Loaders removed from the reconstruction code (C.Cheshkov)
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 }