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 //    It reads AliITSclusterV2 clusters and creates AliITStrackV2 tracks
  19 //                   and fills with them the ESD
  20 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  21 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include <TFile.h>
  25 #include <TTree.h>
  26 #include <TRandom.h>
  27
  28 #include "AliITSgeom.h"
  29 #include "AliITSRecPoint.h"
  30 #include "AliTPCtrack.h"
  31 #include "AliESD.h"
  32 #include "AliITSclusterV2.h"
  33 #include "AliITStrackerV2.h"
  34
  35 ClassImp(AliITStrackerV2)
  36
  37 AliITStrackerV2::AliITSlayer AliITStrackerV2::fgLayers[kMaxLayer]; // ITS layers
  38
  39 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(const AliITSgeom *geom) : AliTracker() {
  40   //--------------------------------------------------------------------
  41   //This is the AliITStrackerV2 constructor
  42   //--------------------------------------------------------------------
  43   AliITSgeom *g=(AliITSgeom*)geom;
  44
  45   Float_t x,y,z;
  46   Int_t i;
  47   for (i=1; i<kMaxLayer+1; i++) {
  48     Int_t nlad=g->GetNladders(i);
  49     Int_t ndet=g->GetNdetectors(i);
  50
  51     g->GetTrans(i,1,1,x,y,z);
  52     Double_t r=TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  53     Double_t poff=TMath::ATan2(y,x);
  54     Double_t zoff=z;
  55
  56     g->GetTrans(i,1,2,x,y,z);
  57     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  58     g->GetTrans(i,2,1,x,y,z);
  59     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  60     g->GetTrans(i,2,2,x,y,z);
  61     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  62     r*=0.25;
  63
  64     new (fgLayers+i-1) AliITSlayer(r,poff,zoff,nlad,ndet);
  65
  66     for (Int_t j=1; j<nlad+1; j++) {
  67       for (Int_t k=1; k<ndet+1; k++) { //Fill this layer with detectors
  68         Float_t x,y,zshift; g->GetTrans(i,j,k,x,y,zshift);
  69         Double_t rot[9]; g->GetRotMatrix(i,j,k,rot);
  70
  71         Double_t phi=TMath::ATan2(rot[1],rot[0])+TMath::Pi();
  72         phi+=TMath::Pi()/2;
  73         if (i==1) phi+=TMath::Pi();
  74         Double_t cp=TMath::Cos(phi), sp=TMath::Sin(phi);
  75         Double_t r=x*cp+y*sp;
  76
  77         AliITSdetector &det=fgLayers[i-1].GetDetector((j-1)*ndet + k-1);
  78         new(&det) AliITSdetector(r,phi);
  79       }
  80     }
  81
  82   }
  83
  84   fI=kMaxLayer;
  85
  86   fPass=0;
  87   fConstraint[0]=1; fConstraint[1]=0;
  88
  89   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV};
  90   SetVertex(xyz,ers);
  91
  92   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=kLayersNotToSkip[i];
  93   fLastLayerToTrackTo=kLastLayerToTrackTo;
  94
  95 }
  96
  97 void AliITStrackerV2::SetLayersNotToSkip(Int_t *l) {
  98   //--------------------------------------------------------------------
  99   //This function set masks of the layers which must be not skipped
 100   //--------------------------------------------------------------------
 101   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=l[i];
 102 }
 103
 104 Int_t AliITStrackerV2::LoadClusters(TTree *cTree) {
 105   //--------------------------------------------------------------------
 106   //This function loads ITS clusters
 107   //--------------------------------------------------------------------
 108   TBranch *branch=cTree->GetBranch("Clusters");
 109   if (!branch) {
 110     Error("LoadClusters"," can't get the branch !\n");
 111     return 1;
 112   }
 113
 114   TClonesArray dummy("AliITSclusterV2",10000), *clusters=&dummy;
 115   branch->SetAddress(&clusters);
 116
 117   Int_t j=0;
 118   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {
 119     Int_t ndet=fgLayers[i].GetNdetectors();
 120     Int_t jmax = j + fgLayers[i].GetNladders()*ndet;
 121     for (; j<jmax; j++) {
 122       if (!cTree->GetEvent(j)) continue;
 123       Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast();
 124       while (ncl--) {
 125         AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2*)clusters->UncheckedAt(ncl);
 126         fgLayers[i].InsertCluster(new AliITSclusterV2(*c));
 127       }
 128       clusters->Delete();
 129     }
 130     fgLayers[i].ResetRoad(); //road defined by the cluster density
 131   }
 132
 133   return 0;
 134 }
 135
 136 void AliITStrackerV2::UnloadClusters() {
 137   //--------------------------------------------------------------------
 138   //This function unloads ITS clusters
 139   //--------------------------------------------------------------------
 140   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fgLayers[i].ResetClusters();
 141 }
 142
 143 static Int_t CorrectForDeadZoneMaterial(AliITStrackV2 *t) {
 144   //--------------------------------------------------------------------
 145   // Correction for the material between the TPC and the ITS
 146   // (should it belong to the TPC code ?)
