ITS/AliITSVertexerZ.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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   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 #include <AliITSVertexerZ.h>
  16 #include <Riostream.h>
  17 #include <TString.h>
  18 #include <AliITS.h>
  19 #include "AliITSLoader.h"
  20 #include <AliRun.h>
  21 #include<TBranch.h>
  22 #include<TClonesArray.h>
  23 #include<TH1.h>
  24 #include<TMath.h>
  25 #include<TTree.h>
  26 #include <AliITSgeom.h>
  27 #include <AliITSRecPoint.h>
  28
  29 /////////////////////////////////////////////////////////////////
  30 // this class implements a fast method to determine
  31 // the Z coordinate of the primary vertex
  32 // for p-p collisions it seems to give comparable or better results
  33 // with respect to what obtained with AliITSVertexerPPZ
  34 // It can be used successfully with Pb-Pb collisions
  35 ////////////////////////////////////////////////////////////////
  36
  37 ClassImp(AliITSVertexerZ)
  38
  39
  40
  41 //______________________________________________________________________
  42 AliITSVertexerZ::AliITSVertexerZ():AliITSVertexer() {
  43   // Default constructor
  44   SetDiffPhiMax(0);
  45   fX0 = 0.;
  46   fY0 = 0.;
  47   SetFirstLayerModules(0);
  48   SetSecondLayerModules(0);
  49   fZFound = 0;
  50   fZsig = 0.;
  51   fITS = 0;
  52   fZCombc = 0;
  53   fZCombf = 0;
  54   SetLowLimit(0.);
  55   SetHighLimit(0.);
  56   SetBinWidthCoarse(0.);
  57   SetBinWidthFine(0.);
  58   SetTolerance(0.);
  59 }
  60
  61 //______________________________________________________________________
  62 AliITSVertexerZ::AliITSVertexerZ(TString fn, Float_t x0, Float_t y0):AliITSVertexer(fn) {
  63   // Standard Constructor
  64   SetDiffPhiMax();
  65   fX0 = x0;
  66   fY0 = y0;
  67   SetFirstLayerModules();
  68   SetSecondLayerModules();
  69   fZFound = 0;
  70   fZsig = 0.;
  71   fITS = 0;
  72   fZCombc = 0;
  73   fZCombf = 0;
  74   SetLowLimit();
  75   SetHighLimit();
  76   SetBinWidthCoarse();
  77   SetBinWidthFine();
  78   SetTolerance();
  79
  80 }
  81
  82 //______________________________________________________________________
  83 AliITSVertexerZ::AliITSVertexerZ(const AliITSVertexerZ &vtxr) : AliITSVertexer(vtxr) {
  84   // Copy constructor
  85   // Copies are not allowed. The method is protected to avoid misuse.
  86   Error("AliITSVertexerZ","Copy constructor not allowed\n");
  87 }
  88
  89 //______________________________________________________________________
  90 AliITSVertexerZ& AliITSVertexerZ::operator=(const AliITSVertexerZ& /* vtxr */){
  91   // Assignment operator
  92   // Assignment is not allowed. The method is protected to avoid misuse.
