ITS/AliITStrackerMI.h

   1 #ifndef ALIITSTRACKERMI_H
   2 #define ALIITSTRACKERMI_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 //-------------------------------------------------------------------------
   7 //                          ITS tracker
   8 //     reads AliITSclusterMI clusters and creates AliITStrackMI tracks
   9 //           Origin: Marian Ivanov, CERN, Marian.Ivanov@cern.ch
  10 //-------------------------------------------------------------------------
  11
  12 #include <TObjArray.h>
  13
  14 #include "AliTracker.h"
  15 #include "AliITStrackMI.h"
  16 #include "AliITSclusterV2.h"
  17
  18 class AliESD;
  19 class AliITSgeom;
  20 class TTree;
  21 class AliHelix;
  22 class AliV0vertex;
  23
  24
  25 class AliITSRecV0Info: public TObject {
  26   friend class AliITStrackerMI;
  27 protected:
  28   void Update(Float_t vertex[3], Float_t mass1, Float_t mass2);
  29   Double_t       fDist1;    //info about closest distance according closest MC - linear DCA
  30   Double_t       fDist2;    //info about closest distance parabolic DCA
  31   Double_t       fInvMass;  //reconstructed invariant mass -
  32   //
  33   Double_t       fPdr[3];    //momentum at vertex daughter  - according approx at DCA
  34   Double_t       fXr[3];     //rec. position according helix
  35   //
  36   Double_t       fPm[3];    //momentum at the vertex mother
  37   Double_t       fAngle[3]; //three angles
  38   Double_t       fRr;       // rec position of the vertex
  39   Int_t          fLab[2];   //MC label of the partecle
  40   Float_t        fPointAngleFi; //point angle fi
  41   Float_t        fPointAngleTh; //point angle theta
  42   Float_t        fPointAngle;   //point angle full
  43   ClassDef(AliITSRecV0Info,1)  // container for
  44 };
  45
  46
  47
  48
  49 //-------------------------------------------------------------------------
  50 class AliITStrackerMI : public AliTracker {
  51 public:
  52   AliITStrackerMI():AliTracker(){}
  53   AliITStrackerMI(const AliITSgeom *geom);
  54   AliCluster *GetCluster(Int_t index) const;
  55   AliITSclusterV2 *GetClusterLayer(Int_t layn, Int_t ncl) const
  56                         {return fgLayers[layn].GetCluster(ncl);}
  57   Int_t GetNumberOfClustersLayer(Int_t layn) const
  58                         {return fgLayers[layn].GetNumberOfClusters();}
  59   Int_t LoadClusters(TTree *cf);
  60   void UnloadClusters();
  61   Int_t Clusters2Tracks(AliESD *event);
  62   Int_t PropagateBack(AliESD *event);
  63   Int_t RefitInward(AliESD *event);
  64   Bool_t RefitAt(Double_t x, AliITStrackMI *seed, const AliITStrackMI *t);
  65   void SetupFirstPass(Int_t *flags, Double_t *cuts=0);
  66   void SetupSecondPass(Int_t *flags, Double_t *cuts=0);
  67
  68   void SetLastLayerToTrackTo(Int_t l=0) {fLastLayerToTrackTo=l;}
  69   void SetLayersNotToSkip(Int_t *l);
  70   void UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  71   void GetNTeor(Int_t layer, const AliITSclusterV2* cl, Float_t theta, Float_t phi, Float_t &ny, Float_t &nz);
  72   Int_t  GetError(Int_t layer, const AliITSclusterV2*cl, Float_t theta, Float_t phi, Float_t expQ, Float_t &erry, Float_t &errz);
  73   Double_t GetPredictedChi2MI(AliITStrackMI* track, const AliITSclusterV2 *cluster,Int_t layer);
  74   Int_t UpdateMI(AliITStrackMI* track, const AliITSclusterV2* cl,Double_t chi2,Int_t layer) const;
  75   class AliITSdetector {
  76   public:
  77     AliITSdetector(){}
  78     AliITSdetector(Double_t r,Double_t phi) {fR=r; fPhi=phi; fSinPhi = TMath::Sin(phi); fCosPhi = TMath::Cos(phi);
  79     fYmin=10000;fYmax=-1000; fZmin=10000;fZmax=-1000;}
  80     inline void GetGlobalXYZ( const AliITSclusterV2 *cl, Double_t xyz[3]) const;
  81     Double_t GetR()   const {return fR;}
  82     Double_t GetPhi() const {return fPhi;}
  83     Double_t GetYmin() const {return fYmin;}
  84     Double_t GetYmax() const {return fYmax;}
  85     Double_t GetZmin() const {return fZmin;}
  86     Double_t GetZmax() const {return fZmax;}
  87     void SetYmin(Double_t min) {fYmin = min;}
  88     void SetYmax(Double_t max) {fYmax = max;}
  89     void SetZmin(Double_t min) {fZmin = min;}
  90     void SetZmax(Double_t max) {fZmax = max;}
  91   private:
  92     Double_t fR;    // polar coordinates
