strstr changed by TString Containers
[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOSPIDv1.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 // Implementation version v1 of the PHOS particle identifier 
20 // Particle identification based on the 
21 //     - RCPV: distance from CPV recpoint to EMCA recpoint.
22 //     - TOF 
23 //     - PCA: Principal Components Analysis..
24 // The identified particle has an identification number corresponding 
25 // to a 9 bits number:
26 //     -Bit 0 to 2: bit set if RCPV > fCpvEmcDistance (each bit corresponds
27 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification) 
28 //     -Bit 3 to 5: bit set if TOF  < fTimeGate (each bit corresponds
29 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification) 
30 //     -Bit 6 to 9: bit set if Principal Components are 
31 //      inside an ellipse defined by fX_center, fY_center, fA, fB, fAngle
32 //      (each bit corresponds to a different efficiency-purity point of the 
33 //      photon identification) 
34 //
35 //
36 // use case:
37 //  root [0] AliPHOSPIDv1 * p1 = new AliPHOSPIDv1("galice.root")
38 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
39 //  root [1] p1->SetIdentificationMethod("disp ellipse")
40 //  root [2] p1->ExecuteTask()
41 //  root [3] AliPHOSPIDv1 * p2 = new AliPHOSPIDv1("galice1.root","v1")
42 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
43 //                // reading headers from file galice1.root and create  RecParticles with title v1
44                   // TrackSegments and RecPoints with title "v1" are used 
45 //                // set file name for the branch RecParticles
46 //  root [4] p2->ExecuteTask("deb all time")
47 //                // available options
48 //                // "deb" - prints # of reconstructed particles
49 //                // "deb all" -  prints # and list of RecParticles
50 //                // "time" - prints benchmarking results
51 //                  
52 //  root [5] AliPHOSPIDv1 * p3 = new AliPHOSPIDv1("galice1.root","v1","v0")
53 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
54 //                // reading headers from file galice1.root and create  RecParticles with title v1
55                   // RecPoints and TrackSegments with title "v0" are used 
56 //  root [6] p3->ExecuteTask()
57 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Gines Martinez (SUBATECH) & 
58 //            Gustavo Conesa April 2002
59
60 // --- ROOT system ---
61 #include "TROOT.h"
62 #include "TTree.h"
63 #include "TFile.h"
64 #include "TF2.h"
65 #include "TFormula.h"
66 #include "TCanvas.h"
67 #include "TFolder.h"
68 #include "TSystem.h"
69 #include "TBenchmark.h"
70 #include "TMatrixD.h"
71 #include "TPrincipal.h"
72 #include "TSystem.h"
73
74 // --- Standard library ---
75
76 #include <iostream.h>
77 #include <fstream.h>
78 #include <iomanip.h>
79
80 // --- AliRoot header files ---
81
82 #include "AliRun.h"
83 #include "AliGenerator.h"
84 #include "AliPHOS.h"
85 #include "AliPHOSPIDv1.h"
86 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
87 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
88 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
89 #include "AliPHOSRecParticle.h"
90 #include "AliPHOSGeometry.h"
91 #include "AliPHOSGetter.h"
92
93 ClassImp( AliPHOSPIDv1) 
94
95 //____________________________________________________________________________
96 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1():AliPHOSPID()
97
98   // default ctor
99  
100   fFileName           = "" ; 
101   fFileNamePar        = "" ;      
102   fFrom               = "" ;
103   fHeaderFileName     = "" ; 
104   fOptFileName        = "Default" ;
105   fTrackSegmentsTitle = "" ; 
106   fRecPointsTitle     = "" ;   
107   fRecParticlesTitle  = "" ; 
108   
109   fNEvent            = 0 ;            
110   fClusterizer       = 0 ;      
111   fTSMaker           = 0 ;        
112   fRecParticlesInRun = 0 ;
113   fX                 = 0 ;
114   fP                 = 0 ; 
115   fParameters        = 0 ;     
116
117 }
118
119 //____________________________________________________________________________
120 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const char * headerFile,const char * name, const char * from) : AliPHOSPID(headerFile, name)
121
122                           
123
124   //ctor with the indication on where to look for the track segments
125  
126   fHeaderFileName     = GetTitle() ; 
127   fTrackSegmentsTitle = GetName() ; 
128   fRecPointsTitle     = GetName() ; 
129   fRecParticlesTitle  = GetName() ;
130   TString tempo(GetName()) ; 
131   tempo.Append(":") ;
132   tempo.Append(Version()) ; 
