9a3df4dfac06dc74dc9c8277efc76b47712b9b9d
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliMC.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 // This class is extracted from the AliRun class
19 // and contains all the MC-related functionality
20 // The number of dependencies has to be reduced...
21 // Author: F.Carminati
22 //         Federico.Carminati@cern.ch
23
24 #include <RVersion.h>
25 #include <TArrayI.h>
26 #include <TClonesArray.h>
27 #include <TFile.h>
28 #include <TGeoManager.h>
29 #include <TParticle.h>
30 #include <TROOT.h>
31 #include <TStopwatch.h>
32 #include <TSystem.h>
33 #include <TVirtualMC.h>
34  
35 #include "AliCDBEntry.h"
36 #include "AliCDBManager.h"
37 #include "AliCDBStorage.h"
38 #include "AliDetector.h"
39 #include "AliGenerator.h"
40 #include "AliGeomManager.h"
41 #include "AliHeader.h"
42 #include "AliHit.h"
43 #include "AliLego.h"
44 #include "AliLog.h"
45 #include "AliMC.h"
46 #include "AliMagF.h"
47 #include "AliRun.h"
48 #include "AliSimulation.h"
49 #include "AliStack.h"
50 #include "AliTrackReference.h"
51
52 ClassImp(AliMC)
53
54 //_______________________________________________________________________
55 AliMC::AliMC() :
56   fGenerator(0),
57   fEventEnergy(0),
58   fSummEnergy(0),
59   fSum2Energy(0),
60   fTrRmax(1.e10),
61   fTrZmax(1.e10),
62   fRDecayMax(1.e10),
63   fRDecayMin(-1.),
64   fDecayPdg(0),
65   fImedia(0),
66   fTransParName("\0"),
67   fHitLists(0),
68   fTmpTreeTR(0),
69   fTmpFileTR(0),
70   fTrackReferences(),
71   fTmpTrackReferences()
72
73 {
74   //default constructor
75   DecayLimits();
76 }
77
78 //_______________________________________________________________________
79 AliMC::AliMC(const char *name, const char *title) :
80   TVirtualMCApplication(name, title),
81   fGenerator(0),
82   fEventEnergy(0),
83   fSummEnergy(0),
84   fSum2Energy(0),
85   fTrRmax(1.e10),
86   fTrZmax(1.e10),
87   fRDecayMax(1.e10),
88   fRDecayMin(-1.),
89   fDecayPdg(0),
90   fImedia(new TArrayI(1000)),
91   fTransParName("\0"),
92   fHitLists(new TList()),
93   fTmpTreeTR(0),
94   fTmpFileTR(0),
95   fTrackReferences("AliTrackReference", 100),
96   fTmpTrackReferences("AliTrackReference", 100)
97 {
98   //constructor
99   // Set transport parameters
100   SetTransPar();
101   DecayLimits();
102   // Prepare the tracking medium lists
103   for(Int_t i=0;i<1000;i++) (*fImedia)[i]=-99;
104 }
105
106 //_______________________________________________________________________
107 AliMC::~AliMC()
108 {
109   //destructor
110   delete fGenerator;
111   delete fImedia;
112   delete fHitLists;
113   // Delete track references
114 }
115
116 //_______________________________________________________________________
117 void  AliMC::ConstructGeometry() 
118 {
119   //
120   // Either load geometry from file or create it through usual
121   // loop on detectors. In the first case the method
122   // AliModule::CreateMaterials() only builds fIdtmed and is postponed
123   // at InitGeometry().
124   //
125
126   if(gAlice->IsRootGeometry()){ //load geometry either from CDB or from file
127     if(gAlice->IsGeomFromCDB()){
128       AliInfo("Loading geometry from CDB default storage");
129       AliCDBPath path("GRP","Geometry","Data");
130       AliCDBEntry *entry=AliCDBManager::Instance()->Get(path.GetPath());
131       if(!entry) AliFatal("Unable to load geometry from CDB!");
132       entry->SetOwner(0);
133       gGeoManager = (TGeoManager*) entry->GetObject();
134       if (!gGeoManager) AliFatal("TGeoManager object not found in the specified CDB entry!");
135     }else{
136       // Load geometry
137       const char *geomfilename = gAlice->GetGeometryFileName();
138       if(gSystem->ExpandPathName(geomfilename)){
139         AliInfo(Form("Loading geometry from file:\n %40s",geomfilename));
140         TGeoManager::Import(geomfilename);
141       }else{
142         AliInfo(Form("Geometry file %40s not found!\n",geomfilename));
143         return;
144       }
145     }
146   }else{
147     // Create modules, materials, geometry
148     TStopwatch stw;
149     TIter next(gAlice->Modules());
150     AliModule *detector;
151     AliDebug(1, "Geometry creation:");
152     while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
153       stw.Start();
154       // Initialise detector materials and geometry
155       detector->CreateMaterials();
156       detector->CreateGeometry();
157       AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
158                    detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
159     }
160   }
161   
162 }
163
164 //_______________________________________________________________________
165 Bool_t  AliMC::MisalignGeometry() 
166 {
167 // Call misalignment code if AliSimulation object was defined.
