TPC/AliTPCComparison.C

   1 /****************************************************************************
   2  *           Very important, delicate and rather obscure macro.             *
   3  *                                                                          *
   4  *               Creates list of "trackable" tracks,                        *
   5  *             calculates efficiency, resolutions etc.                      *
   6  *                                                                          *
   7  *           Origin: I.Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch                 *
   8  * with several nice improvements by: M.Ivanov, GSI, m.ivanov@gsi.de        *
   9  ****************************************************************************/
  10
  11 #ifndef __CINT__
  12   #include "alles.h"
  13   #include "AliTPCtracker.h"
  14 #endif
  15
  16 struct GoodTrackTPC {
  17   Int_t lab;
  18   Int_t code;
  19   Float_t px,py,pz;
  20   Float_t x,y,z;
  21 };
  22
  23 Int_t AliTPCComparison(Int_t event=0) {
  24    cerr<<"Doing comparison...\n";
  25
  26    const Int_t MAX=20000;
  27    Int_t good_tracks_tpc(GoodTrackTPC *gt, const Int_t max, const Int_t event);
  28
  29    gBenchmark->Start("AliTPCComparison");
  30
  31    Int_t nentr=0,i=0; TObjArray tarray(MAX);
  32    { /*Load tracks*/
  33    TFile *tf=TFile::Open("AliTPCtracks.root");
  34    if (!tf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTPCtracks.root !\n"; return 3;}
  35
  36    char tname[100]; sprintf(tname,"TreeT_TPC_%d",event);
  37    TTree *tracktree=(TTree*)tf->Get(tname);
  38    if (!tracktree) {cerr<<"Can't get a tree with TPC tracks !\n"; return 4;}
  39
  40    TBranch *tbranch=tracktree->GetBranch("tracks");
  41    nentr=(Int_t)tracktree->GetEntries();
  42    AliTPCtrack *iotrack=0;
  43    for (i=0; i<nentr; i++) {
  44        iotrack=new AliTPCtrack;
  45        tbranch->SetAddress(&iotrack);
  46        tracktree->GetEvent(i);
  47        tarray.AddLast(iotrack);
  48    }
  49    delete tracktree; //Thanks to Mariana Bondila
  50    tf->Close();
  51    }
  52
  53    /* Generate a list of "good" tracks */
  54    GoodTrackTPC gt[MAX];
  55    Int_t ngood=0;
  56    ifstream in("good_tracks_tpc");
  57    if (in) {
  58       cerr<<"Reading good tracks...\n";
  59       while (in>>gt[ngood].lab>>gt[ngood].code>>
  60                  gt[ngood].px>>gt[ngood].py>>gt[ngood].pz>>
  61                  gt[ngood].x >>gt[ngood].y >>gt[ngood].z) {
  62          ngood++;
  63          cerr<<ngood<<'\r';
  64          if (ngood==MAX) {
  65             cerr<<"Too many good tracks !\n";
  66             break;
  67          }
  68       }
  69       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_tracks_tpc) !\n";
  70    } else {
  71       cerr<<"Marking good tracks (this will take a while)...\n";
  72       ngood=good_tracks_tpc(gt,MAX, event);
  73       ofstream out("good_tracks_tpc");
  74       if (out) {
  75          for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
  76             out<<gt[ngd].lab<<' '<<gt[ngd].code<<' '<<
  77                  gt[ngd].px<<' '<<gt[ngd].py<<' '<<gt[ngd].pz<<' '<<
  78                  gt[ngd].x <<' '<<gt[ngd].y <<' '<<gt[ngd].z <<endl;
  79       } else cerr<<"Can not open file (good_tracks_tpc) !\n";
  80       out.close();
  81    }
  82
  83
  84
  85    TH1F *hp=new TH1F("hp","PHI resolution",50,-20.,20.); hp->SetFillColor(4);
  86    TH1F *hl=new TH1F("hl","LAMBDA resolution",50,-20,20);hl->SetFillColor(4);
  87    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt resolution",30,-10.,10.);
  88    hpt->SetFillColor(2);
  89    TH1F *hmpt=new TH1F("hmpt","Relative Pt resolution (pt>4GeV/c)",30,-60,60);
  90    hmpt->SetFillColor(6);
  91
  92    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good tracks",30,0.1,6.1);
