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   #include <AliMagF.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
  26    cerr<<"Doing comparison...\n";
  27    AliKalmanTrack::SetConvConst(1000/0.299792458/gAlice->Field()->SolenoidField());
  28    const Int_t MAX=20000;
  29    Int_t good_tracks_tpc(GoodTrackTPC *gt, const Int_t max, const Int_t event);
  30
  31    gBenchmark->Start("AliTPCComparison");
  32
  33    Int_t nentr=0,i=0; TObjArray tarray(MAX);
  34    { /*Load tracks*/
  35    TFile *tf=TFile::Open("AliTPCtracks.root");
  36    if (!tf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliTPCtracks.root !\n"; return 3;}
  37
  38    char tname[100]; sprintf(tname,"TreeT_TPC_%d",event);
  39    TTree *tracktree=(TTree*)tf->Get(tname);
  40    if (!tracktree) {cerr<<"Can't get a tree with TPC tracks !\n"; return 4;}
  41
  42    TBranch *tbranch=tracktree->GetBranch("tracks");
  43    nentr=(Int_t)tracktree->GetEntries();
  44    AliTPCtrack *iotrack=0;
  45    for (i=0; i<nentr; i++) {
  46        iotrack=new AliTPCtrack;
  47        tbranch->SetAddress(&iotrack);
  48        tracktree->GetEvent(i);
  49        tarray.AddLast(iotrack);
  50    }
  51    delete tracktree; //Thanks to Mariana Bondila
  52    tf->Close();
  53    }
  54
  55    /* Generate a list of "good" tracks */
  56    GoodTrackTPC gt[MAX];
  57    Int_t ngood=0;
  58    ifstream in("good_tracks_tpc");
  59    if (in) {
  60       cerr<<"Reading good tracks...\n";
  61       while (in>>gt[ngood].lab>>gt[ngood].code>>
  62                  gt[ngood].px>>gt[ngood].py>>gt[ngood].pz>>
  63                  gt[ngood].x >>gt[ngood].y >>gt[ngood].z) {
  64          ngood++;
  65          cerr<<ngood<<'\r';
  66          if (ngood==MAX) {
  67             cerr<<"Too many good tracks !\n";
  68             break;
  69          }
  70       }
  71       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_tracks_tpc) !\n";
  72    } else {
  73       cerr<<"Marking good tracks (this will take a while)...\n";
  74       ngood=good_tracks_tpc(gt,MAX, event);
  75       ofstream out("good_tracks_tpc");
  76       if (out) {
  77          for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
  78             out<<gt[ngd].lab<<' '<<gt[ngd].code<<' '<<
  79                  gt[ngd].px<<' '<<gt[ngd].py<<' '<<gt[ngd].pz<<' '<<
  80                  gt[ngd].x <<' '<<gt[ngd].y <<' '<<gt[ngd].z <<endl;
  81       } else cerr<<"Can not open file (good_tracks_tpc) !\n";
  82       out.close();
  83    }
  84
  85
  86
  87    TH1F *hp=new TH1F("hp","PHI resolution",50,-20.,20.); hp->SetFillColor(4);
  88    TH1F *hl=new TH1F("hl","LAMBDA resolution",50,-20,20);hl->SetFillColor(4);
  89    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt resolution",30,-10.,10.);
  90    hpt->SetFillColor(2);
  91    TH1F *hmpt=new TH1F("hmpt","Relative Pt resolution (pt>4GeV/c)",30,-60,60);
  92    hmpt->SetFillColor(6);
  93
  94    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good tracks",30,0.1,6.1);
  95    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found tracks",30,0.1,6.1);
  96    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake tracks",30,0.1,6.1);
  97    TH1F *hg=new TH1F("hg","",30,0.1,6.1); //efficiency for good tracks
  98    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
  99    TH1F *hf=new TH1F("hf","Efficiency for fake tracks",30,0.1,6.1);
 100    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
 101
 102    TH1F *he =new TH1F("he","dE/dX for pions with 0.4<p<0.5 GeV/c",50,0.,100.);
 103    TH2F *hep=new TH2F("hep","dE/dX vs momentum",50,0.,2.,50,0.,400.);