133   SetName(tempo) ; 
134   fRecParticlesInRun = 0 ; 
135   if ( from == 0 ) 
136     fFrom = name ; 
137   else
138     fFrom = from ; 
139   fOptFileName        = "Default" ;
140   Init() ;
141
142 }
143
144 //____________________________________________________________________________
145 AliPHOSPIDv1::~AliPHOSPIDv1()
146
147
148   delete [] fX ; // Principal input 
149   delete [] fP ; // Principal components
150   delete fParameters ; // Matrix of Parameters 
151 }
152
153 //____________________________________________________________________________
154 const TString AliPHOSPIDv1::BranchName() const 
155 {  
156   TString branchName(GetName() ) ;
157   branchName.Remove(branchName.Index(Version())-1) ;
158   return branchName ;
159 }
160  
161 //____________________________________________________________________________
162 void AliPHOSPIDv1::Init()
163 {
164   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
165   // Add the PID task to the list of PHOS tasks
166
167   if ( strcmp(GetTitle(), "") == 0 )
168     SetTitle("galice.root") ;
169   
170   SetParameters() ; // fill the parameters matrix from parameters file
171   
172   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance(GetTitle(), fFrom.Data()) ; 
173
174   gime->SetRecParticlesTitle(BranchName()) ;
175   if ( gime == 0 ) {
176     cerr << "ERROR: AliPHOSPIDv1::Init -> Could not obtain the Getter object !" << endl ; 
177     return ;
178   } 
179   
180   gime->PostPID(this) ;
181   // create a folder on the white board //YSAlice/WhiteBoard/RecParticles/PHOS/recparticlesName
182   gime->PostRecParticles(BranchName()) ; 
183   
184 }
185 //____________________________________________________________________________
186 Double_t  AliPHOSPIDv1::GetCpvtoEmcDistanceCut(const Float_t Cluster_En, const TString Eff_Pur)const 
187 {
188   // Get CpvtoEmcDistanceCut parameter depending on the cluster energy and 
189   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
190   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
191   // EFFICIENCY by PURITY)
192  
193   Int_t cluster = -1 ;
194   Int_t eff_pur = -1 ;
195
196   // Check the cluster energy range  
197   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
198   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
199   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
200   
201   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
202   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
203   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
204   
205   if(cluster ==-1){
206     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
207   }
208   else if(eff_pur ==-1){
209     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl;
210   }
211   else{
212     return (*fParameters)(cluster,eff_pur) ;
213   }
214 }
215 //____________________________________________________________________________
216
217 Double_t  AliPHOSPIDv1::GetTimeGate(const Float_t Cluster_En, const TString Eff_Pur) const 
218 {
219   // Get TimeGate parameter depending on the cluster energy and 
220   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
221   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
222   // EFFICIENCY by PURITY)
223   Int_t cluster = -1 ;
224   Int_t eff_pur = -1 ;
225   
226   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
227   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
228   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
229   
230   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
231   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
232   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
233  
234    if(cluster ==-1){
235     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
236   }
237   else if(eff_pur ==-1){
238     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl; 
239   }
240   else{
241     return (*fParameters)(cluster+3,eff_pur) ; 
242   }
243 }
244 //_____________________________________________________________________________
245 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetDistance(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSRecPoint * cpv, Option_t *  Axis)const
246 {
247   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the PPSD RecPoint
248   
249   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ; 
250   TVector3 vecEmc ;
251   TVector3 vecCpv ;
252   if(cpv){
253     emc->GetLocalPosition(vecEmc) ;
254     cpv->GetLocalPosition(vecCpv) ; 
255     if(emc->GetPHOSMod() == cpv->GetPHOSMod()){      
256       // Correct to difference in CPV and EMC position due to different distance to center.