  93    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found tracks",30,0.1,6.1);
  94    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake tracks",30,0.1,6.1);
  95    TH1F *hg=new TH1F("hg","",30,0.1,6.1); //efficiency for good tracks
  96    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
  97    TH1F *hf=new TH1F("hf","Efficiency for fake tracks",30,0.1,6.1);
  98    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
  99
 100    TH1F *he =new TH1F("he","dE/dX for pions with 0.4<p<0.5 GeV/c",50,0.,100.);
 101    TH2F *hep=new TH2F("hep","dE/dX vs momentum",50,0.,2.,50,0.,400.);
 102    hep->SetMarkerStyle(8);
 103    hep->SetMarkerSize(0.4);
 104
 105    //MI change
 106    Int_t mingood=ngood;
 107    Int_t track_notfound[MAX], itrack_notfound=0;
 108    Int_t track_fake[MAX], itrack_fake=0;
 109    Int_t track_multifound[MAX], track_multifound_n[MAX], itrack_multifound=0;
 110
 111    while (ngood--) {
 112       Int_t lab=gt[ngood].lab,tlab=-1;
 113       Float_t ptg=
 114       TMath::Sqrt(gt[ngood].px*gt[ngood].px + gt[ngood].py*gt[ngood].py);
 115
 116       if (ptg<1e-33) continue; // for those not crossing 0 pad row
 117
 118       hgood->Fill(ptg);
 119
 120       AliTPCtrack *track=0;
 121       for (i=0; i<nentr; i++) {
 122           track=(AliTPCtrack*)tarray.UncheckedAt(i);
 123           tlab=track->GetLabel();
 124           if (lab==TMath::Abs(tlab)) break;
 125       }
 126       if (i==nentr) {
 127         track_notfound[itrack_notfound++]=lab;
 128         continue;
 129       }
 130
 131       //MI change  - addition
 132       Int_t micount=0;
 133       Int_t mi;
 134       AliTPCtrack * mitrack;
 135       for (mi=0; mi<nentr; mi++) {
 136         mitrack=(AliTPCtrack*)tarray.UncheckedAt(mi);
 137         if (lab==TMath::Abs(mitrack->GetLabel())) micount++;
 138       }
 139       if (micount>1) {
 140         track_multifound[itrack_multifound]=lab;
 141         track_multifound_n[itrack_multifound]=micount;
 142         itrack_multifound++;
 143       }
 144
 145       Double_t xk=gt[ngood].x;
 146       track->PropagateTo(xk);
 147
 148       if (lab==tlab) hfound->Fill(ptg);
 149       else {
 150         track_fake[itrack_fake++]=lab;
 151         hfake->Fill(ptg);
 152       }
 153
 154       Double_t par[5]; track->GetExternalParameters(xk,par);
 155       Float_t phi=TMath::ASin(par[2]) + track->GetAlpha();
 156       if (phi<-TMath::Pi()) phi+=2*TMath::Pi();
 157       if (phi>=TMath::Pi()) phi-=2*TMath::Pi();
 158       Float_t lam=TMath::ATan(par[3]);
 159       Float_t pt_1=TMath::Abs(par[4]);
 160
 161       if (TMath::Abs(gt[ngood].code)==11 && ptg>4.) {
 162          hmpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 163       } else {
 164          Float_t phig=TMath::ATan2(gt[ngood].py,gt[ngood].px);
 165          hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 166
 167          Float_t lamg=TMath::ATan2(gt[ngood].pz,ptg);
 168          hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 169
 170          hpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 171       }
 172
 173       Float_t mom=1./(pt_1*TMath::Cos(lam));
 174       Float_t dedx=track->GetdEdx();
 175       hep->Fill(mom,dedx,1.);
 176       if (TMath::Abs(gt[ngood].code)==211)
 177          if (mom>0.4 && mom<0.5) {
 178             he->Fill(dedx,1.);
 179          }
 180
 181    }
 182
 183    cout<<"\nList of Not found tracks :\n";
 184    for ( i = 0; i< itrack_notfound; i++){
 185      cout<<track_notfound[i]<<"\t";
 186      if ((i%5)==4) cout<<"\n";
 187    }
 188    cout<<"\nList of fake  tracks :\n";
 189    for ( i = 0; i< itrack_fake; i++){
 190      cout<<track_fake[i]<<"\t";
 191      if ((i%5)==4) cout<<"\n";
 192    }
 193     cout<<"\nList of multiple found tracks :\n";
 194    for ( i=0; i<itrack_multifound; i++) {
