new classes for raw data processing (T. Kuhr)
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSclustererV2.cxx
1 //-------------------------------------------------------------------------
2 //            Implementation of the ITS clusterer V2 class
3 //
4 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
5 //-------------------------------------------------------------------------
6 //uncomment the line below for running with V1 cluster finder classes 
7 //#define V1
8
9 #include <stdlib.h>
10
11 #include "AliRun.h"
12
13 #include "AliITSclustererV2.h"
14 #include "AliITSclusterV2.h"
15 #include "AliITSRawStreamSPD.h"
16 #include "AliITSRawStreamSDD.h"
17 #include "AliITSRawStreamSSD.h"
18
19 #include <Riostream.h>
20 #include <TFile.h>
21 #include <TTree.h>
22 #include <TClonesArray.h>
23 #include "AliITSgeom.h"
24 #include "AliITSdigit.h"
25
26 ClassImp(AliITSclustererV2)
27
28 extern AliRun *gAlice;
29
30 AliITSclustererV2::AliITSclustererV2(const AliITSgeom *geom) {
31   //------------------------------------------------------------
32   // Standard constructor
33   //------------------------------------------------------------
34   AliITSgeom *g=(AliITSgeom*)geom;
35
36   fEvent=0;
37   fI=0;
38
39   Int_t mmax=geom->GetIndexMax();
40   if (mmax>2200) {cerr<<"Too many ITS subdetectors !\n"; exit(1);}
41   Int_t m;
42   for (m=0; m<mmax; m++) {
43      Int_t lay,lad,det; g->GetModuleId(m,lay,lad,det);
44      Float_t x,y,z;     g->GetTrans(lay,lad,det,x,y,z); 
45      Double_t rot[9];   g->GetRotMatrix(lay,lad,det,rot);
46      fYshift[m] = x*rot[0] + y*rot[1];
47      fZshift[m] = (Double_t)z;
48      fNdet[m] = (lad-1)*g->GetNdetectors(lay) + (det-1);
49   }
50   fNModules = g->GetIndexMax();
51
52   //SPD geometry  
53   fLastSPD1=g->GetModuleIndex(2,1,1)-1;
54   fNySPD=256; fNzSPD=160;
55   fYpitchSPD=0.0050;
56   fZ1pitchSPD=0.0425; fZ2pitchSPD=0.0625;
57   fHwSPD=0.64; fHlSPD=3.48;
58   fYSPD[0]=0.5*fYpitchSPD;
59   for (m=1; m<fNySPD; m++) fYSPD[m]=fYSPD[m-1]+fYpitchSPD; 
60   fZSPD[0]=fZ1pitchSPD;
61   for (m=1; m<fNzSPD; m++) {
62     Double_t dz=fZ1pitchSPD;
63     if (m==31 || m==32 || m==63  || m==64  || m==95 || m==96 || 
64         m==127 || m==128) dz=fZ2pitchSPD; 
65     fZSPD[m]=fZSPD[m-1]+dz;
66   }
67   for (m=0; m<fNzSPD; m++) {
68     Double_t dz=0.5*fZ1pitchSPD;
69     if (m==31 || m==32 || m==63  || m==64  || m==95 || m==96 || 
70         m==127 || m==128) dz=0.5*fZ2pitchSPD; 
71     fZSPD[m]-=dz;
72   }
73
74   //SDD geometry 
75   fNySDD=256; fNzSDD=256;
76   fYpitchSDD=0.01825;
77   fZpitchSDD=0.02940;
78   fHwSDD=3.5085; fHlSDD=3.7632;
79   fYoffSDD=0.0425;
80
81   //SSD geometry
82   fLastSSD1=g->GetModuleIndex(6,1,1)-1;
83   fYpitchSSD=0.0095;
84   fHwSSD=3.65;
85   fHlSSD=2.00;
86   fTanP=0.0275;
87   fTanN=0.0075;
88 }
89
90 void AliITSclustererV2::Digits2Clusters(const TFile *in, TFile *out) {
91   //------------------------------------------------------------
92   // This function creates ITS clusters
93   //------------------------------------------------------------
94   Int_t ncl=0;
95   TDirectory *savedir=gDirectory;
96
97   if (!out->IsOpen()) {
98     cerr<<"AliITSclustererV2::Digits2Clusters(): output file not open !\n";
99     return;
100   }
101
102   Char_t name[100];
103   sprintf(name,"TreeD%d",fEvent);
104
105   //TTree *dTree=(TTree*)((TFile*)in)->Get(name);
106   TTree *dTree=gAlice->TreeD();
107   if (!dTree) {
108     cerr<<"Input tree "<<name<<" not found !\n";
109     return;
110   }
111
112   TClonesArray *digitsSPD=new TClonesArray("AliITSdigitSPD",3000);
113   dTree->SetBranchAddress("ITSDigitsSPD",&digitsSPD);
114   TClonesArray *digitsSDD=new TClonesArray("AliITSdigitSDD",3000);
115   dTree->SetBranchAddress("ITSDigitsSDD",&digitsSDD);
116   TClonesArray *digitsSSD=new TClonesArray("AliITSdigitSSD",3000);
117   dTree->SetBranchAddress("ITSDigitsSSD",&digitsSSD);
118
119   Int_t mmax=(Int_t)dTree->GetEntries();
120
121   out->cd();
122
123   sprintf(name,"TreeC_ITS_%d",fEvent);
124   TTree cTree(name,"ITS clusters V2");
125   TClonesArray *clusters=new TClonesArray("AliITSclusterV2",1000);
126   cTree.Branch("Clusters",&clusters);
127
128   for (fI=0; fI<mmax; fI++) {
129     dTree->GetEvent(fI);
130
131     if     (digitsSPD->GetEntriesFast()!=0) 
132                           FindClustersSPD(digitsSPD,clusters);
133     else if(digitsSDD->GetEntriesFast()!=0) 
134                           FindClustersSDD(digitsSDD,clusters);
135     else if(digitsSSD->GetEntriesFast()!=0) 