257       // we assume, that particle moves from center
258       Float_t dCPV = geom->GetIPtoOuterCoverDistance();
259       Float_t dEMC = geom->GetIPtoCrystalSurface() ;
260       dEMC         = dEMC / dCPV ;
261       vecCpv = dEMC * vecCpv  - vecEmc ; 
262       if (Axis == "X") return vecCpv.X();
263       if (Axis == "Y") return vecCpv.Y();
264       if (Axis == "Z") return vecCpv.Z();
265       if (Axis == "R") return vecCpv.Mag();
266   } 
267     
268     return 100000000 ;
269   }
270   return 100000000 ;
271 }
272
273 //____________________________________________________________________________
274 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetPrincipalSign(Double_t* P, Int_t cluster, Int_t eff_pur )const
275 {
276   //This method gives if the PCA of the particle are inside a defined ellipse
277   
278   // Get the parameters that define the ellipse stored in the 
279   // fParameters matrix.
280   Double_t X_center = (*fParameters)(cluster+6,eff_pur) ; 
281   Double_t Y_center = (*fParameters)(cluster+9,eff_pur) ; 
282   Double_t A        = (*fParameters)(cluster+12,eff_pur) ; 
283   Double_t B        = (*fParameters)(cluster+15,eff_pur) ; 
284   Double_t Angle    = (*fParameters)(cluster+18,eff_pur) ;
285
286   Int_t      prinsign;
287   Double_t   Dx        = 0. ; 
288   Double_t   Delta     = 0. ; 
289   Double_t   Y         = 0. ; 
290   Double_t   Y_1       = 0. ; 
291   Double_t   Y_2       = 0. ;
292   Double_t   Pi        = TMath::Pi() ;
293   Double_t   Cos_Theta = TMath::Cos(Pi*Angle/180.) ;
294   Double_t   Sin_Theta = TMath::Sin(Pi*Angle/180.) ;   
295
296   Dx = P[0] - X_center ; 
297   Delta = 4.*A*A*A*B* (A*A*Cos_Theta*Cos_Theta 
298                         + B*B*Sin_Theta*Sin_Theta - Dx*Dx) ; 
299   if (Delta < 0.) 
300     {prinsign=0;} 
301   
302   else if (Delta == 0.) 
303     { 
304       Y = Cos_Theta*Sin_Theta*(A*A - B*B)*Dx / 
305         (A*A*Cos_Theta*Cos_Theta + B*B*Sin_Theta*Sin_Theta) ; 
306       Y += Y_center ; 
307       if(P[1]==Y ) 
308         {prinsign=1;} 
309       else 
310         {prinsign=0;} 
311     } 
312   else 
313     { 
314       Y_1 = (Cos_Theta*Sin_Theta*(A*A - B*B) *Dx +
315              TMath::Sqrt(Delta)/2.)/(A*A*Cos_Theta*Cos_Theta + 
316                                      B*B*Sin_Theta*Sin_Theta) ; 
317       Y_2 = (Cos_Theta*Sin_Theta*(A*A - B*B) *Dx -
318              TMath::Sqrt(Delta)/2.)/(A*A*Cos_Theta*Cos_Theta 
319                                       + B*B*Sin_Theta*Sin_Theta) ; 
320       Y_1 += Y_center ; 
321       Y_2 += Y_center ; 
322       if ((P[1]<=Y_1) && (P[1]>=Y_2)) 
323         {prinsign=1;} 
324       else 
325         {prinsign=0;}  
326     } 
327   return prinsign;
328 }
329
330 //____________________________________________________________________________
331 void   AliPHOSPIDv1::SetPrincipalFileOptions(TString OptFileName) {
332
333   if(OptFileName.Contains("Small energy range")||OptFileName.Contains("Default")){
334     fFileName  = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-5.root" ;
335     fFileNamePar = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/PHOS/Parameters_0.5_5.dat"); 
336   }
337   
338   if(OptFileName.Contains("Wide energy range")){
339     fFileName  = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root" ;
340     fFileNamePar = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/PHOS/Parameters_0.5_100.dat"); 
341   }
342 }
343
344 //____________________________________________________________________________
345 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseParameters(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t x, Float_t y,Float_t a, Float_t b,Float_t angle)
346 {
347
348   // Set all ellipse parameters depending on the cluster energy and 
349   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
350   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
351   // EFFICIENCY by PURITY)
352
353   Int_t cluster = -1 ;
354   Int_t eff_pur = -1 ;
355   
356   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
357   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
358   if( Cluster_En > 2.0) cluster= 2 ;
359   
360   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
361   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
362   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
363   
364   if(cluster ==-1){
365     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
366   }
367   else if(eff_pur ==-1){
368     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl;
369   }
370   else{    
371     (*fParameters)(cluster+6,eff_pur) = x ;
372     (*fParameters)(cluster+9,eff_pur) = y ;
373     (*fParameters)(cluster+12,eff_pur) = a ;
374     (*fParameters)(cluster+15,eff_pur) = b ;
375     (*fParameters)(cluster+18,eff_pur) = angle ;
376   }
377
378 }
379 //__________________________________________________________________________ 
380 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseXCenter(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t x) 
