ITS/AliITStrackerV2.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 //-------------------------------------------------------------------------
  17 //               Implementation of the ITS tracker class
  18 //
  19 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  20 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
  21 //-------------------------------------------------------------------------
  22
  23 #include <TFile.h>
  24 #include <TTree.h>
  25 #include <TRandom.h>
  26
  27 #include "AliITSgeom.h"
  28 #include "AliITSRecPoint.h"
  29 #include "AliTPCtrack.h"
  30 #include "AliITSclusterV2.h"
  31 #include "AliITStrackerV2.h"
  32
  33 ClassImp(AliITStrackerV2)
  34
  35 AliITStrackerV2::AliITSlayer AliITStrackerV2::fLayers[kMaxLayer]; // ITS layers
  36
  37 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(const AliITSgeom *geom) : AliTracker() {
  38   //--------------------------------------------------------------------
  39   //This is the AliITStrackerV2 constructor
  40   //--------------------------------------------------------------------
  41   AliITSgeom *g=(AliITSgeom*)geom;
  42
  43   Float_t x,y,z;
  44   Int_t i;
  45   for (i=1; i<kMaxLayer+1; i++) {
  46     Int_t nlad=g->GetNladders(i);
  47     Int_t ndet=g->GetNdetectors(i);
  48
  49     g->GetTrans(i,1,1,x,y,z);
  50     Double_t r=TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  51     Double_t poff=TMath::ATan2(y,x);
  52     Double_t zoff=z;
  53
  54     g->GetTrans(i,1,2,x,y,z);
  55     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  56     g->GetTrans(i,2,1,x,y,z);
  57     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  58     g->GetTrans(i,2,2,x,y,z);
  59     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  60     r*=0.25;
  61
  62     new (fLayers+i-1) AliITSlayer(r,poff,zoff,nlad,ndet);
  63
  64     for (Int_t j=1; j<nlad+1; j++) {
  65       for (Int_t k=1; k<ndet+1; k++) { //Fill this layer with detectors
  66         Float_t x,y,zshift; g->GetTrans(i,j,k,x,y,zshift);
  67         Double_t rot[9]; g->GetRotMatrix(i,j,k,rot);
  68
  69         Double_t r =-x*rot[1] + y*rot[0];         if (i==1) r=-r;
  70         Double_t phi=TMath::ATan2(rot[1],rot[0]); if (i==1) phi-=3.1415927;
  71         phi+=0.5*TMath::Pi(); if (phi<0) phi += 2*TMath::Pi();
  72         AliITSdetector &det=fLayers[i-1].GetDetector((j-1)*ndet + k-1);
  73
  74         new(&det) AliITSdetector(r,phi);
  75       }
  76     }
  77
  78   }
  79
  80   fI=kMaxLayer;
  81
  82   fPass=0;
  83   fConstraint[0]=1; fConstraint[1]=0;
  84
  85   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV};
  86   SetVertex(xyz,ers);
  87 }
  88
  89 Int_t AliITStrackerV2::LoadClusters() {
  90   //--------------------------------------------------------------------
  91   //This function loads ITS clusters
  92   //--------------------------------------------------------------------
  93   char   cname[100];
  94   sprintf(cname,"TreeC_ITS_%d",GetEventNumber());
  95   TTree *cTree=(TTree*)gDirectory->Get(cname);
  96   if (!cTree) {
  97     Error("LoadClusters"," can't get cTree !\n");
  98     return 1;
  99   }
 100   TBranch *branch=cTree->GetBranch("Clusters");
 101   if (!branch) {
 102     Error("LoadClusters"," can't get Clusters branch !\n");
 103     return 1;
 104   }
 105
 106   TClonesArray dummy("AliITSclusterV2",10000), *clusters=&dummy;
 107   branch->SetAddress(&clusters);
 108
 109   Int_t j=0;
 110   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {
 111     Int_t ndet=fLayers[i].GetNdetectors();
 112     Int_t jmax = j + fLayers[i].GetNladders()*ndet;
 113     for (; j<jmax; j++) {
 114       if (!cTree->GetEvent(j)) continue;
 115       Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast();
 116       while (ncl--) {
 117         AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2*)clusters->UncheckedAt(ncl);
 118         fLayers[i].InsertCluster(new AliITSclusterV2(*c));
 119       }
 120       clusters->Delete();
 121     }
 122     fLayers[i].ResetRoad(); //road defined by the cluster density
 123   }
 124   delete cTree; //Thanks to Mariana Bondila
 125
 126   return 0;
 127 }
 128
 129 void AliITStrackerV2::UnloadClusters() {
 130   //--------------------------------------------------------------------
 131   //This function unloads ITS clusters
 132   //--------------------------------------------------------------------
 133   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayers[i].ResetClusters();
 134 }
 135
 136 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(const TFile *inp, TFile *out) {
