TRD/AliTRDReconstructor.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 //                                                                           //
  20 // Class for TRD reconstruction                                              //
  21 //                                                                           //
  22 // For the special options which can be used during reconstruction and their //
  23 //  default values pls. see function SetOption().                            //
  24 //                                                                           //
  25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27 #include <TObjString.h>
  28 #include <TObjArray.h>
  29 #include <TTreeStream.h>
  30 #include <TDirectory.h>
  31 #include <TRef.h>
  32
  33 #include "AliRawReader.h"
  34 #include "AliLog.h"
  35
  36 #include "AliTRDReconstructor.h"
  37 #include "AliTRDclusterizer.h"
  38 #include "AliTRDrawData.h"
  39 #include "AliTRDrawStream.h"
  40 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  41 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  42 #include "AliESDEvent.h"
  43 #include "AliESDTrdTrack.h"
  44 #include "AliESDTrdTracklet.h"
  45 #include "AliESDTrdTrigger.h"
  46 #include "AliTRDtrackletWord.h"
  47 #include "AliTRDtrackletMCM.h"
  48 #include "AliTRDonlineTrackMatching.h"
  49
  50 #define SETFLG(n,f) ((n) |= f)
  51 #define CLRFLG(n,f) ((n) &= ~f)
  52
  53 ClassImp(AliTRDReconstructor)
  54
  55 Int_t    AliTRDReconstructor::fgStreamLevel     = 1;        // stream (debug) level
  56
  57
  58 AliESDTrdTrigger AliTRDReconstructor::fgTriggerFlags;
  59 AliTRDonlineTrackMatching AliTRDReconstructor::fgOnlineTrackMatcher;
  60 TClonesArray *AliTRDReconstructor::fgClusters = NULL;
  61 TClonesArray *AliTRDReconstructor::fgTracklets = NULL;
  62 TClonesArray *AliTRDReconstructor::fgTracks = NULL;
  63 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgSteerNames[kNsteer] = {
  64   "DigitsConversion       "
  65  ,"Write Clusters         "
  66  ,"Write Online Tracklets "
  67  ,"Stand Alone Tracking   "
  68  ,"HLT Mode              "
  69  ,"Process Online Trklts  "
  70  ,"Debug Streaming       "
  71  ,"Cl. Radial Correction  "
  72 };
  73 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgSteerFlags[kNsteer] = {
  74   "dc"// digits conversion [false]
  75  ,"cw"// write clusters [true]
  76  ,"tw"// write online tracklets [false]
  77  ,"sa"// track seeding (stand alone tracking) [true]
  78  ,"hlt"// HLT reconstruction [false]
  79  ,"tp"// also use online tracklets for reconstruction [false]
  80  ,"deb"// Write debug stream [false]
  81  ,"cc" // Cluster radial correction during reconstruction [false]
  82 };
  83 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks] = {
  84   "Clusterizer"
  85  ,"Tracker"
  86  ,"PID"
  87 };
  88 Char_t const * AliTRDReconstructor::fgTaskFlags[AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks] = {
  89   "cl"
  90  ,"tr"
  91  ,"pd"
  92 };
  93 Int_t AliTRDReconstructor::fgNTimeBins = -1;
  94 const  Float_t  AliTRDReconstructor::fgkMinClustersInTrack =  0.5;  //
  95 const  Float_t  AliTRDReconstructor::fgkLabelFraction      =  0.8;  //
