STEER/AliMCEvent.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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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         fMCParticles->Delete();
 110         if (fNparticles>0) fMCParticleMap->Expand(fNparticles);
 111     }
 112     else
 113         fMCParticleMap = new TRefArray(fNparticles);
 114 }
 115
 116 void AliMCEvent::ConnectTreeTR (TTree* tree)
 117 {
 118     // Connect the track reference tree
 119     fTreeTR = tree;
 120
 121     if (fTreeTR->GetBranch("AliRun")) {
 122         if (fTmpFileTR) {
 123             fTmpFileTR->Close();
 124             delete fTmpFileTR;
 125         }
 126         // This is an old format with one branch per detector not in synch with TreeK
 127         ReorderAndExpandTreeTR();
 128     } else {
 129         // New format
 130         fTreeTR->SetBranchAddress("TrackReferences", &fTRBuffer);
 131     }
 132 }
 133
 134 Int_t AliMCEvent::GetParticleAndTR(Int_t i, TParticle*& particle, TClonesArray*& trefs)
 135 {
 136     // Retrieve entry i
 137     if (i < 0 || i >= fNparticles) {
 138         AliWarning(Form("AliMCEventHandler::GetEntry: Index out of range"));
 139         particle = 0;
 140         trefs    = 0;
 141         return (-1);
 142     }
 143     particle = fStack->Particle(i);
 144     if (fTreeTR) {
 145         fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 146         trefs    = fTRBuffer;
 147         return trefs->GetEntries();
 148     } else {
 149         trefs = 0;
 150         return -1;
 151     }
 152 }
 153
 154
 155 void AliMCEvent::Clean()
 156 {
 157     // Clean-up before new trees are connected
 158     if (fHeader) {
 159         delete fHeader;
 160         fHeader = 0;
 161     }
 162
 163     delete fStack; fStack = 0;
 164
 165     // Clear TR
 166     if (fTRBuffer) {
 167         fTRBuffer->Delete();
 168         delete fTRBuffer;
 169         fTRBuffer = 0;
 170     }
 171 }
 172
 173 void AliMCEvent::FinishEvent()
 174 {
 175   // Clean-up after event
 176   //
 177     fStack->Reset(0);
 178     fMCParticles->Delete();
 179     fMCParticleMap->Clear();
 180     if (fTRBuffer)
 181       fTRBuffer->Delete();
 182     fTrackReferences->Delete();
 183 }
 184
 185
 186
 187 void AliMCEvent::DrawCheck(Int_t i, Int_t search)
 188 {
 189     //
 190     // Simple event display for debugging
 191     if (!fTreeTR) {
 192         AliWarning("No Track Reference information available");
 193         return;
 194     }
 195
 196     if (i > -1 && i < fNparticles) {
 197         fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 198     } else {
 199         AliWarning("AliMCEvent::GetEntry: Index out of range");
 200     }
 201
 202     Int_t nh = fTRBuffer->GetEntries();
 203
 204
 205     if (search) {
 206         while(nh <= search && i < fNparticles - 1) {
 207             i++;
 208             fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 209             nh =  fTRBuffer->GetEntries();
 210         }
 211         printf("Found Hits at %5d\n", i);
 212     }
 213     TParticle* particle = fStack->Particle(i);
 214
 215     TH2F*    h = new TH2F("", "", 100, -500, 500, 100, -500, 500);
 216     Float_t x0 = particle->Vx();
 217     Float_t y0 = particle->Vy();
 218
 219     Float_t x1 = particle->Vx() + particle->Px() * 50.;
 220     Float_t y1 = particle->Vy() + particle->Py() * 50.;
 221
 222     TArrow*  a = new TArrow(x0, y0, x1, y1, 0.01);
 223     h->Draw();
 224     a->SetLineColor(2);
 225
 226     a->Draw();
 227
 228     for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 229         AliTrackReference* ref = (AliTrackReference*) fTRBuffer->At(ih);
 230         TMarker* m = new TMarker(ref->X(), ref->Y(), 20);
 231         m->Draw();
 232         m->SetMarkerSize(0.4);
 233
 234     }
 235 }
 236
 237
 238 void AliMCEvent::ReorderAndExpandTreeTR()
 239 {
 240 //
 241 //  Reorder and expand the track reference tree in order to match the kinematics tree.
 242 //  Copy the information from different branches into one
 243 //
 244 //  TreeTR
 245
 246     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
 247     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "TrackReferences");
 248     if (!fTRBuffer)  fTRBuffer = new TClonesArray("AliTrackReference", 100);
 249     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", "TClonesArray", &fTRBuffer, 32000, 0);
 250
 251
 252 //
 253 //  Activate the used branches only. Otherwisw we get a bad memory leak.
