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 #include "TGeoManager.h"
  26 #include "TGeoMatrix.h"
  27
  28 // --- Standard library ---
  29
  30 // --- AliRoot header files ---
  31 #include "AliLog.h"
  32 #include "AliAltroMapping.h"
  33 #include "AliESDEvent.h"
  34 #include "AliESDCaloCluster.h"
  35 #include "AliESDCaloCells.h"
  36 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  37 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  38 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  39 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  40 #include "AliPHOSTracker.h"
  41 #include "AliRawReader.h"
  42 #include "AliPHOSCalibData.h"
  43 #include "AliCDBEntry.h"
  44 #include "AliCDBManager.h"
  45 #include "AliPHOSTrigger.h"
  46 #include "AliPHOSGeometry.h"
  47 #include "AliPHOSDigit.h"
  48 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  49 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  50 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  51 #include "AliPHOSRawFitterv0.h"
  52 #include "AliPHOSRawFitterv1.h"
  53 #include "AliPHOSRawFitterv2.h"
  54 #include "AliPHOSRawFitterv3.h"
  55 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  56 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  57
  58 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  59
  60 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  61 TClonesArray*     AliPHOSReconstructor::fgDigitsArray = 0;   // Array of PHOS digits
  62 TObjArray*        AliPHOSReconstructor::fgEMCRecPoints = 0;   // Array of EMC rec.points
  63 AliPHOSCalibData * AliPHOSReconstructor::fgCalibData  = 0 ;
  64
  65
  66 //____________________________________________________________________________
  67 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  68   fGeom(NULL),fClusterizer(NULL),fTSM(NULL),fPID(NULL)
  69 {
  70   // ctor
  71   fGeom        = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  72   fClusterizer = new AliPHOSClusterizerv1      (fGeom);
  73   fTSM         = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
  74   fPID         = new AliPHOSPIDv1              (fGeom);
  75   fgDigitsArray = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
  76   fgEMCRecPoints= new TObjArray(100) ;
  77   if (!fgCalibData)
  78     fgCalibData = new AliPHOSCalibData(-1); //use AliCDBManager's run number
  79
  80   AliInfo(Form("PHOS bad channel map contains %d bad channel(s).\n",
  81                fgCalibData->GetNumOfEmcBadChannels()));
  82
  83 }
  84
  85 //____________________________________________________________________________
  86   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  87 {
  88   // dtor
  89   delete fGeom;
  90   delete fClusterizer;
  91   delete fTSM;
  92   delete fPID;
  93   delete fgDigitsArray;
  94   delete fgEMCRecPoints;
  95 }
  96
  97 //____________________________________________________________________________
  98 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
  99 {
 100   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
 101   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
 102   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
 103   // the global tracking.
 104
 105   fClusterizer->InitParameters();
 106   fClusterizer->SetInput(digitsTree);
 107   fClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 108   if ( Debug() )
 109     fClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 110   else
 111     fClusterizer->Digits2Clusters("") ;
 112 }
 113
 114 //____________________________________________________________________________
 115 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 116                                    AliESDEvent* esd) const
 117 {
 118   // This method produces PHOS rec-particles,
 119   // then it creates AliESDtracks out of them and
 120   // write tracks to the ESD
 121
 122
 123   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 124   fTSM->SetESD(esd) ;
 125   fTSM->SetInput(clustersTree);
 126   if ( Debug() )
 127     fTSM->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 128   else
 129     fTSM->Clusters2TrackSegments("") ;
 130
 131   fPID->SetEnergyCorrectionOn(GetRecoParam()->GetEMCEnergyCorrectionOn());
 132
 133   fPID->SetInput(clustersTree, fTSM->GetTrackSegments()) ;
 134   fPID->SetESD(esd) ;
 135   if ( Debug() )
 136     fPID->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 137   else
 138     fPID->TrackSegments2RecParticles("") ;
 139
 140   TClonesArray *recParticles  = fPID->GetRecParticles();
 141   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntriesFast();
 142
 143   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 144
 145   // Read digits array
 146
 147   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 148   if (!branch) {
 149     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 150     return;
 151   }
 152   branch->SetAddress(&fgDigitsArray);
 153   branch->GetEntry(0);
 154
 155   // Get the clusters array
 156
 157   TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 158   if (!emcbranch) {
 159     AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 160     return;
 161   }
 162
 163   emcbranch->SetAddress(&fgEMCRecPoints);
 164   emcbranch->GetEntry(0);
 165
 166   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 167
 168   AliPHOSTrigger tr ;
 169   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 170   tr.SetSimulation(kFALSE);
 171   tr.Trigger(fgDigitsArray);
 172
 173   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 174   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 175   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 176   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 177
 178   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 179   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 180   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 181   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 182   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 183   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 184
