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 "AliESDEvent.h"
  31 #include "AliESDCaloCluster.h"
  32 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  33 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  34 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  35 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  36 #include "AliPHOSTracker.h"
  37 #include "AliRawReader.h"
  38 #include "AliPHOSTrigger.h"
  39 #include "AliPHOSGeometry.h"
  40 #include "AliPHOSRecoParam.h"
  41 #include "AliPHOSRecoParamEmc.h"
  42 #include "AliPHOSRecoParamCpv.h"
  43 #include "AliPHOSDigit.h"
  44 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  45 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  46 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  47 #include "AliPHOSRawDecoder.h"
  48 #include "AliPHOSRawDecoderv1.h"
  49 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  50 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  51
  52 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  53
  54 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  55 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamEmc =0;  // EMC rec. parameters
  56 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamCpv =0;  // CPV rec. parameters
  57
  58 //____________________________________________________________________________
  59 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  60   fGeom(NULL)
  61 {
  62   // ctor
  63
  64   if (!fgkRecoParamEmc) {
  65     AliWarning("The Reconstruction parameters for EMC nonitialized - Used default one");
  66     fgkRecoParamEmc = AliPHOSRecoParamEmc::GetEmcDefaultParameters();
  67   }
  68
  69   if (!fgkRecoParamCpv) {
  70     AliWarning("The Reconstruction parameters for CPV nonitialized - Used default one");
  71     fgkRecoParamCpv = AliPHOSRecoParamCpv::GetCpvDefaultParameters();
  72   }
  73
  74   fGeom = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  75 }
  76
  77 //____________________________________________________________________________
  78   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  79 {
  80   // dtor
  81   delete fGeom;
  82 }
  83
  84 //____________________________________________________________________________
  85 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
  86 {
  87   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
  88   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
  89   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
  90   // the global tracking.
  91
  92   AliPHOSClusterizerv1 clu(fGeom);
  93   clu.SetInput(digitsTree);
  94   clu.SetOutput(clustersTree);
  95   if ( Debug() )
  96     clu.Digits2Clusters("deb all") ;
  97   else
  98     clu.Digits2Clusters("") ;
  99 }
 100
 101 //____________________________________________________________________________
 102 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 103                                    AliESDEvent* esd) const
 104 {
 105   // This method produces PHOS rec-particles,
 106   // then it creates AliESDtracks out of them and
 107   // write tracks to the ESD
 108
 109   AliPHOSTrackSegmentMaker *tsm = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
 110   AliPHOSPID               *pid = new AliPHOSPIDv1              (fGeom);
 111
 112   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 113   tsm->SetESD(esd) ;
 114   tsm->SetInput(clustersTree);
 115   if ( Debug() )
 116     tsm->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 117   else
 118     tsm->Clusters2TrackSegments("") ;
 119
 120   pid->SetInput(clustersTree, tsm->GetTrackSegments()) ;
 121   pid->SetESD(esd) ;
 122   if ( Debug() )
 123     pid->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 124   else
 125     pid->TrackSegments2RecParticles("") ;
 126
 127
 128   // This function creates AliESDtracks from AliPHOSRecParticles
 129   //         and
 130   // writes them to the ESD
 131
 132   TClonesArray *recParticles  = pid->GetRecParticles();
 133   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntries();
 134
 135   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ;
 136   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
 137
 138   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 139
 140   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 141
 142   AliPHOSTrigger tr ;
 143   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 144   tr.Trigger();
 145
 146   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 147   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 148   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 149   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 150
 151   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 152   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 153   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 154   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 155   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 156   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 157
 158   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 159   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 160
