fParticles-> replaced by fParticles.
[u/mrichter/AliRoot.git] / TTherminator / AliGenTherminator.cxx
1 // ALICE event generator based on the THERMINATOR model
2 // It reads the test output of the model and puts it onto
3 // the stack
4 // It has an option to use the Lhyquid3D input freeze-out
5 // hypersurface
6 // Author: Adam.Kisiel@cern.ch
7
8 #include <iostream>
9 #include <fstream>
10 #include <sstream>
11 #include <TClonesArray.h>
12 #include <TMCProcess.h>
13 #include <TDatabasePDG.h>
14 #include <TParticle.h>
15
16 #include "AliConst.h"
17 #include "AliDecayer.h"
18 #include "AliGenEventHeader.h"
19 #include "AliGenHijingEventHeader.h"
20 #include "AliGenTherminator.h"
21 #include "AliLog.h"
22 #include "AliRun.h"
23
24 ClassImp(AliGenTherminator)
25
26 using namespace std;
27
28 AliGenTherminator::AliGenTherminator():
29   AliGenMC(),
30   fNt(0),
31   fEventNumber(0),
32   fFileName(""),
33   fFreezeOutModel(""),
34   fTemperature(0.1656),
35   fMiuI(-0.0009),
36   fMiuS(0.0),
37   fMiuB(0.0008),
38   fAlfaRange(6.0),
39   fRapRange(4.0),
40   fRhoMax(8.0),
41   fTau(8.0),
42   fBWA(0.0),
43   fBWVt(1.41),
44   fBWDelay(0.0)
45 {
46   // Default constructor
47 }
48 AliGenTherminator::AliGenTherminator(Int_t npart):
49   AliGenMC(npart),
50   fNt(0),
51   fEventNumber(0),
52   fFileName(""),
53   fFreezeOutModel(""),
54   fTemperature(0.1656),
55   fMiuI(-0.0009),
56   fMiuS(0.0),
57   fMiuB(0.0008),
58   fAlfaRange(6.0),
59   fRapRange(4.0),
60   fRhoMax(8.0),
61   fTau(8.0),
62   fBWA(0.0),
63   fBWVt(1.41),
64   fBWDelay(0.0)
65 {
66   // Constructor specifying the size of the particle table
67   fNprimaries = 0;
68 }
69
70 AliGenTherminator::~AliGenTherminator()
71 {
72   //  AliGenMC::~AliGenMC();
73   //  if (fTherminator) delete fTherminator;
74 }
75
76 void AliGenTherminator::Generate()
77 {
78   // Run single event generation with the Therminator model
79   AliWarning("Generating event from AliGenTherminator");
80
81   Float_t polar[3]    =   {0,0,0};
82   Float_t origin[3]   =   {0,0,0};
83   Float_t origin0[3]  =   {0,0,0};
84   Float_t p[3];
85   Float_t mass, energy;
86
87   Int_t nt  = 0;
88   Int_t j, kf, ks, imo;
89   kf = 0;
90
91   Vertex();
92   for (j=0; j < 3; j++) origin0[j] = fVertex[j];
93
94   // Generate one event
95
96   ((TTherminator *) fMCEvGen)->GenerateEvent();
97   AliWarning("Generated");
98   ((TTherminator *) fMCEvGen)->ImportParticles(&fParticles);
99
100   Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
101   AliWarning(Form("Imported %d particles", np));
102
103   TParticle *iparticle;
104   Double_t evrot = gRandom->Rndm()*TMath::Pi();
105   
106   for (int i = 0; i < np; i++) {
107     iparticle = (TParticle *) fParticles.At(i);
108     Bool_t  hasMother   = (iparticle->GetFirstMother()     >=0);
109     Bool_t  hasDaughter = (iparticle->GetFirstDaughter()   >=0);
110     
111     kf   = iparticle->GetPdgCode();
112     ks   = iparticle->GetStatusCode();
113     Double_t aphi = TMath::ATan2(iparticle->Py(), iparticle->Px());
114     Double_t arho = TMath::Hypot(iparticle->Px(), iparticle->Py());
115     p[0] = arho*TMath::Cos(aphi + evrot);
116     p[1] = arho*TMath::Sin(aphi + evrot);
117 //     p[0] = iparticle->Px();
118 //     p[1] = iparticle->Py();
119     p[2] = iparticle->Pz();
120     mass = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kf)->Mass();
121     energy = sqrt(mass*mass + p[0]*p[0] + p[1]*p[1] + p[2]*p[2]);
122     
123     Double_t vphi = TMath::ATan2(iparticle->Vy(), iparticle->Vx());
124     Double_t vrho = TMath::Hypot(iparticle->Vx(), iparticle->Vy());
125     origin[0] = origin0[0]+vrho*TMath::Cos(vphi + evrot);
126     origin[1] = origin0[1]+vrho*TMath::Sin(vphi + evrot);
127     origin[2] = origin0[2]+iparticle->Vz();
128               
129     imo = -1;
130     TParticle* mother = 0;
131     if (hasMother) {
132       imo = iparticle->GetFirstMother();
133       mother = (TParticle *) fParticles.At(imo);
134     } // if has mother   
135     Bool_t tFlag = (!hasDaughter);
136
137     printf("Pushing Track %d with status %d mother %d\n", kf, tFlag, imo);
138     PushTrack(tFlag,imo,kf,
139               p[0],p[1],p[2],energy,
140               origin[0],origin[1],origin[2],iparticle->T()*0.197327*1e-13/300000000,
141               polar[0],polar[1],polar[2],
142               hasMother ? kPDecay:kPNoProcess,nt);
143     
144     fNprimaries++;
145     KeepTrack(nt);
146   }
147
