Several patches were done to adapt the barel reconstruction to the multi-event case...
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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