TPC/AliTPCComparison.C

   1 /****************************************************************************
   2  *           Very important, delicate and rather obscure macro.             *
   3  *                                                                          *
   4  *               Creates list of "trackable" tracks,                        *
   5  *             sorts tracks for matching with the ITS,                      *
   6  *             calculates efficiency, resolutions etc.                      *
   7  *                                                                          *
   8  *           Origin: I.Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch                 *
   9  * with several nice improvements by: M.Ivanov, GSI, m.ivanov@gsi.de        *
  10  ****************************************************************************/
  11
  12 #ifndef __CINT__
  13   #include "alles.h"
  14   #include "AliTPCtracker.h"
  15 #endif
  16
  17 struct GoodTrackTPC {
  18   Int_t lab;
  19   Int_t code;
  20   Float_t px,py,pz;
  21   Float_t x,y,z;
  22 };
  23
  24 Int_t AliTPCComparison(Int_t event=0) {
  25    cerr<<"Doing comparison...\n";
  26
  27    const Int_t MAX=20000;
  28    Int_t good_tracks_tpc(GoodTrackTPC *gt, const Int_t max, const Int_t event);
  29
  30    gBenchmark->Start("AliTPCComparison");
  31
  32    Int_t nentr=0,i=0; TObjArray tarray(MAX);
  33    { /*Load tracks*/
  34    TFile *tf=TFile::Open("AliTPCtracks.root");
  35    if (!tf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTPCtracks.root !\n"; return 3;}
  36
  37    char tname[100]; sprintf(tname,"TreeT_TPC_%d",event);
  38    TTree *tracktree=(TTree*)tf->Get(tname);
  39    if (!tracktree) {cerr<<"Can't get a tree with TPC tracks !\n"; return 4;}
  40
  41    TBranch *tbranch=tracktree->GetBranch("tracks");
  42    nentr=(Int_t)tracktree->GetEntries();
  43    AliTPCtrack *iotrack=0;
  44    for (i=0; i<nentr; i++) {
  45        iotrack=new AliTPCtrack;
  46        tbranch->SetAddress(&iotrack);
  47        tracktree->GetEvent(i);
  48        tarray.AddLast(iotrack);
  49    }
  50    delete tracktree; //Thanks to Mariana Bondila
  51    tf->Close();
  52    }
  53
  54    /* Generate a list of "good" tracks */
  55    GoodTrackTPC gt[MAX];
  56    Int_t ngood=0;
  57    ifstream in("good_tracks_tpc");
  58    if (in) {
  59       cerr<<"Reading good tracks...\n";
  60       while (in>>gt[ngood].lab>>gt[ngood].code>>
  61                  gt[ngood].px>>gt[ngood].py>>gt[ngood].pz>>
  62                  gt[ngood].x >>gt[ngood].y >>gt[ngood].z) {
  63          ngood++;
  64          cerr<<ngood<<'\r';
  65          if (ngood==MAX) {
  66             cerr<<"Too many good tracks !\n";
  67             break;
  68          }
  69       }
  70       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_tracks_tpc) !\n";
  71    } else {
  72       cerr<<"Marking good tracks (this will take a while)...\n";
  73       ngood=good_tracks_tpc(gt,MAX, event);
  74       ofstream out("good_tracks_tpc");
  75       if (out) {
  76          for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
  77             out<<gt[ngd].lab<<' '<<gt[ngd].code<<' '<<
  78                  gt[ngd].px<<' '<<gt[ngd].py<<' '<<gt[ngd].pz<<' '<<
  79                  gt[ngd].x <<' '<<gt[ngd].y <<' '<<gt[ngd].z <<endl;
  80       } else cerr<<"Can not open file (good_tracks_tpc) !\n";
  81       out.close();
  82    }
  83
  84
  85
  86    TH1F *hp=new TH1F("hp","PHI resolution",50,-20.,20.); hp->SetFillColor(4);
  87    TH1F *hl=new TH1F("hl","LAMBDA resolution",50,-20,20);hl->SetFillColor(4);
  88    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt resolution",30,-10.,10.);
  89    hpt->SetFillColor(2);
