TOF/AliTOFReconstructionerV2.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // This is a TTask for reconstruction V2 in TOF
  20 // Description of the algorithm
  21 //-- Author: F. Pierella | pierella@bo.infn.it
  22 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24
  25 #include <Riostream.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27
  28 #include <TBenchmark.h>
  29 #include <TClonesArray.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TFolder.h>
  32 #include <TGeant3.h>
  33 #include <TParticle.h>
  34 #include <TROOT.h>
  35 #include <TSystem.h>
  36 #include <TTask.h>
  37 #include <TTree.h>
  38 #include <TVirtualMC.h>
  39
  40 #include "../TPC/AliTPCtrack.h"
  41 #include "../TRD/AliTRDtrack.h"
  42 #include "AliDetector.h"
  43 #include "AliHeader.h"
  44 #include "AliKalmanTrack.h"
  45 #include "AliLoader.h"
  46 #include "AliRun.h"
  47 #include "AliRunLoader.h"
  48 #include "AliTOF.h"
  49 #include "AliTOFGeometry.h"
  50 #include "AliTOFDigitMap.h"
  51 #include "AliTOFHitMap.h"
  52 #include "AliTOFReconstructionerV2.h"
  53 #include "AliTOFTrackV2.h"
  54 #include "AliTOFdigit.h"
  55 #include "AliTOFhitT0.h"
  56 #include "AliMC.h"
  57
  58 ClassImp(AliTOFReconstructionerV2)
  59
  60 //____________________________________________________________________________
  61   AliTOFReconstructionerV2::AliTOFReconstructionerV2():TTask("AliTOFReconstructionerV2","")
  62 {
  63   //
  64   // std ctor
  65   // set all member vars to zero
  66   //
  67   fdbg      =0;
  68   fDigitsMap=0x0;
  69   fField    =0;
  70   fNDummyTracks=0;
  71   fScaleSigmaFactor=0.;
  72   fStep     =0;
  73   fTOFDigits=0x0;
  74   fTOFTracks=0x0;
  75   fTOFDigitsFile    ="digits.root";
  76   fTPCBackTracksFile="AliTPCBackTracks.root";
  77   fKalmanTree       =0x0;
  78   fBranchWithTracks =0x0;
  79 }
  80
  81 //____________________________________________________________________________
  82 AliTOFReconstructionerV2::AliTOFReconstructionerV2(const char* tpcBackTracks, const char* tofDigits):TTask("AliTOFReconstructionerV2","")
  83 {
  84   //
  85   // par ctor
  86   // default arguments are specified only in
  87   // the header file
  88   // Parameters:
  89   // tpcBackTracks -> file name with backpropagated tracks in TPC
  90   // tofDigits     -> file name with TOF digits
  91   //
  92
  93   fdbg      =0;
  94   fDigitsMap=0x0;
  95   fField    =0.2;   // default value 0.2 [Tesla]
  96   fNDummyTracks=20; // by default 20 test tracks used
  97   fScaleSigmaFactor=1.;
  98   fStep     =0.01;  // [cm]
  99   fTOFDigits=0x0;
 100   fTOFTracks=0x0;
 101   fTOFDigitsFile    =tofDigits;
 102   fTPCBackTracksFile=tpcBackTracks;
 103   fKalmanTree       =0x0;
 104   fBranchWithTracks =0x0;
 105
 106   // initialize the G3 geometry
 107   gAlice->Init();
 108   gAlice->Print();
 109
 110   // add Task to //root/Tasks folder
 111   TTask * roottasks = (TTask*)gROOT->GetRootFolder()->FindObject("Tasks") ;
 112   roottasks->Add(this) ;
 113 }
 114
 115 //____________________________________________________________________________
 116 AliTOFReconstructionerV2::AliTOFReconstructionerV2(const AliTOFReconstructionerV2 & /*rec*/)
 117 :TTask("AliTOFReconstructionerV2","")
 118 {
 119   //
 120   // Dummy copy constructor
 121   // required by coding conventions
 122   ;
 123 }
 124
 125
 126
 127 //____________________________________________________________________________
 128   AliTOFReconstructionerV2::~AliTOFReconstructionerV2()
 129 {
 130   //
 131   // dtor
 132   // some delete has to be moved
 133   //
 134
 135   if (fDigitsMap)
 136     {
 137       delete fDigitsMap;
 138       fDigitsMap = 0;
 139     }
 140
 141   if (fTOFDigits)
 142     {
 143       delete fTOFDigits;
 144       fTOFDigits = 0;
 145     }
 146
 147   if (fTOFTracks)
 148     {
 149       delete fTOFTracks;
 150       fTOFTracks = 0;
 151     }
 152
 153   if (fTOFDigitsFile)
 154     {
 155       delete fTOFDigitsFile;
 156     }
 157
 158   if (fTPCBackTracksFile)
 159     {
 160       delete fTPCBackTracksFile;
 161     }
 162
 163   if (fKalmanTree)
 164     {
 165       delete fKalmanTree;
 166       fKalmanTree = 0;
