- AliMUONRecoParam.cxx:
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONReconstructor.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
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4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15 /* $Id$ */
16
17 //-----------------------------------------------------------------------------
18 /// \class AliMUONReconstructor
19 ///
20 /// Implementation of AliReconstructor for MUON subsystem.
21 ///
22 /// The clustering mode and the associated parameters can be changed through the
23 /// AliMUONRecoParam object set in the reconstruction macro or read from the CDB
24 /// (see methods in AliMUONRecoParam.h file for details)
25 ///
26 /// Valid modes are :
27 ///
28 /// SIMPLEFIT : use the AliMUONClusterFinderSimpleFit clusterizer
29 ///
30 /// SIMPLEFITV3 : SIMPLEFIT with preclustering=PRECLUSTERV3
31 ///
32 /// MLEM : use AliMUONClusterFinderMLEM and AliMUONPreClusterFinder for preclustering (default)
33 /// MLEMV2 : MLEM with preclustering=PRECLUSTERV2
34 /// MLEMV3 : MLEM with preclustering=PRECLUSTERV3
35 ///
36 /// PRECLUSTER : use only AliMUONPreClusterFinder. Only for debug as
37 /// the produced clusters do not have a position, hence the tracking will not
38 /// work
39 /// PRECLUSTERV2 : another version of the preclustering
40 /// PRECLUSTERV3 : yet another version of the preclustering
41 ///
42 /// COG : use AliMUONClusterFinderCOG clusterizer. Not really a production
43 /// option either, as center-of-gravity is generally not a good estimate
44 /// of the cluster position...
45 ///
46 /// PEAKCOG : COG cluster finder around local maxima
47 /// PEAKFIT : fit around local maxima with up to 3 peaks, COG otherwise
48 ///
49 /// NOCLUSTERING : bypass completely the clustering stage
50 ///
51 /// ------
52 ///
53 /// The behavior of the MUON reconstruction can also be changed, besides
54 /// the usual methods found in AliReconstruction (e.g. to disable tracking)
55 /// by using AliReconstruction::SetOption("MUON",options)
56 /// where options should be a space separated string.
57 ///
58 /// Valid options are :
59 ///
60 /// SAVEDIGITS : if you want to save in the TreeD the *calibrated* digits
61 ///     that are used for the clustering
62 ///
63 /// DIGITSTOREV1 : use the V1 implementation of the digitstore 
64 /// DIGITSTOREV2R : use the V2R implementation of the digitstore 
65 ///
66 /// NOLOCALRECONSTRUCTION : for debug, to disable local reconstruction (and hence
67 /// "recover" old behavior)
68 ///
69 /// TRIGGERDISABLE : disable the treatment of MUON trigger
70 ///
71 /// NOFASTTRKDECODER : makes the digit maker class use the non-high performance decoder
72 ///                  AliMUONPayloadTracker instead of  AliMUONTrackerDDLDecoder.
73 ///
74 /// NOFASTTRGDECODER : makes the digit maker class use the non-high performance decoder
75 ///                  AliMUONPayloadTrigger instead of AliMUONTriggerDDLDecoder.
76 ///
77 /// NOFASTDECODERS : makes the digit maker class use the non-high performance decoders
78 ///                  AliMUONPayloadTracker and AliMUONPayloadTrigger.
