MUON/AliMUONEventReconstructor.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 $Log$
  18 Revision 1.14  2000/10/04 18:21:26  morsch
  19 Include stdlib.h
  20
  21 Revision 1.13  2000/10/02 21:28:09  fca
  22 Removal of useless dependecies via forward declarations
  23
  24 Revision 1.12  2000/10/02 16:58:29  egangler
  25 Cleaning of the code :
  26 -> coding conventions
  27 -> void Streamers
  28 -> some useless includes removed or replaced by "class" statement
  29
  30 Revision 1.11  2000/09/22 09:16:33  hristov
  31 Casting needed on DEC
  32
  33 Revision 1.10  2000/09/19 09:49:50  gosset
  34 AliMUONEventReconstructor package
  35 * track extrapolation independent from reco_muon.F, use of AliMagF...
  36 * possibility to use new magnetic field (automatic from generated root file)
  37
  38 Revision 1.9  2000/07/20 12:45:27  gosset
  39 New "EventReconstructor..." structure,
  40         hopefully more adapted to tree/streamer.
  41 "AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks"
  42         to keep only one track among similar ones.
  43
  44 Revision 1.8  2000/07/18 16:04:06  gosset
  45 AliMUONEventReconstructor package:
  46 * a few minor modifications and more comments
  47 * a few corrections
  48   * right sign for Z of raw clusters
  49   * right loop over chambers inside station
  50   * symmetrized covariance matrix for measurements (TrackChi2MCS)
  51   * right sign of charge in extrapolation (ExtrapToZ)
  52   * right zEndAbsorber for Branson correction below 3 degrees
  53 * use of TVirtualFitter instead of TMinuit for AliMUONTrack::Fit
  54 * no parameter for AliMUONTrack::Fit() but more fit parameters in Track object
  55
  56 Revision 1.7  2000/07/03 12:28:06  gosset
  57 Printout at the right place after extrapolation to vertex
  58
  59 Revision 1.6  2000/06/30 12:01:06  gosset
  60 Correction for hit search in the right chamber (JPC)
  61
  62 Revision 1.5  2000/06/30 10:15:48  gosset
  63 Changes to EventReconstructor...:
  64 precision fit with multiple Coulomb scattering;
  65 extrapolation to vertex with Branson correction in absorber (JPC)
  66
  67 Revision 1.4  2000/06/27 14:11:36  gosset
  68 Corrections against violations of coding conventions
  69
  70 Revision 1.3  2000/06/16 07:27:08  gosset
  71 To remove problem in running RuleChecker, like in MUON-dev
  72
  73 Revision 1.1.2.5  2000/06/16 07:00:26  gosset
  74 To remove problem in running RuleChecker
  75
  76 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 08:00:07  morsch
  77 Dummy streamer to solve CINT compilation problem (to be investigated !)
  78
  79 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 20:59:57  morsch
  80 Make includes consistent with new file structure.
  81
  82 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  83 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  84 Suppressed most violations of coding rules
  85
  86 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
  87 Addition of files for track reconstruction in C++
  88 */
  89
  90 //__________________________________________________________________________
  91 //
  92 // MUON event reconstructor in ALICE
  93 //
  94 // This class contains as data:
  95 // * the parameters for the event reconstruction
  96 // * a pointer to the array of hits to be reconstructed (the event)
  97 // * a pointer to the array of segments made with these hits inside each station
  98 // * a pointer to the array of reconstructed tracks
  99 //
 100 // It contains as methods, among others:
 101 // * MakeEventToBeReconstructed to build the array of hits to be reconstructed
 102 // * MakeSegments to build the segments
 103 // * MakeTracks to build the tracks
 104 //__________________________________________________________________________
 105
 106 #include <iostream.h>
 107 #include <stdlib.h>
 108
 109 #include <TRandom.h>
 110 #include <TFile.h>
 111 #include <TTree.h>
 112
 113 #include "AliMUONEventReconstructor.h"
 114 #include "AliMUON.h"
 115 #include "AliMUONHitForRec.h"
 116 #include "AliMUONSegment.h"
 117 #include "AliMUONHit.h"
 118 #include "AliMUONRawCluster.h"
 119 #include "AliMUONTrack.h"
 120 #include "AliMUONChamber.h"
 121 #include "AliMUONTrackHit.h"
 122 #include "AliMagF.h"
 123 #include "AliRun.h"
 124 #include "TParticle.h"
 125
 126 //************* Defaults parameters for reconstruction
 127 static const Double_t kDefaultMinBendingMomentum = 3.0;
 128 static const Double_t kDefaultMaxSigma2Distance = 16.0;
 129 static const Double_t kDefaultBendingResolution = 0.01;
 130 static const Double_t kDefaultNonBendingResolution = 0.144;
 131 static const Double_t kDefaultChamberThicknessInX0 = 0.03;
 132 // Simple magnetic field:
 133 // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 134 // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 135 // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 136 // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 137 // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 138 static const Double_t kDefaultSimpleBValue = 7.0;
 139 static const Double_t kDefaultSimpleBLength = 428.0;
 140 static const Double_t kDefaultSimpleBPosition = 1019.0;
 141 static const Int_t kDefaultRecGeantHits = 0;
 142 static const Double_t kDefaultEfficiency = 0.95;
 143
 144 static const Int_t kDefaultPrintLevel = 0;
 145
 146 ClassImp(AliMUONEventReconstructor) // Class implementation in ROOT context
 147
 148   //__________________________________________________________________________
 149 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor(void)
 150 {
 151   // Constructor for class AliMUONEventReconstructor
 152   SetReconstructionParametersToDefaults();
 153   // Memory allocation for the TClonesArray of hits for reconstruction
 154   // Is 10000 the right size ????
 155   fHitsForRecPtr = new TClonesArray("AliMUONHitForRec", 10000);
 156   fNHitsForRec = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 157   // Memory allocation for the TClonesArray's of segments in stations
 158   // Is 2000 the right size ????
 159   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 160     fSegmentsPtr[st] = new TClonesArray("AliMUONSegment", 2000);
 161     fNSegments[st] = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 162   }
 163   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
 164   // Is 10 the right size ????