 167     }
 168
 169   if (fBranchWithTracks)
 170     {
 171       delete fBranchWithTracks;
 172       fBranchWithTracks = 0;
 173     }
 174 }
 175
 176
 177 //____________________________________________________________________________
 178 void AliTOFReconstructionerV2::Exec(Option_t* option)
 179 {
 180   //
 181   // Description of the algorithm:
 182   //
 183   //
 184   //
 185   //
 186   //
 187   //
 188
 189   // load TOF digits and fill the digit map
 190   Int_t tofDigitsLoading=LoadTOFDigits();
 191
 192   // load back-propagated tracks in TPC
 193   Int_t tpcTracksLoading=LoadTPCTracks();
 194
 195   if(tofDigitsLoading || tpcTracksLoading) {
 196     cout<<" Couldn't start reconstruction V2. Exit."<<endl;
 197     exit(1);
 198   }
 199   // or load TRD reconstructed tracks
 200   // Int_t trdTracksLoading=LoadTRDTracks();
 201
 202   // create a TObjArray to store reconstructed tracks
 203   // and reject fake tracks
 204   const Int_t maxRecTracks = 10000; // max number of reconstructed tracks
 205                                     // per event
 206
 207   const Float_t stripRegionHeight = 15.3; // [cm] height in radial direction
 208                                           // of the volume where strips are placed
 209   TObjArray trackArray(maxRecTracks);
 210
 211   // buffer for output
 212   fTOFTracks= new TClonesArray("AliTOFTrackV2");
 213   // create a reference to fill the TClonesArray
 214   TClonesArray &aTOFTracks = *fTOFTracks;
 215
 216   const Int_t maxIndex = 100000; // max number of primary tracks to be analysed
 217   // the index of the rtIndex array is the track label
 218   // the content of the array is -1 for fake tracks
 219   // and the track index for good tracks
 220   Float_t dEdXarray[maxRecTracks];
 221   Int_t rtIndex[maxIndex];
 222   for(Int_t i = 0; i < maxIndex; i++) rtIndex[i] = -1;
 223
 224   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/fField);
 225
 226   Int_t nRecTracks = (Int_t) fKalmanTree->GetEntries();
 227   cout<<"Found "<<nRecTracks<<" entries in the track tree "<<endl;
 228
 229   // load the tracks into the array
 230   for (Int_t i=0; i<nRecTracks; i++) {
 231     AliTPCtrack *iotrack=new AliTPCtrack();
 232     fBranchWithTracks->SetAddress(&iotrack);
 233     fKalmanTree->GetEvent(i);
 234     trackArray.AddLast(iotrack);
 235     Int_t trackLabel = iotrack->GetLabel();
 236     dEdXarray[i]=iotrack->GetdEdx(); // usefull for PID
 237     //
 238     // start filling the TClonesArray of AliTOFTrackV2
 239     Float_t trdXYZ[3]={0.,0.,0.};
 240     Float_t trdPxPyPz[3]={0.,0.,0.};
 241
 242     // tpc outer wall positions
 243     Double_t xk=iotrack->GetX();
 244     // get the running coordinates in the lrf
 245     // and alpha
 246     Double_t x=xk;
 247     Double_t y=iotrack->GetY();
 248     Double_t z=iotrack->GetZ();
 249     Double_t alpha=iotrack->GetAlpha();
 250     GetGlobalXYZ(alpha, x, y, z);
 251     Float_t tpcXYZ[3]={x,y,z};
 252
 253     // momentum at the end of TPC
 254     Float_t lambda=TMath::ATan(iotrack->GetTgl());
 255     Float_t invpt=TMath::Abs(iotrack->Get1Pt());
 256     Float_t pt=-99.;
 257     if (invpt) pt= 1./invpt; // pt
 258     Float_t tpcmom=1./(invpt*TMath::Cos(lambda));
 259     Float_t pz=tpcmom*TMath::Sin(lambda);
 260     Float_t tpcPtPz[2]={pt,pz};
 261
 262     Int_t matchingStatus=-1;
 263     if(trackLabel < 0) matchingStatus=0;
 264     new(aTOFTracks[i]) AliTOFTrackV2(trackLabel,matchingStatus,tpcmom,dEdXarray[i],tpcXYZ,tpcPtPz,trdXYZ,trdPxPyPz);
 265     //    printf("rt with %d clusters and label %d \n",
 266     //     iotrack->GetNumberOfClusters(), trackLabel);
 267
 268     if(trackLabel < 0) continue;
 269     if(trackLabel >= maxIndex) continue;
 270     rtIndex[trackLabel] = i;
 271     delete iotrack;
 272   }
 273
 274   if(strstr(option,"MC")) Comparison(rtIndex);
 275
 276   // start loop on tracks
 277   // and backpropagate them from TPC to TOF
 278   // backpropagation is performed only
 279   // for good tracks (fake tracks rejected)
 280   AliTPCtrack *rt;
 281
 282   for (Int_t i=0; i<nRecTracks; i++) {
 283
 284     //******* tracking:  extract track coordinates, momentum, etc.
