Create the magnetic field map in the reconstruction macros (Yuri)
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONClusterFinderSimpleFit.cxx
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3 *                                                                        *
4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
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12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14 **************************************************************************/
15
16 // $Id$
17
18 #include "AliMUONClusterFinderSimpleFit.h"
19
20 #include "AliLog.h"
21 #include "AliMpDEManager.h"
22 #include "AliMpStationType.h"
23 #include "AliMUONCluster.h"
24 #include "AliMUONConstants.h"
25 #include "AliMUONVDigit.h"
26 #include "AliMUONMathieson.h"
27 #include "AliMUONPad.h"
28 #include "AliMpArea.h"
29 #include "TClonesArray.h"
30 #include "TObjArray.h"
31 #include "TVector2.h"
32 #include "TVirtualFitter.h"
33 #include "TF1.h"
34 #include "AliMUONVDigitStore.h"
35 #include <Riostream.h>
36
37 //-----------------------------------------------------------------------------
38 /// \class AliMUONClusterFinderSimpleFit
39 ///
40 /// Basic cluster finder 
41 /// 
42 /// We simply use AliMUONPreClusterFinder to get basic cluster,
43 /// and then we try to fit the charge repartition using a Mathieson
44 /// distribution, varying the position.
45 ///
46 /// FIXME: this one is still at the developping stage...
47 ///
48 /// \author Laurent Aphecetche
49 //-----------------------------------------------------------------------------
50
51 /// \cond CLASSIMP
52 ClassImp(AliMUONClusterFinderSimpleFit)
53 /// \endcond
54
55 namespace
56 {
57   //___________________________________________________________________________
58   void 
59   FitFunction(Int_t& /*notused*/, Double_t* /*notused*/, 
60               Double_t& f, Double_t* par, 
61               Int_t /*notused*/)
62   {
63     /// Chi2 Function to minimize: Mathieson charge distribution in 2 dimensions
64     
65     TObjArray* userObjects = static_cast<TObjArray*>(TVirtualFitter::GetFitter()->GetObjectFit());
66     
67     AliMUONCluster* cluster = static_cast<AliMUONCluster*>(userObjects->At(0));
68     AliMUONMathieson* mathieson = static_cast<AliMUONMathieson*>(userObjects->At(1));
69     
70     f = 0.0;
71     Float_t qTot = cluster->Charge();
72 //    Float_t chargeCorrel[] = { cluster->Charge(0)/qTot, cluster->Charge(1)/qTot };
73 //    Float_t qRatio[] = { 1.0/par[2], par[2] };
74     
75     for ( Int_t i = 0 ; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
76     {
77       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
78       // skip pads w/ saturation or other problem(s)
79       if ( pad->Status() ) continue; 
80       TVector2 lowerLeft = TVector2(par[0],par[1]) - pad->Position() - pad->Dimensions();
81       TVector2 upperRight(lowerLeft + pad->Dimensions()*2.0);
82       Float_t estimatedCharge = mathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
83                                                  upperRight.X(),upperRight.Y());
84 //      estimatedCharge *= 2/(1+qRatio[pad->Cathode()]);
85       Float_t actualCharge = pad->Charge()/qTot;
86       
87       Float_t delta = (estimatedCharge - actualCharge);
88       
89       f += delta*delta;    
90     }  
91   }
92 }
93
94 //_____________________________________________________________________________
95 AliMUONClusterFinderSimpleFit::AliMUONClusterFinderSimpleFit(AliMUONVClusterFinder* clusterFinder)
96 : AliMUONVClusterFinder(),
97 fClusterFinder(clusterFinder),
98 fMathieson(0x0)
99 {
100   /// ctor
101 }
102
103 //_____________________________________________________________________________
104 AliMUONClusterFinderSimpleFit::~AliMUONClusterFinderSimpleFit()
105 {
106   /// dtor
107   delete fClusterFinder;
108   delete fMathieson;
109 }
110
111 //_____________________________________________________________________________
112 Bool_t 
113 AliMUONClusterFinderSimpleFit::Prepare(Int_t detElemId,
114                                        TClonesArray* pads[2],
115                                        const AliMpArea& area)
116 {
117   /// Prepare for clustering
118
119   // FIXME: should we get the Mathieson from elsewhere ?
