STEER/AliMCEvent.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //     Class for Kinematic Events
  20 //     Author: Andreas Morsch, CERN
  21 //-------------------------------------------------------------------------
  22 #include <TArrow.h>
  23 #include <TMarker.h>
  24 #include <TH2F.h>
  25 #include <TTree.h>
  26 #include <TFile.h>
  27 #include <TParticle.h>
  28 #include <TClonesArray.h>
  29 #include <TRefArray.h>
  30
  31 #include "AliLog.h"
  32 #include "AliMCEvent.h"
  33 #include "AliStack.h"
  34 #include "AliTrackReference.h"
  35 #include "AliHeader.h"
  36 #include "AliGenEventHeader.h"
  37
  38
  39 AliMCEvent::AliMCEvent():
  40     AliVEvent(),
  41     fStack(0),
  42     fMCParticles(new TClonesArray("AliMCParticle",1000)),
  43     fMCParticleMap(0),
  44     fHeader(0),
  45     fTRBuffer(0),
  46     fTrackReferences(new TClonesArray("AliTrackReference", 1000)),
  47     fTreeTR(0),
  48     fTmpTreeTR(0),
  49     fTmpFileTR(0),
  50     fNprimaries(-1),
  51     fNparticles(-1)
  52 {
  53     // Default constructor
  54 }
  55
  56 AliMCEvent::AliMCEvent(const AliMCEvent& mcEvnt) :
  57     AliVEvent(mcEvnt),
  58     fStack(0),
  59     fMCParticles(0),
  60     fMCParticleMap(0),
  61     fHeader(0),
  62     fTRBuffer(0),
  63     fTrackReferences(0),
  64     fTreeTR(0),
  65     fTmpTreeTR(0),
  66     fTmpFileTR(0),
  67     fNprimaries(-1),
  68     fNparticles(-1)
  69 {
  70 // Copy constructor
  71 }
  72
  73
  74 AliMCEvent& AliMCEvent::operator=(const AliMCEvent& mcEvnt)
  75 {
  76     // assignment operator
  77     if (this!=&mcEvnt) {
  78         AliVEvent::operator=(mcEvnt);
  79     }
  80
  81     return *this;
  82 }
  83
  84 void AliMCEvent::ConnectTreeE (TTree* tree)
  85 {
  86     // Connect the event header tree
  87     tree->SetBranchAddress("Header", &fHeader);
  88 }
  89
  90 void AliMCEvent::ConnectTreeK (TTree* tree)
  91 {
  92     // Connect the kinematics tree to the stack
  93     fStack = fHeader->Stack();
  94     fStack->ConnectTree(tree);
  95     //
  96     // Load the event
  97     fStack->GetEvent();
  98     fNparticles = fStack->GetNtrack();
  99     fNprimaries = fStack->GetNprimary();
 100     Int_t iev  = fHeader->GetEvent();
 101     Int_t ievr = fHeader->GetEventNrInRun();
 102
 103     AliInfo(Form("AliMCEvent# %5d %5d: Number of particles: %5d (all) %5d (primaries)\n",
 104                  iev, ievr, fNparticles, fNprimaries));
 105
 106     // This is a cache for the TParticles converted to MCParticles on user request
 107     if (fMCParticleMap) {
 108         fMCParticleMap->Clear();
 109         if (fNparticles>0) fMCParticleMap->Expand(fNparticles);}
 110     else
 111         fMCParticleMap = new TRefArray(fNparticles);
 112
 113 }
 114
 115 void AliMCEvent::ConnectTreeTR (TTree* tree)
 116 {
 117     // Connect the track reference tree
 118     fTreeTR = tree;
 119
 120     if (fTreeTR->GetBranch("AliRun")) {
 121         if (fTmpFileTR) {
 122             fTmpFileTR->Close();
 123             delete fTmpFileTR;
 124         }
 125         // This is an old format with one branch per detector not in synch with TreeK
 126         ReorderAndExpandTreeTR();
 127     } else {
 128         // New format
 129         fTreeTR->SetBranchAddress("TrackReferences", &fTRBuffer);
 130     }
 131 }
 132
 133 Int_t AliMCEvent::GetParticleAndTR(Int_t i, TParticle*& particle, TClonesArray*& trefs)
