Splitting the variables used to accumulate the sums from the ones used to fill the...
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSMeanVertexer.cxx
1 #include <TFile.h>
2 #include <TH1.h>
3 #include <TH2.h>
4 #include "AliGeomManager.h"
5 #include "AliITSDetTypeRec.h"
6 #include "AliITSInitGeometry.h"
7 #include "AliITSMeanVertexer.h"
8 #include "AliITSLoader.h"
9 #include "AliLog.h"
10 #include "AliRawReader.h"
11 #include "AliRawReaderDate.h"
12 #include "AliRawReaderRoot.h"
13 #include "AliRunLoader.h"
14 #include "AliITSVertexer3D.h"
15 #include "AliITSVertexer3DTapan.h"
16 #include "AliESDVertex.h"
17 #include "AliMeanVertex.h"
18 #include "AliMultiplicity.h"
19
20 ClassImp(AliITSMeanVertexer)
21
22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
23 //                                                                   //
24 // Class to compute vertex position using SPD local reconstruction   //
25 // An average vertex position using all the events                   //
26 // is built and saved                                                //
27 // Individual vertices can be optionally stored                      //
28 // Origin: M.Masera  (masera@to.infn.it)                             //
29 // Usage:
30 // AliITSMeanVertexer mv("RawDataFileName");
31 // mv.SetGeometryFileName("FileWithGeometry.root"); // def. geometry.root
32 // ....  optional setters ....
33 // mv.Reconstruct();  // SPD local reconstruction
34 // mv.DoVertices(); 
35 // Resulting AliMeanVertex object is stored in a file named fMVFileName
36 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
37
38 /* $Id$ */
39
40 //______________________________________________________________________
41 AliITSMeanVertexer::AliITSMeanVertexer():TObject(),
42 fDetTypeRec(NULL),
43 fVertexXY(NULL),
44 fVertexZ(NULL),
45 fNoEventsContr(0),
46 fTotTracklets(0.),
47 fAverTracklets(0.),
48 fTotTrackletsSq(0.),
49 fSigmaOnAverTracks(0.), 
50 fFilterOnContributors(0),
51 fFilterOnTracklets(0)
52 {
53   // Default Constructor
54   for(Int_t i=0;i<3;i++){
55     fWeighPosSum[i] = 0.;
56     fWeighSigSum[i] = 0.;
57     fAverPosSum[i] = 0.;
58     fWeighPos[i] = 0.;
59     fWeighSig[i] = 0.;
60     fAverPos[i] = 0.;
61     for(Int_t j=0; j<3;j++)fAverPosSq[i][j] = 0.;
62     for(Int_t j=0; j<3;j++)fAverPosSqSum[i][j] = 0.;
63   }
64
65   // Histograms initialization
66   const Float_t xLimit = 2.0, yLimit = 2.0, zLimit = 50.0;
67   const Float_t xDelta = 0.02, yDelta = 0.02, zDelta = 0.2;
68   fVertexXY = new TH2F("VertexXY","Vertex Diamond (Y vs X)",
69                        2*(Int_t)(xLimit/xDelta),-xLimit,xLimit,
70                        2*(Int_t)(yLimit/yDelta),-yLimit,yLimit);
71   fVertexZ  = new TH1F("VertexZ"," Longitudinal Vertex Profile",
72                        2*(Int_t)(zLimit/zDelta),-zLimit,zLimit);
73 }
74
75 //______________________________________________________________________
76 Bool_t AliITSMeanVertexer::Init() {
77   // Initialize filters
78   // Initialize geometry
79   // Initialize ITS classes
80  
81   AliGeomManager::LoadGeometry();
82   if (!AliGeomManager::ApplyAlignObjsFromCDB("ITS")) return kFALSE;
83
84   AliITSInitGeometry initgeom;
85   AliITSgeom *geom = initgeom.CreateAliITSgeom();
86   if (!geom) return kFALSE;
87   printf("Geometry name: %s \n",(initgeom.GetGeometryName()).Data());
88
89   fDetTypeRec = new AliITSDetTypeRec();
90   fDetTypeRec->SetLoadOnlySPDCalib(kTRUE);
91   fDetTypeRec->SetITSgeom(geom);
92   fDetTypeRec->SetDefaults();
93   fDetTypeRec->SetDefaultClusterFindersV2(kTRUE);
94
95   // Initialize filter values to their defaults
96   SetFilterOnContributors();
97   SetFilterOnTracklets();
98
99   return kTRUE;
100 }
101
102 //______________________________________________________________________
103 AliITSMeanVertexer::~AliITSMeanVertexer() {
104   // Destructor
105   delete fDetTypeRec;
106   delete fVertexXY;
107   delete fVertexZ;
108 }
109
110 //______________________________________________________________________
111 Bool_t AliITSMeanVertexer::Reconstruct(AliRawReader *rawReader, Bool_t mode){
112   // Performs SPD local reconstruction
113   // and vertex finding
114   // returns true in case a vertex is found
115
116   // Run SPD cluster finder
117   TTree* clustersTree = new TTree("TreeR", "Reconstructed Points Container"); //make a tree
118   fDetTypeRec->DigitsToRecPoints(rawReader,clustersTree,"SPD");
119
120   Bool_t vtxOK = kFALSE;
121   AliESDVertex *vtx = NULL;
122   // Run Tapan's vertex-finder
123   if (!mode) {
124     AliITSVertexer3DTapan *vertexer1 = new AliITSVertexer3DTapan(1000);
