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 "AliESDEvent.h"
  47 #include "AliESDMuonTrack.h"
  48
  49 #include "AliMagFMaps.h"
  50 #include "AliTracker.h"
  51 #include "AliCDBManager.h"
  52 #include "AliCDBMetaData.h"
  53 #include "AliCDBId.h"
  54 #include "AliGeomManager.h"
  55
  56 #include <TString.h>
  57 #include <TError.h>
  58 #include <TH1.h>
  59 #include <TGraphErrors.h>
  60 #include <TFile.h>
  61 #include <TTree.h>
  62 #include <TClonesArray.h>
  63 #include <Riostream.h>
  64
  65 #include <fstream>
  66
  67 #endif
  68
  69 void MUONAlignment(Int_t nEvents = 100000, char* geoFilename = "geometry.root", TString esdFileName = "AliESDs.root", TString fileList = "")
  70 {
  71
  72   // Import TGeo geometry (needed by AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex)
  73   if ( ! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  74     AliGeomManager::LoadGeometry(geoFilename);
  75     if (! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  76       Error("MUONAlignment", "getting geometry from file %s failed", geoFilename);
  77       return;
  78     }
  79   }
  80
  81   // set  mag field
  82   // waiting for mag field in CDB
  83   printf("Loading field map...\n");
  84   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 1, 1., 10., AliMagFMaps::k5kG);
  85   AliTracker::SetFieldMap(field, kFALSE);
  86   // set the magnetic field for track extrapolations
  87   AliMUONTrackExtrap::SetField(AliTracker::GetFieldMap());
  88
  89   Double_t parameters[3*156];
  90   Double_t errors[3*156];
  91   Double_t pulls[3*156];
  92   for(Int_t k=0;k<3*156;k++) {
  93     parameters[k]=0.;
  94     errors[k]=0.;
  95     pulls[k]=0.;
  96   }
  97
  98   Double_t trackParams[8] = {0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
  99
 100   // Set initial values here, good guess may help convergence
 101   // St 1
 102   //  Int_t iPar = 0;
 103   //  parameters[iPar++] =  0.010300 ;  parameters[iPar++] =  0.010600 ;  parameters[iPar++] =  0.000396 ;
 104
 105   bool bLoop = kFALSE;
 106   ifstream sFileList;
 107   if (fileList.Contains(".list")) {
 108     cout << "Reading file list: " << fileList.Data() << endl;
 109     bLoop = kTRUE;
 110
 111     TString fullListName(".");
 112     fullListName +="/";
 113     fullListName +=fileList;
 114     sFileList.open(fileList.Data());
 115   }
 116
 117   TH1F *fInvBenMom = new TH1F("fInvBenMom","fInvBenMom",200,-0.1,0.1);
 118   TH1F *fBenMom = new TH1F("fBenMom","fBenMom",200,-40,40);
 119
 120   AliMUONAlignment* alig = new AliMUONAlignment();
 121   alig->InitGlobalParameters(parameters);
 122
 123   AliMUONGeometryTransformer *transform = new AliMUONGeometryTransformer();
 124   transform->LoadGeometryData();
 125   alig->SetGeometryTransformer(transform);
 126
 127   // Do alignment with magnetic field off
 128   alig->SetBFieldOn(kFALSE);
 129
 130   // Set tracking station to use
 131   Bool_t bStOnOff[5] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 132
 133   // Fix parameters or add constraints here
 134   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 135     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 136
 137   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 138   // only one side
 139   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 140   alig->FixHalfSpectrometer(bStOnOff,bSpecLROnOff);
 141
 142   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 143   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 144   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 145   alig->AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 146
 147
 148   char cFileName[100];
 149
 150   Int_t lMaxFile = 1000;
 151   Int_t iFile = 0;
 152   Int_t iEvent = 0;
 153   bool bKeepLoop = kTRUE;
 154   Int_t iTrackTot=0;
 155   Int_t iTrackOk=0;
 156
 157   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 158     iFile++;
 159     if (bLoop) {
 160       sFileList.getline(cFileName,100);
 161       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 162     }
 163     else {
 164       sprintf(cFileName,esdFileName.Data());
 165       bKeepLoop = kFALSE;
 166     }
 167     if (!strstr(cFileName,"AliESDs.root")) continue;
 168     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 169
 170     // load ESD event
 171     TFile* esdFile = TFile::Open(cFileName); // open the file
 172     if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 173       cout << "opening ESD file " << cFileName << "failed" << endl;
 174       continue;
 175     }
 176     TTree* esdTree = (TTree*) esdFile->Get("esdTree"); // get the tree
 177     if (!esdTree) {
 178       cout << "no ESD tree found" << endl;
 179       esdFile->Close();
 180       continue;
 181     }
 182     AliESDEvent* esdEvent = new AliESDEvent(); // link ESD event to the tree
