The data members fEMCALClusterCluster and fPHOSCluster are removed from AliESDCaloClu...
[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 "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 "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   AliPHOSPID               *pid = new AliPHOSPIDv1              (fGeom);
110
111   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
112   tsm->SetESD(esd) ; 
113   tsm->SetInput(clustersTree);
114   if ( Debug() ) 
115     tsm->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
116   else 
117     tsm->Clusters2TrackSegments("") ;
118   
119   pid->SetInput(clustersTree, tsm->GetTrackSegments()) ; 
120   pid->SetESD(esd) ; 
121   if ( Debug() ) 
122     pid->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
123   else 
124     pid->TrackSegments2RecParticles("") ;
125
126         
127   // This function creates AliESDtracks from AliPHOSRecParticles
128   //         and
129   // writes them to the ESD
130
131   TClonesArray *recParticles  = pid->GetRecParticles();
132   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntries();
133   
134   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ; 
135   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
136
137   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
138
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     Short_t *amplList  = new Short_t[digitMult];
238     Short_t *timeList  = new Short_t[digitMult];
239     Short_t *digiList  = new Short_t[digitMult];
240
241     // Convert Float_t* and Int_t* to Short_t* to save memory
242     for (Int_t iDigit=0; iDigit<digitMult; iDigit++) {
243       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(fDigitsArr->At(digitsList[iDigit]));
244       amplList[iDigit] =
245         (Short_t)(TMath::Min(digit->GetEnergy()*gev500,kBigShort)); // Energy in units of GeV/500
246       timeList[iDigit] =
247         (Short_t)(TMath::Min(digit->GetTime()*nsec100,kBigShort)); // time in units of 0.01 ns
248       digiList[iDigit] = (Short_t)(digit->GetId());
249     }
250     
251     //Primaries
252     Int_t  primMult  = 0;
253     Int_t *primInts =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
254     Short_t *primList = new Short_t[primMult];
255     for (Int_t ipr=0; ipr<primMult; ipr++) 
256       primList[ipr] = (Short_t)(primInts[ipr]);  
257     
258     // fills the ESDCaloCluster
259  
260     ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kPHOSCluster);
261     ec->SetPosition(xyz);                 //rec.point position in MARS
262     ec->SetE(rp->Energy());         //total particle energy
263     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
264     ec->SetPid(rp->GetPID()) ;                  //array of particle identification
265     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
266     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
267     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
268     ec->SetEmcCpvDistance(-1);                  //not yet implemented
269     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
270     ec->SetM11(-1) ;                            //not yet implemented
271  
272     //Digits Lists
273     TArrayS arrayAmpList(digitMult,amplList);
274     TArrayS arrayTimeList(digitMult,timeList);
275     TArrayS arrayIndexList(digitMult,digiList);
276     ec->AddDigitAmplitude(arrayAmpList);
277     ec->AddDigitTime(arrayTimeList);
278     ec->AddDigitIndex(arrayIndexList);
279
280     //Distance to the nearest bad crystal
281     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal()); 
282   
283     //Array of MC indeces
284     TArrayS arrayPrim(primMult,primList);
285     ec->AddLabels(arrayPrim);
286
287     //Array of tracks uncomment when available in future
288     //TArrayS arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
289     //arrayTrackMatched[0]= (Short_t)(matchedTrack[iClust]);
290     //ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
291     
292     // add the track to the esd object
293     esd->AddCaloCluster(ec);
294     delete ec;   
295     delete [] primList;
296     delete [] amplList;
297     delete [] timeList;
298     delete [] digiList;    
299   }
300   fDigitsArr   ->Delete();
301   delete fDigitsArr;
302   fEmcRecPoints->Delete();
303   delete fEmcRecPoints;
304   delete tsm;
305   delete pid;
306 }
307
308 //____________________________________________________________________________
309 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
310 {
311   // creates the PHOS tracker
312   return new AliPHOSTracker();
313 }
314
315 //____________________________________________________________________________
316 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
317 {
318   // Converts raw data to
319   // PHOS digits
320   // Works on a single-event basis
321
322   rawReader->Reset() ; 
323
324   AliPHOSRawDecoder dc(rawReader);
325   TString option = GetOption();
326   if (option.Contains("OldRCUFormat"))
327     dc.SetOldRCUFormat(kTRUE);
328   else
329     dc.SetOldRCUFormat(kFALSE);
330   
331   dc.SubtractPedestals(fgkRecoParamEmc->SubtractPedestals());
332   
333   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
334   digits->SetName("DIGITS");
335   Int_t bufsize = 32000;
336   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
337
338   AliPHOSRawDigiProducer pr;
339   pr.MakeDigits(digits,&dc);
340
341   //ADC counts -> GeV
342   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
343     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
344     digit->SetEnergy(digit->GetEnergy()/AliPHOSPulseGenerator::GeV2ADC());
345   }
346   
347   // Clean up digits below the noise threshold
348   // Assuming the digit noise to be 4 MeV, we suppress digits within
349   // 3-sigma of the noise.
350   // This parameter should be passed via AliPHOSRecoParamEmc later
351
352   const Double_t emcDigitThreshold = 0.012;
353   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
354     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
355     if(digit->GetEnergy() < emcDigitThreshold)
356       digits->RemoveAt(i) ;
357   }
358   digits->Compress() ;  
359
360   //!!!!for debug!!!
361   Int_t modMax=-111;
362   Int_t colMax=-111;
363   Int_t rowMax=-111;
364   Float_t eMax=-333;
365   //!!!for debug!!!
366
367   Int_t relId[4];
368   for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
369     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
370     if(digit->GetEnergy()>eMax) {
371       fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
372       eMax=digit->GetEnergy();
373       modMax=relId[0];
374       rowMax=relId[2];
375       colMax=relId[3];
376     }
377   }
378
379   AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
380                   modMax,colMax,rowMax,eMax));
381
382   digitsTree->Fill();
383   digits->Delete();
384   delete digits;
385 }