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 1.2  2000/06/30 12:07:50  kowal2
  19 Updated from the TPC-PreRelease branch
  20
  21 Revision 1.1.2.1  2000/06/25 08:53:55  kowal2
  22 Splitted from AliTPCtracking
  23
  24 */
  25
  26 //-------------------------------------------------------
  27 //          Implementation of the TPC clusterer
  28 //
  29 //   Origin: Jouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  30 //-------------------------------------------------------
  31
  32 #include "AliTPCclusterer.h"
  33 #include "AliTPCcluster.h"
  34 #include <TObjArray.h>
  35 #include <TFile.h>
  36 #include "AliTPCClustersArray.h"
  37 #include "AliTPCClustersRow.h"
  38 #include "AliDigits.h"
  39 #include "AliSimDigits.h"
  40 #include "AliTPCParam.h"
  41 #include <iostream.h>
  42 #include <TTree.h>
  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 void AliTPCclusterer::Digits2Clusters(const AliTPCParam *par, TFile *of)
  97 {
  98   //-----------------------------------------------------------------
  99   // This is a simple cluster finder.
 100   //-----------------------------------------------------------------
 101   TDirectory *savedir=gDirectory;
 102
 103   if (!of->IsOpen()) {
 104      cerr<<"AliTPC::Digits2Clusters(): output file not open !\n";
 105      return;
 106   }
 107
 108   const Int_t kMAXZ=par->GetMaxTBin()+2;
 109
 110   TTree *t = (TTree *)gDirectory->Get("TreeD_75x40_100x60");
 111   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 112   t->GetBranch("Segment")->SetAddress(&dummy);
 113   Stat_t nentries = t->GetEntries();
 114
 115   of->cd();
 116
 117   ((AliTPCParam*)par)->Write(par->GetTitle());
 118   AliTPCClustersArray carray;
 119   carray.Setup(par);
 120   carray.SetClusterType("AliTPCcluster");
 121   carray.MakeTree();
 122
 123   Int_t nclusters=0;
 124
 125   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
 126     t->GetEvent(n);
 127     Int_t sec, row;
 128     if (!par->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),sec,row)) {
 129        cerr<<"AliTPC warning: invalid segment ID ! "<<digarr.GetID()<<endl;
 130        continue;
 131     }
 132
 133     AliTPCClustersRow *clrow=carray.CreateRow(sec,row);
 134
 135     Float_t rx=par->GetPadRowRadii(sec,row);
 136
 137     Int_t npads, sign;
 138     {
 139        const Int_t kNIS=par->GetNInnerSector(), kNOS=par->GetNOuterSector();
 140        if (sec < kNIS) {
 141           npads = par->GetNPadsLow(row);
 142           sign = (sec < kNIS/2) ? 1 : -1;
 143        } else {
 144           npads = par->GetNPadsUp(row);
 145           sign = ((sec-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 146        }
 147     }
 148
 149     const Int_t kMAXBIN=kMAXZ*(npads+2);
 150     AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 151     for (Int_t ii=0;ii<kMAXBIN;ii++) {
 152        bins[ii].SetQ(0); bins[ii].SetMask(0xFFFFFFFE);
 153     }
 154
 155     digarr.First();
 156     do {
 157        Short_t dig=digarr.CurrentDigit();
 158        if (dig<=par->GetZeroSup()) continue;
 159        Int_t j=digarr.CurrentRow()+1, i=digarr.CurrentColumn()+1;
 160        bins[i*kMAXZ+j].SetQ(dig);
 161        bins[i*kMAXZ+j].SetMask(1);
 162     } while (digarr.Next());
 163
 164     Int_t ncl=0;
 165     for (Int_t i=0; i<kMAXBIN; i++) {
 166       if ((bins[i].GetMask()&1) == 0) continue;
 167       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 168       FindPeaks(i, kMAXZ, bins, idx, msk, npeaks);
 169
 170       if (npeaks>30) continue;
 171
 172       Int_t k,l;
 173       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 174         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 175         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 176            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 177            Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 178            Int_t li=idx[l]/kMAXZ, lj=idx[l] - li*kMAXZ;
 179            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 180            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 181            if (di>1 || dj>1) continue;
 182            if (bins[idx[k]].GetQ() > bins[idx[l]].GetQ()) {
 183               msk[l]=msk[k];
 184               idx[l]*=-1;
 185            } else {
 186               msk[k]=msk[l];
 187               idx[k]*=-1;
 188               break;
 189            }
 190         }
 191       }
 192
 193       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 194         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), kMAXZ, bins, msk[k]);
 195       }
 196
 197       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 198          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 199          AliTPCcluster c;
 200          MakeCluster(idx[k], kMAXZ, bins, msk[k], c);
 201          if (c.GetQ() < 5) continue; //noise cluster
 202          c.SetY(c.GetY()/c.GetQ());
 203          c.SetZ(c.GetZ()/c.GetQ());
 204
 205          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
 206          Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
 207          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
 208          if (s2 != 0.) {
 209            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
 210            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
 211          }
 212
 213          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
 214          w=par->GetZWidth();
 215          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
 216          if (s2 != 0.) {
 217            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
 218            if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
 219          }
 220
 221          c.SetY((c.GetY() - 0.5 - 0.5*npads)*par->GetPadPitchWidth(sec));
 222          c.SetZ(par->GetZWidth()*(c.GetZ()-1));
 223          c.SetZ(c.GetZ() - 3.*par->GetZSigma()); // PASA delay
 224          c.SetZ(sign*(par->GetZLength() - c.GetZ()));
 225
 226          if (rx<230./250.*TMath::Abs(c.GetZ())) continue;
 227
 228          Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 229          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,0),0);
 230          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,1),1);
 231          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,2),2);
 232
 233          c.SetQ(bins[idx[k]].GetQ());
 234
 235          if (ki==1 || ki==npads || kj==1 || kj==kMAXZ-2) {
 236            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*25.);
 237            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*4.);
 238          }
 239          clrow->InsertCluster(&c); ncl++;
 240       }
 241     }
 242     carray.StoreRow(sec,row);
 243     carray.ClearRow(sec,row);
 244
 245     cerr<<"sector, row, compressed digits, clusters: "
 246     <<sec<<' '<<row<<' '<<digarr.GetSize()<<' '<<ncl<<"                  \r";
 247
 248     nclusters+=ncl;
 249
 250     delete[] bins;
 251   }
 252
 253   cerr<<"Number of found clusters : "<<nclusters<<"                        \n";
 254
 255   carray.GetTree()->Write();
 256   savedir->cd();
 257 }
 258