  93     Double_t fPhi;  // of this detector
  94     Double_t fSinPhi; // sin of phi;
  95     Double_t fCosPhi; // cos of phi
  96     Double_t fYmin;   //  local y minimal
  97     Double_t fYmax;   //  local max y
  98     Double_t fZmin;   //  local z min
  99     Double_t fZmax;   //  local z max
 100   };
 101
 102   class AliITSlayer {
 103     friend class AliITStrackerMI;
 104   public:
 105     AliITSlayer();
 106     AliITSlayer(Double_t r, Double_t p, Double_t z, Int_t nl, Int_t nd);
 107    ~AliITSlayer();
 108     Int_t InsertCluster(AliITSclusterV2 *c);
 109     void  SortClusters();
 110     void ResetClusters();
 111     void ResetWeights();
 112     void SelectClusters(Double_t zmi,Double_t zma,Double_t ymi,Double_t yma);
 113     const AliITSclusterV2 *GetNextCluster(Int_t &ci);
 114     void ResetRoad();
 115     Double_t GetRoad() const {return fRoad;}
 116     Double_t GetR() const {return fR;}
 117     Int_t FindClusterIndex(Float_t z) const;
 118     AliITSclusterV2 *GetCluster(Int_t i) const {return i<fN? fClusters[i]:0;}
 119     Float_t         *GetWeight(Int_t i)   {return i<fN ?&fClusterWeight[i]:0;}
 120     AliITSdetector &GetDetector(Int_t n) const { return fDetectors[n]; }
 121     Int_t FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const;
 122     Double_t GetThickness(Double_t y, Double_t z, Double_t &x0) const;
 123     Int_t InRoad() const ;
 124     Int_t GetNumberOfClusters() const {return fN;}
 125     Int_t GetNladders() const {return fNladders;}
 126     Int_t GetNdetectors() const {return fNdetectors;}
 127     Int_t GetSkip() const {return fSkip;}
 128     void  SetSkip(Int_t skip){fSkip=skip;}
 129     void IncAccepted(){fAccepted++;}
 130     Int_t GetAccepted() const {return fAccepted;}
 131   protected:
 132     AliITSlayer(const AliITSlayer& layer){;}
 133     Double_t fR;                // mean radius of this layer
 134     Double_t fPhiOffset;        // offset of the first detector in Phi
 135     Int_t fNladders;            // number of ladders
 136     Double_t fZOffset;          // offset of the first detector in Z
 137     Int_t fNdetectors;          // detectors/ladder
 138     AliITSdetector *fDetectors; // array of detectors
 139     Int_t fN;                   // number of clusters
 140     AliITSclusterV2 *fClusters[kMaxClusterPerLayer]; // pointers to clusters
 141     Int_t        fClusterIndex[kMaxClusterPerLayer]; // pointers to clusters
 142     Float_t fY[kMaxClusterPerLayer];                // y position of the clusters
 143     Float_t fZ[kMaxClusterPerLayer];                // z position of the clusters
 144     Float_t fYB[2];                                       // ymin and ymax
 145     //
 146     AliITSclusterV2 *fClusters5[6][kMaxClusterPerLayer5]; // pointers to clusters -     slice in y
 147     Int_t        fClusterIndex5[6][kMaxClusterPerLayer5]; // pointers to clusters -     slice in y
 148     Float_t fY5[6][kMaxClusterPerLayer5];                // y position of the clusters  slice in y
 149     Float_t fZ5[6][kMaxClusterPerLayer5];                // z position of the clusters  slice in y
 150     Int_t fN5[6];                                       // number of cluster in slice
 151     Float_t fDy5;                                       //delta y
 152     Float_t fBy5[6][2];                                    //slice borders
 153     //
 154     AliITSclusterV2 *fClusters10[11][kMaxClusterPerLayer10]; // pointers to clusters -     slice in y
 155     Int_t        fClusterIndex10[11][kMaxClusterPerLayer10]; // pointers to clusters -     slice in y
 156     Float_t fY10[11][kMaxClusterPerLayer10];                // y position of the clusters  slice in y
 157     Float_t fZ10[11][kMaxClusterPerLayer10];                // z position of the clusters  slice in y
 158     Int_t fN10[11];                                       // number of cluster in slice
 159     Float_t fDy10;                                        // delta y
 160     Float_t fBy10[11][2];                                 // slice borders
 161     //
 162     AliITSclusterV2 *fClusters20[21][kMaxClusterPerLayer20]; // pointers to clusters -     slice in y
 163     Int_t        fClusterIndex20[21][kMaxClusterPerLayer20]; // pointers to clusters -     slice in y