168
169    if(!gAlice->IsRootGeometry()){
170      //Set alignable volumes for the whole geometry
171      SetAllAlignableVolumes();
172    }
173    // Misalign geometry via AliSimulation instance
174    if (!AliSimulation::Instance()) return kFALSE;
175    AliGeomManager::SetGeometry(gGeoManager);
176    if(!AliGeomManager::CheckSymNamesLUT("ALL"))
177     AliFatal("Current loaded geometry differs in the definition of symbolic names!");
178
179    return AliSimulation::Instance()->MisalignGeometry(AliRunLoader::GetRunLoader());
180 }   
181
182 //_______________________________________________________________________
183 void  AliMC::ConstructOpGeometry() 
184 {
185   //
186   // Loop all detector modules and call DefineOpticalProperties() method 
187   //
188
189   TIter next(gAlice->Modules());
190   AliModule *detector;
191   AliInfo("Optical properties definition");
192   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
193     // Initialise detector optical properties
194     detector->DefineOpticalProperties();
195   }  
196 }
197
198 //_______________________________________________________________________
199 void  AliMC::InitGeometry()
200
201   //
202   // Initialize detectors
203   //
204
205   AliInfo("Initialisation:");
206   TStopwatch stw;
207   TIter next(gAlice->Modules());
208   AliModule *detector;
209   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
210     stw.Start();
211     // Initialise detector geometry
212     if(gAlice->IsRootGeometry()) detector->CreateMaterials();
213     detector->Init();
214     AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
215                  detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
216   }
217 }
218
219 //_______________________________________________________________________
220 void  AliMC::SetAllAlignableVolumes()
221
222   //
223   // Add alignable volumes (TGeoPNEntries) looping on all
224   // active modules
225   //
226
227   AliInfo(Form("Setting entries for all alignable volumes of active detectors"));
228   AliModule *detector;
229   TIter next(gAlice->Modules());
230   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
231     detector->AddAlignableVolumes();
232   }
233 }
234
235 //_______________________________________________________________________
236 void  AliMC::GeneratePrimaries() 
237
238   //
239   // Generate primary particles and fill them in the stack.
240   //
241
242   Generator()->Generate();
243 }
244
245 //_______________________________________________________________________
246 void AliMC::SetGenerator(AliGenerator *generator)
247 {
248   //
249   // Load the event generator
250   //
251   if(!fGenerator) fGenerator = generator;
252 }
253
254 //_______________________________________________________________________
255 void AliMC::ResetGenerator(AliGenerator *generator)
256 {
257   //
258   // Load the event generator
259   //
260   if(fGenerator) {
261     if(generator) {
262       AliWarning(Form("Replacing generator %s with %s",
263                       fGenerator->GetName(),generator->GetName()));
264     }
265     else {
266       AliWarning(Form("Replacing generator %s with NULL",
267                       fGenerator->GetName()));
268     }
269   }
270   fGenerator = generator;
271 }
272
273 //_______________________________________________________________________
274 void AliMC::FinishRun()
275 {
276   // Clean generator information
277   AliDebug(1, "fGenerator->FinishRun()");
278   fGenerator->FinishRun();
279
280   //Output energy summary tables
281   AliDebug(1, "EnergySummary()");
282   ToAliDebug(1, EnergySummary());
283 }
284
285 //_______________________________________________________________________
286 void AliMC::BeginPrimary()
287 {
288   //
289   // Called  at the beginning of each primary track
290   //
291   
292   // Reset Hits info
293   ResetHits();
294   ResetTrackReferences();
295 }
296
297 //_______________________________________________________________________
298 void AliMC::PreTrack()
299 {
300   // Actions before the track's transport
301      TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
302      AliModule *module;
303
304      for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
305        if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
306          module->PreTrack();
307
308 }
309
310 //_______________________________________________________________________
311 void AliMC::Stepping() 
312 {
313   //
314   // Called at every step during transport
315   //
316   Int_t id = DetFromMate(gMC->CurrentMedium());
317   if (id < 0) return;
318
319
320   if ( gMC->IsNewTrack()            && 
321        gMC->TrackTime() == 0.       &&
322        fRDecayMin >= 0.             &&  
323        fRDecayMax > fRDecayMin      &&
324        gMC->TrackPid() == fDecayPdg ) 
325   {
326       FixParticleDecaytime();
327   } 
328     
329
330   
331   //
332   // --- If lego option, do it and leave 