136                           FindClustersSSD(digitsSSD,clusters);
137
138     ncl+=clusters->GetEntriesFast();
139
140     cTree.Fill();
141
142     digitsSPD->Clear();
143     digitsSDD->Clear();
144     digitsSSD->Clear();
145     clusters->Clear();
146   }
147   cTree.Write();
148
149   delete clusters;
150
151   delete digitsSPD;
152   delete digitsSDD;
153   delete digitsSSD;
154
155   //delete dTree;
156
157   cerr<<"Number of found clusters : "<<ncl<<endl;
158
159   savedir->cd();
160 }
161
162 void AliITSclustererV2::Digits2Clusters(TFile *out) {
163   //------------------------------------------------------------
164   // This function creates ITS clusters from raw data
165   //------------------------------------------------------------
166   TDirectory *savedir=gDirectory;
167   if (!out->IsOpen()) {
168     cerr<<"AliITSclustererV2::Digits2Clusters(): output file not open !\n";
169     return;
170   }
171   out->cd();
172
173   Char_t name[100];
174   sprintf(name,"TreeC_ITS_%d",fEvent);
175   TTree cTree(name,"ITS clusters V2");
176   TClonesArray *array=new TClonesArray("AliITSclusterV2",1000);
177   cTree.Branch("Clusters",&array);
178   delete array;
179
180   TClonesArray** clusters = new (TClonesArray*)[fNModules]; 
181   // one TClonesArray per module
182
183   AliITSRawStreamSPD inputSPD;
184   FindClustersSPD(&inputSPD, clusters);
185   AliITSRawStreamSDD inputSDD;
186   FindClustersSDD(&inputSDD, clusters);
187   AliITSRawStreamSSD inputSSD;
188   FindClustersSSD(&inputSSD, clusters);
189
190   // write all clusters to the tree
191   Int_t nClusters = 0;
192   for (Int_t iModule = 0; iModule < fNModules; iModule++) {
193     TClonesArray* array = clusters[iModule];
194     if (!array) {
195       Error("Digits2Clusters", "data for module %d missing!", iModule);
196       array = new TClonesArray("AliITSclusterV2");
197     }
198     cTree.SetBranchAddress("Clusters", &array);
199     cTree.Fill();
200     nClusters += array->GetEntriesFast();
201     delete array;
202   }
203   cTree.Write();
204
205   savedir->cd();
206
207   Info("Digits2Clusters", "total number of found clusters in ITS: %d\n", 
208        nClusters);
209 }
210
211 //**** Fast clusters *******************************
212 #include "TParticle.h"
213
214 #include "AliITS.h"
215 #include "AliITSmodule.h"
216 #include "AliITSRecPoint.h"
217 #include "AliITSsimulationFastPoints.h"
218 #include "AliITSRecPoint.h"
219
220 static void CheckLabels(Int_t lab[3]) {
221   //------------------------------------------------------------
222   // Tries to find mother's labels
223   //------------------------------------------------------------
224     Int_t label=lab[0];
225     if (label>=0) {
226        TParticle *part=(TParticle*)gAlice->Particle(label);
227        label=-3;
228        while (part->P() < 0.005) {
229           Int_t m=part->GetFirstMother();
230           if (m<0) {cerr<<"Primary momentum: "<<part->P()<<endl; break;}
231           if (part->GetStatusCode()>0) {
232              cerr<<"Primary momentum: "<<part->P()<<endl; break;
233           }
234           label=m;
235           part=(TParticle*)gAlice->Particle(label);
236         }
237         if      (lab[1]<0) lab[1]=label;
238         else if (lab[2]<0) lab[2]=label;
239         else ;//cerr<<"CheckLabels : No empty labels !\n";
240     }
241 }
242
243 void AliITSclustererV2::RecPoints2Clusters
244 (const TClonesArray *points, Int_t idx, TClonesArray *clusters) {
245   //------------------------------------------------------------
246   // Conversion AliITSRecPoint -> AliITSclusterV2 for the ITS 
247   // subdetector indexed by idx 
248   //------------------------------------------------------------
249   TClonesArray &cl=*clusters;
250   Int_t ncl=points->GetEntriesFast();
251   for (Int_t i=0; i<ncl; i++) {
252     AliITSRecPoint *p = (AliITSRecPoint *)points->UncheckedAt(i);
253     Float_t lp[5];
254     lp[0]=-p->GetX()-fYshift[idx]; if (idx<=fLastSPD1) lp[0]*=-1; //SPD1
255     lp[1]=p->GetZ()+fZshift[idx];
256     lp[2]=p->GetSigmaX2();
257     lp[3]=p->GetSigmaZ2();
258     lp[4]=p->GetQ();
259     Int_t lab[4]; 
260     lab[0]=p->GetLabel(0); lab[1]=p->GetLabel(1); lab[2]=p->GetLabel(2);
261     lab[3]=fNdet[idx];
262     CheckLabels(lab);
263     new (cl[i]) AliITSclusterV2(lab,lp);
264   }  
265
266
267 void AliITSclustererV2::Hits2Clusters(const TFile *in, TFile *out) {
268   //------------------------------------------------------------
269   // This function creates ITS clusters