 164     Float_t fY20[21][kMaxClusterPerLayer20];                // y position of the clusters  slice in y
 165     Float_t fZ20[21][kMaxClusterPerLayer20];                // z position of the clusters  slice in y
 166     Int_t fN20[21];                                       // number of cluster in slice
 167     Float_t fDy20;                                        //delta y
 168     Float_t fBy20[21][2];                                 //slice borders
 169     //
 170     AliITSclusterV2** fClustersCs;                         //clusters table in current slice
 171     Int_t   *fClusterIndexCs;                             //cluster index in current slice
 172     Float_t *fYcs;                                        //y position in current slice
 173     Float_t *fZcs;                                        //z position in current slice
 174     Int_t    fNcs;                                        //number of clusters in current slice
 175     Int_t fCurrentSlice;                                  //current slice
 176     //
 177     Float_t  fClusterWeight[kMaxClusterPerLayer]; // probabilistic weight of the cluster
 178     Int_t    fClusterTracks[4][kMaxClusterPerLayer]; //tracks registered to given cluster
 179     Float_t fZmax;      //    edges
 180     Float_t fYmin;      //   of  the
 181     Float_t fYmax;      //   "window"
 182     Int_t fI;            // index of the current cluster within the "window"
 183     Int_t fImax;            // index of the last cluster within the "window"
 184     Int_t fSkip;     // indicates possibility to skip cluster
 185     Int_t fAccepted;     // accept indicator
 186     Double_t fRoad;      // road defined by the cluster density
 187   };
 188   AliITStrackerMI::AliITSlayer    & GetLayer(Int_t layer) const;
 189   AliITStrackerMI::AliITSdetector & GetDetector(Int_t layer, Int_t n) const {return GetLayer(layer).GetDetector(n); }
 190
 191 protected:
 192   void FindV0(AliESD *event);  //try to find V0
 193   Double_t  TestV0(AliHelix *h1, AliHelix *h2, AliITSRecV0Info *vertex);  //try to find V0 - return DCA
 194   Double_t  FindBestPair(Int_t esdtrack0, Int_t esdtrack1,AliITSRecV0Info *vertex);  // try to find best pair from the tree of track hyp.
 195   void CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
 196   void CookLabel(AliITStrackMI *t,Float_t wrong) const;
 197   Double_t GetEffectiveThickness(Double_t y, Double_t z) const;
 198   void FollowProlongationTree(AliITStrackMI * otrack, Int_t esdindex);
 199   void ResetBestTrack() {
 200      fBestTrack.~AliITStrackMI();
 201      new(&fBestTrack) AliITStrackMI(fTrackToFollow);
 202   }
 203   void ResetTrackToFollow(const AliITStrackMI &t) {
 204      fTrackToFollow.~AliITStrackMI();
 205      new(&fTrackToFollow) AliITStrackMI(t);
 206   }
 207   void CookdEdx(AliITStrackMI* track);
 208   Double_t GetNormalizedChi2(AliITStrackMI * track, Int_t mode);
 209   Double_t GetTruncatedChi2(AliITStrackMI * track, Float_t fac);
 210   Double_t NormalizedChi2(AliITStrackMI * track, Int_t layer);
 211   Double_t GetInterpolatedChi2(AliITStrackMI * forwardtrack, AliITStrackMI * backtrack);
 212   Double_t GetMatchingChi2(AliITStrackMI * track1, AliITStrackMI * track2);
 213   Double_t GetDeadZoneProbability(Double_t zpos, Double_t zerr);
 214
 215   Float_t    *GetWeight(Int_t index);
 216   void AddTrackHypothesys(AliITStrackMI * track, Int_t esdindex);
 217   void SortTrackHypothesys(Int_t esdindex, Int_t maxcut, Int_t mode);
 218   AliITStrackMI * GetBestHypothesys(Int_t esdindex, AliITStrackMI * original, Int_t checkmax);
 219   void  GetBestHypothesysMIP(TObjArray &itsTracks);
 220   void RegisterClusterTracks(AliITStrackMI* track, Int_t id);
 221   void UnRegisterClusterTracks(AliITStrackMI* track, Int_t id);
 222   Float_t GetNumberOfSharedClusters(AliITStrackMI* track,Int_t id, Int_t list[6], AliITSclusterV2 *clist[6]);
 223   Int_t GetOverlapTrack(AliITStrackMI *track, Int_t trackID, Int_t &shared, Int_t clusterlist[6], Int_t overlist[6]);
 224   AliITStrackMI * GetBest2Tracks(Int_t trackID1, Int_t treackID2, Float_t th0, Float_t th1);
 225   Float_t  * GetErrY(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48];}
 226   Float_t  * GetErrZ(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48+12];}