  90    TH1F *hmpt=new TH1F("hmpt","Relative Pt resolution (pt>4GeV/c)",30,-60,60);
  91    hmpt->SetFillColor(6);
  92
  93    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good tracks",30,0.1,6.1);
  94    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found tracks",30,0.1,6.1);
  95    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake tracks",30,0.1,6.1);
  96    TH1F *hg=new TH1F("hg","",30,0.1,6.1); //efficiency for good tracks
  97    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
  98    TH1F *hf=new TH1F("hf","Efficiency for fake tracks",30,0.1,6.1);
  99    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
 100
 101    TH1F *he =new TH1F("he","dE/dX for pions with 0.4<p<0.5 GeV/c",50,0.,100.);
 102    TH2F *hep=new TH2F("hep","dE/dX vs momentum",50,0.,2.,50,0.,400.);
 103    hep->SetMarkerStyle(8);
 104    hep->SetMarkerSize(0.4);
 105
 106    //MI change
 107    Int_t mingood=ngood;
 108    Int_t track_notfound[MAX], itrack_notfound=0;
 109    Int_t track_fake[MAX], itrack_fake=0;
 110    Int_t track_multifound[MAX], track_multifound_n[MAX], itrack_multifound=0;
 111
 112    while (ngood--) {
 113       Int_t lab=gt[ngood].lab,tlab=-1;
 114       Float_t ptg=
 115       TMath::Sqrt(gt[ngood].px*gt[ngood].px + gt[ngood].py*gt[ngood].py);
 116
 117       if (ptg<1e-33) continue; // for those not crossing 0 pad row
 118
 119       hgood->Fill(ptg);
 120
 121       AliTPCtrack *track=0;
 122       for (i=0; i<nentr; i++) {
 123           track=(AliTPCtrack*)tarray.UncheckedAt(i);
 124           tlab=track->GetLabel();
 125           if (lab==TMath::Abs(tlab)) break;
 126       }
 127       if (i==nentr) {
 128         track_notfound[itrack_notfound++]=lab;
 129         continue;
 130       }
 131
 132       //MI change  - addition
 133       Int_t micount=0;
 134       Int_t mi;
 135       AliTPCtrack * mitrack;
 136       for (mi=0; mi<nentr; mi++) {
 137         mitrack=(AliTPCtrack*)tarray.UncheckedAt(mi);
 138         if (lab==TMath::Abs(mitrack->GetLabel())) micount++;
 139       }
 140       if (micount>1) {
 141         track_multifound[itrack_multifound]=lab;
 142         track_multifound_n[itrack_multifound]=micount;
 143         itrack_multifound++;
 144       }
 145
 146       Double_t xk=gt[ngood].x;
 147       track->PropagateTo(xk);
 148
 149       if (lab==tlab) hfound->Fill(ptg);
 150       else {
 151         track_fake[itrack_fake++]=lab;
 152         hfake->Fill(ptg);
 153       }
 154
 155       Double_t par[5]; track->GetExternalParameters(xk,par);
 156       Float_t phi=TMath::ASin(par[2]) + track->GetAlpha();
 157       if (phi<-TMath::Pi()) phi+=2*TMath::Pi();
 158       if (phi>=TMath::Pi()) phi-=2*TMath::Pi();
 159       Float_t lam=TMath::ATan(par[3]);
 160       Float_t pt_1=TMath::Abs(par[4]);
 161
 162       if (TMath::Abs(gt[ngood].code)==11 && ptg>4.) {
 163          hmpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 164       } else {
 165          Float_t phig=TMath::ATan2(gt[ngood].py,gt[ngood].px);
 166          hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 167
 168          Float_t lamg=TMath::ATan2(gt[ngood].pz,ptg);
 169          hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 170
 171          hpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 172       }
 173
 174       Float_t mom=1./(pt_1*TMath::Cos(lam));
 175       Float_t dedx=track->GetdEdx();
 176       hep->Fill(mom,dedx,1.);
 177       if (TMath::Abs(gt[ngood].code)==211)
 178          if (mom>0.4 && mom<0.5) {
 179             he->Fill(dedx,1.);
 180          }
 181
 182    }
 183
 184    cout<<"\nList of Not found tracks :\n";
 185    for ( i = 0; i< itrack_notfound; i++){
 186      cout<<track_notfound[i]<<"\t";
