MUON/AliMUONRecoCheck.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   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
  16 /* $Id$ */
  17
  18 // -----------------------
  19 // Class AliMUONRecoCheck
  20 // -----------------------
  21 // Utility class to check the muon reconstruction. Reconstructed tracks are compared
  22 // to reference tracks. The reference tracks are built from AliTrackReference for the
  23 // hit in chamber (0..9) and from kinematics for the vertex parameters.
  24
  25 #include <TParticle.h>
  26
  27 #include "AliRun.h" // for gAlice
  28 #include "AliLog.h"
  29 #include "AliLoader.h"
  30 #include "AliRunLoader.h"
  31 #include "AliTrackReference.h"
  32 #include "AliHeader.h"
  33 #include "AliMC.h"
  34 #include "AliStack.h"
  35 #include "AliMUON.h"
  36 #include "AliMUONRecoCheck.h"
  37 #include "AliMUONTrack.h"
  38 #include "AliMUONData.h"
  39 #include "AliMUONConstants.h"
  40
  41 ClassImp(AliMUONRecoCheck)
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliMUONRecoCheck::AliMUONRecoCheck(Char_t *chLoader)
  45 {
  46 /// Constructor
  47   fMuonTrackRef = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
  48
  49   // open the run loader
  50   fRunLoader = AliRunLoader::Open(chLoader);
  51   if (!fRunLoader) {
  52     AliError(Form("no run loader found in file %s","galice.root" ));
  53     return;
  54   }
  55   // initialize loader's
  56   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("MUONLoader");
  57
  58   // initialize container
  59   fMUONData  = new AliMUONData(loader,"MUON","MUON");
  60
  61    // Loading AliRun master
  62   if (fRunLoader->GetAliRun() == 0x0) fRunLoader->LoadgAlice();
  63
  64   fRunLoader->LoadKinematics("READ");
  65   fRunLoader->LoadTrackRefs("READ");
  66   loader->LoadTracks("READ");
  67
  68   fReconstructibleTracks = 0;
  69   fRecoTracks = 0;
  70 }
  71
  72 //____________________________________________________________________
  73 AliMUONRecoCheck::AliMUONRecoCheck(const AliMUONRecoCheck& rhs)
  74  : TObject(rhs)
  75 {
  76 /// Protected copy constructor
  77
  78   AliFatal("Not implemented.");
  79 }
  80
  81 //_____________________________________________________________________________
  82 AliMUONRecoCheck::~AliMUONRecoCheck()
  83 {
  84 /// Destructor
  85
  86   fRunLoader->UnloadKinematics();
  87   fRunLoader->UnloadTrackRefs();
  88   fRunLoader->UnloadTracks();
  89   fMuonTrackRef->Delete();
  90   delete fMuonTrackRef;
  91   delete fMUONData;
  92 }
  93
  94 //________________________________________________________________________
  95 AliMUONRecoCheck& AliMUONRecoCheck::operator = (const AliMUONRecoCheck& rhs)
  96 {
  97 /// Protected assignement operator
  98
  99   if (this == &rhs) return *this;
 100
 101   AliFatal("Not implemented.");
 102
 103   return *this;
 104 }
 105
 106 //_____________________________________________________________________________
 107 void AliMUONRecoCheck::MakeTrackRef()
 108 {
 109 /// Make reconstructible tracks
 110
 111   AliTrackReference *trackReference;
 112   AliMUONTrack *muonTrack;
 113   AliMUONTrackParam *trackParam;
 114   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 115   Float_t x, y, z, pX, pY, pZ, pYZ;
 116   Int_t track, trackSave;
 117   TParticle *particle;
 118   Float_t bendingSlope = 0;
 119   Float_t  nonBendingSlope = 0;
 120   Float_t inverseBendingMomentum = 0;
 121
 122   TTree* treeTR = fRunLoader->TreeTR();
 123   if (treeTR == NULL) return;
 124
 125   TBranch* branch = treeTR->GetBranch("MUON");
 126   if (branch == NULL) return;
 127
 128   TClonesArray* trackRefs = 0;
 129   branch->SetAddress(&trackRefs);
 130   branch->SetAutoDelete(kTRUE);
 131
 132   Int_t nTrackRef = (Int_t)branch->GetEntries();
 133
 134   track = trackSave = -999;
 135   Bool_t isNewTrack;
 136   Int_t iHitMin, iChamber;
 137
 138   trackParam = new AliMUONTrackParam();
 139   hitForRec = new AliMUONHitForRec();
 140   muonTrack = new AliMUONTrack();
 141
 142   for (Int_t iTrackRef  = 0; iTrackRef < nTrackRef; iTrackRef++) {
 143     branch->GetEntry(iTrackRef);
 144
 145     iHitMin = 0;