79 ///
80 /// \author Laurent Aphecetche, Subatech
81 //-----------------------------------------------------------------------------
82
83 #include "AliMUONReconstructor.h"
84
85 #include "AliMUONCalibrationData.h"
86 #include "AliMUONClusterFinderCOG.h"
87 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
88 #include "AliMUONClusterFinderSimpleFit.h"
89 #include "AliMUONClusterFinderPeakCOG.h"
90 #include "AliMUONClusterFinderPeakFit.h"
91 #include "AliMUONClusterStoreV1.h"
92 #include "AliMUONClusterStoreV2.h"
93 #include "AliMUONConstants.h"
94 #include "AliMUONDigitCalibrator.h"
95 #include "AliMUONDigitMaker.h"
96 #include "AliMUONDigitStoreV1.h"
97 #include "AliMUONDigitStoreV2R.h"
98 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
99 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
100 #include "AliMUONPreClusterFinderV2.h"
101 #include "AliMUONPreClusterFinderV3.h"
102 #include "AliMUONSimpleClusterServer.h"
103 #include "AliMUONTracker.h"
104 #include "AliMUONTriggerCircuit.h"
105 #include "AliMUONTriggerStoreV1.h"
106 #include "AliMUONVClusterFinder.h"
107 #include "AliMUONVClusterServer.h"
108 #include "AliMUONVTrackStore.h"
109
110 #include "AliMpArea.h"
111 #include "AliMpCDB.h"
112 #include "AliMpConstants.h"
113
114 #include "AliRawReader.h"
115 #include "AliCDBManager.h"
116 #include "AliCodeTimer.h"
117 #include "AliLog.h"
118
119 #include <Riostream.h>
120 #include <TObjArray.h>
121 #include <TClonesArray.h>
122 #include <TString.h>
123 #include <TTree.h>
124
125 /// \cond CLASSIMP
126 ClassImp(AliMUONReconstructor)
127 /// \endcond 
128
129 //_____________________________________________________________________________
130 AliMUONReconstructor::AliMUONReconstructor() : 
131 AliReconstructor(),
132 fDigitMaker(0x0),
133 fTransformer(new AliMUONGeometryTransformer()),
134 fDigitStore(0x0),
135 fTriggerCircuit(0x0),
136 fCalibrationData(0x0),
137 fDigitCalibrator(0x0),
138 fClusterServer(0x0),
139 fTriggerStore(0x0),
140 fTrackStore(0x0),
141 fClusterStore(0x0)
142 {
143   /// normal ctor
144
145   // Load mapping
146   if ( ! AliMpCDB::LoadDDLStore() ) {
147     AliFatal("Could not access mapping from OCDB !");
148   }
149   
150   // Load geometry data
151   fTransformer->LoadGeometryData();
152   
153 }
154
155 //_____________________________________________________________________________
156 AliMUONReconstructor::~AliMUONReconstructor()
157 {
158   /// dtor
159   delete fDigitMaker;
160   delete fDigitStore;
161   delete fTransformer;
162   delete fTriggerCircuit;
163   delete fCalibrationData;
164   delete fDigitCalibrator;
165   delete fClusterServer;
166   delete fTriggerStore;
167   delete fTrackStore;
168   delete fClusterStore;
169 }
170
171 //_____________________________________________________________________________
172 void
173 AliMUONReconstructor::Calibrate(AliMUONVDigitStore& digitStore) const
174 {
175   /// Calibrate the digitStore
176   if (!fDigitCalibrator)
177   {
178     CreateCalibrator();
179   }
180   AliCodeTimerAuto(Form("%s::Calibrate(AliMUONVDigitStore*)",fDigitCalibrator->ClassName()))
181   fDigitCalibrator->Calibrate(digitStore);  
182 }
183
184 //_____________________________________________________________________________
185 void
186 AliMUONReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, 
187                                     AliMUONVDigitStore* digitStore,
188                                     AliMUONVTriggerStore* triggerStore) const
189 {
190   /// Convert raw data into digit and trigger stores
191   CreateDigitMaker();
192   
193   AliCodeTimerStart(Form("%s::Raw2Digits(AliRawReader*,AliMUONVDigitStore*,AliMUONVTriggerStore*)",
194                     fDigitMaker->ClassName()))
195   fDigitMaker->Raw2Digits(rawReader,digitStore,triggerStore);
