PHOS/AliPHOSTrackSegmentMakerv1.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 /* $Id$ */
  16
  17 /* History of cvs commits:
  18  *
  19  * $Log$
  20  * Revision 1.93  2007/10/10 09:05:10  schutz
  21  * Changing name QualAss to QA
  22  *
  23  * Revision 1.92  2007/08/28 12:55:08  policheh
  24  * Loaders removed from the reconstruction code (C.Cheshkov)
  25  *
  26  * Revision 1.91  2007/08/07 14:12:03  kharlov
  27  * Quality assurance added (Yves Schutz)
  28  *
  29  * Revision 1.90  2007/07/11 13:43:30  hristov
  30  * New class AliESDEvent, backward compatibility with the old AliESD (Christian)
  31  *
  32  * Revision 1.89  2007/07/03 08:13:04  kharlov
  33  * Bug fix in CPV local coordinates
  34  *
  35  * Revision 1.88  2007/06/27 09:11:07  kharlov
  36  * Bug fix for CPV-EMC distance
  37  *
  38  * Revision 1.87  2007/05/04 14:49:29  policheh
  39  * AliPHOSRecPoint inheritance from AliCluster
  40  *
  41  * Revision 1.86  2007/04/02 15:00:16  cvetan
  42  * No more calls to gAlice in the reconstruction
  43  *
  44  * Revision 1.85  2007/03/28 19:18:15  kharlov
  45  * RecPoints recalculation in TSM removed
  46  *
  47  * Revision 1.84  2007/03/07 07:01:21  hristov
  48  * Fixing copy/paste erro. Additional protections
  49  *
  50  * Revision 1.83  2007/03/06 21:07:37  kharlov
  51  * DP: xz CPV-EMC distance filled to TS
  52  *
  53  * Revision 1.82  2007/03/06 06:54:48  kharlov
  54  * DP:Calculation of cluster properties dep. on vertex added
  55  *
  56  * Revision 1.81  2007/02/05 10:02:40  kharlov
  57  * Module numbering is corrected
  58  *
  59  * Revision 1.80  2006/08/28 10:01:56  kharlov
  60  * Effective C++ warnings fixed (Timur Pocheptsov)
  61  *
  62  * Revision 1.79  2006/04/25 12:41:15  hristov
  63  * Moving non-persistent data to AliESDfriend (Yu.Belikov)
  64  *
  65  * Revision 1.78  2005/11/18 13:04:51  hristov
  66  * Bug fix
  67  *
  68  * Revision 1.77  2005/11/17 23:34:36  hristov
  69  * Corrected logics
  70  *
  71  * Revision 1.76  2005/11/17 22:29:12  hristov
  72  * Faster version, no attempt to match tracks outside the PHOS acceptance
  73  *
  74  * Revision 1.75  2005/11/17 12:35:27  hristov
  75  * Use references instead of objects. Avoid to create objects when they are not really needed
  76  *
  77  * Revision 1.74  2005/07/08 14:01:36  hristov
  78  * Tracking in non-uniform nmagnetic field (Yu.Belikov)
  79  *
  80  * Revision 1.73  2005/05/28 14:19:05  schutz
  81  * Compilation warnings fixed by T.P.
  82  *
  83  */
  84
  85 //_________________________________________________________________________
  86 // Implementation version 1 of algorithm class to construct PHOS track segments
  87 // Track segment for PHOS is list of
  88 //        EMC RecPoint + (possibly) CPV RecPoint
  89 // To find TrackSegments we do the following:
  90 //  for each EMC RecPoints we look at
  91 //   CPV RecPoints in the radious fRcpv.
  92 //  If there is such a CPV RecPoint,
  93 //   we make "Link" it is just indexes of EMC and CPV RecPoint and distance
  94 //   between them in the PHOS plane.
  95 //  Then we sort "Links" and starting from the
  96 //   least "Link" pointing to the unassined EMC and CPV RecPoints assing them to
  97 //   new TrackSegment.
