AliTOFDigitMap, AliTOFReconstructionerV2 and AliTOFTrackV2 added.Fixed bug on AliTOFS...
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 //_________________________________________________________________________
17 // This is a TTask for reconstruction V2 in TOF
18 // Description of the algorithm
19 //-- Author: F. Pierella | pierella@bo.infn.it
20 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21
22 #include "TBenchmark.h"
23 #include "TFile.h"
24 #include "TFolder.h"
25 #include "TParticle.h"
26 #include "TTask.h"
27 #include "TTree.h"
28 #include "TClonesArray.h"
29 #include "TROOT.h"
30 #include "TSystem.h"
31 #include <stdlib.h>
32 #include <iostream.h>
33 #include <fstream.h>
34 #include "../TGeant3/TGeant3.h"
35
36 #include "AliDetector.h"
37 #include "AliMC.h"
38 #include "AliRun.h"
39 #include "AliTOF.h"
40 #include "AliTOFDigitMap.h"
41 #include "AliTOFHitMap.h"
42 #include "AliTOFhitT0.h"
43 #include "AliTOFdigit.h"
44 #include "AliTOFConstants.h"
45 #include "AliTOFReconstructionerV2.h"
46 #include "AliTOFTrackV2.h"
47
48 #include "../STEER/AliKalmanTrack.h"
49 #include "../TPC/AliTPCtrack.h"
50 #include "../TRD/AliTRDtrack.h"
51
52 ClassImp(AliTOFReconstructionerV2)
53
54 //____________________________________________________________________________ 
55   AliTOFReconstructionerV2::AliTOFReconstructionerV2():TTask("AliTOFReconstructionerV2","") 
56 {
57   //
58   // std ctor
59   // set all member vars to zero
60   //
61   fdbg      =0;
62   fDigitsMap=0x0;
63   fField    =0;
64   fG3Geom   =0x0;
65   fNDummyTracks=0;
66   fScaleSigmaFactor=0.;
67   fStep     =0; 
68   fTOFDigits=0x0;
69   fTOFTracks=0x0;
70   fTOFDigitsFile    ="digits.root";
71   fTPCBackTracksFile="AliTPCBackTracks.root";
72   fKalmanTree       =0x0;
73   fBranchWithTracks =0x0;
74 }
75            
76 //____________________________________________________________________________ 
77 AliTOFReconstructionerV2::AliTOFReconstructionerV2(char* tpcBackTracks, char* tofDigits):TTask("AliTOFReconstructionerV2","") 
78 {
79   //
80   // par ctor
81   // default arguments are specified only in
82   // the header file
83   // Parameters:
84   // tpcBackTracks -> file name with backpropagated tracks in TPC
85   // tofDigits     -> file name with TOF digits
86   //
87
88   fdbg      =0;
89   fDigitsMap=0x0;
90   fField    =0.2;   // default value 0.2 [Tesla]
91   fNDummyTracks=20; // by default 20 test tracks used
92   fScaleSigmaFactor=1.;
93   fStep     =0.01;  // [cm] 
94   fTOFDigits=0x0;
95   fTOFTracks=0x0;
96   fTOFDigitsFile    =tofDigits;
97   fTPCBackTracksFile=tpcBackTracks;
98   fKalmanTree       =0x0;
99   fBranchWithTracks =0x0;
100
101   // initialize the G3 geometry 
102   gAlice->Init();
103   gAlice->Print(); 
104   // set the fg3 pointer to geometry used by IsInsideThePad method
105   fG3Geom = (TGeant3*) gMC;     
106
107   // add Task to //root/Tasks folder
108   TTask * roottasks = (TTask*)gROOT->GetRootFolder()->FindObject("Tasks") ; 
109   roottasks->Add(this) ; 
110 }
111
112 //____________________________________________________________________________
113 AliTOFReconstructionerV2::AliTOFReconstructionerV2(const AliTOFReconstructionerV2 & rec)
114 {
115   //
116   // Dummy copy constructor
117   // required by coding conventions
118   ;
119 }
120
121
122
123 //____________________________________________________________________________ 
124   AliTOFReconstructionerV2::~AliTOFReconstructionerV2()
125 {
126   //
127   // dtor
128   // some delete has to be moved
129   // 
130
131   if (fDigitsMap)
132     {
133       delete fDigitsMap;
134       fDigitsMap = 0;
135     }
136
137   if (fG3Geom)
138     {
139       delete fG3Geom;
140       fG3Geom = 0;
141     }
142
143   if (fTOFDigits)
144     {
145       delete fTOFDigits;
146       fTOFDigits = 0;
147     }
148
149   if (fTOFTracks)
150     {
151       delete fTOFTracks;
152       fTOFTracks = 0;
153     }
154
155   if (fTOFDigitsFile)
156     {
157       delete fTOFDigitsFile;
158     }
159
160   if (fTPCBackTracksFile)
161     {
162       delete fTPCBackTracksFile;
163     }
164
165   if (fKalmanTree)
166     {