 195        cout<<"id.   "<<track_multifound[i]
 196            <<"     found - "<<track_multifound_n[i]<<"times\n";
 197    }
 198
 199    Stat_t ng=hgood->GetEntries(), nf=hfound->GetEntries();
 200    if (ng!=0) cerr<<"\n\nIntegral efficiency is about "<<nf/ng*100.<<" %\n";
 201    cout<<"Total number of found tracks ="<<nentr<<endl;
 202    cout<<"Total number of \"good\" tracks ="
 203        <<mingood<<"   (selected for comparison: "<<ng<<')'<<endl<<endl;
 204
 205
 206    gStyle->SetOptStat(111110);
 207    gStyle->SetOptFit(1);
 208
 209    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,700,850);
 210
 211    TPad *p1=new TPad("p1","",0,0.3,.5,.6); p1->Draw();
 212    p1->cd(); p1->SetFillColor(42); p1->SetFrameFillColor(10);
 213    hp->SetFillColor(4);  hp->SetXTitle("(mrad)"); hp->Fit("gaus"); c1->cd();
 214
 215    TPad *p2=new TPad("p2","",0.5,.3,1,.6); p2->Draw();
 216    p2->cd(); p2->SetFillColor(42); p2->SetFrameFillColor(10);
 217    hl->SetXTitle("(mrad)"); hl->Fit("gaus"); c1->cd();
 218
 219    TPad *p3=new TPad("p3","",0,0,0.5,0.3); p3->Draw();
 220    p3->cd(); p3->SetFillColor(42); p3->SetFrameFillColor(10);
 221    hpt->SetXTitle("(%)"); hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 222
 223    TPad *p4=new TPad("p4","",0.5,0,1,0.3); p4->Draw();
 224    p4->cd(); p4->SetFillColor(42); p4->SetFrameFillColor(10);
 225    hmpt->SetXTitle("(%)"); hmpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 226
 227    TPad *p5=new TPad("p5","",0,0.6,1,1); p5->Draw(); p5->cd();
 228    p5->SetFillColor(41); p5->SetFrameFillColor(10);
 229    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 230    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 231    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 232    hg->SetMaximum(1.4);
 233    hg->SetYTitle("Tracking efficiency");
 234    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 235    hg->Draw();
 236
 237    TLine *line1 = new TLine(0.1,1.0,6.1,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 238    line1->Draw("same");
 239    TLine *line2 = new TLine(0.1,0.9,6.1,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 240    line2->Draw("same");
 241
 242    hf->SetFillColor(1);
 243    hf->SetFillStyle(3013);
 244    hf->SetLineColor(2);
 245    hf->SetLineWidth(2);
 246    hf->Draw("histsame");
 247    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake tracks");
 248    text->SetTextSize(0.05);
 249    text->Draw();
 250    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good tracks");
 251    text->SetTextSize(0.05);
 252    text->Draw();
 253
 254
 255
 256    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",320,32,530,590);
 257
 258    TPad *p6=new TPad("p6","",0.,0.,1.,.5); p6->Draw();
 259    p6->cd(); p6->SetFillColor(42); p6->SetFrameFillColor(10);
 260    he->SetFillColor(2); he->SetFillStyle(3005);
 261    he->SetXTitle("Arbitrary Units");
 262    he->Fit("gaus"); c2->cd();
 263
 264    TPad *p7=new TPad("p7","",0.,0.5,1.,1.); p7->Draw();
 265    p7->cd(); p7->SetFillColor(42); p7->SetFrameFillColor(10);
 266    hep->SetXTitle("p (Gev/c)"); hep->SetYTitle("dE/dX (Arb. Units)");
 267    hep->Draw(); c1->cd();
 268
 269    gBenchmark->Stop("AliTPCComparison");
 270    gBenchmark->Show("AliTPCComparison");
 271
 272
 273    return 0;
 274 }
 275
 276
 277 Int_t good_tracks_tpc(GoodTrackTPC *gt, const Int_t max, const Int_t event) {
 278    Int_t nt=0;
 279
 280    TFile *file=TFile::Open("galice.root");
 281    if (!file->IsOpen()) {cerr<<"Can't open galice.root !\n"; exit(4);}
 282
 283    if (!(gAlice=(AliRun*)file->Get("gAlice"))) {
 284      cerr<<"gAlice have not been found on galice.root !\n";
 285      exit(5);
 286    }
 287
 288    Int_t np=gAlice->GetEvent(event);
 289
 290    AliTPC *TPC=(AliTPC*)gAlice->GetDetector("TPC");
 291    Int_t ver = TPC->IsVersion();