  98 // If there is no CPV RecPoint we make TrackSegment
  99 // consisting from EMC alone. There is no TrackSegments without EMC RecPoint.
 100 //// In principle this class should be called from AliPHOSReconstructor, but
 101 // one can use it as well in standalone mode.
 102 // Use  case:
 103 //  root [0] AliPHOSTrackSegmentMakerv1 * t = new AliPHOSTrackSegmentMaker("galice.root", "tracksegmentsname", "recpointsname")
 104 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
 105 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses recpoints stored in the branch names "recpointsname" (default = "Default")
 106 //               // and saves recpoints in branch named "tracksegmentsname" (default = "recpointsname")
 107 //  root [1] t->ExecuteTask()
 108 //  root [3] t->SetTrackSegmentsBranch("max distance 5 cm")
 109 //  root [4] t->ExecuteTask("deb all time")
 110 //
 111 //*-- Author: Dmitri Peressounko (RRC Ki & SUBATECH) & Yves Schutz (SUBATECH)
 112 //
 113
 114 // --- ROOT system ---
 115 #include "TTree.h"
 116 #include "TBenchmark.h"
 117
 118 // --- Standard library ---
 119 #include "Riostream.h"
 120 // --- AliRoot header files ---
 121 #include "AliPHOSGeometry.h"
 122 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
 123 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
 124 #include "AliPHOSLink.h"
 125 #include "AliESDEvent.h"
 126 #include "AliESDtrack.h"
 127 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
 128 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
 129
 130 ClassImp( AliPHOSTrackSegmentMakerv1)
 131
 132
 133 //____________________________________________________________________________
 134 AliPHOSTrackSegmentMakerv1::AliPHOSTrackSegmentMakerv1() :
 135   AliPHOSTrackSegmentMaker(),
 136   fDefaultInit(kTRUE),
 137   fWrite(kFALSE),
 138   fNTrackSegments(0),
 139   fRcpv(0.f),
 140   fRtpc(0.f),
 141   fVtx(0.f),
 142   fLinkUpArray(0),
 143   fEmcFirst(0),
 144   fEmcLast(0),
 145   fCpvFirst(0),
 146   fCpvLast(0),
 147   fModule(0),
 148   fTrackSegments(NULL)
 149 {
 150   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
 151   InitParameters() ;
 152 }
 153
 154 //____________________________________________________________________________
 155 AliPHOSTrackSegmentMakerv1::AliPHOSTrackSegmentMakerv1(AliPHOSGeometry *geom) :
 156   AliPHOSTrackSegmentMaker(geom),
 157   fDefaultInit(kFALSE),
 158   fWrite(kFALSE),
 159   fNTrackSegments(0),
 160   fRcpv(0.f),
 161   fRtpc(0.f),
 162   fVtx(0.f),
 163   fLinkUpArray(0),
 164   fEmcFirst(0),
 165   fEmcLast(0),
 166   fCpvFirst(0),
 167   fCpvLast(0),
 168   fModule(0),
 169   fTrackSegments(NULL)
 170 {
 171   // ctor
 172   InitParameters() ;
 173   Init() ;
 174   fESD = 0;
 175 }
 176
 177
 178 AliPHOSTrackSegmentMakerv1::AliPHOSTrackSegmentMakerv1(const AliPHOSTrackSegmentMakerv1 & tsm) :
 179   AliPHOSTrackSegmentMaker(tsm),
 180   fDefaultInit(kFALSE),
 181   fWrite(kFALSE),
 182   fNTrackSegments(0),
 183   fRcpv(0.f),
 184   fRtpc(0.f),
 185   fVtx(0.f),
 186   fLinkUpArray(0),
 187   fEmcFirst(0),
 188   fEmcLast(0),
 189   fCpvFirst(0),
 190   fCpvLast(0),
 191   fModule(0),
 192   fTrackSegments(NULL)
 193 {
 194   // cpy ctor: no implementation yet
 195   // requested by the Coding Convention
 196   Fatal("cpy ctor", "not implemented") ;
 197 }
 198
 199
 200 //____________________________________________________________________________
 201  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::~AliPHOSTrackSegmentMakerv1()
 202 {
 203   // dtor
