When calculating a*a-b*b the form (a-b)*(a+b) is usually more numerically stable.
[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenParam.cxx
index 45d628b..506347f 100644 (file)
  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  **************************************************************************/
 
-/*
-$Log$
-Revision 1.36.6.3  2002/10/10 16:40:08  hristov
-Updating VirtualMC to v3-09-02
-
-Revision 1.39  2002/09/16 08:21:16  morsch
-Use TDatabasePDG::Instance();
-
-Revision 1.38  2002/05/30 14:59:12  morsch
-Check geometrical acceptance. (G. Martinez)
-
-Revision 1.37  2002/04/17 10:20:44  morsch
-Coding Rule violations corrected.
-
-Revision 1.36  2002/02/08 16:50:50  morsch
-Add name and title in constructor.
-
-Revision 1.35  2002/01/21 10:02:40  morsch
-ty is Double_t
-Abort if too high rapidity causes numerical paroblem. User has to specify
-meaningful y-range.
-
-Revision 1.34  2001/11/27 13:13:07  morsch
-Maximum lifetime for long-lived particles to be put on the stack is parameter.
-It can be set via SetMaximumLifetime(..).
-
-Revision 1.33  2001/10/21 18:35:56  hristov
-Several pointers were set to zero in the default constructors to avoid memory management problems
-
-Revision 1.32  2001/07/27 17:09:36  morsch
-Use local SetTrack, KeepTrack and SetHighWaterMark methods
-to delegate either to local stack or to stack owned by AliRun.
-(Piotr Skowronski, A.M.)
-
-Revision 1.31  2001/07/13 10:58:54  morsch
-- Some coded moved to AliGenMC
-- Improved handling of secondary vertices.
-
-Revision 1.30  2001/06/15 07:55:04  morsch
-Put only first generation decay products on the stack.
-
-Revision 1.29  2001/03/27 10:58:41  morsch
-Initialize decayer before generation. Important if run inside cocktail.
-
-Revision 1.28  2001/03/09 13:01:41  morsch
-- enum constants for paramterisation type (particle family) moved to AliGen*lib.h
-- use AliGenGSIlib::kUpsilon, AliGenPHOSlib::kEtaPrime to access the constants
-
-Revision 1.27  2001/02/02 15:21:10  morsch
-Set high water mark after last particle.
-Use Vertex() method for Vertex.
-
-Revision 1.26  2000/12/21 16:24:06  morsch
-Coding convention clean-up
-
-Revision 1.25  2000/11/30 07:12:50  alibrary
-Introducing new Rndm and QA classes
-
-Revision 1.24  2000/10/18 19:11:27  hristov
-Division by zero fixed
-
-Revision 1.23  2000/10/02 21:28:06  fca
-Removal of useless dependecies via forward declarations
-
-Revision 1.22  2000/09/12 14:14:55  morsch
-Call fDecayer->ForceDecay() at the beginning of Generate().
-
-Revision 1.21  2000/09/08 15:39:01  morsch
-Handle the case fForceDecay=all during the generation, i.e. select all secondaries.
-
-Revision 1.20  2000/09/06 14:35:44  morsch
-Use AliDecayerPythia for particle decays.
-
-Revision 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
-Coding convention corrections + few minor bug fixes
-
-Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
-All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
-This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
-use of function pointers in Config.C.
-
-Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
-All coding rule violations except RS3 corrected
-
-Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
-- Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
-- Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
-- Most coding rule violations corrected.
-
-Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
-Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
-SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
-
-Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
-Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
-
-Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
-Correct the logics for SetForceDecay
-
-Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
-New version from G.Martinez & A.Morsch
-
-Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
-Introduction of the Copyright and cvs Log
-
-*/
-
-
+/* $Id$ */
 
 // Class to generate particles from using paramtrized pT and y distributions.
 // Distributions are obtained from pointer to object of type AliGenLib.
@@ -128,16 +21,24 @@ Introduction of the Copyright and cvs Log
 // Decays are performed using Pythia.
 // andreas.morsch@cern.ch
 
-#include "AliGenParam.h"
-#include "AliDecayerPythia.h"
-#include "AliGenMUONlib.h"
-#include "AliRun.h"
-#include <TParticle.h>
-#include <TParticlePDG.h>
+#include <TCanvas.h>
+#include <TClonesArray.h>
 #include <TDatabasePDG.h>
+#include <TF1.h>
+#include <TH1F.h>
 #include <TLorentzVector.h>
+#include <TMath.h>
+#include <TParticle.h>
+#include <TParticlePDG.h>
+#include <TROOT.h>
+#include <TVirtualMC.h>
 
