MUON/MUONAlignment.C

   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 /// \ingroup macros
  19 /// \file MUONAlignment.C
  20 /// \brief Macro for MUON alignment using physics tracks.
  21 ///
  22 /// The macro uses the AliMUONAlignment class to calculate the alignment parameters.
  23 /// An array for the alignment parameters is created and can be filled with
  24 /// initial values that will be used as starting values by the alignment
  25 /// algorithm.
  26 ///
  27 /// By default the macro run over galice.root in the working directory. If a file list
  28 /// of galice.root is provided as third argument the macro will run over all files.
  29 /// The macro loop over the files, events and tracks. For each track
  30 /// AliMUONAlignment::ProcessTrack(AliMUONTrack * track) and then
  31 /// AliMUONAlignment::LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t
  32 /// lSingleFit) are called. After all tracks have been procesed and fitted
  33 /// AliMUONAlignment::GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls)
  34 /// is called. The array parameters contains the obatained misalignement parameters.
  35 /// A realigned geometry is generated in a local CDB.
  36 ///
  37 /// \author: B. Becker and J. Castillo
  38
  39 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  40
  41 #include "AliMUONAlignment.h"
  42 #include "AliMUONTrack.h"
  43 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  44 #include "AliMUONTrackParam.h"
  45 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  46 #include "AliMUONESDInterface.h"
  47
  48 #include "AliESDEvent.h"
  49 #include "AliESDMuonTrack.h"
  50 #include "AliMagF.h"
  51 #include "AliTracker.h"
  52 #include "AliGRPManager.h"
  53 #include "AliCDBManager.h"
  54 #include "AliCDBMetaData.h"
  55 #include "AliCDBId.h"
  56 #include "AliGeomManager.h"
  57
  58 #include <TString.h>
  59 #include <TError.h>
  60 #include <TH1.h>
  61 #include <TGraphErrors.h>
  62 #include <TFile.h>
  63 #include <TTree.h>
  64 #include <TClonesArray.h>
  65 #include <Riostream.h>
  66
  67 #include <fstream>
  68
  69 #endif
  70
  71 void MUONAlignment(Int_t nEvents = 100000, char* geoFilename = "geometry.root", TString esdFileName = "AliESDs.root", TString fileList = "")
  72 {
  73
  74   // Import TGeo geometry (needed by AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex)
  75   if ( ! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  76     AliGeomManager::LoadGeometry(geoFilename);
  77     if (! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  78       Error("MUONAlignment", "getting geometry from file %s failed", geoFilename);
  79       return;
  80     }
  81   }
  82
  83   // CDB manager
  84   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
  85   cdbManager->SetDefaultStorage("local://$ALICE_ROOT/OCDB");
  86   cdbManager->SetRun(0);
  87
  88   // set  mag field
  89   if (!TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField()) {
  90     printf("Loading field map...\n");
  91     AliGRPManager *grpMan = new AliGRPManager();
  92     grpMan->ReadGRPEntry();
  93     grpMan->SetMagField();
  94     delete grpMan;
  95   }
  96   // set the magnetic field for track extrapolations
  97   AliMUONTrackExtrap::SetField();
  98
  99   Double_t parameters[4*156];
 100   Double_t errors[4*156];
 101   Double_t pulls[4*156];
 102   for(Int_t k=0;k<4*156;k++) {
 103     parameters[k]=0.;
 104     errors[k]=0.;
 105     pulls[k]=0.;
 106   }
 107
 108   Double_t trackParams[8] = {0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
 109
 110   // Set initial values here, good guess may help convergence
 111   // St 1
 112   //  Int_t iPar = 0;
 113   //  parameters[iPar++] =  0.010300 ;  parameters[iPar++] =  0.010600 ;  parameters[iPar++] =  0.000396 ;
 114
 115   bool bLoop = kFALSE;
 116   ifstream sFileList;
 117   if (fileList.Contains(".list")) {
 118     cout << "Reading file list: " << fileList.Data() << endl;
 119     bLoop = kTRUE;
 120
 121     TString fullListName(".");
 122     fullListName +="/";
 123     fullListName +=fileList;
 124     sFileList.open(fileList.Data());
 125   }
 126
 127   TH1F *fInvBenMom = new TH1F("fInvBenMom","fInvBenMom",200,-0.1,0.1);
 128   TH1F *fBenMom = new TH1F("fBenMom","fBenMom",200,-40,40);
 129
 130   AliMUONAlignment* alig = new AliMUONAlignment();
 131   alig->InitGlobalParameters(parameters);
 132
 133   AliMUONGeometryTransformer *transform = new AliMUONGeometryTransformer();
 134   transform->LoadGeometryData();
 135   alig->SetGeometryTransformer(transform);
 136
 137   // Do alignment with magnetic field off
 138   alig->SetBFieldOn(kFALSE);
 139
 140   // Set tracking station to use
 141   Bool_t bStOnOff[5] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 142   Bool_t bChOnOff[10] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 143
 144   // Set degrees of freedom to align (see AliMUONAlignment)
 145   alig->AllowVariations(bChOnOff);
 146
 147   // Fix parameters or add constraints here
 148 //   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 149 //     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 150   for (Int_t iCh=0; iCh<10; iCh++)
 151     if (!bChOnOff[iCh]) alig->FixChamber(iCh+1);
 152
 153   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 154   // only one side
 155   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 156   alig->FixHalfSpectrometer(bChOnOff,bSpecLROnOff);
 157
 158   alig->SetChOnOff(bChOnOff);
 159   alig->SetSpecLROnOff(bChOnOff);
 160
 161   // Here we can fix some detection elements
 162   alig->FixDetElem(908);
 163   alig->FixDetElem(1020);
 164
 165   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 166   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 167   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 168   //  alig->AddConstraints(bChOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 169
 170
 171   char cFileName[100];
 172
 173   Int_t lMaxFile = 1000;
 174   Int_t iFile = 0;
 175   Int_t iEvent = 0;
 176   bool bKeepLoop = kTRUE;
