 247             iz  = (idxBins[idx] % nzbins)-1;
 248           }
 249           else{
 250             AliITSdigitSPD* dig = (AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idxBins[idx]);
 251             iy = dig->GetCoord2();
 252             iz = dig->GetCoord1();
 253           }
 254           if(zmax-zmin>=idz || ymax-ymin>=idy){
 255             if(TMath::Abs(iy-iiy)>0.75*idy) continue;
 256             if(TMath::Abs(iz-iiz)>0.75*idz) continue;
 257           }
 258           ndigits++;
 259           Float_t qBin=0.;
 260           if(rawdata) {
 261             qBin = bins[idxBins[idx]].GetQ();
 262             if (fRawID2ClusID) { // RS: Register cluster id in raw words list
 263               int rwid = bins[idxBins[idx]].GetRawID();
 264               if (fRawID2ClusID->GetSize()<=rwid) fRawID2ClusID->Set( (rwid+10)<<1 );
 265               (*fRawID2ClusID)[rwid] = milab[0] = fNClusters+1; // RS: store clID+1 as a reference to the cluster
 266             }
 267           }
 268           if(!rawdata){
 269             AliITSdigitSPD* dig = (AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idxBins[idx]);
 270             qBin = (Float_t)dig->GetSignal();
 271           }
 272           y+= qBin * fYSPD[iy];
 273           z+= qBin * fZSPD[iz];
 274           q+= qBin;
 275         }// for idx
 276         if(ndigits==0) continue;
 277
 278         y /= q;
 279         z /= q;
 280         y -= fHwSPD;
 281         z -= fHlSPD;
 282
 283         // Lorentz drift effect in local y
 284         y -= tanLorentzAngle*thick;
 285         //
 286
 287         Float_t hit[6]; //y,z,sigma(y)^2, sigma(z)^2, charge
 288         {
 289         Double_t loc[3]={y,0.,z},trk[3]={0.,0.,0.};
 290         mT2L->MasterToLocal(loc,trk);
 291         hit[0]=trk[1];
 292         hit[1]=trk[2];
 293         }
 294         hit[2] = fYpitchSPD*fYpitchSPD/12.;
 295         hit[3] = fZ1pitchSPD*fZ1pitchSPD/12.;
 296         hit[4] = 1.;
 297         hit[5] = 0.;
 298
 299         if(!rawdata) milab[3]=fNdet[iModule];
 300         Int_t info[3] = {ymax-ymin+1,zmax-zmin+1,fNlayer[iModule]};
 301         if(!rawdata){
 302          AliITSRecPoint cl(milab,hit,info);
 303          cl.SetType(nBins);
 304          fDetTypeRec->AddRecPoint(cl);
 305         }
 306         else{
 307           Int_t label[4]={milab[0],milab[1],milab[2],milab[3]};
 308           AliITSRecPoint cl(label, hit,info);
 309           cl.SetType(nBins);
 310           new (clusters->AddrAt(nclu))
 311           AliITSRecPoint(cl);
 312         }
 313         nclu++;
 314         fNClusters++;
 315       }// for iiy
 316     }// for iiz
 317   }//end for iBin
 318   return nclu;
 319
 320 }
 321 //__________________________________________________________________________
 322 void AliITSClusterFinderV2SPD::FindClustersSPD(AliITSRawStreamSPD* input)
 323 {
 324   //------------------------------------------------------------
 325   // SPD cluster finder for raw data (this method is called once per event)
 326   // Now also fills fast-or fired map
 327   //------------------------------------------------------------
 328
 329   AliITSRecPointContainer* rpc = AliITSRecPointContainer::Instance();
 330   Int_t nClustersSPD = 0;
 331   Int_t kNzBins = fNzSPD + 2;
 332   Int_t kNyBins = fNySPD + 2;
 333   Int_t kMaxBin = kNzBins * kNyBins;
 334   AliBin *binsSPD = new AliBin[kMaxBin];
 335   AliBin *binsSPDInit = new AliBin[kMaxBin];
 336   AliBin* bins = NULL;
 337