381 {
382   // Set the ellipse parameter x_center depending on the custer energy and 
383   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
384   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
385   // EFFICIENCY by PURITY)
386
387   Int_t cluster = -1 ;
388   Int_t eff_pur = -1 ;
389   
390   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
391   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
392   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
393   
394   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
395   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
396   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
397    
398   if(cluster ==-1){
399     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
400   }
401   else if(eff_pur ==-1){
402     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl;
403   }
404   else{
405     (*fParameters)(cluster+6,eff_pur) = x ; 
406   }
407 }
408 //_________________________________________________________________________    
409 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseYCenter(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t y) 
410 {
411
412   // Set the ellipse parameter y_center depending on the cluster energy and 
413   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
414   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
415   // EFFICIENCY by PURITY)
416   
417   Int_t cluster = -1 ;
418   Int_t eff_pur = -1 ;
419   
420   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
421   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
422   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
423   
424   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
425   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
426   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
427
428   if(cluster ==-1){
429     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
430   }
431   else if(eff_pur ==-1){
432     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl ; 
433   }
434   else{
435     (*fParameters)(cluster+9,eff_pur) = y ;
436   }
437 }
438 //_________________________________________________________________________
439 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseAParameter(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t a) 
440 {
441   // Set the ellipse parameter a depending on the cluster energy and 
442   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
443   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
444   // EFFICIENCY by PURITY)
445
446   Int_t cluster = -1 ;
447   Int_t eff_pur = -1 ;
448
449   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
450   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
451   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
452   
453   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
454   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
455   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
456   
457   if(cluster ==-1){
458     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
459   }
460   else if(eff_pur ==-1){
461     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl; 
462   }
463   else{ 
464     (*fParameters)(cluster+12,eff_pur) = a ;    
465   }
466 }
467 //________________________________________________________________________
468 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseBParameter(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t b) 
469 {
470   // Set the ellipse parameter b depending on the cluster energy and 
471   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
472   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
473   // EFFICIENCY by PURITY)
474
475   Int_t cluster = -1 ;
476   Int_t eff_pur = -1 ;
477   
478   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
479   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
480   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
481   
482   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
483   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
484   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
485   
486   if(cluster ==-1){
487     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
488   }
489   else if(eff_pur ==-1){
490    cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl; 
491   }
492   else{
493     (*fParameters)(cluster+15,eff_pur) = b ;
494   }
495 }
496 //________________________________________________________________________
497 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseAngle(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t angle) 
498 {
499
500   // Set the ellipse parameter angle depending on the cluster energy and 
501   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
502   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
503   // EFFICIENCY by PURITY)
504
505   Int_t cluster = -1 ;
506   Int_t eff_pur = -1 ;
507
