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 1.17  2000/10/24 09:26:20  gosset
  19 Comments updated
  20
  21 Revision 1.16  2000/10/24 09:22:35  gosset
  22 Method AddHitsForRecFromRawClusters: real Z of raw cluster and not Z of chamber
  23
  24 Revision 1.15  2000/10/12 15:17:30  gosset
  25 Sign of fSimpleBValue corrected: sign ox Bx and not Bz (thanks to Galina)
  26
  27 Revision 1.14  2000/10/04 18:21:26  morsch
  28 Include stdlib.h
  29
  30 Revision 1.13  2000/10/02 21:28:09  fca
  31 Removal of useless dependecies via forward declarations
  32
  33 Revision 1.12  2000/10/02 16:58:29  egangler
  34 Cleaning of the code :
  35 -> coding conventions
  36 -> void Streamers
  37 -> some useless includes removed or replaced by "class" statement
  38
  39 Revision 1.11  2000/09/22 09:16:33  hristov
  40 Casting needed on DEC
  41
  42 Revision 1.10  2000/09/19 09:49:50  gosset
  43 AliMUONEventReconstructor package
  44 * track extrapolation independent from reco_muon.F, use of AliMagF...
  45 * possibility to use new magnetic field (automatic from generated root file)
  46
  47 Revision 1.9  2000/07/20 12:45:27  gosset
  48 New "EventReconstructor..." structure,
  49         hopefully more adapted to tree/streamer.
  50 "AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks"
  51         to keep only one track among similar ones.
  52
  53 Revision 1.8  2000/07/18 16:04:06  gosset
  54 AliMUONEventReconstructor package:
  55 * a few minor modifications and more comments
  56 * a few corrections
  57   * right sign for Z of raw clusters
  58   * right loop over chambers inside station
  59   * symmetrized covariance matrix for measurements (TrackChi2MCS)
  60   * right sign of charge in extrapolation (ExtrapToZ)
  61   * right zEndAbsorber for Branson correction below 3 degrees
  62 * use of TVirtualFitter instead of TMinuit for AliMUONTrack::Fit
  63 * no parameter for AliMUONTrack::Fit() but more fit parameters in Track object
  64
  65 Revision 1.7  2000/07/03 12:28:06  gosset
  66 Printout at the right place after extrapolation to vertex
  67
  68 Revision 1.6  2000/06/30 12:01:06  gosset
  69 Correction for hit search in the right chamber (JPC)
  70
  71 Revision 1.5  2000/06/30 10:15:48  gosset
  72 Changes to EventReconstructor...:
  73 precision fit with multiple Coulomb scattering;
  74 extrapolation to vertex with Branson correction in absorber (JPC)