120   
121   // Find out the DetElemId
122   AliMp::StationType stationType = AliMpDEManager::GetStationType(detElemId);
123   
124   Float_t kx3 = AliMUONConstants::SqrtKx3();
125   Float_t ky3 = AliMUONConstants::SqrtKy3();
126   Float_t pitch = AliMUONConstants::Pitch();
127   
128   if ( stationType == AliMp::kStation1 )
129   {
130     kx3 = AliMUONConstants::SqrtKx3St1();
131     ky3 = AliMUONConstants::SqrtKy3St1();
132     pitch = AliMUONConstants::PitchSt1();
133   }
134   
135   delete fMathieson;
136   fMathieson = new AliMUONMathieson;
137   
138   fMathieson->SetPitch(pitch);
139   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(kx3);
140   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(ky3);
141
142   return fClusterFinder->Prepare(detElemId,pads,area);
143 }
144
145 //_____________________________________________________________________________
146 AliMUONCluster* 
147 AliMUONClusterFinderSimpleFit::NextCluster()
148 {
149   /// Returns next cluster
150   
151   if ( !fClusterFinder ) return 0x0;
152   AliMUONCluster* cluster = fClusterFinder->NextCluster();
153   if ( cluster )
154   {
155     ComputePosition(*cluster);
156
157     if ( cluster->Charge() < 7 )
158     {
159       // skip that one
160       return NextCluster();
161     }    
162   }
163   return cluster;
164 }
165
166 //_____________________________________________________________________________
167 void 
168 AliMUONClusterFinderSimpleFit::ComputePosition(AliMUONCluster& cluster)
169 {
170   /// Compute the position of the given cluster, by fitting a Mathieson
171   /// charge distribution to it
172   
173   TVirtualFitter* fitter = TVirtualFitter::Fitter(0,2);
174   fitter->SetFCN(FitFunction);
175
176   if ( cluster.Multiplicity() < 3 ) return;
177   
178   // We try a Mathieson fit, starting
179   // with the center-of-gravity estimate as a first guess
180   // for the cluster center.
181   
182   Double_t xCOG = cluster.Position().X();
183   Double_t yCOG = cluster.Position().Y();
184   
185   Float_t stepX = 0.01; // cm
186   Float_t stepY = 0.01; // cm
187   
188   Double_t arg(-1); // disable printout
189   
190   fitter->ExecuteCommand("SET PRINT",&arg,1);
191   
192   fitter->SetParameter(0,"cluster X position",xCOG,stepX,0,0);
193   fitter->SetParameter(1,"cluster Y position",yCOG,stepY,0,0);
194   
195   TObjArray userObjects;
196   
197   userObjects.Add(&cluster);
198   userObjects.Add(fMathieson);
199   
200   fitter->SetObjectFit(&userObjects);
201   
202   Int_t val = fitter->ExecuteCommand("MIGRAD",0,0);
203   AliDebug(1,Form("ExecuteCommand returned value=%d",val));
204   if ( val ) 
205   {
206     // fit failed. Using COG results, with big errors
207     AliWarning("Fit failed. Using COG results for cluster=");
208     StdoutToAliWarning(cluster.Print());
209     cluster.SetPosition(TVector2(xCOG,yCOG),TVector2(TMath::Abs(xCOG),TMath::Abs(yCOG)));
210     cluster.SetChi2(1E3);
211   }
212   
213   Double_t results[] = { fitter->GetParameter(0),
214     fitter->GetParameter(1) };
215   
216   Double_t errors[] = { fitter->GetParError(0),
217     fitter->GetParError(1) };
218   
219   cluster.SetPosition(TVector2(results[0],results[1]),
220                       TVector2(errors[0],errors[1]));
221   
222   Double_t amin, edm, errdef;
223   Int_t nvpar, nparx;
224   
225   fitter->GetStats(amin, edm, errdef, nvpar, nparx);
226
227   Double_t chi2 = amin;
228   
229   AliDebug(1,Form("Cluster fitted to (x,y)=(%e,%e) (xerr,yerr)=(%e,%e) \n chi2=%e ndf=%d",
230                   results[0],results[1],
231                   errors[0],errors[1],chi2,fitter->GetNumberFreeParameters()));
232   cluster.SetChi2(chi2);
233 }
234
235
236