 147   //--------------------------------------------------------------------
 148   Double_t riw=80., diw=0.0053, x0iw=30; // TPC inner wall ?
 149   Double_t rcd=61., dcd=0.0053, x0cd=30; // TPC "central drum" ?
 150   Double_t yr=12.8, dr=0.03; // rods ?
 151   Double_t zm=0.2, dm=0.40;  // membrane
 152   //Double_t rr=52., dr=0.19, x0r=24., yyr=7.77; //rails
 153   Double_t rs=50., ds=0.001; // something belonging to the ITS (screen ?)
 154
 155   if (t->GetX() > riw) {
 156      if (!t->PropagateTo(riw,diw,x0iw)) return 1;
 157      if (TMath::Abs(t->GetY())>yr) t->CorrectForMaterial(dr);
 158      if (TMath::Abs(t->GetZ())<zm) t->CorrectForMaterial(dm);
 159      if (!t->PropagateTo(rcd,dcd,x0cd)) return 1;
 160      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 161      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,dr,x0r);
 162      if (!t->PropagateTo(rs,ds)) return 1;
 163   } else if (t->GetX() < rs) {
 164      if (!t->PropagateTo(rs,-ds)) return 1;
 165      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 166      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,-dr,x0r);
 167      if (!t->PropagateTo(rcd,-dcd,x0cd)) return 1;
 168      if (!t->PropagateTo(riw,-diw,x0iw)) return 1;
 169   } else {
 170   ::Error("CorrectForDeadZoneMaterial","track is already in the dead zone !");
 171     return 1;
 172   }
 173
 174   return 0;
 175 }
 176
 177 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(AliESD *event) {
 178   //--------------------------------------------------------------------
 179   // This functions reconstructs ITS tracks
 180   // The clusters must be already loaded !
 181   //--------------------------------------------------------------------
 182   TObjArray itsTracks(15000);
 183
 184   {/* Read ESD tracks */
 185     Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 186     Info("Clusters2Tracks", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 187     while (nentr--) {
 188       AliESDtrack *esd=event->GetTrack(nentr);
 189
 190       if (esd->GetStatus() != AliESDtrack::kTPCin) continue;
 191
 192       AliITStrackV2 *t=0;
 193       try {
 194         t=new AliITStrackV2(*esd);
 195       } catch (const Char_t *msg) {
 196         Warning("Clusters2Tracks",msg);
 197         delete t;
 198         continue;
 199       }
 200       if (TMath::Abs(t->GetD())>4) {
 201         delete t;
 202         continue;
 203       }
 204
 205       if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 206          Warning("Clusters2Tracks",
 207                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 208          delete t;
 209          continue;
 210       }
 211       itsTracks.AddLast(t);
 212     }
 213   } /* End Read ESD tracks */
 214
 215   itsTracks.Sort();
 216   Int_t nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 217
 218   Int_t ntrk=0;
 219   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 220      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 221      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 222        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 223        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 224        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 225
 226        ResetTrackToFollow(*t);
 227        ResetBestTrack();
 228
 229        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 230           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 231        }
 232
 233        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 234
 235        if (fConstraint[fPass]) {
 236           ResetTrackToFollow(*t);
 237           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
 238           ResetBestTrack();
 239        }
 240
 241        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 242        fBestTrack.CookdEdx();
 243        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 244        fBestTrack.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSin);
 245        UseClusters(&fBestTrack);
 246        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 247        ntrk++;
 248      }
 249   }
 250
 251   itsTracks.Delete();
 252
 253   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",ntrk);
 254
 255   return 0;
 256 }
 257
 258 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(TTree *tpcTree, TTree *itsTree) {
 259   //--------------------------------------------------------------------
 260   // This functions reconstructs ITS tracks
 261   // The clusters must be already loaded !