 187      if ((i%5)==4) cout<<"\n";
 188    }
 189    cout<<"\nList of fake  tracks :\n";
 190    for ( i = 0; i< itrack_fake; i++){
 191      cout<<track_fake[i]<<"\t";
 192      if ((i%5)==4) cout<<"\n";
 193    }
 194     cout<<"\nList of multiple found tracks :\n";
 195    for ( i=0; i<itrack_multifound; i++) {
 196        cout<<"id.   "<<track_multifound[i]
 197            <<"     found - "<<track_multifound_n[i]<<"times\n";
 198    }
 199
 200    Stat_t ng=hgood->GetEntries(), nf=hfound->GetEntries();
 201    if (ng!=0) cerr<<"\n\nIntegral efficiency is about "<<nf/ng*100.<<" %\n";
 202    cout<<"Total number of found tracks ="<<nentr<<endl;
 203    cout<<"Total number of \"good\" tracks ="
 204        <<mingood<<"   (selected for comparison: "<<ng<<')'<<endl<<endl;
 205
 206
 207    gStyle->SetOptStat(111110);
 208    gStyle->SetOptFit(1);
 209
 210    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,700,850);
 211
 212    TPad *p1=new TPad("p1","",0,0.3,.5,.6); p1->Draw();
 213    p1->cd(); p1->SetFillColor(42); p1->SetFrameFillColor(10);
 214    hp->SetFillColor(4);  hp->SetXTitle("(mrad)"); hp->Fit("gaus"); c1->cd();
 215
 216    TPad *p2=new TPad("p2","",0.5,.3,1,.6); p2->Draw();
 217    p2->cd(); p2->SetFillColor(42); p2->SetFrameFillColor(10);
 218    hl->SetXTitle("(mrad)"); hl->Fit("gaus"); c1->cd();
 219
 220    TPad *p3=new TPad("p3","",0,0,0.5,0.3); p3->Draw();
 221    p3->cd(); p3->SetFillColor(42); p3->SetFrameFillColor(10);
 222    hpt->SetXTitle("(%)"); hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 223
 224    TPad *p4=new TPad("p4","",0.5,0,1,0.3); p4->Draw();
 225    p4->cd(); p4->SetFillColor(42); p4->SetFrameFillColor(10);
 226    hmpt->SetXTitle("(%)"); hmpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 227
 228    TPad *p5=new TPad("p5","",0,0.6,1,1); p5->Draw(); p5->cd();
 229    p5->SetFillColor(41); p5->SetFrameFillColor(10);
 230    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 231    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 232    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 233    hg->SetMaximum(1.4);
 234    hg->SetYTitle("Tracking efficiency");
 235    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 236    hg->Draw();
 237
 238    TLine *line1 = new TLine(0.1,1.0,6.1,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 239    line1->Draw("same");
 240    TLine *line2 = new TLine(0.1,0.9,6.1,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 241    line2->Draw("same");
 242
 243    hf->SetFillColor(1);
 244    hf->SetFillStyle(3013);
 245    hf->SetLineColor(2);
 246    hf->SetLineWidth(2);
 247    hf->Draw("histsame");
 248    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake tracks");
 249    text->SetTextSize(0.05);
 250    text->Draw();
 251    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good tracks");
 252    text->SetTextSize(0.05);
 253    text->Draw();
 254
 255
 256
 257    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",320,32,530,590);
 258
 259    TPad *p6=new TPad("p6","",0.,0.,1.,.5); p6->Draw();
 260    p6->cd(); p6->SetFillColor(42); p6->SetFrameFillColor(10);
 261    he->SetFillColor(2); he->SetFillStyle(3005);
 262    he->SetXTitle("Arbitrary Units");
 263    he->Fit("gaus"); c2->cd();
 264
 265    TPad *p7=new TPad("p7","",0.,0.5,1.,1.); p7->Draw();
 266    p7->cd(); p7->SetFillColor(42); p7->SetFrameFillColor(10);
 267    hep->SetXTitle("p (Gev/c)"); hep->SetYTitle("dE/dX (Arb. Units)");
 268    hep->Draw(); c1->cd();
 269
 270    gBenchmark->Stop("AliTPCComparison");
 271    gBenchmark->Show("AliTPCComparison");
 272
 273
 274    return 0;
 275 }
 276
 277
 278 Int_t good_tracks_tpc(GoodTrackTPC *gt, const Int_t max, const Int_t event) {
 279    Int_t nt=0;
 280
