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   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=kLayersNotToSkip[i];
  89   fLastLayerToTrackTo=kLastLayerToTrackTo;
  90
  91 }
  92
  93 void AliITStrackerV2::SetLayersNotToSkip(Int_t *l) {
  94   //--------------------------------------------------------------------
  95   //This function set masks of the layers which must be not skipped
  96   //--------------------------------------------------------------------
  97   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=l[i];
  98 }
  99
 100 Int_t AliITStrackerV2::LoadClusters() {
 101   //--------------------------------------------------------------------
 102   //This function loads ITS clusters
 103   //--------------------------------------------------------------------
 104   char   cname[100];
 105   sprintf(cname,"TreeC_ITS_%d",GetEventNumber());
 106   TTree *cTree=(TTree*)gDirectory->Get(cname);
 107   if (!cTree) {
 108     Error("LoadClusters"," can't get cTree !\n");
 109     return 1;
 110   }
 111   TBranch *branch=cTree->GetBranch("Clusters");
 112   if (!branch) {
 113     Error("LoadClusters"," can't get Clusters branch !\n");
 114     return 1;
 115   }
 116
 117   TClonesArray dummy("AliITSclusterV2",10000), *clusters=&dummy;
 118   branch->SetAddress(&clusters);
 119
 120   Int_t j=0;
 121   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {
 122     Int_t ndet=fLayers[i].GetNdetectors();
 123     Int_t jmax = j + fLayers[i].GetNladders()*ndet;
 124     for (; j<jmax; j++) {
 125       if (!cTree->GetEvent(j)) continue;
 126       Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast();
 127       while (ncl--) {
 128         AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2*)clusters->UncheckedAt(ncl);
 129         fLayers[i].InsertCluster(new AliITSclusterV2(*c));
 130       }
 131       clusters->Delete();
 132     }
 133     fLayers[i].ResetRoad(); //road defined by the cluster density
 134   }
 135   delete cTree; //Thanks to Mariana Bondila
 136
 137   return 0;
 138 }
 139
 140 void AliITStrackerV2::UnloadClusters() {
 141   //--------------------------------------------------------------------
 142   //This function unloads ITS clusters
 143   //--------------------------------------------------------------------
 144   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayers[i].ResetClusters();
 145 }
 146
 147 static Int_t CorrectForDeadZoneMaterial(AliITStrackV2 *t) {
 148   //--------------------------------------------------------------------
 149   // Correction for the material between the TPC and the ITS
 150   // (should it belong to the TPC code ?)
 151   //--------------------------------------------------------------------
 152   Double_t riw=80., diw=0.0053, x0iw=30; // TPC inner wall ?
 153   Double_t rcd=61., dcd=0.0053, x0cd=30; // TPC "central drum" ?
 154   Double_t yr=12.8, dr=0.03; // rods ?
 155   Double_t zm=0.2, dm=0.40;  // membrane
 156   //Double_t rr=52., dr=0.19, x0r=24., yyr=7.77; //rails
 157   Double_t rs=50., ds=0.001; // something belonging to the ITS (screen ?)
 158
 159   if (t->GetX() > riw) {
 160      if (!t->PropagateTo(riw,diw,x0iw)) return 1;
 161      if (TMath::Abs(t->GetY())>yr) t->CorrectForMaterial(dr);
 162      if (TMath::Abs(t->GetZ())<zm) t->CorrectForMaterial(dm);
 163      if (!t->PropagateTo(rcd,dcd,x0cd)) return 1;
 164      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 165      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,dr,x0r);
 166      if (!t->PropagateTo(rs,ds)) return 1;
 167   } else if (t->GetX() < rs) {
 168      if (!t->PropagateTo(rs,-ds)) return 1;
 169      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 170      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,-dr,x0r);
 171      if (!t->PropagateTo(rcd,-dcd,x0cd)) return 1;
 172      if (!t->PropagateTo(riw,-diw,x0iw)) return 1;
 173   } else {
 174   ::Error("CorrectForDeadZoneMaterial","track is already in the dead zone !");
 175     return 1;
 176   }
 177
 178   return 0;
 179 }
 180
 181 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(const TFile *inp, TFile *out) {
 182   //--------------------------------------------------------------------
 183   //This functions reconstructs ITS tracks
 184   //--------------------------------------------------------------------