333   if (AliSimulation::Instance()->Lego())
334     AliSimulation::Instance()->Lego()->StepManager();
335   else {
336     Int_t copy;
337     //Update energy deposition tables
338     AddEnergyDeposit(gMC->CurrentVolID(copy),gMC->Edep());
339     //
340     // write tracke reference for track which is dissapearing - MI
341
342     if (gMC->IsTrackDisappeared() && !(gMC->IsTrackAlive())) {      
343         if (gMC->Etot() > 0.05) AddTrackReference(GetCurrentTrackNumber(), 
344                                                 AliTrackReference::kDisappeared);
345         
346
347     }
348
349     //Call the appropriate stepping routine;
350     AliModule *det = dynamic_cast<AliModule*>(gAlice->Modules()->At(id));
351     if(det && det->StepManagerIsEnabled()) {
352       det->StepManager();
353     }
354   }
355 }
356
357 //_______________________________________________________________________
358 void AliMC::EnergySummary()
359 {
360   //e
361   // Print summary of deposited energy
362   //
363
364   Int_t ndep=0;
365   Float_t edtot=0;
366   Float_t ed, ed2;
367   Int_t kn, i, left, j, id;
368   const Float_t kzero=0;
369   Int_t ievent=AliRunLoader::GetRunLoader()->GetHeader()->GetEvent()+1;
370   //
371   // Energy loss information
372   if(ievent) {
373     printf("***************** Energy Loss Information per event (GEV) *****************\n");
374     for(kn=1;kn<fEventEnergy.GetSize();kn++) {
375       ed=fSummEnergy[kn];
376       if(ed>0) {
377         fEventEnergy[ndep]=kn;
378         if(ievent>1) {
379           ed=ed/ievent;
380           ed2=fSum2Energy[kn];
381           ed2=ed2/ievent;
382           ed2=100*TMath::Sqrt(TMath::Max(ed2-ed*ed,kzero))/ed;
383         } else 
384           ed2=99;
385         fSummEnergy[ndep]=ed;
386         fSum2Energy[ndep]=TMath::Min(static_cast<Float_t>(99.),TMath::Max(ed2,kzero));
387         edtot+=ed;
388         ndep++;
389       }
390     }
391     for(kn=0;kn<(ndep-1)/3+1;kn++) {
392       left=ndep-kn*3;
393       for(i=0;i<(3<left?3:left);i++) {
394         j=kn*3+i;
395         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
396         printf(" %s %10.3f +- %10.3f%%;",gMC->VolName(id),fSummEnergy[j],fSum2Energy[j]);
397       }
398       printf("\n");
399     }
400     //
401     // Relative energy loss in different detectors
402     printf("******************** Relative Energy Loss per event ********************\n");
403     printf("Total energy loss per event %10.3f GeV\n",edtot);
404     for(kn=0;kn<(ndep-1)/5+1;kn++) {
405       left=ndep-kn*5;
406       for(i=0;i<(5<left?5:left);i++) {
407         j=kn*5+i;
408         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
409         printf(" %s %10.3f%%;",gMC->VolName(id),100*fSummEnergy[j]/edtot);
410       }
411       printf("\n");
412     }
413     for(kn=0;kn<75;kn++) printf("*"); 
414     printf("\n");
415   }
416   //
417   // Reset the TArray's
418   //  fEventEnergy.Set(0);
419   //  fSummEnergy.Set(0);
420   //  fSum2Energy.Set(0);
421 }
422
423 //_____________________________________________________________________________
424 void AliMC::BeginEvent()
425 {
426   //
427   // Clean-up previous event
428   // Energy scores
429   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
430   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
431   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
432   AliDebug(1, "          BEGINNING EVENT               ");
433   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
434   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
435   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
436     
437   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::GetRunLoader();
438
439   /*******************************/    
440   /*   Clean after eventual      */
441   /*   previous event            */
442   /*******************************/    
443
444   
445   //Set the next event in Run Loader -> Cleans trees (TreeK and all trees in detectors),
446   gAlice->SetEventNrInRun(gAlice->GetEventNrInRun()+1);
447   runloader->SetEventNumber(gAlice->GetEventNrInRun());// sets new files, cleans the previous event stuff, if necessary, etc.,  
448   AliDebug(1, Form("EventNr is %d",gAlice->GetEventNrInRun()));
449      
450   fEventEnergy.Reset();  
451     // Clean detector information
452   
453   if (runloader->Stack())
454       runloader->Stack()->Reset();//clean stack -> tree is unloaded
455   else
456       runloader->MakeStack();//or make a new one
457   
458   
459   if(AliSimulation::Instance()->Lego() == 0x0)
460   { 
461       AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(K)");
462       runloader->MakeTree("K");
463   }
464   
465   AliDebug(1, "gMC->SetStack(fRunLoader->Stack())");
466   gMC->SetStack(runloader->Stack());//Was in InitMC - but was moved here 
467                                      //because we don't have guarantee that 
468                                      //stack pointer is not going to change from event to event
