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 AliITStrackV2 tracks
   9 //           Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  10 //                   Marian Ivanov, CERN, Marian.Ivanov@cern.ch
  11 //-------------------------------------------------------------------------
  12
  13 #include <TObjArray.h>
  14
  15 #include "AliTracker.h"
  16 #include "AliITStrackV2.h"
  17 #include "AliITSclusterV2.h"
  18
  19 class AliITSclusterV2;
  20 class AliESD;
  21 class AliITSgeom;
  22 class TTree;
  23 class AliHelix;
  24 class AliV0vertex;
  25
  26
  27
  28 class AliITSRecV0Info: public TObject {
  29   friend class AliITStrackerMI;
  30 protected:
  31   void Update(Float_t vertex[3], Float_t mass1, Float_t mass2);
  32   Double_t       fDist1;    //info about closest distance according closest MC - linear DCA
  33   Double_t       fDist2;    //info about closest distance parabolic DCA
  34   Double_t       fInvMass;  //reconstructed invariant mass -
  35   //
  36   Double_t       fPdr[3];    //momentum at vertex daughter  - according approx at DCA
  37   Double_t       fXr[3];     //rec. position according helix
  38   //
  39   Double_t       fPm[3];    //momentum at the vertex mother
  40   Double_t       fAngle[3]; //three angles
  41   Double_t       fRr;       // rec position of the vertex
  42   Int_t          fLab[2];   //MC label of the partecle
  43   Float_t        fPointAngleFi; //point angle fi
  44   Float_t        fPointAngleTh; //point angle theta
  45   Float_t        fPointAngle;   //point angle full
  46   ClassDef(AliITSRecV0Info,1)  // container for
  47 };
  48
  49
  50
  51
  52 //-------------------------------------------------------------------------
  53 class AliITStrackerMI : public AliTracker {
  54 public:
  55   AliITStrackerMI():AliTracker(){}
  56   AliITStrackerMI(const AliITSgeom *geom);
  57   AliCluster *GetCluster(Int_t index) const;
  58   AliITSclusterV2 *GetClusterLayer(Int_t layn, Int_t ncl) const
  59                         {return fgLayers[layn].GetCluster(ncl);}
  60   Int_t GetNumberOfClustersLayer(Int_t layn) const
  61                         {return fgLayers[layn].GetNumberOfClusters();}
  62   Int_t LoadClusters(TTree *cf);
  63   void UnloadClusters();
  64   Int_t Clusters2Tracks(TTree *in, TTree *out);
  65   Int_t Clusters2Tracks(AliESD *event);
  66   Int_t PropagateBack(AliESD *event);
  67   Int_t RefitInward(AliESD *event);
  68   Bool_t RefitAt(Double_t x, AliITStrackV2 *seed, const AliITStrackV2 *t);
  69   void SetupFirstPass(Int_t *flags, Double_t *cuts=0);
  70   void SetupSecondPass(Int_t *flags, Double_t *cuts=0);
  71
  72   void SetLastLayerToTrackTo(Int_t l=0) {fLastLayerToTrackTo=l;}
  73   void SetLayersNotToSkip(Int_t *l);
  74   void UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  75   void GetNTeor(Int_t layer, const AliITSclusterV2* cl, Float_t theta, Float_t phi, Float_t &ny, Float_t &nz);
  76   Int_t  GetError(Int_t layer, const AliITSclusterV2*cl, Float_t theta, Float_t phi, Float_t expQ, Float_t &erry, Float_t &errz);
  77   Double_t GetPredictedChi2MI(AliITStrackV2* track, const AliITSclusterV2 *cluster,Int_t layer);
  78   Int_t UpdateMI(AliITStrackV2* track, const AliITSclusterV2* cl,Double_t chi2,Int_t layer) const;
  79   class AliITSdetector {
  80   public:
  81     AliITSdetector(){}
  82     AliITSdetector(Double_t r,Double_t phi) {fR=r; fPhi=phi; fSinPhi = TMath::Sin(phi); fCosPhi = TMath::Cos(phi);
  83     fYmin=10000;fYmax=-1000; fZmin=10000;fZmax=-1000;}
  84     inline void GetGlobalXYZ( const AliITSclusterV2 *cl, Double_t xyz[3]) const;
  85     Double_t GetR()   const {return fR;}
  86     Double_t GetPhi() const {return fPhi;}
  87     Double_t GetYmin() const {return fYmin;}
  88     Double_t GetYmax() const {return fYmax;}
  89     Double_t GetZmin() const {return fZmin;}
  90     Double_t GetZmax() const {return fZmax;}
  91     void SetYmin(Double_t min) {fYmin = min;}
  92     void SetYmax(Double_t max) {fYmax = max;}
  93     void SetZmin(Double_t min) {fZmin = min;}
  94     void SetZmax(Double_t max) {fZmax = max;}
  95   private:
  96     Double_t fR;    // polar coordinates
  97     Double_t fPhi;  // of this detector
  98     Double_t fSinPhi; // sin of phi;