167       delete fKalmanTree;
168       fKalmanTree = 0;
169     }
170
171   if (fBranchWithTracks)
172     {
173       delete fBranchWithTracks;
174       fBranchWithTracks = 0;
175     }
176 }
177
178
179 //____________________________________________________________________________
180 void AliTOFReconstructionerV2::Exec(Option_t* option) 
181
182   //
183   // Description of the algorithm:
184   //
185   //
186   //
187   //
188   //
189   //
190
191   // load TOF digits and fill the digit map
192   Int_t tofDigitsLoading=LoadTOFDigits();
193
194   // load back-propagated tracks in TPC
195   Int_t tpcTracksLoading=LoadTPCTracks();
196
197   if(tofDigitsLoading || tpcTracksLoading) {
198     cout<<" Couldn't start reconstruction V2. Exit."<<endl;
199     exit(1);
200   }
201   // or load TRD reconstructed tracks
202   // Int_t trdTracksLoading=LoadTRDTracks();
203
204   // create a TObjArray to store reconstructed tracks
205   // and reject fake tracks
206   const Int_t maxRecTracks = 10000; // max number of reconstructed tracks
207                                     // per event 
208
209   const Float_t stripRegionHeight = 15.3; // [cm] height in radial direction 
210                                           // of the volume where strips are placed
211   TObjArray trackArray(maxRecTracks);
212
213   // buffer for output
214   fTOFTracks= new TClonesArray("AliTOFTrackV2");
215   // create a reference to fill the TClonesArray
216   TClonesArray &aTOFTracks = *fTOFTracks;
217
218   const Int_t maxIndex = 100000; // max number of primary tracks to be analysed 
219   // the index of the rtIndex array is the track label
220   // the content of the array is -1 for fake tracks
221   // and the track index for good tracks
222   Float_t dEdXarray[maxRecTracks];
223   Int_t rtIndex[maxIndex];
224   for(Int_t i = 0; i < maxIndex; i++) rtIndex[i] = -1;
225
226   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/fField);
227
228   Int_t nRecTracks = (Int_t) fKalmanTree->GetEntries();
229   cout<<"Found "<<nRecTracks<<" entries in the track tree "<<endl;
230
231   // load the tracks into the array
232   for (Int_t i=0; i<nRecTracks; i++) {
233     AliTPCtrack *iotrack=new AliTPCtrack();
234     fBranchWithTracks->SetAddress(&iotrack);
235     fKalmanTree->GetEvent(i);
236     trackArray.AddLast(iotrack);
237     Int_t trackLabel = iotrack->GetLabel();
238     dEdXarray[i]=iotrack->GetdEdx(); // usefull for PID
239     // 
240     // start filling the TClonesArray of AliTOFTrackV2
241     Float_t trdXYZ[3]={0.,0.,0.};
242     Float_t trdPxPyPz[3]={0.,0.,0.};
243
244     // tpc outer wall positions
245     Double_t xk=iotrack->GetX();
246     // get the running coordinates in the lrf
247     // and alpha
248     Double_t x=xk;
249     Double_t y=iotrack->GetY();
250     Double_t z=iotrack->GetZ();
251     Double_t alpha=iotrack->GetAlpha();
252     GetGlobalXYZ(alpha, x, y, z);
253     Float_t tpcXYZ[3]={x,y,z};
254
255     // momentum at the end of TPC
256     Float_t lambda=TMath::ATan(iotrack->GetTgl());
257     Float_t invpt=TMath::Abs(iotrack->Get1Pt());
258     Float_t pt=-99.;
259     if (invpt) pt= 1./invpt; // pt
260     Float_t tpcmom=1./(invpt*TMath::Cos(lambda));
261     Float_t pz=tpcmom*TMath::Sin(lambda);
262     Float_t tpcPtPz[2]={pt,pz};
263
264     Int_t matchingStatus=-1;
265     if(trackLabel < 0) matchingStatus=0;
266     new(aTOFTracks[i]) AliTOFTrackV2(trackLabel,matchingStatus,tpcmom,dEdXarray[i],tpcXYZ,tpcPtPz,trdXYZ,trdPxPyPz);
267     //    printf("rt with %d clusters and label %d \n",
268     //     iotrack->GetNumberOfClusters(), trackLabel);
269
270     if(trackLabel < 0) continue;
271     if(trackLabel >= maxIndex) continue;
272     rtIndex[trackLabel] = i;
273     delete iotrack;
274   }
275
276   if(strstr(option,"MC")) Comparison(rtIndex);
277
278   // start loop on tracks
279   // and backpropagate them from TPC to TOF
280   // backpropagation is performed only
281   // for good tracks (fake tracks rejected)
282   AliTPCtrack *rt;
283
284   for (Int_t i=0; i<nRecTracks; i++) {
285
286     //******* tracking:  extract track coordinates, momentum, etc. 