 204   // fDefaultInit = kTRUE if TrackSegmentMaker created by default ctor (to get just the parameters)
 205   if (!fDefaultInit)
 206     delete fLinkUpArray ;
 207   if (fTrackSegments) {
 208     fTrackSegments->Delete();
 209     delete fTrackSegments;
 210   }
 211 }
 212
 213 //____________________________________________________________________________
 214 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::FillOneModule()
 215 {
 216   // Finds first and last indexes between which
 217   // clusters from one PHOS module are
 218
 219   //First EMC clusters
 220   Int_t totalEmc = fEMCRecPoints->GetEntriesFast() ;
 221   for(fEmcFirst = fEmcLast; (fEmcLast < totalEmc) &&
 222         ((dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(fEmcLast)))->GetPHOSMod() == fModule );
 223       fEmcLast ++)  ;
 224
 225   //Now CPV clusters
 226   Int_t totalCpv = fCPVRecPoints->GetEntriesFast() ;
 227
 228     for(fCpvFirst = fCpvLast; (fCpvLast < totalCpv) &&
 229          ((dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>(fCPVRecPoints->At(fCpvLast)))->GetPHOSMod() == fModule );
 230        fCpvLast ++) ;
 231
 232 }
 233
 234 //____________________________________________________________________________
 235 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::GetDistanceInPHOSPlane(AliPHOSEmcRecPoint * emcClu,
 236                                                          AliPHOSCpvRecPoint * cpvClu,
 237                                                          Int_t &trackindex,
 238                                                          Float_t &dx, Float_t &dz) const
 239 {
 240   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the CPV RecPoint
 241   // Clusters are sorted in "rows" and "columns" of width 1 cm
 242
 243 //  Float_t delta = 1 ;  // Width of the rows in sorting of RecPoints (in cm)
 244 //                       // if you change this value, change it as well in xxxRecPoint::Compare()
 245   Float_t distance2Track = fRtpc ;
 246
 247   trackindex = -1 ; // closest track within fRCpv
 248
 249   TVector3 vecEmc ;   // Local position of EMC recpoint
 250   TVector3 vecP ;     // Momentum direction at CPV plain
 251   TVector3 vecPloc ;     // Momentum direction at CPV plain
 252
 253   //toofar = kTRUE ;
 254   if(emcClu->GetPHOSMod() != cpvClu->GetPHOSMod()){
 255     dx=999. ;
 256     dz=999. ;
 257     return ;
 258   }
 259
 260   emcClu->GetLocalPosition(vecEmc) ;
 261
 262   Double_t xCPV,zCPV ; //EMC-projected coordinates of CPV cluster
 263   TVector3 cpvGlobal; // Global position of the CPV recpoint
 264   fGeom->GetGlobalPHOS((AliPHOSRecPoint*)cpvClu,cpvGlobal);
 265   Double_t vtxCPV[3]={cpvGlobal.X(),cpvGlobal.Y(),cpvGlobal.Z()} ;
 266   Int_t dummyMod ;
 267
 268   if (fESD == 0x0) {
 269      //if no track information available, assume straight line from IP to emcal
 270      fGeom->ImpactOnEmc(vtxCPV,cpvGlobal.Theta(),cpvGlobal.Phi(),dummyMod,zCPV,xCPV) ;
 271      dx=xCPV - vecEmc.X() ;
 272      dz=zCPV - vecEmc.Z() ;
 273      return ;
 274   }
 275
 276   //if there is ESD try to correct distance using TPC information on particle direct in CPV
 277   if (fESD != 0x0) {
 278
 279     Double_t rCPV = cpvGlobal.Pt() ;// Radius from IP to current point
 280
 281     // Extrapolate the global track direction if any to CPV and find the closest track
 282     Int_t nTracks = fESD->GetNumberOfTracks();
 283     Int_t iClosestTrack = -1;
 284     Double_t minDistance = 1.e6;
 285     TVector3 inPHOS ;
 286
 287     AliESDtrack *track;
 288     Double_t xyz[3] ;