469                          //since it bellobgs to header and is obtained via RunLoader
470   //
471   //  Reset all Detectors & kinematics & make/reset trees
472   //
473     
474   runloader->GetHeader()->Reset(AliCDBManager::Instance()->GetRun(),gAlice->GetEvNumber(),
475                                 gAlice->GetEventNrInRun());
476 //  fRunLoader->WriteKinematics("OVERWRITE");  is there any reason to rewrite here since MakeTree does so
477
478   if(AliSimulation::Instance()->Lego()) 
479   {
480       AliSimulation::Instance()->Lego()->BeginEvent();
481       return;
482   }
483   
484
485   AliDebug(1, "ResetHits()");
486   ResetHits();
487   
488   AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(H)");
489   runloader->MakeTree("H");
490   
491
492
493   MakeTmpTrackRefsTree();
494   //create new branches and SetAdresses
495   TIter next(gAlice->Modules());
496   AliModule *detector;
497   while((detector = (AliModule*)next()))
498    {
499        AliDebug(2, Form("%s->MakeBranch(H)",detector->GetName()));
500        detector->MakeBranch("H"); 
501    }
502 }
503
504 //_______________________________________________________________________
505 void AliMC::ResetHits()
506 {
507   //
508   //  Reset all Detectors hits
509   //
510   TIter next(gAlice->Modules());
511   AliModule *detector;
512   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
513      detector->ResetHits();
514   }
515 }
516
517 //_______________________________________________________________________
518 void AliMC::ResetDigits()
519 {
520   //
521   //  Reset all Detectors digits
522   //
523   TIter next(gAlice->Modules());
524   AliModule *detector;
525   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
526      detector->ResetDigits();
527   }
528 }
529
530 //_______________________________________________________________________
531 void AliMC::ResetSDigits()
532 {
533   //
534   //  Reset all Detectors digits
535   //
536   TIter next(gAlice->Modules());
537   AliModule *detector;
538   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
539      detector->ResetSDigits();
540   }
541 }
542
543 //_______________________________________________________________________
544 void AliMC::PostTrack()
545 {
546   // Posts tracks for each module
547   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
548   AliModule *module;
549   
550   for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
551     if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
552       module->PostTrack();
553 }
554
555 //_______________________________________________________________________
556 void AliMC::FinishPrimary()
557 {
558   //
559   // Called  at the end of each primary track
560   //
561   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::GetRunLoader();
562   //  static Int_t count=0;
563   //  const Int_t times=10;
564   // This primary is finished, purify stack
565 #if ROOT_VERSION_CODE > 262152
566   if (!(gMC->SecondariesAreOrdered())) {
567       if (runloader->Stack()->ReorderKine()) RemapHits();
568   }
569 #endif
570   if (runloader->Stack()->PurifyKine()) RemapHits();
571   
572   TIter next(gAlice->Modules());
573   AliModule *detector;
574   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
575     detector->FinishPrimary();
576     AliLoader* loader = detector->GetLoader();
577     if(loader)
578      {
579        TTree* treeH = loader->TreeH();
580        if (treeH) treeH->Fill(); //can be Lego run and treeH can not exist
581      }
582   }
583
584   // Write out track references if any
585   if (fTmpTreeTR) fTmpTreeTR->Fill();
586 }
587
588 void AliMC::RemapHits()
589 {
590 //    
591 // Remaps the track labels of the hits
592     AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::GetRunLoader();
593     AliStack* stack = runloader->Stack();
594     TList* hitLists = GetHitLists();
595     TIter next(hitLists);
596     TCollection *hitList;
597     
598     while((hitList = dynamic_cast<TCollection*>(next()))) {
599         TIter nexthit(hitList);
600         AliHit *hit;
601         while((hit = dynamic_cast<AliHit*>(nexthit()))) {
602             hit->SetTrack(stack->TrackLabel(hit->GetTrack()));
603         }
604     }
605     
606     // 
607     // This for detectors which have a special mapping mechanism
608     // for hits, such as TPC and TRD
609     //
610
611     
612     TObjArray* modules = gAlice->Modules();
613     TIter nextmod(modules);
614     AliModule *module;
615     while((module = (AliModule*) nextmod())) {
616         AliDetector* det = dynamic_cast<AliDetector*> (module);
617         if (det) det->RemapTrackHitIDs(stack->TrackLabelMap());
618     }
619     //
620     RemapTrackReferencesIDs(stack->TrackLabelMap());
621 }
622
623 //_______________________________________________________________________
624 void AliMC::FinishEvent()
625 {
626   //
627   // Called at the end of the event.