508   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
509   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
510   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
511   
512   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
513   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
514   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
515
516   if(cluster ==-1){
517     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
518   }
519   else if(eff_pur ==-1){
520     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl; 
521   }
522   else{
523     (*fParameters)(cluster+18,eff_pur) = angle ;
524   }
525
526 //_____________________________________________________________________________
527 void  AliPHOSPIDv1::SetCpvtoEmcDistanceCut(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t cut) 
528 {
529
530   // Set the parameter Cpvto EmcDistanceCut depending on the cluster energy and 
531   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
532   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
533   // EFFICIENCY by PURITY)
534
535   Int_t cluster = -1 ;
536   Int_t eff_pur = -1 ;
537
538   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
539   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
540   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
541   
542   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
543   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
544   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
545
546   if(cluster ==-1){
547     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
548   }
549   else if(eff_pur ==-1){
550     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl; 
551   }
552   else{
553     (*fParameters)(cluster,eff_pur) = cut ;
554   }
555 }  
556
557 //_____________________________________________________________________________
558 void  AliPHOSPIDv1::SetParameters() 
559 {
560   // PCA : To do the Principal Components Analysis it is necessary 
561   // the Principal file, which is opened here
562   fX         = new double[7]; // Data for the PCA 
563   fP         = new double[7]; // Eigenvalues of the PCA  
564   
565   SetPrincipalFileOptions(fOptFileName);
566   TFile f( fFileName.Data(), "read" ) ;
567   fPrincipal = dynamic_cast<TPrincipal*> (f.Get("principal")) ; 
568   f.Close() ; 
569
570   // Initialization of the Parameters matrix. In the File Parameters.dat
571   // are all the parameters. These are introduced in a matrix of 21x3 elements.
572   // All the parameters defined in this file are, in order of row (there are
573   // 3 rows per parameter): CpvtoEmcDistanceCut, TimeGate (and the ellipse 
574   // parameters), X_center, Y_center, a, b, angle. Each row of a given parameter
575   // depends on the cluster energy range (0.3-1,1-2, >2 )
576   // Each column designes the parameters for a point in the Efficiency-Purity
577   // of the photon identification P1(0.959,0.625), P2(0.919,0.835), P3(0.833,0.901).
578  
579   fParameters = new TMatrixD(21,3) ; 
580
581   ifstream paramFile(fFileNamePar, ios::in) ; 
582   
583   Int_t i,j ;
584   
585   for(i = 0; i< 21; i++){
586     for(j = 0; j< 3; j++){
587       paramFile >> (*fParameters)(i,j) ;
588     }
589   }
590   paramFile.close();  
591 }
592
593 //_____________________________________________________________________________
594 void  AliPHOSPIDv1::SetTimeGate(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t gate) 
595 {
596
597   // Set the parameter TimeGate depending on the cluster energy and 
598   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY" 
599   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing 
600   // EFFICIENCY by PURITY)
601
602   Int_t cluster = -1 ;
603   Int_t eff_pur = -1 ;
604
605   if((Cluster_En > 0.3)&&(Cluster_En <= 1.0)) cluster = 0 ;
606   if((Cluster_En > 1.0)&&(Cluster_En <= 2.0)) cluster = 1 ;
607   if( Cluster_En > 2.0) cluster = 2 ;
608   
609   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") ) eff_pur = 0 ;
610   if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") ) eff_pur = 1 ;
611   if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") ) eff_pur = 2 ;
612
613   if(cluster ==-1){
614     cout<<"Invalid Cluster Energy option"<<endl;
615   }
616   else if(eff_pur ==-1){
617     cout<<"Invalid Efficiency-Purity option"<<endl; 
618   }
619   else{
620     (*fParameters)(cluster+3,eff_pur) = gate ;
621   }
622
623 //____________________________________________________________________________
624
625 void  AliPHOSPIDv1::Exec(Option_t * option) 
626 {
627   //Steering method
628   
629   if( strcmp(GetName(), "")== 0 ) 
630     Init() ;
631   
632   if(strstr(option,"tim"))
633     gBenchmark->Start("PHOSPID");
634   
635   if(strstr(option,"print")) {
636     Print("") ; 
637     return ; 
638   }
639
640   //cout << gDirectory->GetName() << endl ; 
641
642   gAlice->GetEvent(0) ;
643
644   //check, if the branch with name of this" already exits?