125     vtx = vertexer1->FindVertexForCurrentEvent(clustersTree);
126     delete vertexer1;
127     if (TMath::Abs(vtx->GetChi2()) < 0.1) vtxOK = kTRUE;
128   }
129   else {
130   // Run standard vertexer3d
131     AliITSVertexer3D *vertexer2 = new AliITSVertexer3D();
132     vtx = vertexer2->FindVertexForCurrentEvent(clustersTree);
133     AliMultiplicity *mult = vertexer2->GetMultiplicity();
134     delete vertexer2;
135     if(Filter(vtx,mult)) vtxOK = kTRUE;
136   }
137   delete clustersTree;
138   if (vtxOK) AddToMean(vtx);
139   if (vtx) delete vtx;
140
141   return vtxOK;
142 }
143
144 //______________________________________________________________________
145 void AliITSMeanVertexer::WriteVertices(const char *filename){
146   // Compute mean vertex and
147   // store it along with the histograms
148   // in a file
149   
150   TFile fmv(filename,"update");
151
152   if(ComputeMean()){
153     Double_t cov[6];
154     cov[0] =  fAverPosSq[0][0];  // variance x
155     cov[1] =  fAverPosSq[0][1];  // cov xy
156     cov[2] =  fAverPosSq[1][1];  // variance y
157     cov[3] =  fAverPosSq[0][2];  // cov xz
158     cov[4] =  fAverPosSq[1][2];  // cov yz
159     cov[5] =  fAverPosSq[2][2];  // variance z
160     AliMeanVertex mv(fWeighPos,fWeighSig,cov,fNoEventsContr,fTotTracklets,fAverTracklets,fSigmaOnAverTracks);
161     mv.SetTitle("Mean Vertex");
162     mv.SetName("MeanVertex");
163     AliDebug(1,Form("Contrib av. trk = %10.2f ",mv.GetAverageNumbOfTracklets()));
164     AliDebug(1,Form("Sigma %10.4f ",mv.GetSigmaOnAvNumbOfTracks()));
165     // we have to add chi2 here
166     AliESDVertex vtx(fWeighPos,cov,0,TMath::Nint(fAverTracklets),"MeanVertexPos");
167
168     mv.Write(mv.GetName(),TObject::kOverwrite);
169     vtx.Write(vtx.GetName(),TObject::kOverwrite);
170   }
171   else {
172     AliError(Form("Evaluation of mean vertex not possible. Number of used events = %d",fNoEventsContr));
173   }
174
175   fVertexXY->Write(fVertexXY->GetName(),TObject::kOverwrite);
176   fVertexZ->Write(fVertexZ->GetName(),TObject::kOverwrite);
177   fmv.Close();
178 }
179
180 //______________________________________________________________________
181 Bool_t AliITSMeanVertexer::Filter(AliESDVertex *vert,AliMultiplicity *mult){
182   // Apply selection criteria to events
183   Bool_t status = kFALSE;
184   if(!vert || !mult)return status;
185   Int_t ncontr = vert->GetNContributors();
186   Int_t ntracklets = mult->GetNumberOfTracklets();
187   AliDebug(1,Form("Number of contributors = %d",ncontr));
188   AliDebug(1,Form("Number of tracklets = %d",ntracklets));
189   if(ncontr>fFilterOnContributors && ntracklets > fFilterOnTracklets) status = kTRUE;
190   fTotTracklets += ntracklets;
191   fTotTrackletsSq += ntracklets*ntracklets;
192   return status;
193 }
194
195 //______________________________________________________________________
196 void AliITSMeanVertexer::AddToMean(AliESDVertex *vert){
197   // update mean vertex
198   Double_t currentPos[3],currentSigma[3];
199   vert->GetXYZ(currentPos);
200   vert->GetSigmaXYZ(currentSigma);
201   Bool_t goon = kTRUE;
202   for(Int_t i=0;i<3;i++)if(currentSigma[i] == 0.)goon = kFALSE;
203   if(!goon)return;
204   for(Int_t i=0;i<3;i++){
205     fWeighPosSum[i]+=currentPos[i]/currentSigma[i]/currentSigma[i];
206     fWeighSigSum[i]+=1./currentSigma[i]/currentSigma[i];
207     fAverPosSum[i]+=currentPos[i];
208   }
209   for(Int_t i=0;i<3;i++){
210     for(Int_t j=i;j<3;j++){
211       fAverPosSqSum[i][j] += currentPos[i] * currentPos[j];
212     }
213   }
214
215   fVertexXY->Fill(currentPos[0],currentPos[1]);
216   fVertexZ->Fill(currentPos[2]);
217
218   fNoEventsContr++;
219 }
220
221 //______________________________________________________________________
222 Bool_t AliITSMeanVertexer::ComputeMean(){
223   // compute mean vertex
224   if(fNoEventsContr < 2) return kFALSE;
225   Double_t nevents = fNoEventsContr;
226   for(Int_t i=0;i<3;i++){
227     fWeighPos[i] = fWeighPosSum[i]/fWeighSigSum[i]; 
228     fWeighSig[i] = 1./TMath::Sqrt(fWeighSigSum[i]);
229     fAverPos[i] = fAverPosSum[i]/nevents;
230   } 
231   for(Int_t i=0;i<3;i++){
232     for(Int_t j=i;j<3;j++){
233       fAverPosSq[i][j] = fAverPosSqSum[i][j]/(nevents -1.);
234       fAverPosSq[i][j] -= nevents/(nevents -1.)*fAverPos[i]*fAverPos[j];
235     }
236   } 
237
238   fAverTracklets = fTotTracklets/nevents;
239   fSigmaOnAverTracks = fTotTrackletsSq/(nevents - 1);
240   fSigmaOnAverTracks -= nevents/(nevents -1.)*fAverTracklets*fAverTracklets;
241   fSigmaOnAverTracks = TMath::Sqrt(fSigmaOnAverTracks);
242   return kTRUE;
243 }