 338   // read raw data input stream
 339   int countRW = 0; //RS
 340   if (fRawID2ClusID) fRawID2ClusID->Reset(); //RS if array was provided, we shall store the rawID -> ClusterID
 341   //
 342   while (kTRUE) {
 343     Bool_t next = input->Next();
 344     if (!next || input->IsNewModule()) {
 345       Int_t iModule = input->GetPrevModuleID();
 346
 347       // when all data from a module was read, search for clusters
 348       if (bins) {
 349         TClonesArray* clusters = rpc->UncheckedGetClusters(iModule);
 350         Int_t nClusters = ClustersSPD(bins,0,clusters,kMaxBin,kNzBins,iModule,kTRUE);
 351         nClustersSPD += nClusters;
 352         bins = NULL;
 353       }
 354
 355       if (!next) break;
 356       bins = binsSPD;
 357       memcpy(binsSPD,binsSPDInit,sizeof(AliBin)*kMaxBin);
 358     }
 359
 360     if (next && bins) {
 361       // fill the current digit into the bins array
 362       Int_t index = (input->GetCoord2()+1) * kNzBins + (input->GetCoord1()+1);
 363       bins[index].SetIndex(index);
 364       bins[index].SetQ(1);
 365       bins[index].SetMask(1);
 366       bins[index].SetRawID(countRW); //RS register raw id
 367     }
 368     countRW++; //RS
 369   }
 370
 371   delete [] binsSPDInit;
 372   delete [] binsSPD;
 373
 374   AliDebug(1,Form("found clusters in ITS SPD: %d", nClustersSPD));
 375
 376
 377     // Fill the FastOr fired map
 378   for (UInt_t eq=0; eq<20; eq++) {
 379     for (UInt_t hs=0; hs<6; hs++) {
 380       for (UInt_t chip=0; chip<10; chip++) {
 381         if (input->GetFastOrSignal(eq,hs,chip)) {
 382           fDetTypeRec->SetFastOrFiredMapOnline(eq,hs,chip);
 383         }
 384       }
 385     }
 386   }
 387
 388 }
 389 //__________________________________________________________________________
 390 void AliITSClusterFinderV2SPD::FindClustersSPD(TClonesArray *digits) {
 391   //------------------------------------------------------------
 392   // SPD cluster finder for digits (this method is called for each module)
 393   // Now also fills the fast-or fired map
 394   //------------------------------------------------------------
 395
 396
 397   Int_t kNzBins = fNzSPD + 2;
 398   const Int_t kMAXBIN=kNzBins*(fNySPD+2);
 399
 400   Int_t ndigits=digits->GetEntriesFast();
 401   AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 402
 403   Int_t idig;
 404   AliITSdigitSPD *digit=0;
 405   for (idig=0; idig<ndigits; idig++) {
 406     digit=(AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idig);
 407     Int_t i=digit->GetCoord2()+1;   //y
 408     Int_t j=digit->GetCoord1()+1;
 409     Int_t index=i*kNzBins+j;
 410
 411     bins[index].SetIndex(idig);
 412     bins[index].SetQ(1);
 413     bins[index].SetMask(1);
 414   }
 415
 416
 417   Int_t nClustersSPD = ClustersSPD(bins,digits,0,kMAXBIN,kNzBins,fModule,kFALSE);
 418   delete [] bins;
 419
 420   AliDebug(1,Form("found clusters in ITS SPD: %d", nClustersSPD));
 421
 422     //  Fill the FastOr fired map
 423   AliITSFOSignalsSPD* foSignals = fDetTypeRec->GetFOSignals();
 424   if (foSignals) {
 425     UInt_t eq = AliITSRawStreamSPD::GetOnlineEqIdFromOffline(fModule);
 426     UInt_t hs = AliITSRawStreamSPD::GetOnlineHSFromOffline(fModule);
 427     for(UInt_t ch=0; ch<5; ch++) {
 428       UInt_t chip = AliITSRawStreamSPD::GetOnlineChipFromOffline(fModule,ch*32);
 429       if (foSignals->GetSignal(eq,hs,chip)) {
 430         fDetTypeRec->SetFastOrFiredMapOnline(eq,hs,chip);
 431       }
 432     }
 433   }
 434
 435 }