 254     fTreeTR->SetBranchStatus("*",        0);
 255     fTreeTR->SetBranchStatus("AliRun.*", 1);
 256     fTreeTR->SetBranchStatus("ITS.*",    1);
 257     fTreeTR->SetBranchStatus("TPC.*",    1);
 258     fTreeTR->SetBranchStatus("TRD.*",    1);
 259     fTreeTR->SetBranchStatus("TOF.*",    1);
 260     fTreeTR->SetBranchStatus("FRAME.*",  1);
 261     fTreeTR->SetBranchStatus("MUON.*",   1);
 262 //
 263 //  Connect the active branches
 264     TClonesArray* trefs[7];
 265     for (Int_t i = 0; i < 7; i++) trefs[i] = 0;
 266     if (fTreeTR){
 267         // make branch for central track references
 268         if (fTreeTR->GetBranch("AliRun")) fTreeTR->SetBranchAddress("AliRun", &trefs[0]);
 269         if (fTreeTR->GetBranch("ITS"))    fTreeTR->SetBranchAddress("ITS",    &trefs[1]);
 270         if (fTreeTR->GetBranch("TPC"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TPC",    &trefs[2]);
 271         if (fTreeTR->GetBranch("TRD"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TRD",    &trefs[3]);
 272         if (fTreeTR->GetBranch("TOF"))    fTreeTR->SetBranchAddress("TOF",    &trefs[4]);
 273         if (fTreeTR->GetBranch("FRAME"))  fTreeTR->SetBranchAddress("FRAME",  &trefs[5]);
 274         if (fTreeTR->GetBranch("MUON"))   fTreeTR->SetBranchAddress("MUON",   &trefs[6]);
 275     }
 276
 277     Int_t np = fStack->GetNprimary();
 278     Int_t nt = fTreeTR->GetEntries();
 279
 280     //
 281     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
 282     Int_t ifills = 0;
 283     Int_t it     = 0;
 284     Int_t itlast = 0;
 285     TParticle* part;
 286
 287     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
 288         part = fStack->Particle(ip);
 289 //      printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d %5d \n",
 290 //             ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(),
 291 //             part->GetLastDaughter(), part->TestBit(kTransportBit));
 292
 293         // Determine range of secondaries produced by this primary during transport
 294         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
 295         if (dau1 < np) continue;  // This particle has no secondaries produced during transport
 296         Int_t dau2  = -1;
 297         if (dau1 > -1) {
 298             Int_t inext = ip - 1;
 299             while (dau2 < 0) {
 300                 if (inext >= 0) {
 301                     part = fStack->Particle(inext);
 302                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
 303                     if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
 304                         dau2 = -1;
 305                     } else {
 306                         dau2--;
 307                     }
 308                 } else {
 309                     dau2 = fStack->GetNtrack() - 1;
 310                 }
 311                 inext--;
 312             } // find upper bound
 313         }  // dau2 < 0
 314
 315
 316 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
 317 //
 318 // Loop over reference hits and find secondary label
 319 // First the tricky part: find the entry in treeTR than contains the hits or
 320 // make sure that no hits exist.
 321 //
 322         Bool_t hasHits   = kFALSE;
 323         Bool_t isOutside = kFALSE;
 324
 325         it = itlast;
 326         while (!hasHits && !isOutside && it < nt) {
 327             fTreeTR->GetEntry(it++);
 328             for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 329                 if (!trefs[ib]) continue;
 330                 Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 331                 for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 332                     AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) trefs[ib]->At(ih);
 333                     Int_t label = tr->Label();
 334                     if (label >= dau1 && label <= dau2) {
 335                         hasHits = kTRUE;
 336                         itlast = it - 1;
 337                         break;
 338                     }
 339                     if (label > dau2 || label < ip) {
 340                         isOutside = kTRUE;
 341                         itlast = it - 1;
 342                         break;
 343                     }
 344                 } // hits
 345                 if (hasHits || isOutside) break;
 346             } // branches
 347         } // entries
 348
 349         if (!hasHits) {
 350             // Write empty entries
 351             for (Int_t id = dau1; (id <= dau2); id++) {
 352                 fTmpTreeTR->Fill();
 353                 ifills++;
 354             }
 355         } else {
 356             // Collect all hits
 357             fTreeTR->GetEntry(itlast);
 358             for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
 359                 for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 360                     if (!trefs[ib]) continue;
 361                     Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 362                     for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 363                         AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) trefs[ib]->At(ih);
 364                         Int_t label = tr->Label();
