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 "AliITSRecPointContainer.h"
   9 #include "AliITSLoader.h"
  10 #include "AliLog.h"
  11 #include "AliRawReader.h"
  12 #include "AliRawReaderDate.h"
  13 #include "AliRawReaderRoot.h"
  14 #include "AliRunLoader.h"
  15 #include "AliITSVertexer3D.h"
  16 #include "AliITSVertexer3DTapan.h"
  17 #include "AliESDVertex.h"
  18 #include "AliMeanVertex.h"
  19
  20 const Int_t AliITSMeanVertexer::fgkMaxNumOfEvents = 10000;
  21 ClassImp(AliITSMeanVertexer)
  22
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24 //                                                                   //
  25 // Class to compute vertex position using SPD local reconstruction   //
  26 // An average vertex position using all the events                   //
  27 // is built and saved                                                //
  28 // Individual vertices can be optionally stored                      //
  29 // Origin: M.Masera  (masera@to.infn.it)                             //
  30 // Usage:
  31 // AliITSMeanVertexer mv("RawDataFileName");
  32 // mv.SetGeometryFileName("FileWithGeometry.root"); // def. geometry.root
  33 // ....  optional setters ....
  34 // mv.Reconstruct();  // SPD local reconstruction
  35 // mv.DoVertices();
  36 // Resulting AliMeanVertex object is stored in a file named fMVFileName
  37 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38
  39 /* $Id$ */
  40
  41 //______________________________________________________________________
  42 AliITSMeanVertexer::AliITSMeanVertexer(Bool_t mode):TObject(),
  43 fDetTypeRec(NULL),
  44 fVertexXY(NULL),
  45 fVertexZ(NULL),
  46 fNoEventsContr(0),
  47 fTotContributors(0.),
  48 fAverContributors(0.),
  49 fFilterOnContributors(0),
  50 fMode(mode),
  51 fVertexer(NULL),
  52 fAccEvents(fgkMaxNumOfEvents),
  53 fVertArray("AliESDVertex",fgkMaxNumOfEvents),
  54 fClu0(NULL),
  55 fIndex(0),
  56 fErrXCut(0.),
  57 fRCut(0.),
  58 fLowSPD0(0),
  59 fHighSPD0(0)
  60 {
  61   // Default Constructor
  62   Reset();
  63
  64   // Histograms initialization
  65   const Float_t xLimit = 5.0, yLimit = 5.0, zLimit = 50.0;
  66   const Float_t xDelta = 0.02, yDelta = 0.02, zDelta = 0.2;
  67   fVertexXY = new TH2F("VertexXY","Vertex Diamond (Y vs X)",
  68                        2*(Int_t)(xLimit/xDelta),-xLimit,xLimit,
  69                        2*(Int_t)(yLimit/yDelta),-yLimit,yLimit);
  70   fVertexXY->SetXTitle("X , cm");
  71   fVertexXY->SetYTitle("Y , cm");
  72   fVertexXY->SetOption("colz");
  73   fVertexZ  = new TH1F("VertexZ"," Longitudinal Vertex Profile",
  74                        2*(Int_t)(zLimit/zDelta),-zLimit,zLimit);
  75   fVertexZ->SetXTitle("Z , cm");
  76   fClu0 = new UInt_t [fgkMaxNumOfEvents];
  77   for(Int_t i=0;i<fgkMaxNumOfEvents;i++)fClu0[i]=0;
  78   fAccEvents.ResetAllBits(kTRUE);
  79 }
  80
  81 //______________________________________________________________________
  82 void AliITSMeanVertexer::Reset(){
  83   // Reset averages
  84   for(Int_t i=0;i<3;i++){
  85     fWeighPosSum[i] = 0.;
  86     fWeighSigSum[i] = 0.;
  87     fAverPosSum[i] = 0.;
  88     fWeighPos[i] = 0.;
  89     fWeighSig[i] = 0.;
  90     fAverPos[i] = 0.;
  91     for(Int_t j=0; j<3;j++)fAverPosSq[i][j] = 0.;
  92     for(Int_t j=0; j<3;j++)fAverPosSqSum[i][j] = 0.;
  93     fNoEventsContr=0;
  94     fTotContributors = 0.;
  95     if(fVertexXY)fVertexXY->Reset();
  96     if(fVertexZ)fVertexZ->Reset();
  97   }
  98 }
  99 //______________________________________________________________________
 100 Bool_t AliITSMeanVertexer::Init() {
 101   // Initialize filters
 102   // Initialize geometry
 103   // Initialize ITS classes
 104
 105   AliGeomManager::LoadGeometry();