645   TObjArray * lob = (TObjArray*)gAlice->TreeR()->GetListOfBranches() ;
646   TIter next(lob) ; 
647   TBranch * branch = 0 ;  
648   Bool_t phospidfound = kFALSE, pidfound = kFALSE ; 
649   
650   TString taskName(GetName()) ; 
651   taskName.Remove(taskName.Index(Version())-1) ;
652
653   while ( (branch = (TBranch*)next()) && (!phospidfound || !pidfound) ) {
654     if ( (strcmp(branch->GetName(), "PHOSPID")==0) && (strcmp(branch->GetTitle(), taskName.Data())==0) ) 
655       phospidfound = kTRUE ;
656     
657     else if ( (strcmp(branch->GetName(), "AliPHOSPID")==0) && (strcmp(branch->GetTitle(), taskName.Data())==0) ) 
658       pidfound = kTRUE ; 
659   }
660
661   if ( phospidfound || pidfound ) {
662     cerr << "WARNING: AliPHOSPIDv1::Exec -> RecParticles and/or PIDtMaker branch with name " 
663          << taskName.Data() << " already exits" << endl ;
664     return ; 
665   }       
666   
667   Int_t nevents = (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries() ;
668   Int_t ievent ;
669   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;  
670   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++){
671     gime->Event(ievent,"R") ;
672  
673     MakeRecParticles() ;
674     
675     WriteRecParticles(ievent);
676     
677     if(strstr(option,"deb"))
678       PrintRecParticles(option) ;
679
680     //increment the total number of rec particles per run 
681     fRecParticlesInRun += gime->RecParticles(BranchName())->GetEntriesFast() ; 
682
683   }
684   
685   if(strstr(option,"tim")){
686     gBenchmark->Stop("PHOSPID");
687     cout << "AliPHOSPID:" << endl ;
688     cout << "  took " << gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID") << " seconds for PID " 
689          <<  gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID")/nevents << " seconds per event " << endl ;
690     cout << endl ;
691   }
692   
693 }
694
695 //____________________________________________________________________________
696 void  AliPHOSPIDv1::MakeRecParticles(){
697
698   // Makes a RecParticle out of a TrackSegment
699   
700   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ; 
701   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(fFrom) ; 
702   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(fFrom) ; 
703   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments(fFrom) ; 
704   if ( !emcRecPoints || !cpvRecPoints || !trackSegments ) {
705     cerr << "ERROR:  AliPHOSPIDv1::MakeRecParticles -> RecPoints or TrackSegments with name " 
706          << fFrom << " not found ! " << endl ; 
707     abort() ; 
708   }
709   TClonesArray * recParticles  = gime->RecParticles(BranchName()) ; 
710   recParticles->Clear();
711  
712
713   TIter next(trackSegments) ; 
714   AliPHOSTrackSegment * ts ; 
715   Int_t index = 0 ; 
716   AliPHOSRecParticle * rp ; 
717   
718   while ( (ts = (AliPHOSTrackSegment *)next()) ) {
719     
720     new( (*recParticles)[index] ) AliPHOSRecParticle() ;
721     rp = (AliPHOSRecParticle *)recParticles->At(index) ; 
722     rp->SetTraskSegment(index) ;
723     rp->SetIndexInList(index) ;
724         
725     AliPHOSEmcRecPoint * emc = 0 ;
726     if(ts->GetEmcIndex()>=0)
727       emc = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()) ;
728     
729     AliPHOSRecPoint    * cpv = 0 ;
730     if(ts->GetCpvIndex()>=0)
731       cpv = (AliPHOSRecPoint *)   cpvRecPoints->At(ts->GetCpvIndex()) ;
732     
733     //set momentum and energy first
734     Float_t    e = emc->GetEnergy() ;
735     TVector3 dir = GetMomentumDirection(emc,cpv) ; 
736     dir.SetMag(e) ;
737
738     rp->SetMomentum(dir.X(),dir.Y(),dir.Z(),e) ;
739     rp->SetCalcMass(0);
740     
741     // Now set type (reconstructed) of the particle
742
743     // Choose the cluster energy range
744     Int_t cluster = 0 ; // Ellipse and rcpv cut in function of the cluster energy
745     if((e > 0.3)&&(e <= 1.0)) cluster = 0 ;
746     if((e > 1.0)&&(e <= 2.0)) cluster = 1 ;
747     if( e > 2.0) cluster = 2 ;
748
749     // Loop of Efficiency-Purity (the 3 points of purity or efficiency are taken 
750     // into account to set the particle identification)
751     for(Int_t eff_pur = 0; eff_pur < 3 ; eff_pur++){
752
753     // Looking at the CPV detector. If RCPV greater than CpvEmcDistance, 1st, 
754     // 2nd or 3rd bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1 .  