 262   //--------------------------------------------------------------------
 263   Int_t nentr=0; TObjArray itsTracks(15000);
 264
 265    Warning("Clusters2Tracks(TTree *, TTree *)",
 266       "Will be removed soon !   Use Clusters2Tracks(AliESD *) instead.");
 267
 268   {/* Read TPC tracks */
 269     AliTPCtrack *itrack=new AliTPCtrack;
 270     TBranch *branch=tpcTree->GetBranch("tracks");
 271     if (!branch) {
 272        Error("Clusters2Tracks","Can't get the branch !");
 273        return 1;
 274     }
 275     tpcTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 276     nentr=(Int_t)tpcTree->GetEntries();
 277
 278     Info("Clusters2Tracks","Number of TPC tracks: %d\n",nentr);
 279
 280     for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 281        tpcTree->GetEvent(i);
 282        AliITStrackV2 *t=0;
 283        try {
 284            t=new AliITStrackV2(*itrack);
 285        } catch (const Char_t *msg) {
 286            Warning("Clusters2Tracks",msg);
 287            delete t;
 288            continue;
 289        }
 290        if (TMath::Abs(t->GetD())>4) {
 291          delete t;
 292          continue;
 293        }
 294
 295        if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 296          Warning("Clusters2Tracks",
 297                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 298          delete t;
 299          continue;
 300        }
 301
 302        itsTracks.AddLast(t);
 303     }
 304     delete itrack;
 305   }
 306   itsTracks.Sort();
 307   nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 308
 309
 310   AliITStrackV2 *otrack=&fBestTrack;
 311   TBranch *branch=itsTree->GetBranch("tracks");
 312   if (!branch) itsTree->Branch("tracks","AliITStrackV2",&otrack,32000,3);
 313   else branch->SetAddress(&otrack);
 314
 315   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 316      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 317      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 318        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 319        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 320        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 321
 322        ResetTrackToFollow(*t);
 323        ResetBestTrack();
 324
 325        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 326           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 327        }
 328
 329        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 330
 331        if (fConstraint[fPass]) {
 332           ResetTrackToFollow(*t);
 333           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
 334           ResetBestTrack();
 335        }
 336
 337        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 338        fBestTrack.CookdEdx();
 339        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 340        itsTree->Fill();
 341        UseClusters(&fBestTrack);
 342        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 343      }
 344   }
 345
 346   nentr=(Int_t)itsTree->GetEntries();
 347   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",nentr);
 348
 349   itsTracks.Delete();
 350
 351   return 0;
 352 }
 353
 354 Int_t AliITStrackerV2::PropagateBack(AliESD *event) {
 355   //--------------------------------------------------------------------
 356   // This functions propagates reconstructed ITS tracks back
 357   // The clusters must be loaded !
 358   //--------------------------------------------------------------------
 359   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 360   Info("PropagateBack", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 361
 362   Int_t ntrk=0;
 363   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 364      AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 365
 366      if (esd->GetStatus()!=(AliESDtrack::kTPCin|AliESDtrack::kITSin)) continue;
 367
 368      AliITStrackV2 *t=0;
 369      try {
 370         t=new AliITStrackV2(*esd);
 371      } catch (const Char_t *msg) {
 372         Warning("PropagateBack",msg);
 373         delete t;
 374         continue;
 375      }
 376
 377      ResetTrackToFollow(*t);
 378
 379      // propagete to vertex [SR, GSI 17.02.2003]
 380      // Start Time measurement [SR, GSI 17.02.2003], corrected by I.Belikov
 381      if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {
 382        if (fTrackToFollow.PropagateToVertex()) {
 383           fTrackToFollow.StartTimeIntegral();
 384        }
 385        fTrackToFollow.PropagateTo(3.,-0.0028,65.19);
 386      }
 387
 388      fTrackToFollow.ResetCovariance(); fTrackToFollow.ResetClusters();
 389      if (RefitAt(49.,&fTrackToFollow,t)) {
 390         if (CorrectForDeadZoneMaterial(&fTrackToFollow)!=0) {
 391           Warning("PropagateBack",
 392                   "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 393           delete t;
 394           continue;
 395         }
 396         fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
 397         fTrackToFollow.CookdEdx();
 398         CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
 399         fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSout);
 400         UseClusters(&fTrackToFollow);
 401         ntrk++;
 402      }
 403      delete t;
 404   }
 405
 406   Info("PropagateBack","Number of back propagated ITS tracks: %d\n",ntrk);
 407
 408   return 0;
 409 }
 410
 411 Int_t AliITStrackerV2::RefitInward(AliESD *event) {
 412   //--------------------------------------------------------------------
 413   // This functions refits ITS tracks using the
 414   // "inward propagated" TPC tracks
 415   // The clusters must be loaded !