  93   Error("= operator","Assignment operator not allowed\n");
  94   return *this;
  95 }
  96
  97
  98 //______________________________________________________________________
  99 AliITSVertexerZ::~AliITSVertexerZ() {
 100   // Default Destructor
 101   fITS = 0;
 102   if(fZCombc)delete fZCombc;
 103   if(fZCombf)delete fZCombf;
 104 }
 105
 106 //______________________________________________________________________
 107 AliITSVertex* AliITSVertexerZ::FindVertexForCurrentEvent(Int_t evnumber){
 108   // Defines the AliITSVertex for the current event
 109
 110   fCurrentVertex = 0;
 111   AliRunLoader *rl =AliRunLoader::GetRunLoader();
 112   AliITSLoader* itsLoader =  (AliITSLoader*) rl->GetLoader("ITSLoader");
 113   itsLoader->ReloadRecPoints();
 114
 115   rl->GetEvent(evnumber);
 116
 117   if(!fITS)  {
 118     fITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 119     if(!fITS) {
 120       Error("FindVertexForCurrentEvent","AliITS object was not found");
 121       return fCurrentVertex;
 122     }
 123   }
 124
 125   fITS->SetTreeAddress();
 126
 127   AliITSgeom *geom = fITS->GetITSgeom();
 128
 129   TTree *tR = itsLoader->TreeR();
 130   TClonesArray *itsRec  = 0;
 131   Float_t lc[3]; for(Int_t ii=0; ii<3; ii++) lc[ii]=0.;
 132   Float_t gc[3]; for(Int_t ii=0; ii<3; ii++) gc[ii]=0.;
 133   Float_t lc2[3]; for(Int_t ii=0; ii<3; ii++) lc2[ii]=0.;
 134   Float_t gc2[3]; for(Int_t ii=0; ii<3; ii++) gc2[ii]=0.;
 135
 136   itsRec  = fITS->RecPoints();
 137   TBranch *branch = tR->GetBranch("ITSRecPoints");
 138
 139   Int_t nbinfine = static_cast<Int_t>((fHighLim-fLowLim)/fStepFine);
 140   Int_t nbincoarse = static_cast<Int_t>((fHighLim-fLowLim)/fStepCoarse);
 141   if(fZCombc)delete fZCombc;
 142   fZCombc = new TH1F("fZCombc","Z",nbincoarse,fLowLim,fLowLim+nbincoarse*fStepCoarse);
 143   if(fZCombf)delete fZCombf;
 144   fZCombf = new TH1F("fZCombf","Z",nbinfine,fLowLim,fLowLim+nbinfine*fStepFine);
 145
 146   Int_t nrpL1 = 0;
 147   Int_t nrpL2 = 0;
 148   for(Int_t module= fFirstL1; module<=fLastL1;module++){
 149     if(module%4==0 || module%4==3)continue;
 150     branch->GetEvent(module);
 151     nrpL1+= itsRec->GetEntries();
 152     fITS->ResetRecPoints();
 153   }
 154   for(Int_t module= fFirstL2; module<=fLastL2;module++){
 155     branch->GetEvent(module);
 156     nrpL2+= itsRec->GetEntries();
 157     fITS->ResetRecPoints();
 158   }
 159   cout<<"nrpL1 = "<<nrpL1<<"; nrpL2= "<<nrpL2<<endl;
 160   if(nrpL1 == 0 || nrpL2 == 0){
 161     cout<<"achi, achi\n";
 162     ResetHistograms();
 163     return fCurrentVertex;
 164   }
 165   Float_t *xc1 = new Float_t [nrpL1];
 166   Float_t *yc1 = new Float_t [nrpL1];
 167   Float_t *zc1 = new Float_t [nrpL1];
 168   Float_t *phi1 = new Float_t [nrpL1];
 169   Float_t *xc2 = new Float_t [nrpL2];
 170   Float_t *yc2 = new Float_t [nrpL2];
 171   Float_t *zc2 = new Float_t [nrpL2];
 172   Float_t *phi2 = new Float_t [nrpL2];
 173   Int_t ind = 0;
 174   for(Int_t module= fFirstL1; module<=fLastL1;module++){
 175     if(module%4==0 || module%4==3)continue;
 176     branch->GetEvent(module);