755       if(GetDistance(emc, cpv,  "R") > (*fParameters)(cluster,eff_pur) )  
756         rp->SetPIDBit(eff_pur) ;
757     
758     // Looking the TOF. If TOF smaller than gate,  4th, 5th or 6th 
759     // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1             
760       if(emc->GetTime()< (*fParameters)(cluster+3,eff_pur))  
761         rp->SetPIDBit(eff_pur+3) ;                  
762      
763     // Looking PCA. Define and calculate the data (X), introduce in the function 
764     // X2P that gives the components (P).  
765     Float_t    fSpher = 0. ;
766     Float_t    fEmaxdtotal = 0. ; 
767     Float_t lambda[2] ;
768     
769     emc->GetElipsAxis(lambda) ;
770     if((lambda[0]+lambda[1])!=0) fSpher=fabs(lambda[0]-lambda[1])/(lambda[0]+lambda[1]); 
771     
772     fEmaxdtotal=emc->GetMaximalEnergy()/emc->GetEnergy(); 
773     
774     fX[0] = lambda[0] ;  
775     fX[1] = lambda[1] ; 
776     fX[2] = emc->GetDispersion() ; 
777     fX[3] = fSpher ; 
778     fX[4] = emc->GetMultiplicity() ;  
779     fX[5] = fEmaxdtotal ;  
780     fX[6] = emc->GetCoreEnergy() ;  
781     
782     fPrincipal->X2P(fX,fP);
783     
784     //If we are inside the ellipse, 7th, 8th or 9th 
785     // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1 
786     if(GetPrincipalSign(fP,cluster,eff_pur) == 1) 
787       rp->SetPIDBit(eff_pur+6) ;
788  
789   }
790   
791     rp->Name(); //If photon sets the particle pdg name to gamma
792     rp->SetProductionVertex(0,0,0,0);
793     rp->SetFirstMother(-1);
794     rp->SetLastMother(-1);
795     rp->SetFirstDaughter(-1);
796     rp->SetLastDaughter(-1);
797     rp->SetPolarisation(0,0,0);
798     index++ ; 
799   }
800   
801 }
802
803 //____________________________________________________________________________
804 void  AliPHOSPIDv1:: Print()
805 {
806   // Print the parameters used for the particle type identification
807     cout <<  "=============== AliPHOSPID1 ================" << endl ;
808     cout <<  "Making PID "<< endl ;
809     cout <<  "    Headers file:               " << fHeaderFileName.Data() << endl ;
810     cout <<  "    RecPoints branch title:     " << fRecPointsTitle.Data() << endl ;
811     cout <<  "    TrackSegments Branch title: " << fTrackSegmentsTitle.Data() << endl ;
812     cout <<  "    RecParticles Branch title   " << fRecParticlesTitle.Data() << endl;
813     cout <<  "    Matrix of Parameters: "<<endl;
814     cout <<  "           3  Columns [High Eff-Low Pur,Medium Eff-Pur, Low Eff-High Pur]"<<endl;
815     cout <<  "           21 Rows, each 3 [ RCPV, TOF, X_Center, Y_Center, A, B, Angle ]"<<endl;
816     SetParameters() ;
817     fParameters->Print() ; 
818     cout <<  "============================================" << endl ;
819 }
820
821 //____________________________________________________________________________
822 void  AliPHOSPIDv1::WriteRecParticles(Int_t event)
823 {
824  
825   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ; 
826
827   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles(BranchName()) ; 
828   recParticles->Expand(recParticles->GetEntriesFast() ) ;
829
830   //Make branch in TreeR for RecParticles 
831   char * filename = 0;
832   if(gSystem->Getenv("CONFIG_SPLIT_FILE")!=0){   //generating file name
833     filename = new char[strlen(gAlice->GetBaseFile())+20] ;
834     sprintf(filename,"%s/PHOS.Reco.root",gAlice->GetBaseFile()) ; 