 185   TFile *in=(TFile*)inp;
 186   TDirectory *savedir=gDirectory;
 187
 188   if (LoadClusters()!=0) return 1;
 189
 190   if (!in->IsOpen()) {
 191     Error("Clusters2Tracks","file with TPC tracks is not open !\n");
 192     return 1;
 193   }
 194
 195   if (!out->IsOpen()) {
 196     Error("Clusters2Tracks","file for ITS tracks is not open !\n");
 197     return 2;
 198   }
 199
 200   in->cd();
 201
 202   Char_t tname[100];
 203   Int_t nentr=0; TObjArray itsTracks(15000);
 204
 205   {/* Read TPC tracks */
 206     sprintf(tname,"TreeT_TPC_%d",GetEventNumber());
 207     TTree *tpcTree=(TTree*)in->Get(tname);
 208     if (!tpcTree) {
 209       Error("Clusters2Tracks","can't get a tree with TPC tracks !\n");
 210       return 3;
 211     }
 212     AliTPCtrack *itrack=new AliTPCtrack;
 213     tpcTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 214     nentr=(Int_t)tpcTree->GetEntries();
 215
 216     Info("Clusters2Tracks","Number of TPC tracks: %d\n",nentr);
 217
 218     for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 219        tpcTree->GetEvent(i);
 220        AliITStrackV2 *t=0;
 221        try {
 222            t=new AliITStrackV2(*itrack);
 223        } catch (const Char_t *msg) {
 224            Warning("Clusters2Tracks",msg);
 225            delete t;
 226            continue;
 227        }
 228        if (TMath::Abs(t->GetD())>4) continue;
 229
 230        if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 231          Warning("Clusters2Tracks",
 232                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 233          continue;
 234        }
 235
 236        itsTracks.AddLast(t);
 237     }
 238     delete tpcTree; //Thanks to Mariana Bondila
 239     delete itrack;
 240   }
 241   itsTracks.Sort();
 242   nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 243
 244   out->cd();
 245
 246   sprintf(tname,"TreeT_ITS_%d",GetEventNumber());
 247   TTree itsTree(tname,"Tree with ITS tracks");
 248   AliITStrackV2 *otrack=&fBestTrack;
 249   itsTree.Branch("tracks","AliITStrackV2",&otrack,32000,0);
 250
 251   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 252      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 253      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 254        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 255        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 256        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 257
 258        ResetTrackToFollow(*t);
 259        ResetBestTrack();
 260
 261        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 262           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 263        }
 264
 265        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 266
 267        if (fConstraint[fPass]) {
 268           if (!RefitAt(3.7, t, &fBestTrack)) continue;
 269        }
 270
 271        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 272        fBestTrack.CookdEdx();
 273        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 274        itsTree.Fill();
 275        UseClusters(&fBestTrack);
 276        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 277      }
 278   }
 279
 280   nentr=(Int_t)itsTree.GetEntries();
 281   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",nentr);
 282
 283   itsTree.Write();
 284
 285   itsTracks.Delete();
 286
 287   UnloadClusters();
 288
 289   savedir->cd();
 290   return 0;
 291 }
 292
 293 Int_t AliITStrackerV2::PropagateBack(const TFile *inp, TFile *out) {
 294   //--------------------------------------------------------------------
 295   //This functions propagates reconstructed ITS tracks back
 296   //--------------------------------------------------------------------
 297   TFile *in=(TFile*)inp;
 298   TDirectory *savedir=gDirectory;
 299
 300   if (LoadClusters()!=0) return 1;
 301
 302   if (!in->IsOpen()) {
 303     Error("PropagateBack","file with ITS tracks is not open !\n");
 304     return 1;
 305   }
 306
 307   if (!out->IsOpen()) {
 308   Error("PropagateBack","file for back propagated ITS tracks is not open !\n");
 309   return 2;
 310   }
 311
 312   in->cd();
 313
 314   Char_t tname[100];
 315   sprintf(tname,"TreeT_ITS_%d",GetEventNumber());
 316   TTree *itsTree=(TTree*)in->Get(tname);
 317   if (!itsTree) {