 177     Int_t nrecp1 = itsRec->GetEntries();
 178     for(Int_t j=0;j<nrecp1;j++){
 179       AliITSRecPoint *recp = (AliITSRecPoint*)itsRec->At(j);
 180       lc[0]=recp->GetX();
 181       lc[2]=recp->GetZ();
 182       geom->LtoG(module,lc,gc);
 183       gc[0]-=fX0;
 184       gc[1]-=fY0;
 185       xc1[ind]=gc[0];
 186       yc1[ind]=gc[1];
 187       zc1[ind]=gc[2];
 188       phi1[ind] = TMath::ATan2(gc[1],gc[0]);
 189       if(phi1[ind]<0)phi1[ind]=2*TMath::Pi()+phi1[ind];
 190       ind++;
 191     }
 192     fITS->ResetRecPoints();
 193   }
 194   ind = 0;
 195   for(Int_t module= fFirstL2; module<=fLastL2;module++){
 196     branch->GetEvent(module);
 197     Int_t nrecp2 = itsRec->GetEntries();
 198     for(Int_t j=0;j<nrecp2;j++){
 199       AliITSRecPoint *recp = (AliITSRecPoint*)itsRec->At(j);
 200       lc[0]=recp->GetX();
 201       lc[2]=recp->GetZ();
 202       geom->LtoG(module,lc,gc);
 203       gc[0]-=fX0;
 204       gc[1]-=fY0;
 205       xc2[ind]=gc[0];
 206       yc2[ind]=gc[1];
 207       zc2[ind]=gc[2];
 208       phi2[ind] = TMath::ATan2(gc[1],gc[0]);
 209       if(phi2[ind]<0)phi2[ind]=2*TMath::Pi()+phi2[ind];
 210       ind++;
 211     }
 212     fITS->ResetRecPoints();
 213   }
 214   for(Int_t i=0;i<nrpL1;i++){
 215     Float_t r1=TMath::Sqrt(xc1[i]*xc1[i]+yc1[i]*yc1[i]);
 216     for(Int_t j=0;j<nrpL2;j++){
 217       Float_t diff = TMath::Abs(phi2[j]-phi1[i]);
 218       if(diff>TMath::Pi())diff=2.*TMath::Pi()-diff;
 219       if(diff<fDiffPhiMax){
 220         Float_t r2=TMath::Sqrt(xc2[j]*xc2[j]+yc2[j]*yc2[j]);
 221         Float_t zr0=(r2*zc1[i]-r1*zc2[j])/(r2-r1);
 222         fZCombf->Fill(zr0);
 223         fZCombc->Fill(zr0);
 224       }
 225     }
 226   }
 227   delete [] xc1;
 228   delete [] yc1;
 229   delete [] zc1;
 230   delete [] phi1;
 231   delete [] xc2;
 232   delete [] yc2;
 233   delete [] zc2;
 234   delete [] phi2;
 235   if(fZCombc->GetEntries()==0){
 236     Warning("FindVertexForCurrentEvent","Insufficient number of rec. points\n");
 237     ResetHistograms();
 238     return fCurrentVertex;
 239   }
 240   else {
 241     cout<<"Number of entries in hist. "<<fZCombc->GetEntries()<<endl;
 242   }
 243   Int_t bi = fZCombc->GetMaximumBin();
 244   Float_t centre = fZCombc->GetBinCenter(bi);
 245   Int_t n1 = static_cast<Int_t>((centre-fZCombc->GetBinWidth(bi)-fZCombf->GetBinLowEdge(0))/fZCombf->GetBinWidth(0));
 246   Int_t n2 = static_cast<Int_t>((centre+fZCombc->GetBinWidth(bi)-fZCombf->GetBinLowEdge(0))/fZCombf->GetBinWidth(0));
 247   Int_t niter = 0;
 248   Bool_t goon = kTRUE;
 249   Int_t num;
 250   while(goon){
 251     fZFound = 0.;
 252     fZsig = 0.;
 253     num=0;
 254     for(Int_t n=n1;n<=n2;n++){
 255       fZFound+=fZCombf->GetBinCenter(n)*fZCombf->GetBinContent(n);
 256       num+=static_cast<Int_t>(fZCombf->GetBinContent(n));
 257       fZsig+=fZCombf->GetBinCenter(n)*fZCombf->GetBinCenter(n)*fZCombf->GetBinContent(n);
 258     }
 259     if(num<2){
 260       fZsig = 0.;
 261     }
 262     else {
 263       Float_t radi =  fZsig/(num-1)-fZFound*fZFound/num/(num-1);
