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