PHOS/AliPHOSReconstructor.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 //--
  20 //-- Yves Schutz (SUBATECH)
  21 // Reconstruction class. Redesigned from the old AliReconstructionner class and
  22 // derived from STEER/AliReconstructor.
  23 //
  24 // --- ROOT system ---
  25
  26 // --- Standard library ---
  27
  28 // --- AliRoot header files ---
  29 #include "AliLog.h"
  30 #include "AliAltroMapping.h"
  31 #include "AliESDEvent.h"
  32 #include "AliESDCaloCluster.h"
  33 #include "AliESDCaloCells.h"
  34 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  35 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  36 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  37 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  38 #include "AliPHOSTracker.h"
  39 #include "AliRawReader.h"
  40 #include "AliPHOSTrigger.h"
  41 #include "AliPHOSGeometry.h"
  42 #include "AliPHOSRecoParam.h"
  43 #include "AliPHOSRecoParamEmc.h"
  44 #include "AliPHOSRecoParamCpv.h"
  45 #include "AliPHOSDigit.h"
  46 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  47 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  48 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  49 #include "AliPHOSRawDecoder.h"
  50 #include "AliPHOSRawDecoderv1.h"
  51 #include "AliPHOSRawDecoderv2.h"
  52 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  53 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  54
  55 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  56
  57 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  58 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamEmc =0;  // EMC rec. parameters
  59 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamCpv =0;  // CPV rec. parameters
  60 TClonesArray*     AliPHOSReconstructor::fgDigitsArray = 0;   // Array of PHOS digits
  61 TObjArray*        AliPHOSReconstructor::fgEMCRecPoints = 0;   // Array of EMC rec.points
  62
  63 //____________________________________________________________________________
  64 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  65   fGeom(NULL),fClusterizer(NULL),fTSM(NULL),fPID(NULL)
  66 {
  67   // ctor
  68
  69   if (!fgkRecoParamEmc) {
  70     AliWarning("The Reconstruction parameters for EMC nonitialized - Used default one");
  71     fgkRecoParamEmc = AliPHOSRecoParamEmc::GetEmcDefaultParameters();
  72   }
  73
  74   if (!fgkRecoParamCpv) {
  75     AliWarning("The Reconstruction parameters for CPV nonitialized - Used default one");
  76     fgkRecoParamCpv = AliPHOSRecoParamCpv::GetCpvDefaultParameters();
  77   }
  78
  79   fGeom        = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  80   fClusterizer = new AliPHOSClusterizerv1      (fGeom);
  81   fTSM         = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
  82   fPID         = new AliPHOSPIDv1              (fGeom);
  83   fgDigitsArray = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
  84   fgEMCRecPoints= new TObjArray(100) ;
  85 }
  86
  87 //____________________________________________________________________________
  88   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  89 {
  90   // dtor
  91   delete fGeom;
  92   delete fClusterizer;
  93   delete fTSM;
  94   delete fPID;
  95   delete fgDigitsArray;
  96   delete fgEMCRecPoints;
  97 }
  98
  99 //____________________________________________________________________________
 100 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
 101 {
 102   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
 103   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
 104   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
 105   // the global tracking.