287     rt = (AliTPCtrack*) trackArray.UncheckedAt(i);
288     // track length to be implemented
289     // Double_t tr_length = rt->GetLength();
290
291     Int_t tpcTrackLabel=rt->GetLabel();
292     // reject fake tracks
293     //if(tpcTrackLabel< 0) continue;
294
295     // starting backpropagation to TOF
296     // here we assume to have backpropagated tracks in TPC
297     // starting point xk=246.055
298     // starting back propagation
299     // outer wall of the TPC
300     Int_t iOuterTPCWall=rt->PropagateTo(261.53,40.,0.06124);
301     // frame with air just to the beginning of the TOF
302     Int_t iFrameWithAir=rt->PropagateTo(370.,36.66,1.2931e-3);
303     // trough the wall of the TOF plate
304     // thickness has changed according to the
305     // last value
306     Int_t iTOFWall=rt->PropagateTo(370.11,24.01,2.7);
307     
308     /*
309       // outer wall of the TPC
310       Int_t iOuterTPCWall=rt->PropagateTo(261.53,40.,0.06124);
311       // air in between TPC and TRD
312       Int_t iFrameWithAir=rt->PropagateTo(294.5,36.66,1.2931e-3);
313       // TRD itself
314       // mean density for the TRD calculated from
315       // TRD Technical Design Report
316       // page 11  -> global thickness
317       // page 23  -> different main layers thickness (Radiator Air/ Drift Chamber Gas /G10)
318       // page 139 -> material budget and radiation lengths
319       Int_t iTRD=rt->PropagateTo(369.1,171.7,0.33);
320       // air in between TRD and TOF
321       Int_t iFrameWithAirbis=rt->PropagateTo(370.,36.66,1.2931e-3);
322       // trough the wall of the TOF plate
323       Int_t iTOFWall=rt->PropagateTo(370.11,24.01,2.7);
324      */
325  
326     // select only cases when
327     // backpropagation succeded
328     // and particle is in the geometrical TOF acceptance along Z
329     // |z|<380 [cm]  
330     AliTOFTrackV2* oTOFtracks=(AliTOFTrackV2*)fTOFTracks->UncheckedAt(i);
331     Bool_t outOfZacceptance=(rt->GetZ()<=380.);
332     if(outOfZacceptance) oTOFtracks->SetMatchingStatus(-2);
333
334     if(iOuterTPCWall==1 && iFrameWithAir==1 && iTOFWall==1 && (!outOfZacceptance)){
335       Double_t cc[15];
336       // get sigmaY and sigmaZ
337       rt->GetExternalCovariance(cc);
338       Double_t sigmaY =TMath::Sqrt(cc[0]); // [cm]
339       Double_t sigmaZ =TMath::Sqrt(cc[2]); // [cm]
340
341       // arrays used by the DigitFinder
342       Int_t nSlot=1;
343       TArrayI *secArray= new TArrayI(nSlot);
344       TArrayI *plaArray= new TArrayI(nSlot);
345       TArrayI *strArray= new TArrayI(nSlot);
346       TArrayI *pdzArray= new TArrayI(nSlot);
347       TArrayI *pdxArray= new TArrayI(nSlot);
348
349       // make fNDummyTracks clones of the current backpropagated track
350       // make a copy of the current track
351       // smear according to the backpropagated area
352       for (Int_t j=0; j<fNDummyTracks; i++) {
353         AliTPCtrack *dummyrt=new AliTPCtrack(*rt);
354         // get ylrf and zlrf
355         Double_t ylrf= dummyrt->GetY();  // P0
356         Double_t zlrf= dummyrt->GetZ();  // P1
357
358         // smear according to sigmaY and sigmaZ
359         Double_t ylrfNew=gRandom->Gaus(ylrf,fScaleSigmaFactor*sigmaY);
360         Double_t zlrfNew=gRandom->Gaus(zlrf,fScaleSigmaFactor*sigmaZ);
361
362         // set Y and Z accordingly
363         // setter to be added in the class AliTPCtrack
364         // here I have to modify the AliTPCtrack class
365         // adding the setters for Y and Z
366         //dummyrt->SetY(ylrfNew);
367         //dummyrt->SetZ(zlrfNew);
368
369         // start fine-backpropagation inside the TOF
370         Bool_t padNotFound =kTRUE;
371         Bool_t isInStripsRegion=kTRUE;