 416   //--------------------------------------------------------------------
 417   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 418   Info("RefitInward", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 419
 420   Int_t ntrk=0;
 421   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 422     AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 423
 424     ULong_t flags = AliESDtrack::kITSin | AliESDtrack::kTPCrefit;
 425
 426     if ( (esd->GetStatus() & flags) != flags ) continue;
 427     if ( esd->GetStatus() & AliESDtrack::kITSrefit) continue;
 428
 429     AliITStrackV2 *t=0;
 430     try {
 431         t=new AliITStrackV2(*esd);
 432     } catch (const Char_t *msg) {
 433         Warning("RefitInward",msg);
 434         delete t;
 435         continue;
 436     }
 437
 438     if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 439        Warning("RefitInward",
 440                "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 441        delete t;
 442        continue;
 443     }
 444
 445     ResetTrackToFollow(*t);
 446     fTrackToFollow.ResetClusters();
 447
 448     //Refitting...
 449     if (RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, t)) {
 450        fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
 451        fTrackToFollow.CookdEdx();
 452        CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
 453
 454        if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {//The beam pipe
 455          Double_t a=fTrackToFollow.GetAlpha();
 456          Double_t cs=TMath::Cos(a),sn=TMath::Sin(a);
 457          Double_t xv= GetX()*cs + GetY()*sn;
 458          Double_t yv=-GetX()*sn + GetY()*cs;
 459
 460          Double_t c=fTrackToFollow.GetC(), snp=fTrackToFollow.GetSnp();
 461          Double_t x=fTrackToFollow.GetX(), y=fTrackToFollow.GetY();
 462          Double_t tgfv=-(c*(x-xv)-snp)/(c*(y-yv) + TMath::Sqrt(1.-snp*snp));
 463          Double_t fv=TMath::ATan(tgfv);
 464
 465          cs=TMath::Cos(fv); sn=TMath::Sin(fv);
 466          x = xv*cs + yv*sn;
 467          yv=-xv*sn + yv*cs; xv=x;
 468
 469          if (fTrackToFollow.Propagate(fv+a,xv)) {
 470             fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSrefit);
 471             UseClusters(&fTrackToFollow);
 472             {
 473             AliITSclusterV2 c; c.SetY(yv); c.SetZ(GetZ());
 474             c.SetSigmaY2(GetSigmaY()*GetSigmaY());
 475             c.SetSigmaZ2(GetSigmaZ()*GetSigmaZ());
 476             Double_t chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(&c);
 477             if (chi2<kMaxChi2)
 478                if (fTrackToFollow.Update(&c,-chi2,0))
 479                    fTrackToFollow.SetConstrainedESDtrack(chi2);
 480             }
 481             ntrk++;
 482          }
 483        }
 484     }
 485     delete t;
 486   }
 487
 488   Info("RefitInward","Number of refitted tracks: %d\n",ntrk);
 489
 490   return 0;
 491 }
 492
 493 AliCluster *AliITStrackerV2::GetCluster(Int_t index) const {
 494   //--------------------------------------------------------------------
 495   //       Return pointer to a given cluster
 496   //--------------------------------------------------------------------
 497   Int_t l=(index & 0xf0000000) >> 28;
 498   Int_t c=(index & 0x0fffffff) >> 00;
 499   return fgLayers[l].GetCluster(c);
 500 }
 501
 502
 503 void AliITStrackerV2::FollowProlongation() {
 504   //--------------------------------------------------------------------
 505   //This function finds a track prolongation
 506   //--------------------------------------------------------------------
 507   while (fI>fLastLayerToTrackTo) {
 508     Int_t i=fI-1;
 509
 510     AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
 511     AliITStrackV2 &track=fTracks[i];
 512
 513     Double_t r=layer.GetR();
 514
 515     if (i==3 || i==1) {
 516        Double_t rs=0.5*(fgLayers[i+1].GetR() + r);
 517        Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 518        if (i==1) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 519        if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,d,x0)) {
 520          //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 521          return;
 522        }
 523     }
 524
 525     //find intersection
 526     Double_t x,y,z;
 527     if (!fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
 528       //Warning("FollowProlongation","failed to estimate track !\n");
 529       return;
 530     }
 531     Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 532
 533     Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 534     if (idet<0) {
 535       //Warning("FollowProlongation","failed to find a detector !\n");
 536       return;
 537     }
 538
 539     //propagate to the intersection
 540     const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 541     phi=det.GetPhi();