270   //------------------------------------------------------------
271   TDirectory *savedir=gDirectory;
272
273   if (!out->IsOpen()) {
274     cerr<<"AliITSclustererV2::Hits2Clusters: output file not open !\n";
275     return;
276   }
277
278   if (!gAlice) {
279      cerr<<"AliITSclustererV2::Hits2Clusters : gAlice==0 !\n";
280      return;
281   }
282
283   AliITS *its  = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
284   if (!its) { 
285      cerr<<"AliITSclustererV2::Hits2Clusters : Can't find the ITS !\n"; 
286      return; 
287   }
288   AliITSgeom *geom=its->GetITSgeom();
289   Int_t mmax=geom->GetIndexMax();
290
291   its->InitModules(-1,mmax);
292   its->FillModules(gAlice->TreeH(),0);
293
294   out->cd();
295
296   Char_t name[100];
297   sprintf(name,"TreeC_ITS_%d",fEvent);
298   TTree cTree(name,"ITS clusters V2");
299   TClonesArray *clusters=new TClonesArray("AliITSclusterV2",1000);
300   cTree.Branch("Clusters",&clusters);
301
302   static TClonesArray *points=its->RecPoints();
303   AliITSsimulationFastPoints sim;
304   Int_t ncl=0;
305   for (Int_t m=0; m<mmax; m++) {
306     AliITSmodule *mod=its->GetModule(m);      
307     sim.CreateFastRecPoints(mod,m,gRandom);      
308
309     RecPoints2Clusters(points, m, clusters);
310     its->ResetRecPoints();
311
312     ncl+=clusters->GetEntriesFast();
313     cTree.Fill();
314     clusters->Clear();
315   }
316   cTree.Write();
317
318   cerr<<"Number of found fast clusters : "<<ncl<<endl;
319
320   delete clusters;
321
322   savedir->cd();
323 }
324
325 //***********************************
326
327 #ifndef V1
328
329 void AliITSclustererV2:: 
330 FindCluster(Int_t k,Int_t maxz,AliBin *bins,Int_t &n,Int_t *idx) {
331   //------------------------------------------------------------
332   // returns an array of indices of digits belonging to the cluster
333   // (needed when the segmentation is not regular) 
334   //------------------------------------------------------------
335   if (n<200) idx[n++]=bins[k].GetIndex();
336   bins[k].Use();
337
338   if (bins[k-maxz].IsNotUsed()) FindCluster(k-maxz,maxz,bins,n,idx);
339   if (bins[k-1   ].IsNotUsed()) FindCluster(k-1   ,maxz,bins,n,idx);
340   if (bins[k+maxz].IsNotUsed()) FindCluster(k+maxz,maxz,bins,n,idx);
341   if (bins[k+1   ].IsNotUsed()) FindCluster(k+1   ,maxz,bins,n,idx);
342   /*
343   if (bins[k-maxz-1].IsNotUsed()) FindCluster(k-maxz-1,maxz,bins,n,idx);
344   if (bins[k-maxz+1].IsNotUsed()) FindCluster(k-maxz+1,maxz,bins,n,idx);
345   if (bins[k+maxz-1].IsNotUsed()) FindCluster(k+maxz-1,maxz,bins,n,idx);
346   if (bins[k+maxz+1].IsNotUsed()) FindCluster(k+maxz+1,maxz,bins,n,idx);
347   */
348 }
349
350 void AliITSclustererV2::
351 FindClustersSPD(const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
352   //------------------------------------------------------------
353   // Actual SPD cluster finder
354   //------------------------------------------------------------
355   Int_t kNzBins = fNzSPD + 2;
356   const Int_t kMAXBIN=kNzBins*(fNySPD+2);
357
358   Int_t ndigits=digits->GetEntriesFast();
359   AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
360
361   Int_t k;
362   AliITSdigitSPD *d=0;
363   for (k=0; k<ndigits; k++) {
364      d=(AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(k);
365      Int_t i=d->GetCoord2()+1;   //y
366      Int_t j=d->GetCoord1()+1;
367      bins[i*kNzBins+j].SetIndex(k);
368      bins[i*kNzBins+j].SetMask(1);
369   }
370    
371   Int_t n=0; TClonesArray &cl=*clusters;
372   for (k=0; k<kMAXBIN; k++) {
373      if (!bins[k].IsNotUsed()) continue;
374      Int_t ni=0, idx[200];
375      FindCluster(k,kNzBins,bins,ni,idx);
376      if (ni==200) {cerr<<"SPD: Too big cluster !\n"; continue;}
377
378      Int_t lab[4]; 
379      lab[0]=-2;
380      lab[1]=-2;
381      lab[2]=-2;
382      lab[3]=fNdet[fI];
383
384      d=(AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idx[0]);
385      Int_t ymin=d->GetCoord2(),ymax=ymin;
386      Int_t zmin=d->GetCoord1(),zmax=zmin;
387      Float_t y=0.,z=0.,q=0.;
388      for (Int_t l=0; l<ni; l++) {
389         d=(AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idx[l]);
390
391         if (ymin > d->GetCoord2()) ymin=d->GetCoord2();
392         if (ymax < d->GetCoord2()) ymax=d->GetCoord2();
393         if (zmin > d->GetCoord1()) zmin=d->GetCoord1();
394         if (zmax < d->GetCoord1()) zmax=d->GetCoord1();
395
396         Int_t lab0=(d->GetTracks())[0];      
397         if (lab0>=0) {
398           if (lab[0]<0) {
399              lab[0]=lab0;