 165   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 166   fNRecTracks = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 167   // Memory allocation for the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 168   // Is 100 the right size ????
 169   fRecTrackHitsPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 100);
 170   fNRecTrackHits = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 171
 172   // Sign of fSimpleBValue according to sign of Bx value at (50,50,950).
 173   Float_t b[3], x[3];
 174   x[0] = 50.; x[1] = 50.; x[2] = 950.;
 175   gAlice->Field()->Field(x, b);
 176   fSimpleBValue = TMath::Sign(fSimpleBValue,(Double_t) b[0]);
 177   // See how to get fSimple(BValue, BLength, BPosition)
 178   // automatically calculated from the actual magnetic field ????
 179
 180   if (fPrintLevel >= 0) {
 181     cout << "AliMUONEventReconstructor constructed with defaults" << endl; Dump();
 182     cout << endl << "Magnetic field from root file:" << endl;
 183     gAlice->Field()->Dump();
 184     cout << endl;
 185   }
 186   return;
 187 }
 188
 189 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 190 {
 191   // Dummy copy constructor
 192 }
 193
 194 AliMUONEventReconstructor & AliMUONEventReconstructor::operator=(const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 195 {
 196   // Dummy assignment operator
 197     return *this;
 198 }
 199
 200   //__________________________________________________________________________
 201 AliMUONEventReconstructor::~AliMUONEventReconstructor(void)
 202 {
 203   // Destructor for class AliMUONEventReconstructor
 204   delete fHitsForRecPtr; // Correct destruction of everything ???? or delete [] ????
 205   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 206     delete fSegmentsPtr[st]; // Correct destruction of everything ????
 207   return;
 208 }
 209
 210   //__________________________________________________________________________
 211 void AliMUONEventReconstructor::SetReconstructionParametersToDefaults(void)
 212 {
 213   // Set reconstruction parameters to default values
 214   // Would be much more convenient with a structure (or class) ????
 215   fMinBendingMomentum = kDefaultMinBendingMomentum;
 216   fMaxSigma2Distance = kDefaultMaxSigma2Distance;
 217
 218   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON");
 219   // ******** Parameters for making HitsForRec
 220   // minimum radius,
 221   // like in TRACKF_STAT:
 222   // 2 degrees for stations 1 and 2, or ch(0...) from 0 to 3;
 223   // 30 cm for stations 3 to 5, or ch(0...) from 4 to 9
 224   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 225     if (ch < 4) fRMin[ch] = TMath::Abs((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z()) *
 226                   2.0 * TMath::Pi() / 180.0;
 227     else fRMin[ch] = 30.0;
 228   }
 229   // maximum radius
 230   // like in TRACKF_STAT (10 degrees ????)
 231   fRMax[0] = fRMax[1] = 91.5;
 232   fRMax[2] = fRMax[3] = 122.5;
 233   fRMax[4] = fRMax[5] = 158.3;
 234   fRMax[6] = fRMax[7] = 260.0;
 235   fRMax[8] = fRMax[9] = 260.0;
 236
 237   // ******** Parameters for making segments
 238   // should be parametrized ????
 239   // according to interval between chambers in a station ????
 240   // Maximum distance in non bending plane
 241   // 5 * 0.22 just to remember the way it was made in TRACKF_STAT
 242   // SIGCUT*DYMAX(IZ)
 243   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 244     fSegmentMaxDistNonBending[st] = 5. * 0.22;
 245   // Maximum distance in bending plane
 246   // values from TRACKF_STAT corresponding to (J psi 20cm)
 247   fSegmentMaxDistBending[0] = 1.5;
 248   fSegmentMaxDistBending[1] = 1.5;
 249   fSegmentMaxDistBending[2] = 3.0;
 250   fSegmentMaxDistBending[3] = 6.0;
 251   fSegmentMaxDistBending[4] = 6.0;
 252
 253   fBendingResolution = kDefaultBendingResolution;
 254   fNonBendingResolution = kDefaultNonBendingResolution;
 255   fChamberThicknessInX0 = kDefaultChamberThicknessInX0;
 256   fSimpleBValue = kDefaultSimpleBValue;
 257   fSimpleBLength = kDefaultSimpleBLength;
 258   fSimpleBPosition = kDefaultSimpleBPosition;
 259   fRecGeantHits = kDefaultRecGeantHits;
 260   fEfficiency = kDefaultEfficiency;
 261   fPrintLevel = kDefaultPrintLevel;
 262   return;
 263 }
 264
 265 //__________________________________________________________________________
 266 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum)
 267 {
 268   // Returns impact parameter at vertex in bending plane (cm),
 269   // from the signed bending momentum "BendingMomentum" in bending plane (GeV/c),
 270   // using simple values for dipole magnetic field.
 271   // The sign of "BendingMomentum" is the sign of the charge.
 272   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 273           BendingMomentum);
 274 }
 275
 276 //__________________________________________________________________________
 277 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam)
 278 {
 279   // Returns signed bending momentum in bending plane (GeV/c),
 280   // the sign being the sign of the charge for particles moving forward in Z,
 281   // from the impact parameter "ImpactParam" at vertex in bending plane (cm),
 282   // using simple values for dipole magnetic field.
 283   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 284           ImpactParam);
 285 }
 286
 287 //__________________________________________________________________________
 288 void AliMUONEventReconstructor::SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName)
 289 {
 290   // Set background file ... for GEANT hits
 291   // Must be called after having loaded the firts signal event
 292   if (fPrintLevel >= 0) {
 293     cout << "Enter SetBkgGeantFile with BkgGeantFileName ``"
 294          << BkgGeantFileName << "''" << endl;}
 295   if (strlen(BkgGeantFileName)) {
 296     // BkgGeantFileName not empty: try to open the file
 297     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 298     fBkgGeantFile = new TFile(BkgGeantFileName);
 299     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 300     if (fBkgGeantFile-> IsOpen()) {
 301       if (fPrintLevel >= 0) {
 302         cout << "Background for GEANT hits in file: ``" << BkgGeantFileName
 303              << "'' successfully opened" << endl;}
 304     }
 305     else {
 306       cout << "Background for GEANT hits in file: " << BkgGeantFileName << endl;
 307       cout << "NOT FOUND: EXIT" << endl;
 308       exit(0); // right instruction for exit ????