 106   if (!AliGeomManager::ApplyAlignObjsFromCDB("ITS")) return kFALSE;
 107
 108   AliITSInitGeometry initgeom;
 109   AliITSgeom *geom = initgeom.CreateAliITSgeom();
 110   if (!geom) return kFALSE;
 111   printf("Geometry name: %s \n",(initgeom.GetGeometryName()).Data());
 112
 113   fDetTypeRec = new AliITSDetTypeRec();
 114   fDetTypeRec->SetLoadOnlySPDCalib(kTRUE);
 115   fDetTypeRec->SetITSgeom(geom);
 116   fDetTypeRec->SetDefaults();
 117   fDetTypeRec->SetDefaultClusterFindersV2(kTRUE);
 118
 119   // Initialize filter values to their defaults
 120   SetFilterOnContributors();
 121   SetCutOnErrX();
 122   SetCutOnR();
 123   SetCutOnCls();
 124
 125   // Instatiate vertexer
 126   if (!fMode) {
 127     fVertexer = new AliITSVertexer3DTapan(1000);
 128   }
 129   else {
 130     fVertexer = new AliITSVertexer3D();
 131     fVertexer->SetDetTypeRec(fDetTypeRec);
 132     AliITSVertexer3D* alias = (AliITSVertexer3D*)fVertexer;
 133     alias->SetWideFiducialRegion(40.,0.5);
 134     alias->SetNarrowFiducialRegion(0.5,0.5);
 135     alias->SetDeltaPhiCuts(0.5,0.025);
 136     alias->SetDCACut(0.1);
 137     alias->SetPileupAlgo(3);
 138     fVertexer->SetComputeMultiplicity(kFALSE);
 139   }
 140   return kTRUE;
 141 }
 142
 143 //______________________________________________________________________
 144 AliITSMeanVertexer::~AliITSMeanVertexer() {
 145   // Destructor
 146   delete fDetTypeRec;
 147   delete fVertexXY;
 148   delete fVertexZ;
 149   delete fVertexer;
 150 }
 151
 152 //______________________________________________________________________
 153 Bool_t AliITSMeanVertexer::Reconstruct(AliRawReader *rawReader){
 154   // Performs SPD local reconstruction
 155   // and vertex finding
 156   // returns true in case a vertex is found
 157
 158   // Run SPD cluster finder
 159   AliITSRecPointContainer::Instance()->PrepareToRead();
 160   TTree* clustersTree = new TTree("TreeR", "Reconstructed Points Container"); //make a tree
 161   fDetTypeRec->DigitsToRecPoints(rawReader,clustersTree,"SPD");
 162
 163   Bool_t vtxOK = kFALSE;
 164   UInt_t nl1=0;
 165   AliESDVertex *vtx = fVertexer->FindVertexForCurrentEvent(clustersTree);
 166   if (!fMode) {
 167     if (TMath::Abs(vtx->GetChi2()) < 0.1) vtxOK = kTRUE;
 168   }
 169   else {
 170     AliITSRecPointContainer* rpcont= AliITSRecPointContainer::Instance();
 171     nl1=rpcont->GetNClustersInLayerFast(1);
 172     if(Filter(vtx,nl1)) vtxOK = kTRUE;
 173   }
 174   delete clustersTree;
 175   if (vtxOK && fMode){
 176     new(fVertArray[fIndex])AliESDVertex(*vtx);
 177     fClu0[fIndex]=nl1;
 178     fIndex++;
 179   }
 180   if (vtx) delete vtx;
 181
 182   return vtxOK;
 183 }
 184
 185 //______________________________________________________________________
 186 void AliITSMeanVertexer::WriteVertices(const char *filename){
 187   // Compute mean vertex and
 188   // store it along with the histograms
 189   // in a file
 190
 191   TFile fmv(filename,"update");
 192   Bool_t itisOK = kFALSE;
 193   if(ComputeMean(kFALSE)){
 194     if(ComputeMean(kTRUE)){
 195       Double_t cov[6];
 196       cov[0] =  fAverPosSq[0][0];  // variance x
 197       cov[1] =  fAverPosSq[0][1];  // cov xy
 198       cov[2] =  fAverPosSq[1][1];  // variance y
 199       cov[3] =  fAverPosSq[0][2];  // cov xz
 200       cov[4] =  fAverPosSq[1][2];  // cov yz
 201       cov[5] =  fAverPosSq[2][2];  // variance z
 202       AliMeanVertex mv(fWeighPos,fWeighSig,cov,fNoEventsContr,0,0.,0.);
 203       mv.SetTitle("Mean Vertex");
 204       mv.SetName("MeanVertex");
 205       // we have to add chi2 here
 206       AliESDVertex vtx(fWeighPos,cov,0,TMath::Nint(fAverContributors),"MeanVertexPos");
 207
 208       mv.Write(mv.GetName(),TObject::kOverwrite);