 137   //--------------------------------------------------------------------
 138   //This functions reconstructs ITS tracks
 139   //--------------------------------------------------------------------
 140   TFile *in=(TFile*)inp;
 141   TDirectory *savedir=gDirectory;
 142
 143   if (LoadClusters()!=0) return 1;
 144
 145   if (!in->IsOpen()) {
 146     Error("Clusters2Tracks","file with TPC tracks is not open !\n");
 147     return 1;
 148   }
 149
 150   if (!out->IsOpen()) {
 151     Error("Clusters2Tracks","file for ITS tracks is not open !\n");
 152     return 2;
 153   }
 154
 155   in->cd();
 156
 157   Char_t tname[100];
 158   Int_t nentr=0; TObjArray itsTracks(15000);
 159
 160   {/* Read TPC tracks */
 161     sprintf(tname,"TreeT_TPC_%d",GetEventNumber());
 162     TTree *tpcTree=(TTree*)in->Get(tname);
 163     if (!tpcTree) {
 164       Error("Clusters2Tracks","can't get a tree with TPC tracks !\n");
 165       return 3;
 166     }
 167     AliTPCtrack *itrack=new AliTPCtrack;
 168     tpcTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 169     nentr=(Int_t)tpcTree->GetEntries();
 170     for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 171        tpcTree->GetEvent(i);
 172        AliITStrackV2 *t=0;
 173        try {
 174            t=new AliITStrackV2(*itrack);
 175        } catch (const Char_t *msg) {
 176            Warning("Clusters2Tracks",msg);
 177            delete t;
 178            continue;
 179        }
 180        if (TMath::Abs(t->GetD())>4) continue;
 181
 182        t->PropagateTo(80.,0.0053,30);
 183        if (TMath::Abs(t->GetY())>12.8) t->CorrectForMaterial(0.03);
 184        if (TMath::Abs(t->GetZ())<0.2) t->CorrectForMaterial(0.40);
 185        t->PropagateTo(61.,0.0053,30);
 186        //Double_t xk=52.,x,y,z; t->GetGlobalXYZat(xk,x,y,z);
 187        //if (TMath::Abs(y)<7.77) t->PropagateTo(xk,0.19,24.);
 188        t->PropagateTo(50.,0.001);
 189
 190        itsTracks.AddLast(t);
 191     }
 192     delete tpcTree; //Thanks to Mariana Bondila
 193     delete itrack;
 194   }
 195   itsTracks.Sort();
 196
 197   out->cd();
 198
 199   sprintf(tname,"TreeT_ITS_%d",GetEventNumber());
 200   TTree itsTree(tname,"Tree with ITS tracks");
 201   AliITStrackV2 *otrack=&fBestTrack;
 202   itsTree.Branch("tracks","AliITStrackV2",&otrack,32000,0);
 203
 204   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 205      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 206      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 207        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 208        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 209        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 210
 211        ResetTrackToFollow(*t);
 212        ResetBestTrack();
 213
 214        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 215           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 216        }
 217
 218        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() < kMaxLayer-kLayersToSkip)continue;
 219
 220        if (fConstraint[fPass]) {
 221           Int_t index[kMaxLayer];
 222           Int_t k;
 223           for (k=0; k<kMaxLayer; k++) index[k]=-1;
 224           Int_t nc=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
 225           for (k=0; k<nc; k++) {
 226              Int_t idx=fBestTrack.GetClusterIndex(k),nl=(idx&0xf0000000)>>28;
 227              index[nl]=idx;
 228           }
 229           fBestTrack.~AliITStrackV2(); new(&fBestTrack) AliITStrackV2(*t);
 230           if (!RefitAt(3.7, &fBestTrack, index)) continue;
 231        }
 232
 233        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 234        fBestTrack.CookdEdx();
 235        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 236        itsTree.Fill();
 237        UseClusters(&fBestTrack);
 238        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 239
 240      }
 241   }
 242
 243   Info("Clusters2Tracks","Number of TPC tracks: %d\n",nentr);
 244   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",
 245         (Int_t)itsTree.GetEntries());
 246
 247   itsTree.Write();
 248
 249   itsTracks.Delete();
 250
 251   UnloadClusters();
 252
 253   savedir->cd();
 254   return 0;
 255 }
 256
 257 Int_t AliITStrackerV2::PropagateBack(const TFile *inp, TFile *out) {
 258   //--------------------------------------------------------------------
 259   //This functions propagates reconstructed ITS tracks back
 260   //--------------------------------------------------------------------
 261   TFile *in=(TFile*)inp;
