EMCAL/AliEMCALTracker.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 //                       Class AliEMCALTracker
  17 //                      -----------------------
  18 // Implementation of the track matching method between barrel tracks and
  19 // EMCAL clusters.
  20 // Besides algorithm implementation, some cuts are required to be set
  21 // in order to define, for each track, an acceptance window where clusters
  22 // are searched to find best match (if any).
  23 // The class accepts as input an ESD container, and works directly on it,
  24 // simply setting, for each of its tracks, the fEMCALindex flag, for each
  25 // track which is matched to a cluster.
  26 // In order to use method, one must launch PropagateBack().
  27 //
  28 // ------------------------------------------------------------------------
  29 // author: A. Pulvirenti (alberto.pulvirenti@ct.infn.it)
  30 //=========================================================================
  31
  32 #include <Riostream.h>
  33 #include <iomanip>
  34
  35 #include <TFile.h>
  36 #include <TTree.h>
  37 #include <TList.h>
  38 #include <TString.h>
  39 #include <TVector3.h>
  40 #include <TClonesArray.h>
  41 #include <TGeoMatrix.h>
  42
  43 #include "AliLog.h"
  44 #include "AliESDEvent.h"
  45 #include "AliESDtrack.h"
  46 #include "AliESDCaloCluster.h"
  47 #include "AliKalmanTrack.h"
  48 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  49 #include "AliRunLoader.h"
  50 #include "AliEMCALTrack.h"
  51 #include "AliEMCALLoader.h"
  52 #include "AliEMCALGeometry.h"
  53
  54 #include "AliEMCALTracker.h"
  55
  56 ClassImp(AliEMCALTracker)
  57 //
  58 //------------------------------------------------------------------------------
  59 //
  60 AliEMCALTracker::AliEMCALTracker()
  61   : AliTracker(),
  62     fNPropSteps(0),
  63     fTrackCorrMode(kTrackCorrNone),
  64     fCutX(50.0),
  65     fCutY(50.0),
  66     fCutZ(50.0),
  67     fCutAlphaMin(-200.0),
  68     fCutAlphaMax(200.0),
  69     fCutAngle(100.0),
  70     fMaxDist(100.0),
  71     fRho(1.0),
  72     fX0(1.0),
  73     fTracks(0),
  74     fClusters(0),
  75     fMatches(0),
  76     fGeom(0)
  77 {
  78         //
  79         // Default constructor.
  80         // Initializes al simple data members to default values,
  81         // and all collections to NULL.
  82         // Output file name is set to a default value.
  83         //
  84 }
  85 //
  86 //------------------------------------------------------------------------------
  87 //
  88 AliEMCALTracker::AliEMCALTracker(const AliEMCALTracker& copy)
  89   : AliTracker(),
  90     fNPropSteps(copy.fNPropSteps),
  91     fTrackCorrMode(copy.fTrackCorrMode),
  92     fCutX(copy.fCutX),
  93     fCutY(copy.fCutY),
  94     fCutZ(copy.fCutZ),
  95     fCutAlphaMin(copy.fCutAlphaMin),
  96     fCutAlphaMax(copy.fCutAlphaMax),
  97     fCutAngle(copy.fCutAngle),
  98     fMaxDist(copy.fMaxDist),
  99     fRho(copy.fRho),
 100     fX0(copy.fX0),
 101     fTracks((TObjArray*)copy.fTracks->Clone()),
 102     fClusters((TObjArray*)copy.fClusters->Clone()),
 103     fMatches((TList*)copy.fMatches->Clone()),
 104     fGeom(copy.fGeom)
 105 {
 106         //
 107         // Copy constructor
 108         // Besides copying all parameters, duplicates all collections.
 109         //
 110 }
 111 //
 112 //------------------------------------------------------------------------------
 113 //
 114 AliEMCALTracker& AliEMCALTracker::operator=(const AliEMCALTracker& copy)
 115 {
 116         //
 117         // Assignment operator.
 118         // Besides copying all parameters, duplicates all collections.
 119         //
 120
 121         fCutX = copy.fCutX;
 122         fCutY = copy.fCutY;
 123         fCutZ = copy.fCutZ;
 124         fCutAlphaMin = copy.fCutAlphaMin;
 125         fCutAlphaMax = copy.fCutAlphaMax;
 126         fCutAngle = copy.fCutAngle;
 127         fMaxDist = copy.fMaxDist;
 128
 129         fTracks = (TObjArray*)copy.fTracks->Clone();
 130         fClusters = (TObjArray*)copy.fClusters->Clone();
 131         fMatches = (TList*)copy.fMatches->Clone();
 132
 133         fGeom = copy.fGeom;
 134
 135         return (*this);
 136 }
 137 //
 138 //------------------------------------------------------------------------------
 139 //
 140 TTree* AliEMCALTracker::SearchTrueMatches()
 141 {
 142         if (!fClusters) return 0;
 143         if (fClusters->IsEmpty()) return 0;
 144         if (!fTracks) return 0;
 145         if (fTracks->IsEmpty()) return 0;
 146
 147         TTree *outTree = new TTree("tree", "True matches from event");
 148         Int_t indexT, indexC, label;
 149         outTree->Branch("indexC", &indexC, "indexC/I");
 150         outTree->Branch("indexT", &indexT, "indexT/I");
 151         outTree->Branch("label",  &label , "label/I");
 152
 153         Double_t dist;
 154         Int_t ic, nClusters = (Int_t)fClusters->GetEntries();
 155         Int_t it, nTracks = fTracks->GetEntries();
 156
 157         for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) {
 158                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 159                 label = cluster->Label();
 160                 indexC = cluster->Index();
 161                 for (it = 0; it < nTracks; it++) {
 162                         AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it);
 163                         if (TMath::Abs(track->GetSeedLabel()) != label) continue;
 164                         dist = CheckPair(track, cluster);
 165                         if (dist <= fMaxDist) {
 166                                 indexT = track->GetSeedIndex();
 167                                 outTree->Fill();
 168                         }
 169                 }
 170         }
 171
 172         return outTree;
 173 }
 174 //
 175 //------------------------------------------------------------------------------
 176 //
 177 void AliEMCALTracker::Clear(Option_t* option)
 178 {
 179         //
 180         // Clearing method
 181         // Clears all specified arrays and the containers themselves.