 289     Double_t pxyz[3];
 290     for (Int_t iTrack=0; iTrack<nTracks; iTrack++) {
 291       track = fESD->GetTrack(iTrack);
 292       if (!track->GetXYZAt(rCPV, fESD->GetMagneticField(), xyz))
 293            continue; //track coord on the cylinder of PHOS radius
 294       if ((TMath::Abs(xyz[0])+TMath::Abs(xyz[1])+TMath::Abs(xyz[2]))<=0)
 295            continue;
 296       //Check if this track hits PHOS
 297       inPHOS.SetXYZ(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 298       distance2Track = inPHOS.Angle(cpvGlobal) ;
 299       // Find the closest track to the CPV recpoint
 300       if (distance2Track < minDistance) {
 301          minDistance = distance2Track;
 302          iClosestTrack = iTrack;
 303       }
 304     }
 305
 306     if (iClosestTrack != -1) {
 307       track = fESD->GetTrack(iClosestTrack);
 308       if (track->GetPxPyPzAt(rCPV, fESD->GetMagneticField(), pxyz)) { // track momentum ibid.
 309         vecP.SetXYZ(pxyz[0],pxyz[1],pxyz[2]);
 310         Int_t dummyMod ;
 311         fGeom->ImpactOnEmc(vtxCPV,vecP.Theta(),vecP.Phi(),dummyMod,zCPV,xCPV) ;
 312       }
 313     }
 314
 315     if(minDistance < fRtpc ){
 316       trackindex = iClosestTrack ;
 317     }
 318   }
 319   if(trackindex!=-1){
 320     // If the closest global track is found, calculate EMC-CPV distance from it
 321     dx=xCPV - vecEmc.X() ;
 322     dz=zCPV - vecEmc.Z() ;
 323   }
 324   else{
 325     // If no global track was found, just take the nearest CPV point
 326     fGeom->ImpactOnEmc(vtxCPV,cpvGlobal.Theta(),cpvGlobal.Phi(),dummyMod,zCPV,xCPV) ;
 327     dx=xCPV - vecEmc.X() ;
 328     dz=zCPV - vecEmc.Z() ;
 329   }
 330   return ;
 331 }
 332 //____________________________________________________________________________
 333 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::Init()
 334 {
 335   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 336
 337   fLinkUpArray  = new TClonesArray("AliPHOSLink", 1000);
 338   fTrackSegments = new TClonesArray("AliPHOSTrackSegment",100);
 339   fTrackSegments->SetName("TRACKS");
 340 }
 341
 342 //____________________________________________________________________________
 343 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::InitParameters()
 344 {
 345   //Initializes parameters
 346   fRcpv      = 10. ;
 347   fRtpc      = 4. ;
 348   fEmcFirst  = 0 ;
 349   fEmcLast   = 0 ;
 350   fCpvFirst  = 0 ;
 351   fCpvLast   = 0 ;
 352   fLinkUpArray = 0 ;
 353   fWrite                   = kTRUE ;
 354 }
 355
 356
 357 //____________________________________________________________________________
 358 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::MakeLinks()const
 359 {
 360   // Finds distances (links) between all EMC and CPV clusters,
 361   // which are not further apart from each other than fRcpv
 362   // and sort them in accordance with this distance
 363
 364   fLinkUpArray->Clear() ;
 365
 366   AliPHOSCpvRecPoint * cpv ;
 367   AliPHOSEmcRecPoint * emcclu ;
 368
 369   Int_t iLinkUp  = 0 ;
 370
 371   Int_t iEmcRP;
 372   for(iEmcRP = fEmcFirst; iEmcRP < fEmcLast; iEmcRP++ ) {
 373     emcclu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(iEmcRP)) ;
 374
 375     //Bool_t toofar ;
 376     Int_t iCpv = 0 ;
 377     for(iCpv = fCpvFirst; iCpv < fCpvLast;iCpv++ ) {
 378
 379       cpv = dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>(fCPVRecPoints->At(iCpv)) ;
 380       Int_t track = -1 ;
 381       Float_t dx,dz ;
 382       GetDistanceInPHOSPlane(emcclu, cpv, track,dx,dz) ;