 309     }
 310     // Arrays for "particles" and "hits"
 311     fBkgGeantParticles = new TClonesArray("TParticle", 200);
 312     fBkgGeantHits = new TClonesArray("AliMUONHit", 2000);
 313     // Event number to -1 for initialization
 314     fBkgGeantEventNumber = -1;
 315     // Back to the signal file:
 316     // first signal event must have been loaded previously,
 317     // otherwise, Segmentation violation at the next instruction
 318     // How is it possible to do smething better ????
 319     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 320     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 321   }
 322   return;
 323 }
 324
 325 //__________________________________________________________________________
 326 void AliMUONEventReconstructor::NextBkgGeantEvent(void)
 327 {
 328   // Get next event in background file for GEANT hits
 329   // Goes back to event number 0 when end of file is reached
 330   char treeName[20];
 331   TBranch *branch;
 332   if (fPrintLevel >= 0) {
 333     cout << "Enter NextBkgGeantEvent" << endl;}
 334   // Clean previous event
 335   if(fBkgGeantTK) delete fBkgGeantTK;
 336   fBkgGeantTK = NULL;
 337   if(fBkgGeantParticles) fBkgGeantParticles->Clear();
 338   if(fBkgGeantTH) delete fBkgGeantTH;
 339   fBkgGeantTH = NULL;
 340   if(fBkgGeantHits) fBkgGeantHits->Clear();
 341   // Increment event number
 342   fBkgGeantEventNumber++;
 343   // Get access to Particles and Hits for event from background file
 344   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 345   fBkgGeantFile->cd();
 346   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 347   // Particles: TreeK for event and branch "Particles"
 348   sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 349   fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 350   if (!fBkgGeantTK) {
 351     if (fPrintLevel >= 0) {
 352       cout << "Cannot find Kine Tree for background event: " <<
 353         fBkgGeantEventNumber << endl;
 354       cout << "Goes back to event 0" << endl;
 355     }
 356     fBkgGeantEventNumber = 0;
 357     sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 358     fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 359     if (!fBkgGeantTK) {
 360       cout << "ERROR: cannot find Kine Tree for background event: " <<
 361         fBkgGeantEventNumber << endl;
 362       exit(0);
 363     }
 364   }
 365   if (fBkgGeantTK)
 366     fBkgGeantTK->SetBranchAddress("Particles", &fBkgGeantParticles);
 367   fBkgGeantTK->GetEvent(0); // why event 0 ???? necessary ????
 368   // Hits: TreeH for event and branch "MUON"
 369   sprintf(treeName, "TreeH%d", fBkgGeantEventNumber);
 370   fBkgGeantTH = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 371   if (!fBkgGeantTH) {
 372     cout << "ERROR: cannot find Hits Tree for background event: " <<
 373       fBkgGeantEventNumber << endl;
 374       exit(0);
 375   }
 376   if (fBkgGeantTH && fBkgGeantHits) {
 377     branch = fBkgGeantTH->GetBranch("MUON");
 378     if (branch) branch->SetAddress(&fBkgGeantHits);
 379   }
 380   fBkgGeantTH->GetEntries(); // necessary ????
 381   // Back to the signal file
 382   ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 383   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 384   return;
 385 }
 386
 387 //__________________________________________________________________________
 388 void AliMUONEventReconstructor::EventReconstruct(void)
 389 {
 390   // To reconstruct one event
 391   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter EventReconstruct" << endl;
 392   MakeEventToBeReconstructed();
 393   MakeSegments();
 394   MakeTracks();
 395   return;
 396 }
 397
 398   //__________________________________________________________________________
 399 void AliMUONEventReconstructor::ResetHitsForRec(void)
 400 {
 401   // To reset the array and the number of HitsForRec,
 402   // and also the number of HitsForRec
 403   // and the index of the first HitForRec per chamber
 404   if (fHitsForRecPtr) fHitsForRecPtr->Clear();
 405   fNHitsForRec = 0;
 406   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++)
 407     fNHitsForRecPerChamber[ch] = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 408   return;
 409 }
 410
 411   //__________________________________________________________________________
 412 void AliMUONEventReconstructor::ResetSegments(void)
 413 {
 414   // To reset the TClonesArray of segments and the number of Segments
 415   // for all stations
 416   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 417     if (fSegmentsPtr[st]) fSegmentsPtr[st]->Clear();
 418     fNSegments[st] = 0;
 419   }
 420   return;
 421 }
 422
 423   //__________________________________________________________________________
 424 void AliMUONEventReconstructor::ResetTracks(void)
 425 {
 426   // To reset the TClonesArray of reconstructed tracks
 427   if (fRecTracksPtr) fRecTracksPtr->Delete();
 428   // Delete in order that the Track destructors are called,
 429   // hence the space for the TClonesArray of pointers to TrackHit's is freed
 430   fNRecTracks = 0;
 431   return;
 432 }
 433
 434   //__________________________________________________________________________
 435 void AliMUONEventReconstructor::ResetTrackHits(void)
 436 {
 437   // To reset the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 438   if (fRecTrackHitsPtr) fRecTrackHitsPtr->Clear();
 439   fNRecTrackHits = 0;
 440   return;
 441 }
 442
 443   //__________________________________________________________________________
 444 void AliMUONEventReconstructor::MakeEventToBeReconstructed(void)
 445 {
 446   // To make the list of hits to be reconstructed,
 447   // either from the GEANT hits or from the raw clusters
 448   // according to the parameter set for the reconstructor
 449   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 450   ResetHitsForRec();
 451   if (fRecGeantHits == 1) {
 452     // Reconstruction from GEANT hits
 453     // Back to the signal file
 454     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 455     // Signal hits
 456     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 457     // Security on MUON ????