 285     rt = (AliTPCtrack*) trackArray.UncheckedAt(i);
 286     // track length to be implemented
 287     // Double_t tr_length = rt->GetLength();
 288
 289     Int_t tpcTrackLabel=rt->GetLabel();
 290     // reject fake tracks
 291     //if(tpcTrackLabel< 0) continue;
 292
 293     // starting backpropagation to TOF
 294     // here we assume to have backpropagated tracks in TPC
 295     // starting point xk=246.055
 296     // starting back propagation
 297     // outer wall of the TPC
 298     Int_t iOuterTPCWall=rt->PropagateTo(261.53,40.,0.06124);
 299     // frame with air just to the beginning of the TOF
 300     Int_t iFrameWithAir=rt->PropagateTo(370.,36.66,1.2931e-3);
 301     // trough the wall of the TOF plate
 302     // thickness has changed according to the
 303     // last value
 304     Int_t iTOFWall=rt->PropagateTo(370.11,24.01,2.7);
 305
 306     /*
 307       // outer wall of the TPC
 308       Int_t iOuterTPCWall=rt->PropagateTo(261.53,40.,0.06124);
 309       // air in between TPC and TRD
 310       Int_t iFrameWithAir=rt->PropagateTo(294.5,36.66,1.2931e-3);
 311       // TRD itself
 312       // mean density for the TRD calculated from
 313       // TRD Technical Design Report
 314       // page 11  -> global thickness
 315       // page 23  -> different main layers thickness (Radiator Air/ Drift Chamber Gas /G10)
 316       // page 139 -> material budget and radiation lengths
 317       Int_t iTRD=rt->PropagateTo(369.1,171.7,0.33);
 318       // air in between TRD and TOF
 319       Int_t iFrameWithAirbis=rt->PropagateTo(370.,36.66,1.2931e-3);
 320       // trough the wall of the TOF plate
 321       Int_t iTOFWall=rt->PropagateTo(370.11,24.01,2.7);
 322      */
 323
 324     // select only cases when
 325     // backpropagation succeded
 326     // and particle is in the geometrical TOF acceptance along Z
 327     // |z|<380 [cm]
 328     AliTOFTrackV2* oTOFtracks=(AliTOFTrackV2*)fTOFTracks->UncheckedAt(i);
 329     Bool_t outOfZacceptance=(rt->GetZ()<=380.);
 330     if(outOfZacceptance) oTOFtracks->SetMatchingStatus(-2);
 331
 332     if(iOuterTPCWall==1 && iFrameWithAir==1 && iTOFWall==1 && (!outOfZacceptance)){
 333       Double_t cc[15];
 334       // get sigmaY and sigmaZ
 335       rt->GetExternalCovariance(cc);
 336       //Double_t sigmaY =TMath::Sqrt(cc[0]); // [cm]
 337       //Double_t sigmaZ =TMath::Sqrt(cc[2]); // [cm]
 338
 339       // arrays used by the DigitFinder
 340       Int_t nSlot=1;
 341       TArrayI *secArray= new TArrayI(nSlot);
 342       TArrayI *plaArray= new TArrayI(nSlot);
 343       TArrayI *strArray= new TArrayI(nSlot);
 344       TArrayI *pdzArray= new TArrayI(nSlot);
 345       TArrayI *pdxArray= new TArrayI(nSlot);
 346
 347       // make fNDummyTracks clones of the current backpropagated track
 348       // make a copy of the current track
 349       // smear according to the backpropagated area
 350       for (Int_t j=0; j<fNDummyTracks; i++) {
 351         AliTPCtrack *dummyrt=new AliTPCtrack(*rt);
 352         // get ylrf and zlrf
 353         //Double_t ylrf= dummyrt->GetY();  // P0
 354         //Double_t zlrf= dummyrt->GetZ();  // P1
 355
 356         // smear according to sigmaY and sigmaZ
 357         //Double_t ylrfNew=gRandom->Gaus(ylrf,fScaleSigmaFactor*sigmaY);
 358         //Double_t zlrfNew=gRandom->Gaus(zlrf,fScaleSigmaFactor*sigmaZ);
 359
 360         // set Y and Z accordingly
 361         // setter to be added in the class AliTPCtrack
 362         // here I have to modify the AliTPCtrack class
 363         // adding the setters for Y and Z
 364         //dummyrt->SetY(ylrfNew);
 365         //dummyrt->SetZ(zlrfNew);
 366
 367         // start fine-backpropagation inside the TOF
 368         Bool_t padNotFound =kTRUE;
 369         Bool_t isInStripsRegion=kTRUE;
 370         Double_t xk=dummyrt->GetX();
 371
 372         while (padNotFound && isInStripsRegion){
 373           xk+=fStep;
 374           // here we assume a frame with air
 375           dummyrt->PropagateTo(xk,36.66,1.2931e-3);
 376           // get the running coordinates in the lrf
 377           // and alpha
 378           Double_t x=xk;
 379           Double_t y=dummyrt->GetY();
 380           Double_t z=dummyrt->GetZ();
 381           Double_t alpha=dummyrt->GetAlpha();
 382           GetGlobalXYZ(alpha, x, y, z);
 383
 384           // check if the point falls into a pad
 385           // using the G3 geometry
 386           Int_t* volumeID = new Int_t[AliTOFGeometry::MaxTOFTree()];
 387           // volumeID[0] -> TOF Sector range [1-18]
 388           // volumeID[1] -> TOF Plate  range [1- 5]
 389           // volumeID[2] -> TOF Strip  max range [1-20]
 390           // volumeID[3] -> TOF Pad along Z range [1- 2]
 391           // volumeID[4] -> TOF Pad along X range [1-48]
 392
 393           Float_t zInPadFrame=0.;
 394           Float_t xInPadFrame=0.;
 395           IsInsideThePad((Float_t)x,(Float_t)y,(Float_t)z, volumeID, zInPadFrame, xInPadFrame);
 396           // adding protection versus wrong volume numbering