 262   TDirectory *savedir=gDirectory;
 263
 264   if (LoadClusters()!=0) return 1;
 265
 266   if (!in->IsOpen()) {
 267     Error("PropagateBack","file with ITS tracks is not open !\n");
 268     return 1;
 269   }
 270
 271   if (!out->IsOpen()) {
 272   Error("PropagateBack","file for back propagated ITS tracks is not open !\n");
 273   return 2;
 274   }
 275
 276   in->cd();
 277
 278   Char_t tname[100];
 279   sprintf(tname,"TreeT_ITS_%d",GetEventNumber());
 280   TTree *itsTree=(TTree*)in->Get(tname);
 281   if (!itsTree) {
 282     Error("PropagateBack","can't get a tree with ITS tracks !\n");
 283     return 3;
 284   }
 285   AliITStrackV2 *itrack=new AliITStrackV2;
 286   itsTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 287
 288   out->cd();
 289
 290   sprintf(tname,"TreeT_ITSb_%d",GetEventNumber());
 291   TTree backTree(tname,"Tree with back propagated ITS tracks");
 292   AliTPCtrack *otrack=0;
 293   backTree.Branch("tracks","AliTPCtrack",&otrack,32000,2);
 294
 295   Int_t ntrk=0;
 296
 297   Int_t nentr=(Int_t)itsTree->GetEntries();
 298   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 299     itsTree->GetEvent(i);
 300     ResetTrackToFollow(*itrack);
 301
 302     // propagete to vertex [SR, GSI 17.02.2003]
 303     fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19);
 304     fTrackToFollow.PropagateToVertex();
 305
 306     // Start Time measurement [SR, GSI 17.02.2003]
 307     fTrackToFollow.StartTimeIntegral();
 308     fTrackToFollow.PropagateTo(3.,-0.0028,65.19);
 309     //
 310
 311     fTrackToFollow.ResetCovariance(); fTrackToFollow.ResetClusters();
 312
 313     Int_t itsLabel=fTrackToFollow.GetLabel(); //save the ITS track label
 314
 315     try {
 316        Int_t nc=itrack->GetNumberOfClusters();
 317        Int_t idx=0, l=0;
 318        const  AliITSclusterV2 *c=0;
 319        if (nc--) {
 320           idx=itrack->GetClusterIndex(nc); l=(idx&0xf0000000)>>28;
 321           c=(AliITSclusterV2*)GetCluster(idx);
 322        }
 323        for (fI=0; fI<kMaxLayer; fI++) {
 324          AliITSlayer &layer=fLayers[fI];
 325          Double_t r=layer.GetR();
 326          if (fI==2 || fI==4) {
 327             Double_t rs=0.5*(fLayers[fI-1].GetR() + r);
 328             Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 329             if (fI==2) {rs=9.; d=0.0097; x0=42.;}
 330             if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,-d,x0)) throw "";
 331          }
 332
 333          // remember old position [SR, GSI 18.02.2003]
 334          Double_t oldX, oldY, oldZ;
 335          fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(fTrackToFollow.GetX(),oldX,oldY,oldZ);
 336          //
 337
 338          Double_t x,y,z;
 339          if (!fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(r,x,y,z))
 340             throw "AliITStrackerV2::PropagateBack: failed to estimate track !";
 341          Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 342          Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 343          if (idet<0)
 344          throw "AliITStrackerV2::PropagateBack: failed to find a detector !\n";
 345          const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 346          r=det.GetR(); phi=det.GetPhi();
 347          if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,r)) throw "";
 348          fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 349
 350          const AliITSclusterV2 *cl=0;
 351          Int_t index=0;
 352          Double_t maxchi2=kMaxChi2;
 353
 354          if (l==fI) {
 355            idet=c->GetDetectorIndex();
 356            if (idet != fTrackToFollow.GetDetectorIndex()) {
 357              const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 358              r=det.GetR(); phi=det.GetPhi();
 359              if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,r)) throw "";
 360              fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 361            }
 362            Double_t chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c);
 363            if (chi2<kMaxChi2) {
 364               cl=c; maxchi2=chi2; index=idx;
 365            }
 366            if (nc--) {
 367               idx=itrack->GetClusterIndex(nc); l=(idx&0xf0000000)>>28;
 368               c=(AliITSclusterV2*)GetCluster(idx);
 369            }
 370          }
 371
 372          if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>2) {
 373            Double_t dz=3*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[fI]);
 374            Double_t dy=3*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2()+kSigmaY2[fI]);
