MUON/AliMUONAlignment.h

   1 #ifndef ALIMUONALIGNMENT_H
   2 #define ALIMUONALIGNMENT_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4 * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id: AliMUONAlignment.h 50858 2011-07-29 10:58:20Z ivana $ */
   7
   8 /// \ingroup rec
   9 /// \class AliMUONAlignment
  10 /// \brief Class for alignment of muon spectrometer
  11 //
  12 // Authors: Bruce Becker, Javier Castillo, Hugo Pereira Da Costa
  13
  14 #include "AliMillePedeRecord.h"
  15
  16 #include <TObject.h>
  17 #include <TString.h>
  18 #include <TGeoMatrix.h>
  19
  20 class TClonesArray;
  21 class AliMillePede2;
  22 class AliMUONGeometryTransformer;
  23 class AliMUONTrack;
  24 class AliMUONTrackParam;
  25 class AliMUONVCluster;
  26
  27 class AliMUONAlignment:public TObject
  28 {
  29
  30   public:
  31
  32   AliMUONAlignment();
  33
  34   virtual ~AliMUONAlignment();
  35
  36   void Init( void );
  37
  38   // array dimendions
  39   enum
  40   {
  41     /// Number tracking stations
  42     fgNSt = 5,
  43
  44     /// Number tracking chambers
  45     fgNCh = 10,
  46
  47     /// Number of tracking modules (4 ch + 6*2 half-ch)
  48     fgNTrkMod = 16,
  49
  50     /// Total number of detection elements
  51     /// (4*2 + 4*2 + 18*2 + 26*2 + 26*2)
  52     fgNDetElem = 156,
  53
  54     /// Number of local parameters
  55     fNLocal = 4,
  56
  57     /// Number of degrees of freedom per chamber
  58     fgNParCh = 4,
  59
  60     /// Number of global parameters
  61     fNGlobal = fgNParCh*fgNDetElem
  62   };
  63
  64   /// Number of detection elements per chamber
  65   static const Int_t fgNDetElemCh[fgNCh];
  66
  67   /// Sum of detection elements up to this chamber
  68   static const Int_t fgSNDetElemCh[fgNCh+1];
  69
  70   /// global parameter bit set, used for masks
  71   enum ParameterMask
  72   {
  73     ParX = 1<<0,
  74     ParY = 1<<1,
  75     ParZ = 1<<2,
  76     ParTZ = 1<<3,
  77
  78     ParAllTranslations = ParX|ParY|ParZ,
  79     ParAllRotations = ParTZ,
  80     ParAll = ParAllTranslations|ParAllRotations
  81
  82   };
  83
  84   /// detector sides bit set, used for selecting sides in constrains
  85   enum SidesMask
  86   {
  87     SideTop = 1<<0,
  88     SideLeft = 1<<1,
  89     SideBottom = 1<<2,
  90     SideRight = 1<<3,
  91     SideTopLeft = SideTop|SideLeft,
  92     SideTopRight = SideTop|SideRight,
  93     SideBottomLeft = SideBottom|SideLeft,
  94     SideBottomRight = SideBottom|SideRight,
  95     AllSides = SideTop|SideBottom|SideLeft|SideRight
  96   };
  97
  98   AliMillePedeRecord* ProcessTrack( AliMUONTrack* track, Bool_t doAlignment, Double_t weight = 1 );
  99
 100   void ProcessTrack( AliMillePedeRecord* );
 101
 102   //@name modifiers
 103   //@{
 104
 105   /// run number
 106   void SetRunNumber( Int_t id )
 107   {fRunNumber = id;}
 108
 109   /// Set flag for Magnetic field On/Off
 110   void SetBFieldOn( Bool_t value )
 111   { fBFieldOn = value; }
 112
 113   /// use unbiased residuals
 114   void SetUnbias( Bool_t value )
 115   { fUnbias = value; }
 116
 117   void SetAllowedVariation( Int_t iPar, Double_t value );
 118
 119   void SetSigmaXY(Double_t sigmaX, Double_t sigmaY);
 120
 121   /// Set geometry transformer