 397           // to be released in the next release after debugging
 398           if(volumeID[4]){
 399             padNotFound=kFALSE;
 400             nSlot++;
 401             secArray->Set(nSlot-1);
 402             plaArray->Set(nSlot-1);
 403             strArray->Set(nSlot-1);
 404             pdzArray->Set(nSlot-1);
 405             pdxArray->Set(nSlot-1);
 406
 407             (*secArray)[nSlot-1]=volumeID[0];
 408             (*plaArray)[nSlot-1]=volumeID[1];
 409             (*strArray)[nSlot-1]=volumeID[2];
 410             (*pdzArray)[nSlot-1]=volumeID[3];
 411             (*pdxArray)[nSlot-1]=volumeID[4];
 412
 413           } // track falls into a pad volume
 414
 415           delete [] volumeID;
 416
 417           // check on xk to stop the fine-propagation
 418           if(xk>=(370.+stripRegionHeight)) isInStripsRegion=kFALSE;
 419
 420         } // close the while for fine-propagation
 421
 422         delete dummyrt;
 423       } // end loop on test tracks
 424
 425       // start TOF digit finder
 426       Int_t assignedVol[5]={0,0,0,0,0};
 427       Float_t tdc=-1.;
 428       Int_t* digitTrackArray=0x0;
 429       Bool_t assignedDigit=DigitFinder(secArray, plaArray, strArray, pdzArray, pdxArray, assignedVol, digitTrackArray, tdc);
 430
 431
 432       if(assignedDigit){
 433         // fill the tree for tracks with time of flight
 434         // tof is given in tdc bin
 435         // conversion to [ns]
 436         Float_t binWidth=50.; // [ps]
 437         Float_t timeOfFlight=tdc*binWidth/1000.;
 438
 439         // only the first track number contributing
 440         // to the assigned digit
 441         Int_t tofDigitTrackLabel=digitTrackArray[0];
 442
 443         // matching status for the current track
 444         Int_t matching=4;
 445         if(tpcTrackLabel==digitTrackArray[0] || tpcTrackLabel==digitTrackArray[1] || tpcTrackLabel==digitTrackArray[0]) matching=3;
 446         oTOFtracks->UpdateTrack(tofDigitTrackLabel, matching, timeOfFlight);
 447       } else {
 448         // fill the TClonesArray for tracks with no time of flight
 449         Int_t matching=1;
 450         oTOFtracks->SetMatchingStatus(matching);
 451       }
 452
 453       // delete used memory for tmp arrays used by DigitFinder
 454       delete secArray;
 455       delete plaArray;
 456       delete strArray;
 457       delete pdzArray;
 458       delete pdxArray;
 459
 460     } // close the if for succeded backpropagation in TOF acceptance along z
 461
 462   } // end loop on reconstructed tracks
 463
 464   // free used memory for digitmap
 465   delete fDigitsMap;
 466
 467   // save array with TOF tracks
 468   Int_t output=SaveTracks();
 469   if(output) cout << "Error writing TOF tracks " << endl;
 470 }
 471
 472
 473 //__________________________________________________________________
 474 void AliTOFReconstructionerV2::Init(Option_t* /*opt*/)
 475 {
 476   //
 477   // Initialize the AliTOFReconstructionerV2
 478   //
 479   //
 480 }
 481
 482
 483 //__________________________________________________________________
 484 Int_t AliTOFReconstructionerV2::LoadTPCTracks()
 485 {
 486   //
 487   // Connect the tree and the branch
 488   // with reconstructed tracks
 489   // backpropagated in the TPC
 490
 491   gBenchmark->Start("LoadTPCTracks");
 492
 493   TFile *kalFile    = TFile::Open(fTPCBackTracksFile.Data());
 494   if (!kalFile->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTPCBackTracks.root !\n"; return 3;}
 495
 496   // tracks from Kalman
 497   Int_t event=0;
 498   char treename[100]; sprintf(treename,"TreeT_TPCb_%d",event);
 499   fKalmanTree=(TTree*)kalFile->Get(treename);
 500   if (!fKalmanTree) {cerr<<"Can't get a tree with TPC back tracks !\n"; return 4;}
 501
 502   // otherwise you get always 0 for 1/pt
 503   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/fField);
 504
 505   fBranchWithTracks=fKalmanTree->GetBranch("tracks");
 506   Int_t kalEntries =(Int_t)fKalmanTree->GetEntries();
 507   cout<<"Number of loaded Tracks :"<< kalEntries <<endl;
 508
 509   gBenchmark->Stop("LoadTPCTracks");
 510   gBenchmark->Show("LoadTPCTracks");
 511   return 0;
 512 }
 513
 514 //__________________________________________________________________
 515 Int_t AliTOFReconstructionerV2::LoadTRDTracks()
 516 {
 517   //
 518   // Connect the tree and the branch
 519   // with reconstructed tracks in TRD
 520
 521   gBenchmark->Start("LoadTRDTracks");
 522
 523   Int_t nEvent = 0;
 524   const Int_t nPrimaries = 84210/16;
 525   const Int_t maxIndex = nPrimaries;
 526   Int_t rtIndex[maxIndex];
 527
 528   TFile *tf=TFile::Open("AliTRDtracks.root");
 529
 530   if (!tf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTRDtracks.root !\n"; return 3;}
 531   TObjArray tarray(2000);
 532   char   tname[100];
 533   sprintf(tname,"TRDb_%d",nEvent);
 534   TTree *tracktree=(TTree*)tf->Get(tname);
 535
 536   TBranch *tbranch=tracktree->GetBranch("tracks");
 537
 538   Int_t nRecTracks = (Int_t) tracktree->GetEntries();