 318     Error("PropagateBack","can't get a tree with ITS tracks !\n");
 319     return 3;
 320   }
 321   AliITStrackV2 *itrack=new AliITStrackV2;
 322   itsTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 323
 324   out->cd();
 325
 326   sprintf(tname,"TreeT_ITSb_%d",GetEventNumber());
 327   TTree backTree(tname,"Tree with back propagated ITS tracks");
 328   AliTPCtrack *otrack=0;
 329   backTree.Branch("tracks","AliTPCtrack",&otrack,32000,2);
 330
 331   Int_t nentr=(Int_t)itsTree->GetEntries();
 332   Int_t i;
 333   for (i=0; i<nentr; i++) {
 334     itsTree->GetEvent(i);
 335     Int_t itsLabel=itrack->GetLabel(); //save the ITS track label
 336     ResetTrackToFollow(*itrack);
 337
 338     // propagete to vertex [SR, GSI 17.02.2003]
 339     fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19);
 340     fTrackToFollow.PropagateToVertex();
 341
 342     // Start Time measurement [SR, GSI 17.02.2003]
 343     fTrackToFollow.StartTimeIntegral();
 344     fTrackToFollow.PropagateTo(3.,-0.0028,65.19);
 345     //
 346
 347     itrack->ResetCovariance(); itrack->ResetClusters();
 348     if (!RefitAt(49.,itrack,&fTrackToFollow)) continue;
 349
 350     if (CorrectForDeadZoneMaterial(&fTrackToFollow)!=0) {
 351        Warning("PropagateBack",
 352                "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 353        continue;
 354     }
 355
 356     fTrackToFollow.SetLabel(itsLabel);
 357     otrack=new AliTPCtrack(fTrackToFollow,fTrackToFollow.GetAlpha());
 358     backTree.Fill(); delete otrack;
 359     UseClusters(&fTrackToFollow);
 360   }
 361   i=(Int_t)backTree.GetEntries();
 362   backTree.Write();
 363
 364   Info("PropagateBack","Number of ITS tracks: %d\n",nentr);
 365   Info("PropagateBack","Number of back propagated ITS tracks: %d\n",i);
 366
 367   delete itrack;
 368   delete itsTree; //Thanks to Mariana Bondila
 369
 370   UnloadClusters();
 371
 372   savedir->cd();
 373
 374   return 0;
 375 }
 376
 377 Int_t AliITStrackerV2::RefitInward(const TFile *inp, TFile *out) {
 378   //--------------------------------------------------------------------
 379   // This functions refits ITS tracks using the
 380   // "inward propagated" TPC tracks
 381   //--------------------------------------------------------------------
 382   TFile *in=(TFile*)inp;
 383   TDirectory *savedir=gDirectory;
 384
 385   if (LoadClusters()!=0) return 1;
 386
 387   if (!in->IsOpen()) {
 388     Error("RefitInward","file with inward TPC tracks is not open !\n");
 389     return 2;
 390   }
 391
 392   if (!out->IsOpen()) {
 393     Error("RefitInward","file for inward ITS tracks is not open !\n");
 394     return 3;
 395   }
 396
 397   Int_t i;
 398
 399   //LUT used for the track matching (S.Radomski's idea)
 400   const Int_t nLab = 400000; // limit on the number of track labels
 401   Int_t lut[nLab];
 402   for(i=0; i<nLab; i++) lut[i] = -1;
 403
 404   Char_t tname[100];
 405
 406   TObjArray itsTracks(15000);
 407   {/* Read the ITS tracks */
 408     sprintf(tname,"TreeT_ITS_%d",GetEventNumber());
 409     TTree *itsTree=(TTree*)out->Get(tname);
 410     if (!itsTree) {
 411       Error("RefitInward","can't get a tree with ITS tracks !\n");
 412       return 3;
 413     }
 414     AliITStrackV2 *itrack=new AliITStrackV2;
 415     itsTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 416     Int_t nits=(Int_t)itsTree->GetEntries();
 417
 418     Info("RefitInward","Number of ITS tracks: %d\n",nits);
 419
 420     for (Int_t i=0; i<nits; i++) {
 421        itsTree->GetEvent(i);
 422        Int_t lab=TMath::Abs(itrack->GetLabel());
 423        if (lab < nLab) {
 424          if (lut[lab]>=0) Warning("RefitInward","double track %d\n",lab);
 425          lut[lab]=i;
 426        } else {
 427          Warning("RefitInward","Too big ITS track label: %d\n!",lab);
 428          continue;
 429        }
 430        itsTracks.AddLast(new AliITStrackV2(*itrack));
 431     }
 432     delete itsTree;
 433     delete itrack;
 434   }
 435
 436   out->cd();
 437
 438   //Create the output tree
 439   sprintf(tname,"TreeT_ITSinward_%d",GetEventNumber());
 440   TTree outTree(tname,"Tree with inward refitted ITS tracks");
 441   AliITStrackV2 *otrack=0;
 442   outTree.Branch("tracks","AliITStrackV2",&otrack,32000,0);
 443
 444   //Get the input tree
