ITS/UPGRADE/ITSUpgradeRec/AliITSUSeed.h

   1 #ifndef ALIITSUSEED_H
   2 #define ALIITSUSEED_H
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   4 #include "AliExternalTrackParam.h"
   5 #include "AliITSUAux.h"
   6 class AliESDtrack;
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   8 using namespace AliITSUAux;
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  11 class AliITSUSeed: public AliExternalTrackParam
  12 {
  13  public:
  14   enum {kKilled=BIT(14),kSave=BIT(15),kMark=BIT(16),kFake=BIT(17)};
  15   enum {kF02,kF04,kF12,kF13,kF14,kF24, kF44,kNFElem}; // non-trivial elems of propagation matrix
  16   enum {kK00,kK01,kK10,kK11,kK20,kK21,kK30,kK31,kK40,kK41, kNKElem}; // non-trivial elems of gain matrix
  17   enum {kS00,kS10,kS11,kS20,kS21,kS22,kS30,kS31,kS32,kS33,kS40,kS41,kS42,kS43,kS44,kNSElem}; // elements of 5x5 sym matrix
  18   enum {kR00,kR22,kNRElem};                        // non trivial elements of rotation matrix
  19   //
  20   AliITSUSeed();
  21   AliITSUSeed(const AliITSUSeed& src);
  22   AliITSUSeed &operator=(const AliITSUSeed &src);
  23   virtual ~AliITSUSeed();
  24   virtual void    Print(Option_t* option = "") const;
  25   //
  26   void            SetLrClusterID(Int_t lr, Int_t cl);
  27   void            SetLr(Int_t lr)                        {SetLrClusterID(lr,-1);} // lr w/o cluster
  28   void            SetLrClusterID(UInt_t id)              {fClID = id;}
  29   void            SetParent(TObject* par)                {fParent = par;}
  30   void            SetChi2Cl(Double_t v)                  {fChi2Cl= v; v>0 ? fChi2Glo+=v : fChi2Penalty -= v;}
  31   void            Kill(Bool_t v=kTRUE)                   {SetBit(kKilled, v);}
  32   void            SetFake(Bool_t v=kTRUE)                {SetBit(kFake, v);}
  33   void            Save(Bool_t v=kTRUE)                   {SetBit(kSave,v);}
  34   void            SetMark(Bool_t v=kTRUE)                {SetBit(kMark,v);}
  35   void            FlagTree(UInt_t bits, Bool_t v=kTRUE);
  36   void            SetChi2ITSTPC(Float_t v)               {fChi2Match = v;}
  37   void            SetChi2ITSSA(Float_t v)                {fChi2ITSSA = v;}
  38   //
  39   UInt_t          GetLrClusterID()                 const {return fClID;}
  40   Int_t           GetLrCluster(Int_t &lr)          const {return UnpackCluster(fClID,lr);}
  41   Int_t           GetLayerID()                     const {return UnpackLayer(fClID);}
  42   Int_t           GetClusterID()                   const {return UnpackCluster(fClID);}
  43   Bool_t          HasClusterOnLayer(Int_t lr)      const {return fHitsPattern&(0x1<<lr);}
  44   Bool_t          HasCluster()                     const {return IsCluster(fClID);}
  45   Int_t           GetNLayersHit()                  const {return NumberOfBitsSet(fHitsPattern);}
  46   Int_t           GetNClusters()                   const;
  47   Int_t           GetClusterIndex(Int_t ind)       const;
  48   UShort_t        GetHitsPattern()                 const {return fHitsPattern;}
  49   Float_t         GetChi2Cl()                      const {return fChi2Cl;}
  50   Float_t         GetChi2Glo()                     const {return fChi2Glo;}
  51   Float_t         GetChi2Penalty()                 const {return fChi2Penalty;}
  52   Float_t         GetChi2GloNrm()                  const;
  53   Float_t         GetChi2ITSTPC()                  const {return fChi2Match;}
  54   Float_t         GetChi2ITSSA()                   const {return fChi2ITSSA;}
  55   Float_t         GetQualityVar()                  const;
  56   Bool_t          IsKilled()                       const {return TestBit(kKilled);}
  57   Bool_t          IsFake()                         const {return TestBit(kFake);}
  58   Bool_t          IsSaved()                        const {return TestBit(kSave);}