 182         //
 183
 184         TString opt(option);
 185         Bool_t doDelete = opt.Contains("DELETE");
 186         Bool_t clearTracks = opt.Contains("TRACKS");
 187         Bool_t clearClusters = opt.Contains("CLUSTERS");
 188         Bool_t clearMatches = opt.Contains("MATCHES");
 189         if (opt.Contains("ALL")) {
 190                 clearTracks = kTRUE;
 191                 clearClusters = kTRUE;
 192                 clearMatches = kTRUE;
 193         }
 194
 195         if (fTracks != 0x0 && clearTracks) {
 196                 if (!doDelete) {
 197                         fTracks->Clear();
 198                 }
 199                 else {
 200                         if (!fTracks->IsEmpty()) fTracks->Delete();
 201                         delete fTracks;
 202                         fTracks = 0;
 203                 }
 204         }
 205         if (fClusters != 0x0 && clearClusters) {
 206                 if (!doDelete) {
 207                         fClusters->Clear();
 208                 }
 209                 else {
 210                         if (!fClusters->IsEmpty()) fClusters->Delete();
 211                         delete fClusters;
 212                         fClusters = 0;
 213                 }
 214         }
 215         if (fMatches != 0x0 && clearMatches) {
 216                 if (!doDelete) {
 217                         fMatches->Clear();
 218                 }
 219                 else {
 220                         if (!fMatches->IsEmpty()) fMatches->Delete();
 221                         delete fMatches;
 222                         fMatches = 0;
 223                 }
 224         }
 225 }
 226 //
 227 //------------------------------------------------------------------------------
 228 //
 229 Int_t AliEMCALTracker::LoadClusters(TTree *cTree)
 230 {
 231         //
 232         // Load EMCAL clusters in the form of AliEMCALRecPoint,
 233         // from simulation temporary files.
 234         // (When included in reconstruction chain, this method is used automatically)
 235         //
 236
 237         Clear("CLUSTERS");
 238
 239         TBranch *branch = cTree->GetBranch("EMCALECARP");
 240         if (!branch) {
 241                 AliError("Can't get the branch with the EMCAL clusters");
 242                 return 1;
 243         }
 244
 245         TClonesArray *clusters = new TClonesArray("AliEMCALRecPoint", 1000);
 246         branch->SetAddress(&clusters);
 247
 248         cTree->GetEvent(0);
 249         Int_t nClusters = (Int_t)clusters->GetEntries();
 250         fClusters = new TObjArray(0);
 251         for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) {
 252                 AliEMCALRecPoint *cluster = (AliEMCALRecPoint*)clusters->At(i);
 253                 if (!cluster) continue;
 254                 if (cluster->GetClusterType() != AliESDCaloCluster::kClusterv1) continue;
 255                 AliEMCALMatchCluster *matchCluster = new AliEMCALMatchCluster(i, cluster);
 256                 fClusters->AddLast(matchCluster);
 257         }
 258         if (fClusters->IsEmpty()) {
 259                 AliError("No clusters collected");
 260                 return 1;
 261         }
 262
 263         branch->SetAddress(0);
 264         clusters->Delete();
 265         delete clusters;
 266
 267         AliInfo(Form("Collected %d clusters", fClusters->GetEntries()));
 268
 269         return 0;
 270 }
 271 //
 272 //------------------------------------------------------------------------------
 273 //
 274 Int_t AliEMCALTracker::LoadClusters(AliESDEvent *esd)
 275 {
 276         //
 277         // Load EMCAL clusters in the form of AliESDCaloClusters,
 278         // from an AliESD object.
 279         //
 280
 281         // make sure that tracks/clusters collections are empty
 282         Clear("CLUSTERS");
 283
 284         Int_t start = esd->GetFirstEMCALCluster();
 285         Int_t nClustersEMC = esd->GetNumberOfEMCALClusters();
 286         Int_t end = start + nClustersEMC;
 287
 288         fClusters = new TObjArray(0);
 289
 290         Int_t i;
 291         for (i = start; i < end; i++) {
 292                 AliESDCaloCluster *cluster = esd->GetCaloCluster(i);
 293                 if (!cluster) continue;
 294                 if (cluster->GetClusterType() != AliESDCaloCluster::kClusterv1) continue;
 295                 AliEMCALMatchCluster *matchCluster = new AliEMCALMatchCluster(i, cluster);
 296                 fClusters->AddLast(matchCluster);
 297         }
 298         if (fClusters->IsEmpty()) {
 299                 AliError("No clusters collected");
 300                 return 1;
 301         }
 302
 303         AliInfo(Form("Collected %d clusters", fClusters->GetEntries()));
 304
 305         return 0;
 306 }
 307 //
 308 //------------------------------------------------------------------------------
 309 //
 310 Int_t AliEMCALTracker::LoadTracks(AliESDEvent *esd)
 311 {
 312         //
 313         // Load ESD tracks.