 445   sprintf(tname,"tracksTPC_%d",GetEventNumber());
 446   TTree *tpcTree=(TTree*)in->Get(tname);
 447   if (!tpcTree) {
 448      Error("RefitInward","can't get a tree with TPC tracks !\n");
 449      return 3;
 450   }
 451   AliTPCtrack *itrack=new AliTPCtrack;
 452   tpcTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 453   Int_t ntpc=(Int_t)tpcTree->GetEntries();
 454
 455   Info("RefitInward","Number of TPC tracks: %d\n",ntpc);
 456
 457   for (i=0; i<ntpc; i++) {
 458     tpcTree->GetEvent(i);
 459     AliITStrackV2 *t=0;
 460     try {
 461       t=new AliITStrackV2(*itrack);
 462     } catch (const Char_t *msg) {
 463       Warning("RefitInward",msg);
 464       delete t;
 465       continue;
 466     }
 467     //check if this track was reconstructed in the ITS
 468     Int_t lab=TMath::Abs(t->GetLabel());
 469     if (lab >= nLab) {
 470       Warning("RefitInward","Too big TPC track label: %d\n!",lab);
 471       continue;
 472     }
 473     Int_t idx=lut[lab];
 474     if (idx<0) continue; //no prolongation in the ITS for this track
 475
 476     if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 477        Warning("RefitInward",
 478                "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 479        continue;
 480     }
 481
 482     //Refitting...
 483     otrack=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(idx);
 484     if (!RefitAt(3.7, t, otrack)) continue;
 485     otrack->SetLabel(itrack->GetLabel()); //For comparison only
 486     otrack->CookdEdx();
 487     CookLabel(otrack,0.); //For comparison only
 488     outTree.Fill();
 489     delete t;
 490   }
 491   i=(Int_t)outTree.GetEntries();
 492   Info("RefitInward","Number of inward refitted ITS tracks: %d\n",i);
 493   outTree.Write();
 494
 495   delete tpcTree;
 496   delete itrack;
 497   itsTracks.Delete();
 498
 499   savedir->cd();
 500
 501   return 0;
 502 }
 503
 504 AliCluster *AliITStrackerV2::GetCluster(Int_t index) const {
 505   //--------------------------------------------------------------------
 506   //       Return pointer to a given cluster
 507   //--------------------------------------------------------------------
 508   Int_t l=(index & 0xf0000000) >> 28;
 509   Int_t c=(index & 0x0fffffff) >> 00;
 510   return fLayers[l].GetCluster(c);
 511 }
 512
 513
 514 void AliITStrackerV2::FollowProlongation() {
 515   //--------------------------------------------------------------------
 516   //This function finds a track prolongation
 517   //--------------------------------------------------------------------
 518   while (fI>fLastLayerToTrackTo) {
 519     Int_t i=fI-1;
 520
 521     AliITSlayer &layer=fLayers[i];
 522     AliITStrackV2 &track=fTracks[i];
 523
 524     Double_t r=layer.GetR();
 525
 526     if (i==3 || i==1) {
 527        Double_t rs=0.5*(fLayers[i+1].GetR() + r);
 528        Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 529        if (i==1) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 530        if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,d,x0)) {
 531          //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 532          return;
 533        }
 534     }
 535
 536     //find intersection
 537     Double_t x,y,z;
 538     if (!fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
 539       //Warning("FollowProlongation","failed to estimate track !\n");
 540       return;
 541     }
 542     Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 543     Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 544     if (idet<0) {
 545       //Warning("FollowProlongation","failed to find a detector !\n");
 546       return;
 547     }
 548
 549     //propagate to the intersection
 550     const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 551     phi=det.GetPhi();
 552     if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,det.GetR())) {
 553       //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 554       return;
 555     }
 556     fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 557
 558     //Select possible prolongations and store the current track estimation
 559     track.~AliITStrackV2(); new(&track) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
 560     Double_t dz=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 561     Double_t dy=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 562     Double_t road=layer.GetRoad();