  75
  76 Revision 1.4  2000/06/27 14:11:36  gosset
  77 Corrections against violations of coding conventions
  78
  79 Revision 1.3  2000/06/16 07:27:08  gosset
  80 To remove problem in running RuleChecker, like in MUON-dev
  81
  82 Revision 1.1.2.5  2000/06/16 07:00:26  gosset
  83 To remove problem in running RuleChecker
  84
  85 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 08:00:07  morsch
  86 Dummy streamer to solve CINT compilation problem (to be investigated !)
  87
  88 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 20:59:57  morsch
  89 Make includes consistent with new file structure.
  90
  91 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  92 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  93 Suppressed most violations of coding rules
  94
  95 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
  96 Addition of files for track reconstruction in C++
  97 */
  98
  99 //__________________________________________________________________________
 100 //
 101 // MUON event reconstructor in ALICE
 102 //
 103 // This class contains as data:
 104 // * the parameters for the event reconstruction
 105 // * a pointer to the array of hits to be reconstructed (the event)
 106 // * a pointer to the array of segments made with these hits inside each station
 107 // * a pointer to the array of reconstructed tracks
 108 //
 109 // It contains as methods, among others:
 110 // * MakeEventToBeReconstructed to build the array of hits to be reconstructed
 111 // * MakeSegments to build the segments
 112 // * MakeTracks to build the tracks
 113 //__________________________________________________________________________
 114
 115 #include <iostream.h>
 116 #include <stdlib.h>
 117
 118 #include <TRandom.h>
 119 #include <TFile.h>
 120 #include <TTree.h>
 121
 122 #include "AliMUONEventReconstructor.h"
 123 #include "AliMUON.h"
 124 #include "AliMUONHitForRec.h"
 125 #include "AliMUONSegment.h"
 126 #include "AliMUONHit.h"
 127 #include "AliMUONRawCluster.h"
 128 #include "AliMUONTrack.h"
 129 #include "AliMUONChamber.h"
 130 #include "AliMUONTrackHit.h"
 131 #include "AliMagF.h"
 132 #include "AliRun.h"
 133 #include "TParticle.h"
 134
 135 //************* Defaults parameters for reconstruction
 136 static const Double_t kDefaultMinBendingMomentum = 3.0;
 137 static const Double_t kDefaultMaxSigma2Distance = 16.0;
 138 static const Double_t kDefaultBendingResolution = 0.01;
 139 static const Double_t kDefaultNonBendingResolution = 0.144;
 140 static const Double_t kDefaultChamberThicknessInX0 = 0.03;
 141 // Simple magnetic field:
 142 // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 143 // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 144 // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 145 // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 146 // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 147 static const Double_t kDefaultSimpleBValue = 7.0;
 148 static const Double_t kDefaultSimpleBLength = 428.0;
 149 static const Double_t kDefaultSimpleBPosition = 1019.0;
 150 static const Int_t kDefaultRecGeantHits = 0;
 151 static const Double_t kDefaultEfficiency = 0.95;
 152
 153 static const Int_t kDefaultPrintLevel = 0;
 154
 155 ClassImp(AliMUONEventReconstructor) // Class implementation in ROOT context
 156
 157   //__________________________________________________________________________
 158 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor(void)
 159 {
 160   // Constructor for class AliMUONEventReconstructor
 161   SetReconstructionParametersToDefaults();
 162   // Memory allocation for the TClonesArray of hits for reconstruction
 163   // Is 10000 the right size ????
 164   fHitsForRecPtr = new TClonesArray("AliMUONHitForRec", 10000);
 165   fNHitsForRec = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 166   // Memory allocation for the TClonesArray's of segments in stations
 167   // Is 2000 the right size ????
 168   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 169     fSegmentsPtr[st] = new TClonesArray("AliMUONSegment", 2000);
 170     fNSegments[st] = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 171   }
 172   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
 173   // Is 10 the right size ????
 174   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 175   fNRecTracks = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 176   // Memory allocation for the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 177   // Is 100 the right size ????
 178   fRecTrackHitsPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 100);
 179   fNRecTrackHits = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 180
 181   // Sign of fSimpleBValue according to sign of Bx value at (50,50,950).
 182   Float_t b[3], x[3];
 183   x[0] = 50.; x[1] = 50.; x[2] = 950.;
 184   gAlice->Field()->Field(x, b);
 185   fSimpleBValue = TMath::Sign(fSimpleBValue,(Double_t) b[0]);
 186   // See how to get fSimple(BValue, BLength, BPosition)
 187   // automatically calculated from the actual magnetic field ????
 188
 189   if (fPrintLevel >= 0) {
 190     cout << "AliMUONEventReconstructor constructed with defaults" << endl; Dump();
 191     cout << endl << "Magnetic field from root file:" << endl;
 192     gAlice->Field()->Dump();
 193     cout << endl;
 194   }
 195   return;
 196 }
 197
 198 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 199 {
 200   // Dummy copy constructor
 201 }
 202
 203 AliMUONEventReconstructor & AliMUONEventReconstructor::operator=(const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 204 {
 205   // Dummy assignment operator
 206     return *this;
 207 }
 208
 209   //__________________________________________________________________________
 210 AliMUONEventReconstructor::~AliMUONEventReconstructor(void)
 211 {
 212   // Destructor for class AliMUONEventReconstructor
 213   delete fHitsForRecPtr; // Correct destruction of everything ???? or delete [] ????
 214   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 215     delete fSegmentsPtr[st]; // Correct destruction of everything ????
 216   return;
 217 }
 218
 219   //__________________________________________________________________________
 220 void AliMUONEventReconstructor::SetReconstructionParametersToDefaults(void)
 221 {
 222   // Set reconstruction parameters to default values
 223   // Would be much more convenient with a structure (or class) ????
