ITS/AliITSClusterFinderV2SPD.cxx

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