 563     if (dz*dy>road*road) {
 564        Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 565        dz=road*scz; dy=road*scy;
 566     }
 567
 568     //Double_t dz=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 569     if (dz < 0.5*TMath::Abs(track.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(track.GetTgl());
 570     if (dz > kMaxRoad) {
 571       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Z !\n");
 572       return;
 573     }
 574
 575     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ()) > r+dz) return;
 576
 577     //Double_t dy=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 578     if (dy < 0.5*TMath::Abs(track.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(track.GetSnp());
 579     if (dy > kMaxRoad) {
 580       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Y !\n");
 581       return;
 582     }
 583
 584     Double_t zmin=track.GetZ() - dz;
 585     Double_t zmax=track.GetZ() + dz;
 586     Double_t ymin=track.GetY() + r*phi - dy;
 587     Double_t ymax=track.GetY() + r*phi + dy;
 588     layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 589     fI--;
 590
 591     //take another prolongation
 592     if (!TakeNextProlongation())
 593        if (fLayersNotToSkip[fI]) return;
 594
 595   }
 596
 597   //deal with the best track
 598   Int_t ncl=fTrackToFollow.GetNumberOfClusters();
 599   Int_t nclb=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
 600   if (ncl)
 601   if (ncl >= nclb) {
 602      Double_t chi2=fTrackToFollow.GetChi2();
 603      if (chi2/ncl < kChi2PerCluster) {
 604         if (ncl > nclb || chi2 < fBestTrack.GetChi2()) {
 605            ResetBestTrack();
 606         }
 607      }
 608   }
 609
 610 }
 611
 612 Int_t AliITStrackerV2::TakeNextProlongation() {
 613   //--------------------------------------------------------------------
 614   // This function takes another track prolongation
 615   //
 616   //  dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
 617   //--------------------------------------------------------------------
 618   AliITSlayer &layer=fLayers[fI];
 619   ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 620
 621   Double_t dz=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[fI]);
 622   Double_t dy=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2() + kSigmaY2[fI]);
 623   Double_t road=layer.GetRoad();
 624   if (dz*dy>road*road) {
 625      Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 626      dz=road*scz; dy=road*scy;
 627   }
 628
 629   const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
 630   Double_t chi2=12345.;
 631   while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 632     Int_t idet=c->GetDetectorIndex();
 633
 634     if (fTrackToFollow.GetDetectorIndex()!=idet) {
 635        const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 636        ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 637        if (!fTrackToFollow.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
 638          //Warning("TakeNextProlongation","propagation failed !\n");
 639          continue;
 640        }
 641        fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 642        if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ())>layer.GetR()+dz) continue;
 643     }
 644
 645     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ() - c->GetZ()) > dz) continue;
 646     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetY() - c->GetY()) > dy) continue;
 647
 648     chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c); if (chi2<kMaxChi2) break;
 649   }
 650
 651   if (chi2>=kMaxChi2) return 0;
 652   if (!c) return 0;
 653
 654   if (!fTrackToFollow.Update(c,chi2,(fI<<28)+ci)) {
 655      //Warning("TakeNextProlongation","filtering failed !\n");
 656      return 0;
 657   }
 658
 659   if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>1)
 660   if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetD())>4) return 0;
 661
 662   fTrackToFollow.
 663     SetSampledEdx(c->GetQ(),fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()-1); //b.b.
 664
 665   {
 666   Double_t x0;
 667  Double_t d=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
 668   fTrackToFollow.CorrectForMaterial(d,x0);