 224   fMinBendingMomentum = kDefaultMinBendingMomentum;
 225   fMaxSigma2Distance = kDefaultMaxSigma2Distance;
 226
 227   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON");
 228   // ******** Parameters for making HitsForRec
 229   // minimum radius,
 230   // like in TRACKF_STAT:
 231   // 2 degrees for stations 1 and 2, or ch(0...) from 0 to 3;
 232   // 30 cm for stations 3 to 5, or ch(0...) from 4 to 9
 233   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 234     if (ch < 4) fRMin[ch] = TMath::Abs((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z()) *
 235                   2.0 * TMath::Pi() / 180.0;
 236     else fRMin[ch] = 30.0;
 237   }
 238   // maximum radius
 239   // like in TRACKF_STAT (10 degrees ????)
 240   fRMax[0] = fRMax[1] = 91.5;
 241   fRMax[2] = fRMax[3] = 122.5;
 242   fRMax[4] = fRMax[5] = 158.3;
 243   fRMax[6] = fRMax[7] = 260.0;
 244   fRMax[8] = fRMax[9] = 260.0;
 245
 246   // ******** Parameters for making segments
 247   // should be parametrized ????
 248   // according to interval between chambers in a station ????
 249   // Maximum distance in non bending plane
 250   // 5 * 0.22 just to remember the way it was made in TRACKF_STAT
 251   // SIGCUT*DYMAX(IZ)
 252   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 253     fSegmentMaxDistNonBending[st] = 5. * 0.22;
 254   // Maximum distance in bending plane:
 255   // values from TRACKF_STAT, corresponding to (J psi 20cm),
 256   // scaled to the real distance between chambers in a station
 257   fSegmentMaxDistBending[0] = 1.5 *
 258     ((&(pMUON->Chamber(1)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(0)))->Z()) / 20.0;
 259   fSegmentMaxDistBending[1] = 1.5 *
 260     ((&(pMUON->Chamber(3)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(2)))->Z()) / 20.0;
 261   fSegmentMaxDistBending[2] = 3.0 *
 262     ((&(pMUON->Chamber(5)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(4)))->Z()) / 20.0;
 263   fSegmentMaxDistBending[3] = 6.0 *
 264     ((&(pMUON->Chamber(7)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(6)))->Z()) / 20.0;
 265   fSegmentMaxDistBending[4] = 6.0 *
 266     ((&(pMUON->Chamber(9)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(8)))->Z()) / 20.0;
 267
 268   fBendingResolution = kDefaultBendingResolution;
 269   fNonBendingResolution = kDefaultNonBendingResolution;
 270   fChamberThicknessInX0 = kDefaultChamberThicknessInX0;
 271   fSimpleBValue = kDefaultSimpleBValue;
 272   fSimpleBLength = kDefaultSimpleBLength;
 273   fSimpleBPosition = kDefaultSimpleBPosition;
 274   fRecGeantHits = kDefaultRecGeantHits;
 275   fEfficiency = kDefaultEfficiency;
 276   fPrintLevel = kDefaultPrintLevel;
 277   return;
 278 }
 279
 280 //__________________________________________________________________________
 281 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum)
 282 {
 283   // Returns impact parameter at vertex in bending plane (cm),
 284   // from the signed bending momentum "BendingMomentum" in bending plane (GeV/c),
 285   // using simple values for dipole magnetic field.
 286   // The sign of "BendingMomentum" is the sign of the charge.
 287   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 288           BendingMomentum);
 289 }
 290
 291 //__________________________________________________________________________
 292 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam)
 293 {
 294   // Returns signed bending momentum in bending plane (GeV/c),
 295   // the sign being the sign of the charge for particles moving forward in Z,
 296   // from the impact parameter "ImpactParam" at vertex in bending plane (cm),
 297   // using simple values for dipole magnetic field.