628   //
629   
630   //
631     
632   if(AliSimulation::Instance()->Lego()) AliSimulation::Instance()->Lego()->FinishEvent();
633
634   TIter next(gAlice->Modules());
635   AliModule *detector;
636   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
637     detector->FinishEvent();
638   }
639
640   //Update the energy deposit tables
641   Int_t i;
642   for(i=0;i<fEventEnergy.GetSize();i++) 
643    {
644     fSummEnergy[i]+=fEventEnergy[i];
645     fSum2Energy[i]+=fEventEnergy[i]*fEventEnergy[i];
646    }
647
648   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::GetRunLoader();
649
650   AliHeader* header = runloader->GetHeader();
651   AliStack* stack = runloader->Stack();
652   if ( (header == 0x0) || (stack == 0x0) )
653    {//check if we got header and stack. If not cry and exit aliroot
654     AliFatal("Can not get the stack or header from LOADER");
655     return;//never reached
656    }  
657   // Update Header information 
658   header->SetNprimary(stack->GetNprimary());
659   header->SetNtrack(stack->GetNtrack());  
660
661   // Write out the kinematics
662   if (!AliSimulation::Instance()->Lego()) stack->FinishEvent();
663
664   // Synchronize the TreeTR with TreeK
665   if (fTmpTreeTR) ReorderAndExpandTreeTR();
666    
667   // Write out the event Header information
668   TTree* treeE = runloader->TreeE();
669   if (treeE) 
670    {
671       header->SetStack(stack);
672       treeE->Fill();
673    }
674   else
675    {
676     AliError("Can not get TreeE from RL");
677    }
678   
679   if(AliSimulation::Instance()->Lego() == 0x0)
680    {
681      runloader->WriteKinematics("OVERWRITE");
682      runloader->WriteTrackRefs("OVERWRITE");
683      runloader->WriteHits("OVERWRITE");
684    }
685    
686   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
687   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
688   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
689   AliDebug(1, "          FINISHING EVENT               ");
690   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
691   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
692   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
693 }
694
695 //_______________________________________________________________________
696 void AliMC::Field(const Double_t* x, Double_t* b) const
697 {
698   // Calculates field "b" at point "x"
699     gAlice->Field(x,b);
700 }
701     
702 //_______________________________________________________________________
703 void AliMC::Init()
704 {
705   // MC initialization
706
707    //=================Create Materials and geometry
708    gMC->Init();
709   // Set alignable volumes for the whole geometry (with old root)
710 #if ROOT_VERSION_CODE < 331527
711   SetAllAlignableVolumes();
712 #endif
713    //Read the cuts for all materials
714    ReadTransPar();
715    //Build the special IMEDIA table
716    MediaTable();
717
718    //Compute cross-sections
719    gMC->BuildPhysics();
720    
721    //Initialise geometry deposition table
722    fEventEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
723    fSummEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
724    fSum2Energy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
725
726    // Register MC in configuration 
727    AliConfig::Instance()->Add(gMC);
728
729 }
730
731 //_______________________________________________________________________
732 void AliMC::MediaTable()
733 {
734   //
735   // Built media table to get from the media number to
736   // the detector id
737   //
738
739   Int_t kz, nz, idt, lz, i, k, ind;
740   //  Int_t ibeg;
741   TObjArray &dets = *gAlice->Detectors();
742   AliModule *det;
743   Int_t ndets=gAlice->GetNdets();
744   //
745   // For all detectors
746   for (kz=0;kz<ndets;kz++) {
747     // If detector is defined
748     if((det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[kz]))) {
749         TArrayI &idtmed = *(det->GetIdtmed()); 
750         for(nz=0;nz<100;nz++) {
751             
752         // Find max and min material number
753         if((idt=idtmed[nz])) {
754           det->LoMedium() = det->LoMedium() < idt ? det->LoMedium() : idt;
755           det->HiMedium() = det->HiMedium() > idt ? det->HiMedium() : idt;
756         }
757       }
758       if(det->LoMedium() > det->HiMedium()) {
759         det->LoMedium() = 0;
760         det->HiMedium() = 0;
761       } else {
762         if(det->HiMedium() > fImedia->GetSize()) {
763           AliError(Form("Increase fImedia from %d to %d",
764                         fImedia->GetSize(),det->HiMedium()));
765           return;
766         }
767         // Tag all materials in rage as belonging to detector kz
768         for(lz=det->LoMedium(); lz<= det->HiMedium(); lz++) {
769           (*fImedia)[lz]=kz;
770         }
771       }
772     }
773   }
774   //
775   // Print summary table
776   AliInfo("Tracking media ranges:");
777   ToAliInfo(
778   for(i=0;i<(ndets-1)/6+1;i++) {
779     for(k=0;k< (6<ndets-i*6?6:ndets-i*6);k++) {
780       ind=i*6+k;
781       det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[ind]);
782       if(det)
783         printf(" %6s: %3d -> %3d;",det->GetName(),det->LoMedium(),
784                det->HiMedium());
785       else
786         printf(" %6s: %3d -> %3d;","NULL",0,0);
787     }
788     printf("\n");
789   }
790   )
791 }
792
793 //_______________________________________________________________________
794 void AliMC::ReadTransPar()
795 {
796   //
797   // Read filename to set the transport parameters
798   //
799
800
801   const Int_t kncuts=10;
802   const Int_t knflags=11;
803   const Int_t knpars=kncuts+knflags;
804   const char kpars[knpars][7] = {"CUTGAM" ,"CUTELE","CUTNEU","CUTHAD","CUTMUO",
805                                "BCUTE","BCUTM","DCUTE","DCUTM","PPCUTM","ANNI",
806                                "BREM","COMP","DCAY","DRAY","HADR","LOSS",
807                                "MULS","PAIR","PHOT","RAYL"};
808   char line[256];
809   char detName[7];