196   AliCodeTimerStop(Form("%s::Raw2Digits(AliRawReader*,AliMUONVDigitStore*,AliMUONVTriggerStore*)",
197                          fDigitMaker->ClassName()))
198   Calibrate(*digitStore);
199 }
200
201 //_____________________________________________________________________________
202 void 
203 AliMUONReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
204 {
205    /// convert raw data into a digit tree
206   AliCodeTimerAuto("")
207
208   Bool_t alone = ( TriggerStore() == 0 );
209   
210   Bool_t ok = DigitStore()->Connect(*digitsTree,alone);
211   if ( TriggerStore() ) 
212   {
213     ok = ok && TriggerStore()->Connect(*digitsTree,kFALSE);
214   }
215   
216   if (!ok)
217   {
218     AliError("Could not make branches on TreeD");
219   }
220   else
221   {
222     ConvertDigits(rawReader,DigitStore(),TriggerStore());
223     AliCodeTimerStart("Fill digits")
224     digitsTree->Fill();
225     AliCodeTimerStop("Fill digits")
226     DigitStore()->Clear();
227   }
228 }
229
230 //_____________________________________________________________________________
231 void
232 AliMUONReconstructor::CreateDigitMaker() const
233 {
234   /// Create (and create if necessary) the digit maker
235   if (fDigitMaker) return;
236
237   AliCodeTimerAuto("")
238
239   TString option = GetOption();
240   Bool_t enableErrorLogging = kTRUE;
241   Bool_t useFastTrackerDecoder = kTRUE;
242   Bool_t useFastTriggerDecoder = kTRUE;
243   if (option.Contains("NOFASTTRKDECODER"))
244   {
245     useFastTrackerDecoder = kFALSE;
246   }
247   if (option.Contains("NOFASTTRGDECODER"))
248   {
249     useFastTriggerDecoder = kFALSE;
250   }
251   if (option.Contains("NOFASTDECODERS"))
252   {
253     useFastTrackerDecoder = kFALSE;
254     useFastTriggerDecoder = kFALSE;
255   }
256   fDigitMaker = new AliMUONDigitMaker(
257       enableErrorLogging, useFastTrackerDecoder, useFastTriggerDecoder
258     );
259   option.ToUpper();
260   if ( option.Contains("SAVEDIGITS" ))
261     {
262       fDigitMaker->SetMakeTriggerDigits(kTRUE);
263     }
264 }
265
266 //_____________________________________________________________________________
267 void 
268 AliMUONReconstructor::CreateTriggerCircuit() const
269 {
270   /// Return (and create if necessary) the trigger circuit object
271   if (fTriggerCircuit) return;
272
273   AliCodeTimerAuto("")
274
275   fTriggerCircuit = new AliMUONTriggerCircuit(fTransformer);
276
277 }
278
279 //_____________________________________________________________________________
280 AliTracker* 
281 AliMUONReconstructor::CreateTracker() const
282 {
283   /// Create the MUONTracker object
284   
285   CreateTriggerCircuit();
286   CreateDigitMaker();
287   CreateClusterServer();
288
289   AliMUONTracker* tracker(0x0);
290   
291   if ( ! GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco() )
292   {
293     tracker = new AliMUONTracker(GetRecoParam(),
294                                  0x0,
295                                  *DigitStore(),
296                                  fDigitMaker,
297                                  fTransformer,
298                                  fTriggerCircuit);
299   }
300   else
301   {
302     tracker = new AliMUONTracker(GetRecoParam(),
303                                  fClusterServer,
304                                  *DigitStore(),
305                                  fDigitMaker,
306                                  fTransformer,
307                                  fTriggerCircuit);
308   }
309   
310   
311   return tracker;
312 }
313
314 //_____________________________________________________________________________
315 AliMUONVClusterFinder*
316 AliMUONReconstructor::CreateClusterFinder(const char* clusterFinderType)
317 {