 185   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",
 186                    maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 187   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",
 188                    maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 189
 190   // Attention! PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 191   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};
 192   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 193   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};
 194   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 195   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 196   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 197   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 198   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 199   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 200   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 201
 202   TArrayF triggerPosition(6);
 203   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 204   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 205   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 206   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 207   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 208   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 209
 210   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 211   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 212   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 213   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 214   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 215
 216   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 217   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 218   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 219
 220
 221   //########################################
 222   //############# Fill CaloCells ###########
 223   //########################################
 224
 225   Int_t nDigits = fgDigitsArray->GetEntries();
 226   Int_t idignew = 0 ;
 227   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 228
 229   const Int_t knEMC = fGeom->GetNModules()*fGeom->GetNPhi()*fGeom->GetNZ();
 230   AliESDCaloCells &phsCells = *(esd->GetPHOSCells());
 231   phsCells.CreateContainer(nDigits);
 232   phsCells.SetType(AliESDCaloCells::kPHOSCell);
 233
 234   // Add to CaloCells only EMC digits with non-zero energy
 235   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 236     const AliPHOSDigit * dig = (const AliPHOSDigit*)fgDigitsArray->At(idig);
 237     if(dig->GetId() <= knEMC &&
 238        Calibrate(dig->GetEnergy(),dig->GetId()) > GetRecoParam()->GetEMCMinE() ){
 239       phsCells.SetCell(idignew,dig->GetId(), Calibrate(dig->GetEnergy(),dig->GetId()),
 240                                              CalibrateT(dig->GetTime(),dig->GetId()));
 241       idignew++;
 242     }
 243   }
 244   phsCells.SetNumberOfCells(idignew);
 245   phsCells.Sort();
 246
 247   //########################################
 248   //############## Fill CaloClusters #######
 249   //########################################
 250
 251   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 252     AliPHOSRecParticle  *rp    = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 253     if (Debug())
 254       rp->Print();
 255     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 256     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTSM->GetTrackSegments()
 257                                                                     ->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 258
 259     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fgEMCRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 260     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 261
 262     Float_t xyz[3];
 263     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 264       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 265
 266     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 267
 268     // Create cell lists
 269
 270     Int_t     cellMult   = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 271     Int_t    *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 272     Float_t  *rpElist    = emcRP->GetEnergiesList() ;
 273     UShort_t *absIdList  = new UShort_t[cellMult];
 274     Double_t *fracList   = new Double_t[cellMult];
 275
 276     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 277       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(fgDigitsArray->At(digitsList[iCell]));
 278       absIdList[iCell] = (UShort_t)(digit->GetId());
 279       if (digit->GetEnergy() > 0)
 280         fracList[iCell] = rpElist[iCell]/(Calibrate(digit->GetEnergy(),digit->GetId()));
 281       else
 282         fracList[iCell] = 0;
 283     }
 284
 285     //Primaries
 286     Int_t  primMult  = 0;
 287     Int_t *primList =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 288
 289     Float_t energy;
 290     if (GetRecoParam()->EMCEcore2ESD())
 291       energy = emcRP->GetCoreEnergy();
 292     else
 293       energy = rp->Energy();
 294
 295     // fills the ESDCaloCluster
 296     ec->SetType(AliVCluster::kPHOSNeutral);
 297     ec->SetPosition(xyz);                       //rec.point position in MARS
 298     ec->SetE(energy);                           //total or core particle energy
 299     ec->SetDispersion(emcRP->GetDispersion());  //cluster dispersion
 300     ec->SetPID(rp->GetPID()) ;            //array of particle identification
 301     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 302     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 303     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 304     ec->SetEmcCpvDistance(ts->GetCpvDistance("r")); //Only radius, what about separate x,z????