 458     AddHitsForRecFromGEANT(gAlice->TreeH());
 459     // Background hits
 460     AddHitsForRecFromBkgGEANT(fBkgGeantTH, fBkgGeantHits);
 461     // Sort HitsForRec in increasing order with respect to chamber number
 462     SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 463   }
 464   else {
 465     // Reconstruction from raw clusters
 466     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 467     // Security on MUON ????
 468     // TreeR assumed to be be "prepared" in calling function
 469     // by "MUON->GetTreeR(nev)" ????
 470     TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 471     AddHitsForRecFromRawClusters(treeR);
 472     // No sorting: it is done automatically in the previous function
 473   }
 474   if (fPrintLevel >= 10) {
 475     cout << "end of MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 476     cout << "NHitsForRec: " << fNHitsForRec << endl;
 477     for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 478       cout << "chamber(0...): " << ch
 479            << "  NHitsForRec: " << fNHitsForRecPerChamber[ch]
 480            << "  index(first HitForRec): " << fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]
 481            << endl;
 482       for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 483            hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 484            hit++) {
 485         cout << "HitForRec index(0...): " << hit << endl;
 486         ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
 487       }
 488     }
 489   }
 490   return;
 491 }
 492
 493   //__________________________________________________________________________
 494 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH)
 495 {
 496   // To add to the list of hits for reconstruction
 497   // the GEANT signal hits from a hit tree TH.
 498   if (fPrintLevel >= 2)
 499     cout << "enter AddHitsForRecFromGEANT with TH: " << TH << endl;
 500   if (TH == NULL) return;
 501   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 502   // Security on MUON ????
 503   // See whether it could be the same for signal and background ????
 504   // Loop over tracks in tree
 505   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 506   if (fPrintLevel >= 2)
 507     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 508   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 509     gAlice->ResetHits();
 510     TH->GetEvent(track);
 511     // Loop over hits
 512     Int_t hit = 0;
 513     for (AliMUONHit* mHit = (AliMUONHit*) pMUON->FirstHit(-1);
 514          mHit;
 515          mHit = (AliMUONHit*) pMUON->NextHit(), hit++) {
 516       NewHitForRecFromGEANT(mHit,track, hit, 1);
 517     } // end of hit loop
 518   } // end of track loop
 519   return;
 520 }
 521
 522   //__________________________________________________________________________
 523 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits)
 524 {
 525   // To add to the list of hits for reconstruction
 526   // the GEANT background hits from a hit tree TH and a pointer Hits to a hit list.
 527   // How to have only one function "AddHitsForRecFromGEANT" ????
 528   if (fPrintLevel >= 2)
 529     cout << "enter AddHitsForRecFromBkgGEANT with TH: " << TH << endl;
 530   if (TH == NULL) return;
 531   // Loop over tracks in tree
 532   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 533   if (fPrintLevel >= 2)
 534     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 535   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 536     if (Hits) Hits->Clear();
 537     TH->GetEvent(track);
 538     // Loop over hits
 539     for (Int_t hit = 0; hit < Hits->GetEntriesFast(); hit++) {
 540       NewHitForRecFromGEANT((AliMUONHit*) (*Hits)[hit], track, hit, 0);
 541     } // end of hit loop
 542   } // end of track loop
 543   return;
 544 }
 545
 546   //__________________________________________________________________________
 547 AliMUONHitForRec* AliMUONEventReconstructor::NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal)
 548 {
 549   // To make a new hit for reconstruction from a GEANT hit pointed to by "Hit",
 550   // with hit number "HitNumber" in the track numbered "TrackNumber",
 551   // either from signal ("Signal" = 1) or background ("Signal" = 0) event.
 552   // Selects hits in tracking (not trigger) chambers.
 553   // Takes into account the efficiency (fEfficiency)
 554   // and the smearing from resolution (fBendingResolution and fNonBendingResolution).
 555   // Adds a condition on the radius between RMin and RMax
 556   // to better simulate the real chambers.
 557   // Returns the pointer to the new hit for reconstruction,
 558   // or NULL in case of inefficiency or non tracking chamber or bad radius.
 559   // No condition on at most 20 cm from a muon from a resonance
 560   // like in Fortran TRACKF_STAT.
 561   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 562   Double_t bendCoor, nonBendCoor, radius;
 563   Int_t chamber = Hit->fChamber - 1; // chamber(0...)
 564   // only in tracking chambers (fChamber starts at 1)
 565   if (chamber >= kMaxMuonTrackingChambers) return NULL;
 566   // only if hit is efficient (keep track for checking ????)
 567   if (gRandom->Rndm() > fEfficiency) return NULL;
 568   // only if radius between RMin and RMax
 569   bendCoor = Hit->Y();
 570   nonBendCoor = Hit->X();
 571   radius = TMath::Sqrt((bendCoor * bendCoor) + (nonBendCoor * nonBendCoor));
 572   if ((radius < fRMin[chamber]) || (radius > fRMax[chamber])) return NULL;
 573   // new AliMUONHitForRec from GEANT hit and increment number of AliMUONHitForRec's
 574   hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(Hit);
 575   fNHitsForRec++;
 576   // add smearing from resolution
 577   hitForRec->SetBendingCoor(bendCoor + gRandom->Gaus(0., fBendingResolution));
 578   hitForRec->SetNonBendingCoor(nonBendCoor
 579                                + gRandom->Gaus(0., fNonBendingResolution));
 580   // more information into HitForRec
 581   //  resolution: angular effect to be added here ????
 582   hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 583   hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 584   //  GEANT track info
 585   hitForRec->SetHitNumber(HitNumber);
 586   hitForRec->SetTHTrack(TrackNumber);
 587   hitForRec->SetGeantSignal(Signal);
 588   if (fPrintLevel >= 10) {
 589     cout << "track: " << TrackNumber << " hit: " << HitNumber << endl;
 590     Hit->Dump();
 591     cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 592     hitForRec->Dump();}
 593   return hitForRec;
 594 }
 595
 596   //__________________________________________________________________________
 597 void AliMUONEventReconstructor::SortHitsForRecWithIncreasingChamber()
 598 {
 599   // Sort HitsForRec's in increasing order with respect to chamber number.
 600   // Uses the function "Compare".
 601   // Update the information for HitsForRec per chamber too.