 134 {
 135     // Retrieve entry i
 136     if (i < 0 || i >= fNparticles) {
 137         AliWarning(Form("AliMCEventHandler::GetEntry: Index out of range"));
 138         particle = 0;
 139         trefs    = 0;
 140         return (-1);
 141     }
 142     particle = fStack->Particle(i);
 143     if (fTreeTR) {
 144         fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 145         trefs    = fTRBuffer;
 146         return trefs->GetEntries();
 147     } else {
 148         trefs = 0;
 149         return -1;
 150     }
 151 }
 152
 153
 154 void AliMCEvent::Clean()
 155 {
 156     // Clean-up before new trees are connected
 157
 158     if (fHeader) {
 159         delete fHeader;
 160         fHeader = 0;
 161     }
 162
 163     delete fStack;
 164
 165     // Clear TR
 166     if (fTRBuffer) {
 167         fTRBuffer->Clear();
 168         delete fTRBuffer;
 169         fTRBuffer = 0;
 170     }
 171 }
 172
 173 void AliMCEvent::FinishEvent()
 174 {
 175   // Clean-up after event
 176   fStack->Reset(0);
 177   fMCParticles->Delete();
 178   fMCParticleMap->Delete();
 179   fTrackReferences->Clear();
 180 }
 181
 182
 183
 184 void AliMCEvent::DrawCheck(Int_t i, Int_t search)
 185 {
 186     //
 187     // Simple event display for debugging
 188     if (!fTreeTR) {
 189         AliWarning("No Track Reference information available");
 190         return;
 191     }
 192
 193     if (i > -1 && i < fNparticles) {
 194         fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 195     } else {
 196         AliWarning("AliMCEvent::GetEntry: Index out of range");
 197     }
 198
 199     Int_t nh = fTRBuffer->GetEntries();
 200
 201
 202     if (search) {
 203         while(nh <= search && i < fNparticles - 1) {
 204             i++;
 205             fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 206             nh =  fTRBuffer->GetEntries();
 207         }
 208         printf("Found Hits at %5d\n", i);
 209     }
 210     TParticle* particle = fStack->Particle(i);
 211
 212     TH2F*    h = new TH2F("", "", 100, -500, 500, 100, -500, 500);
 213     Float_t x0 = particle->Vx();
 214     Float_t y0 = particle->Vy();
 215
 216     Float_t x1 = particle->Vx() + particle->Px() * 50.;
 217     Float_t y1 = particle->Vy() + particle->Py() * 50.;
 218
 219     TArrow*  a = new TArrow(x0, y0, x1, y1, 0.01);
 220     h->Draw();
 221     a->SetLineColor(2);
 222
 223     a->Draw();
 224
 225     for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 226         AliTrackReference* ref = (AliTrackReference*) fTRBuffer->At(ih);
 227         TMarker* m = new TMarker(ref->X(), ref->Y(), 20);
 228         m->Draw();
 229         m->SetMarkerSize(0.4);
 230
 231     }
 232 }
 233
 234
 235 void AliMCEvent::ReorderAndExpandTreeTR()
 236 {
 237 //
 238 //  Reorder and expand the track reference tree in order to match the kinematics tree.
 239 //  Copy the information from different branches into one
 240 //
 241 //  TreeTR
 242
 243     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
 244     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "TrackReferences");
 245     if (!fTRBuffer)  fTRBuffer = new TClonesArray("AliTrackReference", 100);
 246     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", "TClonesArray", &fTRBuffer, 32000, 0);
 247
 248
 249 //
 250 //  Activate the used branches only. Otherwisw we get a bad memory leak.