835   }
836   
837   TDirectory *cwd = gDirectory;
838   
839   //First rp
840   Int_t bufferSize = 32000 ;    
841   TBranch * rpBranch = gAlice->TreeR()->Branch("PHOSRP",&recParticles,bufferSize);
842   rpBranch->SetTitle(fRecParticlesTitle);
843   if (filename) {
844     rpBranch->SetFile(filename);
845     TIter next( rpBranch->GetListOfBranches());
846     TBranch * sb ;
847     while ((sb=(TBranch*)next())) {
848       sb->SetFile(filename);
849     }   
850     cwd->cd();
851   }
852   
853   //second, pid
854   Int_t splitlevel = 0 ; 
855   AliPHOSPIDv1 * pid = this ;
856   TBranch * pidBranch = gAlice->TreeR()->Branch("AliPHOSPID","AliPHOSPIDv1",&pid,bufferSize,splitlevel);
857   pidBranch->SetTitle(fRecParticlesTitle.Data());
858   if (filename) {
859     pidBranch->SetFile(filename);
860     TIter next( pidBranch->GetListOfBranches());
861     TBranch * sb ;
862     while ((sb=(TBranch*)next())) {
863       sb->SetFile(filename);
864     }   
865     cwd->cd();
866   }    
867   
868   rpBranch->Fill() ;
869   pidBranch->Fill() ; 
870   
871   gAlice->TreeR()->Write(0,kOverwrite) ;  
872
873   delete [] filename ; 
874 }
875
876 //____________________________________________________________________________
877 TVector3 AliPHOSPIDv1::GetMomentumDirection(AliPHOSEmcRecPoint * emc, AliPHOSRecPoint * cpv)const 
878
879   // Calculates the momentum direction:
880   //   1. if only a EMC RecPoint, direction is given by IP and this RecPoint
881   //   2. if a EMC RecPoint and CPV RecPoint, direction is given by the line through the 2 recpoints 
882   //  However because of the poor position resolution of PPSD the direction is always taken as if we were 
883   //  in case 1.
884
885   TVector3 dir(0,0,0) ; 
886   
887   TVector3 emcglobalpos ;
888   TMatrix  dummy ;
889   
890   emc->GetGlobalPosition(emcglobalpos, dummy) ;
891   
892
893   dir = emcglobalpos ;  
894   dir.SetZ( -dir.Z() ) ;   // why ?  
895   dir.SetMag(1.) ;
896
897   //account correction to the position of IP
898   Float_t xo,yo,zo ; //Coordinates of the origin
899   gAlice->Generator()->GetOrigin(xo,yo,zo) ;
900   TVector3 origin(xo,yo,zo);
901   dir = dir - origin ;
902
903   return dir ;  
904 }
905 //____________________________________________________________________________
906 void AliPHOSPIDv1::PrintRecParticles(Option_t * option)
907 {
908   // Print table of reconstructed particles
909
910   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ; 
911
912   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles(BranchName()) ; 
913   
914   cout << "AliPHOSPIDv1: event "<<gAlice->GetEvNumber()  << endl ;
915   cout << "       found " << recParticles->GetEntriesFast() << " RecParticles " << endl ;
916   
917   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
918     
919     cout << "  PARTICLE       "   
920          << "  Index    "  << endl ;
921     
922     Int_t index ;
923     for (index = 0 ; index < recParticles->GetEntries() ; index++) {
924        AliPHOSRecParticle * rp = (AliPHOSRecParticle * ) recParticles->At(index) ;       
925
926        cout << setw(10) << rp->Name() << "  "
927             << setw(5) <<  rp->GetIndexInList() << " " <<endl;
928        cout << "Type "<<  rp->GetType() << endl;
929     }
930     cout << "-------------------------------------------" << endl ;
931   }
932   
933 }
934
935
936