 602   Int_t ch, nhits, prevch;
 603   fHitsForRecPtr->Sort();
 604   for (ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 605     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 606     fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 607   }
 608   prevch = 0; // previous chamber
 609   nhits = 0; // number of hits in current chamber
 610   // Loop over HitsForRec
 611   for (Int_t hit = 0; hit < fNHitsForRec; hit++) {
 612     // chamber number (0...)
 613     ch = ((AliMUONHitForRec*)  ((*fHitsForRecPtr)[hit]))->GetChamberNumber();
 614     // increment number of hits in current chamber
 615     (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 616     // update index of first HitForRec in current chamber
 617     // if chamber number different from previous one
 618     if (ch != prevch) {
 619       fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = hit;
 620       prevch = ch;
 621     }
 622   }
 623   return;
 624 }
 625
 626 //   //__________________________________________________________________________
 627 // void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC)
 628 // {
 629 //   // OLD VERSION WHEN ONE ONE WAS USING SO CALLED CATHODE CORRELATIONS
 630 //   // To add to the list of hits for reconstruction
 631 //   // the (cathode correlated) raw clusters
 632 //   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 633 //   // on the radius between RMin and RMax.
 634 //   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 635 //   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromCathodeCorrelations" << endl;
 636 //   AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 637 //   // Security on MUON ????
 638 //   // Loop over tracking chambers
 639 //   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 640 //     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 641 //     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 642 //     // index of first HitForRec for the chamber
 643 //     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 644 //     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 645 //     TClonesArray *reconst_hits  = MUON->ReconstHitsAddress(ch);
 646 //     MUON->ResetReconstHits();
 647 //     TC->GetEvent();
 648 //     Int_t ncor = (Int_t)reconst_hits->GetEntries();
 649 //     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 650 //     for (Int_t cor = 0; cor < ncor; cor++) {
 651 //       AliMUONReconstHit * mCor =
 652 //      (AliMUONReconstHit*) reconst_hits->UncheckedAt(cor);
 653 //       // new AliMUONHitForRec from (cathode correlated) raw cluster
 654 //       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 655 //       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(mCor);
 656 //       fNHitsForRec++;
 657 //       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 658 //       // more information into HitForRec
 659 //       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 660 //       hitForRec->SetHitNumber(cor);
 661 //       // Z coordinate of the chamber (cm) with sign opposite to GEANT sign
 662 //       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 663 //       hitForRec->SetZ(-(&(MUON->Chamber(ch)))->Z());
 664 //       if (fPrintLevel >= 10) {
 665 //      cout << "chamber (0...): " << ch <<
 666 //        " cathcorrel (0...): " << cor << endl;
 667 //      mCor->Dump();
 668 //      cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 669 //      hitForRec->Dump();}
 670 //     } // end of cluster loop
 671 //   } // end of chamber loop
 672 //   return;
 673 // }
 674
 675   //__________________________________________________________________________
 676 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR)
 677 {
 678   // To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
 679   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 680   // on the radius between RMin and RMax.
 681   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 682   AliMUONRawCluster *clus;
 683   Int_t iclus, nclus;
 684   TClonesArray *rawclusters;
 685   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromRawClusters" << endl;
 686   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 687   // Security on MUON ????
 688   // Loop over tracking chambers
 689   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 690     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 691     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 692     // index of first HitForRec for the chamber
 693     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 694     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 695     rawclusters = pMUON->RawClustAddress(ch);
 696     pMUON->ResetRawClusters();
 697     TR->GetEvent((Int_t) (TR->GetEntries()) - 1); // to be checked ????
 698     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
 699     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 700     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
 701       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
 702       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
 703       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 704       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
 705       fNHitsForRec++;
 706       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 707       // more information into HitForRec
 708       //  resolution: info should be already in raw cluster and taken from it ????
 709       hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 710       hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 711       //  original raw cluster
 712       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 713       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
 714       // Z coordinate of the chamber (cm)
 715       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 716       hitForRec->SetZ((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z());
 717       if (fPrintLevel >= 10) {
 718         cout << "chamber (0...): " << ch <<
 719           " raw cluster (0...): " << iclus << endl;
 720         clus->Dump();
 721         cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 722         hitForRec->Dump();}
 723     } // end of cluster loop
 724   } // end of chamber loop
 725   return;
 726 }
 727
 728   //__________________________________________________________________________
 729 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegments(void)
 730 {
 731   // To make the list of segments in all stations,
 732   // from the list of hits to be reconstructed
 733   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeSegments" << endl;
 734   ResetSegments();
 735   // Loop over stations
 736   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 737     MakeSegmentsPerStation(st);
 738   if (fPrintLevel >= 10) {
 739     cout << "end of MakeSegments" << endl;
 740     for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 741       cout << "station(0...): " << st
 742            << "  Segments: " << fNSegments[st]
 743            << endl;
 744       for (Int_t seg = 0;
 745            seg < fNSegments[st];
 746            seg++) {
 747         cout << "Segment index(0...): " << seg << endl;
 748         ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Dump();
 749       }
 750     }
 751   }
 752   return;
 753 }
 754
 755   //__________________________________________________________________________
 756 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegmentsPerStation(Int_t Station)
 757 {
 758   // To make the list of segments in station number "Station" (0...)
 759   // from the list of hits to be reconstructed.
 760   // Updates "fNSegments"[Station].
 761   // Segments in stations 4 and 5 are sorted
 762   // according to increasing absolute value of "impact parameter"
 763   AliMUONHitForRec *hit1Ptr, *hit2Ptr;
 764   AliMUONSegment *segment;
 765   Bool_t last2st;
 766   Double_t bendingSlope, distBend, distNonBend, extBendCoor, extNonBendCoor,
 767       impactParam = 0., maxImpactParam = 0.; // =0 to avoid compilation warnings.
 768   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 769   if (fPrintLevel >= 1)
 770     cout << "enter MakeSegmentsPerStation (0...) " << Station << endl;
 771   // first and second chambers (0...) in the station
 772   Int_t ch1 = 2 * Station;
 773   Int_t ch2 = ch1 + 1;
 774   // variable true for stations downstream of the dipole:
 775   // Station(0..4) equal to 3 or 4
 776   if ((Station == 3) || (Station == 4)) {
 777     last2st = kTRUE;
 778     // maximum impact parameter (cm) according to fMinBendingMomentum...