 292    cerr<<"TPC version "<<ver<<" has been found !\n";
 293
 294     AliTPCParamSR *digp=(AliTPCParamSR*)file->Get("75x40_100x60");
 295     if(digp){
 296      cerr<<"2 pad-lenght geom hits with 3 pad-length geom digits...\n";
 297      delete digp;
 298      digp = new AliTPCParamSR();
 299     }
 300     else
 301     {
 302       digp =(AliTPCParamSR *)gDirectory->Get("75x40_100x60_150x60");
 303     }
 304    if (!digp) { cerr<<"TPC parameters have not been found !\n"; exit(6); }
 305    TPC->SetParam(digp);
 306
 307
 308
 309    Int_t nrow_up=digp->GetNRowUp();
 310    Int_t nrows=digp->GetNRowLow()+nrow_up;
 311    Int_t zero=digp->GetZeroSup();
 312    Int_t gap=Int_t(0.125*nrows), shift=Int_t(0.5*gap);
 313    Int_t good_number=Int_t(0.4*nrows);
 314
 315    Int_t *good=new Int_t[np];
 316    Int_t i;
 317    for (i=0; i<np; i++) good[i]=0;
 318
 319
 320    switch (ver) {
 321    case 1:
 322      {
 323       char cname[100]; sprintf(cname,"TreeC_TPC_%d",event);
 324       TFile *cf=TFile::Open("AliTPCclusters.root");
 325       if (!cf->IsOpen()){cerr<<"Can't open AliTPCclusters.root !\n";exit(5);}
 326       AliTPCClustersArray *pca=new AliTPCClustersArray, &ca=*pca;
 327       ca.Setup(digp);
 328       ca.SetClusterType("AliTPCcluster");
 329       ca.ConnectTree(cname);
 330       Int_t nrows=Int_t(ca.GetTree()->GetEntries());
 331       for (Int_t n=0; n<nrows; n++) {
 332           AliSegmentID *s=ca.LoadEntry(n);
 333           Int_t sec,row;
 334           digp->AdjustSectorRow(s->GetID(),sec,row);
 335           AliTPCClustersRow &clrow = *ca.GetRow(sec,row);
 336           Int_t ncl=clrow.GetArray()->GetEntriesFast();
 337           while (ncl--) {
 338               AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)clrow[ncl];
 339               Int_t lab=c->GetLabel(0);
 340               if (lab<0) continue; //noise cluster
 341               lab=TMath::Abs(lab);
 342
 343               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 344                  if (row==nrow_up-1) good[lab]|=0x4000;
 345               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 346                  if (row==nrow_up-1-gap) good[lab]|=0x1000;
 347
 348               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 349                  if (row==nrow_up-1-shift) good[lab]|=0x2000;
 350               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 351                  if (row==nrow_up-1-gap-shift) good[lab]|=0x800;
 352
 353               good[lab]++;
 354           }
 355           ca.ClearRow(sec,row);
 356       }
 357       delete pca;
 358       cf->Close();
 359      }
 360      break;
 361    case 2:
 362      {
 363       char dname[100]; sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_150x60_%d",event);
 364       TTree *TD=(TTree*)gDirectory->Get(dname);
 365       AliSimDigits da, *digits=&da;
 366       TD->GetBranch("Segment")->SetAddress(&digits);
 367
 368       Int_t *count = new Int_t[np];
 369       Int_t i;
 370       for (i=0; i<np; i++) count[i]=0;
 371
 372       Int_t sectors_by_rows=(Int_t)TD->GetEntries();
 373       for (i=0; i<sectors_by_rows; i++) {
 374           if (!TD->GetEvent(i)) continue;
 375           Int_t sec,row;
 376           digp->AdjustSectorRow(digits->GetID(),sec,row);
 377           cerr<<sec<<' '<<row<<"                                     \r";
 378           digits->First();
 379           do { //Many thanks to J.Chudoba who noticed this
 380               Int_t it=digits->CurrentRow(), ip=digits->CurrentColumn();
 381               Short_t dig = digits->GetDigit(it,ip);
 382               Int_t idx0=digits->GetTrackID(it,ip,0);
 383               Int_t idx1=digits->GetTrackID(it,ip,1);
 384               Int_t idx2=digits->GetTrackID(it,ip,2);
 385               if (idx0>=0 && dig>=zero && idx0<np) count[idx0]+=1;