 251     fTreeTR->SetBranchStatus("*",        0);
 252     fTreeTR->SetBranchStatus("AliRun.*", 1);
 253     fTreeTR->SetBranchStatus("ITS.*",    1);
 254     fTreeTR->SetBranchStatus("TPC.*",    1);
 255     fTreeTR->SetBranchStatus("TRD.*",    1);
 256     fTreeTR->SetBranchStatus("TOF.*",    1);
 257     fTreeTR->SetBranchStatus("FRAME.*",  1);
 258     fTreeTR->SetBranchStatus("MUON.*",   1);
 259 //
 260 //  Connect the active branches
 261     TClonesArray* trefs[7];
 262     for (Int_t i = 0; i < 7; i++) trefs[i] = 0;
 263     if (fTreeTR){
 264         // make branch for central track references
 265         if (fTreeTR->GetBranch("AliRun")) fTreeTR->SetBranchAddress("AliRun", &trefs[0]);
 266         if (fTreeTR->GetBranch("ITS"))    fTreeTR->SetBranchAddress("ITS",    &trefs[1]);
 267         if (fTreeTR->GetBranch("TPC"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TPC",    &trefs[2]);
 268         if (fTreeTR->GetBranch("TRD"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TRD",    &trefs[3]);
 269         if (fTreeTR->GetBranch("TOF"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TOF",    &trefs[4]);
 270         if (fTreeTR->GetBranch("FRAME"))  fTreeTR->SetBranchAddress("FRAME",  &trefs[5]);
 271         if (fTreeTR->GetBranch("MUON"))   fTreeTR->SetBranchAddress("MUON",   &trefs[6]);
 272     }
 273
 274     Int_t np = fStack->GetNprimary();
 275     Int_t nt = fTreeTR->GetEntries();
 276
 277     //
 278     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
 279     Int_t ifills = 0;
 280     Int_t it     = 0;
 281     Int_t itlast = 0;
 282     TParticle* part;
 283
 284     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
 285         part = fStack->Particle(ip);
 286 //      printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d %5d \n",
 287 //             ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(),
 288 //             part->GetLastDaughter(), part->TestBit(kTransportBit));
 289
 290         // Determine range of secondaries produced by this primary during transport
 291         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
 292         if (dau1 < np) continue;  // This particle has no secondaries produced during transport
 293         Int_t dau2  = -1;
 294         if (dau1 > -1) {
 295             Int_t inext = ip - 1;
 296             while (dau2 < 0) {
 297                 if (inext >= 0) {
 298                     part = fStack->Particle(inext);
 299                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
 300                     if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
 301                         dau2 = -1;
 302                     } else {
 303                         dau2--;
 304                     }
 305                 } else {
 306                     dau2 = fStack->GetNtrack() - 1;
 307                 }
 308                 inext--;
 309             } // find upper bound
 310         }  // dau2 < 0
 311
 312
 313 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
 314 //
 315 // Loop over reference hits and find secondary label
 316 // First the tricky part: find the entry in treeTR than contains the hits or
 317 // make sure that no hits exist.
 318 //
 319         Bool_t hasHits   = kFALSE;
 320         Bool_t isOutside = kFALSE;
 321
 322         it = itlast;
 323         while (!hasHits && !isOutside && it < nt) {
 324             fTreeTR->GetEntry(it++);
 325             for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 326                 if (!trefs[ib]) continue;
 327                 Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 328                 for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 329                     AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) trefs[ib]->At(ih);
 330                     Int_t label = tr->Label();
 331                     if (label >= dau1 && label <= dau2) {
 332                         hasHits = kTRUE;
 333                         itlast = it - 1;
 334                         break;
 335                     }
 336                     if (label > dau2 || label < ip) {
 337                         isOutside = kTRUE;
 338                         itlast = it - 1;
 339                         break;
 340                     }
 341                 } // hits
 342                 if (hasHits || isOutside) break;
 343             } // branches
 344         } // entries
 345
 346         if (!hasHits) {
 347             // Write empty entries
 348             for (Int_t id = dau1; (id <= dau2); id++) {
 349                 fTmpTreeTR->Fill();
 350                 ifills++;
 351             }
 352         } else {
 353             // Collect all hits
 354             fTreeTR->GetEntry(itlast);
 355             for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
 356                 for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 357                     if (!trefs[ib]) continue;
 358                     Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 359                     for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 360                         AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) trefs[ib]->At(ih);
 361                         Int_t label = tr->Label();
