add getter to cut on n cells
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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  *                                                                        *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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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 }