 281    TFile *file=TFile::Open("galice.root");
 282    if (!file->IsOpen()) {cerr<<"Can't open galice.root !\n"; exit(4);}
 283
 284    if (!(gAlice=(AliRun*)file->Get("gAlice"))) {
 285      cerr<<"gAlice have not been found on galice.root !\n";
 286      exit(5);
 287    }
 288
 289    Int_t np=gAlice->GetEvent(event);
 290
 291    AliTPC *TPC=(AliTPC*)gAlice->GetDetector("TPC");
 292    Int_t ver = TPC->IsVersion();
 293    cerr<<"TPC version "<<ver<<" has been found !\n";
 294
 295    AliTPCParam *digp=(AliTPCParam*)file->Get("75x40_100x60");
 296    if (!digp) { cerr<<"TPC parameters have not been found !\n"; exit(6); }
 297    TPC->SetParam(digp);
 298
 299    Int_t nrow_up=digp->GetNRowUp();
 300    Int_t nrows=digp->GetNRowLow()+nrow_up;
 301    Int_t zero=digp->GetZeroSup();
 302    Int_t gap=Int_t(0.125*nrows), shift=Int_t(0.5*gap);
 303    Int_t good_number=Int_t(0.4*nrows);
 304
 305    Int_t *good=new Int_t[np];
 306    Int_t i;
 307    for (i=0; i<np; i++) good[i]=0;
 308
 309
 310    switch (ver) {
 311    case 1:
 312      {
 313       char cname[100]; sprintf(cname,"TreeC_TPC_%d",event);
 314       TFile *cf=TFile::Open("AliTPCclusters.root");
 315       if (!cf->IsOpen()){cerr<<"Can't open AliTPCclusters.root !\n";exit(5);}
 316       AliTPCClustersArray *pca=new AliTPCClustersArray, &ca=*pca;
 317       ca.Setup(digp);
 318       ca.SetClusterType("AliTPCcluster");
 319       ca.ConnectTree(cname);
 320       Int_t nrows=Int_t(ca.GetTree()->GetEntries());
 321       for (Int_t n=0; n<nrows; n++) {
 322           AliSegmentID *s=ca.LoadEntry(n);
 323           Int_t sec,row;
 324           digp->AdjustSectorRow(s->GetID(),sec,row);
 325           AliTPCClustersRow &clrow = *ca.GetRow(sec,row);
 326           Int_t ncl=clrow.GetArray()->GetEntriesFast();
 327           while (ncl--) {
 328               AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)clrow[ncl];
 329               Int_t lab=c->GetLabel(0);
 330               if (lab<0) continue; //noise cluster
 331               lab=TMath::Abs(lab);
 332
 333               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 334                  if (row==nrow_up-1) good[lab]|=0x4000;
 335               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 336                  if (row==nrow_up-1-gap) good[lab]|=0x1000;
 337
 338               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 339                  if (row==nrow_up-1-shift) good[lab]|=0x2000;
 340               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 341                  if (row==nrow_up-1-gap-shift) good[lab]|=0x800;
 342
 343               good[lab]++;
 344           }
 345           ca.ClearRow(sec,row);
 346       }
 347       delete pca;
 348       cf->Close();
 349      }
 350      break;
 351    case 2:
 352      {
 353       char dname[100]; sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_%d",event);
 354       TTree *TD=(TTree*)gDirectory->Get(dname);
 355       AliSimDigits da, *digits=&da;
 356       TD->GetBranch("Segment")->SetAddress(&digits);
 357
 358       Int_t *count = new Int_t[np];
 359       Int_t i;
 360       for (i=0; i<np; i++) count[i]=0;
 361
 362       Int_t sectors_by_rows=(Int_t)TD->GetEntries();
 363       for (i=0; i<sectors_by_rows; i++) {
 364           if (!TD->GetEvent(i)) continue;
 365           Int_t sec,row;
 366           digp->AdjustSectorRow(digits->GetID(),sec,row);
 367           cerr<<sec<<' '<<row<<"                                     \r";
 368           digits->First();
 369           do { //Many thanks to J.Chudoba who noticed this
 370               Int_t it=digits->CurrentRow(), ip=digits->CurrentColumn();
 371               Short_t dig = digits->GetDigit(it,ip);