400           } else if (lab[1]<0) {
401             if (lab0!=lab[0]) lab[1]=lab0;
402           } else if (lab[2]<0) {
403             if (lab0!=lab[0])
404             if (lab0!=lab[1]) lab[2]=lab0;
405           }
406         }
407         Float_t qq=d->GetSignal();
408         y+=qq*fYSPD[d->GetCoord2()]; z+=qq*fZSPD[d->GetCoord1()]; q+=qq;   
409      }
410      y/=q; z/=q;
411      y-=fHwSPD; z-=fHlSPD;
412
413      Float_t lp[5];
414      lp[0]=-y-fYshift[fI]; if (fI<=fLastSPD1) lp[0]=-lp[0];
415      lp[1]= z+fZshift[fI];
416      lp[2]= fYpitchSPD*fYpitchSPD/12.;
417      lp[3]= fZ1pitchSPD*fZ1pitchSPD/12.;
418      //lp[4]= q;
419      lp[4]= (zmax-zmin+1)*100 + (ymax-ymin+1);
420
421      //CheckLabels(lab);
422      d=(AliITSdigitSPD*)digits->UncheckedAt(idx[0]);
423      new (cl[n]) AliITSclusterV2(lab,lp); n++; 
424   }
425
426   delete bins;
427 }
428
429 void AliITSclustererV2::FindClustersSPD(AliITSRawStream* input, 
430                                         TClonesArray** clusters) 
431 {
432   //------------------------------------------------------------
433   // Actual SPD cluster finder for raw data
434   //------------------------------------------------------------
435
436   Int_t nClustersSPD = 0;
437   Int_t kNzBins = fNzSPD + 2;
438   Int_t kNyBins = fNySPD + 2;
439   Int_t kMaxBin = kNzBins * kNyBins;
440   AliBin* bins = NULL;
441
442   // read raw data input stream
443   while (kTRUE) {
444     Bool_t next = input->Next();
445     if (!next || input->IsNewModule()) {
446       Int_t iModule = input->GetPrevModuleID();
447
448       // when all data from a module was read, search for clusters
449       if (bins) { 
450         clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSclusterV2");
451         Int_t nClusters = 0;
452
453         for (Int_t iBin = 0; iBin < kMaxBin; iBin++) {
454           if (bins[iBin].IsUsed()) continue;
455           Int_t nBins = 0;
456           Int_t idxBins[200];
457           FindCluster(iBin, kNzBins, bins, nBins, idxBins);
458           if (nBins == 200) {
459             Error("FindClustersSPD", "SPD: Too big cluster !\n"); 
460             continue;
461           }
462
463           Int_t label[4]; 
464           label[0] = -2;
465           label[1] = -2;
466           label[2] = -2;
467 //        label[3] = iModule;
468           label[3] = fNdet[iModule];
469
470           Int_t ymin = (idxBins[0] / kNzBins) - 1;
471           Int_t ymax = ymin;
472           Int_t zmin = (idxBins[0] % kNzBins) - 1;
473           Int_t zmax = zmin;
474           Float_t y = 0.;
475           Float_t z = 0.;
476           Float_t q = 0.;
477           for (Int_t idx = 0; idx < nBins; idx++) {
478             Int_t iy = (idxBins[idx] / kNzBins) - 1;
479             Int_t iz = (idxBins[idx] % kNzBins) - 1;
480             if (ymin > iy) ymin = iy;
481             if (ymax < iy) ymax = iy;
482             if (zmin > iz) zmin = iz;
483             if (zmax < iz) zmax = iz;
484
485             Float_t qBin = bins[idxBins[idx]].GetQ();
486             y += qBin * fYSPD[iy]; 
487             z += qBin * fZSPD[iz]; 
488             q += qBin;   
489           }
490           y /= q; 
491           z /= q;
492           y -= fHwSPD; 
493           z -= fHlSPD;
494
495           Float_t hit[5];  // y, z, sigma(y)^2, sigma(z)^2, charge
496           hit[0] = -y-fYshift[iModule]; 
497           if (iModule <= fLastSPD1) hit[0] = -hit[0];
498           hit[1] = z+fZshift[iModule];
499           hit[2] = fYpitchSPD*fYpitchSPD/12.;
500           hit[3] = fZ1pitchSPD*fZ1pitchSPD/12.;
501 //        hit[4] = q;
502           hit[4] = (zmax-zmin+1)*100 + (ymax-ymin+1);
503
504           //CheckLabels(label);
505           new (clusters[iModule]->AddrAt(nClusters)) 
506             AliITSclusterV2(label, hit); 
507           nClusters++;
508         }
509
510         nClustersSPD += nClusters;
511         delete bins;
512       }
513
514       if (!next) break;
515       bins = new AliBin[kMaxBin];
516     }
517
518     // fill the current digit into the bins array
519     Int_t index = (input->GetCoord2()+1) * kNzBins + (input->GetCoord1()+1);
520     bins[index].SetIndex(index);
521     bins[index].SetMask(1);
522     bins[index].SetQ(1);
523   }
524
525   Info("FindClustersSPD", "found clusters in ITS SPD: %d", nClustersSPD);
526 }
527
528
529 Bool_t AliITSclustererV2::IsMaximum(Int_t k,Int_t max,const AliBin *bins) {
530   //------------------------------------------------------------
531   //is this a local maximum ?