 104    hep->SetMarkerStyle(8);
 105    hep->SetMarkerSize(0.4);
 106
 107    //MI change
 108    Int_t mingood=ngood;
 109    Int_t track_notfound[MAX], itrack_notfound=0;
 110    Int_t track_fake[MAX], itrack_fake=0;
 111    Int_t track_multifound[MAX], track_multifound_n[MAX], itrack_multifound=0;
 112
 113    while (ngood--) {
 114       Int_t lab=gt[ngood].lab,tlab=-1;
 115       Float_t ptg=
 116       TMath::Sqrt(gt[ngood].px*gt[ngood].px + gt[ngood].py*gt[ngood].py);
 117
 118       if (ptg<1e-33) continue; // for those not crossing 0 pad row
 119
 120       hgood->Fill(ptg);
 121
 122       AliTPCtrack *track=0;
 123       for (i=0; i<nentr; i++) {
 124           track=(AliTPCtrack*)tarray.UncheckedAt(i);
 125           tlab=track->GetLabel();
 126           if (lab==TMath::Abs(tlab)) break;
 127       }
 128       if (i==nentr) {
 129         track_notfound[itrack_notfound++]=lab;
 130         continue;
 131       }
 132
 133       //MI change  - addition
 134       Int_t micount=0;
 135       Int_t mi;
 136       AliTPCtrack * mitrack;
 137       for (mi=0; mi<nentr; mi++) {
 138         mitrack=(AliTPCtrack*)tarray.UncheckedAt(mi);
 139         if (lab==TMath::Abs(mitrack->GetLabel())) micount++;
 140       }
 141       if (micount>1) {
 142         track_multifound[itrack_multifound]=lab;
 143         track_multifound_n[itrack_multifound]=micount;
 144         itrack_multifound++;
 145       }
 146
 147       Double_t xk=gt[ngood].x;
 148       track->PropagateTo(xk);
 149
 150       if (lab==tlab) hfound->Fill(ptg);
 151       else {
 152         track_fake[itrack_fake++]=lab;
 153         hfake->Fill(ptg);
 154       }
 155
 156       Double_t par[5]; track->GetExternalParameters(xk,par);
 157       Float_t phi=TMath::ASin(par[2]) + track->GetAlpha();
 158       if (phi<-TMath::Pi()) phi+=2*TMath::Pi();
 159       if (phi>=TMath::Pi()) phi-=2*TMath::Pi();
 160       Float_t lam=TMath::ATan(par[3]);
 161       Float_t pt_1=TMath::Abs(par[4]);
 162
 163       if (TMath::Abs(gt[ngood].code)==11 && ptg>4.) {
 164          hmpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 165       } else {
 166          Float_t phig=TMath::ATan2(gt[ngood].py,gt[ngood].px);
 167          hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 168
 169          Float_t lamg=TMath::ATan2(gt[ngood].pz,ptg);
 170          hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 171
 172          hpt->Fill((pt_1 - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 173       }
 174
 175       Float_t mom=1./(pt_1*TMath::Cos(lam));
 176       Float_t dedx=track->GetdEdx();
 177       hep->Fill(mom,dedx,1.);
 178       if (TMath::Abs(gt[ngood].code)==211)
 179          if (mom>0.4 && mom<0.5) {
 180             he->Fill(dedx,1.);
 181          }
 182
 183    }
 184
 185    cout<<"\nList of Not found tracks :\n";
 186    for ( i = 0; i< itrack_notfound; i++){
 187      cout<<track_notfound[i]<<"\t";
 188      if ((i%5)==4) cout<<"\n";
 189    }
 190    cout<<"\nList of fake  tracks :\n";
 191    for ( i = 0; i< itrack_fake; i++){
 192      cout<<track_fake[i]<<"\t";
 193      if ((i%5)==4) cout<<"\n";
 194    }
 195     cout<<"\nList of multiple found tracks :\n";
 196    for ( i=0; i<itrack_multifound; i++) {
 197        cout<<"id.   "<<track_multifound[i]
 198            <<"     found - "<<track_multifound_n[i]<<"times\n";
 199    }
 200
 201    Stat_t ng=hgood->GetEntries(), nf=hfound->GetEntries();
 202    if (ng!=0) cerr<<"\n\nIntegral efficiency is about "<<nf/ng*100.<<" %\n";
 203    cout<<"Total number of found tracks ="<<nentr<<endl;
 204    cout<<"Total number of \"good\" tracks ="