 365                         // Skip primaries
 366                         if (label == ip) continue;
 367                         if (label > dau2 || label < dau1)
 368                             printf("AliMCEventHandler::Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d %5d \n",
 369                                    itlast, label, dau1, dau2);
 370                         if (label == id) {
 371                             // secondary found
 372                             tr->SetDetectorId(ib-1);
 373                             Int_t nref =  fTRBuffer->GetEntriesFast();
 374                             TClonesArray &lref = *fTRBuffer;
 375                             new(lref[nref]) AliTrackReference(*tr);
 376                         }
 377                     } // hits
 378                 } // branches
 379                 fTmpTreeTR->Fill();
 380                 fTRBuffer->Delete();
 381                 ifills++;
 382             } // daughters
 383         } // has hits
 384     } // tracks
 385
 386     //
 387     // Now loop again and write the primaries
 388     //
 389     it = nt - 1;
 390     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
 391         Int_t labmax = -1;
 392         while (labmax < ip && it > -1) {
 393             fTreeTR->GetEntry(it--);
 394             for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 395                 if (!trefs[ib]) continue;
 396                 Int_t nh = trefs[ib]->GetEntries();
 397                 //
 398                 // Loop over reference hits and find primary labels
 399                 for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
 400                     AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  trefs[ib]->At(ih);
 401                     Int_t label = tr->Label();
 402                     if (label < np && label > labmax) {
 403                         labmax = label;
 404                     }
 405
 406                     if (label == ip) {
 407                         tr->SetDetectorId(ib-1);
 408                         Int_t nref = fTRBuffer->GetEntriesFast();
 409                         TClonesArray &lref = *fTRBuffer;
 410                         new(lref[nref]) AliTrackReference(*tr);
 411                     }
 412                 } // hits
 413             } // branches
 414         } // entries
 415         it++;
 416         fTmpTreeTR->Fill();
 417         fTRBuffer->Delete();
 418         ifills++;
 419     } // tracks
 420     // Check
 421
 422
 423     // Clean-up
 424     delete fTreeTR; fTreeTR = 0;
 425
 426     for (Int_t ib = 0; ib < 7; ib++) {
 427         if (trefs[ib]) {
 428             trefs[ib]->Clear();
 429             delete trefs[ib];
 430             trefs[ib] = 0;
 431         }
 432     }
 433
 434     if (ifills != fStack->GetNtrack())
 435         printf("AliMCEvent:Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n",
 436                ifills, fStack->GetNtrack());
 437
 438     fTmpTreeTR->Write();
 439     fTreeTR = fTmpTreeTR;
 440 }
 441
 442 AliMCParticle* AliMCEvent::GetTrack(Int_t i) const
 443 {
 444     // Get MC Particle i
 445     AliMCParticle *mcParticle = 0;
 446     TParticle     *particle   = 0;
 447     TClonesArray  *trefs      = 0;
 448     Int_t          ntref      = 0;
 449     TRefArray     *rarray     = 0;
 450     // Out of range check
 451     if (i < 0 || i >= fNparticles) {
 452         AliWarning(Form("AliMCEvent::GetEntry: Index out of range"));
 453         mcParticle = 0;
 454         return (mcParticle);
 455     }
 456
 457
 458     //
 459     // First check of the MC Particle has been already cached
 460     if(!fMCParticleMap->At(i)) {
 461         // Get particle from the stack
 462         particle   = fStack->Particle(i);
 463         // Get track references from Tree TR
 464         if (fTreeTR) {
 465             fTreeTR->GetEntry(fStack->TreeKEntry(i));
 466             trefs     = fTRBuffer;
 467             ntref     = trefs->GetEntriesFast();
 468             rarray    = new TRefArray(ntref);
 469             Int_t nen = fTrackReferences->GetEntriesFast();
 470             for (Int_t j = 0; j < ntref; j++) {
 471                 // Save the track references in a TClonesArray
 472                 AliTrackReference* ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>((*fTRBuffer)[j]);
 473                 // Save the pointer in a TRefArray
 474                 new ((*fTrackReferences)[nen]) AliTrackReference(*ref);
 475                 rarray->AddAt((*fTrackReferences)[nen], j);
 476                 nen++;
 477             } // loop over track references for entry i
 478         } // if TreeTR available
 479         Int_t nentries = fMCParticles->GetEntriesFast();
 480         new ((*fMCParticles)[nentries]) AliMCParticle(particle, rarray, i);
 481         mcParticle = dynamic_cast<AliMCParticle*>((*fMCParticles)[nentries]);
 482         fMCParticleMap->AddAt(mcParticle, i);
 483     } else {
 484         mcParticle = dynamic_cast<AliMCParticle*>(fMCParticleMap->At(i));
 485     }
 486     return mcParticle;
 487 }
 488
 489  AliGenEventHeader* AliMCEvent::GenEventHeader() {return (fHeader->GenEventHeader());}
 490
 491 ClassImp(AliMCEvent)