 669   }
 670
 671   if (fConstraint[fPass]) {
 672     Double_t d=GetEffectiveThickness(0,0); //Think of this !!!!
 673     Double_t xyz[]={GetX(),GetY(),GetZ()};
 674     Double_t ers[]={GetSigmaX(),GetSigmaY(),GetSigmaZ()};
 675     fTrackToFollow.Improve(d,xyz,ers);
 676   }
 677
 678   return 1;
 679 }
 680
 681
 682 AliITStrackerV2::AliITSlayer::AliITSlayer() {
 683   //--------------------------------------------------------------------
 684   //default AliITSlayer constructor
 685   //--------------------------------------------------------------------
 686   fN=0;
 687   fDetectors=0;
 688 }
 689
 690 AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 691 AliITSlayer(Double_t r,Double_t p,Double_t z,Int_t nl,Int_t nd) {
 692   //--------------------------------------------------------------------
 693   //main AliITSlayer constructor
 694   //--------------------------------------------------------------------
 695   fR=r; fPhiOffset=p; fZOffset=z;
 696   fNladders=nl; fNdetectors=nd;
 697   fDetectors=new AliITSdetector[fNladders*fNdetectors];
 698
 699   fN=0;
 700   fI=0;
 701
 702   fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/1.);//assuming that there's only one cluster
 703 }
 704
 705 AliITStrackerV2::AliITSlayer::~AliITSlayer() {
 706   //--------------------------------------------------------------------
 707   // AliITSlayer destructor
 708   //--------------------------------------------------------------------
 709   delete[] fDetectors;
 710   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 711 }
 712
 713 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetClusters() {
 714   //--------------------------------------------------------------------
 715   // This function removes loaded clusters
 716   //--------------------------------------------------------------------
 717   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 718   fN=0;
 719   fI=0;
 720 }
 721
 722 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetRoad() {
 723   //--------------------------------------------------------------------
 724   // This function calculates the road defined by the cluster density
 725   //--------------------------------------------------------------------
 726   Int_t n=0;
 727   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 728      if (TMath::Abs(fClusters[i]->GetZ())<fR) n++;
 729   }
 730   if (n>1) fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/n);
 731 }
 732
 733 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InsertCluster(AliITSclusterV2 *c) {
 734   //--------------------------------------------------------------------
 735   //This function adds a cluster to this layer
 736   //--------------------------------------------------------------------
 737   if (fN==kMaxClusterPerLayer) {
 738     ::Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
 739     return 1;
 740   }
 741
 742   if (fN==0) {fClusters[fN++]=c; return 0;}
 743   Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ());
 744   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliITSclusterV2*));
 745   fClusters[i]=c; fN++;
 746
 747   return 0;
 748 }
 749
 750 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 751   //--------------------------------------------------------------------
 752   // This function returns the index of the nearest cluster
 753   //--------------------------------------------------------------------
 754   if (fN==0) return 0;
 755   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 756   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 757   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 758   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 759     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 760     else e=m;
 761   }
 762   return m;
 763 }
 764
 765 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 766 SelectClusters(Double_t zmin,Double_t zmax,Double_t ymin, Double_t ymax) {
 767   //--------------------------------------------------------------------
 768   // This function sets the "window"
 769   //--------------------------------------------------------------------
 770   fI=FindClusterIndex(zmin); fZmax=zmax;
 771   Double_t circle=2*TMath::Pi()*fR;
 772   if (ymax>circle) { ymax-=circle; ymin-=circle; }
 773   fYmin=ymin; fYmax=ymax;
 774 }
 775
 776 const AliITSclusterV2 *AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNextCluster(Int_t &ci){
 777   //--------------------------------------------------------------------
 778   // This function returns clusters within the "window"
 779   //--------------------------------------------------------------------
 780   const AliITSclusterV2 *cluster=0;
 781   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 782     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 783     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 784     if (c->IsUsed()) continue;
 785     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 786     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 787
 788     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 789     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 790
 791     if (y<fYmin) continue;
 792     if (y>fYmax) continue;
 793     cluster=c; ci=i;
 794     fI=i+1;
 795     break;
 796   }
 797
 798   return cluster;
 799 }
 800
 801 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 802 FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const {
 803   //--------------------------------------------------------------------
 804   //This function finds the detector crossed by the track
 805   //--------------------------------------------------------------------
 806   Double_t dphi=phi-fPhiOffset;
 807   if      (dphi <  0) dphi += 2*TMath::Pi();