 314         //
 315
 316         Clear("TRACKS");
 317
 318         Int_t nTracks = esd->GetNumberOfTracks();
 319         fTracks = new TObjArray(0);
 320
 321         Int_t i, j;
 322         Bool_t isKink;
 323         Double_t alpha;
 324         for (i = 0; i < nTracks; i++) {
 325                 AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(i);
 326                 // set by default the value corresponding to "no match"
 327                 esdTrack->SetEMCALcluster(kUnmatched);
 328 //              if (esdTrack->GetLabel() < 0) continue;
 329 //              if (!(esdTrack->GetStatus() & AliESDtrack::kTOFout)) continue;
 330                 isKink = kFALSE;
 331                 for (j = 0; j < 3; j++) {
 332                         if (esdTrack->GetKinkIndex(j) != 0) isKink = kTRUE;
 333                 }
 334                 if (isKink) continue;
 335                 AliEMCALTrack *track = new AliEMCALTrack(*esdTrack);
 336                 track->SetMass(0.13957018);
 337                 // check alpha and reject the tracks which fall outside EMCAL acceptance
 338                 alpha = track->GetAlpha() * TMath::RadToDeg();
 339                 if (alpha >  -155.0 && alpha < 67.0) {
 340                         delete track;
 341                         continue;
 342                 }
 343 //              if (!PropagateToEMCAL(track)) {
 344 //                      delete track;
 345 //                      continue;
 346 //              }
 347                 track->SetSeedIndex(i);
 348                 track->SetSeedLabel(esdTrack->GetLabel());
 349                 fTracks->AddLast(track);
 350         }
 351         if (fTracks->IsEmpty()) {
 352                 AliError("No tracks collected");
 353                 return 1;
 354         }
 355
 356         AliInfo(Form("Collected %d tracks", fTracks->GetEntries()));
 357
 358         return 0;
 359 }
 360 //
 361 //------------------------------------------------------------------------------
 362 //
 363 Int_t AliEMCALTracker::PropagateBack(AliESDEvent* esd)
 364 {
 365         //
 366         // Main operation method.
 367         // Gets external AliESD containing tracks to be matched.
 368         // After executing match finding, stores in the same ESD object all infos
 369         // and releases the object for further reconstruction steps.
 370         //
 371
 372         if (!esd) {
 373                 AliError("NULL ESD passed");
 374                 return 1;
 375         }
 376
 377         // step 1:
 378         // if cluster array is empty, cluster are collected
 379         // from the passed ESD, and work is done with ESDCaloClusters
 380         Int_t okLoadClusters, nClusters;
 381         if (!fClusters || (fClusters && fClusters->IsEmpty())) {
 382                 okLoadClusters = LoadClusters(esd);
 383                 if (okLoadClusters) return 2;
 384         }
 385         nClusters = fClusters->GetEntries();
 386
 387         // step 2:
 388         // collect ESD tracks
 389         Int_t okLoadTracks = LoadTracks(esd), nTracks;
 390         if (okLoadTracks) return 3;
 391         nTracks = fTracks->GetEntries();
 392
 393         // step 3:
 394         // each track is propagated to the "R" position of each cluster.
 395         // The closest cluster is assigned as match.
 396         // IF no clusters lie within the maximum allowed distance, no matches are assigned.
 397         Int_t nMatches = CreateMatches();
 398         if (!nMatches) {
 399                 AliInfo(Form("#clusters = %d -- #tracks = %d --> No good matches found.", nClusters, nTracks));
 400                 return 4;
 401         }
 402         else {
 403                 AliInfo(Form("#clusters = %d -- #tracks = %d --> Found %d matches.", nClusters, nTracks, nMatches));
 404         }
 405
 406         // step 4:
 407         // when more than 1 track share the same matched cluster, only the closest one is kept.