-#include <TF1.h>
+#include "AliDecayer.h"
+#include "AliGenMUONlib.h"
+#include "AliGenParam.h"
+#include "AliMC.h"
+#include "AliRun.h"
+#include "AliGenEventHeader.h"
 
 ClassImp(AliGenParam)
 
@@ -150,62 +51,73 @@ ClassImp(AliGenParam)
   //End_Html
 
 //____________________________________________________________
-//____________________________________________________________
-AliGenParam::AliGenParam()
+    AliGenParam::AliGenParam():
+       fPtParaFunc(0),
+       fYParaFunc(0),
+       fIpParaFunc(0),
+       fPtPara(0),
+       fYPara(0),
+       fParam(0),
+       fdNdy0(0.),
+       fYWgt(0.),
+       fPtWgt(0.),
+       fBias(0.),
+       fTrials(0),
+       fDeltaPt(0.01),
+       fDecayer(0)
 {
-// Deafault constructor
-    fPtPara = 0;
-    fYPara  = 0;
-    fParam  = 0;
-    fAnalog = kAnalog;
-    SetDeltaPt();
-//
-// Set random number generator   
-    sRandom = fRandom;
-    fDecayer = 0;
-
-
+// Default constructor
 }
-
-AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Int_t param, char* tname):AliGenMC(npart)
+//____________________________________________________________
+AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Int_t param, char* tname)
+    :AliGenMC(npart),
+     fPtParaFunc(Library->GetPt(param, tname)),
+     fYParaFunc (Library->GetY (param, tname)),
+     fIpParaFunc(Library->GetIp(param, tname)),
+     fPtPara(0),
+     fYPara(0),
+     fParam(param),
+     fdNdy0(0.),
+     fYWgt(0.),
+     fPtWgt(0.),
+     fBias(0.),
+     fTrials(0),
+     fDeltaPt(0.01),
+     fDecayer(0)
 {
 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
     fName = "Param";
     fTitle= "Particle Generator using pT and y parameterisation";
-    
-    fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
-    fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
-    fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
-    
-    fPtPara = 0;
-    fYPara  = 0;
-    fParam  = param;
     fAnalog = kAnalog;
     SetForceDecay();
-    SetDeltaPt(); 
-//
-// Set random number generator   
-    sRandom = fRandom;
 }
-
 //____________________________________________________________
-
-AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param, char* tname):AliGenMC(npart)
+AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param, const char* tname, const char* name):
+    AliGenMC(npart),
+    fPtParaFunc(0),
+    fYParaFunc (0),
+    fIpParaFunc(0),
+    fPtPara(0),
+    fYPara(0),
+    fParam(param),
+    fdNdy0(0.),
+    fYWgt(0.),
+    fPtWgt(0.),
+    fBias(0.),
+    fTrials(0),
+    fDeltaPt(0.01),
+    fDecayer(0)
 {
 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 //
-    fName = "Param";
+    fName = name;
     fTitle= "Particle Generator using pT and y parameterisation";
       
     AliGenLib* pLibrary = new AliGenMUONlib();
     fPtParaFunc = pLibrary->GetPt(param, tname);
     fYParaFunc  = pLibrary->GetY (param, tname);
     fIpParaFunc = pLibrary->GetIp(param, tname);
     
-    fPtPara = 0;
-    fYPara  = 0;
-    fParam  = param;
     fAnalog = kAnalog;
     fChildSelect.Set(5);
     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
@@ -215,27 +127,34 @@ AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param, char* tname):AliGenMC(npart)
     SetChildPtRange();
     SetChildPhiRange();
     SetChildThetaRange(); 
-    SetDeltaPt(); 
 }
+//____________________________________________________________
 