  99     Double_t fCosPhi; // cos of phi
 100     Double_t fYmin;   //  local y minimal
 101     Double_t fYmax;   //  local max y
 102     Double_t fZmin;   //  local z min
 103     Double_t fZmax;   //  local z max
 104   };
 105
 106   class AliITSlayer {
 107     friend class AliITStrackerMI;
 108   public:
 109     AliITSlayer();
 110     AliITSlayer(Double_t r, Double_t p, Double_t z, Int_t nl, Int_t nd);
 111    ~AliITSlayer();
 112     Int_t InsertCluster(AliITSclusterV2 *c);
 113     void  SortClusters();
 114     void ResetClusters();
 115     void ResetWeights();
 116     void SelectClusters(Double_t zmi,Double_t zma,Double_t ymi,Double_t yma);
 117     const AliITSclusterV2 *GetNextCluster(Int_t &ci);
 118     void ResetRoad();
 119     Double_t GetRoad() const {return fRoad;}
 120     Double_t GetR() const {return fR;}
 121     Int_t FindClusterIndex(Float_t z) const;
 122     AliITSclusterV2 *GetCluster(Int_t i) const {return i<fN? fClusters[i]:0;}
 123     Float_t         *GetWeight(Int_t i)   {return i<fN ?&fClusterWeight[i]:0;}
 124     AliITSdetector &GetDetector(Int_t n) const { return fDetectors[n]; }
 125     Int_t FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const;
 126     Double_t GetThickness(Double_t y, Double_t z, Double_t &x0) const;
 127     Int_t InRoad() const ;
 128     Int_t GetNumberOfClusters() const {return fN;}
 129     Int_t GetNladders() const {return fNladders;}
 130     Int_t GetNdetectors() const {return fNdetectors;}
 131     Int_t GetSkip() const {return fSkip;}
 132     void  SetSkip(Int_t skip){fSkip=skip;}
 133     void IncAccepted(){fAccepted++;}
 134     Int_t GetAccepted() const {return fAccepted;}
 135   protected:
 136     AliITSlayer(const AliITSlayer& layer){;}
 137     Double_t fR;                // mean radius of this layer
 138     Double_t fPhiOffset;        // offset of the first detector in Phi
 139     Int_t fNladders;            // number of ladders
 140     Double_t fZOffset;          // offset of the first detector in Z
 141     Int_t fNdetectors;          // detectors/ladder
 142     AliITSdetector *fDetectors; // array of detectors
 143     Int_t fN;                   // number of clusters
 144     AliITSclusterV2 *fClusters[kMaxClusterPerLayer]; // pointers to clusters
 145     Int_t        fClusterIndex[kMaxClusterPerLayer]; // pointers to clusters
 146     Float_t fY[kMaxClusterPerLayer];                // y position of the clusters
 147     Float_t fZ[kMaxClusterPerLayer];                // z position of the clusters
 148     Float_t fYB[2];                                       // ymin and ymax
 149     //
 150     AliITSclusterV2 *fClusters5[6][kMaxClusterPerLayer5]; // pointers to clusters -     slice in y
 151     Int_t        fClusterIndex5[6][kMaxClusterPerLayer5]; // pointers to clusters -     slice in y
 152     Float_t fY5[6][kMaxClusterPerLayer5];                // y position of the clusters  slice in y
 153     Float_t fZ5[6][kMaxClusterPerLayer5];                // z position of the clusters  slice in y
 154     Int_t fN5[6];                                       // number of cluster in slice
 155     Float_t fDy5;                                       //delta y
 156     Float_t fBy5[6][2];                                    //slice borders
 157     //
 158     AliITSclusterV2 *fClusters10[11][kMaxClusterPerLayer10]; // pointers to clusters -     slice in y
 159     Int_t        fClusterIndex10[11][kMaxClusterPerLayer10]; // pointers to clusters -     slice in y
 160     Float_t fY10[11][kMaxClusterPerLayer10];                // y position of the clusters  slice in y
 161     Float_t fZ10[11][kMaxClusterPerLayer10];                // z position of the clusters  slice in y
 162     Int_t fN10[11];                                       // number of cluster in slice
 163     Float_t fDy10;                                        // delta y
 164     Float_t fBy10[11][2];                                 // slice borders
 165     //
 166     AliITSclusterV2 *fClusters20[21][kMaxClusterPerLayer20]; // pointers to clusters -     slice in y
 167     Int_t        fClusterIndex20[21][kMaxClusterPerLayer20]; // pointers to clusters -     slice in y
 168     Float_t fY20[21][kMaxClusterPerLayer20];                // y position of the clusters  slice in y