 122   void SetGeometryTransformer( AliMUONGeometryTransformer * transformer )
 123   { fTransform = transformer; }
 124
 125   //@}
 126
 127   //@name fixing detectors
 128   //@{
 129
 130   void FixAll( UInt_t parameterMask = ParAll );
 131
 132   void FixChamber( Int_t iCh, UInt_t parameterMask = ParAll );
 133
 134   void FixDetElem( Int_t iDetElemId, UInt_t parameterMask = ParAll );
 135
 136   void FixHalfSpectrometer( const Bool_t* bChOnOff, UInt_t sidesMask = AllSides, UInt_t parameterMask = ParAll );
 137
 138   void FixParameter( Int_t iPar );
 139
 140   void FixParameter( Int_t iDetElem, Int_t iPar )
 141   { FixParameter( iDetElem*fgNParCh + iPar ); }
 142
 143   //@}
 144
 145   //@name releasing detectors
 146   //@{
 147
 148   void ReleaseChamber( Int_t iCh, UInt_t parameterMask = ParAll );
 149
 150   void ReleaseDetElem( Int_t iDetElemId, UInt_t parameterMask = ParAll );
 151
 152   void ReleaseParameter( Int_t iPar );
 153
 154   void ReleaseParameter( Int_t iDetElem, Int_t iPar )
 155   { ReleaseParameter( iDetElem*fgNParCh + iPar ); }
 156
 157   //@}
 158
 159   //@name grouping detectors
 160   //@{
 161
 162   void GroupChamber( Int_t iCh, UInt_t parameterMask = ParAll );
 163
 164   void GroupDetElems( Int_t detElemMin, Int_t detElemMax, UInt_t parameterMask = ParAll );
 165
 166   void GroupDetElems( Int_t *detElemList, Int_t nDetElem, UInt_t parameterMask = ParAll );
 167
 168   //@}
 169
 170   //@name define non linearity
 171   //@{
 172
 173   void SetChamberNonLinear( Int_t iCh, UInt_t parameterMask);
 174
 175   void SetDetElemNonLinear( Int_t iSt, UInt_t parameterMask);
 176
 177   void SetParameterNonLinear( Int_t iPar );
 178
 179   void SetParameterNonLinear( Int_t iDetElem, Int_t iPar )
 180   { SetParameterNonLinear( iDetElem*fgNParCh + iPar ); }
 181
 182   //@}
 183
 184   //@name constraints
 185   //@{
 186
 187   void AddConstraints( const Bool_t *bChOnOff, UInt_t parameterMask );
 188
 189   void AddConstraints( const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *lVarXYT, UInt_t sidesMask = AllSides );
 190
 191   //@}
 192
 193   /// initialize global parameters to a give set of values
 194   void InitGlobalParameters( Double_t *par );
 195
 196   /// perform global fit
 197   void GlobalFit( Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls );
 198
 199   /// print global parameters
 200   void PrintGlobalParameters( void ) const;
 201
 202   /// get error on a given parameter
 203   Double_t GetParError( Int_t iPar ) const;
 204
 205   AliMUONGeometryTransformer* ReAlign( const AliMUONGeometryTransformer * transformer, const double *misAlignments, Bool_t verbose );
 206
 207   void SetAlignmentResolution( const TClonesArray* misAlignArray, Int_t chId, Double_t chResX, Double_t chResY, Double_t deResX, Double_t deResY );
 208
 209   private:
 210
 211   /// Not implemented
 212   AliMUONAlignment(const AliMUONAlignment& right);
 213
 214   /// Not implemented
 215   AliMUONAlignment&  operator = (const AliMUONAlignment& right);
 216
 217   /// Set array of local derivatives
 218   void SetLocalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 219   { fLocalDerivatives[index] = value; }
 220
 221   /// Set array of global derivatives
