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 "AliDigits.h"
  29 #include "AliSimDigits.h"
  30 #include "AliTPCParam.h"
  31 #include "AliTPCClustersRow.h"
  32 #include <TTree.h>
  33
  34 ClassImp(AliTPCclusterer)
  35
  36 AliTPCclusterer::AliTPCclusterer(const AliTPCParam *par) {
  37 //-------------------------------------------------------
  38 //  The main constructor
  39 //-------------------------------------------------------
  40   fPar=par;
  41 }
  42
  43 void AliTPCclusterer::FindPeaks(Int_t k,Int_t max,
  44 AliBin *b,Int_t *idx,UInt_t *msk,Int_t& n) {
  45   //find local maxima
  46   if (n<31)
  47   if (IsMaximum(k,max,b)) {
  48     idx[n]=k; msk[n]=(2<<n);
  49     n++;
  50   }
  51   b[k].SetMask(0);
  52   if (b[k-max].GetMask()&1) FindPeaks(k-max,max,b,idx,msk,n);
  53   if (b[k-1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k-1  ,max,b,idx,msk,n);
  54   if (b[k+max].GetMask()&1) FindPeaks(k+max,max,b,idx,msk,n);
  55   if (b[k+1  ].GetMask()&1) FindPeaks(k+1  ,max,b,idx,msk,n);
  56 }
  57
  58 void AliTPCclusterer::MarkPeak(Int_t k, Int_t max, AliBin *bins, UInt_t m) {
  59   //mark this peak
  60   UShort_t q=bins[k].GetQ();
  61
  62   bins[k].SetMask(bins[k].GetMask()|m);
  63
  64   if (bins[k-max].GetQ() <= q)
  65      if ((bins[k-max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-max,max,bins,m);
  66   if (bins[k-1  ].GetQ() <= q)
  67      if ((bins[k-1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k-1  ,max,bins,m);
  68   if (bins[k+max].GetQ() <= q)
  69      if ((bins[k+max].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+max,max,bins,m);
  70   if (bins[k+1  ].GetQ() <= q)
  71      if ((bins[k+1  ].GetMask()&m) == 0) MarkPeak(k+1  ,max,bins,m);
  72 }
  73
  74 void AliTPCclusterer::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,AliBin *bins,UInt_t m,
  75 AliTPCcluster &c) {
  76   //make cluster using digits of this peak
  77   Float_t q=(Float_t)bins[k].GetQ();
  78   Int_t i=k/max, j=k-i*max;
  79
  80   c.SetQ(c.GetQ()+q);
  81   c.SetY(c.GetY()+i*q);
  82   c.SetZ(c.GetZ()+j*q);
  83   c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()+i*i*q);
  84   c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()+j*j*q);
  85
  86   bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
  87
  88   if (bins[k-max].GetMask() == m) MakeCluster(k-max,max,bins,m,c);
  89   if (bins[k-1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k-1  ,max,bins,m,c);
  90   if (bins[k+max].GetMask() == m) MakeCluster(k+max,max,bins,m,c);
  91   if (bins[k+1  ].GetMask() == m) MakeCluster(k+1  ,max,bins,m,c);
  92 }
  93
  94 //_____________________________________________________________________________
  95 Int_t AliTPCclusterer::Digits2Clusters(TTree *dTree, TTree *cTree) {
  96   //-----------------------------------------------------------------
  97   // This is a simple cluster finder.