 146     isNewTrack = kTRUE;
 147
 148     if (!trackRefs->GetEntries()) continue;
 149
 150     while (isNewTrack) {
 151
 152       for (Int_t iHit = iHitMin; iHit < trackRefs->GetEntries(); iHit++) {
 153
 154         trackReference = (AliTrackReference*)trackRefs->At(iHit);
 155         x = trackReference->X();
 156         y = trackReference->Y();
 157         z = trackReference->Z();
 158         pX = trackReference->Px();
 159         pY = trackReference->Py();
 160         pZ = trackReference->Pz();
 161
 162         track = trackReference->GetTrack();
 163
 164         if (track != trackSave && iHit != 0) {
 165           iHitMin = iHit;
 166           trackSave = track;
 167           break;
 168         }
 169
 170         // track parameters at hit
 171         trackParam->SetBendingCoor(y);
 172         trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 173         trackParam->SetZ(z);
 174
 175         if (TMath::Abs(pZ) > 0) {
 176           bendingSlope = pY/pZ;
 177           nonBendingSlope = pX/pZ;
 178         }
 179         pYZ = TMath::Sqrt(pY*pY+pZ*pZ);
 180         if (pYZ >0) inverseBendingMomentum = 1/pYZ;
 181
 182         trackParam->SetBendingSlope(bendingSlope);
 183         trackParam->SetNonBendingSlope(nonBendingSlope);
 184         trackParam->SetInverseBendingMomentum(inverseBendingMomentum);
 185
 186         hitForRec->SetBendingCoor(y);
 187         hitForRec->SetNonBendingCoor(x);
 188         hitForRec->SetZ(z);
 189         hitForRec->SetBendingReso2(0.0);
 190         hitForRec->SetNonBendingReso2(0.0);
 191         iChamber = AliMUONConstants::ChamberNumber(z);
 192         hitForRec->SetChamberNumber(iChamber);
 193
 194         muonTrack->AddTrackParamAtHit(trackParam);
 195         muonTrack->AddHitForRecAtHit(hitForRec);
 196         muonTrack->SetTrackID(track);
 197
 198         trackSave = track;
 199         if (iHit == trackRefs->GetEntries()-1) isNewTrack = kFALSE;
 200       }
 201
 202       // track parameters at vertex
 203       particle = fRunLoader->GetHeader()->Stack()->Particle(muonTrack->GetTrackID());
 204       if (particle) {
 205         x = particle->Vx();
 206         y = particle->Vy();
 207         z = particle->Vz();
 208         pX = particle->Px();
 209         pY = particle->Py();
 210         pZ = particle->Pz();
 211
 212         trackParam->SetBendingCoor(y);
 213         trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 214         trackParam->SetZ(z);
 215         if (TMath::Abs(pZ) > 0) {
 216           bendingSlope = pY/pZ;
 217           nonBendingSlope = pX/pZ;
 218         }
 219         pYZ = TMath::Sqrt(pY*pY+pZ*pZ);
 220         if (pYZ >0) inverseBendingMomentum = 1/pYZ;
 221         trackParam->SetBendingSlope(bendingSlope);
 222         trackParam->SetNonBendingSlope(nonBendingSlope);
 223         trackParam->SetInverseBendingMomentum(inverseBendingMomentum);
 224
 225         muonTrack->SetTrackParamAtVertex(trackParam);
 226       }
 227
 228       AddMuonTrackReference(muonTrack);
 229       muonTrack->ResetTrackParamAtHit();
 230       muonTrack->ResetHitForRecAtHit();
 231
 232     } // end while isNewTrack
 233
 234   }
 235
 236   CleanMuonTrackRef();
 237
 238   ReconstructibleTracks();
 239
 240   delete muonTrack;
 241   delete trackParam;
 242   delete hitForRec;
 243
 244 }
 245
 246 //____________________________________________________________________________
 247 TClonesArray* AliMUONRecoCheck::GetTrackReco()
 248 {
 249 /// Return TClonesArray of reconstructed tracks
 250
 251   GetMUONData()->ResetRecTracks();
 252   GetMUONData()->SetTreeAddress("RT");
 253   fTrackReco = GetMUONData()->RecTracks();
 254   GetMUONData()->GetRecTracks();
 255   fRecoTracks = fTrackReco->GetEntriesFast();
 256   return fTrackReco;
 257 }
 258 //_____________________________________________________________________________
 259 void AliMUONRecoCheck::PrintEvent() const
 260 {
 261 /// Debug facility
 262
 263   AliMUONTrack *track;
 264   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 265   TClonesArray *  hitForRecAtHit = 0;
 266   Float_t xRec,yRec,zRec;
 267
