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 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------
  19 //          Implementation of the TPC clusterer
  20 //
  21 //   Origin: Jouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------
  23
  24 #include "AliTPCclusterer.h"
  25 #include "AliTPCcluster.h"
  26 #include <TObjArray.h>
  27 #include <TFile.h>
  28 #include "AliTPCClustersRow.h"
  29 #include "AliDigits.h"
  30 #include "AliSimDigits.h"
  31 #include "AliTPCParam.h"
  32 #include <TTree.h>
  33
  34 ClassImp(AliTPCclusterer)
  35
  36 AliTPCclusterer::AliTPCclusterer(const AliTPCParam *par) {
  37 //-------------------------------------------------------
  38 //  The main constructor
  39 //-------------------------------------------------------
  40   fClusterArray.Setup(par);
  41   fClusterArray.SetClusterType("AliTPCcluster");
  42 }
  43
  44 void AliTPCclusterer::FindPeaks(Int_t k,Int_t max,
  45 AliBin *b,Int_t *idx,UInt_t *msk,Int_t& n) {
  46   //find local maxima
  47   if (n<31)
  48   if (IsMaximum(k,max,b)) {
  49     idx[n]=k; msk[n]=(2<<n);
  50     n++;
  51   }
  52   b[k].SetMask(0);
  53   if (b[k-max].GetMask()&1) FindPeaks(k-max,max,b,idx,msk,n);
  54   if (b[k-1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k-1  ,max,b,idx,msk,n);
  55   if (b[k+max].GetMask()&1) FindPeaks(k+max,max,b,idx,msk,n);
  56   if (b[k+1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k+1  ,max,b,idx,msk,n);
  57 }
  58
  59 void AliTPCclusterer::MarkPeak(Int_t k, Int_t max, AliBin *bins, UInt_t m) {
  60   //mark this peak
  61   UShort_t q=bins[k].GetQ();
  62
  63   bins[k].SetMask(bins[k].GetMask()|m);
  64
  65   if (bins[k-max].GetQ() <= q)
  66      if ((bins[k-max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-max,max,bins,m);
  67   if (bins[k-1  ].GetQ() <= q)
  68      if ((bins[k-1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-1  ,max,bins,m);
  69   if (bins[k+max].GetQ() <= q)
  70      if ((bins[k+max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+max,max,bins,m);
  71   if (bins[k+1  ].GetQ() <= q)
  72      if ((bins[k+1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+1  ,max,bins,m);
  73 }
  74
  75 void AliTPCclusterer::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,AliBin *bins,UInt_t m,
  76 AliTPCcluster &c) {
  77   //make cluster using digits of this peak
  78   Float_t q=(Float_t)bins[k].GetQ();
  79   Int_t i=k/max, j=k-i*max;
  80
  81   c.SetQ(c.GetQ()+q);
  82   c.SetY(c.GetY()+i*q);
  83   c.SetZ(c.GetZ()+j*q);
  84   c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()+i*i*q);
  85   c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()+j*j*q);
  86
  87   bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
  88
  89   if (bins[k-max].GetMask() == m) MakeCluster(k-max,max,bins,m,c);
  90   if (bins[k-1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k-1  ,max,bins,m,c);
  91   if (bins[k+max].GetMask() == m) MakeCluster(k+max,max,bins,m,c);
  92   if (bins[k+1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k+1  ,max,bins,m,c);
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 Int_t AliTPCclusterer::Digits2Clusters(TTree *dTree, TTree *cTree) {
  97   //-----------------------------------------------------------------
  98   // This is a simple cluster finder.