 183     esdEvent->ReadFromTree(esdTree);
 184
 185     Int_t nevents = esdTree->GetEntries();
 186     cout << "... with " << nevents << endl;
 187     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 188       if (iEvent >= nEvents){
 189         bKeepLoop = kFALSE;
 190         break;
 191       }
 192       iEvent++;
 193
 194       if (esdTree->GetEvent(event) <= 0) {
 195         cout << "fails to read ESD object for event " << event << endl;
 196         continue;
 197       }
 198
 199       Int_t nTracks = Int_t(esdEvent->GetNumberOfMuonTracks());
 200       if (!event%100) cout << " there are " << nTracks << " tracks in event " << event << endl;
 201       for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 202         AliESDMuonTrack* esdTrack = esdEvent->GetMuonTrack(iTrack);
 203         if (!esdTrack->ClustersStored()) continue;
 204         Double_t invBenMom = esdTrack->GetInverseBendingMomentum();
 205         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 206         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 207         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 208           AliMUONTrack track(*esdTrack);
 209           alig->ProcessTrack(&track);
 210           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 211         }
 212         iTrackTot++;
 213       }
 214     }
 215     delete esdEvent;
 216     esdFile->Close();
 217     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 218   }
 219   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 220
 221   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 222
 223   // Store results
 224   Double_t DEid[156] = {0};
 225   Double_t MSDEx[156] = {0};
 226   Double_t MSDEy[156] = {0};
 227   Double_t MSDExt[156] = {0};
 228   Double_t MSDEyt[156] = {0};
 229   Double_t DEidErr[156] = {0};
 230   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 231   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 232   Double_t MSDExtErr[156] = {0};
 233   Double_t MSDEytErr[156] = {0};
 234   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 235   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 236   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 237   Int_t idOffset = 0; // 400
 238   Int_t lSDetElemCh = 0;
 239   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 240     DEidErr[iDE] = 0.;
 241     DEid[iDE] = idOffset+100;
 242     DEid[iDE] += iDE;
 243     lSDetElemCh = 0;
 244     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 245       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 246       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 247         DEid[iDE] += 100;
 248         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 249       }
 250     }
 251     MSDEx[iDE]=parameters[3*iDE+0];
 252     MSDEy[iDE]=parameters[3*iDE+1];
 253     MSDExt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 254     MSDEyt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 255     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+0);
 256     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+1);
 257     MSDExtErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 258     MSDEytErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 259   }
 260
 261   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 262
 263   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 264   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 265   TGraphErrors *gMSDExt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDExt,DEidErr,MSDExtErr);
 266   TGraphErrors *gMSDEyt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEyt,DEidErr,MSDEytErr);
 267
 268   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 269
 270   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 271
 272   cout << "... file opened ...  " << endl;
 273
 274   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 275   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 276   gMSDExt->Write("gMSDExt");
 277   gMSDEyt->Write("gMSDEyt");
 278   fInvBenMom->Write();
 279   fBenMom->Write();
 280   hFile->Close();
 281
 282   cout << "... and closed!" << endl;
 283   // Re Align
 284   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 285   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 286
 287   // Generate realigned data in local cdb
 288   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 289
 290   // CDB manager
 291   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
 292   cdbManager->SetDefaultStorage("local://ReAlignCDB");
 293
 294   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 295   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 296   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 297   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, 0);
 298   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 299
 300 }
 301