 205        <<mingood<<"   (selected for comparison: "<<ng<<')'<<endl<<endl;
 206
 207
 208    gStyle->SetOptStat(111110);
 209    gStyle->SetOptFit(1);
 210
 211    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,700,850);
 212
 213    TPad *p1=new TPad("p1","",0,0.3,.5,.6); p1->Draw();
 214    p1->cd(); p1->SetFillColor(42); p1->SetFrameFillColor(10);
 215    hp->SetFillColor(4);  hp->SetXTitle("(mrad)"); hp->Fit("gaus"); c1->cd();
 216
 217    TPad *p2=new TPad("p2","",0.5,.3,1,.6); p2->Draw();
 218    p2->cd(); p2->SetFillColor(42); p2->SetFrameFillColor(10);
 219    hl->SetXTitle("(mrad)"); hl->Fit("gaus"); c1->cd();
 220
 221    TPad *p3=new TPad("p3","",0,0,0.5,0.3); p3->Draw();
 222    p3->cd(); p3->SetFillColor(42); p3->SetFrameFillColor(10);
 223    hpt->SetXTitle("(%)"); hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 224
 225    TPad *p4=new TPad("p4","",0.5,0,1,0.3); p4->Draw();
 226    p4->cd(); p4->SetFillColor(42); p4->SetFrameFillColor(10);
 227    hmpt->SetXTitle("(%)"); hmpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 228
 229    TPad *p5=new TPad("p5","",0,0.6,1,1); p5->Draw(); p5->cd();
 230    p5->SetFillColor(41); p5->SetFrameFillColor(10);
 231    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 232    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 233    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 234    hg->SetMaximum(1.4);
 235    hg->SetYTitle("Tracking efficiency");
 236    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 237    hg->Draw();
 238
 239    TLine *line1 = new TLine(0.1,1.0,6.1,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 240    line1->Draw("same");
 241    TLine *line2 = new TLine(0.1,0.9,6.1,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 242    line2->Draw("same");
 243
 244    hf->SetFillColor(1);
 245    hf->SetFillStyle(3013);
 246    hf->SetLineColor(2);
 247    hf->SetLineWidth(2);
 248    hf->Draw("histsame");
 249    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake tracks");
 250    text->SetTextSize(0.05);
 251    text->Draw();
 252    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good tracks");
 253    text->SetTextSize(0.05);
 254    text->Draw();
 255
 256
 257
 258    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",320,32,530,590);
 259
 260    TPad *p6=new TPad("p6","",0.,0.,1.,.5); p6->Draw();
 261    p6->cd(); p6->SetFillColor(42); p6->SetFrameFillColor(10);
 262    he->SetFillColor(2); he->SetFillStyle(3005);
 263    he->SetXTitle("Arbitrary Units");
 264    he->Fit("gaus"); c2->cd();
 265
 266    TPad *p7=new TPad("p7","",0.,0.5,1.,1.); p7->Draw();
 267    p7->cd(); p7->SetFillColor(42); p7->SetFrameFillColor(10);
 268    hep->SetXTitle("p (Gev/c)"); hep->SetYTitle("dE/dX (Arb. Units)");
 269    hep->Draw(); c1->cd();
 270
 271    gBenchmark->Stop("AliTPCComparison");
 272    gBenchmark->Show("AliTPCComparison");
 273
 274
 275    return 0;
 276 }
 277
 278
 279 Int_t good_tracks_tpc(GoodTrackTPC *gt, const Int_t max, const Int_t event) {
 280    Int_t nt=0;
 281
 282    TFile *file=TFile::Open("galice.root");
 283    if (!file->IsOpen()) {cerr<<"Can't open galice.root !\n"; exit(4);}
 284
 285    if (!(gAlice=(AliRun*)file->Get("gAlice"))) {
 286      cerr<<"gAlice have not been found on galice.root !\n";
 287      exit(5);
 288    }
 289
 290    Int_t np=gAlice->GetEvent(event);
 291
 292    AliTPC *TPC=(AliTPC*)gAlice->GetDetector("TPC");
 293    Int_t ver = TPC->IsVersion();
 294    cerr<<"TPC version "<<ver<<" has been found !\n";
 295
 296    AliTPCParamSR *digp=(AliTPCParamSR*)file->Get("75x40_100x60_150x60");