  96 const  Double_t AliTRDReconstructor::fgkMaxChi2            = 12.0;  //
  97 const  Double_t AliTRDReconstructor::fgkMaxSnp             =  0.95; // Maximum local sine of the azimuthal angle
  98 const  Double_t AliTRDReconstructor::fgkMaxStep            =  2.0;  // Maximal step size in propagation
  99 const Double_t  AliTRDReconstructor::fgkEpsilon            = 1.e-5;                  // Precision of radial coordinate
 100
 101 //_____________________________________________________________________________
 102 AliTRDReconstructor::AliTRDReconstructor()
 103   :AliReconstructor()
 104   ,fSteerParam(0)
 105   ,fClusterizer(NULL)
 106 {
 107   // setting default "ON" steering parameters
 108   // owner of debug streamers
 109   SETFLG(fSteerParam, kOwner);
 110   // write clusters [cw]
 111   SETFLG(fSteerParam, kWriteClusters);
 112   // track seeding (stand alone tracking) [sa]
 113   //SETFLG(fSteerParam, kSeeding);
 114   // Cluster radial correction during reconstruction [cc]
 115   //SETFLG(fSteerParam, kClRadialCorr);
 116   memset(fDebugStream, 0, sizeof(TTreeSRedirector *) * AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks);
 117 }
 118
 119 //_____________________________________________________________________________
 120 AliTRDReconstructor::~AliTRDReconstructor()
 121 {
 122   //
 123   // Destructor
 124   //
 125
 126   if(fClusterizer){
 127     delete fClusterizer;
 128     fClusterizer = NULL;
 129   }
 130   if(fgClusters) {
 131     fgClusters->Delete();
 132     delete fgClusters;
 133     fgClusters = NULL;
 134   }
 135   if(fgTracklets) {
 136     fgTracklets->Delete();
 137     delete fgTracklets;
 138     fgTracklets = NULL;
 139   }
 140   if(fgTracks) {
 141     fgTracks->Delete();
 142     delete fgTracks;
 143     fgTracks = NULL;
 144   }
 145   if((fSteerParam&kOwner)||  AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>0){
 146     for(Int_t itask = 0; itask < AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks; itask++)
 147       if(fDebugStream[itask]) delete fDebugStream[itask];
 148   }
 149 }
 150
 151
 152 //_____________________________________________________________________________
 153 void AliTRDReconstructor::Init(){
 154   //
 155   // Init Options
 156   //
 157   SetOption(GetOption());
 158   Options(fSteerParam);
 159
 160   if(!fClusterizer){
 161     fClusterizer = new AliTRDclusterizer(fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer], fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer]);
 162     fClusterizer->SetReconstructor(this);
 163     AliInfo(Form("Build TRD clusterizer[%p]", (void*)fClusterizer));
 164   }
 165
 166   // Make Debug Streams when Debug Streaming
 167   if(IsDebugStreaming()){
 168     for(Int_t task = 0; task < AliTRDrecoParam::kTRDreconstructionTasks; task++){
 169       TDirectory *savedir = gDirectory;
 170       fDebugStream[task] = new TTreeSRedirector(Form("TRD.Debug%s.root", fgTaskNames[task]));
 171       savedir->cd();
 172       SETFLG(fSteerParam, kOwner);
 173     }
 174   }
 175 }
 176
 177 //_____________________________________________________________________________
 178 void AliTRDReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader *rawReader
 179               , TTree *digitsTree) const