  99   //-----------------------------------------------------------------
 100   TBranch *branch=dTree->GetBranch("Segment");
 101   if (!branch) {
 102      Error("Digits2Cluster","Can't get the branch !");
 103      return 1;
 104   }
 105   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 106   branch->SetAddress(&dummy);
 107
 108   fClusterArray.MakeTree(cTree);
 109
 110   AliTPCParam *par=(AliTPCParam *)fClusterArray.GetParam();
 111   const Int_t kMAXZ=par->GetMaxTBin()+2;
 112
 113   Int_t nclusters=0;
 114
 115   Int_t nentries = (Int_t)dTree->GetEntries();
 116   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
 117
 118     Int_t sec, row;
 119     dTree->GetEvent(n);
 120
 121     if (!par->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),sec,row)) {
 122        Error("Digits2Clusters","!nvalid segment ID ! %d",digarr.GetID());
 123        continue;
 124     }
 125
 126     AliTPCClustersRow *clrow=fClusterArray.CreateRow(sec,row);
 127
 128     Float_t rx=par->GetPadRowRadii(sec,row);
 129
 130     Int_t npads, sign;
 131     {
 132        const Int_t kNIS=par->GetNInnerSector(), kNOS=par->GetNOuterSector();
 133        if (sec < kNIS) {
 134           npads = par->GetNPadsLow(row);
 135           sign = (sec < kNIS/2) ? 1 : -1;
 136        } else {
 137           npads = par->GetNPadsUp(row);
 138           sign = ((sec-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 139        }
 140     }
 141
 142     const Int_t kMAXBIN=kMAXZ*(npads+2);
 143     AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 144     for (Int_t ii=0;ii<kMAXBIN;ii++) {
 145        bins[ii].SetQ(0); bins[ii].SetMask(0xFFFFFFFE);
 146     }
 147
 148     digarr.First();
 149     do {
 150        Short_t dig=digarr.CurrentDigit();
 151        if (dig<=par->GetZeroSup()) continue;
 152        Int_t j=digarr.CurrentRow()+1, i=digarr.CurrentColumn()+1;
 153        bins[i*kMAXZ+j].SetQ(dig);
 154        bins[i*kMAXZ+j].SetMask(1);
 155     } while (digarr.Next());
 156
 157     Int_t ncl=0;
 158     for (Int_t i=0; i<kMAXBIN; i++) {
 159       if ((bins[i].GetMask()&1) == 0) continue;
 160       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 161       FindPeaks(i, kMAXZ, bins, idx, msk, npeaks);
 162
 163       if (npeaks>30) continue;
 164
 165       Int_t k,l;
 166       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 167         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 168         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 169            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 170            Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 171            Int_t li=idx[l]/kMAXZ, lj=idx[l] - li*kMAXZ;
 172            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 173            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 174            if (di>1 || dj>1) continue;
 175            if (bins[idx[k]].GetQ() > bins[idx[l]].GetQ()) {
 176               msk[l]=msk[k];
 177               idx[l]*=-1;
 178            } else {
 179               msk[k]=msk[l];
 180               idx[k]*=-1;
 181               break;
 182            }
 183         }
 184       }
 185
 186       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 187         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), kMAXZ, bins, msk[k]);
 188       }
 189
 190       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 191          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 192          AliTPCcluster c;
 193          MakeCluster(idx[k], kMAXZ, bins, msk[k], c);
 194          if (c.GetQ() < 5) continue; //noise cluster
 195          c.SetY(c.GetY()/c.GetQ());
 196          c.SetZ(c.GetZ()/c.GetQ());
 197
 198          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
 199          Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
 200          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
 201          if (s2 != 0.) {
 202            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
 203            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
 204          }
 205
 206          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
 207          w=par->GetZWidth();
 208          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
 209          if (s2 != 0.) {
 210            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
 211            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
 212          }
 213
 214          c.SetY((c.GetY() - 0.5 - 0.5*npads)*par->GetPadPitchWidth(sec));
 215          c.SetZ(par->GetZWidth()*(c.GetZ()-1));
 216          c.SetZ(c.GetZ() - 3.*par->GetZSigma()); // PASA delay
 217          c.SetZ(sign*(par->GetZLength() - c.GetZ()));
 218
 219          if (rx<230./250.*TMath::Abs(c.GetZ())) continue;
 220
 221          Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 222          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,0),0);
 223          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,1),1);
 224          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,2),2);
 225
 226          c.SetQ(bins[idx[k]].GetQ());
 227
 228          if (ki==1 || ki==npads || kj==1 || kj==kMAXZ-2) {
 229            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*25.);
 230            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*4.);
 231          }
 232          clrow->InsertCluster(&c); ncl++;
 233       }
 234     }
 235     fClusterArray.StoreRow(sec,row);
 236     fClusterArray.ClearRow(sec,row);
 237
 238     nclusters+=ncl;
 239
 240     delete[] bins;
 241   }
 242
 243   Info("Digits2Cluster","Number of found clusters : %d",nclusters);
 244
 245   return 0;
 246 }
 247