 297    if (!digp) { cerr<<"TPC parameters have not been found !\n"; exit(6); }
 298    TPC->SetParam(digp);
 299
 300
 301
 302    Int_t nrow_up=digp->GetNRowUp();
 303    Int_t nrows=digp->GetNRowLow()+nrow_up;
 304    Int_t zero=digp->GetZeroSup();
 305    Int_t gap=Int_t(0.125*nrows), shift=Int_t(0.5*gap);
 306    Int_t good_number=Int_t(0.4*nrows);
 307
 308    Int_t *good=new Int_t[np];
 309    Int_t i;
 310    for (i=0; i<np; i++) good[i]=0;
 311
 312
 313    switch (ver) {
 314    case 1:
 315      {
 316       char cname[100]; sprintf(cname,"TreeC_TPC_%d",event);
 317       TFile *cf=TFile::Open("AliTPCclusters.root");
 318       if (!cf->IsOpen()){cerr<<"Can't open AliTPCclusters.root !\n";exit(5);}
 319       AliTPCClustersArray *pca=new AliTPCClustersArray, &ca=*pca;
 320       ca.Setup(digp);
 321       ca.SetClusterType("AliTPCcluster");
 322       ca.ConnectTree(cname);
 323       Int_t nrows=Int_t(ca.GetTree()->GetEntries());
 324       for (Int_t n=0; n<nrows; n++) {
 325           AliSegmentID *s=ca.LoadEntry(n);
 326           Int_t sec,row;
 327           digp->AdjustSectorRow(s->GetID(),sec,row);
 328           AliTPCClustersRow &clrow = *ca.GetRow(sec,row);
 329           Int_t ncl=clrow.GetArray()->GetEntriesFast();
 330           while (ncl--) {
 331               AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)clrow[ncl];
 332               Int_t lab=c->GetLabel(0);
 333               if (lab<0) continue; //noise cluster
 334               lab=TMath::Abs(lab);
 335
 336               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 337                  if (row==nrow_up-1) good[lab]|=0x4000;
 338               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 339                  if (row==nrow_up-1-gap) good[lab]|=0x1000;
 340
 341               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 342                  if (row==nrow_up-1-shift) good[lab]|=0x2000;
 343               if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 344                  if (row==nrow_up-1-gap-shift) good[lab]|=0x800;
 345
 346               good[lab]++;
 347           }
 348           ca.ClearRow(sec,row);
 349       }
 350       delete pca;
 351       cf->Close();
 352      }
 353      break;
 354    case 2:
 355      {
 356        TFile fff("galice.root");
 357
 358       char dname[100]; sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_150x60_%d",event);
 359       TTree *TD=(TTree*)gDirectory->Get(dname);
 360       AliSimDigits da, *digits=&da;
 361       TD->GetBranch("Segment")->SetAddress(&digits);
 362
 363       Int_t *count = new Int_t[np];
 364       Int_t i;
 365       for (i=0; i<np; i++) count[i]=0;
 366
 367       Int_t sectors_by_rows=(Int_t)TD->GetEntries();
 368       for (i=0; i<sectors_by_rows; i++) {
 369           if (!TD->GetEvent(i)) continue;
 370           Int_t sec,row;
 371           digp->AdjustSectorRow(digits->GetID(),sec,row);
 372           cerr<<sec<<' '<<row<<"                                     \r";
 373           digits->First();
 374           do { //Many thanks to J.Chudoba who noticed this
 375               Int_t it=digits->CurrentRow(), ip=digits->CurrentColumn();
 376               Short_t dig = digits->GetDigit(it,ip);
 377               Int_t idx0=digits->GetTrackID(it,ip,0);
 378               Int_t idx1=digits->GetTrackID(it,ip,1);
 379               Int_t idx2=digits->GetTrackID(it,ip,2);
 380               if (idx0>=0 && dig>=zero && idx0<np) count[idx0]+=1;
 381               if (idx1>=0 && dig>=zero && idx1<np) count[idx1]+=1;
 382               if (idx2>=0 && dig>=zero && idx2<np) count[idx2]+=1;
 383           } while (digits->Next());