 298   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 299           ImpactParam);
 300 }
 301
 302 //__________________________________________________________________________
 303 void AliMUONEventReconstructor::SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName)
 304 {
 305   // Set background file ... for GEANT hits
 306   // Must be called after having loaded the firts signal event
 307   if (fPrintLevel >= 0) {
 308     cout << "Enter SetBkgGeantFile with BkgGeantFileName ``"
 309          << BkgGeantFileName << "''" << endl;}
 310   if (strlen(BkgGeantFileName)) {
 311     // BkgGeantFileName not empty: try to open the file
 312     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 313     fBkgGeantFile = new TFile(BkgGeantFileName);
 314     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 315     if (fBkgGeantFile-> IsOpen()) {
 316       if (fPrintLevel >= 0) {
 317         cout << "Background for GEANT hits in file: ``" << BkgGeantFileName
 318              << "'' successfully opened" << endl;}
 319     }
 320     else {
 321       cout << "Background for GEANT hits in file: " << BkgGeantFileName << endl;
 322       cout << "NOT FOUND: EXIT" << endl;
 323       exit(0); // right instruction for exit ????
 324     }
 325     // Arrays for "particles" and "hits"
 326     fBkgGeantParticles = new TClonesArray("TParticle", 200);
 327     fBkgGeantHits = new TClonesArray("AliMUONHit", 2000);
 328     // Event number to -1 for initialization
 329     fBkgGeantEventNumber = -1;
 330     // Back to the signal file:
 331     // first signal event must have been loaded previously,
 332     // otherwise, Segmentation violation at the next instruction
 333     // How is it possible to do smething better ????
 334     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 335     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 336   }
 337   return;
 338 }
 339
 340 //__________________________________________________________________________
 341 void AliMUONEventReconstructor::NextBkgGeantEvent(void)
 342 {
 343   // Get next event in background file for GEANT hits
 344   // Goes back to event number 0 when end of file is reached
 345   char treeName[20];
 346   TBranch *branch;
 347   if (fPrintLevel >= 0) {
 348     cout << "Enter NextBkgGeantEvent" << endl;}
 349   // Clean previous event
 350   if(fBkgGeantTK) delete fBkgGeantTK;
 351   fBkgGeantTK = NULL;
 352   if(fBkgGeantParticles) fBkgGeantParticles->Clear();
 353   if(fBkgGeantTH) delete fBkgGeantTH;
 354   fBkgGeantTH = NULL;
 355   if(fBkgGeantHits) fBkgGeantHits->Clear();
 356   // Increment event number
 357   fBkgGeantEventNumber++;
 358   // Get access to Particles and Hits for event from background file
 359   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 360   fBkgGeantFile->cd();
 361   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 362   // Particles: TreeK for event and branch "Particles"
 363   sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 364   fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 365   if (!fBkgGeantTK) {
 366     if (fPrintLevel >= 0) {
 367       cout << "Cannot find Kine Tree for background event: " <<
 368         fBkgGeantEventNumber << endl;
 369       cout << "Goes back to event 0" << endl;
 370     }
 371     fBkgGeantEventNumber = 0;
 372     sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 373     fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 374     if (!fBkgGeantTK) {
 375       cout << "ERROR: cannot find Kine Tree for background event: " <<
 376         fBkgGeantEventNumber << endl;
 377       exit(0);
 378     }
 379   }
 380   if (fBkgGeantTK)
 381     fBkgGeantTK->SetBranchAddress("Particles", &fBkgGeantParticles);
 382   fBkgGeantTK->GetEvent(0); // why event 0 ???? necessary ????
 383   // Hits: TreeH for event and branch "MUON"
 384   sprintf(treeName, "TreeH%d", fBkgGeantEventNumber);
 385   fBkgGeantTH = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 386   if (!fBkgGeantTH) {
 387     cout << "ERROR: cannot find Hits Tree for background event: " <<
 388       fBkgGeantEventNumber << endl;
 389       exit(0);
 390   }
 391   if (fBkgGeantTH && fBkgGeantHits) {
 392     branch = fBkgGeantTH->GetBranch("MUON");
 393     if (branch) branch->SetAddress(&fBkgGeantHits);
 394   }
 395   fBkgGeantTH->GetEntries(); // necessary ????