318   /// Create a given cluster finder instance
319   
320   AliCodeTimerAutoGeneral("")
321
322   AliMUONVClusterFinder* clusterFinder(0x0);
323   
324   TString opt(clusterFinderType);
325   opt.ToUpper();
326   
327   if ( strstr(opt,"PRECLUSTERV2") )
328   {
329     clusterFinder = new AliMUONPreClusterFinderV2;
330   }    
331   else if ( strstr(opt,"PRECLUSTERV3") )
332   {
333     clusterFinder = new AliMUONPreClusterFinderV3;
334   }  
335   else if ( strstr(opt,"PRECLUSTER") )
336   {
337     clusterFinder = new AliMUONPreClusterFinder;
338   }  
339   else if ( strstr(opt,"PEAKCOG") )
340   {
341     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderPeakCOG(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinder);
342   }
343   else if ( strstr(opt,"PEAKFIT") )
344   {
345     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderPeakFit(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinder);
346   }
347   else if ( strstr(opt,"COG") )
348   {
349     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderCOG(new AliMUONPreClusterFinder);
350   }  
351   else if ( strstr(opt,"SIMPLEFITV3") )
352   {
353     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderSimpleFit(new AliMUONClusterFinderCOG(new AliMUONPreClusterFinderV3));
354   }
355   else if ( strstr(opt,"SIMPLEFIT") )
356   {
357     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderSimpleFit(new AliMUONClusterFinderCOG(new AliMUONPreClusterFinder));
358   }
359   else if ( strstr(opt,"MLEM:DRAW") )
360   {
361     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kTRUE,new AliMUONPreClusterFinder);
362   }
363   else if ( strstr(opt,"MLEMV3") )
364   {
365     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinderV3);
366   } 
367   else if ( strstr(opt,"MLEMV2") )
368   {
369     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinderV2);
370   } 
371   else if ( strstr(opt,"MLEM") )
372   {
373     clusterFinder = new AliMUONClusterFinderMLEM(kFALSE,new AliMUONPreClusterFinder);
374   } 
375   else
376   {
377     AliErrorClass(Form("clustering mode \"%s\" does not exist",opt.Data()));
378     return 0x0;
379   }
380   
381   return clusterFinder;
382 }
383
384 //_____________________________________________________________________________
385 void
386 AliMUONReconstructor::CreateClusterServer() const
387 {
388   /// Create cluster server
389   
390   if ( fClusterServer ) return;
391   
392   AliCodeTimerAuto("");
393     
394   AliMUONVClusterFinder* clusterFinder = CreateClusterFinder(GetRecoParam()->GetClusteringMode());
395   
396   if ( !clusterFinder ) return;
397   
398   AliInfo(Form("Will use %s for clusterizing",clusterFinder->ClassName()));
399   
400   fClusterServer = new AliMUONSimpleClusterServer(clusterFinder,*fTransformer);
401 }
402
403 //_____________________________________________________________________________
404 void
405 AliMUONReconstructor::CreateCalibrator() const
406 {
407   /// Create the calibrator
408   
409   AliCodeTimerAuto("")
410   
411   Int_t runNumber = AliCDBManager::Instance()->GetRun();
412
413   AliInfo("Calibration will occur.");
414   
415   fCalibrationData = new AliMUONCalibrationData(runNumber);
416   if ( !fCalibrationData->IsValid() )
417   {
418     AliError("Could not retrieve calibrations !");
419     delete fCalibrationData;
420     fCalibrationData = 0x0;
421     return;
422   }    
423   
424   // Check that we get all the calibrations we'll need
425   if ( !fCalibrationData->Pedestals() ||
426        !fCalibrationData->Gains() ||
427        !fCalibrationData->HV() )
428   {
429     AliFatal("Could not access all required calibration data");
430   }
431   
432   TString opt(GetOption());
433   opt.ToUpper();
434   
435   if ( strstr(opt,"NOSTATUSMAP") )
436   {