 408         Int_t nRemoved = SolveCompetitions();
 409         AliInfo(Form("Removed %d duplicate matches", nRemoved));
 410         if (nRemoved >= nMatches) {
 411                 AliError("Removed ALL matches! Check the algorithm or data. Nothing to save");
 412                 return 5;
 413         }
 414
 415         // step 5:
 416         // save obtained information setting the 'fEMCALindex' field of AliESDtrack object
 417         Int_t nSaved = 0, trackID, nGood = 0, nFake = 0;
 418         TListIter iter(fMatches);
 419         AliEMCALMatch *match = 0;
 420         while ( (match = (AliEMCALMatch*)iter.Next()) ) {
 421                 if (!match->CanBeSaved()) continue;
 422                 AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(match->GetIndexT());
 423                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(match->GetIndexC());
 424                 trackID = track->GetSeedIndex();
 425                 AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(trackID);
 426                 if (!esdTrack) continue;
 427                 if (TMath::Abs(esdTrack->GetLabel()) == cluster->Label()) {
 428                         esdTrack->SetEMCALcluster(cluster->Index());
 429                         nGood++;
 430                 }
 431                 else {
 432                         esdTrack->SetEMCALcluster(-cluster->Index());
 433                         nFake++;
 434                 }
 435                 nSaved++;
 436         }
 437         /*
 438         AliEMCALTrack *track = 0;
 439         TObjArrayIter tracks(fTracks);
 440         while ( (track = (AliEMCALTrack*)tracks.Next()) ) {
 441                 trackID = track->GetSeedIndex();
 442                 clusterID = track->GetMatchedClusterIndex();
 443                 AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(trackID);
 444                 if (!esdTrack) continue;
 445                 if (clusterID < 0) {
 446                         esdTrack->SetEMCALcluster(kUnmatched);
 447                 }
 448                 else {
 449                         AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(clusterID);
 450                         if (!cluster) continue;
 451                         if (esdTrack->GetLabel() == cluster->Label()) {
 452                                 nGood++;
 453                                 esdTrack->SetEMCALcluster(cluster->Index());
 454                         }
 455                         else {
 456                                 esdTrack->SetEMCALcluster(-cluster->Index());
 457                         }
 458                         nSaved++;
 459                 }
 460         }
 461         */
 462         AliInfo(Form("Saved %d matches [%d good + %d fake]", nSaved, nGood, nFake));
 463
 464         return 0;
 465 }
 466 //
 467 //------------------------------------------------------------------------------
 468 //
 469 void AliEMCALTracker::SetTrackCorrectionMode(Option_t *option)
 470 {
 471         //
 472         // Set track correction mode
 473         // gest the choice in string format and converts into
 474         // internal enum
 475         //
 476
 477         TString opt(option);
 478         opt.ToUpper();
 479
 480         if (!opt.CompareTo("NONE")) {
 481                 fTrackCorrMode = kTrackCorrNone;
 482         }
 483         else if (!opt.CompareTo("MMB")) {
 484                 fTrackCorrMode = kTrackCorrMMB;
 485         }
 486         else if (!opt.CompareTo("FIXED")) {
 487                 fTrackCorrMode = kTrackCorrFixed;
 488         }
 489         else {
 490                 cerr << "E-AliEMCALTracker::SetTrackCorrectionMode '" << option << "': Unrecognized option" << endl;
 491         }
 492 }
 493
 494 //
 495 //------------------------------------------------------------------------------
 496 //
 497 Double_t AliEMCALTracker::AngleDiff(Double_t angle1, Double_t angle2)
 498 {
 499         //
 500         // [PRIVATE]
 501         // Given two angles in radiants, it converts them in the range 0-2pi
 502         // then computes their true difference, i.e. if the difference a1-a2
 503         // results to be larger than 180 degrees, it returns 360 - diff.
 504         //
 505
 506         if (angle1 < 0.0) angle1 += TMath::TwoPi();
 507         if (angle1 > TMath::TwoPi()) angle1 -= TMath::TwoPi();
 508         if (angle2 < 0.0) angle2 += TMath::TwoPi();
 509         if (angle2 > TMath::TwoPi()) angle2 -= TMath::TwoPi();
 510
 511         Double_t diff = TMath::Abs(angle1 - angle2);
 512         if (diff > TMath::Pi()) diff = TMath::TwoPi() - diff;
 513
 514         if (angle2 > angle1) diff = -diff;
 515
 516         return diff;
 517 }
 518 //
 519 //------------------------------------------------------------------------------
 520 //
 521 Double_t AliEMCALTracker::CheckPair
 522 (AliEMCALTrack *track, AliEMCALMatchCluster *cl)
 523 {
 524         //
 525         // Given a track and a cluster,
 526         // propagates the first to the radius of the second.
 527         // Then, checks the propagation point against all cuts.
 528         // If at least a cut is not passed, a valuer equal to
 529         // twice the maximum allowed distance is passed (so the value returned
 530         // will not be taken into account when creating matches)
 531         //
 532
 533         // TEMP
 534         Bool_t isTrue = kFALSE;
 535 //      if (tr->GetSeedLabel() == cl->Label()) {
 536 //              isTrue = kTRUE;
 537 //      }
 538