 375            Double_t zmin=fTrackToFollow.GetZ() - dz;
 376            Double_t zmax=fTrackToFollow.GetZ() + dz;
 377            Double_t ymin=fTrackToFollow.GetY() + phi*r - dy;
 378            Double_t ymax=fTrackToFollow.GetY() + phi*r + dy;
 379            layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 380
 381            const AliITSclusterV2 *cc=0; Int_t ci;
 382            while ((cc=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 383               idet=cc->GetDetectorIndex();
 384               if (idet != fTrackToFollow.GetDetectorIndex()) continue;
 385               Double_t chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(cc);
 386               if (chi2<maxchi2) {
 387                  cl=cc; index=(fI<<28)+ci; maxchi2=chi2;
 388               }
 389            }
 390          }
 391
 392          if (cl) {
 393             if (!fTrackToFollow.Update(cl,maxchi2,index))
 394               Info("PropagateBack","filtering failed !\n");
 395          }
 396          {
 397           Double_t x0;
 398           x=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
 399           fTrackToFollow.CorrectForMaterial(-x,x0);
 400          }
 401
 402          // track time update [SR, GSI 17.02.2003]
 403          Double_t newX, newY, newZ;
 404          fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(fTrackToFollow.GetX(),newX,newY,newZ);
 405          Double_t dL2 = (oldX-newX)*(oldX-newX) + (oldY-newY)*(oldY-newY) +
 406                         (oldZ-newZ)*(oldZ-newZ);
 407          fTrackToFollow.AddTimeStep(TMath::Sqrt(dL2));
 408          //
 409
 410        }
 411
 412        fTrackToFollow.PropagateTo(50.,-0.001);
 413        //Double_t xk=52.,x,y,z; fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(xk,x,y,z);
 414        //if (TMath::Abs(y)<7.77) fTrackToFollow.PropagateTo(xk,-0.19,24.);
 415        fTrackToFollow.PropagateTo(61,-0.0053,30);
 416        fTrackToFollow.PropagateTo(80.,-0.0053,30);
 417
 418        fTrackToFollow.SetLabel(itsLabel);
 419        otrack=new AliTPCtrack(fTrackToFollow,fTrackToFollow.GetAlpha());
 420        backTree.Fill(); delete otrack;
 421        UseClusters(&fTrackToFollow);
 422        ntrk++;
 423     }
 424     catch (const Char_t *msg) {
 425        Warning("PropagateBack",msg);
 426     }
 427   }
 428
 429   backTree.Write();
 430
 431   Info("PropagateBack","Number of ITS tracks: %d\n",nentr);
 432   Info("PropagateBack","Number of back propagated ITS tracks: %d\n",ntrk);
 433
 434   delete itrack;
 435
 436   delete itsTree; //Thanks to Mariana Bondila
 437
 438   UnloadClusters();
 439
 440   savedir->cd();
 441
 442   return 0;
 443 }
 444
 445 AliCluster *AliITStrackerV2::GetCluster(Int_t index) const {
 446   //--------------------------------------------------------------------
 447   //       Return pointer to a given cluster
 448   //--------------------------------------------------------------------
 449   Int_t l=(index & 0xf0000000) >> 28;
 450   Int_t c=(index & 0x0fffffff) >> 00;
 451   return fLayers[l].GetCluster(c);
 452 }
 453
 454
 455 void AliITStrackerV2::FollowProlongation() {
 456   //--------------------------------------------------------------------
 457   //This function finds a track prolongation
 458   //--------------------------------------------------------------------
 459   Int_t tryAgain=kLayersToSkip;
 460
 461   while (fI) {
 462     Int_t i=fI-1;
 463
 464     AliITSlayer &layer=fLayers[i];
 465     AliITStrackV2 &track=fTracks[i];
 466
 467     Double_t r=layer.GetR();
 468
 469     if (i==3 || i==1) {
 470        Double_t rs=0.5*(fLayers[i+1].GetR() + r);
 471        Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 472        if (i==1) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 473        if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,d,x0)) {
 474          //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 475          break;
 476        }
 477     }
 478
 479     //find intersection
 480     Double_t x,y,z;
 481     if (!fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
 482       //Warning("FollowProlongation","failed to estimate track !\n");
 483       break;
 484     }
 485     Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 486     Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 487     if (idet<0) {
 488       //Warning("FollowProlongation","failed to find a detector !\n");
 489       break;
 490     }
 491
 492     //propagate to the intersection
 493     const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 494     phi=det.GetPhi();