 384           for (Int_t j=0; j<np; j++) {
 385               if (count[j]>1) {
 386                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 387                    if (row==nrow_up-1    ) good[j]|=0x4000;
 388                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 389                    if (row==nrow_up-1-gap) good[j]|=0x1000;
 390
 391                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 392                    if (row==nrow_up-1-shift) good[j]|=0x2000;
 393                  if (sec>=digp->GetNInnerSector())
 394                    if (row==nrow_up-1-gap-shift) good[j]|=0x800;
 395                  good[j]++;
 396               }
 397               count[j]=0;
 398           }
 399       }
 400       delete[] count;
 401       delete TD; //Thanks to Mariana Bondila
 402      }
 403       break;
 404    default:
 405       cerr<<"Invalid TPC version !\n";
 406       file->Close();
 407       exit(7);
 408    }
 409
 410
 411    /** select tracks which are "good" enough **/
 412    for (i=0; i<np; i++) {
 413       if ((good[i]&0x5000) != 0x5000)
 414       if ((good[i]&0x2800) != 0x2800) continue;
 415       if ((good[i]&0x7FF ) < good_number) continue;
 416
 417       TParticle *p = (TParticle*)gAlice->Particle(i);
 418
 419       if (p->Pt()<0.100) continue;
 420       if (TMath::Abs(p->Pz()/p->Pt())>0.999) continue;
 421
 422       Int_t j=p->GetFirstMother();
 423       if (j>=0) {
 424         TParticle *pp = (TParticle*)gAlice->Particle(j);
 425         if (pp->GetFirstMother()>=0) continue;//only one decay is allowed
 426         /*  for cascade hyperons only
 427         Int_t jj=pp->GetFirstMother();
 428         if (jj>=0) {
 429           TParticle *ppp = (TParticle*)gAlice->Particle(jj);
 430           if (ppp->GetFirstMother()>=0) continue;//two decays are allowed
 431         }
 432         */
 433       }
 434
 435       gt[nt].lab=i;
 436       gt[nt].code=p->GetPdgCode();
 437       gt[nt].px=0.; gt[nt].py=0.; gt[nt].pz=0.;
 438       gt[nt].x=0.; gt[nt].y=0.; gt[nt].z=0.;
 439       nt++;
 440       if (nt==max) {cerr<<"Too many good tracks !\n"; break;}
 441       cerr<<np-i<<"                \r";
 442    }
 443
 444    /** check if there is also information at the entrance of the TPC **/
 445    TTree *TH=gAlice->TreeH(); np=(Int_t)TH->GetEntries();
 446    for (i=0; i<np; i++) {
 447       TPC->ResetHits();
 448       TH->GetEvent(i);
 449       AliTPChit *phit = (AliTPChit*)TPC->FirstHit(-1);
 450       for ( ; phit; phit=(AliTPChit*)TPC->NextHit() ) {
 451          if (phit->fQ !=0. ) continue;
 452
 453          Double_t px=phit->X(), py=phit->Y(), pz=phit->Z();
 454
 455          if ((phit=(AliTPChit*)TPC->NextHit())==0) break;
 456          if (phit->fQ != 0.) continue;
 457
 458          Double_t x=phit->X(), y=phit->Y(), z=phit->Z();
 459          if (TMath::Sqrt(x*x+y*y)>90.) continue;
 460
 461          Int_t j, lab=phit->Track();
 462          for (j=0; j<nt; j++) {if (gt[j].lab==lab) break;}
 463          if (j==nt) continue;
 464
 465          // (px,py,pz) - in global coordinate system, (x,y,z) - in local !
 466          gt[j].px=px; gt[j].py=py; gt[j].pz=pz;
 467          Float_t cs,sn; digp->AdjustCosSin(phit->fSector,cs,sn);
 468          gt[j].x = x*cs + y*sn;
 469          gt[j].y =-x*sn + y*cs;
 470          gt[j].z = z;
 471       }
 472       cerr<<np-i<<"                \r";
 473    }
 474
 475    delete[] good;
 476
 477    delete gAlice; gAlice=0;
 478
 479    file->Close();
 480    gBenchmark->Stop("AliTPCComparison");
 481    gBenchmark->Show("AliTPCComparison");
 482    return nt;
 483 }
 484
 485
 486