 169     Float_t fZ20[21][kMaxClusterPerLayer20];                // z position of the clusters  slice in y
 170     Int_t fN20[21];                                       // number of cluster in slice
 171     Float_t fDy20;                                        //delta y
 172     Float_t fBy20[21][2];                                 //slice borders
 173     //
 174     AliITSclusterV2** fClustersCs;                         //clusters table in current slice
 175     Int_t   *fClusterIndexCs;                             //cluster index in current slice
 176     Float_t *fYcs;                                        //y position in current slice
 177     Float_t *fZcs;                                        //z position in current slice
 178     Int_t    fNcs;                                        //number of clusters in current slice
 179     Int_t fCurrentSlice;                                  //current slice
 180     //
 181     Float_t  fClusterWeight[kMaxClusterPerLayer]; // probabilistic weight of the cluster
 182     Int_t    fClusterTracks[4][kMaxClusterPerLayer]; //tracks registered to given cluster
 183     Float_t fZmax;      //    edges
 184     Float_t fYmin;      //   of  the
 185     Float_t fYmax;      //   "window"
 186     Int_t fI;            // index of the current cluster within the "window"
 187     Int_t fImax;            // index of the last cluster within the "window"
 188     Int_t fSkip;     // indicates possibility to skip cluster
 189     Int_t fAccepted;     // accept indicator
 190     Double_t fRoad;      // road defined by the cluster density
 191   };
 192   AliITStrackerMI::AliITSlayer    & GetLayer(Int_t layer) const;
 193   AliITStrackerMI::AliITSdetector & GetDetector(Int_t layer, Int_t n) const {return GetLayer(layer).GetDetector(n); }
 194
 195 protected:
 196   void FindV0(AliESD *event);  //try to find V0
 197   Double_t  TestV0(AliHelix *h1, AliHelix *h2, AliITSRecV0Info *vertex);  //try to find V0 - return DCA
 198   Double_t  FindBestPair(Int_t esdtrack0, Int_t esdtrack1,AliITSRecV0Info *vertex);  // try to find best pair from the tree of track hyp.
 199   void CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
 200   void CookLabel(AliITStrackV2 *t,Float_t wrong) const;
 201   Double_t GetEffectiveThickness(Double_t y, Double_t z) const;
 202   void FollowProlongationTree(AliITStrackV2 * otrack, Int_t esdindex);
 203   void ResetBestTrack() {
 204      fBestTrack.~AliITStrackV2();
 205      new(&fBestTrack) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
 206   }
 207   void ResetTrackToFollow(const AliITStrackV2 &t) {
 208      fTrackToFollow.~AliITStrackV2();
 209      new(&fTrackToFollow) AliITStrackV2(t);
 210   }
 211   void CookdEdx(AliITStrackV2* track);
 212   Double_t GetNormalizedChi2(AliITStrackV2 * track, Int_t mode);
 213   Double_t GetTruncatedChi2(AliITStrackV2 * track, Float_t fac);
 214   Double_t NormalizedChi2(AliITStrackV2 * track, Int_t layer);
 215   Double_t GetInterpolatedChi2(AliITStrackV2 * forwardtrack, AliITStrackV2 * backtrack);
 216   Double_t GetMatchingChi2(AliITStrackV2 * track1, AliITStrackV2 * track2);
 217   Double_t GetDeadZoneProbability(Double_t zpos, Double_t zerr);
 218
 219   Float_t    *GetWeight(Int_t index);
 220   void AddTrackHypothesys(AliITStrackV2 * track, Int_t esdindex);
 221   void SortTrackHypothesys(Int_t esdindex, Int_t maxcut, Int_t mode);
 222   AliITStrackV2 * GetBestHypothesys(Int_t esdindex, AliITStrackV2 * original, Int_t checkmax);
 223   void  GetBestHypothesysMIP(TObjArray &itsTracks);
 224   void RegisterClusterTracks(AliITStrackV2* track, Int_t id);
 225   void UnRegisterClusterTracks(AliITStrackV2* track, Int_t id);
 226   Float_t GetNumberOfSharedClusters(AliITStrackV2* track,Int_t id, Int_t list[6], AliITSclusterV2 *clist[6]);
 227   Int_t GetOverlapTrack(AliITStrackV2 *track, Int_t trackID, Int_t &shared, Int_t clusterlist[6], Int_t overlist[6]);
 228   AliITStrackV2 * GetBest2Tracks(Int_t trackID1, Int_t treackID2, Float_t th0, Float_t th1);
 229   Float_t  * GetErrY(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48];}
 230   Float_t  * GetErrZ(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48+12];}