810   char* filtmp;
811   Float_t cut[kncuts];
812   Int_t flag[knflags];
813   Int_t i, itmed, iret, ktmed, kz;
814   FILE *lun;
815   //
816   // See whether the file is there
817   filtmp=gSystem->ExpandPathName(fTransParName.Data());
818   lun=fopen(filtmp,"r");
819   delete [] filtmp;
820   if(!lun) {
821     AliWarning(Form("File %s does not exist!",fTransParName.Data()));
822     return;
823   }
824   //
825   while(1) {
826     // Initialise cuts and flags
827     for(i=0;i<kncuts;i++) cut[i]=-99;
828     for(i=0;i<knflags;i++) flag[i]=-99;
829     itmed=0;
830     for(i=0;i<256;i++) line[i]='\0';
831     // Read up to the end of line excluded
832     iret=fscanf(lun,"%[^\n]",line);
833     if(iret<0) {
834       //End of file
835       fclose(lun);
836       return;
837     }
838     // Read the end of line
839     fscanf(lun,"%*c");
840     if(!iret) continue;
841     if(line[0]=='*') continue;
842     // Read the numbers
843     iret=sscanf(line,"%s %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d",
844                 detName,&itmed,&cut[0],&cut[1],&cut[2],&cut[3],&cut[4],&cut[5],&cut[6],&cut[7],&cut[8],
845                 &cut[9],&flag[0],&flag[1],&flag[2],&flag[3],&flag[4],&flag[5],&flag[6],&flag[7],
846                 &flag[8],&flag[9],&flag[10]);
847     if(!iret) continue;
848     if(iret<0) {
849       //reading error
850       AliWarning(Form("Error reading file %s",fTransParName.Data()));
851       continue;
852     }
853     // Check that the module exist
854     AliModule *mod = gAlice->GetModule(detName);
855     if(mod) {
856       // Get the array of media numbers
857       TArrayI &idtmed = *mod->GetIdtmed();
858       // Check that the tracking medium code is valid
859       if(0<=itmed && itmed < 100) {
860         ktmed=idtmed[itmed];
861         if(!ktmed) {
862           AliWarning(Form("Invalid tracking medium code %d for %s",itmed,mod->GetName()));
863           continue;
864         }
865         // Set energy thresholds
866         for(kz=0;kz<kncuts;kz++) {
867           if(cut[kz]>=0) {
868             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10.3E for tracking medium code %4d for %s",
869                              kpars[kz],cut[kz],itmed,mod->GetName()));
870             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kz],cut[kz]);
871           }
872         }
873         // Set transport mechanisms
874         for(kz=0;kz<knflags;kz++) {
875           if(flag[kz]>=0) {
876             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10d for tracking medium code %4d for %s",
877                              kpars[kncuts+kz],flag[kz],itmed,mod->GetName()));
878             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kncuts+kz],Float_t(flag[kz]));
879           }
880         }
881       } else {
882         AliWarning(Form("Invalid medium code %d",itmed));
883         continue;
884       }
885     } else {
886       AliDebug(1, Form("%s not present",detName));
887       continue;
888     }
889   }
890 }
891
892 //_______________________________________________________________________
893 void AliMC::SetTransPar(const char *filename)
894 {
895   //
896   // Sets the file name for transport parameters
897   //
898   fTransParName = filename;
899 }
900
901 //_______________________________________________________________________
902 void AliMC::AddHit(Int_t id, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits) const
903 {
904   //
905   //  Add a hit to detector id
906   //
907   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
908   if(dets[id]) dynamic_cast<AliModule*>(dets[id])->AddHit(track,vol,hits);
909 }
910
911 //_______________________________________________________________________
912 void AliMC::AddDigit(Int_t id, Int_t *tracks, Int_t *digits) const
913 {
914   //
915   // Add digit to detector id
916   //
917   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
918   if(dets[id]) dynamic_cast<AliModule*>(dets[id])->AddDigit(tracks,digits);
919 }
920
921 //_______________________________________________________________________
922 Int_t AliMC::GetCurrentTrackNumber() const {
923   //
924   // Returns current track
925   //
926   return AliRunLoader::GetRunLoader()->Stack()->GetCurrentTrackNumber();
927 }
928
929 //_______________________________________________________________________
930 void AliMC::DumpPart (Int_t i) const
931 {
932   //
933   // Dumps particle i in the stack
934   //
935   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
936    if (runloader->Stack())
937     runloader->Stack()->DumpPart(i);
938 }
939
940 //_______________________________________________________________________
941 void AliMC::DumpPStack () const
942 {
943   //
944   // Dumps the particle stack
945   //
946   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
947    if (runloader->Stack())
948     runloader->Stack()->DumpPStack();
949 }
950
951 //_______________________________________________________________________
952 Int_t AliMC::GetNtrack() const {
953   //
954   // Returns number of tracks in stack
955   //
956   Int_t ntracks = -1;
957   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
958    if (runloader->Stack())
959      ntracks = runloader->Stack()->GetNtrack();
960    return ntracks;
961 }
962
963 //_______________________________________________________________________
964 Int_t AliMC::GetPrimary(Int_t track) const
965 {
966   //
967   // return number of primary that has generated track
968   //
969   Int_t nprimary = -999;
970   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
971   if (runloader->Stack())
972     nprimary = runloader->Stack()->GetPrimary(track);
973   return nprimary;
974 }
975  
976 //_______________________________________________________________________
977 TParticle* AliMC::Particle(Int_t i) const
978 {
979   // Returns the i-th particle from the stack taking into account
980   // the remaping done by PurifyKine
981   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