 209       vtx.Write(vtx.GetName(),TObject::kOverwrite);
 210       itisOK = kTRUE;
 211     }
 212   }
 213
 214   if(!itisOK){
 215     AliError(Form("Evaluation of mean vertex not possible. Number of used events = %d",fNoEventsContr));
 216   }
 217
 218   fVertexXY->Write(fVertexXY->GetName(),TObject::kOverwrite);
 219   fVertexZ->Write(fVertexZ->GetName(),TObject::kOverwrite);
 220   fmv.Close();
 221 }
 222
 223 //______________________________________________________________________
 224 Bool_t AliITSMeanVertexer::Filter(AliESDVertex *vert,UInt_t mult){
 225   // Apply selection criteria to events
 226   Bool_t status = kFALSE;
 227   if(!vert)return status;
 228   // Remove vertices reconstructed with vertexerZ
 229   if(strcmp(vert->GetName(),"SPDVertexZ") == 0) return status;
 230   Int_t ncontr = vert->GetNContributors();
 231   AliDebug(1,Form("Number of contributors = %d",ncontr));
 232   Double_t ex = vert->GetXRes();
 233   if(ncontr>fFilterOnContributors && (mult>fLowSPD0 && mult<fHighSPD0) &&
 234      ((ex*1000.)<fErrXCut)) {
 235     status = kTRUE;
 236     fAccEvents.SetBitNumber(fIndex);
 237   }
 238   return status;
 239 }
 240
 241 //______________________________________________________________________
 242 void AliITSMeanVertexer::AddToMean(AliESDVertex *vert){
 243   // update mean vertex
 244   Double_t currentPos[3],currentSigma[3];
 245   vert->GetXYZ(currentPos);
 246   vert->GetSigmaXYZ(currentSigma);
 247   Bool_t goon = kTRUE;
 248   for(Int_t i=0;i<3;i++)if(currentSigma[i] == 0.)goon = kFALSE;
 249   if(!goon)return;
 250   for(Int_t i=0;i<3;i++){
 251     fWeighPosSum[i]+=currentPos[i]/currentSigma[i]/currentSigma[i];
 252     fWeighSigSum[i]+=1./currentSigma[i]/currentSigma[i];
 253     fAverPosSum[i]+=currentPos[i];
 254   }
 255   for(Int_t i=0;i<3;i++){
 256     for(Int_t j=i;j<3;j++){
 257       fAverPosSqSum[i][j] += currentPos[i] * currentPos[j];
 258     }
 259   }
 260
 261   fTotContributors+=vert->GetNContributors();
 262   fVertexXY->Fill(currentPos[0],currentPos[1]);
 263   fVertexZ->Fill(currentPos[2]);
 264
 265   fNoEventsContr++;
 266 }
 267
 268 //______________________________________________________________________
 269  Bool_t AliITSMeanVertexer::ComputeMean(Bool_t killOutliers){
 270    // compute mean vertex
 271    // called once with killOutliers = kFALSE and then again with
 272    // killOutliers = kTRUE
 273    Double_t wpos[3];
 274    for(Int_t i=0;i<3;i++)wpos[i]=fWeighPos[i];
 275    Reset();
 276    for(Int_t i=0;i<fVertArray.GetEntries();i++){
 277      AliESDVertex* vert = NULL;
 278
 279      // second pass
 280      if(killOutliers && fAccEvents.TestBitNumber(i)){
 281        vert=(AliESDVertex*)fVertArray[i];
 282        Double_t dist=(vert->GetXv()-wpos[0])*(vert->GetXv()-wpos[0]);
 283        dist+=(vert->GetYv()-wpos[1])*(vert->GetYv()-wpos[1]);
 284        dist=sqrt(dist)*10.;    // distance in mm
 285        if(dist>fRCut)fAccEvents.SetBitNumber(i,kFALSE);
 286      }
 287
 288      if(!fAccEvents.TestBitNumber(i))continue;
 289      vert=(AliESDVertex*)fVertArray[i];
 290      AddToMean(vert);
 291    }
 292    if(fNoEventsContr < 2) return kFALSE;
 293    Double_t nevents = fNoEventsContr;
 294    for(Int_t i=0;i<3;i++){
 295      fWeighPos[i] = fWeighPosSum[i]/fWeighSigSum[i];
 296      fWeighSig[i] = 1./TMath::Sqrt(fWeighSigSum[i]);
 297      fAverPos[i] = fAverPosSum[i]/nevents;
 298    }
 299    for(Int_t i=0;i<3;i++){
 300      for(Int_t j=i;j<3;j++){
 301        fAverPosSq[i][j] = fAverPosSqSum[i][j]/(nevents -1.);
 302        fAverPosSq[i][j] -= nevents/(nevents -1.)*fAverPos[i]*fAverPos[j];
 303      }
 304    }
 305
 306    fAverContributors = fTotContributors/nevents;
 307    return kTRUE;
 308  }