437     AliWarning("NOSTATUSMAP is obsolete");
438   }
439
440   TString calibMode = GetRecoParam()->GetCalibrationMode();
441
442   fDigitCalibrator = new AliMUONDigitCalibrator(*fCalibrationData,GetRecoParam(),calibMode.Data());
443 }
444
445 //_____________________________________________________________________________
446 AliMUONVDigitStore*
447 AliMUONReconstructor::DigitStore() const
448 {
449   /// Return (and create if necessary) the digit container
450   if (!fDigitStore) 
451   {
452     TString sopt(GetOption());
453     sopt.ToUpper();
454     
455     AliInfo(Form("Options=%s",sopt.Data()));
456     
457     if ( sopt.Contains("DIGITSTOREV1") )
458     {
459       fDigitStore = AliMUONVDigitStore::Create("AliMUONDigitStoreV1");
460     }
461     else if ( sopt.Contains("DIGITSTOREV2R") ) 
462     {
463       fDigitStore = AliMUONVDigitStore::Create("AliMUONDigitStoreV2R");
464     }
465     else if ( sopt.Contains("DIGITSTOREV2S") ) 
466     {
467       fDigitStore = AliMUONVDigitStore::Create("AliMUONDigitStoreV2S");
468     }
469     
470     if (!fDigitStore) fDigitStore = AliMUONVDigitStore::Create("AliMUONDigitStoreV2R");
471     
472     AliInfo(Form("Will use %s to store digits during reconstruction",fDigitStore->ClassName()));
473   }
474   return fDigitStore;
475 }
476
477 //_____________________________________________________________________________
478 void
479 AliMUONReconstructor::FillTreeR(AliMUONVTriggerStore* triggerStore,
480                                 TTree& clustersTree) const
481 {
482   /// Write the trigger and cluster information into TreeR
483   
484   AliCodeTimerAuto("")
485
486   AliDebug(1,"");
487   
488   Bool_t ok(kFALSE);
489   Bool_t alone(kTRUE); // is trigger the only info in TreeR ?
490   
491   if ( ! GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco() )
492   {
493     alone = kFALSE; // we'll get both tracker and trigger information in TreeR
494   }
495   
496   if ( triggerStore ) 
497   {
498     ok = triggerStore->Connect(clustersTree,alone);
499     if (!ok)
500     {
501       AliError("Could not create triggerStore branches in TreeR");
502     }
503   }
504
505   if ( !alone )
506   {
507     if (!fClusterStore)
508     {
509       fClusterStore = new AliMUONClusterStoreV2;
510     }
511     
512     CreateClusterServer();
513     
514     TIter next(DigitStore()->CreateIterator());
515     fClusterServer->UseDigits(next);
516
517     AliMpArea area;
518     
519     AliDebug(1,Form("Doing full clusterization in local reconstruction using %s ",fClusterServer->ClassName()));
520     
521     for ( Int_t i = 0; i < AliMpConstants::NofTrackingChambers(); ++i ) 
522     {
523       if (GetRecoParam()->UseChamber(i))
524       {
525         if ( ( i == 6 || i == 7 )  && GetRecoParam()->BypassSt4() ) continue;
526         if ( ( i == 8 || i == 9 )  && GetRecoParam()->BypassSt5() ) continue;
527         
528         fClusterServer->Clusterize(i,*fClusterStore,area);
529       }
530     }
531     
532     Bool_t cok = fClusterStore->Connect(clustersTree,alone);
533     
534     if (!cok) AliError("Could not connect clusterStore to clusterTree");
535     
536     AliDebug(1,Form("Number of clusters found = %d",fClusterStore->GetSize()));
537     
538     StdoutToAliDebug(1,fClusterStore->Print());
539   }
540          
541   if (ok) // at least one type of branches created successfully
542   {
543     clustersTree.Fill();
544   }
545   
546   if (fClusterStore) fClusterStore->Clear();
547 }
548
549 //_____________________________________________________________________________
550 Bool_t 
551 AliMUONReconstructor::HasDigitConversion() const
552 {
553   /// We *do* have digit conversion, but we might advertise it only 
554   /// if we want to save the digits.