148   SetHighWaterMark(fNprimaries);
149
150   TArrayF eventVertex;
151   eventVertex.Set(3);
152   eventVertex[0] = origin0[0];
153   eventVertex[1] = origin0[1];
154   eventVertex[2] = origin0[2];
155
156 // Builds the event header, to be called after each event
157   AliGenEventHeader* header = new AliGenHijingEventHeader("Therminator");
158
159   // Header
160   //  AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("Therminator");
161   // Event Vertex
162 //   header->SetPrimaryVertex(eventVertex);
163 //   header->SetNProduced(fNprimaries);
164
165   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetNProduced(fNprimaries);
166   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetPrimaryVertex(eventVertex);
167   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetImpactParameter(0.0);
168   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetTotalEnergy(0.0);
169   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetHardScatters(0);
170   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetParticipants(0, 0);
171   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetCollisions(0, 0, 0, 0);
172   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetSpectators(0, 0, 0, 0);
173   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetReactionPlaneAngle(evrot);
174
175
176 // 4-momentum vectors of the triggered jets.
177 //
178 // Before final state gluon radiation.
179 //     TLorentzVector* jet1 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(21), 
180 //                                            fHijing->GetHINT1(22),
181 //                                            fHijing->GetHINT1(23),
182 //                                            fHijing->GetHINT1(24));
183
184 //     TLorentzVector* jet2 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(31), 
185 //                                            fHijing->GetHINT1(32),
186 //                                            fHijing->GetHINT1(33),
187 //                                            fHijing->GetHINT1(34));
188 // // After final state gluon radiation.
189 //     TLorentzVector* jet3 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(26), 
190 //                                            fHijing->GetHINT1(27),
191 //                                            fHijing->GetHINT1(28),
192 //                                            fHijing->GetHINT1(29));
193
194 //     TLorentzVector* jet4 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(36), 
195 //                                            fHijing->GetHINT1(37),
196 //                                            fHijing->GetHINT1(38),
197 //                                            fHijing->GetHINT1(39));
198 //     ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetJets(jet1, jet2, jet3, jet4);
199 // Bookkeeping for kinematic bias
200 //     ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetTrials(fTrials);
201 // Event Vertex
202   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
203   AddHeader(header);
204   fCollisionGeometry = (AliGenHijingEventHeader*)  header;
205
206   gAlice->SetGenEventHeader(header); 
207 }
208
209 void AliGenTherminator::Init()
210 {
211   // Initialize global variables and
212   // particle and decay tables
213   if (fFileName.Length() == 0)
214     fFileName = "event.out";
215   ReadShareParticleTable();
216
217   SetMC(new TTherminator());
218   
219   AliGenMC::Init();
220   ((TTherminator *) fMCEvGen)->Initialize();
221 }
222 void AliGenTherminator::SetFileName(const char *infilename)
223 {
224   // Set parameter filename
225   fFileName = infilename;
226 }
227 void AliGenTherminator::SetEventNumberInFile(int evnum)
228 {
229   // Set number of events to generate - default: 1
230   fEventNumber = evnum;
231 }
232
233 void AliGenTherminator::ReadShareParticleTable()
234 {
235   // Read in particle table from share
236   // and add missing particle type to TDatabasePDG
237
238   char str[50];
239   char str1[200];
240     
241   TDatabasePDG *tInstance = TDatabasePDG::Instance();
242   TParticlePDG *tParticleType;
243
244   AliWarning(Form("Reading particle types from particles.data"));
245
246   TString aroot = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
247   ifstream in((aroot+"/TTherminator/data/SHARE/particles.data").Data());
248   //  ifstream in("particles.data");
249   
250   int charge;
251     
252   int number=0;
253   if ((in) && (in.is_open()))