 383       if(TMath::Sqrt(dx*dx+dz*dz) < fRcpv ){
 384         new ((*fLinkUpArray)[iLinkUp++])  AliPHOSLink(dx, dz, iEmcRP, iCpv, track) ;
 385       }
 386     }
 387   }
 388
 389   fLinkUpArray->Sort() ;  //first links with smallest distances
 390 }
 391
 392 //____________________________________________________________________________
 393 void  AliPHOSTrackSegmentMakerv1::MakePairs()
 394 {
 395   // Using the previously made list of "links", we found the smallest link - i.e.
 396   // link with the least distance between EMC and CPV and pointing to still
 397   // unassigned RecParticles. We assign these RecPoints to TrackSegment and
 398   // remove them from the list of "unassigned".
 399
 400   //Make arrays to mark clusters already chosen
 401   Int_t * emcExist = 0;
 402   if(fEmcLast > fEmcFirst)
 403     emcExist = new Int_t[fEmcLast-fEmcFirst] ;
 404
 405   Int_t index;
 406   for(index = 0; index <fEmcLast-fEmcFirst; index ++)
 407     emcExist[index] = 1 ;
 408
 409   Bool_t * cpvExist = 0;
 410   if(fCpvLast > fCpvFirst)
 411     cpvExist = new Bool_t[fCpvLast-fCpvFirst] ;
 412   for(index = 0; index <fCpvLast-fCpvFirst; index ++)
 413     cpvExist[index] = kTRUE ;
 414
 415
 416   // Finds the smallest links and makes pairs of CPV and EMC clusters with smallest distance
 417   TIter nextUp(fLinkUpArray) ;
 418
 419   AliPHOSLink * linkUp ;
 420
 421   AliPHOSCpvRecPoint * nullpointer = 0 ;
 422
 423   while ( (linkUp =  static_cast<AliPHOSLink *>(nextUp()) ) ){
 424
 425     if(emcExist[linkUp->GetEmc()-fEmcFirst] != -1){
 426
 427       if(cpvExist[linkUp->GetCpv()-fCpvFirst]){ //CPV still exist
 428          Float_t dx,dz ;
 429          linkUp->GetXZ(dx,dz) ;
 430          new ((* fTrackSegments)[fNTrackSegments])
 431            AliPHOSTrackSegment(dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(linkUp->GetEmc())) ,
 432                                dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>(fCPVRecPoints->At(linkUp->GetCpv())) ,
 433                                linkUp->GetTrack(),dx,dz) ;
 434
 435        (dynamic_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTrackSegments->At(fNTrackSegments)))->SetIndexInList(fNTrackSegments);
 436        fNTrackSegments++ ;
 437        emcExist[linkUp->GetEmc()-fEmcFirst] = -1 ; //Mark emc  that Cpv was found
 438        //mark CPV recpoint as already used
 439        cpvExist[linkUp->GetCpv()-fCpvFirst] = kFALSE ;
 440       } //if CpvUp still exist
 441     }
 442   }
 443
 444   //look through emc recPoints left without CPV
 445   if(emcExist){ //if there is emc rec point
 446     Int_t iEmcRP ;
 447     for(iEmcRP = 0; iEmcRP < fEmcLast-fEmcFirst  ; iEmcRP++ ){
 448       if(emcExist[iEmcRP] > 0 ){
 449        new ((*fTrackSegments)[fNTrackSegments])
 450          AliPHOSTrackSegment(dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fEMCRecPoints->At(iEmcRP+fEmcFirst)),
 451                            nullpointer) ;
 452        (dynamic_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTrackSegments->At(fNTrackSegments)))->SetIndexInList(fNTrackSegments);
 453        fNTrackSegments++;
 454       }
 455     }
 456   }
 457   delete [] emcExist ;
 458   delete [] cpvExist ;
 459 }
 460
 461 //____________________________________________________________________________
 462 void AliPHOSTrackSegmentMakerv1::Clusters2TrackSegments(Option_t *option)
 463 {
 464   // Steering method to perform track segment construction for the current event
 465   // Returns an array with the found track-segments.