 539   cerr<<"Found "<<nRecTracks<<" entries in the track tree"<<endl;
 540
 541   for (Int_t i=0; i<nRecTracks; i++) {
 542     AliTRDtrack *iotrack=new AliTRDtrack();
 543     tbranch->SetAddress(&iotrack);
 544     tracktree->GetEvent(i);
 545     tarray.AddLast(iotrack);
 546     Int_t trackLabel = iotrack->GetLabel();
 547
 548     //    printf("rt with %d clusters and label %d \n",
 549     //     iotrack->GetNumberOfClusters(), trackLabel);
 550
 551     if(trackLabel < 0) continue;
 552     if(trackLabel >= maxIndex) continue;
 553     rtIndex[trackLabel] = i;
 554   }
 555   tf->Close();
 556   gBenchmark->Stop("LoadTRDTracks");
 557   gBenchmark->Show("LoadTRDTracks");
 558   return 0;
 559
 560 }
 561
 562 //__________________________________________________________________
 563 Int_t AliTOFReconstructionerV2::LoadTOFDigits()
 564 {
 565   //
 566   // Connect the TClonesArray with TOF
 567   // digits and fill the digit map
 568   // used by the DigitFinder
 569
 570   Int_t rc=0;
 571
 572   gBenchmark->Start("LoadTOFDigits");
 573
 574   TFile *file = (TFile*)gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(fTOFDigitsFile.Data());
 575   if(file){
 576     cout<<"headerFile already open \n";
 577   }
 578   else {
 579     if(!file)file=TFile::Open(fTOFDigitsFile.Data());
 580   }
 581
 582   // Get AliRun object from file
 583   if (!gAlice) {
 584     gAlice = (AliRun*)file->Get("gAlice");
 585     if (gAlice) printf("AliRun object found on file\n");
 586   }
 587
 588   Int_t iEvNum = 0;
 589   if (iEvNum == 0) iEvNum = (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries();
 590
 591
 592   AliTOFdigit *tofdigit;
 593
 594   AliTOF * tof = (AliTOF *) gAlice->GetDetector("TOF") ;
 595
 596   if (!tof) {
 597     cout << "<LoadTOFDigits> No TOF detector found" << endl;
 598     rc = 2;
 599     return rc;
 600   }
 601
 602   for (Int_t ievent = 0; ievent < iEvNum; ievent++) {
 603
 604     gAlice->GetEvent(ievent) ;
 605     if(gAlice->TreeD()==0) {
 606       cout << "<LoadTOFDigits> No  TreeD found" << endl;
 607       rc = 4;
 608       return rc;
 609     }
 610
 611
 612     Int_t ndig;
 613     gAlice->ResetDigits();
 614     gAlice->TreeD()->GetEvent(ievent);
 615     fTOFDigits   = tof->Digits();
 616
 617     ndig=fTOFDigits->GetEntries();
 618
 619     // create the digit map
 620     fDigitsMap = new AliTOFDigitMap(fTOFDigits);
 621
 622
 623     cout << "<LoadTOFDigits> found " << ndig
 624          << " TOF digits for event " << ievent << endl;
 625
 626     for (Int_t k=0; k<ndig; k++) {
 627       tofdigit= (AliTOFdigit*) fTOFDigits->UncheckedAt(k);
 628       Float_t tdc=tofdigit->GetTdc();
 629       // adc value can be used for weighting
 630       //Float_t adc=tofdigit->GetAdc();
 631
 632       // TOF digit volumes
 633       Int_t    vol[5];       // location for a digit
 634       Int_t sector    = tofdigit->GetSector(); // range [1-18]
 635       Int_t plate     = tofdigit->GetPlate();  // range [1- 5]
 636       Int_t strip     = tofdigit->GetStrip();  // range [1-20]
 637       Int_t padx      = tofdigit->GetPadx();   // range [1-48]
 638       Int_t padz      = tofdigit->GetPadz();   // range [1- 2]
 639
 640       vol[0] = sector;
 641       vol[1] = plate;
 642       vol[2] = strip;
 643       vol[3] = padx;
 644       vol[4] = padz;
 645
 646       // QA
 647       Bool_t isDigitBad = (sector<1 || sector>18 || plate<1 || plate >5 || padz<1 || padz>2 || padx<1 || padx>48);
 648
 649       if (isDigitBad) {
 650         cout << "<LoadTOFDigits>  strange digit found" << endl;
 651         rc = 3;
 652         return rc;
 653       } // if (isDigitBad)
 654
 655       // Fill the digit map checking if the location is already used
 656       // in this case we take the earliest signal
 657       if (fDigitsMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 658         // start comparison in between the 2 digit
 659         AliTOFdigit *dig = static_cast<AliTOFdigit*>(fDigitsMap->GetHit(vol));
 660         if(tdc < (dig->GetTdc())) fDigitsMap->SetHit(vol,k);
 661         // we can add also the check on adc value
 662         // by selecting the largest adc value
 663       } else {
 664         fDigitsMap->SetHit(vol,k);
 665       }
 666       // to be added protection versus 2-digit on the same pad
 667       // we have to have memory also of the second digit
 668
 669     } // for (k=0; k<ndig; k++)
 670
 671   } // end loop on events
 672
 673   gBenchmark->Stop("LoadTOFDigits");
 674   gBenchmark->Show("LoadTOFDigits");
 675   return rc;
 676 }
 677
 678 //__________________________________________________________________
 679 void AliTOFReconstructionerV2::IsInsideThePad(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t *nGeom, Float_t& zPad, Float_t& xPad)
 680 {
 681   //   input: x,y,z - coordinates of a point in the mrf [cm]
 682   //   output: array  nGeom[]
 683   //          nGeom[0] - the TOF sector number, 1,2,...,18 along azimuthal direction starting from -90 deg.