 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param,
-                         Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
-                         Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
+                         Double_t (*PtPara) (const Double_t*, const Double_t*),
+                         Double_t (*YPara ) (const Double_t* ,const Double_t*),
                         Int_t    (*IpPara) (TRandom *))                 
-    :AliGenMC(npart)
+    :AliGenMC(npart),
+     
+     fPtParaFunc(PtPara),
+     fYParaFunc(YPara),
+     fIpParaFunc(IpPara),
+     fPtPara(0),
+     fYPara(0),
+     fParam(param),
+     fdNdy0(0.),
+     fYWgt(0.),
+     fPtWgt(0.),
+     fBias(0.),
+     fTrials(0),
+     fDeltaPt(0.01),
+     fDecayer(0)
 {
 // Constructor
 // Gines Martinez 1/10/99 
     fName = "Param";
     fTitle= "Particle Generator using pT and y parameterisation";
 
-    fPtParaFunc = PtPara; 
-    fYParaFunc  = YPara;  
-    fIpParaFunc = IpPara;
-//  
-    fPtPara = 0;
-    fYPara  = 0;
-    fParam  = param;
     fAnalog = kAnalog;
     fChildSelect.Set(5);
     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
@@ -245,14 +164,6 @@ AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param,
     SetChildPtRange();
     SetChildPhiRange();
     SetChildThetaRange();  
-    SetDeltaPt();
-}
-
-
-AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Param)
-{
-// copy constructor
-    Param.Copy(*this);
 }
 
 //____________________________________________________________
@@ -268,22 +179,33 @@ void AliGenParam::Init()
 {
 // Initialisation
 
-    fDecayer = new AliDecayerPythia();
+    if (gMC) fDecayer = gMC->GetDecayer();
   //Begin_Html
   /*
     <img src="picts/AliGenParam.gif">
   */
   //End_Html
-    fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
+    char name[256];
+    sprintf(name, "pt-parameterisation for %s", GetName());
+    
+    if (fPtPara) fPtPara->Delete();
+    fPtPara = new TF1(name, fPtParaFunc, fPtMin, fPtMax,0);
+    gROOT->GetListOfFunctions()->Remove(fPtPara);
 //  Set representation precision to 10 MeV
-    Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
+    Int_t npx= Int_t((fPtMax - fPtMin) / fDeltaPt);
     
     fPtPara->SetNpx(npx);
+
+    sprintf(name, "y-parameterisation  for %s", GetName());
+    if (fYPara) fYPara->Delete();
+    fYPara  = new TF1(name, fYParaFunc, fYMin, fYMax, 0);
+    gROOT->GetListOfFunctions()->Remove(fYPara);
+
     
-    fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
-    TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
-    TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
+    sprintf(name, "pt-for-%s", GetName());
+    TF1 ptPara(name ,fPtParaFunc, 0, 15, 0);
+    sprintf(name, "y-for-%s", GetName());
+    TF1 yPara(name, fYParaFunc, -6, 6, 0);
 
 //
 // dN/dy| y=0
@@ -293,9 +215,9 @@ void AliGenParam::Init()
     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 //
 // Integral over generation region
-    Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
-    Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
-    Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
+    Float_t intYS  = yPara.Integral(fYMin, fYMax,(Double_t*) 0x0,1.e-6);
+    Float_t intPt0 = ptPara.Integral(0,15,(Double_t *) 0x0,1.e-6);
+    Float_t intPtS = ptPara.Integral(fPtMin,fPtMax,(Double_t*) 0x0,1.e-6);
     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
     if (fAnalog == kAnalog) {
        fYWgt  = intYS/fdNdy0;
@@ -330,7 +252,9 @@ void AliGenParam::Generate()
 //
 //
 //  Reinitialize decayer
-    fDecayer->Init();
+  fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
+  fDecayer->Init();
+
 //
   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
@@ -360,10 +284,12 @@ void AliGenParam::Generate()
   Int_t ipa=0;
   
 // Generating fNpart particles
+  fNprimaries = 0;
+  
   while (ipa<fNpart) {
       while(1) {
 //
-// particle type
+// particle type 
          Int_t iPart = fIpParaFunc(fRandom);
          fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;          
          TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
@@ -395,7 +321,7 @@ void AliGenParam::Generate()
                    "Division by 0: Please check you rapidity range !");
          }
          
