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