982   if (runloader)
983    if (runloader->Stack())
984     return runloader->Stack()->Particle(i);
985   return 0x0;   
986 }
987
988 //_______________________________________________________________________
989 const TObjArray* AliMC::Particles() const {
990   //
991   // Returns pointer to Particles array
992   //
993   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
994   if (runloader)
995    if (runloader->Stack())
996     return runloader->Stack()->Particles();
997   return 0x0;
998 }
999
1000 //_______________________________________________________________________
1001 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg, const Float_t *pmom,
1002                       const Float_t *vpos, const Float_t *polar, Float_t tof,
1003                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1004
1005 // Delegate to stack
1006 //
1007   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
1008   if (runloader)
1009     if (runloader->Stack())
1010       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, pmom, vpos, polar, tof,
1011                                     mech, ntr, weight, is);
1012 }
1013
1014 //_______________________________________________________________________
1015 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg,
1016                       Double_t px, Double_t py, Double_t pz, Double_t e,
1017                       Double_t vx, Double_t vy, Double_t vz, Double_t tof,
1018                       Double_t polx, Double_t poly, Double_t polz,
1019                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1020
1021   // Delegate to stack
1022   //
1023   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
1024   if (runloader)
1025     if (runloader->Stack())
1026       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, px, py, pz, e, vx, vy, vz, tof,
1027                                     polx, poly, polz, mech, ntr, weight, is);
1028 }
1029
1030 //_______________________________________________________________________
1031 void AliMC::SetHighWaterMark(Int_t nt) const
1032 {
1033     //
1034     // Set high water mark for last track in event
1035   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
1036   if (runloader)
1037     if (runloader->Stack())
1038       runloader->Stack()->SetHighWaterMark(nt);
1039 }
1040
1041 //_______________________________________________________________________
1042 void AliMC::KeepTrack(Int_t track) const
1043
1044   //
1045   // Delegate to stack
1046   //
1047   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
1048   if (runloader)
1049     if (runloader->Stack())
1050       runloader->Stack()->KeepTrack(track);
1051 }
1052  
1053 //_______________________________________________________________________
1054 void AliMC::FlagTrack(Int_t track) const
1055 {
1056   // Delegate to stack
1057   //
1058   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
1059   if (runloader)
1060     if (runloader->Stack())
1061       runloader->Stack()->FlagTrack(track);
1062 }
1063
1064 //_______________________________________________________________________
1065 void AliMC::SetCurrentTrack(Int_t track) const
1066
1067   //
1068   // Set current track number
1069   //
1070   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::GetRunLoader();
1071   if (runloader)
1072     if (runloader->Stack())
1073       runloader->Stack()->SetCurrentTrack(track); 
1074 }
1075
1076 //_______________________________________________________________________
1077 AliTrackReference*  AliMC::AddTrackReference(Int_t label, Int_t id) 
1078 {
1079   //
1080   // add a trackrefernce to the list
1081   Int_t primary = GetPrimary(label);
1082   Particle(primary)->SetBit(kKeepBit);
1083
1084   Int_t nref = fTmpTrackReferences.GetEntriesFast();
1085   return new(fTmpTrackReferences[nref]) AliTrackReference(label, id);
1086 }
1087
1088
1089
1090 //_______________________________________________________________________
1091 void AliMC::ResetTrackReferences()
1092 {
1093   //
1094   //  Reset all  references
1095   //
1096     fTmpTrackReferences.Clear();
1097 }
1098
1099 void AliMC::RemapTrackReferencesIDs(Int_t *map)
1100 {
1101   // 
1102   // Remapping track reference
1103   // Called at finish primary
1104   //
1105     
1106   Int_t nEntries = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1107   for (Int_t i=0; i < nEntries; i++){
1108       AliTrackReference * ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>(fTmpTrackReferences.UncheckedAt(i));
1109       if (ref) {
1110           Int_t newID = map[ref->GetTrack()];
1111           if (newID>=0) ref->SetTrack(newID);
1112           else {
1113               ref->SetBit(kNotDeleted,kFALSE);
1114               fTmpTrackReferences.RemoveAt(i);  
1115           }      
1116       } // if ref
1117   }
1118   fTmpTrackReferences.Compress();
1119 }
1120
1121 void AliMC::FixParticleDecaytime()
1122 {
1123     //
1124     // Fix the particle decay time according to rmin and rmax for decays
1125     //
1126
1127     TLorentzVector p;
1128     gMC->TrackMomentum(p);
1129     Double_t tmin, tmax;
1130     Double_t b;
1131
1132     // Transverse velocity 
1133     Double_t vt    = p.Pt() / p.E();
1134     
1135     if ((b = gAlice->Field()->SolenoidField()) > 0.) {     // [kG]
1136
1137         // Radius of helix
1138         
1139         Double_t rho   = p.Pt() / 0.0003 / b; // [cm]
1140         
1141         // Revolution frequency
1142         
1143         Double_t omega = vt / rho;
1144         
1145         // Maximum and minimum decay time
1146         //
1147         // Check for curlers first
1148         if (fRDecayMax * fRDecayMax / rho / rho / 2. > 1.) return;
1149         
1150         //
1151  
1152         tmax  = TMath::ACos(1. - fRDecayMax * fRDecayMax / rho / rho / 2.) / omega;   // [ct]
1153         tmin  = TMath::ACos(1. - fRDecayMin * fRDecayMin / rho / rho / 2.) / omega;   // [ct]
1154     } else {
1155         tmax =  fRDecayMax / vt;                                                      // [ct] 
