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   void SetAllowedVariation( Int_t iPar, Double_t value );
 114
 115   void SetSigmaXY(Double_t sigmaX, Double_t sigmaY);
 116
 117   /// Set geometry transformer
 118   void SetGeometryTransformer( AliMUONGeometryTransformer * transformer )
 119   { fTransform = transformer; }
 120
 121   //@}
 122
 123   //@name fixing detectors
 124   //@{
 125
 126   void FixAll( UInt_t parameterMask = ParAll );
 127
 128   void FixChamber( Int_t iCh, UInt_t parameterMask = ParAll );
 129
 130   void FixDetElem( Int_t iDetElemId, UInt_t parameterMask = ParAll );
 131
 132   void FixHalfSpectrometer( const Bool_t* bChOnOff, UInt_t sidesMask = AllSides, UInt_t parameterMask = ParAll );
 133
 134   void FixParameter( Int_t iPar );
 135
 136   void FixParameter( Int_t iDetElem, Int_t iPar )
 137   { FixParameter( iDetElem*fgNParCh + iPar ); }
 138
 139   //@}
 140
 141   //@name releasing detectors
 142   //@{
 143
 144   void ReleaseChamber( Int_t iCh, UInt_t parameterMask = ParAll );
 145
 146   void ReleaseDetElem( Int_t iDetElemId, UInt_t parameterMask = ParAll );
 147
 148   void ReleaseParameter( Int_t iPar );
 149
 150   void ReleaseParameter( Int_t iDetElem, Int_t iPar )
 151   { ReleaseParameter( iDetElem*fgNParCh + iPar ); }
 152
 153   //@}
 154
 155   //@name grouping detectors
 156   //@{
 157
 158   void GroupChamber( Int_t iCh, UInt_t parameterMask = ParAll );
 159
 160   void GroupDetElems( Int_t detElemMin, Int_t detElemMax, UInt_t parameterMask = ParAll );
 161
 162   void GroupDetElems( Int_t *detElemList, Int_t nDetElem, UInt_t parameterMask = ParAll );
 163
 164   //@}
 165
 166   //@name define non linearity
 167   //@{
 168
 169   void SetChamberNonLinear( Int_t iCh, UInt_t parameterMask);
 170
 171   void SetDetElemNonLinear( Int_t iSt, UInt_t parameterMask);
 172
 173   void SetParameterNonLinear( Int_t iPar );
 174
 175   void SetParameterNonLinear( Int_t iDetElem, Int_t iPar )
 176   { SetParameterNonLinear( iDetElem*fgNParCh + iPar ); }
 177
 178   //@}
 179
 180   //@name constraints
 181   //@{
 182
 183   void AddConstraints( const Bool_t *bChOnOff, UInt_t parameterMask );
 184
 185   void AddConstraints( const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *lVarXYT, UInt_t sidesMask = AllSides );
 186
 187   //@}
 188
 189   /// initialize global parameters to a give set of values
 190   void InitGlobalParameters( Double_t *par );
 191
 192   /// perform global fit
 193   void GlobalFit( Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls );
 194
 195   /// print global parameters
 196   void PrintGlobalParameters( void ) const;
 197
 198   /// get error on a given parameter
 199   Double_t GetParError( Int_t iPar ) const;
 200
 201   AliMUONGeometryTransformer* ReAlign( const AliMUONGeometryTransformer * transformer, const double *misAlignments, Bool_t verbose );
 202
 203   void SetAlignmentResolution( const TClonesArray* misAlignArray, Int_t chId, Double_t chResX, Double_t chResY, Double_t deResX, Double_t deResY );
 204
 205   private:
 206
 207   /// Not implemented
 208   AliMUONAlignment(const AliMUONAlignment& right);
 209
 210   /// Not implemented
 211   AliMUONAlignment&  operator = (const AliMUONAlignment& right);
 212
 213   /// Set array of local derivatives
 214   void SetLocalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 215   { fLocalDerivatives[index] = value; }
 216
 217   /// Set array of global derivatives
 218   void SetGlobalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 219   { fGlobalDerivatives[index] = value; }
 220
 221   void FillDetElemData( AliMUONVCluster* );
 222
 223   void FillRecPointData( AliMUONVCluster* );
 224
 225   void FillTrackParamData( AliMUONTrackParam* );
 226
 227   void LocalEquationX( void );
 228
 229   void LocalEquationY( void );
 230
 231   TGeoCombiTrans DeltaTransform(const double *detElemMisAlignment) const;
 232
 233   ///@name utilities
 234   //@{
 235
 236   void AddConstraint(Double_t* parameters, Double_t value );
 237
 238   Int_t GetChamberId( Int_t iDetElemNumber ) const;
 239
 240   Bool_t DetElemIsValid( Int_t iDetElemId ) const;
 241
 242   Int_t GetDetElemNumber( Int_t iDetElemId ) const;
 243
 244   TString GetParameterMaskString( UInt_t parameterMask ) const;
 245
 246   TString GetSidesMaskString( UInt_t sidesMask ) const;
 247
 248   //@}
 249
 250   /// true when initialized
 251   Bool_t fInitialized;
 252
 253   /// current run id
 254   Int_t fRunNumber;
 255
 256   /// Flag for Magnetic filed On/Off
 257   Bool_t fBFieldOn;
 258
 259   /// "Encouraged" variation for degrees of freedom
 260   Double_t fAllowVar[fgNParCh];
 261
 262   /// Initial value for chi2 cut
 263   /** if > 1 Iterations in AliMillepede are turned on */
 264   Double_t fStartFac;
 265
 266   /// Cut on residual for first iteration
 267   Double_t fResCutInitial;
 268
 269   /// Cut on residual for other iterations
 270   Double_t fResCut;
 271
 272   /// Detector independent alignment class
 273   AliMillePede2* fMillepede;
 274
 275   /// running AliMUONVCluster
 276   AliMUONVCluster* fCluster;
 277
 278   /// Number of standard deviations for chi2 cut
 279   Int_t fNStdDev;
 280
 281   /// Cluster (global) position
 282   Double_t fClustPos[3];
 283
 284   /// Track slope at reference point
 285   Double_t fTrackSlope0[2];
 286
 287   /// Track slope at current point
 288   Double_t fTrackSlope[2];
 289
 290   /// Track intersection at reference point
 291   Double_t fTrackPos0[3];
 292
 293   /// Track intersection at current point
 294   Double_t fTrackPos[3];
 295
 296   /// Current measurement (depend on B field On/Off)
 297   Double_t fMeas[2];
 298
 299   /// Estimated resolution on measurement
 300   Double_t fSigma[2];
 301
 302   /// degrees of freedom
 303   enum
 304   {
 305     kFixedParId = -1,
 306     kFreeParId = kFixedParId-1,
 307     kGroupBaseId = -10
 308   };
 309
 310   /// Array of effective degrees of freedom
 311   /// it is used to fix detectors, parameters, etc.
 312   Int_t fGlobalParameterStatus[fNGlobal];
 313
 314   /// Array of global derivatives
 315   Double_t fGlobalDerivatives[fNGlobal];
 316
 317   /// Array of local derivatives
 318   Double_t fLocalDerivatives[fNLocal];
 319
 320   /// current detection element number
 321   Int_t fDetElemNumber;
 322
 323   /// running Track record
 324   AliMillePedeRecord fTrackRecord;
 325
 326   /// Geometry transformation
 327   AliMUONGeometryTransformer *fTransform;
 328   TGeoCombiTrans fGeoCombiTransInverse;
 329
 330   ClassDef(AliMUONAlignment, 2)
 331
 332 };
 333
 334 #endif