 779     maxImpactParam =
 780       TMath::Abs(GetImpactParamFromBendingMomentum(fMinBendingMomentum));
 781   }
 782   else last2st = kFALSE;
 783   // extrapolation factor from Z of first chamber to Z of second chamber
 784   // dZ to be changed to take into account fine structure of chambers ????
 785   Double_t extrapFact =
 786     (&(pMUON->Chamber(ch2)))->Z() / (&(pMUON->Chamber(ch1)))->Z();
 787   // index for current segment
 788   Int_t segmentIndex = 0;
 789   // Loop over HitsForRec in the first chamber of the station
 790   for (Int_t hit1 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1];
 791        hit1 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1] + fNHitsForRecPerChamber[ch1];
 792        hit1++) {
 793     // pointer to the HitForRec
 794     hit1Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit1]);
 795     // extrapolation,
 796     // on the straight line joining the HitForRec to the vertex (0,0,0),
 797     // to the Z of the second chamber of the station
 798     extBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetBendingCoor();
 799     extNonBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetNonBendingCoor();
 800     // Loop over HitsForRec in the second chamber of the station
 801     for (Int_t hit2 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2];
 802          hit2 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2] + fNHitsForRecPerChamber[ch2];
 803          hit2++) {
 804       // pointer to the HitForRec
 805       hit2Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit2]);
 806       // absolute values of distances, in bending and non bending planes,
 807       // between the HitForRec in the second chamber
 808       // and the previous extrapolation
 809       distBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetBendingCoor() - extBendCoor);
 810       distNonBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetNonBendingCoor() - extNonBendCoor);
 811       if (last2st) {
 812         // bending slope
 813         bendingSlope = (hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetBendingCoor()) /
 814           (hit1Ptr->GetZ() - hit2Ptr->GetZ());
 815         // absolute value of impact parameter
 816         impactParam =
 817           TMath::Abs(hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetZ() * bendingSlope);
 818       }
 819       // check for distances not too large,
 820       // and impact parameter not too big if stations downstream of the dipole.
 821       // Conditions "distBend" and "impactParam" correlated for these stations ????
 822       if ((distBend < fSegmentMaxDistBending[Station]) &&
 823           (distNonBend < fSegmentMaxDistNonBending[Station]) &&
 824           (!last2st || (impactParam < maxImpactParam))) {
 825         // make new segment
 826         segment = new ((*fSegmentsPtr[Station])[segmentIndex])
 827           AliMUONSegment(hit1Ptr, hit2Ptr);
 828         // update "link" to this segment from the hit in the first chamber
 829         if (hit1Ptr->GetNSegments() == 0)
 830           hit1Ptr->SetIndexOfFirstSegment(segmentIndex);
 831         hit1Ptr->SetNSegments(hit1Ptr->GetNSegments() + 1);
 832         if (fPrintLevel >= 10) {
 833           cout << "segmentIndex(0...): " << segmentIndex
 834                << "  distBend: " << distBend
 835                << "  distNonBend: " << distNonBend
 836                << endl;
 837           segment->Dump();
 838           cout << "HitForRec in first chamber" << endl;
 839           hit1Ptr->Dump();
 840           cout << "HitForRec in second chamber" << endl;
 841           hit2Ptr->Dump();
 842         };
 843         // increment index for current segment
 844         segmentIndex++;
 845       }
 846     } //for (Int_t hit2
 847   } // for (Int_t hit1...
 848   fNSegments[Station] = segmentIndex;
 849   // Sorting according to "impact parameter" if station(1..5) 4 or 5,
 850   // i.e. Station(0..4) 3 or 4, using the function "Compare".
 851   // After this sorting, it is impossible to use
 852   // the "fNSegments" and "fIndexOfFirstSegment"
 853   // of the HitForRec in the first chamber to explore all segments formed with it.
 854   // Is this sorting really needed ????
 855   if ((Station == 3) || (Station == 4)) (fSegmentsPtr[Station])->Sort();
 856   if (fPrintLevel >= 1) cout << "Station: " << Station << "  NSegments: "
 857                              << fNSegments[Station] << endl;
 858   return;
 859 }
 860
 861   //__________________________________________________________________________
 862 void AliMUONEventReconstructor::MakeTracks(void)
 863 {
 864   // To make the tracks,
 865   // from the list of segments and points in all stations
 866   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTracks" << endl;
 867   // The order may be important for the following Reset's
 868   ResetTracks();
 869   ResetTrackHits();
 870   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 871   MakeTrackCandidates();
 872   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 873   FollowTracks();
 874   // Remove double tracks
 875   RemoveDoubleTracks();
 876   return;
 877 }
 878
 879   //__________________________________________________________________________
 880 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
 881 {
 882   // To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
 883   // the first segment being pointed to by "BegSegment".
 884   // Returns the number of such track candidates.
 885   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
 886   AliMUONSegment *endSegment, *extrapSegment;
 887   AliMUONTrack *recTrack;
 888   Double_t mcsFactor;
 889   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments" << endl;
 890   // Station for the end segment
 891   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 892   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 893   mcsFactor = 0.0136 /
 894     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 895   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 896   // linear extrapolation to end station
 897   extrapSegment =
 898     BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endStation, mcsFactor);
 899   // number of candidates with 2 segments to 0
 900   nbCan2Seg = 0;
 901   // Loop over segments in the end station
 902   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
 903     // pointer to segment
 904     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
 905     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
 906     // 4 because 4 quantities in chi2
 907     if ((endSegment->
 908          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
 909                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
 910       // both segments compatible:
 911       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
 912       if (fPrintLevel >= 2)
 913         cout << "TrackCandidate with Segment " << iEndSegment <<
 914           " in Station(0..) " << endStation << endl;
 915       // flag for both segments in one track:
 916       // to be done in track constructor ????