372         Double_t xk=dummyrt->GetX();
373
374         while (padNotFound && isInStripsRegion){
375           xk+=fStep;
376           // here we assume a frame with air
377           dummyrt->PropagateTo(xk,36.66,1.2931e-3);
378           // get the running coordinates in the lrf
379           // and alpha
380           Double_t x=xk;
381           Double_t y=dummyrt->GetY();
382           Double_t z=dummyrt->GetZ();
383           Double_t alpha=dummyrt->GetAlpha();
384           GetGlobalXYZ(alpha, x, y, z);
385           
386           // check if the point falls into a pad
387           // using the G3 geometry
388           Int_t* volumeID = new Int_t[AliTOFConstants::fgkmaxtoftree];
389           // volumeID[0] -> TOF Sector range [1-18]
390           // volumeID[1] -> TOF Plate  range [1- 5]
391           // volumeID[2] -> TOF Strip  max range [1-20]
392           // volumeID[3] -> TOF Pad along Z range [1- 2]
393           // volumeID[4] -> TOF Pad along X range [1-48]
394           
395           Float_t zInPadFrame=0.;
396           Float_t xInPadFrame=0.;
397           IsInsideThePad((Float_t)x,(Float_t)y,(Float_t)z, volumeID, zInPadFrame, xInPadFrame);
398           // adding protection versus wrong volume numbering
399           // to be released in the next release after debugging
400           if(volumeID[4]){
401             padNotFound=kFALSE;
402             nSlot++;
403             secArray->Set(nSlot-1);
404             plaArray->Set(nSlot-1);
405             strArray->Set(nSlot-1);
406             pdzArray->Set(nSlot-1);
407             pdxArray->Set(nSlot-1);
408             
409             (*secArray)[nSlot-1]=volumeID[0];
410             (*plaArray)[nSlot-1]=volumeID[1];
411             (*strArray)[nSlot-1]=volumeID[2];
412             (*pdzArray)[nSlot-1]=volumeID[3];
413             (*pdxArray)[nSlot-1]=volumeID[4];
414             
415           } // track falls into a pad volume
416           
417           delete [] volumeID;
418           
419           // check on xk to stop the fine-propagation
420           if(xk>=(370.+stripRegionHeight)) isInStripsRegion=kFALSE;
421           
422         } // close the while for fine-propagation
423         
424         delete dummyrt;
425       } // end loop on test tracks
426       
427       // start TOF digit finder
428       Int_t assignedVol[5]={0,0,0,0,0};
429       Float_t tdc=-1.;
430       Int_t* digitTrackArray=0x0;
431       Bool_t assignedDigit=DigitFinder(secArray, plaArray, strArray, pdzArray, pdxArray, assignedVol, digitTrackArray, tdc);
432
433
434       if(assignedDigit){
435         // fill the tree for tracks with time of flight
436         // tof is given in tdc bin
437         // conversion to [ns]
438         Float_t binWidth=50.; // [ps]
439         Float_t timeOfFlight=tdc*binWidth/1000.;
440
441         // only the first track number contributing
442         // to the assigned digit
443         Int_t tofDigitTrackLabel=digitTrackArray[0];
444
445         // matching status for the current track
446         Int_t matching=4;
447         if(tpcTrackLabel==digitTrackArray[0] || tpcTrackLabel==digitTrackArray[1] || tpcTrackLabel==digitTrackArray[0]) matching=3;
448         oTOFtracks->UpdateTrack(tofDigitTrackLabel, matching, timeOfFlight);
449       } else {
450         // fill the TClonesArray for tracks with no time of flight
451         Int_t matching=1;
452         oTOFtracks->SetMatchingStatus(matching);
453       }
454       
455       // delete used memory for tmp arrays used by DigitFinder
456       delete secArray;
457       delete plaArray;
458       delete strArray;
459       delete pdzArray;
460       delete pdxArray;
461       
462     } // close the if for succeded backpropagation in TOF acceptance along z