 542     if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,det.GetR())) {
 543       //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 544       return;
 545     }
 546     fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 547
 548     //Select possible prolongations and store the current track estimation
 549     track.~AliITStrackV2(); new(&track) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
 550     Double_t dz=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 551     Double_t dy=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 552     Double_t road=layer.GetRoad();
 553     if (dz*dy>road*road) {
 554        Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 555        dz=road*scz; dy=road*scy;
 556     }
 557
 558     //Double_t dz=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 559     if (dz < 0.5*TMath::Abs(track.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(track.GetTgl());
 560     if (dz > kMaxRoad) {
 561       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Z !\n");
 562       return;
 563     }
 564
 565     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ()) > r+dz) return;
 566
 567     //Double_t dy=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 568     if (dy < 0.5*TMath::Abs(track.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(track.GetSnp());
 569     if (dy > kMaxRoad) {
 570       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Y !\n");
 571       return;
 572     }
 573
 574     Double_t zmin=track.GetZ() - dz;
 575     Double_t zmax=track.GetZ() + dz;
 576     Double_t ymin=track.GetY() + r*phi - dy;
 577     Double_t ymax=track.GetY() + r*phi + dy;
 578     layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 579     fI--;
 580
 581     //take another prolongation
 582     if (!TakeNextProlongation())
 583        if (fLayersNotToSkip[fI]) return;
 584
 585   }
 586
 587   //deal with the best track
 588   Int_t ncl=fTrackToFollow.GetNumberOfClusters();
 589   Int_t nclb=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
 590   if (ncl)
 591   if (ncl >= nclb) {
 592      Double_t chi2=fTrackToFollow.GetChi2();
 593      if (chi2/ncl < kChi2PerCluster) {
 594         if (ncl > nclb || chi2 < fBestTrack.GetChi2()) {
 595            ResetBestTrack();
 596         }
 597      }
 598   }
 599
 600 }
 601
 602 Int_t AliITStrackerV2::TakeNextProlongation() {
 603   //--------------------------------------------------------------------
 604   // This function takes another track prolongation
 605   //
 606   //  dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
 607   //--------------------------------------------------------------------
 608   AliITSlayer &layer=fgLayers[fI];
 609   ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 610
 611   Double_t dz=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[fI]);
 612   Double_t dy=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2() + kSigmaY2[fI]);
 613   Double_t road=layer.GetRoad();
 614   if (dz*dy>road*road) {
 615      Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 616      dz=road*scz; dy=road*scy;
 617   }
 618
 619   const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
 620   Double_t chi2=12345.;
 621   while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 622     Int_t idet=c->GetDetectorIndex();
 623
 624     if (fTrackToFollow.GetDetectorIndex()!=idet) {
 625        const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 626        ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 627        if (!fTrackToFollow.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
 628          //Warning("TakeNextProlongation","propagation failed !\n");
 629          continue;
 630        }
 631        fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 632        if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ())>layer.GetR()+dz) continue;
 633     }
 634
 635     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ() - c->GetZ()) > dz) continue;
 636     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetY() - c->GetY()) > dy) continue;
 637
 638     chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c); if (chi2<kMaxChi2) break;
 639   }
 640
 641   if (chi2>=kMaxChi2) return 0;
 642   if (!c) return 0;
 643
 644   if (!fTrackToFollow.Update(c,chi2,(fI<<28)+ci)) {
 645      //Warning("TakeNextProlongation","filtering failed !\n");
 646      return 0;
 647   }
 648
 649   if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>1)
 650   if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetD())>4) return 0;
 651
 652   fTrackToFollow.
 653     SetSampledEdx(c->GetQ(),fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()-1); //b.b.
 654
 655   {
 656   Double_t x0;
 657  Double_t d=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
 658   fTrackToFollow.CorrectForMaterial(d,x0);