 222   void SetGlobalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 223   { fGlobalDerivatives[index] = value; }
 224
 225   void FillDetElemData( AliMUONVCluster* );
 226
 227   void FillRecPointData( AliMUONVCluster* );
 228
 229   void FillTrackParamData( AliMUONTrackParam* );
 230
 231   Bool_t UnbiasTrackParamData( AliMUONTrackParam* ) const;
 232
 233   void LocalEquationX( void );
 234
 235   void LocalEquationY( void );
 236
 237   TGeoCombiTrans DeltaTransform(const double *detElemMisAlignment) const;
 238
 239   ///@name utilities
 240   //@{
 241
 242   void AddConstraint(Double_t* parameters, Double_t value );
 243
 244   Int_t GetChamberId( Int_t iDetElemNumber ) const;
 245
 246   Bool_t DetElemIsValid( Int_t iDetElemId ) const;
 247
 248   Int_t GetDetElemNumber( Int_t iDetElemId ) const;
 249
 250   TString GetParameterMaskString( UInt_t parameterMask ) const;
 251
 252   TString GetSidesMaskString( UInt_t sidesMask ) const;
 253
 254   //@}
 255
 256   /// true when initialized
 257   Bool_t fInitialized;
 258
 259   /// current run id
 260   Int_t fRunNumber;
 261
 262   /// Flag for Magnetic filed On/Off
 263   Bool_t fBFieldOn;
 264
 265   /// "Encouraged" variation for degrees of freedom
 266   Double_t fAllowVar[fgNParCh];
 267
 268   /// Initial value for chi2 cut
 269   /** if > 1 Iterations in AliMillepede are turned on */
 270   Double_t fStartFac;
 271
 272   /// Cut on residual for first iteration
 273   Double_t fResCutInitial;
 274
 275   /// Cut on residual for other iterations
 276   Double_t fResCut;
 277
 278   /// Detector independent alignment class
 279   AliMillePede2* fMillepede;
 280
 281   /// running AliMUONVCluster
 282   AliMUONVCluster* fCluster;
 283
 284   /// Number of standard deviations for chi2 cut
 285   Int_t fNStdDev;
 286
 287   /// Cluster (global) position
 288   Double_t fClustPos[3];
 289
 290   /// Track slope at reference point
 291   Double_t fTrackSlope0[2];
 292
 293   /// Track slope at current point
 294   Double_t fTrackSlope[2];
 295
 296   /// Track intersection at reference point
 297   Double_t fTrackPos0[3];
 298
 299   /// Track intersection at current point
 300   Double_t fTrackPos[3];
 301
 302   /// Current measurement (depend on B field On/Off)
 303   Double_t fMeas[2];
 304
 305   /// Estimated resolution on measurement
 306   Double_t fSigma[2];
 307
 308   /// degrees of freedom
 309   enum
 310   {
 311     kFixedParId = -1,
 312     kFreeParId = kFixedParId-1,
 313     kGroupBaseId = -10
 314   };
 315
 316   /// Array of effective degrees of freedom
 317   /// it is used to fix detectors, parameters, etc.
 318   Int_t fGlobalParameterStatus[fNGlobal];
 319
 320   /// Array of global derivatives
 321   Double_t fGlobalDerivatives[fNGlobal];
 322
 323   /// Array of local derivatives
 324   Double_t fLocalDerivatives[fNLocal];
 325
 326   /// current detection element number
 327   Int_t fDetElemNumber;
 328
 329   /// unbias
 330   Bool_t fUnbias;
 331
 332   /// running Track record
 333   AliMillePedeRecord fTrackRecord;
 334
 335   /// Geometry transformation
 336   AliMUONGeometryTransformer *fTransform;
 337   TGeoCombiTrans fGeoCombiTransInverse;
 338
 339   ClassDef(AliMUONAlignment, 2)
 340
 341 };
 342
 343 #endif