463     
464   } // end loop on reconstructed tracks
465   
466   // free used memory for digitmap
467   delete fDigitsMap;
468
469   // save array with TOF tracks
470   Int_t output=SaveTracks();
471   if(output) cout << "Error writing TOF tracks " << endl;
472 }
473
474
475 //__________________________________________________________________
476 void AliTOFReconstructionerV2::Init(Option_t* opt)
477 {
478   //
479   // Initialize the AliTOFReconstructionerV2
480   //
481   //
482 }
483
484
485 //__________________________________________________________________
486 Int_t AliTOFReconstructionerV2::LoadTPCTracks()
487 {
488   //
489   // Connect the tree and the branch
490   // with reconstructed tracks
491   // backpropagated in the TPC
492
493   gBenchmark->Start("LoadTPCTracks");
494
495   TFile *kalFile    = TFile::Open(fTPCBackTracksFile.Data());
496   if (!kalFile->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTPCBackTracks.root !\n"; return 3;}
497
498   // tracks from Kalman
499   Int_t event=0;
500   char treename[100]; sprintf(treename,"TreeT_TPCb_%d",event);
501   fKalmanTree=(TTree*)kalFile->Get(treename);
502   if (!fKalmanTree) {cerr<<"Can't get a tree with TPC back tracks !\n"; return 4;}
503
504   // otherwise you get always 0 for 1/pt
505   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/fField);
506
507   fBranchWithTracks=fKalmanTree->GetBranch("tracks");
508   Int_t kalEntries =(Int_t)fKalmanTree->GetEntries();
509   cout<<"Number of loaded Tracks :"<< kalEntries <<endl;
510
511   gBenchmark->Stop("LoadTPCTracks");
512   gBenchmark->Show("LoadTPCTracks");   
513   return 0;
514 }
515
516 //__________________________________________________________________
517 Int_t AliTOFReconstructionerV2::LoadTRDTracks()
518 {
519   //
520   // Connect the tree and the branch
521   // with reconstructed tracks in TRD
522
523   gBenchmark->Start("LoadTRDTracks");
524
525   Int_t nEvent = 0;
526   const Int_t nPrimaries = 84210/16;
527   const Int_t maxIndex = nPrimaries;
528   Int_t rtIndex[maxIndex];
529
530   TFile *tf=TFile::Open("AliTRDtracks.root");
531
532   if (!tf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTRDtracks.root !\n"; return 3;}
533   TObjArray tarray(2000);
534   char   tname[100];
535   sprintf(tname,"TRDb_%d",nEvent);     
536   TTree *tracktree=(TTree*)tf->Get(tname);
537
538   TBranch *tbranch=tracktree->GetBranch("tracks");
539
540   Int_t nRecTracks = (Int_t) tracktree->GetEntries();
541   cerr<<"Found "<<nRecTracks<<" entries in the track tree"<<endl;
542
543   for (Int_t i=0; i<nRecTracks; i++) {
544     AliTRDtrack *iotrack=new AliTRDtrack();
545     tbranch->SetAddress(&iotrack);
546     tracktree->GetEvent(i);
547     tarray.AddLast(iotrack);
548     Int_t trackLabel = iotrack->GetLabel();
549
550     //    printf("rt with %d clusters and label %d \n",
551     //     iotrack->GetNumberOfClusters(), trackLabel);
552
553     if(trackLabel < 0) continue;
554     if(trackLabel >= maxIndex) continue;
555     rtIndex[trackLabel] = i;
556   }
557   tf->Close();                 
558   gBenchmark->Stop("LoadTRDTracks");
559   gBenchmark->Show("LoadTRDTracks");   
560   return 0;
561
562 }
563
564 //__________________________________________________________________
565 Int_t AliTOFReconstructionerV2::LoadTOFDigits()
566 {
567   //
568   // Connect the TClonesArray with TOF
569   // digits and fill the digit map
570   // used by the DigitFinder
571
572   Int_t rc=0;
573
574   gBenchmark->Start("LoadTOFDigits");
575   
576   TFile *file = (TFile*)gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(fTOFDigitsFile.Data());
577   if(file){
578     cout<<"headerFile already open \n";