 684   //          nGeom[1] - the TOF module number, 1,2,3,4,5=C,B,A,B,C along z-direction
 685   //          nGeom[2] - the TOF strip  number, 1,2,... along z-direction
 686   //          nGeom[3] - the TOF padz  number,  1,2=NPZ across a strip
 687   //          nGeom[4] - the TOF padx  number,  1,2,...,48=NPX along a strip
 688   //          zPad, xPad - coordinates of the hit in the pad frame
 689   //  numbering is adopted for the version 3.08 of AliRoot
 690   //  example:
 691   //   from Hits: sec,pla,str,padz,padx=4,2,14,2,35
 692   //  Vol. n.0: ALIC, copy number 1
 693   //  Vol. n.1: B077, copy number 1
 694   //  Vol. n.2: B074, copy number 5
 695   //  Vol. n.3: BTO2, copy number 1
 696   //  Vol. n.4: FTOB, copy number 2
 697   //  Vol. n.5: FLTB, copy number 0
 698   //  Vol. n.6: FSTR, copy number 14
 699   //  Vol. n.7: FSEN, copy number 0
 700   //  Vol. n.8: FSEZ, copy number 2
 701   //  Vol. n.9: FSEX, copy number 35
 702   //  Vol. n.10: FPAD, copy number 0
 703
 704
 705   Float_t xTOF[3];
 706   Int_t sector=0,module=0,strip=0,padz=0,padx=0;
 707   Int_t i,numed,nLevel,copyNumber;
 708   Gcvolu_t* gcvolu;
 709   char name[5];
 710   name[4]=0;
 711
 712   for (i=0; i<AliTOFGeometry::MaxTOFTree(); i++) nGeom[i]=0;
 713   zPad=100.;
 714   xPad=100.;
 715
 716   xTOF[0]=x;
 717   xTOF[1]=y;
 718   xTOF[2]=z;
 719
 720   TGeant3 * fG3Geom = (TGeant3*) gMC;
 721
 722   fG3Geom->Gmedia(xTOF, numed);
 723   gcvolu=fG3Geom->Gcvolu();
 724   nLevel=gcvolu->nlevel;
 725   if(fdbg) {
 726     for (Int_t i=0; i<nLevel; i++) {
 727       strncpy(name,(char*) (&gcvolu->names[i]),4);
 728       cout<<"Vol. n."<<i<<": "<<name<<", copy number "<<gcvolu->number[i]<<endl;
 729     }
 730   }
 731   if(nLevel>=2) {
 732     // sector type name: B071(1,2,...,10),B074(1,2,3,4,5-PHOS),B075(1,2,3-RICH)
 733     strncpy(name,(char*) (&gcvolu->names[2]),4);
 734     // volume copy: 1,2,...,10 for B071, 1,2,3,4,5 for B074, 1,2,3 for B075
 735     copyNumber=gcvolu->number[2];
 736    if(!strcmp(name,"B071")) {
 737      if (copyNumber>=6 && copyNumber<=8) {
 738        sector=copyNumber+10;
 739      } else if (copyNumber>=1 && copyNumber<=5){
 740        sector=copyNumber+7;
 741      } else {
 742        sector=copyNumber-8;
 743      }
 744    } else if(!strcmp(name,"B075")) {
 745      sector=copyNumber+12;
 746    } else if(!strcmp(name,"B074")) {
 747      if (copyNumber>=1 && copyNumber<=3){
 748        sector=copyNumber+4;
 749      } else {
 750        sector=copyNumber-1;
 751      }
 752    }
 753   }
 754   if(sector) {
 755     nGeom[0]=sector;
 756     if(nLevel>=4) {
 757       // we'll use the module value in z-direction:
 758       //                                    1    2    3    4    5
 759       // the module order in z-direction: FTOC,FTOB,FTOA,FTOB,FTOC
 760       // the module copy:                   2    2    0    1    1
 761       // module type name: FTOA, FTOB, FTOC
 762       strncpy(name,(char*) (&gcvolu->names[4]),4);
 763       // module copy:
 764       copyNumber=gcvolu->number[4];
 765       if(!strcmp(name,"FTOC")) {
 766         if (copyNumber==2) {
 767           module=1;
 768         } else {
 769           module=5;
 770         }
 771       } else if(!strcmp(name,"FTOB")) {
 772         if (copyNumber==2) {
 773           module=2;
 774         } else {
 775           module=4;
 776         }
 777       } else if(!strcmp(name,"FTOA")) {
 778         module=3;
 779       }
 780     }
 781   }
 782
 783   if(module) {
 784     nGeom[1]=module;
 785     if(nLevel>=6) {
 786       // strip type name: FSTR
 787       strncpy(name,(char*) (&gcvolu->names[6]),4);
 788       // strip copy:
 789       copyNumber=gcvolu->number[6];
 790       if(!strcmp(name,"FSTR")) strip=copyNumber;
 791     }
 792   }
 793
 794   if(strip) {
 795     nGeom[2]=strip;
 796     if(nLevel>=8) {