 180 {
 181   //
 182   // Convert raw data digits into digit objects in a root tree
 183   //
 184
 185   AliDebug(1, "Convert raw data digits into digit objects [RawReader -> Digit TTree]");
 186   AliDebug(2, Form("clusters[%p] tracklets[%p] tracks[%p]", (void*)fgClusters, (void*)fgTracklets, (void*)fgTracks));
 187
 188   rawReader->Reset();
 189   rawReader->Select("TRD");
 190   ResetContainers();
 191
 192   AliTRDrawData rawData;
 193
 194   AliTRDdigitsManager *manager = rawData.Raw2Digits(rawReader);
 195   manager->MakeBranch(digitsTree);
 196   manager->WriteDigits();
 197   delete manager;
 198
 199   for (Int_t iSector = 0; iSector < 18; iSector++) fgTriggerFlags.SetFlags(iSector, rawData.GetTriggerFlags(iSector));
 200 }
 201
 202 //_____________________________________________________________________________
 203 void AliTRDReconstructor::Reconstruct(AliRawReader *rawReader
 204                                     , TTree *clusterTree) const
 205 {
 206   //
 207   // Reconstruct clusters
 208   //
 209
 210   AliDebug(1, "Reconstruct TRD clusters from RAW data [RawReader -> Cluster TTree]");
 211   AliDebug(2, Form("clusters[%p] tracklets[%p] tracks[%p]", (void*)fgClusters, (void*)fgTracklets, (void*)fgTracks));
 212   if(!fClusterizer){
 213     AliFatal("Clusterizer not available!");
 214     return;
 215   }
 216   rawReader->Reset();
 217   rawReader->Select("TRD");
 218   ResetContainers();
 219   fClusterizer->OpenOutput(clusterTree);
 220   fClusterizer->SetUseLabels(kFALSE);
 221   fClusterizer->SetStoreRawSignals(kTRUE);
 222   fClusterizer->ResetRecPoints();
 223   fClusterizer->Raw2ClustersChamber(rawReader);
 224   fgNTimeBins = fClusterizer->GetNTimeBins();
 225   for (Int_t iSector = 0; iSector < 18; iSector++) fgTriggerFlags.SetFlags(iSector, fClusterizer->GetTriggerFlags(iSector));
 226 }
 227
 228 //_____________________________________________________________________________
 229 void AliTRDReconstructor::Reconstruct(TTree *digitsTree
 230                                     , TTree *clusterTree) const
 231 {
 232   //
 233   // Reconstruct clusters
 234   //
 235
 236   AliDebug(1, "Reconstruct TRD clusters from Digits [Digit TTree -> Cluster TTree]");
 237   AliDebug(2, Form("Start :: clusters[%p] tracklets[%p] tracks[%p]", (void*)fgClusters, (void*)fgTracklets, (void*)fgTracks));
 238   if(!fClusterizer){
 239     AliFatal("Clusterizer not available!");
 240     return;
 241   }
 242
 243   ResetContainers();
 244   AliTRDclusterizer clusterizer(fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer], fgTaskNames[AliTRDrecoParam::kClusterizer]);
 245   clusterizer.SetReconstructor(this);
 246   clusterizer.SetUseLabels(kTRUE);
 247   clusterizer.SetStoreRawSignals(kTRUE);
 248   clusterizer.OpenOutput(clusterTree);
 249   clusterizer.ReadDigits(digitsTree);
 250   clusterizer.ReadTracklets();
 251   clusterizer.ReadTracks();
 252   clusterizer.MakeClusters();
 253   fgNTimeBins = clusterizer.GetNTimeBins();
 254 }
 255
 256 //_____________________________________________________________________________
 257 AliTracker *AliTRDReconstructor::CreateTracker() const
 258 {
 259   //
 260   // Create a TRD tracker
 261   //