 362                         // Skip primaries
 363                         if (label == ip) continue;
 364                         if (label > dau2 || label < dau1)
 365                             printf("AliMCEventHandler::Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d %5d \n",
 366                                    itlast, label, dau1, dau2);
 367                         if (label == id) {
 368                             // secondary found
 369                             tr->SetDetectorId(ib-1);
 370                             Int_t nref =  fTRBuffer->GetEntriesFast();
 371                             TClonesArray &lref = *fTRBuffer;
 372                             new(lref[nref]) AliTrackReference(*tr);
 373                         }
 374                     } // hits
 375                 } // branches
 376                 fTmpTreeTR->Fill();
 377                 fTRBuffer->Clear();
 378                 ifills++;
 379             } // daughters
 380         } // has hits
 381     } // tracks
 382
 383     //
 384     // Now loop again and write the primaries
 385     //
 386     it = nt - 1;
 387     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
 388         Int_t labmax = -1;
 389         while (labmax < ip && it > -1) {
 390             fTreeTR->GetEntry(it--);
 391             for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 392                 if (!trefs[ib]) continue;
 393                 Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 394                 //
 395                 // Loop over reference hits and find primary labels
 396                 for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 397                     AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  trefs[ib]->At(ih);
 398                     Int_t label = tr->Label();
 399                     if (label < np && label > labmax) {
 400                         labmax = label;
 401                     }
 402
 403                     if (label == ip) {
 404                         tr->SetDetectorId(ib-1);
 405                         Int_t nref = fTRBuffer->GetEntriesFast();
 406                         TClonesArray &lref = *fTRBuffer;
 407                         new(lref[nref]) AliTrackReference(*tr);
 408                     }
 409                 } // hits
 410             } // branches
 411         } // entries
 412         it++;
 413         fTmpTreeTR->Fill();
 414         fTRBuffer->Clear();
 415         ifills++;
 416     } // tracks
 417     // Check
 418
 419
 420     // Clean-up
 421     delete fTreeTR; fTreeTR = 0;
 422
 423     for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 424         if (trefs[ib]) {
 425             trefs[ib]->Clear();
 426             delete trefs[ib];
 427             trefs[ib] = 0;
 428         }
 429     }
 430
 431     if (ifills != fStack->GetNtrack())
 432         printf("AliMCEvent:Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n",
 433                ifills, fStack->GetNtrack());
 434
 435     fTmpTreeTR->Write();
 436     fTreeTR = fTmpTreeTR;
 437 }
 438
 439 AliMCParticle* AliMCEvent::GetTrack(Int_t i) const
 440 {
 441     // Get MC Particle i
 442     AliMCParticle *mcParticle = 0;
 443     TParticle     *particle   = 0;
 444     TClonesArray  *trefs      = 0;
 445     Int_t          ntref      = 0;
 446     TRefArray     *rarray     = 0;
 447     // Out of range check
 448     if (i < 0 || i >= fNparticles) {
 449         AliWarning(Form("AliMCEvent::GetEntry: Index out of range"));
 450         mcParticle = 0;
 451         return (mcParticle);
 452     }
 453
 454
 455     //
 456     // First check of the MC Particle has been already cached
 457     if(!fMCParticleMap->At(i)) {
 458         // Get particle from the stack
 459         particle   = fStack->Particle(i);
 460         // Get track references from Tree TR
 461         if (fTreeTR) {
 462             fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 463             trefs     = fTRBuffer;
 464             ntref     = trefs->GetEntriesFast();
 465             rarray    = new TRefArray(ntref);
 466             Int_t nen = fTrackReferences->GetEntriesFast();
 467             for (Int_t j = 0; j < ntref; j++) {
 468                 // Save the track references in a TClonesArray
 469                 AliTrackReference* ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>((*fTRBuffer)[j]);
 470                 // Save the pointer in a TRefArray
 471                 new ((*fTrackReferences)[nen]) AliTrackReference(*ref);
 472                 rarray->AddAt((*fTrackReferences)[nen], j);
 473                 nen++;
 474             } // loop over track references for entry i
 475         } // if TreeTR available
 476         Int_t nentries = fMCParticles->GetEntriesFast();
 477         new ((*fMCParticles)[nentries]) AliMCParticle(particle, rarray, i);
 478         mcParticle = dynamic_cast<AliMCParticle*>((*fMCParticles)[nentries]);
 479         fMCParticleMap->AddAt(mcParticle, i);
 480     } else {
 481         mcParticle = dynamic_cast<AliMCParticle*>(fMCParticleMap->At(i));
 482     }
 483     return mcParticle;
 484 }
 485
 486  AliGenEventHeader* AliMCEvent::GenEventHeader() {return (fHeader->GenEventHeader());}
 487
 488 ClassImp(AliMCEvent)