 797       // padz type name: FSEZ
 798       strncpy(name,(char*) (&gcvolu->names[8]),4);
 799       // padz copy:
 800       copyNumber=gcvolu->number[8];
 801       if(!strcmp(name,"FSEZ")) padz=copyNumber;
 802     }
 803   }
 804   if(padz) {
 805     nGeom[3]=padz;
 806     if(nLevel>=9) {
 807       // padx type name: FSEX
 808       strncpy(name,(char*) (&gcvolu->names[9]),4);
 809       // padx copy:
 810       copyNumber=gcvolu->number[9];
 811       if(!strcmp(name,"FSEX")) padx=copyNumber;
 812     }
 813   }
 814
 815   if(padx) {
 816     nGeom[4]=padx;
 817     zPad=gcvolu->glx[2];
 818     xPad=gcvolu->glx[0];
 819   }
 820
 821 }
 822
 823 //__________________________________________________________________
 824 void AliTOFReconstructionerV2::GetGlobalXYZ(Double_t alpha, Double_t& x, Double_t& y, Double_t& /*z*/)
 825 {
 826   //
 827   // return the current running coordinates of
 828   // the track in the global reference frame
 829   // x, y and z have to initialized to the
 830   // local frame coordinates by the caller
 831   // alpha is the alpha coordinate in the TPC Kalman
 832   // reference frame
 833
 834   // it take into account differences in between
 835   // TPC and TRD local coordinates frames
 836   if      (alpha < -TMath::Pi()) alpha += 2*TMath::Pi();
 837   else if (alpha >= TMath::Pi()) alpha -= 2*TMath::Pi();
 838
 839   // conversion
 840   Double_t tmp=x*TMath::Cos(alpha) - y*TMath::Sin(alpha);
 841   y=x*TMath::Sin(alpha) + y*TMath::Cos(alpha);
 842   x=tmp;
 843 }
 844
 845 //__________________________________________________________________
 846 Bool_t AliTOFReconstructionerV2::DigitFinder(TArrayI *secArray, TArrayI *plaArray, TArrayI *strArray, TArrayI *pdzArray, TArrayI *pdxArray, Int_t* assignedVol, Int_t* digitTrackArray, Float_t& tdc)
 847 {
 848   //
 849   // Description
 850   // input: arrays with sectors, plates, strips, padz, padx
 851   // found during fine-propagation of probe tracks
 852   //
 853   // output kFALSE if signal is not found
 854   //        kTRUE  if signal is found
 855   // in this case the assignedVol array contains the digit volume numbers
 856   // and digitTrackArray the track numbers (max 3) contributing to the
 857   // digit
 858
 859   Bool_t dummy=kFALSE;
 860   Int_t nFilledSlot=secArray->GetSize();
 861
 862   // start loop
 863   Float_t maxWeight=-1.;
 864   Int_t   indexOfMaxWeight=-1;
 865   for (Int_t i = 0; i < nFilledSlot; i++) {
 866     Int_t    vol[5];       // location for a digit
 867     vol[0] = (*secArray)[i];
 868     vol[1] = (*plaArray)[i];
 869     vol[2] = (*strArray)[i];
 870     vol[3] = (*pdxArray)[i];
 871     vol[4] = (*pdzArray)[i];
 872
 873     // check for digit in the current location
 874     if (fDigitsMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 875
 876       AliTOFdigit *dig = static_cast<AliTOFdigit*>(fDigitsMap->GetHit(vol));
 877       Float_t adcWeight=dig->GetAdc();
 878       if(adcWeight > maxWeight){
 879         maxWeight=adcWeight;
 880         indexOfMaxWeight=i;
 881         tdc=dig->GetTdc();
 882         digitTrackArray=dig->GetTracks();
 883
 884       } // if(adcWeight > maxWeight)
 885     } // close if (fDigitsMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 886
 887   } // end loop
 888
 889   if(indexOfMaxWeight!=-1){
 890     assignedVol[0]=(*secArray)[indexOfMaxWeight];
 891     assignedVol[1]=(*plaArray)[indexOfMaxWeight];
 892     assignedVol[2]=(*strArray)[indexOfMaxWeight];
 893     assignedVol[3]=(*pdxArray)[indexOfMaxWeight];
 894     assignedVol[4]=(*pdzArray)[indexOfMaxWeight];
 895     dummy=kTRUE;
 896   }
 897
 898   return dummy;
 899 }
 900
 901 //__________________________________________________________________
 902 Int_t AliTOFReconstructionerV2::SaveTracks(const Char_t *outname, Int_t split)
 903 {
 904   //
 905   // save reconstructed tracks into