 539         // copy track into temporary variable
 540         AliEMCALTrack *tr = new AliEMCALTrack(*track);
 541
 542         Double_t distance = 2.0 * fMaxDist;
 543
 544         // check against cut on difference 'alpha - phi'
 545         Double_t phi = TMath::ATan2(cl->Y(), cl->X());
 546         phi = AngleDiff(phi, tr->GetAlpha());
 547         if (phi < fCutAlphaMin || phi > fCutAlphaMax) return distance;
 548
 549         // try to propagate to cluster radius
 550         // (return the 'distance' value if it fails)
 551         Double_t pos[3], &x = pos[0], &y = pos[1], &z = pos[2];
 552         Double_t x0, rho;
 553         tr->GetXYZ(pos);
 554         Double_t rt = TMath::Sqrt(x*x + y*y);
 555         Double_t rc = TMath::Sqrt(cl->X()*cl->X() + cl->Y()*cl->Y());
 556
 557         if (fTrackCorrMode == kTrackCorrMMB) {
 558                 Double_t pos1[3], pos2[3], param[6];
 559                 pos1[0] = x;
 560                 pos1[1] = y;
 561                 pos1[2] = z;
 562                 pos2[0] = cl->X();
 563                 pos2[1] = cl->Y();
 564                 pos2[2] = cl->Z();
 565                 AliKalmanTrack::MeanMaterialBudget(pos1, pos2, param);
 566                 rho = param[0];
 567                 x0 = param[1];
 568         }
 569         else if (fTrackCorrMode == kTrackCorrFixed) {
 570                 rho = fRho;
 571                 x0 = fX0;
 572         }
 573         else {
 574                 rho = 0.0;
 575                 x0 = 0.0;
 576         }
 577         if (fNPropSteps) {
 578                 Int_t i;
 579                 Double_t r;
 580                 cout.setf(ios::fixed);
 581                 cout.precision(5);
 582                 if (isTrue) cout << "Init : " << rt << ' ' << x << ' ' << y << ' ' << z << endl;
 583                 for (i = 0; i < fNPropSteps; i++) {
 584                         r = rt + (rc - rt) * ((Double_t)(i+1)/(Double_t)fNPropSteps);
 585                         if (!tr->PropagateTo(r, x0, rho)) return distance;
 586                         tr->GetXYZ(pos);
 587                         if (isTrue) cout << "Step : " << r << ' ' << x << ' ' << y << ' ' << z << endl;
 588                 }
 589                 if (isTrue) cout << "Clstr: " << rc << ' ' << cl->X() << ' ' << cl->Y() << ' ' << cl->Z() << endl;
 590         }
 591         else {
 592                 // when no steps are used, no correction makes sense
 593                 //if (!tr->PropagateTo(rc, 0.0, 0.0)) return distance;
 594                 if (!tr->PropagateToGlobal(cl->X(), cl->Y(), cl->Z(), 0.0, 0.0)) return distance;
 595                 /*
 596                 Bool_t propOK = kFALSE;
 597                 cout << "START" << endl;
 598                 Double_t dist, rCHK, bestDist = 10000000.0;
 599                 for (Double_t rTMP = rc; rTMP> rc*0.95; rTMP -= 0.1) {
 600                         if (!tr->PropagateTo(rTMP)) continue;
 601                         propOK = kTRUE;
 602                         tr->GetXYZ(pos);
 603                         rCHK = TMath::Sqrt(x*x + y*y);
 604                         dist = TMath::Abs(rCHK - rc);
 605                         cout << rCHK << " vs. " << rc << endl;
 606
 607                         if (TMath::Abs(rCHK - rc) < 0.01) break;
 608                 }
 609                 cout << "STOP" << endl;
 610                 if (!propOK) return distance;
 611                 */
 612         }
 613
 614         // get global propagation of track at end of propagation
 615         tr->GetXYZ(pos);
 616
 617         // check angle cut
 618         TVector3 vc(cl->X(), cl->Y(), cl->Z());
 619         TVector3 vt(x, y, z);
 620         Double_t angle = TMath::Abs(vc.Angle(vt)) * TMath::RadToDeg();
 621         // check: where is the track?
 622         Double_t r, phiT, phiC;
 623         r = TMath::Sqrt(pos[0]*pos[0] + pos[1]*pos[1]);
 624         phiT = TMath::ATan2(pos[1], pos[0]) * TMath::RadToDeg();
 625         phiC = vc.Phi() * TMath::RadToDeg();
 626         //cout << "Propagated R, phiT, phiC = " << r << ' ' << phiT << ' ' << phiC << endl;
 627
 628         if (angle > fCutAngle) {
 629                 //cout << "angle" << endl;
 630                 return distance;
 631         }
 632
 633         // compute differences wr to each coordinate
 634         x -= cl->X();
 635         if (TMath::Abs(x) > fCutX) {
 636                 //cout << "cut X" << endl;
 637                 return distance;
 638         }
 639         y -= cl->Y();
 640         if (TMath::Abs(y) > fCutY) {
 641                 //cout << "cut Y" << endl;
 642                 return distance;
 643         }
 644         z -= cl->Z();
 645         if (TMath::Abs(z) > fCutZ) {
 646                 //cout << "cut Z" << endl;
 647                 return distance;
 648         }
 649
 650         // compute true distance
 651         distance = TMath::Sqrt(x*x + y*y + z*z);
 652         //Double_t temp = CheckPairV2(tr, cl);
 653         //if (temp < distance) return temp; else
 654
 655         // delete temporary object
 656         delete tr;
 657
 658         return distance;
 659 }
 660 //
 661 //------------------------------------------------------------------------------
 662 //
 663 Double_t AliEMCALTracker::CheckPairV2
 664 (AliEMCALTrack *tr, AliEMCALMatchCluster *cl)
 665 {
 666         //
 667         // Given a track and a cluster,
 668         // propagates the first to the radius of the second.
 669         // Then, checks the propagation point against all cuts.