 227   Float_t  * GetNy(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48+24];}
 228   Float_t  * GetNz(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48+36];}
 229   void       SignDeltas( TObjArray *ClusterArray, Float_t zv);
 230   void MakeCoeficients(Int_t ntracks);
 231   void UpdateESDtrack(AliITStrackMI* track, ULong_t flags) const;
 232   Int_t fI;                              // index of the current layer
 233   static AliITSlayer fgLayers[kMaxLayer];// ITS layers
 234   AliITStrackMI fTracks[kMaxLayer];      // track estimations at the ITS layers
 235   AliITStrackMI fBestTrack;              // "best" track
 236   AliITStrackMI fTrackToFollow;          // followed track
 237   TObjArray     fTrackHypothesys;        // ! array with track hypothesys- ARRAY is the owner of tracks- MI
 238   Int_t         fBestTrackIndex[100000]; // ! index of the best track
 239   Int_t         fCurrentEsdTrack;        // ! current esd track           - MI
 240   Int_t fPass;                           // current pass through the data
 241   Int_t fConstraint[2];                  // constraint flags
 242
 243   Int_t fLayersNotToSkip[kMaxLayer];     // layer masks
 244   Int_t fLastLayerToTrackTo;             // the innermost layer to track to
 245   Float_t * fCoeficients;                //! working array with errors and mean cluser shape
 246  private:
 247   AliITStrackerMI(const AliITStrackerMI * tracker){;}
 248   ClassDef(AliITStrackerMI,2)   //ITS tracker MI
 249 };
 250
 251
 252
 253
 254 /////////////////////////////////////////////////////////
 255 /////////////////////////////////////////////////////////
 256 /////////////////////////////////////////////////////////
 257
 258
 259
 260
 261
 262 inline void AliITStrackerMI::SetupFirstPass(Int_t *flags, Double_t *cuts) {
 263   // This function sets up flags and cuts for the first tracking pass
 264   //
 265   //   flags[0] - vertex constaint flag
 266   //              negative means "skip the pass"
 267   //              0        means "no constraint"
 268   //              positive means "normal constraint"
 269
 270    fConstraint[0]=flags[0];
 271    if (cuts==0) return;
 272 }
 273
 274 inline void AliITStrackerMI::SetupSecondPass(Int_t *flags, Double_t *cuts) {
 275   // This function sets up flags and cuts for the second tracking pass
 276   //
 277   //   flags[0] - vertex constaint flag
 278   //              negative means "skip the pass"
 279   //              0        means "no constraint"
 280   //              positive means "normal constraint"
 281
 282    fConstraint[1]=flags[0];
 283    if (cuts==0) return;
 284 }
 285
 286 inline void AliITStrackerMI::CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const {
 287   //--------------------------------------------------------------------
 288   //This function "cooks" a track label. If label<0, this track is fake.
 289   //--------------------------------------------------------------------
 290    Int_t tpcLabel=t->GetLabel();
 291    if (tpcLabel<0) return;
 292    AliTracker::CookLabel(t,wrong);
 293    if (tpcLabel!=TMath::Abs(t->GetLabel())){
 294      t->SetFakeRatio(1.);
 295    }
 296    if (tpcLabel !=t->GetLabel()) {
 297      t->SetLabel(-tpcLabel);
 298    }
 299 }
 300
 301 inline Double_t AliITStrackerMI::NormalizedChi2(AliITStrackMI * track, Int_t layer)
 302 {
 303   //--------------------------------------------------------------------
 304   //get normalize chi2
 305   //--------------------------------------------------------------------
 306   track->fNormChi2[layer] = 2.*track->fNSkipped+0.25*track->fNDeadZone+track->fdEdxMismatch+track->GetChi2()/
 307   //track->fNormChi2[layer] = 2.*track->fNSkipped+0.25*track->fNDeadZone+track->fdEdxMismatch+track->fChi22/
 308     TMath::Max(double(track->GetNumberOfClusters()-track->fNSkipped),
 309                1./(1.+track->fNSkipped));
 310   return track->fNormChi2[layer];
 311 }
 312 inline void  AliITStrackerMI::AliITSdetector::GetGlobalXYZ(const AliITSclusterV2 *cl, Double_t xyz[3]) const
 313 {
 314   //
 315   // get cluster coordinates in global cooordinate
 316   //
 317   xyz[2] = cl->GetZ();
 318   xyz[0] = fR*fCosPhi - cl->GetY()*fSinPhi;
 319   xyz[1] = fR*fSinPhi + cl->GetY()*fCosPhi;
 320 }
 321 #endif