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   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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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   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       }
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