 386               if (idx1>=0 && dig>=zero && idx1<np) count[idx1]+=1;
 387               if (idx2>=0 && dig>=zero && idx2<np) count[idx2]+=1;
 388           } while (digits->Next());
 389           for (Int_t j=0; j<np; j++) {
 390               if (count[j]>1) {
 391                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 392                    if (row==nrow_up-1    ) good[j]|=0x4000;
 393                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 394                    if (row==nrow_up-1-gap) good[j]|=0x1000;
 395
 396                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 397                    if (row==nrow_up-1-shift) good[j]|=0x2000;
 398                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 399                    if (row==nrow_up-1-gap-shift) good[j]|=0x800;
 400                  good[j]++;
 401               }
 402               count[j]=0;
 403           }
 404       }
 405       delete[] count;
 406       delete TD; //Thanks to Mariana Bondila
 407      }
 408       break;
 409    default:
 410       cerr<<"Invalid TPC version !\n";
 411       file->Close();
 412       exit(7);
 413    }
 414
 415
 416    /** select tracks which are "good" enough **/
 417    for (i=0; i<np; i++) {
 418       if ((good[i]&0x5000) != 0x5000)
 419       if ((good[i]&0x2800) != 0x2800) continue;
 420       if ((good[i]&0x7FF ) < good_number) continue;
 421
 422       TParticle *p = (TParticle*)gAlice->Particle(i);
 423
 424       if (p->Pt()<0.100) continue;
 425       if (TMath::Abs(p->Pz()/p->Pt())>0.999) continue;
 426
 427       Int_t j=p->GetFirstMother();
 428       if (j>=0) {
 429         TParticle *pp = (TParticle*)gAlice->Particle(j);
 430         if (pp->GetFirstMother()>=0) continue;//only one decay is allowed
 431         /*  for cascade hyperons only
 432         Int_t jj=pp->GetFirstMother();
 433         if (jj>=0) {
 434           TParticle *ppp = (TParticle*)gAlice->Particle(jj);
 435           if (ppp->GetFirstMother()>=0) continue;//two decays are allowed
 436         }
 437         */
 438       }
 439
 440       gt[nt].lab=i;
 441       gt[nt].code=p->GetPdgCode();
 442       gt[nt].px=0.; gt[nt].py=0.; gt[nt].pz=0.;
 443       gt[nt].x=0.; gt[nt].y=0.; gt[nt].z=0.;
 444       nt++;
 445       if (nt==max) {cerr<<"Too many good tracks !\n"; break;}
 446       cerr<<np-i<<"                \r";
 447    }
 448
 449    /** check if there is also information at the entrance of the TPC **/
 450    TTree *TH=gAlice->TreeH(); np=(Int_t)TH->GetEntries();
 451    for (i=0; i<np; i++) {
 452       TPC->ResetHits();
 453       TH->GetEvent(i);
 454       AliTPChit *phit = (AliTPChit*)TPC->FirstHit(-1);
 455       for ( ; phit; phit=(AliTPChit*)TPC->NextHit() ) {
 456          if (phit->fQ !=0. ) continue;
 457
 458          Double_t px=phit->X(), py=phit->Y(), pz=phit->Z();
 459
 460          if ((phit=(AliTPChit*)TPC->NextHit())==0) break;
 461          if (phit->fQ != 0.) continue;
 462
 463          Double_t x=phit->X(), y=phit->Y(), z=phit->Z();
 464          if (TMath::Sqrt(x*x+y*y)>90.) continue;
 465
 466          Int_t j, lab=phit->Track();
 467          for (j=0; j<nt; j++) {if (gt[j].lab==lab) break;}
 468          if (j==nt) continue;
 469
 470          // (px,py,pz) - in global coordinate system, (x,y,z) - in local !
 471          gt[j].px=px; gt[j].py=py; gt[j].pz=pz;
 472          Float_t cs,sn; digp->AdjustCosSin(phit->fSector,cs,sn);
 473          gt[j].x = x*cs + y*sn;
 474          gt[j].y =-x*sn + y*cs;
 475          gt[j].z = z;
 476       }
 477       cerr<<np-i<<"                \r";
 478    }
 479
 480    delete[] good;
 481
 482    delete gAlice; gAlice=0;
 483
 484    file->Close();
 485    gBenchmark->Stop("AliTPCComparison");
 486    gBenchmark->Show("AliTPCComparison");
 487    return nt;
 488 }
 489
 490
 491