 670         // If at least a cut is not passed, a valuer equal to
 671         // twice the maximum allowed distance is passed (so the value returned
 672         // will not be taken into account when creating matches)
 673         //
 674
 675         // TEMP
 676 //      Bool_t isTrue = kFALSE;
 677 //      if (tr->GetSeedLabel() == cl->Label()) {
 678 //              isTrue = kTRUE;
 679 //              cout << "TRUE MATCH!!!" << endl;
 680 //      }
 681
 682         Double_t distance = 2.0 * fMaxDist;
 683
 684         Double_t x0, rho;
 685         if (fTrackCorrMode == kTrackCorrMMB) {
 686                 Double_t pos1[3], pos2[3], param[6];
 687                 tr->GetXYZ(pos1);
 688 //              pos1[0] = x;
 689 //              pos1[1] = y;
 690 //              pos1[2] = z;
 691                 pos2[0] = cl->X();
 692                 pos2[1] = cl->Y();
 693                 pos2[2] = cl->Z();
 694                 AliKalmanTrack::MeanMaterialBudget(pos1, pos2, param);
 695                 rho = param[0];
 696                 x0 = param[1];
 697         }
 698         else if (fTrackCorrMode == kTrackCorrFixed) {
 699                 rho = fRho;
 700                 x0 = fX0;
 701         }
 702         else {
 703                 rho = 0.0;
 704                 x0 = 0.0;
 705         }
 706
 707         // check against cut on difference 'alpha - phi'
 708         Double_t phi = TMath::ATan2(cl->Y(), cl->X());
 709         phi = AngleDiff(phi, tr->GetAlpha());
 710         if (phi < fCutAlphaMin || phi > fCutAlphaMax) return distance;
 711
 712         // get cluster position and put them into a vector
 713         TVector3 vc(cl->X(), cl->Y(), cl->Z());
 714         // rotate the vector in order to put all clusters on a plane intersecting
 715         // vertically the X axis; the angle depends on the sector
 716         Double_t clusterRot, clusterPhi = vc.Phi() * TMath::RadToDeg();
 717         if (clusterPhi < 0.0) clusterPhi += 360.0;
 718         if (clusterPhi < 100.0) {
 719                 clusterRot = -90.0;
 720         }
 721         else if (clusterPhi < 120.0) {
 722                 clusterRot = -110.0;
 723         }
 724         else if (clusterPhi < 140.0) {
 725                 clusterRot = -130.0;
 726         }
 727         else if (clusterPhi < 160.0) {
 728                 clusterRot = -150.0;
 729         }
 730         else if (clusterPhi < 180.0) {
 731                 clusterRot = -170.0;
 732         }
 733         else {
 734                 clusterRot = -190.0;
 735         }
 736         vc.RotateZ(clusterRot * TMath::DegToRad());
 737         // generate a track from the ESD track selected
 738         AliEMCALTrack *track = new AliEMCALTrack(*tr);
 739         // compute the 'phi' coordinate of the intersection point to
 740         // the EMCAL surface
 741         Double_t x = vc.X();
 742         Double_t y;
 743         track->GetYAt(vc.X(), track->GetBz(), y);
 744         Double_t tmp = x*TMath::Cos(track->GetAlpha()) - y*TMath::Sin(track->GetAlpha());
 745         y = x*TMath::Sin(track->GetAlpha()) + y*TMath::Cos(track->GetAlpha());
 746         x = tmp;
 747         Double_t trackPhi = TMath::ATan2(y, x) * TMath::RadToDeg();
 748         // compute phi difference
 749         Double_t dphi = trackPhi - clusterPhi;
 750         if (TMath::Abs(dphi) > 180.0) {
 751                 dphi = 360.0 - TMath::Abs(dphi);
 752                 if (clusterPhi > trackPhi) dphi = -dphi;
 753         }
 754         // propagate track to the X position of rotated cluster
 755         // and get the vector of X, Y, Z in the local ref. frame of the track
 756         track->PropagateTo(vc.X(), x0, rho);
 757         TVector3 vt(track->GetX(), track->GetY(), track->GetZ());
 758         vt.RotateZ((clusterPhi - trackPhi) * TMath::DegToRad());
 759         TVector3 vdiff = vt-vc;
 760
 761         // compute differences wr to each coordinate
 762         if (vdiff.X() > fCutX) return distance;
 763         if (vdiff.Y() > fCutY) return distance;
 764         if (vdiff.Z() > fCutZ) return distance;
 765
 766         // compute true distance
 767         distance = vdiff.Mag();
 768         return distance;
 769 }
 770 //
 771 //------------------------------------------------------------------------------
 772 //
 773 Double_t AliEMCALTracker::CheckPairV3
 774 (AliEMCALTrack *track, AliEMCALMatchCluster *cl)
 775 {
 776         //
 777         // Given a track and a cluster,
 778         // propagates the first to the radius of the second.
 779         // Then, checks the propagation point against all cuts.