 495     if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,det.GetR())) {
 496       //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 497       break;
 498     }
 499     fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 500
 501     //Select possible prolongations and store the current track estimation
 502     track.~AliITStrackV2(); new(&track) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
 503     Double_t dz=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 504     Double_t dy=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 505     Double_t road=layer.GetRoad();
 506     if (dz*dy>road*road) {
 507        Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 508        dz=road*scz; dy=road*scy;
 509     }
 510
 511     //Double_t dz=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 512     if (dz < 0.5*TMath::Abs(track.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(track.GetTgl());
 513     if (dz > kMaxRoad) {
 514       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Z !\n");
 515       break;
 516     }
 517
 518     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ()) > r+dz) break;
 519
 520     //Double_t dy=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 521     if (dy < 0.5*TMath::Abs(track.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(track.GetSnp());
 522     if (dy > kMaxRoad) {
 523       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Y !\n");
 524       break;
 525     }
 526
 527     Double_t zmin=track.GetZ() - dz;
 528     Double_t zmax=track.GetZ() + dz;
 529     Double_t ymin=track.GetY() + r*phi - dy;
 530     Double_t ymax=track.GetY() + r*phi + dy;
 531     layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 532     fI--;
 533
 534     //take another prolongation
 535     if (!TakeNextProlongation()) if (!tryAgain--) break;
 536     tryAgain=kLayersToSkip;
 537
 538   }
 539
 540   //deal with the best track
 541   Int_t ncl=fTrackToFollow.GetNumberOfClusters();
 542   Int_t nclb=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
 543   if (ncl)
 544   if (ncl >= nclb) {
 545      Double_t chi2=fTrackToFollow.GetChi2();
 546      if (chi2/ncl < kChi2PerCluster) {
 547         if (ncl > nclb || chi2 < fBestTrack.GetChi2()) {
 548            ResetBestTrack();
 549         }
 550      }
 551   }
 552
 553 }
 554
 555 Int_t AliITStrackerV2::TakeNextProlongation() {
 556   //--------------------------------------------------------------------
 557   // This function takes another track prolongation
 558   //
 559   //  dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
 560   //--------------------------------------------------------------------
 561   AliITSlayer &layer=fLayers[fI];
 562   ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 563
 564   Double_t dz=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[fI]);
 565   Double_t dy=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2() + kSigmaY2[fI]);
 566   Double_t road=layer.GetRoad();
 567   if (dz*dy>road*road) {
 568      Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 569      dz=road*scz; dy=road*scy;
 570   }
 571
 572   const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
 573   Double_t chi2=12345.;
 574   while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 575     Int_t idet=c->GetDetectorIndex();
 576
 577     if (fTrackToFollow.GetDetectorIndex()!=idet) {
 578        const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 579        ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 580        if (!fTrackToFollow.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
 581          //Warning("TakeNextProlongation","propagation failed !\n");
 582          continue;
 583        }
 584        fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 585        if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ())>layer.GetR()+dz) continue;
 586     }
 587
 588     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ() - c->GetZ()) > dz) continue;
 589     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetY() - c->GetY()) > dy) continue;
 590
 591     chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c); if (chi2<kMaxChi2) break;
 592   }
 593
 594   if (chi2>=kMaxChi2) return 0;
 595   if (!c) return 0;
 596
 597   if (!fTrackToFollow.Update(c,chi2,(fI<<28)+ci)) {
 598      //Warning("TakeNextProlongation","filtering failed !\n");
 599      return 0;
 600   }
 601
 602   if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>1)
 603   if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetD())>4) return 0;
 604
 605   fTrackToFollow.