532   //------------------------------------------------------------
533   UShort_t q=bins[k].GetQ();
534   if (q==1023) return kFALSE;
535   if (bins[k-max].GetQ() > q) return kFALSE;
536   if (bins[k-1  ].GetQ() > q) return kFALSE; 
537   if (bins[k+max].GetQ() > q) return kFALSE; 
538   if (bins[k+1  ].GetQ() > q) return kFALSE; 
539   if (bins[k-max-1].GetQ() > q) return kFALSE;
540   if (bins[k+max-1].GetQ() > q) return kFALSE; 
541   if (bins[k+max+1].GetQ() > q) return kFALSE; 
542   if (bins[k-max+1].GetQ() > q) return kFALSE;
543   return kTRUE; 
544 }
545
546 void AliITSclustererV2::
547 FindPeaks(Int_t k,Int_t max,AliBin *b,Int_t *idx,UInt_t *msk,Int_t& n) {
548   //------------------------------------------------------------
549   //find local maxima
550   //------------------------------------------------------------
551   if (n<31)
552   if (IsMaximum(k,max,b)) {
553     idx[n]=k; msk[n]=(2<<n);
554     n++;
555   }
556   b[k].SetMask(0);
557   if (b[k-max].GetMask()&1) FindPeaks(k-max,max,b,idx,msk,n);
558   if (b[k-1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k-1  ,max,b,idx,msk,n);
559   if (b[k+max].GetMask()&1) FindPeaks(k+max,max,b,idx,msk,n);
560   if (b[k+1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k+1  ,max,b,idx,msk,n);
561 }
562
563 void AliITSclustererV2::
564 MarkPeak(Int_t k, Int_t max, AliBin *bins, UInt_t m) {
565   //------------------------------------------------------------
566   //mark this peak
567   //------------------------------------------------------------
568   UShort_t q=bins[k].GetQ();
569
570   bins[k].SetMask(bins[k].GetMask()|m); 
571
572   if (bins[k-max].GetQ() <= q)
573      if ((bins[k-max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-max,max,bins,m);
574   if (bins[k-1  ].GetQ() <= q)
575      if ((bins[k-1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-1  ,max,bins,m);
576   if (bins[k+max].GetQ() <= q)
577      if ((bins[k+max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+max,max,bins,m);
578   if (bins[k+1  ].GetQ() <= q)
579      if ((bins[k+1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+1  ,max,bins,m);
580 }
581
582 void AliITSclustererV2::
583 MakeCluster(Int_t k,Int_t max,AliBin *bins,UInt_t m,AliITSclusterV2 &c) {
584   //------------------------------------------------------------
585   //make cluster using digits of this peak
586   //------------------------------------------------------------
587   Float_t q=(Float_t)bins[k].GetQ();
588   Int_t i=k/max, j=k-i*max;
589
590   c.SetQ(c.GetQ()+q);
591   c.SetY(c.GetY()+i*q); 
592   c.SetZ(c.GetZ()+j*q); 
593   c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()+i*i*q);
594   c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()+j*j*q);
595
596   bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
597   
598   if (bins[k-max].GetMask() == m) MakeCluster(k-max,max,bins,m,c);
599   if (bins[k-1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k-1  ,max,bins,m,c);
600   if (bins[k+max].GetMask() == m) MakeCluster(k+max,max,bins,m,c);
601   if (bins[k+1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k+1  ,max,bins,m,c);
602 }
603
604 void AliITSclustererV2::
605 FindClustersSDD(AliBin* bins[2], Int_t nMaxBin, Int_t nzBins, 
606                 const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
607   //------------------------------------------------------------
608   // Actual SDD cluster finder
609   //------------------------------------------------------------
610   Int_t ncl=0; TClonesArray &cl=*clusters;
611   for (Int_t s=0; s<2; s++)
612     for (Int_t i=0; i<nMaxBin; i++) {
613       if (bins[s][i].IsUsed()) continue;
614       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
615       FindPeaks(i, nzBins, bins[s], idx, msk, npeaks);
616
617       if (npeaks>30) continue;
618
619       Int_t k,l;
620       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
621         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
622         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
623            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
624            Int_t ki=idx[k]/nzBins, kj=idx[k] - ki*nzBins;
625            Int_t li=idx[l]/nzBins, lj=idx[l] - li*nzBins;
626            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
627            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
628            if (di>1 || dj>1) continue;
629            if (bins[s][idx[k]].GetQ() > bins[s][idx[l]].GetQ()) {
630               msk[l]=msk[k];
631               idx[l]*=-1;
632            } else {
633               msk[k]=msk[l];
634               idx[k]*=-1;
635               break;
636            } 
637         }
638       }
639
640       for (k=0; k<npeaks; k++) {
641         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), nzBins, bins[s], msk[k]);
642       }
643         
644       for (k=0; k<npeaks; k++) {
645          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
646          AliITSclusterV2 c;
647          MakeCluster(idx[k], nzBins, bins[s], msk[k], c);
648
649          //if (c.GetQ() < 200) continue; //noise cluster
650
651          /*
652          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
653          Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
654          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
655          if (s2 != 0.) {
656            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
657            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
658          }
659
660          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
661          w=par->GetZWidth();
662          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
663          if (s2 != 0.) {
664            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
665            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
666          }
667          */
668
669          c.SetSigmaY2(0.0030*0.0030);
670          c.SetSigmaZ2(0.0020*0.0020);
671          c.SetDetectorIndex(fNdet[fI]);
672
673          Float_t y=c.GetY(),z=c.GetZ(), q=c.GetQ();
674          y/=q; z/=q;
675
676          y=(y-0.5)*fYpitchSDD;
677          y-=fHwSDD;
678          y-=fYoffSDD;  //delay ?