 780         // If at least a cut is not passed, a valuer equal to
 781         // twice the maximum allowed distance is passed (so the value returned
 782         // will not be taken into account when creating matches)
 783         //
 784
 785         AliEMCALTrack tr(*track);
 786
 787         Int_t    sector;
 788         Double_t distance = 2.0 * fMaxDist;
 789         Double_t dx, dy, dz;
 790         Double_t phi, alpha, slope, tgtXnum, tgtXden, sectorWidth = 20.0 * TMath::DegToRad();
 791         Double_t xcurr, xprop, param[6] = {0., 0., 0., 0., 0., 0.}, d, x0, rho, bz;
 792         Double_t x[3], x1[3], x2[3];
 793
 794         // get initial track position
 795         xcurr = tr.GetX();
 796
 797         // evaluate the EMCAL sector number
 798         phi = cl->Phi();
 799         if (phi < 0.0) phi += TMath::TwoPi();
 800         sector = (Int_t)(phi / sectorWidth);
 801         alpha = ((Double_t)sector + 0.5) * sectorWidth;
 802         // evaluate the corresponding X for track propagation
 803         slope = TMath::Tan(alpha - 0.5*TMath::Pi());
 804         tgtXnum = cl->Y() - slope * cl->X();
 805         tgtXden = TMath::Sqrt(1.0 + slope*slope);
 806         xprop = TMath::Abs(tgtXnum / tgtXden);
 807
 808         // propagate by small steps
 809         tr.GetXYZ(x1);
 810         bz = tr.GetBz();
 811         if (!tr.GetXYZAt(xprop, bz, x2)) return distance;
 812         //AliKalmanTrack::MeanMaterialBudget(x1, x2, param);
 813         d = param[4];
 814         rho = param[0];
 815         x0 = param[1];
 816         if (!tr.PropagateTo(xprop, d*rho/x0, x0)) return distance;
 817         //if (!tr.PropagateTo(xprop, 0.0, 0.0)) return distance;
 818
 819         // get propagated position at the end
 820         tr.GetXYZ(x);
 821         dx = TMath::Abs(x[0] - cl->X());
 822         dy = TMath::Abs(x[1] - cl->Y());
 823         dz = TMath::Abs(x[2] - cl->Z());
 824         if (dx > fCutX || dy > fCutY || dz > fCutZ) return distance;
 825
 826         distance = TMath::Sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
 827
 828         return distance;
 829 }
 830 //
 831 //------------------------------------------------------------------------------
 832 //
 833 Bool_t AliEMCALTracker::PropagateToEMCAL(AliEMCALTrack *tr)
 834 {
 835         //
 836         // Propagates the track to the proximity of the EMCAL surface
 837         //
 838
 839         Double_t xcurr, xtemp, xprop = 438.0, step = 10.0, param[6], d, x0, rho, bz;
 840         Double_t x1[3], x2[3];
 841
 842         // get initial track position
 843         xcurr = tr->GetX();
 844
 845         // propagate by small steps
 846         for (xtemp = xcurr + step; xtemp < xprop; xtemp += step) {
 847                 // to compute material budget, take current position and
 848                 // propagated hypothesis without energy loss
 849                 tr->GetXYZ(x1);
 850                 bz = tr->GetBz();
 851                 if (!tr->GetXYZAt(xtemp, bz, x2)) return kFALSE;
 852                 AliKalmanTrack::MeanMaterialBudget(x1, x2, param);
 853                 d = param[4];
 854                 rho = param[0];
 855                 x0 = param[1];
 856                 if (!tr->PropagateTo(xtemp, d*rho/x0, x0)) return kFALSE;
 857         }
 858
 859         return kTRUE;
 860 }
 861 //
 862 //------------------------------------------------------------------------------
 863 //
 864 Int_t AliEMCALTracker::CreateMatches()
 865 {
 866         //
 867         // Creation of matches between tracks and clusters.
 868         // For each ESD track collected by ReadESD(), an AliEMCALTrack is made.
 869         // If it finds a cluster close enough to its propagation to EMCAL,
 870         // which passes all cuts, its index is stored.
 871         // If many clusters are found which satisfy the criteria described above,
 872         // only the closest one is stored.
 873         // At this level, it is possible that two tracks share the same cluster.
 874         //
 875
 876         // if matches collection is already present, it is deleted
 877         if (fMatches) {
 878                 fMatches->Delete();
 879                 delete fMatches;
 880         }
 881         fMatches = new TList;
 882
 883         // initialize counters and indexes
 884         Int_t count = 0;
 885         Int_t ic, nClusters = (Int_t)fClusters->GetEntries();
 886         Int_t it, nTracks = fTracks->GetEntries();
 887
 888         // external loop on clusters, internal loop on tracks
 889         Double_t dist;
 890         for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) {
 891                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 892                 for (it = 0; it < nTracks; it++) {
 893                         AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it);
 894                         dist = CheckPair(track, cluster);
 895                         //cout << dist << endl;
 896                         if (dist <= fMaxDist) {
 897                                 AliEMCALMatch *candidate = new AliEMCALMatch;
 898                                 candidate->SetIndexT(it);
 899                                 candidate->SetIndexC(ic);
 900                                 candidate->SetDistance(dist);
 901                                 candidate->SetPt(track->GetPt());
 902                                 fMatches->Add(candidate);
 903                                 count++;
 904                         }
 905                 }
 906         }
 907
 908         /*
 909         // loop on clusters and tracks
 910         Int_t icBest;
 911         Double_t dist, distBest;
 912         for (it = 0; it < nTracks; it++) {
 913                 AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it);
 914                 if (!track) continue;
 915                 icBest = -1;
 916                 distBest = fMaxDist;
 917                 for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) {
 918                         AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 919                         if (!cluster) continue;
 920                         dist = CheckPair(track, cluster);
 921                         if (dist < distBest) {
 922                                 distBest = dist;
 923                                 icBest = ic;
 924                         }
 925                 }
 926                 if (icBest >= 0) {
 927                         track->SetMatchedClusterIndex(icBest);
 928                         track->SetMatchedClusterDist(distBest);
 929                         count++;
 930                 }
 931                 else {
 932                         track->SetMatchedClusterIndex(-1);
 933                 }
 934         }
 935         */
 936
 937         return count;
 938 }
 939 //
 940 //------------------------------------------------------------------------------
 941 //
 942 Int_t AliEMCALTracker::SolveCompetitions()
 943 {
 944         //
 945         // Match selector.
 946         // The match list is sorted from the best to the worst match, w.r. to the
 947         // distance between track prolongation and cluster position.
 948         // Based on this criterion, starting from the first (best) match, a flag
 949         // is set to both the involved track and cluster, and all matches containing
 950         // an already used track or cluster are removed, leaving only the best match
 951         // for each cluster.