555   
556   TString opt(GetOption());
557   opt.ToUpper();
558   if ( opt.Contains("SAVEDIGITS" ) && !opt.Contains("NOLOCALRECONSTRUCTION") )
559   {
560     return kTRUE;
561   }
562   else
563   {
564     return kFALSE;
565   }
566 }
567
568 //_____________________________________________________________________________
569 void 
570 AliMUONReconstructor::Reconstruct(AliRawReader* rawReader, TTree* clustersTree) const
571 {
572   /// This method is called by AliReconstruction if HasLocalReconstruction()==kTRUE AND
573   /// HasDigitConversion()==kFALSE
574   
575   if ( !clustersTree ) 
576   {
577     AliError("clustersTree is 0x0 !");
578     return;
579   }
580   
581   ConvertDigits(rawReader,DigitStore(),TriggerStore());
582
583   FillTreeR(TriggerStore(),*clustersTree);
584 }
585
586 //_____________________________________________________________________________
587 void 
588 AliMUONReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
589 {
590   /// This method is called by AliReconstruction if HasLocalReconstruction()==kTRUE
591   /// AND HasDigitConversion()==kTRUE
592   
593   AliCodeTimerAuto("")
594   
595   AliDebug(1,"");
596   
597   if (!digitsTree || !clustersTree) 
598   {
599     AliError(Form("Tree is null : digitsTree=%p clustersTree=%p",
600                   digitsTree,clustersTree));
601     return;
602   }
603
604   if (!fDigitStore)
605   {
606     fDigitStore = AliMUONVDigitStore::Create(*digitsTree);
607     if (!fDigitStore)
608     {
609       AliError(Form("Could not get DigitStore from %s",digitsTree->GetName()));
610     }
611     else
612     {
613       AliInfo(Form("Created %s from %s",fDigitStore->ClassName(),digitsTree->GetName()));
614     }
615   }
616   if (!fTriggerStore)
617   {
618     fTriggerStore = AliMUONVTriggerStore::Create(*digitsTree);
619     if (!fTriggerStore)
620     {
621       AliError(Form("Could not get TriggerStore from %s",digitsTree->GetName()));
622     }
623     else
624     {
625       AliInfo(Form("Created %s from %s",fTriggerStore->ClassName(),digitsTree->GetName()));
626     }
627   }
628   
629   if (!fTriggerStore && !fDigitStore)
630   {
631     AliError("No store at all. Nothing to do.");
632     return;
633   }
634   
635   // insure we start with empty stores
636   if ( fDigitStore ) 
637   {
638     fDigitStore->Clear(); 
639     Bool_t alone = ( fTriggerStore ? kFALSE : kTRUE );
640     Bool_t ok = fDigitStore->Connect(*digitsTree,alone);
641     if (!ok)
642     {
643       AliError("Could not connect digitStore to digitsTree");
644       return;
645     }
646   }
647   if ( fTriggerStore ) 
648   {
649     fTriggerStore->Clear();
650     Bool_t alone = ( fDigitStore ? kFALSE : kTRUE );
651     Bool_t ok = fTriggerStore->Connect(*digitsTree,alone);
652     if (!ok)
653     {
654       AliError("Could not connect triggerStore to digitsTree");
655       return;
656     }
657   }
658   
659   digitsTree->GetEvent(0);
660   
661   if ( fDigitStore ) 
662   {
663     // Insure we got calibrated digits (if we reconstruct from pure simulated,
664     // i.e. w/o going through raw data, this will be the case)
665     TIter next(fDigitStore->CreateIterator());
666     AliMUONVDigit* digit = static_cast<AliMUONVDigit*>(next());
667     if (digit && !digit->IsCalibrated())
668     {
669       Calibrate(*fDigitStore);
670     }
671   }
672     
673   FillTreeR(fTriggerStore,*clustersTree);
674 }
675
676 //_____________________________________________________________________________
677 AliMUONVTriggerStore*
678 AliMUONReconstructor::TriggerStore() const
679 {
680   /// Return (and create if necessary and allowed) the trigger container
681   TString sopt(GetOption());
682   sopt.ToUpper();
683   
684   if (sopt.Contains("TRIGGERDISABLE"))
685   {
686     delete fTriggerStore;
687     fTriggerStore = 0x0;
688   }
689   else
690   {
691     if (!fTriggerStore)
692     {
693       fTriggerStore = new AliMUONTriggerStoreV1;
694     }
695   }
696   return fTriggerStore;
697 }