 606     SetSampledEdx(c->GetQ(),fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()-1); //b.b.
 607
 608   {
 609  Double_t x0;
 610  Double_t d=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
 611    fTrackToFollow.CorrectForMaterial(d,x0);
 612   }
 613
 614   if (fConstraint[fPass]) {
 615     Double_t d=GetEffectiveThickness(0,0); //Think of this !!!!
 616     Double_t xyz[]={GetX(),GetY(),GetZ()};
 617     Double_t ers[]={GetSigmaX(),GetSigmaY(),GetSigmaZ()};
 618     fTrackToFollow.Improve(d,xyz,ers);
 619   }
 620
 621   return 1;
 622 }
 623
 624
 625 AliITStrackerV2::AliITSlayer::AliITSlayer() {
 626   //--------------------------------------------------------------------
 627   //default AliITSlayer constructor
 628   //--------------------------------------------------------------------
 629   fN=0;
 630   fDetectors=0;
 631 }
 632
 633 AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 634 AliITSlayer(Double_t r,Double_t p,Double_t z,Int_t nl,Int_t nd) {
 635   //--------------------------------------------------------------------
 636   //main AliITSlayer constructor
 637   //--------------------------------------------------------------------
 638   fR=r; fPhiOffset=p; fZOffset=z;
 639   fNladders=nl; fNdetectors=nd;
 640   fDetectors=new AliITSdetector[fNladders*fNdetectors];
 641
 642   fN=0;
 643   fI=0;
 644
 645   fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/1.);//assuming that there's only one cluster
 646 }
 647
 648 AliITStrackerV2::AliITSlayer::~AliITSlayer() {
 649   //--------------------------------------------------------------------
 650   // AliITSlayer destructor
 651   //--------------------------------------------------------------------
 652   delete[] fDetectors;
 653   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 654 }
 655
 656 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetClusters() {
 657   //--------------------------------------------------------------------
 658   // This function removes loaded clusters
 659   //--------------------------------------------------------------------
 660   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 661   fN=0;
 662   fI=0;
 663 }
 664
 665 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetRoad() {
 666   //--------------------------------------------------------------------
 667   // This function calculates the road defined by the cluster density
 668   //--------------------------------------------------------------------
 669   Int_t n=0;
 670   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 671      if (TMath::Abs(fClusters[i]->GetZ())<fR) n++;
 672   }
 673   if (n>1) fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/n);
 674 }
 675
 676 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InsertCluster(AliITSclusterV2 *c) {
 677   //--------------------------------------------------------------------
 678   //This function adds a cluster to this layer
 679   //--------------------------------------------------------------------
 680   if (fN==kMaxClusterPerLayer) {
 681     ::Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
 682     return 1;
 683   }
 684
 685   if (fN==0) {fClusters[fN++]=c; return 0;}
 686   Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ());
 687   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliITSclusterV2*));
 688   fClusters[i]=c; fN++;
 689
 690   return 0;
 691 }
 692
 693 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 694   //--------------------------------------------------------------------
 695   // This function returns the index of the nearest cluster
 696   //--------------------------------------------------------------------
 697   if (fN==0) return 0;
 698   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 699   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 700   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 701   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 702     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 703     else e=m;
 704   }
 705   return m;
 706 }
 707
 708 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 709 SelectClusters(Double_t zmin,Double_t zmax,Double_t ymin, Double_t ymax) {
 710   //--------------------------------------------------------------------
 711   // This function sets the "window"
 712   //--------------------------------------------------------------------
 713   fI=FindClusterIndex(zmin); fZmax=zmax;
 714   Double_t circle=2*TMath::Pi()*fR;
 715   if (ymax>circle) { ymax-=circle; ymin-=circle; }
 716   fYmin=ymin; fYmax=ymax;
 717 }
 718
 719 const AliITSclusterV2 *AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNextCluster(Int_t &ci){
 720   //--------------------------------------------------------------------
 721   // This function returns clusters within the "window"
 722   //--------------------------------------------------------------------
 723   const AliITSclusterV2 *cluster=0;
 724   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 725     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 726     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 727     if (c->IsUsed()) continue;
 728     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 729     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 730
 731     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 732     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 733
 734     if (y<fYmin) continue;
 735     if (y>fYmax) continue;
