TPC/AliTPCclusterer.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 $Log$
  18 Revision 1.6  2001/08/30 09:28:48  hristov
  19 TTree names are explicitly set via SetName(name) and then Write() is called
  20
  21 Revision 1.5  2001/07/20 14:32:44  kowal2
  22 Processing of many events possible now
  23
  24 Revision 1.4  2001/04/17 08:06:27  hristov
  25 Possibility to define the magnetic field in the reconstruction (Yu.Belikov)
  26
  27 Revision 1.3  2000/10/05 16:14:01  kowal2
  28 Forward declarations.
  29
  30 Revision 1.2  2000/06/30 12:07:50  kowal2
  31 Updated from the TPC-PreRelease branch
  32
  33 Revision 1.1.2.1  2000/06/25 08:53:55  kowal2
  34 Splitted from AliTPCtracking
  35
  36 */
  37
  38 //-------------------------------------------------------
  39 //          Implementation of the TPC clusterer
  40 //
  41 //   Origin: Jouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  42 //-------------------------------------------------------
  43
  44 #include "AliTPCclusterer.h"
  45 #include "AliTPCcluster.h"
  46 #include <TObjArray.h>
  47 #include <TFile.h>
  48 #include "AliTPCClustersArray.h"
  49 #include "AliTPCClustersRow.h"
  50 #include "AliDigits.h"
  51 #include "AliSimDigits.h"
  52 #include "AliTPCParam.h"
  53 #include <iostream.h>
  54 #include <TTree.h>
  55
  56 void AliTPCclusterer::FindPeaks(Int_t k,Int_t max,
  57 AliBin *b,Int_t *idx,UInt_t *msk,Int_t& n) {
  58   //find local maxima
  59   if (n<31)
  60   if (IsMaximum(k,max,b)) {
  61     idx[n]=k; msk[n]=(2<<n);
  62     n++;
  63   }
  64   b[k].SetMask(0);
  65   if (b[k-max].GetMask()&1) FindPeaks(k-max,max,b,idx,msk,n);
  66   if (b[k-1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k-1  ,max,b,idx,msk,n);
  67   if (b[k+max].GetMask()&1) FindPeaks(k+max,max,b,idx,msk,n);
  68   if (b[k+1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k+1  ,max,b,idx,msk,n);
  69 }
  70
  71 void AliTPCclusterer::MarkPeak(Int_t k, Int_t max, AliBin *bins, UInt_t m) {
  72   //mark this peak
  73   UShort_t q=bins[k].GetQ();
  74
  75   bins[k].SetMask(bins[k].GetMask()|m);
  76
  77   if (bins[k-max].GetQ() <= q)
  78      if ((bins[k-max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-max,max,bins,m);
  79   if (bins[k-1  ].GetQ() <= q)
  80      if ((bins[k-1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-1  ,max,bins,m);
  81   if (bins[k+max].GetQ() <= q)
  82      if ((bins[k+max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+max,max,bins,m);
  83   if (bins[k+1  ].GetQ() <= q)
  84      if ((bins[k+1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+1  ,max,bins,m);
  85 }
  86
  87 void AliTPCclusterer::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,AliBin *bins,UInt_t m,
  88 AliTPCcluster &c) {
  89   //make cluster using digits of this peak
  90   Float_t q=(Float_t)bins[k].GetQ();
  91   Int_t i=k/max, j=k-i*max;
  92
  93   c.SetQ(c.GetQ()+q);
  94   c.SetY(c.GetY()+i*q);
  95   c.SetZ(c.GetZ()+j*q);
  96   c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()+i*i*q);
  97   c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()+j*j*q);
  98
  99   bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 100
 101   if (bins[k-max].GetMask() == m) MakeCluster(k-max,max,bins,m,c);
 102   if (bins[k-1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k-1  ,max,bins,m,c);
 103   if (bins[k+max].GetMask() == m) MakeCluster(k+max,max,bins,m,c);
 104   if (bins[k+1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k+1  ,max,bins,m,c);
 105 }
 106
 107 //_____________________________________________________________________________
 108 void AliTPCclusterer::Digits2Clusters(const AliTPCParam *par, TFile *of, Int_t eventn)
 109 {
 110   //-----------------------------------------------------------------
 111   // This is a simple cluster finder.