 466
 467   if(strstr(option,"tim"))
 468     gBenchmark->Start("PHOSTSMaker");
 469
 470   if(strstr(option,"print")) {
 471     Print() ;
 472     return ;
 473   }
 474
 475   //Make some initializations
 476   fNTrackSegments = 0 ;
 477   fEmcFirst = 0 ;
 478   fEmcLast  = 0 ;
 479   fCpvFirst = 0 ;
 480   fCpvLast  = 0 ;
 481
 482   fTrackSegments->Clear();
 483
 484   //   if(!ReadRecPoints(ievent))   continue; //reads RecPoints for event ievent
 485
 486   for(fModule = 1; fModule <= fGeom->GetNModules() ; fModule++ ) {
 487     FillOneModule() ;
 488     MakeLinks() ;
 489     MakePairs() ;
 490   }
 491
 492   if(strstr(option,"deb"))
 493     PrintTrackSegments(option);
 494
 495   if(strstr(option,"tim")){
 496     gBenchmark->Stop("PHOSTSMaker");
 497     Info("Exec", "took %f seconds for making TS",
 498          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSTSMaker"));
 499   }
 500 }
 501
 502 //____________________________________________________________________________
 503 void AliPHOSTrackSegmentMakerv1::Print(const Option_t *)const
 504 {
 505   //  Print TrackSegmentMaker parameters
 506
 507   TString message("") ;
 508   if( strcmp(GetName(), "") != 0 ) {
 509     message = "\n======== AliPHOSTrackSegmentMakerv1 ========\n" ;
 510     message += "Making Track segments\n" ;
 511     message += "with parameters:\n" ;
 512     message += "     Maximal EMC - CPV distance (cm) %f\n" ;
 513     message += "============================================\n" ;
 514     Info("Print", message.Data(),fRcpv) ;
 515   }
 516   else
 517     Info("Print", "AliPHOSTrackSegmentMakerv1 not initialized ") ;
 518 }
 519
 520 //____________________________________________________________________________
 521 void AliPHOSTrackSegmentMakerv1::PrintTrackSegments(Option_t * option)
 522 {
 523   // option deb - prints # of found TrackSegments
 524   // option deb all - prints as well indexed of found RecParticles assigned to the TS
 525
 526   Info("PrintTrackSegments", "Results from TrackSegmentMaker:") ;
 527   printf("        Found %d TrackSegments\n", fTrackSegments->GetEntriesFast() );
 528
 529   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 530     printf("TrackSegment #  EMC RP#  CPV RP#\n") ;
 531     Int_t index;
 532     for (index = 0 ; index <fTrackSegments->GetEntriesFast() ; index++) {
 533       AliPHOSTrackSegment * ts = (AliPHOSTrackSegment * )fTrackSegments->At(index) ;
 534       printf("   %d           %d        %d \n", ts->GetIndexInList(), ts->GetEmcIndex(), ts->GetCpvIndex() ) ;
 535     }
 536   }
 537 }