 106
 107   fClusterizer->SetInput(digitsTree);
 108   fClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 109   if ( Debug() )
 110     fClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 111   else
 112     fClusterizer->Digits2Clusters("") ;
 113 }
 114
 115 //____________________________________________________________________________
 116 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 117                                    AliESDEvent* esd) const
 118 {
 119   // This method produces PHOS rec-particles,
 120   // then it creates AliESDtracks out of them and
 121   // write tracks to the ESD
 122
 123
 124   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 125   fTSM->SetESD(esd) ;
 126   fTSM->SetInput(clustersTree);
 127   if ( Debug() )
 128     fTSM->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 129   else
 130     fTSM->Clusters2TrackSegments("") ;
 131
 132   fPID->SetInput(clustersTree, fTSM->GetTrackSegments()) ;
 133   fPID->SetESD(esd) ;
 134   if ( Debug() )
 135     fPID->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 136   else
 137     fPID->TrackSegments2RecParticles("") ;
 138
 139   TClonesArray *recParticles  = fPID->GetRecParticles();
 140   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntriesFast();
 141
 142   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ;
 143   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
 144
 145   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 146
 147   // Read digits array
 148
 149   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 150   if (!branch) {
 151     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 152     return;
 153   }
 154   branch->SetAddress(&fgDigitsArray);
 155   branch->GetEntry(0);
 156
 157   // Get the clusters array
 158
 159   TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 160   if (!emcbranch) {
 161     AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 162     return;
 163   }
 164
 165   emcbranch->SetAddress(&fgEMCRecPoints);
 166   emcbranch->GetEntry(0);
 167
 168   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 169
 170   AliPHOSTrigger tr ;
 171   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 172   tr.SetSimulation(kFALSE);
 173   tr.Trigger(fgDigitsArray);
 174
 175   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 176   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 177   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 178   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 179
 180   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 181   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 182   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 183   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 184   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 185   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 186
 187   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",
 188                    maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 189   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",
 190                    maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 191
 192   // Attention! PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 193   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};
 194   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 195   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};
 196   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 197   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 198   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 199   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 200   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 201   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 202   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 203
 204   TArrayF triggerPosition(6);
 205   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 206   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 207   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 208   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 209   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 210   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 211
 212   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 213   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 214   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 215   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 216   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 217
 218   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 219   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 220   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 221
 222
 223   //########################################
 224   //############# Fill CaloCells ###########
 225   //########################################
 226
 227   Int_t nDigits = fgDigitsArray->GetEntries();
 228   Int_t idignew = 0 ;
 229   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 230
 231   const Int_t knEMC = fGeom->GetNModules()*fGeom->GetNPhi()*fGeom->GetNZ();
 232   AliESDCaloCells &phsCells = *(esd->GetPHOSCells());
 233   phsCells.CreateContainer(nDigits);
 234   phsCells.SetType(AliESDCaloCells::kPHOSCell);
 235
 236   // Add to CaloCells only EMC digits with non-zero energy
 237   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 238     const AliPHOSDigit * dig = (const AliPHOSDigit*)fgDigitsArray->At(idig);
 239     if(dig->GetId() <= knEMC && dig->GetEnergy() > 0 ){
 240       //printf("i %d; id %d; amp %f; time %e\n",
 241       //idignew,dig->GetId(),dig->GetEnergy(), dig->GetTime());
 242       phsCells.SetCell(idignew,dig->GetId(), dig->GetEnergy(), dig->GetTime());
 243       idignew++;
 244     }
 245   }
 246   phsCells.SetNumberOfCells(idignew);
 247   phsCells.Sort();
 248
 249   //########################################
 250   //############## Fill CaloClusters #######
 251   //########################################
 252
 253   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 254     AliPHOSRecParticle  *rp    = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 255     if (Debug())
 256       rp->Print();
 257     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 258     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTSM->GetTrackSegments()
 259                                                                     ->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 260
 261     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fgEMCRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 262     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 263
 264     Float_t xyz[3];
 265     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 266       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 267
 268     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 269
 270     // Create cell lists
 271
 272     Int_t     cellMult   = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 273     Int_t    *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 274     Float_t  *rpElist    = emcRP->GetEnergiesList() ;
 275     UShort_t *absIdList  = new UShort_t[cellMult];
 276     Double_t *fracList   = new Double_t[cellMult];
 277
 278     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 279       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(fgDigitsArray->At(digitsList[iCell]));
 280       absIdList[iCell] = (UShort_t)(digit->GetId());
 281       if (digit->GetEnergy() > 0)
 282         fracList[iCell] = rpElist[iCell]/digit->GetEnergy();
 283       else
 284         fracList[iCell] = 0;
 285     }
 286
 287     //Primaries
 288     Int_t  primMult  = 0;
 289     Int_t *primList =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 290
 291     Float_t energy;
 292     if (fgkRecoParamEmc->Ecore2ESD())
 293       energy = emcRP->GetCoreEnergy();
 294     else
 295       energy = rp->Energy();
 296
 297     // fills the ESDCaloCluster
 298     ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kPHOSCluster);
 299     ec->SetPosition(xyz);                       //rec.point position in MARS
 300     ec->SetE(energy);                           //total or core particle energy
 301     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
 302     ec->SetPid(rp->GetPID()) ;                  //array of particle identification
 303     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 304     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 305     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 306     ec->SetEmcCpvDistance(ts->GetCpvDistance("r")); //Only radius, what about separate x,z????