 396   // Back to the signal file
 397   ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 398   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 399   return;
 400 }
 401
 402 //__________________________________________________________________________
 403 void AliMUONEventReconstructor::EventReconstruct(void)
 404 {
 405   // To reconstruct one event
 406   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter EventReconstruct" << endl;
 407   MakeEventToBeReconstructed();
 408   MakeSegments();
 409   MakeTracks();
 410   return;
 411 }
 412
 413   //__________________________________________________________________________
 414 void AliMUONEventReconstructor::ResetHitsForRec(void)
 415 {
 416   // To reset the array and the number of HitsForRec,
 417   // and also the number of HitsForRec
 418   // and the index of the first HitForRec per chamber
 419   if (fHitsForRecPtr) fHitsForRecPtr->Clear();
 420   fNHitsForRec = 0;
 421   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++)
 422     fNHitsForRecPerChamber[ch] = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 423   return;
 424 }
 425
 426   //__________________________________________________________________________
 427 void AliMUONEventReconstructor::ResetSegments(void)
 428 {
 429   // To reset the TClonesArray of segments and the number of Segments
 430   // for all stations
 431   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 432     if (fSegmentsPtr[st]) fSegmentsPtr[st]->Clear();
 433     fNSegments[st] = 0;
 434   }
 435   return;
 436 }
 437
 438   //__________________________________________________________________________
 439 void AliMUONEventReconstructor::ResetTracks(void)
 440 {
 441   // To reset the TClonesArray of reconstructed tracks
 442   if (fRecTracksPtr) fRecTracksPtr->Delete();
 443   // Delete in order that the Track destructors are called,
 444   // hence the space for the TClonesArray of pointers to TrackHit's is freed
 445   fNRecTracks = 0;
 446   return;
 447 }
 448
 449   //__________________________________________________________________________
 450 void AliMUONEventReconstructor::ResetTrackHits(void)
 451 {
 452   // To reset the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 453   if (fRecTrackHitsPtr) fRecTrackHitsPtr->Clear();
 454   fNRecTrackHits = 0;
 455   return;
 456 }
 457
 458   //__________________________________________________________________________
 459 void AliMUONEventReconstructor::MakeEventToBeReconstructed(void)
 460 {
 461   // To make the list of hits to be reconstructed,
 462   // either from the GEANT hits or from the raw clusters
 463   // according to the parameter set for the reconstructor
 464   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 465   ResetHitsForRec();
 466   if (fRecGeantHits == 1) {
 467     // Reconstruction from GEANT hits
 468     // Back to the signal file
 469     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 470     // Signal hits
 471     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 472     // Security on MUON ????
 473     AddHitsForRecFromGEANT(gAlice->TreeH());
 474     // Background hits
 475     AddHitsForRecFromBkgGEANT(fBkgGeantTH, fBkgGeantHits);
 476     // Sort HitsForRec in increasing order with respect to chamber number
 477     SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 478   }
 479   else {
 480     // Reconstruction from raw clusters
 481     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 482     // Security on MUON ????
 483     // TreeR assumed to be be "prepared" in calling function
 484     // by "MUON->GetTreeR(nev)" ????
 485     TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 486     AddHitsForRecFromRawClusters(treeR);
 487     // No sorting: it is done automatically in the previous function
 488   }
 489   if (fPrintLevel >= 10) {
 490     cout << "end of MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 491     cout << "NHitsForRec: " << fNHitsForRec << endl;
 492     for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 493       cout << "chamber(0...): " << ch
 494            << "  NHitsForRec: " << fNHitsForRecPerChamber[ch]
 495            << "  index(first HitForRec): " << fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]
 496            << endl;
 497       for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 498            hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 499            hit++) {
 500         cout << "HitForRec index(0...): " << hit << endl;
 501         ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
 502       }
 503     }
 504   }
 505   return;
 506 }
 507
 508   //__________________________________________________________________________
 509 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH)
 510 {
 511   // To add to the list of hits for reconstruction
 512   // the GEANT signal hits from a hit tree TH.
 513   if (fPrintLevel >= 2)
 514     cout << "enter AddHitsForRecFromGEANT with TH: " << TH << endl;
 515   if (TH == NULL) return;
 516   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 517   // Security on MUON ????
 518   // See whether it could be the same for signal and background ????