 659   }
 660
 661   if (fConstraint[fPass]) {
 662     Double_t d=GetEffectiveThickness(0,0); //Think of this !!!!
 663     Double_t xyz[]={GetX(),GetY(),GetZ()};
 664     Double_t ers[]={GetSigmaX(),GetSigmaY(),GetSigmaZ()};
 665     fTrackToFollow.Improve(d,xyz,ers);
 666   }
 667
 668   return 1;
 669 }
 670
 671
 672 AliITStrackerV2::AliITSlayer::AliITSlayer() {
 673   //--------------------------------------------------------------------
 674   //default AliITSlayer constructor
 675   //--------------------------------------------------------------------
 676   fN=0;
 677   fDetectors=0;
 678 }
 679
 680 AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 681 AliITSlayer(Double_t r,Double_t p,Double_t z,Int_t nl,Int_t nd) {
 682   //--------------------------------------------------------------------
 683   //main AliITSlayer constructor
 684   //--------------------------------------------------------------------
 685   fR=r; fPhiOffset=p; fZOffset=z;
 686   fNladders=nl; fNdetectors=nd;
 687   fDetectors=new AliITSdetector[fNladders*fNdetectors];
 688
 689   fN=0;
 690   fI=0;
 691
 692   fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/1.);//assuming that there's only one cluster
 693 }
 694
 695 AliITStrackerV2::AliITSlayer::~AliITSlayer() {
 696   //--------------------------------------------------------------------
 697   // AliITSlayer destructor
 698   //--------------------------------------------------------------------
 699   delete[] fDetectors;
 700   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 701 }
 702
 703 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetClusters() {
 704   //--------------------------------------------------------------------
 705   // This function removes loaded clusters
 706   //--------------------------------------------------------------------
 707   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 708   fN=0;
 709   fI=0;
 710 }
 711
 712 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetRoad() {
 713   //--------------------------------------------------------------------
 714   // This function calculates the road defined by the cluster density
 715   //--------------------------------------------------------------------
 716   Int_t n=0;
 717   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 718      if (TMath::Abs(fClusters[i]->GetZ())<fR) n++;
 719   }
 720   if (n>1) fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/n);
 721 }
 722
 723 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InsertCluster(AliITSclusterV2 *c) {
 724   //--------------------------------------------------------------------
 725   //This function adds a cluster to this layer
 726   //--------------------------------------------------------------------
 727   if (fN==kMaxClusterPerLayer) {
 728     ::Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
 729     return 1;
 730   }
 731
 732   if (fN==0) {fClusters[fN++]=c; return 0;}
 733   Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ());
 734   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliITSclusterV2*));
 735   fClusters[i]=c; fN++;
 736
 737   return 0;
 738 }
 739
 740 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 741   //--------------------------------------------------------------------
 742   // This function returns the index of the nearest cluster
 743   //--------------------------------------------------------------------
 744   if (fN==0) return 0;
 745   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 746   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 747   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 748   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 749     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 750     else e=m;
 751   }
 752   return m;
 753 }
 754
 755 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 756 SelectClusters(Double_t zmin,Double_t zmax,Double_t ymin, Double_t ymax) {
 757   //--------------------------------------------------------------------
 758   // This function sets the "window"
 759   //--------------------------------------------------------------------
 760   fI=FindClusterIndex(zmin); fZmax=zmax;
 761   Double_t circle=2*TMath::Pi()*fR;
 762   if (ymax>circle) { ymax-=circle; ymin-=circle; }
 763   fYmin=ymin; fYmax=ymax;
 764 }
 765
 766 const AliITSclusterV2 *AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNextCluster(Int_t &ci){
 767   //--------------------------------------------------------------------
 768   // This function returns clusters within the "window"
 769   //--------------------------------------------------------------------
 770   const AliITSclusterV2 *cluster=0;
 771   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 772     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 773     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 774     if (c->IsUsed()) continue;
 775     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 776     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 777
 778     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 779     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 780
 781     if (y<fYmin) continue;
 782     if (y>fYmax) continue;
 783     cluster=c; ci=i;
 784     fI=i+1;
 785     break;
 786   }
 787
 788   return cluster;
 789 }
 790
 791 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 792 FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const {
 793   //--------------------------------------------------------------------
 794   //This function finds the detector crossed by the track
 795   //--------------------------------------------------------------------
 796   Double_t dphi=-(phi-fPhiOffset);
 797   if      (dphi <  0) dphi += 2*TMath::Pi();