 736     cluster=c; ci=i;
 737     fI=i+1;
 738     break;
 739   }
 740
 741   return cluster;
 742 }
 743
 744 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 745 FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const {
 746   //--------------------------------------------------------------------
 747   //This function finds the detector crossed by the track
 748   //--------------------------------------------------------------------
 749   Double_t dphi=phi-fPhiOffset;
 750   if      (dphi <  0) dphi += 2*TMath::Pi();
 751   else if (dphi >= 2*TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
 752   Int_t np=Int_t(dphi*fNladders*0.5/TMath::Pi()+0.5);
 753   if (np>=fNladders) np-=fNladders;
 754   if (np<0)          np+=fNladders;
 755
 756   Double_t dz=fZOffset-z;
 757   Int_t nz=Int_t(dz*(fNdetectors-1)*0.5/fZOffset+0.5);
 758   if (nz>=fNdetectors) return -1;
 759   if (nz<0)            return -1;
 760
 761   return np*fNdetectors + nz;
 762 }
 763
 764 Double_t
 765 AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetThickness(Double_t y,Double_t z,Double_t &x0)
 766 const {
 767   //--------------------------------------------------------------------
 768   //This function returns the layer thickness at this point (units X0)
 769   //--------------------------------------------------------------------
 770   Double_t d=0.0085;
 771   x0=21.82;
 772
 773   if (43<fR&&fR<45) { //SSD2
 774      Double_t dd=0.0034;
 775      d=dd;
 776      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 777      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 778      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 779      for (Int_t i=0; i<12; i++) {
 780        if (TMath::Abs(z-3.9*(i+0.5))<0.15) {
 781           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 782           d+=0.0034;
 783           break;
 784        }
 785        if (TMath::Abs(z+3.9*(i+0.5))<0.15) {
 786           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 787           d+=0.0034;
 788           break;
 789        }
 790        if (TMath::Abs(z-3.4-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 791        if (TMath::Abs(z+0.5+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 792      }
 793   } else
 794   if (37<fR&&fR<41) { //SSD1
 795      Double_t dd=0.0034;
 796      d=dd;
 797      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 798      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 799      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 800      for (Int_t i=0; i<11; i++) {
 801        if (TMath::Abs(z-3.9*i)<0.15) {
 802           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 803           d+=dd;
 804           break;
 805        }
 806        if (TMath::Abs(z+3.9*i)<0.15) {
 807           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 808           d+=dd;
 809           break;
 810        }
 811        if (TMath::Abs(z-1.85-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 812        if (TMath::Abs(z+2.05+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 813      }
 814   } else
 815   if (13<fR&&fR<26) { //SDD
 816      Double_t dd=0.0033;
 817      d=dd;
 818      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 819
 820      if (TMath::Abs(y-1.80)<0.55) {
 821         d+=0.016;
 822         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 823           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 824           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 825         }
 826      }
 827      if (TMath::Abs(y+1.80)<0.55) {
 828         d+=0.016;
 829         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 830           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 831           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 832         }
 833      }
 834
 835      for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 836        if (TMath::Abs(z-7.3*i)<0.60) {
 837           d+=dd;
 838           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 839           break;
 840        }
 841        if (TMath::Abs(z+7.3*i)<0.60) {
 842           d+=dd;
 843           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 844           break;
 845        }
 846      }
 847   } else
 848   if (6<fR&&fR<8) {   //SPD2
 849      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 850      d=dd;
 851      if (TMath::Abs(y-3.08)>0.5) d+=dd;
 852      //if (TMath::Abs(y-3.08)>0.45) d+=dd;
 853      if (TMath::Abs(y-3.03)<0.10) {d+=0.014;}
 854   } else
 855   if (3<fR&&fR<5) {   //SPD1
 856      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 857      d=dd;
 858      if (TMath::Abs(y+0.21)>0.6) d+=dd;
 859      //if (TMath::Abs(y+0.21)>0.45) d+=dd;
 860      if (TMath::Abs(y+0.10)<0.10) {d+=0.014;}
 861   }
 862
 863   return d;
 864 }
 865
 866 Double_t AliITStrackerV2::GetEffectiveThickness(Double_t y,Double_t z) const
 867 {
 868   //--------------------------------------------------------------------
 869   //Returns the thickness between the current layer and the vertex (units X0)
 870   //--------------------------------------------------------------------
 871   Double_t d=0.0028*3*3; //beam pipe
 872   Double_t x0=0;
 873
 874   Double_t xn=fLayers[fI].GetR();
 875   for (Int_t i=0; i<fI; i++) {
 876     Double_t xi=fLayers[i].GetR();
 877     d+=fLayers[i].GetThickness(y,z,x0)*xi*xi;
 878   }
 879
 880   if (fI>1) {
 881     Double_t xi=9.;