 307     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
 308     ec->SetTOF(emcRP->GetTime()); //Time of flight
 309
 310     //Cells contributing to clusters
 311     ec->SetNCells(cellMult);
 312     ec->SetCellsAbsId(absIdList);
 313     ec->SetCellsAmplitudeFraction(fracList);
 314
 315     //Distance to the nearest bad crystal
 316     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 317
 318     //Array of MC indeces
 319     TArrayI arrayPrim(primMult,primList);
 320     ec->AddLabels(arrayPrim);
 321
 322     //Array of tracks uncomment when available in future
 323     //TArrayS arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 324     //arrayTrackMatched[0]= (Short_t)(matchedTrack[iClust]);
 325     //ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 326
 327     // add the track to the esd object
 328
 329     esd->AddCaloCluster(ec);
 330     delete ec;
 331     delete [] fracList;
 332     delete [] absIdList;
 333   }
 334   fgDigitsArray ->Delete();
 335   fgEMCRecPoints->Delete();
 336   recParticles  ->Delete();
 337 }
 338
 339 //____________________________________________________________________________
 340 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
 341 {
 342   // creates the PHOS tracker
 343   return new AliPHOSTracker();
 344 }
 345
 346 //____________________________________________________________________________
 347 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 348 {
 349   // Converts raw data to
 350   // PHOS digits
 351   // Works on a single-event basis
 352
 353   rawReader->Reset() ;
 354
 355   AliPHOSRawDecoder * dc ;
 356
 357   const TObjArray* maps = AliPHOSRecoParamEmc::GetMappings();
 358   if(!maps) AliFatal("Cannot retrieve ALTRO mappings!!");
 359
 360   AliAltroMapping *mapping[4];
 361   for(Int_t i = 0; i < 4; i++) {
 362     mapping[i] = (AliAltroMapping*)maps->At(i);
 363   }
 364
 365   if(strcmp(fgkRecoParamEmc->DecoderVersion(),"v1")==0)
 366     dc=new AliPHOSRawDecoderv1(rawReader,mapping);
 367   else
 368     if(strcmp(fgkRecoParamEmc->DecoderVersion(),"v2")==0)
 369       dc=new AliPHOSRawDecoderv2(rawReader,mapping);
 370     else
 371       dc=new AliPHOSRawDecoder(rawReader,mapping);
 372
 373   dc->SubtractPedestals(fgkRecoParamEmc->SubtractPedestals());
 374
 375   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 376   digits->SetName("DIGITS");
 377   Int_t bufsize = 32000;
 378   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 379
 380   AliPHOSRawDigiProducer pr(fgkRecoParamEmc,fgkRecoParamCpv);
 381   pr.MakeDigits(digits,dc);
 382
 383   delete dc ;
 384
 385   //!!!!for debug!!!
 386 /*
 387   Int_t modMax=-111;
 388   Int_t colMax=-111;
 389   Int_t rowMax=-111;
 390   Float_t eMax=-333;
 391   //!!!for debug!!!
 392
 393   Int_t relId[4];
 394   for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 395     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 396     if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 397       fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 398       eMax=digit->GetEnergy();
 399       modMax=relId[0];
 400       rowMax=relId[2];
 401       colMax=relId[3];
 402     }
 403   }
 404
 405   AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 406                   modMax,colMax,rowMax,eMax));
 407 */
 408   digitsTree->Fill();
 409   digits->Delete();
 410   delete digits;
 411 }