 906   // outname file
 907   //
 908   TDirectory *savedir=gDirectory;
 909   const Char_t *name="Writing Output";
 910   cerr<<'\n'<<name<<"...\n";
 911   gBenchmark->Start(name);
 912
 913   TFile *out=TFile::Open(outname,"RECREATE");
 914   if (!out->IsOpen()) {
 915     cerr<<"AliTOFReconstructionerV2::SaveTracks(): ";
 916     cerr<<"file for TOF tracks is not open !\n";
 917      return 2;
 918   }
 919
 920   out->cd();
 921   TTree T("T","tree with TOF tracks");
 922   T.Branch("tracks",&fTOFTracks,256000,split);
 923
 924
 925   T.Fill();
 926   T.Write();
 927   savedir->cd();
 928   out->Close();
 929   gBenchmark->Stop(name);
 930   gBenchmark->Show(name);
 931   return 0;
 932 }
 933
 934 //__________________________________________________________________
 935 void AliTOFReconstructionerV2::Comparison(Int_t* rtIndex)
 936 {
 937   //
 938   // perform MC comparison
 939   // used also for track length
 940   // for the time being
 941   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, Hits, and Digits
 942
 943
 944   Int_t nEvent = 0;
 945   const char *datafile = "galice.root";
 946
 947   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Open(datafile);
 948   if (rl == 0x0)
 949    {
 950      Error("Exec","Can not open session for file %s",datafile);
 951      return;
 952    }
 953   // Get AliRun object from file or create it if not on file
 954   rl->LoadgAlice();
 955   gAlice = rl->GetAliRun();
 956   if (gAlice)
 957     cout << "AliRun object found on file" << endl;
 958   else
 959     gAlice = new AliRun("gAlice","Alice test program");
 960
 961
 962   AliTOF* TOF = (AliTOF *) gAlice->GetDetector ("TOF");
 963
 964
 965
 966   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 967   rl->GetEvent(nEvent);
 968   const Int_t nparticles = rl->GetNumberOfEvents();
 969   if (nparticles <= 0) return;
 970
 971   AliLoader* tofloader = rl->GetLoader("TOFLoader");
 972   if (tofloader == 0x0)
 973    {
 974     Error("AliTOFReconstructioner","Can not get TOF Loader from Run Loader.");
 975     delete rl;
 976     return;
 977    }
 978
 979   // Get pointers to Alice detectors and Hits containers
 980   tofloader->LoadHits();
 981   Int_t ntracks    = (Int_t) tofloader->TreeH()->GetEntries();
 982   TOF->SetTreeAddress();
 983   // Start loop on tracks in the hits containers
 984   for (Int_t track=0; track < ntracks; track++) {
 985
 986     if(TOF) {
 987       for(AliTOFhitT0* tofHit = (AliTOFhitT0*)TOF->FirstHit(track);
 988           tofHit;
 989           tofHit=(AliTOFhitT0*)TOF->NextHit()) {
 990
 991          Int_t ipart    = tofHit->GetTrack();
 992          if(ipart >= 80000) continue;
 993          if(rtIndex[ipart] < 0) continue;
 994
 995          TParticle *part = gAlice->GetMCApp()->Particle(ipart);
 996
 997          // get first the pdg code
 998          Int_t pdgCode=part->GetPdgCode();
 999
1000          // then track length
1001          Float_t trackLength=tofHit->GetLen(); // [cm]
1002
1003          // update the tof TClonesArray with TOF tracks
1004          AliTOFTrackV2* oTOFtracks=(AliTOFTrackV2*)fTOFTracks->UncheckedAt(rtIndex[ipart]);
1005          oTOFtracks->UpdateTrack(pdgCode,trackLength);
1006
1007       } // loop on hits connected to the current track
1008     } // if(TOF)
1009   } // end loop on primary tracks
1010 }
1011
1012 //__________________________________________________________________
1013 Bool_t AliTOFReconstructionerV2::operator==(const AliTOFReconstructionerV2 & tofrecv2)const
1014 {
1015   // Equal operator.
1016   // Reconstructioner are equal if their fField, fNDummyTracks, fScaleSigmaFactor and fStep are equal
1017
1018   if( (fField==tofrecv2.fField)&&(fNDummyTracks==tofrecv2.fNDummyTracks)&&(fScaleSigmaFactor==tofrecv2.fScaleSigmaFactor)&&(fStep==tofrecv2.fStep))
1019     return kTRUE ;
1020   else
1021     return kFALSE ;
1022 }