 798   else if (dphi >= 2*TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
 799   Int_t np=Int_t(dphi*fNladders*0.5/TMath::Pi()+0.5);
 800   if (np>=fNladders) np-=fNladders;
 801   if (np<0)          np+=fNladders;
 802
 803   Double_t dz=fZOffset-z;
 804   Int_t nz=Int_t(dz*(fNdetectors-1)*0.5/fZOffset+0.5);
 805   if (nz>=fNdetectors) return -1;
 806   if (nz<0)            return -1;
 807
 808   return np*fNdetectors + nz;
 809 }
 810
 811 Double_t
 812 AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetThickness(Double_t y,Double_t z,Double_t &x0)
 813 const {
 814   //--------------------------------------------------------------------
 815   //This function returns the layer thickness at this point (units X0)
 816   //--------------------------------------------------------------------
 817   Double_t d=0.0085;
 818   x0=21.82;
 819
 820   if (43<fR&&fR<45) { //SSD2
 821      Double_t dd=0.0034;
 822      d=dd;
 823      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 824      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 825      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 826      for (Int_t i=0; i<12; i++) {
 827        if (TMath::Abs(z-3.9*(i+0.5))<0.15) {
 828           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 829           d+=0.0034;
 830           break;
 831        }
 832        if (TMath::Abs(z+3.9*(i+0.5))<0.15) {
 833           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 834           d+=0.0034;
 835           break;
 836        }
 837        if (TMath::Abs(z-3.4-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 838        if (TMath::Abs(z+0.5+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 839      }
 840   } else
 841   if (37<fR&&fR<41) { //SSD1
 842      Double_t dd=0.0034;
 843      d=dd;
 844      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 845      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 846      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 847      for (Int_t i=0; i<11; i++) {
 848        if (TMath::Abs(z-3.9*i)<0.15) {
 849           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 850           d+=dd;
 851           break;
 852        }
 853        if (TMath::Abs(z+3.9*i)<0.15) {
 854           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 855           d+=dd;
 856           break;
 857        }
 858        if (TMath::Abs(z-1.85-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 859        if (TMath::Abs(z+2.05+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 860      }
 861   } else
 862   if (13<fR&&fR<26) { //SDD
 863      Double_t dd=0.0033;
 864      d=dd;
 865      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 866
 867      if (TMath::Abs(y-1.80)<0.55) {
 868         d+=0.016;
 869         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 870           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 871           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 872         }
 873      }
 874      if (TMath::Abs(y+1.80)<0.55) {
 875         d+=0.016;
 876         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 877           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 878           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 879         }
 880      }
 881
 882      for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 883        if (TMath::Abs(z-7.3*i)<0.60) {
 884           d+=dd;
 885           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 886           break;
 887        }
 888        if (TMath::Abs(z+7.3*i)<0.60) {
 889           d+=dd;
 890           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 891           break;
 892        }
 893      }
 894   } else
 895   if (6<fR&&fR<8) {   //SPD2
 896      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 897      d=dd;
 898      if (TMath::Abs(y-3.08)>0.5) d+=dd;
 899      //if (TMath::Abs(y-3.08)>0.45) d+=dd;
 900      if (TMath::Abs(y-3.03)<0.10) {d+=0.014;}
 901   } else
 902   if (3<fR&&fR<5) {   //SPD1
 903      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 904      d=dd;
 905      if (TMath::Abs(y+0.21)>0.6) d+=dd;
 906      //if (TMath::Abs(y+0.21)>0.45) d+=dd;
 907      if (TMath::Abs(y+0.10)<0.10) {d+=0.014;}
 908   }
 909
 910   return d;
 911 }
 912
 913 Double_t AliITStrackerV2::GetEffectiveThickness(Double_t y,Double_t z) const
 914 {
 915   //--------------------------------------------------------------------
 916   //Returns the thickness between the current layer and the vertex (units X0)
 917   //--------------------------------------------------------------------
 918   Double_t d=0.0028*3*3; //beam pipe
 919   Double_t x0=0;
 920
 921   Double_t xn=fgLayers[fI].GetR();
 922   for (Int_t i=0; i<fI; i++) {
 923     Double_t xi=fgLayers[i].GetR();
 924     d+=fgLayers[i].GetThickness(y,z,x0)*xi*xi;
 925   }
 926
 927   if (fI>1) {
 928     Double_t xi=9.;
 929     d+=0.0097*xi*xi;
 930   }
 931
 932   if (fI>3) {
 933     Double_t xi=0.5*(fgLayers[3].GetR()+fgLayers[4].GetR());
 934     d+=0.0034*xi*xi;
 935   }
 936
 937   return d/(xn*xn);
 938 }
 939
 940 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InRoad() const {
 941   //--------------------------------------------------------------------
 942   // This function returns number of clusters within the "window"
 943   //--------------------------------------------------------------------
 944   Int_t ncl=0;
 945   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 946     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 947     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 948     if (c->IsUsed()) continue;
 949     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 950     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 951