  98   //-----------------------------------------------------------------
  99   TBranch *branch=dTree->GetBranch("Segment");
 100   if (!branch) {
 101      Error("Digits2Cluster","Can't get the branch !");
 102      return 1;
 103   }
 104   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 105   branch->SetAddress(&dummy);
 106
 107   AliTPCClustersRow ddd,*clrow=&ddd;
 108   clrow->SetClass("AliTPCcluster"); clrow->SetArray(1);
 109   cTree->Branch("Segment","AliTPCClustersRow",&clrow,32000,200);
 110
 111   const Int_t kMAXZ=fPar->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 (!fPar->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),sec,row)) {
 122        Error("Digits2Clusters","!nvalid segment ID ! %d",digarr.GetID());
 123        continue;
 124     }
 125
 126     clrow=new AliTPCClustersRow();
 127
 128     clrow->SetClass("AliTPCcluster"); clrow->SetArray(1);
 129     clrow->SetID(digarr.GetID());
 130
 131     cTree->GetBranch("Segment")->SetAddress(&clrow);
 132
 133     Float_t rx=fPar->GetPadRowRadii(sec,row);
 134
 135     Int_t npads, sign;
 136     {
 137        const Int_t kNIS=fPar->GetNInnerSector(), kNOS=fPar->GetNOuterSector();
 138        if (sec < kNIS) {
 139           npads = fPar->GetNPadsLow(row);
 140           sign = (sec < kNIS/2) ? 1 : -1;
 141        } else {
 142           npads = fPar->GetNPadsUp(row);
 143           sign = ((sec-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 144        }
 145     }
 146
 147     const Int_t kMAXBIN=kMAXZ*(npads+2);
 148     AliBin *bins=new AliBin[kMAXBIN];
 149     for (Int_t ii=0;ii<kMAXBIN;ii++) {
 150        bins[ii].SetQ(0); bins[ii].SetMask(0xFFFFFFFE);
 151     }
 152
 153     digarr.First();
 154     do {
 155        Short_t dig=digarr.CurrentDigit();
 156        if (dig<=fPar->GetZeroSup()) continue;
 157        Int_t j=digarr.CurrentRow()+1, i=digarr.CurrentColumn()+1;
 158        bins[i*kMAXZ+j].SetQ(dig);
 159        bins[i*kMAXZ+j].SetMask(1);
 160     } while (digarr.Next());
 161
 162     Int_t ncl=0;
 163     for (Int_t i=0; i<kMAXBIN; i++) {
 164       if ((bins[i].GetMask()&1) == 0) continue;
 165       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 166       FindPeaks(i, kMAXZ, bins, idx, msk, npeaks);
 167
 168       if (npeaks>30) continue;
 169
 170       Int_t k,l;
 171       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 172         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 173         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 174            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 175            Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 176            Int_t li=idx[l]/kMAXZ, lj=idx[l] - li*kMAXZ;
 177            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 178            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 179            if (di>1 || dj>1) continue;
 180            if (bins[idx[k]].GetQ() > bins[idx[l]].GetQ()) {
 181               msk[l]=msk[k];
 182               idx[l]*=-1;
 183            } else {
 184               msk[k]=msk[l];
 185               idx[k]*=-1;
 186               break;
 187            }
 188         }
 189       }
 190
 191       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 192         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), kMAXZ, bins, msk[k]);
 193       }
 194
 195       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 196          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 197          AliTPCcluster c;
 198          MakeCluster(idx[k], kMAXZ, bins, msk[k], c);
 199          if (c.GetQ() < 5) continue; //noise cluster
 200          c.SetY(c.GetY()/c.GetQ());
 201          c.SetZ(c.GetZ()/c.GetQ());
 202
 203          Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
 204          Float_t w=fPar->GetPadPitchWidth(sec);
 205          c.SetSigmaY2((s2 + 1./12.)*w*w);
 206          if (s2 != 0.) {
 207            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
 208            if (sec<fPar->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
 209          }
 210
 211          s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
 212          w=fPar->GetZWidth();
 213          c.SetSigmaZ2((s2 + 1./12.)*w*w);
 214          if (s2 != 0.) {
 215            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
 216            if (sec<fPar->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
 217          }
 218
 219          c.SetY((c.GetY() - 0.5 - 0.5*npads)*fPar->GetPadPitchWidth(sec));
 220          c.SetZ(fPar->GetZWidth()*(c.GetZ()-1));
 221          c.SetZ(c.GetZ() - 3.*fPar->GetZSigma()); // PASA delay
 222          c.SetZ(sign*(fPar->GetZLength() - c.GetZ()));
 223
 224          if (rx<230./250.*TMath::Abs(c.GetZ())) continue;
 225
 226          Int_t ki=idx[k]/kMAXZ, kj=idx[k] - ki*kMAXZ;
 227          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,0),0);
 228          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,1),1);
 229          c.SetLabel(digarr.GetTrackID(kj-1,ki-1,2),2);
 230
 231          c.SetQ(bins[idx[k]].GetQ());
 232
 233          if (ki==1 || ki==npads || kj==1 || kj==kMAXZ-2) {
 234            c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*25.);
 235            c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*4.);
 236          }
 237          clrow->InsertCluster(&c); ncl++;
 238       }
 239     }
 240     cTree->Fill();
 241
 242     delete clrow;
 243
 244     nclusters+=ncl;
 245
 246     delete[] bins;
 247   }
 248
 249   Info("Digits2Cluster","Number of found clusters : %d",nclusters);
 250
 251   return 0;
 252 }
 253