  59   Bool_t          IsMarked()                       const {return TestBit(kMark);}
  60   Bool_t          ContainsFake()                   const;
  61   Int_t           FetchClusterInfo(Int_t *clIDarr) const;
  62   //
  63   Int_t           GetPoolID()                      const {return int(GetUniqueID())-1;}
  64   void            SetPoolID(Int_t id)                    {SetUniqueID(id+1);}
  65   //
  66   TObject*        GetParent()                      const {return fParent;}
  67   const AliITSUSeed* GetParent(Int_t lr)              const;
  68   //
  69   virtual Bool_t  IsSortable()                     const {return kTRUE;}
  70   virtual Bool_t  IsEqual(const TObject* obj)      const;
  71   virtual Int_t   Compare(const TObject* obj)      const;
  72   //
  73   // test
  74   void            InitFromSeed(const AliExternalTrackParam* seed);
  75   void            ResetFMatrix();
  76   void            ApplyELoss2FMatrix(Double_t frac, Bool_t beforeProp);
  77   Bool_t          ApplyMaterialCorrection(Double_t xOverX0, Double_t xTimesRho, Double_t mass, Bool_t beforeProp);
  78   Bool_t          PropagateToX(Double_t xk, Double_t b);
  79   Bool_t          RotateToAlpha(Double_t alpha);
  80   Bool_t          GetTrackingXAtXAlpha(double xOther,double alpOther,double bz, double &x);
  81   Double_t        GetPredictedChi2(Double_t p[2],Double_t cov[3]);
  82   Bool_t          Update();
  83   Bool_t          Smooth(Double_t vecL[5],Double_t matL[15]);
  84   Double_t*       ProdABA(const double a[15],const double b[15]) const;
  85   //
  86   UInt_t          GetNChildren()                                 const {return fNChildren;}
  87   Int_t           IncChildren()                                        {return ++fNChildren;}
  88   Int_t           DecChildren()                                        {return --fNChildren;}
  89   Double_t        GetResidY()                                    const {return fResid[0];}
  90   Double_t        GetResidZ()                                    const {return fResid[1];}
  91   //
  92 #ifdef _ITSU_TUNING_MODE_ // this is used only for tuning histo filling
  93   void                  SetOrdBranch(UShort_t v) {fOrdBranch=v;}
  94   void                  SetOrdCand(UShort_t v)   {fOrdCand=v;}
  95   Int_t                 GetOrdBranch()           const {return fOrdBranch;}
  96   Int_t                 GetOrdCand()             const {return fOrdCand;}
  97   Double_t              GetPullY()               const {return fResid[0]*Sqrt(fCovIYZ[0]);}
  98   Double_t              GetPullZ()               const {return fResid[1]*Sqrt(fCovIYZ[2]);}
  99 #endif
 100   //
 101  protected:
 102   //
 103   UShort_t              fHitsPattern;       // bit pattern of hits
 104   UShort_t              fNChildren;         // number of children (prolongations)
 105   UInt_t                fClID;              // packed cluster info (see AliITSUAux::PackCluster)
 106   Float_t               fChi2Glo;           // current chi2 global (sum of track-cluster chi2's on layers with hit)
 107   Float_t               fChi2Cl;            // track-cluster chi2 (if >0) or penalty for missing cluster (if < 0)
 108   Float_t               fChi2Penalty;       // total penalty (e.g. for missing clusters)
 109   Float_t               fChi2Match;         // ITS/TPC matching chi2 (per NDF)  // RS: to move to separate object of final seed
 110   Float_t               fChi2ITSSA;         // ITSSA backward fit chi2 (per NDF) // RS: to move to separate object of final seed
 111   Double_t              fFMatrix[kNFElem];  // matrix of propagation from prev layer (non-trivial elements)
 112   Double_t              fKMatrix[kNKElem];  // Gain matrix non-trivial elements (note: standard MBF formula uses I-K*H)
 113   Double_t              fRMatrix[kNRElem];  // rotation matrix non-trivial elements