679          if (s) y=-y;
680
681          z=(z-0.5)*fZpitchSDD;
682          z-=fHlSDD;
683
684          y=-y-fYshift[fI];
685          z= z+fZshift[fI];
686          c.SetY(y);
687          c.SetZ(z);
688
689          c.SetQ(q/20.);  //to be consistent with the SSD charges
690
691          if (digits) {
692            AliBin *b=&bins[s][idx[k]];
693            AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
694            Int_t l0=(d->GetTracks())[0];
695            if (l0<0) {
696              b=&bins[s][idx[k]-1];
697              if (b->GetQ()>0) {
698                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
699                l0=(d->GetTracks())[0];
700              }
701            }
702            if (l0<0) {
703              b=&bins[s][idx[k]+1];
704              if (b->GetQ()>0) {
705                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
706                l0=(d->GetTracks())[0];
707              }
708            }
709            if (l0<0) {
710              b=&bins[s][idx[k]-nzBins];
711              if (b->GetQ()>0) {
712                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
713                l0=(d->GetTracks())[0];
714              }
715            }
716            if (l0<0) {
717              b=&bins[s][idx[k]+nzBins];
718              if (b->GetQ()>0) {
719                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
720                l0=(d->GetTracks())[0];
721              }
722            }
723
724            if (l0<0) {
725              b=&bins[s][idx[k]+nzBins+1];
726              if (b->GetQ()>0) {
727                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
728                l0=(d->GetTracks())[0];
729              }
730            }
731            if (l0<0) {
732              b=&bins[s][idx[k]+nzBins-1];
733              if (b->GetQ()>0) {
734                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
735                l0=(d->GetTracks())[0];
736              }
737            }
738            if (l0<0) {
739              b=&bins[s][idx[k]-nzBins+1];
740              if (b->GetQ()>0) {
741                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
742                l0=(d->GetTracks())[0];
743              }
744            }
745            if (l0<0) {
746              b=&bins[s][idx[k]-nzBins-1];
747              if (b->GetQ()>0) {
748                d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
749                l0=(d->GetTracks())[0];
750              }
751            }
752
753            {
754              Int_t lab[3];
755              lab[0]=(d->GetTracks())[0];
756              lab[1]=(d->GetTracks())[1];
757              lab[2]=(d->GetTracks())[2];
758              //CheckLabels(lab);
759              c.SetLabel(lab[0],0);
760              c.SetLabel(lab[1],1);
761              c.SetLabel(lab[2],2);
762            }
763          }
764
765          new (cl[ncl]) AliITSclusterV2(c); ncl++;
766       }
767     }
768 }
769
770 void AliITSclustererV2::
771 FindClustersSDD(const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
772   //------------------------------------------------------------
773   // Actual SDD cluster finder
774   //------------------------------------------------------------
775   Int_t kNzBins = fNzSDD + 2;
776   const Int_t kMAXBIN=kNzBins*(fNySDD+2);
777
778   AliBin *bins[2];
779   bins[0]=new AliBin[kMAXBIN];
780   bins[1]=new AliBin[kMAXBIN];
781
782   AliITSdigitSDD *d=0;
783   Int_t i, ndigits=digits->GetEntriesFast();
784   for (i=0; i<ndigits; i++) {
785      d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(i);
786      Int_t y=d->GetCoord2()+1;   //y
787      Int_t z=d->GetCoord1()+1;   //z
788      Int_t q=d->GetSignal();
789      if (z <= fNzSDD) {
790        bins[0][y*kNzBins+z].SetQ(q);
791        bins[0][y*kNzBins+z].SetMask(1);
792        bins[0][y*kNzBins+z].SetIndex(i);
793      } else {
794        z-=fNzSDD; 
795        bins[1][y*kNzBins+z].SetQ(q);
796        bins[1][y*kNzBins+z].SetMask(1);
797        bins[1][y*kNzBins+z].SetIndex(i);
798      }
799   }
800   
801   FindClustersSDD(bins, kMAXBIN, kNzBins, digits, clusters);
802
803   delete[] bins[0];
804   delete[] bins[1];
805 }
806
807 void AliITSclustererV2::FindClustersSDD(AliITSRawStream* input, 
808                                         TClonesArray** clusters) 
809 {
810   //------------------------------------------------------------
811   // Actual SDD cluster finder for raw data
812   //------------------------------------------------------------
813   Int_t nClustersSDD = 0;
814   Int_t kNzBins = fNzSDD + 2;
815   Int_t kMaxBin = kNzBins * (fNySDD+2);
816   AliBin* bins[2] = {NULL, NULL};
817
818   // read raw data input stream
819   while (kTRUE) {
820     Bool_t next = input->Next();
821     if (!next || input->IsNewModule()) {
822       Int_t iModule = input->GetPrevModuleID();
823
824       // when all data from a module was read, search for clusters
825       if (bins[0]) { 
826         clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSclusterV2");
827         fI = iModule;
828         FindClustersSDD(bins, kMaxBin, kNzBins, NULL, clusters[iModule]);
829         Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
830         nClustersSDD += nClusters;
831         delete[] bins[0];
832         delete[] bins[1];
833       }
834
835       if (!next) break;
836       bins[0] = new AliBin[kMaxBin];
837       bins[1] = new AliBin[kMaxBin];
838     }
839
840     // fill the current digit into the bins array
841     Int_t iz = input->GetCoord1()+1;
842     Int_t side = ((iz <= fNzSDD) ? 0 : 1);
843     iz -= side*fNzSDD;
844     Int_t index = (input->GetCoord2()+1) * kNzBins + iz;
845     bins[side][index].SetQ(input->GetSignal());