 262
 263   //return new AliTRDtracker(NULL);
 264   AliTRDtrackerV1 *tracker = new AliTRDtrackerV1();
 265   tracker->SetReconstructor(this);
 266   AliInfo(Form("Build TRD tracker[%p]", (void*)tracker));
 267   return tracker;
 268
 269 }
 270
 271 //_____________________________________________________________________________
 272 void AliTRDReconstructor::FillESD(TTree* /*digitsTree*/
 273         , TTree* /*clusterTree*/
 274         , AliESDEvent* esd) const
 275 {
 276   //
 277   // Fill ESD
 278   //
 279
 280   // ----- filling tracklets -----
 281   AliDebug(1, Form("Loading onl.tracklets(%i) to ESD", fgTracklets ? fgTracklets->GetEntriesFast() : 0));
 282   Int_t trackletIndex[1080] = { 0 };
 283   TList trklList;
 284   AliTRDrawStream::SortTracklets(fgTracklets, trklList, trackletIndex);
 285   TIter trackletIter(&trklList);
 286   while (AliTRDtrackletBase* tracklet = (AliTRDtrackletBase*) trackletIter()) {
 287     Int_t label = -2; // mark raw tracklets with label -2
 288     if (AliTRDtrackletMCM *trklMCM = dynamic_cast<AliTRDtrackletMCM*> (tracklet)) label = trklMCM->GetLabel();
 289     esd->AddTrdTracklet(tracklet->GetTrackletWord(), tracklet->GetHCId(), label);
 290   }
 291
 292   // ----- filling GTU tracks -----
 293   AliDebug(1, Form("Loading gtu.tracks(%i) to ESD", fgTracks ? fgTracks->GetEntriesFast() : 0));
 294   if (fgTracks) {
 295     for (Int_t iTrack = 0; iTrack < fgTracks->GetEntriesFast(); iTrack++) {
 296       AliESDTrdTrack *trdTrack = (AliESDTrdTrack*) ((*fgTracks)[iTrack]);
 297
 298       UInt_t stack = trdTrack->GetStack();
 299
 300       Int_t refIndex[6];
 301       AliTRDrawStream::AssignTracklets(trdTrack, trackletIndex, refIndex);
 302
 303       for (Int_t iLayer = 0; iLayer < 6; ++iLayer) {
 304         Int_t det = trdTrack->GetSector()*30 + stack*6 + iLayer;
 305         AliESDTrdTracklet *trkl = refIndex[iLayer] > -1 ? esd->GetTrdTracklet(refIndex[iLayer]) : 0x0;
 306         if (trkl) {
 307           AliDebug(5, Form("adding tracklet with index %i: 0x%08x",
 308               refIndex[iLayer], trkl->GetTrackletWord()));
 309           if (trkl->GetDetector() != det)
 310             AliError(Form("inconsistent assignment of tracklet 0x%08x in det %i to track in %i",
 311               trkl->GetTrackletWord(), trkl->GetDetector(), det));
 312           trdTrack->AddTrackletReference(trkl, iLayer);
 313         }
 314       }
 315       // only add the track when it's complete (including tracklet references)
 316       esd->AddTrdTrack(trdTrack);
 317     }
 318   }
 319   esd->SetTrdTrigger(&fgTriggerFlags);
 320
 321   // ----- matching GTU tracks to global tracks -----
 322   AliDebug(1, Form("TRD track matching with %i ESD, %i TRD tracks",
 323                    esd->GetNumberOfTracks(), esd->GetNumberOfTrdTracks()));
 324   fgOnlineTrackMatcher.ProcessEvent(esd);
 325 }
 326
 327 //_____________________________________________________________________________
 328 void AliTRDReconstructor::SetOption(Option_t *opt)
 329 {
 330   //
 331   // Read option string into the steer param.
 332   //
 333   // The following string options are available during reconstruction.
 334   // In square brackets the default values are given.