1156         tmin =  fRDecayMin / vt;                                                      // [ct]
1157     }
1158     
1159     //
1160     // Dial t using the two limits
1161     Double_t t = tmin + (tmax - tmin) * gRandom->Rndm();                              // [ct]
1162     //
1163     //
1164     // Force decay time in transport code
1165     //
1166     gMC->ForceDecayTime(t / 2.99792458e10);
1167 }
1168
1169 void AliMC::MakeTmpTrackRefsTree()
1170 {
1171     // Make the temporary track reference tree
1172     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
1173     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "Track References");
1174     TClonesArray* pRef = &fTmpTrackReferences;
1175     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", "TClonesArray", &pRef, 4000);
1176 }
1177
1178 void AliMC::ReorderAndExpandTreeTR()
1179 {
1180 //
1181 //  Reorder and expand the temporary track reference tree in order to match the kinematics tree
1182 //
1183
1184     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader();
1185 //
1186 //  TreeTR
1187     AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTrackRefsContainer()");
1188     rl->MakeTrackRefsContainer(); 
1189     TTree * treeTR = rl->TreeTR();
1190     if (treeTR){
1191         // make branch for central track references
1192         TBranch *branch;
1193         TClonesArray* pRef = &fTrackReferences;
1194         branch = treeTR->Branch("TrackReferences", &pRef);
1195         branch->SetAddress(&pRef);
1196     }
1197
1198     AliStack* stack  = rl->Stack();
1199     Int_t np = stack->GetNprimary();
1200     Int_t nt = fTmpTreeTR->GetEntries();
1201     //
1202     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
1203     Int_t ifills = 0;
1204     Int_t it = 0;
1205     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
1206         TParticle *part = stack->Particle(ip);
1207         //printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(), part->GetLastDaughter());
1208         
1209         // Skip primaries that have not been transported
1210         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
1211         Int_t dau2  = -1;
1212         if (!part->TestBit(kTransportBit)) continue;
1213         //
1214         fTmpTreeTR->GetEntry(it++);
1215         Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1216         // Determine range of secondaries produced by this primary
1217         if (dau1 > -1) {
1218             Int_t inext = ip - 1;
1219             while (dau2 < 0) {
1220                 if (inext >= 0) {
1221                     part = stack->Particle(inext);
1222                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
1223                     if (!(part->TestBit(kTransportBit)) || dau2 == -1 || dau2 < np) {
1224 //                  if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
1225                         dau2 = -1;
1226                     } else {
1227                         dau2--;
1228                     }
1229                 } else {
1230                     dau2 = stack->GetNtrack() - 1;
1231                 }
1232                 inext--;
1233             } // find upper bound
1234         }  // dau2 < 0
1235 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
1236         // 
1237         // Loop over reference hits and find secondary label
1238         for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
1239             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1240                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) fTmpTrackReferences.At(ih);
1241                 Int_t label = tr->Label();
1242                 // Skip primaries
1243                 if (label == ip) continue;
1244                 if (label > dau2 || label < dau1) 
1245                     AliWarning(Form("Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d \n", label, dau1, dau2));
1246                 if (label == id) {
1247                     // secondary found
1248                     Int_t nref =  fTrackReferences.GetEntriesFast();
1249                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1250                 }
1251             } // hits
1252             treeTR->Fill();
1253             fTrackReferences.Clear();
1254             ifills++;
1255         } // daughters
1256     } // tracks
1257     //
1258     // Now loop again and write the primaries
1259     it = nt - 1;
1260     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
1261         TParticle* part = stack->Particle(ip);
1262 //      if ((part->GetFirstDaughter() == -1 && part->GetStatusCode() <= 1) || part->GetFirstDaughter() >= np) 
1263         if (part->TestBit(kTransportBit))
1264         {
1265             // Skip particles that have not been transported
1266             fTmpTreeTR->GetEntry(it--);
1267             Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1268             // 
1269             // Loop over reference hits and find primary labels
1270             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1271                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  fTmpTrackReferences.At(ih);
1272                 Int_t label = tr->Label();
1273                 if (label == ip) {
1274                     Int_t nref = fTrackReferences.GetEntriesFast();
1275                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1276                 }
1277             } 
1278         }
1279         treeTR->Fill();
1280         fTrackReferences.Clear();
1281         ifills++;
1282     } // tracks
1283     // Check
1284     if (ifills != stack->GetNtrack()) 
1285         AliWarning(Form("Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n", ifills, stack->GetNtrack()));
1286 //
1287 //  Clean-up
1288     delete fTmpTreeTR;
1289     fTmpFileTR->Close();
1290     delete fTmpFileTR;
1291     fTmpTrackReferences.Clear();
1292     gSystem->Exec("rm -rf TrackRefsTmp.root");
1293 }
1294