846     bins[side][index].SetMask(1);
847     bins[side][index].SetIndex(index);
848   }
849
850   Info("FindClustersSDD", "found clusters in ITS SDD: %d", nClustersSDD);
851 }
852
853 void AliITSclustererV2::
854 FindClustersSSD(Ali1Dcluster* neg, Int_t nn, 
855                 Ali1Dcluster* pos, Int_t np,
856                 TClonesArray *clusters) {
857   //------------------------------------------------------------
858   // Actual SSD cluster finder
859   //------------------------------------------------------------
860   TClonesArray &cl=*clusters;
861
862   Int_t lab[4]={-2,-2,-2,-2};
863   Float_t tanp=fTanP, tann=fTanN;
864   if (fI>fLastSSD1) {tann=fTanP; tanp=fTanN;}
865
866   Int_t idet=fNdet[fI];
867   Int_t ncl=0;
868   for (Int_t i=0; i<np; i++) {
869     //Float_t dq_min=1.e+33;
870     Float_t ybest=1000,zbest=1000,qbest=0;
871     Float_t yp=pos[i].GetY()*fYpitchSSD; 
872     for (Int_t j=0; j<nn; j++) {
873       //if (pos[i].fTracks[0] != neg[j].fTracks[0]) continue;
874       Float_t yn=neg[j].GetY()*fYpitchSSD;
875       Float_t zt=(2*fHlSSD*tanp + yp - yn)/(tann+tanp);
876       Float_t yt=yn + tann*zt;
877       zt-=fHlSSD; yt-=fHwSSD;
878       if (TMath::Abs(yt)<fHwSSD+0.01)
879       if (TMath::Abs(zt)<fHlSSD+0.01) {
880       //if (TMath::Abs(pos[i].GetQ()-neg[j].GetQ())<dq_min) {
881         //dq_min=TMath::Abs(pos[i].GetQ()-neg[j].GetQ());
882         ybest=yt; zbest=zt; 
883         qbest=0.5*(pos[i].GetQ()+neg[j].GetQ());
884
885         lab[0]=pos[i].GetLabel(0);
886         lab[1]=pos[i].GetLabel(1);
887         lab[2]=neg[i].GetLabel(0);
888         lab[3]=(((i<<10) + j)<<10) + idet; // pos|neg|det
889         Float_t lp[5];
890         lp[0]=-ybest-fYshift[fI];
891         lp[1]= zbest+fZshift[fI];
892         lp[2]=0.0025*0.0025;  //SigmaY2
893         lp[3]=0.110*0.110;  //SigmaZ2
894         if (pos[i].GetNd()+neg[j].GetNd() > 4) {
895            lp[2]*=9;
896            lp[3]*=9;
897         }
898         lp[4]=qbest;        //Q
899
900         //CheckLabels(lab);
901         new (cl[ncl]) AliITSclusterV2(lab,lp); ncl++;
902       }
903     }
904     /*
905     if (ybest<100) {
906        lab[3]=idet;
907        Float_t lp[5];
908        lp[0]=-ybest-fYshift[fI];
909        lp[1]= zbest+fZshift[fI];
910        lp[2]=0.002*0.002;  //SigmaY2
911        lp[3]=0.080*0.080;  //SigmaZ2
912        lp[4]=qbest;        //Q
913        //
914        new (cl[ncl]) AliITSclusterV2(lab,lp); ncl++;
915     }
916     */
917   }
918 }
919
920 void AliITSclustererV2::
921 FindClustersSSD(const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
922   //------------------------------------------------------------
923   // Actual SSD cluster finder
924   //------------------------------------------------------------
925   Int_t smax=digits->GetEntriesFast();
926   if (smax==0) return;
927
928   const Int_t MAX=1000;
929   Int_t np=0, nn=0; 
930   Ali1Dcluster pos[MAX], neg[MAX];
931   Float_t y=0., q=0., qmax=0.; 
932   Int_t lab[4]={-2,-2,-2,-2};
933
934   AliITSdigitSSD *d=(AliITSdigitSSD*)digits->UncheckedAt(0);
935   q += d->GetSignal();
936   y += d->GetCoord2()*d->GetSignal();
937   qmax=d->GetSignal();
938   lab[0]=d->GetTrack(0); lab[1]=d->GetTrack(1); lab[2]=d->GetTrack(2);
939   Int_t curr=d->GetCoord2();
940   Int_t flag=d->GetCoord1();
941   Int_t *n=&nn;
942   Ali1Dcluster *c=neg;
943   Int_t nd=1;
944   for (Int_t s=1; s<smax; s++) {
945       d=(AliITSdigitSSD*)digits->UncheckedAt(s);
946       Int_t strip=d->GetCoord2();
947       if ((strip-curr) > 1 || flag!=d->GetCoord1()) {
948          c[*n].SetY(y/q);
949          c[*n].SetQ(q);
950          c[*n].SetNd(nd);
951          c[*n].SetLabels(lab);
952          //Split suspiciously big cluster
953          if (nd>3) {
954             c[*n].SetY(y/q-0.5*nd);
955             c[*n].SetQ(0.5*q);
956             (*n)++;
957             if (*n==MAX) {
958               cerr<<
959               "AliITSclustererV2::FindClustersSSD: Too many 1D clusters !\n";
960               return;
961             }
962             c[*n].SetY(y/q+0.5*nd);
963             c[*n].SetQ(0.5*q);
964             c[*n].SetNd(nd);
965             c[*n].SetLabels(lab);
966          }
967          (*n)++;
968          if (*n==MAX) {
969           cerr<<"AliITSclustererV2::FindClustersSSD: Too many 1D clusters !\n";
970           return;
971          }
972          y=q=qmax=0.;
973          nd=0;
974          lab[0]=lab[1]=lab[2]=-2;
975          if (flag!=d->GetCoord1()) { n=&np; c=pos; }
976       }
977       flag=d->GetCoord1();
978       q += d->GetSignal();
979       y += d->GetCoord2()*d->GetSignal();
980       nd++;
981       if (d->GetSignal()>qmax) {
982          qmax=d->GetSignal();
983          lab[0]=d->GetTrack(0); lab[1]=d->GetTrack(1); lab[2]=d->GetTrack(2);
984       }
985       curr=strip;
986   }
987   c[*n].SetY(y/q);
988   c[*n].SetQ(q);
989   c[*n].SetNd(nd);
990   c[*n].SetLabels(lab);
991   //Split suspiciously big cluster
992   if (nd>3) {
993      c[*n].SetY(y/q-0.5*nd);
994      c[*n].SetQ(0.5*q);
995      (*n)++;
996      if (*n==MAX) {
997         cerr<<"AliITSclustererV2::FindClustersSSD: Too many 1D clusters !\n";
998         return;
999      }
1000      c[*n].SetY(y/q+0.5*nd);
1001      c[*n].SetQ(0.5*q);
1002      c[*n].SetNd(nd);
1003      c[*n].SetLabels(lab);
1004   }
1005   (*n)++;
1006   if (*n==MAX) {
1007      cerr<<"AliITSclustererV2::FindClustersSSD: Too many 1D clusters !\n";
1008      return;
1009   }
1010
1011   FindClustersSSD(neg, nn, pos, np, clusters);
1012 }
1013
1014 void AliITSclustererV2::FindClustersSSD(AliITSRawStream* input, 
1015                                         TClonesArray** clusters) 
1016 {
1017   //------------------------------------------------------------