254     {
255       //START OF HEAD-LINE
256       in.ignore(200,'\n');
257       in.ignore(200,'\n');
258       in.ignore(200,'\n');
259       //END OF HEAD-LINE
260       
261       while (in>>str)
262         {
263           if (/*(*str == '#')||*/(*str<65)||(*str>122))
264             {
265               in.getline(str1,200);
266               continue;
267             }
268           double mass, gamma, spin, tI3, tI, q, s, aq, as, c, ac, mc;
269           
270           in>>mass>>gamma>>spin>>tI>>tI3>>q>>s>>aq>>as>>c>>ac>>mc;
271           number++;
272           tParticleType = tInstance->GetParticle((int) mc);
273           if (!tParticleType) {
274             charge = 0;
275             if (strstr(str, "plu")) charge = 1;
276             if (strstr(str, "min")) charge = -1;
277             if (strstr(str, "plb")) charge = -1;
278             if (strstr(str, "mnb")) charge = 1;
279             if (strstr(str, "plp")) charge = 2;
280             if (strstr(str, "ppb")) charge = -2;
281             tInstance->AddParticle(str, str, mass, gamma == 0.0 ? 1:0, gamma, charge , "meson", (int) mc);
282             AliWarning(Form("Added particle %s with PDG PID %d charge %d", str, (int) mc, charge));
283             //      AliWarning(Form("Quantum numbers q s c aq as ac tI3 %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf", q, s, c, aq, as, ac, tI3));
284
285           }
286         }
287       in.close();
288     }
289   CreateTherminatorInputFile();
290 }
291
292 void AliGenTherminator::CreateTherminatorInputFile()
293 {
294   // Create Therminator input file
295   const char *aroot = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
296   ofstream *ostr = new ofstream("therminator.in");
297   (*ostr) << "NumberOfEvents = 1" << endl;
298   (*ostr) << "Randomize = 1" << endl;
299   (*ostr) << "TableType = SHARE" << endl;
300   (*ostr) << "InputDirSHARE = "<< aroot << "/TTherminator/data/SHARE" << endl;
301   (*ostr) << "EventOutputFile = " << fFileName.Data() << endl;
302   (*ostr) << "FOHSLocation = " << fFOHSlocation.Data() << endl;
303   (*ostr) << "FreezeOutModel = " << fFreezeOutModel.Data() << endl;
304   (*ostr) << "BWVt = " << fBWVt << endl;
305   (*ostr) << "Tau = " << fTau << endl;
306   (*ostr) << "RhoMax = " << fRhoMax << endl;
307   (*ostr) << "Temperature = " << fTemperature << endl;
308   (*ostr) << "MiuI = " << fMiuI << endl;
309   (*ostr) << "MiuS = " << fMiuS << endl;
310   (*ostr) << "MiuB = " << fMiuB << endl;
311   (*ostr) << "AlphaRange = " << fAlfaRange << endl;
312   (*ostr) << "RapidityRange = " << fRapRange << endl;
313   (*ostr) << "NumberOfIntegrateSamples = 1000000" << endl;
314 }
315
316 void AliGenTherminator::SetModel(const char *model)
317 {
318   // Set the freeze-out model to use
319   fFreezeOutModel = model;
320 }
321
322 void AliGenTherminator::SetLhyquidSet(const char *set)
323 {
324   // Select one of pregenerated Lhyquid hypersurfaces
325   const char *aroot = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
326   if (strstr(set, "LHC500C0005")) {
327     AliWarning(Form("AliGenTherminator: Selected default Lhyquid hypersurface"));
328     AliWarning(Form("  Pb-Pb collisions, centrality 0-5%"));
329     AliWarning(Form("  initial temperature at tau=1 fm in the center Ti=500 MeV"));
330     AliWarning(Form("  freeze-out criteria Tf=145 MeV"));
331     AliWarning(Form("  for details see $(ALICE_ROOT)/TTherminator/data/LHC500C0005/FO.txt"));
332     fFOHSlocation = aroot;
333     fFOHSlocation += "/TTherminator/data/LHC500C0005";
334   }
335   else if (strstr(set, "LHC500C2030")) {
336     AliWarning(Form("AliGenTherminator: Selected default Lhyquid hypersurface"));
337     AliWarning(Form("  Pb-Pb collisions, centrality 20-30%"));
338     AliWarning(Form("  initial temperature at tau=1 fm in the center Ti=500 MeV"));
339     AliWarning(Form("  freeze-out criteria Tf=145 MeV"));
340     AliWarning(Form("  for details see $(ALICE_ROOT)/TTherminator/data/LHC500C2030/FO.txt"));
341     fFOHSlocation = aroot;
342     fFOHSlocation += "/TTherminator/data/LHC500C2030";
343   }
344   else {
345     AliWarning(Form("Did not find Lhyquid set %s", set));
346     AliWarning(Form("Reverting to default: current directory"));
347     fFOHSlocation = "";
348   }
349 }
350
351 void AliGenTherminator::SetLhyquidInputDir(const char *inputdir)
352 {
353   // Select Your own Lhyquid hypersurface
354   fFOHSlocation = inputdir;
355 }