 305     ec->SetTrackDistance(ts->GetCpvDistance("x"),ts->GetCpvDistance("z"));
 306     ec->SetChi2(-1);                     //not yet implemented
 307     ec->SetTOF(emcRP->GetTime());               //Time of flight - already calibrated in EMCRecPoint
 308
 309     //Cells contributing to clusters
 310     ec->SetNCells(cellMult);
 311     ec->SetCellsAbsId(absIdList);
 312     ec->SetCellsAmplitudeFraction(fracList);
 313
 314     //Distance to the nearest bad crystal
 315     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 316
 317     //Array of MC indeces
 318     TArrayI arrayPrim(primMult,primList);
 319     ec->AddLabels(arrayPrim);
 320
 321     //Matched ESD track
 322     TArrayI arrayTrackMatched(1);
 323     arrayTrackMatched[0]= ts->GetTrackIndex();
 324     ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 325
 326     Int_t index = esd->AddCaloCluster(ec);
 327
 328     //Set pointer to this cluster in ESD track
 329     Int_t nt=esd->GetNumberOfTracks();
 330     for (Int_t itr=0; itr<nt; itr++) {
 331       AliESDtrack *esdTrack=esd->GetTrack(itr);
 332       if(!esdTrack->IsPHOS())
 333         continue ;
 334       if(esdTrack->GetPHOScluster()==-recpart){ //we store negative cluster number
 335         esdTrack->SetPHOScluster(index) ;
 336 //no garatie that only one track matched this cluster
 337 //      break ;
 338       }
 339     }
 340
 341     delete ec;
 342     delete [] fracList;
 343     delete [] absIdList;
 344   }
 345   fgDigitsArray ->Delete();
 346   fgEMCRecPoints->Delete();
 347   recParticles  ->Delete();
 348
 349   //Store PHOS misalignment matrixes
 350   FillMisalMatrixes(esd) ;
 351
 352 }
 353
 354 //____________________________________________________________________________
 355 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
 356 {
 357   // creates the PHOS tracker
 358   return new AliPHOSTracker();
 359 }
 360
 361 //____________________________________________________________________________
 362 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 363 {
 364   // Converts raw data to
 365   // PHOS digits
 366   // Works on a single-event basis
 367   rawReader->Reset() ;
 368
 369   AliPHOSRawFitterv0 * fitter ;
 370
 371   const TObjArray* maps = AliPHOSRecoParam::GetMappings();
 372   if(!maps) AliFatal("Cannot retrieve ALTRO mappings!!");
 373
 374   AliAltroMapping *mapping[20];
 375   for(Int_t i = 0; i < 20; i++) {
 376     mapping[i] = (AliAltroMapping*)maps->At(i);
 377   }
 378
 379   if      (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v1")==0)
 380     fitter=new AliPHOSRawFitterv1();
 381   else if (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v2")==0)
 382     fitter=new AliPHOSRawFitterv2();
 383   else if (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v3")==0)
 384     fitter=new AliPHOSRawFitterv3();
 385   else
 386     fitter=new AliPHOSRawFitterv0();
 387
 388   fitter->SubtractPedestals(GetRecoParam()->EMCSubtractPedestals());
 389   fitter->SetAmpOffset     (GetRecoParam()->GetGlobalAltroOffset());
 390   fitter->SetAmpThreshold  (GetRecoParam()->GetGlobalAltroThreshold());
 391
 392   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 393   digits->SetName("DIGITS");
 394   Int_t bufsize = 32000;
 395   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 396
 397   AliPHOSRawDigiProducer rdp(rawReader,mapping);
 398
 399   rdp.SetEmcMinAmp(GetRecoParam()->GetEMCRawDigitThreshold()); // in ADC
 400   rdp.SetCpvMinAmp(GetRecoParam()->GetCPVMinE());
 401   rdp.SetSampleQualityCut(GetRecoParam()->GetEMCSampleQualityCut());
 402   rdp.MakeDigits(digits,fitter);
 403
 404   delete fitter ;
 405
 406   if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() == 1) {
 407     Int_t modMax=-111;
 408     Int_t colMax=-111;
 409     Int_t rowMax=-111;
 410     Float_t eMax=-333;
 411     //!!!for debug!!!