 917       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 918       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
 919       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 920         AliMUONTrack(BegSegment, endSegment, this);
 921       fNRecTracks++;
 922       if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 923       // increment number of track candidates with 2 segments
 924       nbCan2Seg++;
 925     }
 926   } // for (iEndSegment = 0;...
 927   delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
 928   return nbCan2Seg;
 929 }
 930
 931   //__________________________________________________________________________
 932 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
 933 {
 934   // To make track candidates with one segment and one point
 935   // in stations(1..) 4 and 5,
 936   // the segment being pointed to by "BegSegment".
 937   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
 938   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec, *hit;
 939   AliMUONTrack *recTrack;
 940   Double_t mcsFactor;
 941   if (fPrintLevel >= 1)
 942     cout << "enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint" << endl;
 943   // station for the end point
 944   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 945   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 946   mcsFactor = 0.0136 /
 947     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 948   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 949   // first and second chambers(0..) in the end station
 950   ch1 = 2 * endStation;
 951   ch2 = ch1 + 1;
 952   // number of candidates to 0
 953   nbCan1Seg1Hit = 0;
 954   // Loop over chambers of the end station
 955   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
 956     // linear extrapolation to chamber
 957     extrapHitForRec =
 958       BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber(ch, mcsFactor);
 959     // limits for the hit index in the loop
 960     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 961     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 962     // Loop over HitForRec's in the chamber
 963     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
 964       // pointer to HitForRec
 965       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 966       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
 967       // 2 because 2 quantities in chi2
 968       if ((hit->
 969            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
 970                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
 971         // both HitForRec's compatible:
 972         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
 973         if (fPrintLevel >= 2)
 974           cout << "TrackCandidate with HitForRec " << iHit <<
 975             " in Chamber(0..) " << ch << endl;
 976         // flag for beginning segments in one track:
 977         // to be done in track constructor ????
 978         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 979         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 980           AliMUONTrack(BegSegment, hit, this);
 981         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
 982         fNRecTracks++;
 983         if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 984         // increment number of track candidates
 985         nbCan1Seg1Hit++;
 986       }
 987     } // for (iHit = iHitMin;...
 988     delete extrapHitForRec;
 989   } // for (ch = ch2;...
 990   return nbCan1Seg1Hit;
 991 }
 992
 993   //__________________________________________________________________________
 994 void AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
 995 {
 996   // To make track candidates
 997   // with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 998   // (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
 999   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
1000   AliMUONSegment *begSegment;
1001   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidates" << endl;
1002   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
1003   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
1004     // Loop over segments in the beginning station
1005     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
1006       // pointer to segment
1007       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
1008       if (fPrintLevel >= 2)
1009         cout << "look for TrackCandidate's with Segment " << iBegSegment <<
1010           " in Station(0..) " << begStation << endl;
1011       // Look for track candidates with two segments,
1012       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
1013       // Only for beginning station(1..) 5
1014       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
1015       if (begStation == 4)
1016         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
1017       // Look for track candidates with one segment and one point,
1018       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
1019       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
1020       // Is that a too strong condition ????
1021       if (!(begSegment->GetInTrack()))
1022         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
1023     } // for (iBegSegment = 0;...
1024   } // for (begStation = 4;...
1025   return;
1026 }
1027
1028   //__________________________________________________________________________
1029 void AliMUONEventReconstructor::FollowTracks(void)
1030 {
1031   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
1032   // too long: should be made more modular !!!!
1033   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
1034   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
1035   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1036   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
1037   // -1 to avoid compilation warnings
1038   Int_t ch = -1, chInStation, chBestHit = -1, iHit, iSegment, station, trackIndex;
1039   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
1040   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
1041   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
1042   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
1043   if (fPrintLevel >= 2)
1044     cout << "enter FollowTracks" << endl;
1045   // Loop over track candidates
1046   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1047   trackIndex = -1;
1048   while (track) {
1049     // Follow function for each track candidate ????
1050     trackIndex++;
1051     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
1052     if (fPrintLevel >= 2)
1053       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex << endl;
1054     // Fit track candidate
1055     track->SetFitMCS(0); // without multiple Coulomb scattering
1056     track->SetFitNParam(3); // with 3 parameters (X = Y = 0)
1057     track->SetFitStart(0); // from parameters at vertex
1058     track->Fit();
1059     if (fPrintLevel >= 10) {
1060       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1061            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
1062       track->RecursiveDump();
1063     }
1064     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
1065     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
1066     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
1067     for (station = 2; station >= 0; station--) {
1068       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
1069       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1070                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1071       // extrapolation to station
1072       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
1073       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
1074       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
1075       // and momentum in bending plane (not total)
1076       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
1077       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
1078       // Z difference from previous station
1079       dZ1 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1080         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z();
1081       // Z difference between the two previous stations
1082       dZ2 = (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z() -
1083         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 4)))->Z();
1084       // Z difference between the two chambers in the previous station
1085       dZ3 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1086         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 1)))->Z();
1087       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
1088       extrapSegment->
1089         SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
1090       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam
1091         (trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
1092          trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1093       bestChi2 = 5.0;
1094       bestSegment = NULL;
1095       if (fPrintLevel >= 10) {
1096         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1097              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
1098       }
1099       // Loop over segments in station
1100       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
1101         // Look for best compatible Segment in station
1102         // should consider all possibilities ????
1103         // multiple scattering ????
1104         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
1105         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
1106         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
1107         if (chi2 < bestChi2) {
1108           // update best Chi2 and Segment if better found
1109           bestSegment = segment;
1110           bestChi2 = chi2;
1111         }
1112       }
1113       if (bestSegment) {
1114         // best segment found: add it to track candidate
1115         track->AddSegment(bestSegment);
1116         // set track parameters at these two TrakHit's
1117         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 2, &(trackParam[0]));
1118         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1, &(trackParam[1]));
1119         if (fPrintLevel >= 10) {
1120           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1121                << " Added segment in station(0..): " << station << endl;
1122           track->RecursiveDump();
1123         }
1124       }
1125       else {
1126         // No best segment found:
1127         // Look for best compatible HitForRec in station:
1128         // should consider all possibilities ????