 264       if(radi>0.)fZsig=TMath::Sqrt(radi);
 265       else fZsig=0.;
 266       fZFound/=num;
 267     }
 268     goon = TMath::Abs(TMath::Abs(fZFound-fZCombf->GetBinCenter(n1))-TMath::Abs(fZFound-fZCombf->GetBinCenter(n2)))>fTolerance;
 269     cout<<"Simmetria "<<TMath::Abs(TMath::Abs(fZFound-fZCombf->GetBinCenter(n1))-TMath::Abs(fZFound-fZCombf->GetBinCenter(n2)))<<endl;
 270     n1 = static_cast<Int_t>((fZFound-fZCombc->GetBinWidth(bi)-fZCombf->GetBinLowEdge(0))/fZCombf->GetBinWidth(0));
 271     n2 = static_cast<Int_t>((fZFound+fZCombc->GetBinWidth(bi)-fZCombf->GetBinLowEdge(0))/fZCombf->GetBinWidth(0));
 272     niter++;
 273     if(niter>=10){
 274       goon = kFALSE;
 275       Warning("FindVertexForCurrentEvent","The procedure dows not converge\n");
 276     }
 277   }
 278   cout<<"Numer of Iterations "<<niter<<endl<<endl;
 279   fCurrentVertex = new AliITSVertex(fZFound,fZsig,num);
 280   fCurrentVertex->SetTitle("vertexer: B");
 281   ResetHistograms();
 282   return fCurrentVertex;
 283 }
 284
 285 //_____________________________________________________________________
 286 void AliITSVertexerZ::ResetHistograms(){
 287   // delete TH1 data members
 288   if(fZCombc)delete fZCombc;
 289   if(fZCombf)delete fZCombf;
 290   fZCombc = 0;
 291   fZCombf = 0;
 292 }
 293
 294 //______________________________________________________________________
 295 void AliITSVertexerZ::FindVertices(){
 296   // computes the vertices of the events in the range FirstEvent - LastEvent
 297   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader();
 298   AliITSLoader* itsLoader =  (AliITSLoader*) rl->GetLoader("ITSLoader");
 299   itsLoader->ReloadRecPoints();
 300   for(Int_t i=fFirstEvent;i<=fLastEvent;i++){
 301     cout<<"Processing event "<<i<<endl;
 302     rl->GetEvent(i);
 303     FindVertexForCurrentEvent(i);
 304     if(fCurrentVertex){
 305       WriteCurrentVertex();
 306     }
 307     else {
 308       if(fDebug>0){
 309         cout<<"Vertex not found for event "<<i<<endl;
 310         cout<<"fZFound = "<<fZFound<<", fZsig= "<<fZsig<<endl;
 311       }
 312     }
 313   }
 314 }
 315
 316 //________________________________________________________
 317 void AliITSVertexerZ::PrintStatus() const {
 318   // Print current status
 319   cout <<"=======================================================\n";
 320   cout <<" First layer first and last modules: "<<fFirstL1<<", ";
 321   cout <<fLastL1<<endl;
 322   cout <<" Second layer first and last modules: "<<fFirstL2<<", ";
 323   cout <<fLastL2<<endl;
 324   cout <<" Max Phi difference: "<<fDiffPhiMax<<endl;
 325   cout <<"Limits for Z histograms: "<<fLowLim<<"; "<<fHighLim<<endl;
 326   cout <<"Bin sizes for coarse and fine z histos "<<fStepCoarse<<"; "<<fStepFine<<endl;
 327   cout <<" Current Z "<<fZFound<<"; Z sig "<<fZsig<<endl;
 328   cout <<" Debug flag: "<<fDebug<<endl;
 329   cout <<"First event to be processed "<<fFirstEvent;
 330   cout <<"\n Last event to be processed "<<fLastEvent<<endl;
 331
 332
 333   cout <<"=======================================================\n";
 334 }
 335