 231   Float_t  * GetNy(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48+24];}
 232   Float_t  * GetNz(Int_t trackindex) const {return &fCoeficients[trackindex*48+36];}
 233   void       SignDeltas( TObjArray *ClusterArray, Float_t zv);
 234   void MakeCoeficients(Int_t ntracks);
 235   void UpdateESDtrack(AliITStrackV2* track, ULong_t flags) const;
 236   Int_t fI;                              // index of the current layer
 237   static AliITSlayer fgLayers[kMaxLayer];// ITS layers
 238   AliITStrackV2 fTracks[kMaxLayer];      // track estimations at the ITS layers
 239   AliITStrackV2 fBestTrack;              // "best" track
 240   AliITStrackV2 fTrackToFollow;          // followed track
 241   TObjArray     fTrackHypothesys;        // ! array with track hypothesys- ARRAY is the owner of tracks- MI
 242   Int_t         fBestTrackIndex[100000]; // ! index of the best track
 243   Int_t         fCurrentEsdTrack;        // ! current esd track           - MI
 244   Int_t fPass;                           // current pass through the data
 245   Int_t fConstraint[2];                  // constraint flags
 246
 247   Int_t fLayersNotToSkip[kMaxLayer];     // layer masks
 248   Int_t fLastLayerToTrackTo;             // the innermost layer to track to
 249   Float_t * fCoeficients;                //! working array with errors and mean cluser shape
 250  private:
 251   AliITStrackerMI(const AliITStrackerMI * tracker){;}
 252   ClassDef(AliITStrackerMI,1)   //ITS tracker V2
 253 };
 254
 255
 256
 257
 258 /////////////////////////////////////////////////////////
 259 /////////////////////////////////////////////////////////
 260 /////////////////////////////////////////////////////////
 261
 262
 263
 264
 265
 266 inline void AliITStrackerMI::SetupFirstPass(Int_t *flags, Double_t *cuts) {
 267   // This function sets up flags and cuts for the first tracking pass
 268   //
 269   //   flags[0] - vertex constaint flag
 270   //              negative means "skip the pass"
 271   //              0        means "no constraint"
 272   //              positive means "normal constraint"
 273
 274    fConstraint[0]=flags[0];
 275    if (cuts==0) return;
 276 }
 277
 278 inline void AliITStrackerMI::SetupSecondPass(Int_t *flags, Double_t *cuts) {
 279   // This function sets up flags and cuts for the second tracking pass
 280   //
 281   //   flags[0] - vertex constaint flag
 282   //              negative means "skip the pass"
 283   //              0        means "no constraint"
 284   //              positive means "normal constraint"
 285
 286    fConstraint[1]=flags[0];
 287    if (cuts==0) return;
 288 }
 289
 290 inline void AliITStrackerMI::CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const {
 291   //--------------------------------------------------------------------
 292   //This function "cooks" a track label. If label<0, this track is fake.
 293   //--------------------------------------------------------------------
 294    Int_t tpcLabel=t->GetLabel();
 295    if (tpcLabel<0) return;
 296    AliTracker::CookLabel(t,wrong);
 297    if (tpcLabel!=TMath::Abs(t->GetLabel())){
 298      t->SetFakeRatio(1.);
 299    }
 300    if (tpcLabel !=t->GetLabel()) {
 301      t->SetLabel(-tpcLabel);
 302    }
 303 }
 304
 305 inline Double_t AliITStrackerMI::NormalizedChi2(AliITStrackV2 * track, Int_t layer)
 306 {
 307   //--------------------------------------------------------------------
 308   //get normalize chi2
 309   //--------------------------------------------------------------------
 310   track->fNormChi2[layer] = 2.*track->fNSkipped+0.25*track->fNDeadZone+track->fdEdxMismatch+track->GetChi2()/
 311   //track->fNormChi2[layer] = 2.*track->fNSkipped+0.25*track->fNDeadZone+track->fdEdxMismatch+track->fChi22/
 312     TMath::Max(double(track->GetNumberOfClusters()-track->fNSkipped),
 313                1./(1.+track->fNSkipped));
 314   return track->fNormChi2[layer];
 315 }
 316 inline void  AliITStrackerMI::AliITSdetector::GetGlobalXYZ(const AliITSclusterV2 *cl, Double_t xyz[3]) const
 317 {
 318   //
 319   // get cluster coordinates in global cooordinate
 320   //
 321   xyz[2] = cl->GetZ();
 322   xyz[0] = fR*fCosPhi - cl->GetY()*fSinPhi;
 323   xyz[1] = fR*fSinPhi + cl->GetY()*fCosPhi;
 324 }
 325 #endif