 161   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};// PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 162   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 163   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};// PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 164   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 165   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 166   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 167   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 168   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 169   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 170   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 171
 172   TArrayF triggerPosition(6);
 173   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 174   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 175   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 176   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 177   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 178   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 179
 180   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 181   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 182   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 183   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 184   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 185
 186   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 187   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 188   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 189
 190   //######################################
 191
 192   // Read digits array
 193   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 194   if (!branch) {
 195     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 196     return;
 197   }
 198   TClonesArray *fDigitsArr    = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
 199   branch->SetAddress(&fDigitsArr);
 200   branch->GetEntry(0);
 201
 202   // Get the clusters array
 203   TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 204   if (!emcbranch) {
 205     AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 206     return;
 207   }
 208
 209   TObjArray *fEmcRecPoints = new TObjArray(100) ;
 210   emcbranch->SetAddress(&fEmcRecPoints);
 211   emcbranch->GetEntry(0);
 212
 213   //Fill CaloClusters
 214   const Float_t kBigShort = std::numeric_limits<short int>::max() - 1;
 215   const Float_t nsec100   = 1e9*100.; // units of 0.01 ns
 216   const Float_t gev500    = 500.;     // units of GeV/500
 217
 218   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 219     AliPHOSRecParticle * rp = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 220     if (Debug())
 221       rp->Print();
 222     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 223     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(tsm->GetTrackSegments()->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 224
 225     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEmcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 226     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 227
 228     Float_t xyz[3];
 229     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 230       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 231
 232     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 233
 234     //Create digits lists
 235     Int_t  digitMult  = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 236     Int_t *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 237     Float_t *rpElist   = emcRP->GetEnergiesList() ;
 238     Short_t *amplList  = new Short_t[digitMult];
 239     Short_t *timeList  = new Short_t[digitMult];
 240     Short_t *digiList  = new Short_t[digitMult];
 241
 242
 243     // Convert Float_t* and Int_t* to Short_t* to save memory
 244     for (Int_t iDigit=0; iDigit<digitMult; iDigit++) {
 245
 246       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(fDigitsArr->At(digitsList[iDigit]));
 247       amplList[iDigit] =
 248         (Short_t)(TMath::Min(rpElist[iDigit]*gev500,kBigShort)); // Energy in units of GeV/500
 249 // We should add here not full energy of digit, but unfolded one, stored in RecPoint
 250 //       amplList[iDigit] =
 251 //      (Short_t)(TMath::Min(digit->GetEnergy()*gev500,kBigShort)); // Energy in units of GeV/500
 252      timeList[iDigit] =
 253         (Short_t)(TMath::Max(-kBigShort,TMath::Min(digit->GetTime()*nsec100,kBigShort))); // time in units of 0.01 ns
 254       digiList[iDigit] = (Short_t)(digit->GetId());
 255     }
 256
 257
 258
 259     //Primaries
 260     Int_t  primMult  = 0;
 261     Int_t *primInts =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 262     Short_t *primList = new Short_t[primMult];
 263     for (Int_t ipr=0; ipr<primMult; ipr++)
 264       primList[ipr] = (Short_t)(primInts[ipr]);
 265
 266     // fills the ESDCaloCluster
 267
 268     ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kPHOSCluster);
 269     ec->SetPosition(xyz);                 //rec.point position in MARS
 270     ec->SetE(rp->Energy());         //total particle energy
 271     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
 272     ec->SetPid(rp->GetPID()) ;                  //array of particle identification
 273     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 274     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 275     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 276     ec->SetEmcCpvDistance(ts->GetCpvDistance("r"));                  //Only radius, what about separate x,z????