 268   Int_t nTrackRef = fMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 269
 270   printf(" ******************************* \n");
 271   printf(" nb of tracks %d \n",nTrackRef);
 272
 273   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 274     track = (AliMUONTrack*)fMuonTrackRef->At(index);
 275     hitForRecAtHit = track->GetHitForRecAtHit();
 276     Int_t nTrackHits = hitForRecAtHit->GetEntriesFast();
 277     printf(" track number %d \n",index);
 278     for (Int_t iHit = 0; iHit < nTrackHits; iHit++){
 279       hitForRec = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit);
 280       xRec  = hitForRec->GetNonBendingCoor();
 281       yRec  = hitForRec->GetBendingCoor();
 282       zRec  = hitForRec->GetZ();
 283       printf("  x,y,z: %f , %f , %f \n",xRec,yRec,zRec);
 284     }
 285   }
 286 }
 287
 288 //_____________________________________________________________________________
 289 void AliMUONRecoCheck::ResetTracks() const
 290 {
 291 /// Reset tracks
 292
 293   if (fMuonTrackRef) fMuonTrackRef->Clear();
 294 }
 295 //_____________________________________________________________________________
 296 void AliMUONRecoCheck::CleanMuonTrackRef()
 297 {
 298 /// Re-calculate hits parameters because two AliTrackReferences are recorded for
 299 /// each chamber (one when particle is entering + one when particle is leaving
 300 /// the sensitive volume)
 301
 302   Float_t maxGasGap = 1.; // cm
 303   AliMUONTrack *track, *trackNew;
 304   AliMUONHitForRec *hitForRec, *hitForRec1, *hitForRec2;
 305   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1, *trackParam2, *trackParamAtVertex;
 306   TClonesArray *  hitForRecAtHit = 0;
 307   TClonesArray *  trackParamAtHit = 0;
 308   Float_t xRec,yRec,zRec;
 309   Float_t xRec1,yRec1,zRec1;
 310   Float_t xRec2,yRec2,zRec2;
 311   Float_t bendingSlope,nonBendingSlope,bendingMomentum;
 312   Float_t bendingSlope1,nonBendingSlope1,bendingMomentum1;
 313   Float_t bendingSlope2,nonBendingSlope2,bendingMomentum2;
 314   TClonesArray *newMuonTrackRef = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 315   Int_t iHit1;
 316   Int_t iChamber = 0;
 317   Int_t nRec = 0;
 318   Int_t nTrackHits = 0;
 319
 320   hitForRec = new AliMUONHitForRec();
 321   trackParam = new AliMUONTrackParam();
 322   trackNew = new AliMUONTrack();
 323
 324   Int_t nTrackRef = fMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 325
 326   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 327     track = (AliMUONTrack*)fMuonTrackRef->At(index);
 328     hitForRecAtHit = track->GetHitForRecAtHit();
 329     trackParamAtHit = track->GetTrackParamAtHit();
 330     trackParamAtVertex = track->GetTrackParamAtVertex();
 331     nTrackHits = hitForRecAtHit->GetEntriesFast();
 332     iHit1 = 0;
 333     while (iHit1 < nTrackHits) {
 334       hitForRec1 = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit1);
 335       trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) trackParamAtHit->At(iHit1);
 336       xRec1  = hitForRec1->GetNonBendingCoor();
 337       yRec1  = hitForRec1->GetBendingCoor();
 338       zRec1  = hitForRec1->GetZ();
 339       xRec   = xRec1;
 340       yRec   = yRec1;
 341       zRec   = zRec1;
 342       bendingSlope1 = trackParam1->GetBendingSlope();
 343       nonBendingSlope1 = trackParam1->GetNonBendingSlope();
 344       bendingMomentum1 = 0;
 345       if (TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum()) > 0)
 346         bendingMomentum1 = 1./trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
 347       bendingSlope = bendingSlope1;
 348       nonBendingSlope = nonBendingSlope1;
 349       bendingMomentum = bendingMomentum1;
 350       nRec = 1;
 351       for (Int_t iHit2 = iHit1+1; iHit2 < nTrackHits; iHit2++) {
 352         hitForRec2 = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit2);
 353         trackParam2 = (AliMUONTrackParam*) trackParamAtHit->At(iHit2);
 354         xRec2  = hitForRec2->GetNonBendingCoor();
 355         yRec2  = hitForRec2->GetBendingCoor();
 356         zRec2  = hitForRec2->GetZ();
 357         bendingSlope2 = trackParam2->GetBendingSlope();