 412
 413     Int_t relId[4];
 414     for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 415       AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 416       if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 417         fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 418         eMax=digit->GetEnergy();
 419         modMax=relId[0];
 420         rowMax=relId[2];
 421         colMax=relId[3];
 422       }
 423     }
 424
 425     AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 426                     modMax,colMax,rowMax,eMax));
 427   }
 428
 429   digitsTree->Fill();
 430   digits->Delete();
 431   delete digits;
 432 }
 433 //==================================================================================
 434 Float_t AliPHOSReconstructor::Calibrate(Float_t amp, Int_t absId)const{
 435   // Calibrate EMC digit, i.e. multiply its Amp by a factor read from CDB
 436
 437   const AliPHOSGeometry *geom = AliPHOSGeometry::GetInstance() ;
 438
 439   //Determine rel.position of the cell absolute ID
 440   Int_t relId[4];
 441   geom->AbsToRelNumbering(absId,relId);
 442   Int_t module=relId[0];
 443   Int_t row   =relId[2];
 444   Int_t column=relId[3];
 445   if(relId[1]){ //CPV
 446     Float_t calibration = fgCalibData->GetADCchannelCpv(module,column,row);
 447     return amp*calibration ;
 448   }
 449   else{ //EMC
 450     Float_t calibration = fgCalibData->GetADCchannelEmc(module,column,row);
 451     return amp*calibration ;
 452   }
 453 }
 454 //==================================================================================
 455 Float_t AliPHOSReconstructor::CalibrateT(Float_t time, Int_t absId)const{
 456   // Calibrate EMC digit, i.e. multiply its Amp by a factor read from CDB
 457
 458   const AliPHOSGeometry *geom = AliPHOSGeometry::GetInstance() ;
 459
 460   //Determine rel.position of the cell absolute ID
 461   Int_t relId[4];
 462   geom->AbsToRelNumbering(absId,relId);
 463   Int_t module=relId[0];
 464   Int_t row   =relId[2];
 465   Int_t column=relId[3];
 466   if(relId[1]){ //CPV
 467     return 0. ;
 468   }
 469   else{ //EMC
 470     time += fgCalibData->GetTimeShiftEmc(module,column,row);
 471     return time ;
 472   }
 473 }
 474 //==================================================================================
 475 void AliPHOSReconstructor::FillMisalMatrixes(AliESDEvent* esd)const{
 476   //Store PHOS matrixes in ESD Header
 477
 478   //Check, if matrixes was already stored
 479   for(Int_t mod=0 ;mod<5; mod++){
 480     if(esd->GetPHOSMatrix(mod)!=0)
 481       return ;
 482   }
 483
 484   //Create and store matrixes
 485   if(!gGeoManager){
 486     AliError("Can not store misal. matrixes: no gGeoManager! \n") ;
 487     return ;
 488   }
 489   //Note, that owner of copied marixes will be header
 490   char path[255] ;
 491   TGeoHMatrix * m ;
 492   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
 493     sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d",mod+1) ; //In Geometry modules numbered 1,2,.,5
 494     if (gGeoManager->cd(path)){
 495       m = gGeoManager->GetCurrentMatrix() ;
 496       esd->SetPHOSMatrix(new TGeoHMatrix(*m),mod) ;
 497     }
 498     else{
 499       esd->SetPHOSMatrix(NULL,mod) ;
 500     }
 501   }
 502
 503 }
 504
 505