 177   Int_t iTrackTot=0;
 178   Int_t iTrackOk=0;
 179
 180   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 181     iFile++;
 182     if (bLoop) {
 183       sFileList.getline(cFileName,100);
 184       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 185     }
 186     else {
 187       sprintf(cFileName,esdFileName.Data());
 188       bKeepLoop = kFALSE;
 189     }
 190     if (!strstr(cFileName,"AliESDs")) continue;
 191     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 192
 193     // load ESD event
 194     TFile* esdFile = TFile::Open(cFileName); // open the file
 195     if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 196       cout << "opening ESD file " << cFileName << "failed" << endl;
 197       continue;
 198     }
 199     TTree* esdTree = (TTree*) esdFile->Get("esdTree"); // get the tree
 200     if (!esdTree) {
 201       cout << "no ESD tree found" << endl;
 202       esdFile->Close();
 203       continue;
 204     }
 205     AliESDEvent* esdEvent = new AliESDEvent(); // link ESD event to the tree
 206     esdEvent->ReadFromTree(esdTree);
 207
 208     Int_t nevents = esdTree->GetEntries();
 209     cout << "... with " << nevents << endl;
 210     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 211       if (iEvent >= nEvents){
 212         bKeepLoop = kFALSE;
 213         break;
 214       }
 215       iEvent++;
 216
 217       if (esdTree->GetEvent(event) <= 0) {
 218         cout << "fails to read ESD object for event " << event << endl;
 219         continue;
 220       }
 221
 222       Int_t nTracks = Int_t(esdEvent->GetNumberOfMuonTracks());
 223       if (!event%100) cout << " there are " << nTracks << " tracks in event " << event << endl;
 224       for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 225         AliESDMuonTrack* esdTrack = esdEvent->GetMuonTrack(iTrack);
 226         if (!esdTrack->ClustersStored()) continue;
 227         Double_t invBenMom = esdTrack->GetInverseBendingMomentum();
 228         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 229         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 230         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 231           AliMUONTrack track;
 232           AliMUONESDInterface::ESDToMUON(*esdTrack, track);
 233           alig->ProcessTrack(&track);
 234           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 235         }
 236         iTrackTot++;
 237       }
 238     }
 239     delete esdEvent;
 240     esdFile->Close();
 241     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 242   }
 243   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 244
 245   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 246
 247   // Store results
 248   Double_t DEid[156] = {0};
 249   Double_t MSDEx[156] = {0};
 250   Double_t MSDEy[156] = {0};
 251   Double_t MSDEz[156] = {0};
 252   Double_t MSDEp[156] = {0};
 253   Double_t DEidErr[156] = {0};
 254   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 255   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 256   Double_t MSDEzErr[156] = {0};
 257   Double_t MSDEpErr[156] = {0};
 258   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 259   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 260   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 261   Int_t idOffset = 0; // 400
 262   Int_t lSDetElemCh = 0;
 263   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 264     DEidErr[iDE] = 0.;
 265     DEid[iDE] = idOffset+100;
 266     DEid[iDE] += iDE;
 267     lSDetElemCh = 0;
 268     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 269       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 270       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 271         DEid[iDE] += 100;
 272         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 273       }
 274     }
 275     MSDEx[iDE]=parameters[4*iDE+0];
 276     MSDEy[iDE]=parameters[4*iDE+1];
 277     MSDEz[iDE]=parameters[4*iDE+3];
 278     MSDEp[iDE]=parameters[4*iDE+2];
 279     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(4*iDE+0);
 280     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(4*iDE+1);
 281     MSDEzErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(4*iDE+3);
 282     MSDEpErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(4*iDE+2);
 283   }
 284
 285   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 286
 287   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 288   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 289   TGraphErrors *gMSDEz = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEz,DEidErr,MSDEzErr);
 290   TGraphErrors *gMSDEp = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEp,DEidErr,MSDEpErr);
 291
 292   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 293
 294   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 295
 296   cout << "... file opened ...  " << endl;
 297
 298   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 299   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 300   gMSDEz->Write("gMSDEz");
 301   gMSDEp->Write("gMSDEp");
 302   fInvBenMom->Write();
 303   fBenMom->Write();
 304   hFile->Close();
 305
 306   cout << "... and closed!" << endl;
 307   // Re Align
 308   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 309   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 310
 311   // Generate realigned data in local cdb
 312   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 313
 314   // 100 mum residual resolution for chamber misalignments?
 315   alig->SetAlignmentResolution(array,-1,0.01,0.01,0.004,0.003);
 316
 317   cdbManager->SetSpecificStorage("MUON/Align/Data","local://ReAlignCDB");
 318
 319   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 320   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 321   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 322   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, AliCDBRunRange::Infinity());
 323   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 324
 325 }
 326