 372               Int_t idx0=digits->GetTrackID(it,ip,0);
 373               Int_t idx1=digits->GetTrackID(it,ip,1);
 374               Int_t idx2=digits->GetTrackID(it,ip,2);
 375               if (idx0>=0 && dig>=zero) count[idx0]+=1;
 376               if (idx1>=0 && dig>=zero) count[idx1]+=1;
 377               if (idx2>=0 && dig>=zero) count[idx2]+=1;
 378           } while (digits->Next());
 379           for (Int_t j=0; j<np; j++) {
 380               if (count[j]>1) {
 381                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 382                    if (row==nrow_up-1    ) good[j]|=0x4000;
 383                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 384                    if (row==nrow_up-1-gap) good[j]|=0x1000;
 385
 386                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 387                    if (row==nrow_up-1-shift) good[j]|=0x2000;
 388                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 389                    if (row==nrow_up-1-gap-shift) good[j]|=0x800;
 390                  good[j]++;
 391               }
 392               count[j]=0;
 393           }
 394       }
 395       delete[] count;
 396       delete TD; //Thanks to Mariana Bondila
 397      }
 398       break;
 399    default:
 400       cerr<<"Invalid TPC version !\n";
 401       file->Close();
 402       exit(7);
 403    }
 404
 405
 406    /** select tracks which are "good" enough **/
 407    for (i=0; i<np; i++) {
 408       if ((good[i]&0x5000) != 0x5000)
 409       if ((good[i]&0x2800) != 0x2800) continue;
 410       if ((good[i]&0x7FF ) < good_number) continue;
 411
 412       TParticle *p = (TParticle*)gAlice->Particle(i);
 413
 414       if (p->Pt()<0.100) continue;
 415       if (TMath::Abs(p->Pz()/p->Pt())>0.999) continue;
 416
 417       Int_t j=p->GetFirstMother();
 418       if (j>=0) {
 419          TParticle *pp = (TParticle*)gAlice->Particle(j);
 420          if (pp->GetFirstMother()>=0) continue;//only one decay is allowed
 421       }
 422
 423       gt[nt].lab=i;
 424       gt[nt].code=p->GetPdgCode();
 425       gt[nt].px=0.; gt[nt].py=0.; gt[nt].pz=0.;
 426       gt[nt].x=0.; gt[nt].z=0.; gt[nt].z=0.;
 427       nt++;
 428       if (nt==max) {cerr<<"Too many good tracks !\n"; break;}
 429       cerr<<np-i<<"                \r";
 430    }
 431
 432    /** check if there is also information at the entrance of the TPC **/
 433    TTree *TH=gAlice->TreeH(); np=(Int_t)TH->GetEntries();
 434    for (i=0; i<np; i++) {
 435       TPC->ResetHits();
 436       TH->GetEvent(i);
 437       AliTPChit *phit = (AliTPChit*)TPC->FirstHit(-1);
 438       for ( ; phit; phit=(AliTPChit*)TPC->NextHit() ) {
 439          if (phit->fQ !=0. ) continue;
 440
 441          Double_t px=phit->X(), py=phit->Y(), pz=phit->Z();
 442
 443          if ((phit=(AliTPChit*)TPC->NextHit())==0) break;
 444          if (phit->fQ != 0.) continue;
 445
 446          Double_t x=phit->X(), y=phit->Y(), z=phit->Z();
 447          if (TMath::Sqrt(x*x+y*y)>90.) continue;
 448
 449          Int_t j, lab=phit->Track();
 450          for (j=0; j<nt; j++) {if (gt[j].lab==lab) break;}
 451          if (j==nt) continue;
 452
 453          // (px,py,pz) - in global coordinate system, (x,y,z) - in local !
 454          gt[j].px=px; gt[j].py=py; gt[j].pz=pz;
 455          Float_t cs,sn; digp->AdjustCosSin(phit->fSector,cs,sn);
 456          gt[j].x = x*cs + y*sn;
 457          gt[j].y =-x*sn + y*cs;
 458          gt[j].z = z;
 459       }
 460       cerr<<np-i<<"                \r";
 461    }
 462
 463    delete[] good;
 464
 465    delete gAlice; gAlice=0;
 466
 467    file->Close();
 468    gBenchmark->Stop("AliTPCComparison");
 469    gBenchmark->Show("AliTPCComparison");
 470    return nt;
 471 }
 472
 473
 474