 952         //
 953
 954         // sort matches with respect to track-cluster distance
 955         fMatches->Sort(kSortAscending);
 956
 957         // keep track of eliminated matches
 958         Int_t count = 0;
 959
 960         // initialize flags to check repetitions
 961         Int_t ic, nClusters = (Int_t)fClusters->GetEntries();
 962         Int_t it, nTracks = fTracks->GetEntries();
 963         Bool_t *usedC = new Bool_t[nClusters];
 964         Bool_t *usedT = new Bool_t[nTracks];
 965         for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) usedC[ic] = kFALSE;
 966         for (it = 0; it < nTracks; it++) usedT[it] = kFALSE;
 967
 968         // loop on matches
 969         TListIter iter(fMatches);
 970         AliEMCALMatch *match = 0;
 971         while ( (match = (AliEMCALMatch*)iter.Next()) ) {
 972                 ic = match->GetIndexC();
 973                 it = match->GetIndexT();
 974                 if (!usedT[it] && !usedC[ic]) {
 975                         usedT[it] = kTRUE;
 976                         usedC[ic] = kTRUE;
 977                         match->CanBeSaved() = kTRUE;
 978                 }
 979                 else {
 980                         count++;
 981                 }
 982         }
 983
 984         /*
 985         Int_t it1, it2, nTracks = (Int_t)fTracks->GetEntries();
 986         AliEMCALTrack *track1 = 0, *track2 = 0;
 987         for (it1 = 0; it1 < nTracks; it1++) {
 988                 track1 = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it1);
 989                 if (!track1) continue;
 990                 if (track1->GetMatchedClusterIndex() < 0) continue;
 991                 for (it2 = it1+1; it2 < nTracks; it2++) {
 992                         track2 = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it2);
 993                         if (!track2) continue;
 994                         if (track2->GetMatchedClusterIndex() < 0) continue;
 995                         if (track1->GetMatchedClusterIndex() != track2->GetMatchedClusterIndex()) continue;
 996                         count++;
 997                         if (track1->GetMatchedClusterDist() < track2->GetMatchedClusterDist()) {
 998                                 track2->SetMatchedClusterIndex(-1);
 999                         }
1000                         else if (track2->GetMatchedClusterDist() < track1->GetMatchedClusterDist()) {
1001                                 track1->SetMatchedClusterIndex(-1);
1002                         }
1003                 }
1004         }
1005         */
1006
1007         return count;
1008 }
1009 //
1010 //------------------------------------------------------------------------------
1011 //
1012 void AliEMCALTracker::UnloadClusters()
1013 {
1014         //
1015         // Free memory from clusters
1016         //
1017
1018         Clear("CLUSTERS");
1019 }
1020 //
1021 //------------------------------------------------------------------------------
1022 //
1023 AliEMCALTracker::AliEMCALMatchCluster::AliEMCALMatchCluster(Int_t index, AliEMCALRecPoint *recPoint)
1024   : fIndex(index),
1025     fLabel(recPoint->GetPrimaryIndex()),
1026     fX(0.),
1027     fY(0.),
1028     fZ(0.)
1029 {
1030         //
1031         // Translates an AliEMCALRecPoint object into the internal format.
1032         // Index of passed cluster in its native array must be specified.
1033         //
1034         TVector3 clpos;
1035         recPoint->GetGlobalPosition(clpos);
1036
1037         fX = clpos.X();
1038         fY = clpos.Y();
1039         fZ = clpos.Z();
1040 }
1041 //
1042 //------------------------------------------------------------------------------
1043 //
1044 AliEMCALTracker::AliEMCALMatchCluster::AliEMCALMatchCluster(Int_t index, AliESDCaloCluster *caloCluster)
1045   : fIndex(index),
1046     fLabel(caloCluster->GetLabel()),
1047     fX(0.),
1048     fY(0.),
1049     fZ(0.)
1050 {
1051         //
1052         // Translates an AliESDCaloCluster object into the internal format.
1053         // Index of passed cluster in its native array must be specified.
1054         //
1055         Float_t clpos[3];
1056         caloCluster->GetPosition(clpos);
1057
1058         fX = (Double_t)clpos[0];
1059         fY = (Double_t)clpos[1];
1060         fZ = (Double_t)clpos[2];
1061 }
1062 //
1063 //------------------------------------------------------------------------------
1064 //
1065 Int_t AliEMCALTracker::AliEMCALMatch::Compare(const TObject *obj) const
1066 {
1067         //
1068         // Tracks compared wrt their distance from matched point
1069         //
1070
1071         AliEMCALTracker::AliEMCALMatch *that = (AliEMCALTracker::AliEMCALMatch*)obj;
1072
1073         Double_t thisDist = fPt;//fDistance;
1074         Double_t thatDist = that->fPt;//that->GetDistance();
1075
1076         if (thisDist > thatDist) return 1;
1077         else if (thisDist < thatDist) return -1;
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 AliEMCALTracker::AliEMCALMatch::AliEMCALMatch()
1082   : TObject(),
1083     fCanBeSaved(kFALSE),
1084     fIndexC(0),
1085     fIndexT(0),
1086     fDistance(0.),
1087     fPt(0.)
1088 {
1089   //default constructor
1090
1091 }
1092
1093 AliEMCALTracker::AliEMCALMatch::AliEMCALMatch(const AliEMCALMatch& copy)
1094   : TObject(),
1095     fCanBeSaved(copy.fCanBeSaved),
1096     fIndexC(copy.fIndexC),
1097     fIndexT(copy.fIndexT),
1098     fDistance(copy.fDistance),
1099     fPt(copy.fPt)
1100 {
1101   //copy ctor
1102 }