 335   //   "dc"  : digits conversion [false]
 336   //   "cw"  : write clusters [true]
 337   //   "tw"  : write online tracklets [false]
 338   //   "sa"  : track seeding (stand alone tracking) [true]
 339   //   "hlt" : HLT reconstruction [false]
 340   //   "tp"  : also use online tracklets for reconstruction [false]
 341   //   "deb" : Write debug stream [false]
 342   //   "cc"  : Cluster radial correction during reconstruction [false]
 343   //
 344   // To check the actual options used during reconstruction include the following line in your rec.C script
 345   // AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDReconstructor", 1);
 346
 347   AliReconstructor::SetOption(opt);
 348
 349   TString s(opt);
 350   TObjArray *opar = s.Tokenize(",");
 351   for(Int_t ipar=0; ipar<opar->GetEntriesFast(); ipar++){
 352     Bool_t processed = kFALSE;
 353     TString sopt(((TObjString*)(*opar)[ipar])->String());
 354     for(Int_t iopt=0; iopt<kNsteer; iopt++){
 355       if(!sopt.Contains(fgSteerFlags[iopt])) continue;
 356       SETFLG(fSteerParam, BIT(iopt));
 357       if(sopt.Contains("!")) CLRFLG(fSteerParam, BIT(iopt));
 358       processed = kTRUE;
 359       break;
 360     }
 361     if(processed) continue;
 362
 363     AliWarning(Form("Unknown option flag %s.", sopt.Data()));
 364   }
 365   opar->Delete();
 366   delete opar;
 367 }
 368
 369 //_____________________________________________________________________________
 370 void AliTRDReconstructor::Options(UInt_t steer)
 371 {
 372   //
 373   // Print the options
 374   //
 375
 376   for(Int_t iopt=0; iopt<kNsteer; iopt++){
 377     AliDebugGeneral("AliTRDReconstructor", 1, Form(" %s[%s]%s", fgSteerNames[iopt], fgSteerFlags[iopt], steer ?(((steer>>iopt)&1)?" : ON":" : OFF"):""));
 378   }
 379 }
 380
 381
 382 //_____________________________________________________________________________
 383 TClonesArray* AliTRDReconstructor::GetClusters()
 384 {
 385 // Build/ Retrieve cluster array
 386   if(!fgClusters){
 387     fgClusters = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(GetRecoParam()->GetNClusters()));
 388     fgClusters->SetOwner();
 389     AliInfoGeneral("AliTRDReconstructor", Form("Allocate cluster array @ %p", (void*)fgClusters));
 390   }
 391   return fgClusters;
 392 }
 393
 394 //_____________________________________________________________________________
 395 TClonesArray* AliTRDReconstructor::GetTracklets(const char *trkltype)
 396 {
 397 // Build/ Retrieve online tracklets array
 398
 399   if (trkltype && strlen(trkltype) > 0) {
 400     if(fgTracklets && (TClass::GetClass(trkltype) != fgTracklets->GetClass())){
 401       fgTracklets->Delete();
 402       delete fgTracklets;
 403     }
 404     if (!fgTracklets) {
 405       fgTracklets = new TClonesArray(trkltype, 200);
 406       fgTracklets->SetOwner(kTRUE);
 407       AliInfoGeneral("AliTRDReconstructor", Form("Allocate online tracklets[%s] array @ %p", trkltype, (void*)fgTracklets));
 408     }
 409   }
 410   return fgTracklets;
 411 }
 412
 413 //_____________________________________________________________________________
 414 TClonesArray* AliTRDReconstructor::GetTracks()
 415 {
 416 // Build/ Retrieve cluster array
 417   if(!fgTracks){
 418     fgTracks = new TClonesArray("AliESDTrdTrack", 100);
 419     fgTracks->SetOwner();
 420     AliInfoGeneral("AliTRDReconstructor", Form("Allocate online tracks array @ %p", (void*)fgTracks));
 421   }
 422   return fgTracks;
 423 }
 424
 425 //_____________________________________________________________________________
 426 void AliTRDReconstructor::ResetContainers() const
 427 {
 428 // prepare data containers for a new event
 429
 430   if(fgClusters){
 431     AliDebug(1, Form("Removing %5d clusters @ %p", fgClusters->GetEntriesFast(), (void*)fgClusters));
 432     fgClusters->Clear();
 433   }
 434   if(fgTracklets){
 435     AliDebug(1, Form("Removing %3d online tracklets @ %p", fgTracklets->GetEntriesFast(), (void*)fgTracklets));
 436     fgTracklets->Clear();
 437   }
 438   if(fgTracks){
 439     AliDebug(1, Form("Removing %3d online tracks @ %p", fgTracks->GetEntriesFast(), (void*)fgTracks));
 440     fgTracks->Clear();
 441   }
 442   for (Int_t iSector = 0; iSector < 18; iSector++)
 443     fgTriggerFlags.SetFlags(iSector, 0);
 444 }