 882     d+=0.0097*xi*xi;
 883   }
 884
 885   if (fI>3) {
 886     Double_t xi=0.5*(fLayers[3].GetR()+fLayers[4].GetR());
 887     d+=0.0034*xi*xi;
 888   }
 889
 890   return d/(xn*xn);
 891 }
 892
 893 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InRoad() const {
 894   //--------------------------------------------------------------------
 895   // This function returns number of clusters within the "window"
 896   //--------------------------------------------------------------------
 897   Int_t ncl=0;
 898   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 899     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 900     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 901     if (c->IsUsed()) continue;
 902     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 903     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 904
 905     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 906     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 907
 908     if (y<fYmin) continue;
 909     if (y>fYmax) continue;
 910     ncl++;
 911   }
 912   return ncl;
 913 }
 914
 915 Bool_t AliITStrackerV2::RefitAt(Double_t x, AliITStrackV2 *t, Int_t *index) {
 916   //--------------------------------------------------------------------
 917   // This function refits a track at a given position
 918   //--------------------------------------------------------------------
 919   Int_t from, to, step;
 920   if (x > t->GetX()) {
 921       from=0; to=kMaxLayer;
 922       step=+1;
 923   } else {
 924       from=kMaxLayer-1; to=-1;
 925       step=-1;
 926   }
 927
 928   for (Int_t i=from; i != to; i += step) {
 929      AliITSlayer &layer=fLayers[i];
 930      Double_t r=layer.GetR();
 931
 932      {
 933      Double_t hI=i-0.5*step;
 934      if (hI==1.5 || hI==3.5) {
 935         Double_t rs=0.5*(fLayers[i-step].GetR() + r);
 936         Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 937         if (hI==1.5) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 938         if (!t->PropagateTo(rs,d,x0)) {
 939           return kFALSE;
 940         }
 941      }
 942      }
 943
 944      Double_t x,y,z;
 945      if (!t->GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
 946        return kFALSE;
 947      }
 948      Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 949      Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 950      if (idet<0) {
 951        return kFALSE;
 952      }
 953      const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 954      phi=det.GetPhi();
 955      if (!t->Propagate(phi,det.GetR())) {
 956        return kFALSE;
 957      }
 958      t->SetDetectorIndex(idet);
 959
 960      const AliITSclusterV2 *cl=0;
 961      Double_t maxchi2=kMaxChi2;
 962
 963      Int_t idx=index[i];
 964      if (idx>0) {
 965         const AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(idx);
 966         if (idet != c->GetDetectorIndex()) {
 967            idet=c->GetDetectorIndex();
 968            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 969            if (!t->Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
 970              return kFALSE;
 971            }
 972            t->SetDetectorIndex(idet);
 973         }
 974         Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
 975         if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; }
 976         else return kFALSE;
 977      }
 978
 979      /*
 980      if (cl==0)
 981      if (t->GetNumberOfClusters()>2) {
 982         Double_t dz=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[i]);
 983         Double_t dy=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaY2()+kSigmaY2[i]);
 984         Double_t zmin=t->GetZ() - dz;
 985         Double_t zmax=t->GetZ() + dz;
 986         Double_t ymin=t->GetY() + phi*r - dy;
 987         Double_t ymax=t->GetY() + phi*r + dy;
 988         layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 989
 990         const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
 991         while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 992            if (idet != c->GetDetectorIndex()) continue;
 993            Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
 994            if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; idx=ci; }
 995         }
 996      }
 997      */
 998
 999      if (cl) {
1000        if (!t->Update(cl,maxchi2,idx)) {
1001           return kFALSE;
1002        }
1003      }
1004
1005      {
1006      Double_t x0;
1007      Double_t d=layer.GetThickness(t->GetY(),t->GetZ(),x0);
1008      t->CorrectForMaterial(-step*d,x0);
1009      }
1010
1011   }
1012
1013   if (!t->PropagateTo(x,0.,0.)) return kFALSE;
1014   return kTRUE;
1015 }
1016
1017 void AliITStrackerV2::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from) const {
1018   //--------------------------------------------------------------------
1019   // This function marks clusters assigned to the track
1020   //--------------------------------------------------------------------
1021   AliTracker::UseClusters(t,from);
1022   /*
1023   AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(0));
1024   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1025   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1026   c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(1));
1027   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1028   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1029   */
1030 }