579   }
580   else {
581     if(!file)file=TFile::Open(fTOFDigitsFile.Data());
582   }
583   
584   // Get AliRun object from file
585   if (!gAlice) {
586     gAlice = (AliRun*)file->Get("gAlice");
587     if (gAlice) printf("AliRun object found on file\n");
588   }
589   
590   Int_t iEvNum = 0;
591   if (iEvNum == 0) iEvNum = (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries();
592
593
594   AliTOFdigit *tofdigit;
595
596   AliTOF * tof = (AliTOF *) gAlice->GetDetector("TOF") ;
597
598   if (!tof) {
599     cout << "<LoadTOFDigits> No TOF detector found" << endl;
600     rc = 2;
601     return rc;
602   }
603
604   for (Int_t ievent = 0; ievent < iEvNum; ievent++) {
605
606     gAlice->GetEvent(ievent) ;
607     if(gAlice->TreeD()==0) {
608       cout << "<LoadTOFDigits> No  TreeD found" << endl;
609       rc = 4;
610       return rc;
611     }
612     
613
614     Int_t ndig;
615     gAlice->ResetDigits();
616     gAlice->TreeD()->GetEvent(ievent);
617     fTOFDigits   = tof->Digits();
618     
619     ndig=fTOFDigits->GetEntries();
620
621     // create the digit map
622     fDigitsMap = new AliTOFDigitMap(fTOFDigits);
623
624     
625     cout << "<LoadTOFDigits> found " << ndig
626          << " TOF digits for event " << ievent << endl;
627     
628     for (Int_t k=0; k<ndig; k++) {
629       tofdigit= (AliTOFdigit*) fTOFDigits->UncheckedAt(k);
630       Float_t tdc=tofdigit->GetTdc();
631       // adc value can be used for weighting
632       //Float_t adc=tofdigit->GetAdc();
633
634       // TOF digit volumes
635       Int_t    vol[5];       // location for a digit
636       Int_t sector    = tofdigit->GetSector(); // range [1-18]
637       Int_t plate     = tofdigit->GetPlate();  // range [1- 5]
638       Int_t strip     = tofdigit->GetStrip();  // range [1-20]
639       Int_t padx      = tofdigit->GetPadx();   // range [1-48]
640       Int_t padz      = tofdigit->GetPadz();   // range [1- 2]
641
642       vol[0] = sector;
643       vol[1] = plate;
644       vol[2] = strip;
645       vol[3] = padx;
646       vol[4] = padz;
647
648       // QA
649       Bool_t isDigitBad = (sector<1 || sector>18 || plate<1 || plate >5 || padz<1 || padz>2 || padx<1 || padx>48);
650
651       if (isDigitBad) {
652         cout << "<LoadTOFDigits>  strange digit found" << endl;
653         rc = 3;
654         return rc;
655       } // if (isDigitBad)
656
657       // Fill the digit map checking if the location is already used
658       // in this case we take the earliest signal
659       if (fDigitsMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
660         // start comparison in between the 2 digit
661         AliTOFdigit *dig = static_cast<AliTOFdigit*>(fDigitsMap->GetHit(vol));
662         if(tdc < (dig->GetTdc())) fDigitsMap->SetHit(vol,k);
663         // we can add also the check on adc value
664         // by selecting the largest adc value
665       } else {
666         fDigitsMap->SetHit(vol,k);
667       }
668       // to be added protection versus 2-digit on the same pad
669       // we have to have memory also of the second digit
670       
671     } // for (k=0; k<ndig; k++)
672   
673   } // end loop on events
674
675   gBenchmark->Stop("LoadTOFDigits");
676   gBenchmark->Show("LoadTOFDigits");   
677   return rc;
678 }
679
680 //__________________________________________________________________
681 void AliTOFReconstructionerV2::IsInsideThePad(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t *nGeom, Float_t& zPad, Float_t& xPad) 
682 {
683   //   input: x,y,z - coordinates of a point in the mrf [cm]
684   //   output: array  nGeom[]
685   //          nGeom[0] - the TOF sector number, 1,2,...,18 along azimuthal direction starting from -90 deg.