1018   // Actual SSD cluster finder for raw data
1019   //------------------------------------------------------------
1020   Int_t nClustersSSD = 0;
1021   const Int_t MAX = 1000;
1022   Ali1Dcluster clusters1D[2][MAX];
1023   Int_t nClusters[2] = {0, 0};
1024   Float_t q = 0.;
1025   Float_t y = 0.;
1026   Int_t nDigits = 0;
1027   Int_t prevStrip = -1;
1028   Int_t prevFlag = -1;
1029
1030   // read raw data input stream
1031   while (kTRUE) {
1032     Bool_t next = input->Next();
1033
1034     // check if a new cluster starts
1035     Int_t strip = input->GetCoord2();
1036     Int_t flag = input->GetCoord1();
1037     if ((!next || input->IsNewModule() ||
1038          (strip-prevStrip > 1) || (flag != prevFlag)) &&
1039         (nDigits > 0)) {
1040       if (nClusters[prevFlag] == MAX) {
1041         Error("FindClustersSSD", "Too many 1D clusters !");
1042         return;
1043       }
1044       Ali1Dcluster& cluster = clusters1D[prevFlag][nClusters[prevFlag]++];
1045       cluster.SetY(y/q);
1046       cluster.SetQ(q);
1047       cluster.SetNd(nDigits);
1048
1049       //Split suspiciously big cluster
1050       if (nDigits > 3) {
1051         cluster.SetY(y/q - 0.5*nDigits);
1052         cluster.SetQ(0.5*q);
1053         if (nClusters[prevFlag] == MAX) {
1054           Error("FindClustersSSD", "Too many 1D clusters !");
1055           return;
1056         }
1057         Ali1Dcluster& cluster2 = clusters1D[prevFlag][nClusters[prevFlag]++];
1058         cluster2.SetY(y/q + 0.5*nDigits);
1059         cluster2.SetQ(0.5*q);
1060         cluster2.SetNd(nDigits);
1061       }
1062       y = q = 0.;
1063       nDigits = 0;
1064     }
1065
1066     if (!next || input->IsNewModule()) {
1067       Int_t iModule = input->GetPrevModuleID();
1068
1069       // when all data from a module was read, search for clusters
1070       if (prevFlag >= 0) {
1071         clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSclusterV2");
1072         fI = iModule;
1073         FindClustersSSD(&clusters1D[0][0], nClusters[0], 
1074                         &clusters1D[1][0], nClusters[1], clusters[iModule]);
1075         Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
1076         nClustersSSD += nClusters;
1077       }
1078
1079       if (!next) break;
1080       nClusters[0] = nClusters[1] = 0;
1081       y = q = 0.;
1082       nDigits = 0;
1083     }
1084
1085     // add digit to current cluster
1086     q += input->GetSignal();
1087     y += strip * input->GetSignal();
1088     nDigits++;
1089     prevStrip = strip;
1090     prevFlag = flag;
1091   }
1092
1093   Info("FindClustersSSD", "found clusters in ITS SSD: %d", nClustersSSD);
1094 }
1095
1096 #else   //V1
1097
1098 #include "AliITSDetType.h"
1099
1100 #include "AliITSsegmentationSPD.h"
1101 #include "AliITSClusterFinderSPD.h"
1102
1103 #include "AliITSresponseSDD.h"
1104 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
1105 #include "AliITSClusterFinderSDD.h"
1106
1107 #include "AliITSsegmentationSSD.h"
1108 #include "AliITSClusterFinderSSD.h"
1109
1110
1111 void AliITSclustererV2::
1112 FindClustersSPD(const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
1113   //------------------------------------------------------------
1114   // Actual SPD cluster finding based on AliITSClusterFinderSPD
1115   //------------------------------------------------------------
1116   static AliITS *its=(AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1117   static TClonesArray *points=its->RecPoints();
1118   static AliITSsegmentationSPD *seg=
1119          (AliITSsegmentationSPD *)its->DetType(0)->GetSegmentationModel();
1120   static AliITSClusterFinderSPD cf(seg, (TClonesArray*)digits, points);
1121
1122   cf.FindRawClusters(fI);
1123   RecPoints2Clusters(points, fI, clusters);
1124   its->ResetRecPoints();
1125
1126 }
1127
1128 void AliITSclustererV2::
1129 FindClustersSDD(const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
1130   //------------------------------------------------------------
1131   // Actual SDD cluster finding based on AliITSClusterFinderSDD
1132   //------------------------------------------------------------
1133   static AliITS *its=(AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1134   static TClonesArray *points=its->RecPoints();
1135   static AliITSresponseSDD *resp=
1136         (AliITSresponseSDD *)its->DetType(1)->GetResponseModel();
1137   static AliITSsegmentationSDD *seg=
1138          (AliITSsegmentationSDD *)its->DetType(1)->GetSegmentationModel();
1139   static AliITSClusterFinderSDD 
1140          cf(seg,resp,(TClonesArray*)digits,its->ClustersAddress(1));
1141
1142   cf.FindRawClusters(fI);
1143   Int_t nc=points->GetEntriesFast();
1144   while (nc--) { //To be consistent with the SSD cluster charges
1145      AliITSRecPoint *p=(AliITSRecPoint*)points->UncheckedAt(nc);
1146      p->SetQ(p->GetQ/12.);
1147   }
1148   RecPoints2Clusters(points, fI, clusters);
1149   its->ResetClusters(1);
1150   its->ResetRecPoints();
1151
1152 }
1153
1154 void AliITSclustererV2::
1155 FindClustersSSD(const TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
1156   //------------------------------------------------------------
1157   // Actual SSD cluster finding based on AliITSClusterFinderSSD
1158   //------------------------------------------------------------
1159   static AliITS *its=(AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1160   static TClonesArray *points=its->RecPoints();
1161   static AliITSsegmentationSSD *seg=
1162          (AliITSsegmentationSSD *)its->DetType(2)->GetSegmentationModel();
1163   static AliITSClusterFinderSSD cf(seg,(TClonesArray*)digits);
1164
1165   cf.FindRawClusters(fI);
1166   RecPoints2Clusters(points, fI, clusters);
1167   its->ResetRecPoints();
1168
1169 }
1170
1171 #endif