 277     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
 278     ec->SetM11(-1) ;                            //not yet implemented
 279
 280     //Digits Lists
 281     TArrayS arrayAmpList(digitMult,amplList);
 282     TArrayS arrayTimeList(digitMult,timeList);
 283     TArrayS arrayIndexList(digitMult,digiList);
 284     ec->AddDigitAmplitude(arrayAmpList);
 285     ec->AddDigitTime(arrayTimeList);
 286     ec->AddDigitIndex(arrayIndexList);
 287
 288     //Distance to the nearest bad crystal
 289     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 290
 291     //Array of MC indeces
 292     TArrayS arrayPrim(primMult,primList);
 293     ec->AddLabels(arrayPrim);
 294
 295     //Array of tracks uncomment when available in future
 296     //TArrayS arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 297     //arrayTrackMatched[0]= (Short_t)(matchedTrack[iClust]);
 298     //ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 299
 300     // add the track to the esd object
 301     esd->AddCaloCluster(ec);
 302     delete ec;
 303     delete [] primList;
 304     delete [] amplList;
 305     delete [] timeList;
 306     delete [] digiList;
 307   }
 308   fDigitsArr   ->Delete();
 309   delete fDigitsArr;
 310   fEmcRecPoints->Delete();
 311   delete fEmcRecPoints;
 312   delete tsm;
 313   delete pid;
 314 }
 315
 316 //____________________________________________________________________________
 317 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
 318 {
 319   // creates the PHOS tracker
 320   return new AliPHOSTracker();
 321 }
 322
 323 //____________________________________________________________________________
 324 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 325 {
 326   // Converts raw data to
 327   // PHOS digits
 328   // Works on a single-event basis
 329
 330   rawReader->Reset() ;
 331
 332   AliPHOSRawDecoder * dc ;
 333
 334   if(strcmp(fgkRecoParamEmc->DecoderVersion(),"v1")==0)
 335     dc=new AliPHOSRawDecoderv1(rawReader);
 336   else
 337     dc=new AliPHOSRawDecoder(rawReader);
 338
 339   TString option = GetOption();
 340   if (option.Contains("OldRCUFormat"))
 341     dc->SetOldRCUFormat(kTRUE);
 342   else
 343     dc->SetOldRCUFormat(kFALSE);
 344
 345   dc->SubtractPedestals(fgkRecoParamEmc->SubtractPedestals());
 346
 347   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 348   digits->SetName("DIGITS");
 349   Int_t bufsize = 32000;
 350   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 351
 352   AliPHOSRawDigiProducer pr;
 353   pr.MakeDigits(digits,dc);
 354
 355   delete dc ;
 356
 357   //ADC counts -> GeV
 358   if(strcmp(fgkRecoParamEmc->DecoderVersion(),"v1")==0){ //"Energy" calculated as fit
 359     for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
 360       AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
 361       digit->SetEnergy(digit->GetEnergy()*0.005); //We assume here 5 MeV/ADC channel
 362       digit->SetTime(digit->GetTime()*1.e-7) ;    //Here we assume sample step==100 ns TO BE FIXED!!!!!!!!!!!!!
 363     }
 364   }
 365   else{ //Digits energy calculated as maximal energy
 366     for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
 367       AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
 368       digit->SetEnergy(digit->GetEnergy()/AliPHOSPulseGenerator::GeV2ADC());
 369     }
 370   }
 371
 372   // Clean up digits below the noise threshold
 373   // Assuming the digit noise to be 4 MeV, we suppress digits within
 374   // 3-sigma of the noise.
 375   // This parameter should be passed via AliPHOSRecoParamEmc later
 376
 377   const Double_t emcDigitThreshold = 0.012;
 378   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
 379     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
 380     if(digit->GetEnergy() < emcDigitThreshold)
 381       digits->RemoveAt(i) ;
 382   }
 383   digits->Compress() ;
 384
 385   //!!!!for debug!!!
 386   Int_t modMax=-111;
 387   Int_t colMax=-111;
 388   Int_t rowMax=-111;
 389   Float_t eMax=-333;
 390   //!!!for debug!!!
 391
 392   Int_t relId[4];
 393   for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 394     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 395     if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 396       fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 397       eMax=digit->GetEnergy();
 398       modMax=relId[0];
 399       rowMax=relId[2];
 400       colMax=relId[3];
 401     }
 402   }
 403
 404   AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 405                   modMax,colMax,rowMax,eMax));
 406
 407   digitsTree->Fill();
 408   digits->Delete();
 409   delete digits;
 410 }