-         pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
+         pl=xmt*ty/sqrt((1.-ty)*(1.+ty));
          theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 // Cut on theta
          if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
@@ -422,6 +348,8 @@ void AliGenParam::Generate()
 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT 
 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)   
 //
+         Bool_t decayed = kFALSE;
+         
 
          if (fForceDecay != kNoDecay) {
 // Using lujet to decay particle
@@ -448,6 +376,7 @@ void AliGenParam::Generate()
              }
              
              if (np >1) {
+                 decayed = kTRUE;
                  TParticle* iparticle =  (TParticle *) particles->At(0);
                  Int_t ipF, ipL;
                  for (i = 1; i<np ; i++) {
@@ -484,7 +413,7 @@ void AliGenParam::Generate()
 //
 // children
                      
-                     if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll && trackIt[i])
+                     if ((ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll) && trackIt[i])
                      {
                          if (fCutOnChild) {
                              pc[0]=iparticle->Px();
@@ -511,17 +440,22 @@ void AliGenParam::Generate()
                  ipa++;
 //
 // Parent
-                 SetTrack(0, -1, iPart, p, origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
+                 
+                 
+                 PushTrack(0, -1, iPart, p, origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp, ((decayed)? 11 : 1));
                  pParent[0] = nt;
                  KeepTrack(nt); 
+                 fNprimaries++;
+                 
 //
 // Decay Products
 //               
                  for (i = 1; i < np; i++) {
                      if (pSelected[i]) {
                          TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
-                         Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
-                         Int_t ipa = iparticle->GetFirstMother()-1;
+                         Int_t kf   = iparticle->GetPdgCode();
+                         Int_t ksc  = iparticle->GetStatusCode();
+                         Int_t jpa  = iparticle->GetFirstMother()-1;
                          
                          och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
                          och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
@@ -530,17 +464,18 @@ void AliGenParam::Generate()
                          pc[1]  = iparticle->Py();
                          pc[2]  = iparticle->Pz();
                          
-                         if (ipa > -1) {
-                             iparent = pParent[ipa];
+                         if (jpa > -1) {
+                             iparent = pParent[jpa];
                          } else {
                              iparent = -1;
                          }
                         
-                         SetTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
+                         PushTrack(fTrackIt * trackIt[i], iparent, kf,
                                           pc, och, polar,
-                                          0, kPDecay, nt, wgtch);
+                                          0, kPDecay, nt, wgtch, ksc);
                          pParent[i] = nt;
                          KeepTrack(nt); 
+                         fNprimaries++;
                      } // Selected
                  } // Particle loop 
              }  // Decays by Lujet
@@ -552,21 +487,52 @@ void AliGenParam::Generate()
          } // kinematic selection
          else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
          {
-           gAlice->
-               SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
+           gAlice->GetMCApp()->
+               PushTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp, 1);
             ipa++; 
+           fNprimaries++;
          }
          break;
     } // while
   } // event loop
+  
   SetHighWaterMark(nt);
+
+  AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("PARAM");
+  header->SetPrimaryVertex(fVertex);
+  header->SetNProduced(fNprimaries);
+  AddHeader(header);
+}
+//____________________________________________________________________________________
+Float_t AliGenParam::GetRelativeArea(Float_t ptMin, Float_t ptMax, Float_t yMin, Float_t yMax, Float_t phiMin, Float_t phiMax)
+{
+//
+// Normalisation for selected kinematic region
+//
+  Float_t ratio =  
+    fPtPara->Integral(ptMin,ptMax,(Double_t *)0,1.e-6) / fPtPara->Integral( fPtPara->GetXmin(), fPtPara->GetXmax(),(Double_t *)0,1.e-6) *
+    fYPara->Integral(yMin,yMax,(Double_t *)0,1.e-6)/fYPara->Integral(fYPara->GetXmin(),fYPara->GetXmax(),(Double_t *)0,1.e-6)   *
+    (phiMax-phiMin)/360.;
+  return TMath::Abs(ratio);
 }
 
-AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
+//____________________________________________________________________________________
+
+void AliGenParam::Draw( const char * /*opt*/)
 {
-// Assignment operator
-    return *this;
+    //
+    // Draw the pT and y Distributions
+    //
+     TCanvas *c0 = new TCanvas("c0","Canvas 0",400,10,600,700);
+     c0->Divide(2,1);
+     c0->cd(1);
+     fPtPara->Draw();
+     fPtPara->GetHistogram()->SetXTitle("p_{T} (GeV)");     
+     c0->cd(2);
+     fYPara->Draw();
+     fYPara->GetHistogram()->SetXTitle("y");     
 }
 
 
 
+