 112   //-----------------------------------------------------------------
 113   TDirectory *savedir=gDirectory;
 114
 115   if (!of->IsOpen()) {
 116      cerr<<"AliTPC::Digits2Clusters(): output file not open !\n";
 117      return;
 118   }
 119
 120   const Int_t kMAXZ=par->GetMaxTBin()+2;
 121
 122   char  dname[100];
 123   char   cname[100];
 124   if (eventn==-1) {
 125
 126     // for backward compatibility
 127
 128     sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60");
 129     sprintf(cname,"TreeC_TPC");
 130   }
 131   else {
 132     sprintf(dname,"TreeD_75x40_100x60_%d",eventn);
 133     sprintf(cname,"TreeC_TPC_%d",eventn);
 134   }
 135   TTree *t = (TTree *)gDirectory->Get(dname);
 136
 137   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 138   t->GetBranch("Segment")->SetAddress(&dummy);
 139   Stat_t nentries = t->GetEntries();
 140
 141   of->cd();
 142
 143   ((AliTPCParam*)par)->Write(par->GetTitle());
 144   AliTPCClustersArray carray;
 145   carray.Setup(par);
 146   carray.SetClusterType("AliTPCcluster");
 147   carray.MakeTree();
 148
 149
 150
 151   Int_t nclusters=0;
 152
 153   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
 154     t->GetEvent(n);
 155     Int_t sec, row;
 156     if (!par->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),sec,row)) {
 157        cerr<<"AliTPC warning: invalid segment ID ! "<<digarr.GetID()<<endl;
 158        continue;
 159     }
 160
 161     AliTPCClustersRow *clrow=carray.CreateRow(sec,row);
 162
 163     Float_t rx=par->GetPadRowRadii(sec,row);
 164
 165     Int_t npads, sign;
 166     {
 167        const Int_t kNIS=par->GetNInnerSector(), kNOS=par->GetNOuterSector();
 168        if (sec < kNIS) {
 169           npads = par->GetNPadsLow(row);
 170           sign = (sec < kNIS/2) ? 1 : -1;
 171        } else {
 172           npads = par->GetNPadsUp(row);
 173           sign = ((sec-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 174        }
 175     }
 176
 177     const Int_t kMAXBIN=kMAXZ*(npads+2);
 178     AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 179     for (Int_t ii=0;ii<kMAXBIN;ii++) {
 180        bins[ii].SetQ(0); bins[ii].SetMask(0xFFFFFFFE);
 181     }
 182
 183     digarr.First();
 184     do {
 185        Short_t dig=digarr.CurrentDigit();
 186        if (dig<=par->GetZeroSup()) continue;
 187        Int_t j=digarr.CurrentRow()+1, i=digarr.CurrentColumn()+1;
 188        bins[i*kMAXZ+j].SetQ(dig);
 189        bins[i*kMAXZ+j].SetMask(1);
 190     } while (digarr.Next());
 191
 192     Int_t ncl=0;
 193     for (Int_t i=0; i<kMAXBIN; i++) {
 194       if ((bins[i].GetMask()&1) == 0) continue;
 195       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 196       FindPeaks(i, kMAXZ, bins, idx, msk, npeaks);
 197
 198       if (npeaks>30) continue;
 199
 200       Int_t k,l;
 201       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 202         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 203         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 204            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 205            Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 206            Int_t li=idx[l]/kMAXZ, lj=idx[l] - li*kMAXZ;
 207            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 208            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 209            if (di>1 || dj>1) continue;
 210            if (bins[idx[k]].GetQ() > bins[idx[l]].GetQ()) {
 211               msk[l]=msk[k];
 212               idx[l]*=-1;
 213            } else {
 214               msk[k]=msk[l];
 215               idx[k]*=-1;
 216               break;
 217            }
 218         }
 219       }
 220
 221       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 222         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), kMAXZ, bins, msk[k]);
 223       }
 224
 225       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 226          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 227          AliTPCcluster c;
 228          MakeCluster(idx[k], kMAXZ, bins, msk[k], c);
 229          if (c.GetQ() < 5) continue; //noise cluster
 230          c.SetY(c.GetY()/c.GetQ());
 231          c.SetZ(c.GetZ()/c.GetQ());
 232
 233          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
 234          Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
 235          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
 236          if (s2 != 0.) {
 237            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
 238            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
 239          }
 240
 241          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
 242          w=par->GetZWidth();
 243          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
 244          if (s2 != 0.) {
 245            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
 246            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
 247          }
 248
 249          c.SetY((c.GetY() - 0.5 - 0.5*npads)*par->GetPadPitchWidth(sec));
 250          c.SetZ(par->GetZWidth()*(c.GetZ()-1));
 251          c.SetZ(c.GetZ() - 3.*par->GetZSigma()); // PASA delay
 252          c.SetZ(sign*(par->GetZLength() - c.GetZ()));
 253
 254          if (rx<230./250.*TMath::Abs(c.GetZ())) continue;
 255
 256          Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 257          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,0),0);
 258          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,1),1);
 259          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,2),2);
 260
 261          c.SetQ(bins[idx[k]].GetQ());
 262
 263          if (ki==1 || ki==npads || kj==1 || kj==kMAXZ-2) {
 264            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*25.);
 265            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*4.);
 266          }
 267          clrow->InsertCluster(&c); ncl++;
 268       }
 269     }
 270     carray.StoreRow(sec,row);
 271     carray.ClearRow(sec,row);
 272
 273     //cerr<<"sector, row, compressed digits, clusters: "
 274     //<<sec<<' '<<row<<' '<<digarr.GetSize()<<' '<<ncl<<"                  \r";
 275
 276     nclusters+=ncl;
 277
 278     delete[] bins;
 279   }
 280
 281   cerr<<"Number of found clusters : "<<nclusters<<"                        \n";
 282
 283   carray.GetTree()->SetName(cname);
 284   carray.GetTree()->Write();
 285   savedir->cd();
 286
 287   delete t;  //Thanks to Mariana Bondila
 288 }
 289