 808   else if (dphi >= 2*TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
 809   Int_t np=Int_t(dphi*fNladders*0.5/TMath::Pi()+0.5);
 810   if (np>=fNladders) np-=fNladders;
 811   if (np<0)          np+=fNladders;
 812
 813   Double_t dz=fZOffset-z;
 814   Int_t nz=Int_t(dz*(fNdetectors-1)*0.5/fZOffset+0.5);
 815   if (nz>=fNdetectors) return -1;
 816   if (nz<0)            return -1;
 817
 818   return np*fNdetectors + nz;
 819 }
 820
 821 Double_t
 822 AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetThickness(Double_t y,Double_t z,Double_t &x0)
 823 const {
 824   //--------------------------------------------------------------------
 825   //This function returns the layer thickness at this point (units X0)
 826   //--------------------------------------------------------------------
 827   Double_t d=0.0085;
 828   x0=21.82;
 829
 830   if (43<fR&&fR<45) { //SSD2
 831      Double_t dd=0.0034;
 832      d=dd;
 833      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 834      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 835      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 836      for (Int_t i=0; i<12; i++) {
 837        if (TMath::Abs(z-3.9*(i+0.5))<0.15) {
 838           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 839           d+=0.0034;
 840           break;
 841        }
 842        if (TMath::Abs(z+3.9*(i+0.5))<0.15) {
 843           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 844           d+=0.0034;
 845           break;
 846        }
 847        if (TMath::Abs(z-3.4-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 848        if (TMath::Abs(z+0.5+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 849      }
 850   } else
 851   if (37<fR&&fR<41) { //SSD1
 852      Double_t dd=0.0034;
 853      d=dd;
 854      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 855      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 856      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 857      for (Int_t i=0; i<11; i++) {
 858        if (TMath::Abs(z-3.9*i)<0.15) {
 859           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 860           d+=dd;
 861           break;
 862        }
 863        if (TMath::Abs(z+3.9*i)<0.15) {
 864           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 865           d+=dd;
 866           break;
 867        }
 868        if (TMath::Abs(z-1.85-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 869        if (TMath::Abs(z+2.05+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 870      }
 871   } else
 872   if (13<fR&&fR<26) { //SDD
 873      Double_t dd=0.0033;
 874      d=dd;
 875      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 876
 877      if (TMath::Abs(y-1.80)<0.55) {
 878         d+=0.016;
 879         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 880           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 881           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 882         }
 883      }
 884      if (TMath::Abs(y+1.80)<0.55) {
 885         d+=0.016;
 886         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 887           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 888           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 889         }
 890      }
 891
 892      for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 893        if (TMath::Abs(z-7.3*i)<0.60) {
 894           d+=dd;
 895           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 896           break;
 897        }
 898        if (TMath::Abs(z+7.3*i)<0.60) {
 899           d+=dd;
 900           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 901           break;
 902        }
 903      }
 904   } else
 905   if (6<fR&&fR<8) {   //SPD2
 906      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 907      d=dd;
 908      if (TMath::Abs(y-3.08)>0.5) d+=dd;
 909      //if (TMath::Abs(y-3.08)>0.45) d+=dd;
 910      if (TMath::Abs(y-3.03)<0.10) {d+=0.014;}
 911   } else
 912   if (3<fR&&fR<5) {   //SPD1
 913      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 914      d=dd;
 915      if (TMath::Abs(y+0.21)>0.6) d+=dd;
 916      //if (TMath::Abs(y+0.21)>0.45) d+=dd;
 917      if (TMath::Abs(y+0.10)<0.10) {d+=0.014;}
 918   }
 919
 920   return d;
 921 }
 922
 923 Double_t AliITStrackerV2::GetEffectiveThickness(Double_t y,Double_t z) const
 924 {
 925   //--------------------------------------------------------------------
 926   //Returns the thickness between the current layer and the vertex (units X0)
 927   //--------------------------------------------------------------------
 928   Double_t d=0.0028*3*3; //beam pipe
 929   Double_t x0=0;
 930
 931   Double_t xn=fLayers[fI].GetR();
 932   for (Int_t i=0; i<fI; i++) {
 933     Double_t xi=fLayers[i].GetR();
 934     d+=fLayers[i].GetThickness(y,z,x0)*xi*xi;
 935   }
 936
 937   if (fI>1) {
 938     Double_t xi=9.;
 939     d+=0.0097*xi*xi;
 940   }
 941
 942   if (fI>3) {
 943     Double_t xi=0.5*(fLayers[3].GetR()+fLayers[4].GetR());
 944     d+=0.0034*xi*xi;
 945   }
 946
 947   return d/(xn*xn);
 948 }
 949
 950 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InRoad() const {
 951   //--------------------------------------------------------------------
 952   // This function returns number of clusters within the "window"
 953   //--------------------------------------------------------------------
 954   Int_t ncl=0;
 955   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 956     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 957     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 958     if (c->IsUsed()) continue;
 959     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 960     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 961