 358         nonBendingSlope2 = trackParam2->GetNonBendingSlope();
 359         bendingMomentum2 = 0;
 360         if (TMath::Abs(trackParam2->GetInverseBendingMomentum()) > 0)
 361           bendingMomentum2 = 1./trackParam2->GetInverseBendingMomentum();
 362
 363         if ( TMath::Abs(zRec2-zRec1) < maxGasGap ) {
 364           nRec++;
 365           xRec += xRec2;
 366           yRec += yRec2;
 367           zRec += zRec2;
 368           bendingSlope += bendingSlope2;
 369           nonBendingSlope += nonBendingSlope2;
 370           bendingMomentum += bendingMomentum2;
 371           iHit1 = iHit2;
 372         }
 373
 374       } // end iHit2
 375       xRec /= (Float_t)nRec;
 376       yRec /= (Float_t)nRec;
 377       zRec /= (Float_t)nRec;
 378       bendingSlope /= (Float_t)nRec;
 379       nonBendingSlope /= (Float_t)nRec;
 380       bendingMomentum /= (Float_t)nRec;
 381
 382       hitForRec->SetNonBendingCoor(xRec);
 383       hitForRec->SetBendingCoor(yRec);
 384       hitForRec->SetZ(zRec);
 385       iChamber = AliMUONConstants::ChamberNumber(zRec);
 386       hitForRec->SetChamberNumber(iChamber);
 387       hitForRec->SetBendingReso2(0.0);
 388       hitForRec->SetNonBendingReso2(0.0);
 389       trackParam->SetNonBendingCoor(xRec);
 390       trackParam->SetBendingCoor(yRec);
 391       trackParam->SetZ(zRec);
 392       trackParam->SetNonBendingSlope(nonBendingSlope);
 393       trackParam->SetBendingSlope(bendingSlope);
 394       if (TMath::Abs(bendingMomentum) > 0)
 395         trackParam->SetInverseBendingMomentum(1./bendingMomentum);
 396
 397       trackNew->AddHitForRecAtHit(hitForRec);
 398       trackNew->AddTrackParamAtHit(trackParam);
 399
 400       iHit1++;
 401     } // end iHit1
 402
 403     trackNew->SetTrackID(track->GetTrackID());
 404     trackNew->SetTrackParamAtVertex(trackParamAtVertex);
 405     {new ((*newMuonTrackRef)[newMuonTrackRef->GetEntriesFast()]) AliMUONTrack(*trackNew);}
 406     trackNew->ResetHitForRecAtHit();
 407     trackNew->ResetTrackParamAtHit();
 408
 409   } // end trackRef
 410
 411   fMuonTrackRef->Clear();
 412   nTrackRef = newMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 413   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 414     track = (AliMUONTrack*)newMuonTrackRef->At(index);
 415     AddMuonTrackReference(track);
 416   }
 417
 418
 419   delete trackNew;
 420   delete hitForRec;
 421   delete trackParam;
 422   newMuonTrackRef->Delete();
 423   delete newMuonTrackRef;
 424
 425 }
 426
 427 //_____________________________________________________________________________
 428 void AliMUONRecoCheck::ReconstructibleTracks()
 429 {
 430 /// Calculate the number of reconstructible tracks
 431
 432   AliMUONTrack* track;
 433   TClonesArray* hitForRecAtHit = NULL;
 434   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 435   Float_t zRec;
 436   Int_t nTrackRef, nTrackHits;
 437   Int_t isChamberInTrack[10];
 438   Int_t iChamber = 0;
 439   Bool_t isTrackOK = kTRUE;
 440
 441   fReconstructibleTracks = 0;
 442
 443   nTrackRef = fMuonTrackRef->GetEntriesFast();
 444   for (Int_t index = 0; index < nTrackRef; index++) {
 445     track = (AliMUONTrack*)fMuonTrackRef->At(index);
 446     hitForRecAtHit = track->GetHitForRecAtHit();
 447     nTrackHits = hitForRecAtHit->GetEntriesFast();
 448     for (Int_t ch = 0; ch < 10; ch++) isChamberInTrack[ch] = 0;
 449
 450     for ( Int_t iHit = 0; iHit < nTrackHits; iHit++) {
 451       hitForRec = (AliMUONHitForRec*) hitForRecAtHit->At(iHit);
 452       zRec  = hitForRec->GetZ();
 453       iChamber = hitForRec->GetChamberNumber();
 454       if (iChamber < 0 || iChamber > 10) continue;
 455       isChamberInTrack[iChamber] = 1;
 456
 457     }
 458     // track is reconstructible if the particle is crossing every tracking chambers
 459     isTrackOK = kTRUE;
 460     for (Int_t ch = 0; ch < 10; ch++) {
 461       if (!isChamberInTrack[ch]) isTrackOK = kFALSE;
 462     }    if (isTrackOK) fReconstructibleTracks++;
 463     if (!isTrackOK) fMuonTrackRef->Remove(track); // remove non reconstructible tracks
 464   }
 465   fMuonTrackRef->Compress();
 466 }
 467
 468