686   //          nGeom[1] - the TOF module number, 1,2,3,4,5=C,B,A,B,C along z-direction
687   //          nGeom[2] - the TOF strip  number, 1,2,... along z-direction
688   //          nGeom[3] - the TOF padz  number,  1,2=NPZ across a strip
689   //          nGeom[4] - the TOF padx  number,  1,2,...,48=NPX along a strip
690   //          zPad, xPad - coordinates of the hit in the pad frame
691   //  numbering is adopted for the version 3.08 of AliRoot
692   //  example:
693   //   from Hits: sec,pla,str,padz,padx=4,2,14,2,35
694   //  Vol. n.0: ALIC, copy number 1
695   //  Vol. n.1: B077, copy number 1
696   //  Vol. n.2: B074, copy number 5
697   //  Vol. n.3: BTO2, copy number 1
698   //  Vol. n.4: FTOB, copy number 2
699   //  Vol. n.5: FLTB, copy number 0
700   //  Vol. n.6: FSTR, copy number 14
701   //  Vol. n.7: FSEN, copy number 0
702   //  Vol. n.8: FSEZ, copy number 2
703   //  Vol. n.9: FSEX, copy number 35
704   //  Vol. n.10: FPAD, copy number 0
705
706
707   Float_t xTOF[3];
708   Int_t sector=0,module=0,strip=0,padz=0,padx=0;
709   Int_t i,numed,nLevel,copyNumber;
710   Gcvolu_t* gcvolu;
711   char name[5];
712   name[4]=0;
713   
714   for (i=0; i<AliTOFConstants::fgkmaxtoftree; i++) nGeom[i]=0;
715   zPad=100.;
716   xPad=100.;
717   
718   xTOF[0]=x;
719   xTOF[1]=y;
720   xTOF[2]=z;
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, const 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   return 0;
930   gBenchmark->Stop(name);
931   gBenchmark->Show(name);
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   Char_t *alifile = "galice.root";
946   
947   TFile *gafl = (TFile*) gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(alifile);
948   if (!gafl) {
949     cout << "Open the ALIROOT-file " << alifile << endl;
950     gafl = new TFile(alifile);
951   }
952   else {
953     cout << alifile << " is already open" << endl;
954   }
955   
956   // Get AliRun object from file or create it if not on file
957   gAlice = (AliRun*) gafl->Get("gAlice");
958   if (gAlice)
959     cout << "AliRun object found on file" << endl;
960   else
961     gAlice = new AliRun("gAlice","Alice test program");
962   
963   
964   // Import the Trees for the event nEvent in the file
965   const Int_t nparticles = gAlice->GetEvent(nEvent);
966   if (nparticles <= 0) return;
967
968   // Get pointers to Alice detectors and Hits containers
969   AliDetector *TOF  = gAlice->GetDetector("TOF");
970   Int_t ntracks    = (Int_t) gAlice->TreeH()->GetEntries();     
971   
972   // Start loop on tracks in the hits containers
973   for (Int_t track=0; track < ntracks; track++) {
974     
975     if(TOF) {
976       for(AliTOFhitT0* tofHit = (AliTOFhitT0*)TOF->FirstHit(track); 
977           tofHit; 
978           tofHit=(AliTOFhitT0*)TOF->NextHit()) {
979         
980          Int_t ipart    = tofHit->GetTrack();
981          if(ipart >= 80000) continue;
982          if(rtIndex[ipart] < 0) continue; 
983
984          TParticle *part = gAlice->Particle(ipart);
985          
986          // get first the pdg code
987          Int_t pdgCode=part->GetPdgCode();
988          
989          // then track length
990          Float_t trackLength=tofHit->GetLen(); // [cm]
991
992          // update the tof TClonesArray with TOF tracks
993          AliTOFTrackV2* oTOFtracks=(AliTOFTrackV2*)fTOFTracks->UncheckedAt(rtIndex[ipart]);
994          oTOFtracks->UpdateTrack(pdgCode,trackLength);
995
996       } // loop on hits connected to the current track
997     } // if(TOF)
998   } // end loop on primary tracks
999 }