 962     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 963     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 964
 965     if (y<fYmin) continue;
 966     if (y>fYmax) continue;
 967     ncl++;
 968   }
 969   return ncl;
 970 }
 971
 972 Bool_t
 973 AliITStrackerV2::RefitAt(Double_t x,const AliITStrackV2 *s,AliITStrackV2 *ot) {
 974   //--------------------------------------------------------------------
 975   // This function refits a track at a given position
 976   //--------------------------------------------------------------------
 977   AliITStrackV2 save(*ot), *t=&save;
 978   Int_t index[kMaxLayer];
 979   Int_t k;
 980   for (k=0; k<kMaxLayer; k++) index[k]=-1;
 981   Int_t nc=t->GetNumberOfClusters();
 982   for (k=0; k<nc; k++) {
 983     Int_t idx=t->GetClusterIndex(k),nl=(idx&0xf0000000)>>28;
 984     index[nl]=idx;
 985   }
 986   t->~AliITStrackV2(); new (t) AliITStrackV2(*s);
 987
 988   Int_t from, to, step;
 989   if (x > t->GetX()) {
 990       from=0; to=kMaxLayer;
 991       step=+1;
 992   } else {
 993       from=kMaxLayer-1; to=-1;
 994       step=-1;
 995   }
 996
 997   for (Int_t i=from; i != to; i += step) {
 998      AliITSlayer &layer=fLayers[i];
 999      Double_t r=layer.GetR();
1000
1001      {
1002      Double_t hI=i-0.5*step;
1003      if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01 || TMath::Abs(hI-3.5)<0.01) {
1004         Double_t rs=0.5*(fLayers[i-step].GetR() + r);
1005         Double_t d=0.0034, x0=38.6;
1006         if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
1007         if (!t->PropagateTo(rs,-step*d,x0)) {
1008           return kFALSE;
1009         }
1010      }
1011      }
1012
1013      // remember old position [SR, GSI 18.02.2003]
1014      Double_t oldX=0., oldY=0., oldZ=0.;
1015      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1016         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),oldX,oldY,oldZ);
1017      }
1018      //
1019
1020      Double_t x,y,z;
1021      if (!t->GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
1022        return kFALSE;
1023      }
1024      Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
1025      Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
1026      if (idet<0) {
1027        return kFALSE;
1028      }
1029      const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1030      phi=det.GetPhi();
1031      if (!t->Propagate(phi,det.GetR())) {
1032        return kFALSE;
1033      }
1034      t->SetDetectorIndex(idet);
1035
1036      const AliITSclusterV2 *cl=0;
1037      Double_t maxchi2=kMaxChi2;
1038
1039      Int_t idx=index[i];
1040      if (idx>0) {
1041         const AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(idx);
1042         if (idet != c->GetDetectorIndex()) {
1043            idet=c->GetDetectorIndex();
1044            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1045            if (!t->Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
1046              return kFALSE;
1047            }
1048            t->SetDetectorIndex(idet);
1049         }
1050         Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1051         if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; }
1052         else return kFALSE;
1053      }
1054      /*
1055      if (cl==0)
1056      if (t->GetNumberOfClusters()>2) {
1057         Double_t dz=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[i]);
1058         Double_t dy=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaY2()+kSigmaY2[i]);
1059         Double_t zmin=t->GetZ() - dz;
1060         Double_t zmax=t->GetZ() + dz;
1061         Double_t ymin=t->GetY() + phi*r - dy;
1062         Double_t ymax=t->GetY() + phi*r + dy;
1063         layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
1064
1065         const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
1066         while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
1067            if (idet != c->GetDetectorIndex()) continue;
1068            Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1069            if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; idx=ci; }
1070         }
1071      }
1072      */
1073      if (cl) {
1074        if (!t->Update(cl,maxchi2,idx)) {
1075           return kFALSE;
1076        }
1077        t->SetSampledEdx(cl->GetQ(),t->GetNumberOfClusters()-1);
1078      }
1079
1080      {
1081      Double_t x0;
1082      Double_t d=layer.GetThickness(t->GetY(),t->GetZ(),x0);
1083      t->CorrectForMaterial(-step*d,x0);
1084      }
1085
1086      // track time update [SR, GSI 17.02.2003]
1087      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1088         Double_t newX, newY, newZ;
1089         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),newX,newY,newZ);
1090         Double_t dL2 = (oldX-newX)*(oldX-newX) + (oldY-newY)*(oldY-newY) +
1091                        (oldZ-newZ)*(oldZ-newZ);
1092         t->AddTimeStep(TMath::Sqrt(dL2));
1093      }
1094      //
1095
1096   }
1097
1098   if (!t->PropagateTo(x,0.,0.)) return kFALSE;
1099   ot->~AliITStrackV2(); new (ot) AliITStrackV2(*t);
1100   return kTRUE;
1101 }
1102
1103 void AliITStrackerV2::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from) const {
1104   //--------------------------------------------------------------------
1105   // This function marks clusters assigned to the track
1106   //--------------------------------------------------------------------
1107   AliTracker::UseClusters(t,from);
1108
1109   AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(0));
1110   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1111   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1112   c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(1));
1113   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1114   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1115
1116 }