1129         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
1130         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
1131         bestChi2 = 3.0;
1132         bestHit = NULL;
1133         if (fPrintLevel >= 10) {
1134           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1135                << " Segment not found, look for hit in station(0..): " << station
1136                << endl;
1137         }
1138         // Loop over chambers of the station
1139         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
1140           // coordinates of extrapolated hit
1141           extrapHit->
1142             SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
1143           extrapHit->
1144             SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
1145           // resolutions from "extrapSegment"
1146           extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
1147           extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
1148           // Loop over hits in the chamber
1149           ch = 2 * station + chInStation;
1150           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
1151                iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] +
1152                  fNHitsForRecPerChamber[ch];
1153                iHit++) {
1154             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
1155             // condition for hit not already in segment ????
1156             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
1157             if (chi2 < bestChi2) {
1158               // update best Chi2 and HitForRec if better found
1159               bestHit = hit;
1160               bestChi2 = chi2;
1161               chBestHit = chInStation;
1162             }
1163           }
1164         }
1165         if (bestHit) {
1166           // best hit found: add it to track candidate
1167           track->AddHitForRec(bestHit);
1168           // set track parameters at this TrackHit
1169           track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1,
1170                                     &(trackParam[chBestHit]));
1171           if (fPrintLevel >= 10) {
1172             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1173                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
1174             track->RecursiveDump();
1175           }
1176         }
1177         else {
1178           // Remove current track candidate
1179           // and corresponding TrackHit's, ...
1180           track->Remove();
1181           delete extrapSegment;
1182           break; // stop the search for this candidate:
1183           // exit from the loop over station
1184         }
1185       }
1186       delete extrapSegment;
1187       // Sort track hits according to increasing Z
1188       track->GetTrackHitsPtr()->Sort();
1189       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
1190       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1191                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1192       // Track fit
1193       // with multiple Coulomb scattering if all stations
1194       if (station == 0) track->SetFitMCS(1);
1195       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
1196       else track->SetFitMCS(0);
1197       track->SetFitNParam(5);  // with 5 parameters (momentum and position)
1198       track->SetFitStart(1);  // from parameters at first hit
1199       track->Fit();
1200       if (fPrintLevel >= 10) {
1201         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1202              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
1203         track->RecursiveDump();
1204       }
1205       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
1206       // after going through the first station
1207       if (station == 0) {
1208         trackParamVertex = *trackParam1;
1209         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex();
1210         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
1211         if (fPrintLevel >= 1) {
1212           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1213                << " after extrapolation to vertex" << endl;
1214           track->RecursiveDump();
1215         }
1216       }
1217     } // for (station = 2;...
1218     // go really to next track
1219     track = nextTrack;
1220   } // while (track)
1221   // Compression of track array (necessary after Remove ????)
1222   fRecTracksPtr->Compress();
1223   return;
1224 }
1225
1226   //__________________________________________________________________________
1227 void AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
1228 {
1229   // To remove double tracks.
1230   // Tracks are considered identical
1231   // if they have at least half of their hits in common.
1232   // Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1233   // or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1234   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1235   Bool_t identicalTracks;
1236   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1237   identicalTracks = kTRUE;
1238   while (identicalTracks) {
1239     identicalTracks = kFALSE;
1240     // Loop over first track of the pair
1241     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1242     while (track1 && (!identicalTracks)) {
1243       nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1244       // Loop over second track of the pair
1245       track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1246       while (track2 && (!identicalTracks)) {
1247         nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1248         // number of hits in common between two tracks
1249         hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1250         // check for identical tracks
1251         if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1252           identicalTracks = kTRUE;
1253           // decide which track to remove
1254           if (nHits1 > nHits2) trackToRemove = track2;
1255           else if (nHits1 < nHits2) trackToRemove = track1;
1256           else if ((track1->GetFitFMin()) < (track2->GetFitFMin()))
1257             trackToRemove = track2;
1258           else trackToRemove = track1;
1259           // remove it
1260           trackToRemove->Remove();
1261         }
1262         track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1263       } // track2
1264       track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1265     } // track1
1266   }
1267   return;
1268 }
1269
1270   //__________________________________________________________________________
1271 void AliMUONEventReconstructor::EventDump(void)
1272 {
1273   // Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1274   // and the particle parameters
1275
1276   AliMUONTrack *track;
1277   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1278   TClonesArray *particles; // pointer to the particle list
1279   TParticle *p;
1280   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1281   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1282   Int_t np, trackIndex, nTrackHits;
1283
1284   if (fPrintLevel >= 1) cout << "****** enter EventDump ******" << endl;
1285   if (fPrintLevel >= 1) {
1286     cout << " Number of Reconstructed tracks :" <<  fNRecTracks << endl;
1287   }
1288   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1289   // Loop over reconstructed tracks
1290   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1291     if (fPrintLevel >= 1)
1292       cout << " track number: " << trackIndex << endl;
1293     // function for each track for modularity ????
1294     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1295     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1296     if (fPrintLevel >= 1)
1297       cout << " number of track hits: " << nTrackHits << endl;
1298     // track parameters at Vertex
1299     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1300     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1301     y = trackParam->GetBendingCoor();
1302     z = trackParam->GetZ();
1303     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1304     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1305     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1306     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1307     pX = pZ * nonBendingSlope;
1308     pY = pZ * bendingSlope;
1309     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1310     if (fPrintLevel >= 1)
1311       printf(" track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1312              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1313
1314     // track parameters at first hit
1315     trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1316                    (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1317     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1318     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1319     z = trackParam1->GetZ();
1320     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1321     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1322     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1323     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1324     pX = pZ * nonBendingSlope;
1325     pY = pZ * bendingSlope;
1326     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1327     if (fPrintLevel >= 1)
1328       printf(" track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1329              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1330   }
1331   // informations about generated particles
1332   particles = gAlice->Particles();
1333   np = particles->GetEntriesFast();
1334   printf(" **** number of generated particles: %d  \n", np);
1335
1336   for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1337     p = (TParticle*) particles->UncheckedAt(iPart);
1338     printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1339            iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());
1340   }
1341   return;
1342 }
1343