 114   Double_t              fCovIYZ[3];         // inverted matrix of propagation + meas errors = [Hi * Pi|i-1 * Hi^T + Ri]^-1
 115   Double_t              fResid[2];          // residuals vector
 116   TObject*              fParent;            // parent track (in higher tree hierarchy)
 117   //
 118 #ifdef _ITSU_TUNING_MODE_ // this is used only for tuning histo filling
 119   UShort_t              fOrdBranch;         //! order in the seed branching
 120   UShort_t              fOrdCand;           //! order in candidates tree
 121 #endif
 122   //
 123   ClassDef(AliITSUSeed,1)
 124 };
 125
 126 //_________________________________________________________________________
 127 inline void AliITSUSeed::SetLrClusterID(Int_t lr, Int_t cl)
 128 {
 129   // assign layer, cluster (if -1 - no hit on this layer)
 130   fClID = PackCluster(lr,cl);
 131   if (cl>=0) fHitsPattern |= 0x1<<lr;
 132 }
 133
 134 //_________________________________________________________________________
 135 inline void AliITSUSeed::ResetFMatrix()
 136 {
 137   // reset transport matrix
 138   fFMatrix[kF02] = fFMatrix[kF04] = fFMatrix[kF12] = fFMatrix[kF13] = fFMatrix[kF14] = fFMatrix[kF24] = 0;
 139   fFMatrix[kF44] = 1.0;  // this element accumulates eloss
 140 }
 141
 142 //_________________________________________________________________________
 143 inline Bool_t AliITSUSeed::ApplyMaterialCorrection(Double_t xOverX0, Double_t xTimesRho, Double_t mass, Bool_t beforeProp)
 144 {
 145   // apply material correction and modify transport matrix
 146   double pold = Get1P();
 147   if (!CorrectForMeanMaterial(xOverX0,xTimesRho,mass)) return kFALSE;
 148   ApplyELoss2FMatrix( Get1P()/pold, beforeProp);
 149   return kTRUE;
 150 }
 151
 152
 153 //_________________________________________________________________________
 154 inline void AliITSUSeed::ApplyELoss2FMatrix(Double_t frac, Bool_t beforeProp)
 155 {
 156   // Accounts for the energy loss in the transport matrix
 157   // equivalent to multiplying Fmatix by E=diag{1,1,1,1,P4new/P4old}, where P4 is the 1/pt param.
 158   // If beforeProp is true, then it is assumed that the eloss was applied before the transport,
 159   // i.e. F' = F * E, otherwise, after transport, F' = E * F
 160   fFMatrix[kF44] *= frac;
 161   if (beforeProp) {
 162     fFMatrix[kF04] *= frac;
 163     fFMatrix[kF14] *= frac;
 164     fFMatrix[kF24] *= frac;
 165   }
 166 }
 167
 168 //_________________________________________________________________________
 169 inline const AliITSUSeed* AliITSUSeed::GetParent(Int_t lr) const
 170 {
 171   // get parent at given layer
 172   const AliITSUSeed* par=this;
 173   int lrt;
 174   while( par && (lrt=par->GetLayerID())>=0 ) {
 175     if (lrt==lr) break;
 176     par = dynamic_cast<const AliITSUSeed*>(par->GetParent());
 177   }
 178   return par;
 179 }
 180
 181 //__________________________________________________________________
 182 inline Int_t AliITSUSeed::GetNClusters() const
 183 {
 184   // count number of clusters (some layers may have >1 hit)
 185   int ncl = 0;
 186   const AliITSUSeed* seed = this;
 187   while(seed) {
 188     if (seed->HasCluster()) ncl++;
 189     seed = (AliITSUSeed*)seed->GetParent();
 190   }
 191   return ncl;
 192   //
 193 }
 194
 195 //__________________________________________________________________
 196 inline void AliITSUSeed::FlagTree(UInt_t bits, Bool_t v)
 197 {
 198   // set bits on all tree levels
 199   AliITSUSeed* seed = this;
 200   do {seed->SetBit(bits,v);} while ( (seed=(AliITSUSeed*)seed->GetParent()) );
 201   //
 202 }
 203
 204 //__________________________________________________________________
 205 inline Float_t AliITSUSeed::GetQualityVar() const
 206 {
 207   // return variable for quality check (the smaller - the better)
 208   //  return GetChi2ITSSA()/Pt(); // this may change! RS
 209   return GetChi2GloNrm()/Pt();
 210 }
 211
 212
 213 #endif