 952     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 953     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 954
 955     if (y<fYmin) continue;
 956     if (y>fYmax) continue;
 957     ncl++;
 958   }
 959   return ncl;
 960 }
 961
 962 Bool_t
 963 AliITStrackerV2::RefitAt(Double_t xx,AliITStrackV2 *t,const AliITStrackV2 *c) {
 964   //--------------------------------------------------------------------
 965   // This function refits the track "t" at the position "x" using
 966   // the clusters from "c"
 967   //--------------------------------------------------------------------
 968   Int_t index[kMaxLayer];
 969   Int_t k;
 970   for (k=0; k<kMaxLayer; k++) index[k]=-1;
 971   Int_t nc=c->GetNumberOfClusters();
 972   for (k=0; k<nc; k++) {
 973     Int_t idx=c->GetClusterIndex(k),nl=(idx&0xf0000000)>>28;
 974     index[nl]=idx;
 975   }
 976
 977   Int_t from, to, step;
 978   if (xx > t->GetX()) {
 979       from=0; to=kMaxLayer;
 980       step=+1;
 981   } else {
 982       from=kMaxLayer-1; to=-1;
 983       step=-1;
 984   }
 985
 986   for (Int_t i=from; i != to; i += step) {
 987      AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
 988      Double_t r=layer.GetR();
 989
 990      {
 991      Double_t hI=i-0.5*step;
 992      if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01 || TMath::Abs(hI-3.5)<0.01) {
 993         Double_t rs=0.5*(fgLayers[i-step].GetR() + r);
 994         Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 995         if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 996         if (!t->PropagateTo(rs,-step*d,x0)) {
 997           return kFALSE;
 998         }
 999      }
1000      }
1001
1002      // remember old position [SR, GSI 18.02.2003]
1003      Double_t oldX=0., oldY=0., oldZ=0.;
1004      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1005         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),oldX,oldY,oldZ);
1006      }
1007      //
1008
1009      Double_t x,y,z;
1010      if (!t->GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
1011        return kFALSE;
1012      }
1013      Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
1014      Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
1015      if (idet<0) {
1016        return kFALSE;
1017      }
1018      const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1019      phi=det.GetPhi();
1020      if (!t->Propagate(phi,det.GetR())) {
1021        return kFALSE;
1022      }
1023      t->SetDetectorIndex(idet);
1024
1025      const AliITSclusterV2 *cl=0;
1026      Double_t maxchi2=kMaxChi2;
1027
1028      Int_t idx=index[i];
1029      if (idx>0) {
1030         const AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(idx);
1031         if (idet != c->GetDetectorIndex()) {
1032            idet=c->GetDetectorIndex();
1033            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1034            if (!t->Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
1035              return kFALSE;
1036            }
1037            t->SetDetectorIndex(idet);
1038         }
1039         Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1040         if (chi2<maxchi2) {
1041           cl=c;
1042           maxchi2=chi2;
1043         } else {
1044           return kFALSE;
1045         }
1046      }
1047      /*
1048      if (cl==0)
1049      if (t->GetNumberOfClusters()>2) {
1050         Double_t dz=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[i]);
1051         Double_t dy=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaY2()+kSigmaY2[i]);
1052         Double_t zmin=t->GetZ() - dz;
1053         Double_t zmax=t->GetZ() + dz;
1054         Double_t ymin=t->GetY() + phi*r - dy;
1055         Double_t ymax=t->GetY() + phi*r + dy;
1056         layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
1057
1058         const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
1059         while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
1060            if (idet != c->GetDetectorIndex()) continue;
1061            Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1062            if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; idx=ci; }
1063         }
1064      }
1065      */
1066      if (cl) {
1067        if (!t->Update(cl,maxchi2,idx)) {
1068           return kFALSE;
1069        }
1070        t->SetSampledEdx(cl->GetQ(),t->GetNumberOfClusters()-1);
1071      }
1072
1073      {
1074      Double_t x0;
1075      Double_t d=layer.GetThickness(t->GetY(),t->GetZ(),x0);
1076      t->CorrectForMaterial(-step*d,x0);
1077      }
1078
1079      // track time update [SR, GSI 17.02.2003]
1080      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1081         Double_t newX, newY, newZ;
1082         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),newX,newY,newZ);
1083         Double_t dL2 = (oldX-newX)*(oldX-newX) + (oldY-newY)*(oldY-newY) +
1084                        (oldZ-newZ)*(oldZ-newZ);
1085         t->AddTimeStep(TMath::Sqrt(dL2));
1086      }
1087      //
1088
1089   }
1090
1091   if (!t->PropagateTo(xx,0.,0.)) return kFALSE;
1092   return kTRUE;
1093 }
1094
1095 void AliITStrackerV2::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from) const {
1096   //--------------------------------------------------------------------
1097   // This function marks clusters assigned to the track
1098   //--------------------------------------------------------------------
1099   AliTracker::UseClusters(t,from);
1100
1101   AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(0));
1102   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1103   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1104   c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(1));
1105   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1106   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1107
1108 }