 519   // Loop over tracks in tree
 520   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 521   if (fPrintLevel >= 2)
 522     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 523   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 524     gAlice->ResetHits();
 525     TH->GetEvent(track);
 526     // Loop over hits
 527     Int_t hit = 0;
 528     for (AliMUONHit* mHit = (AliMUONHit*) pMUON->FirstHit(-1);
 529          mHit;
 530          mHit = (AliMUONHit*) pMUON->NextHit(), hit++) {
 531       NewHitForRecFromGEANT(mHit,track, hit, 1);
 532     } // end of hit loop
 533   } // end of track loop
 534   return;
 535 }
 536
 537   //__________________________________________________________________________
 538 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits)
 539 {
 540   // To add to the list of hits for reconstruction
 541   // the GEANT background hits from a hit tree TH and a pointer Hits to a hit list.
 542   // How to have only one function "AddHitsForRecFromGEANT" ????
 543   if (fPrintLevel >= 2)
 544     cout << "enter AddHitsForRecFromBkgGEANT with TH: " << TH << endl;
 545   if (TH == NULL) return;
 546   // Loop over tracks in tree
 547   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 548   if (fPrintLevel >= 2)
 549     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 550   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 551     if (Hits) Hits->Clear();
 552     TH->GetEvent(track);
 553     // Loop over hits
 554     for (Int_t hit = 0; hit < Hits->GetEntriesFast(); hit++) {
 555       NewHitForRecFromGEANT((AliMUONHit*) (*Hits)[hit], track, hit, 0);
 556     } // end of hit loop
 557   } // end of track loop
 558   return;
 559 }
 560
 561   //__________________________________________________________________________
 562 AliMUONHitForRec* AliMUONEventReconstructor::NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal)
 563 {
 564   // To make a new hit for reconstruction from a GEANT hit pointed to by "Hit",
 565   // with hit number "HitNumber" in the track numbered "TrackNumber",
 566   // either from signal ("Signal" = 1) or background ("Signal" = 0) event.
 567   // Selects hits in tracking (not trigger) chambers.
 568   // Takes into account the efficiency (fEfficiency)
 569   // and the smearing from resolution (fBendingResolution and fNonBendingResolution).
 570   // Adds a condition on the radius between RMin and RMax
 571   // to better simulate the real chambers.
 572   // Returns the pointer to the new hit for reconstruction,
 573   // or NULL in case of inefficiency or non tracking chamber or bad radius.
 574   // No condition on at most 20 cm from a muon from a resonance
 575   // like in Fortran TRACKF_STAT.
 576   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 577   Double_t bendCoor, nonBendCoor, radius;
 578   Int_t chamber = Hit->fChamber - 1; // chamber(0...)
 579   // only in tracking chambers (fChamber starts at 1)
 580   if (chamber >= kMaxMuonTrackingChambers) return NULL;
 581   // only if hit is efficient (keep track for checking ????)
 582   if (gRandom->Rndm() > fEfficiency) return NULL;
 583   // only if radius between RMin and RMax
 584   bendCoor = Hit->Y();
 585   nonBendCoor = Hit->X();
 586   radius = TMath::Sqrt((bendCoor * bendCoor) + (nonBendCoor * nonBendCoor));
 587   if ((radius < fRMin[chamber]) || (radius > fRMax[chamber])) return NULL;
 588   // new AliMUONHitForRec from GEANT hit and increment number of AliMUONHitForRec's
 589   hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(Hit);
 590   fNHitsForRec++;
 591   // add smearing from resolution
 592   hitForRec->SetBendingCoor(bendCoor + gRandom->Gaus(0., fBendingResolution));
 593   hitForRec->SetNonBendingCoor(nonBendCoor
 594                                + gRandom->Gaus(0., fNonBendingResolution));
 595   // more information into HitForRec
 596   //  resolution: angular effect to be added here ????
 597   hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 598   hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 599   //  GEANT track info
 600   hitForRec->SetHitNumber(HitNumber);
 601   hitForRec->SetTHTrack(TrackNumber);
 602   hitForRec->SetGeantSignal(Signal);
 603   if (fPrintLevel >= 10) {
 604     cout << "track: " << TrackNumber << " hit: " << HitNumber << endl;
 605     Hit->Dump();
 606     cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 607     hitForRec->Dump();}
 608   return hitForRec;
 609 }
 610
 611   //__________________________________________________________________________
 612 void AliMUONEventReconstructor::SortHitsForRecWithIncreasingChamber()
 613 {
 614   // Sort HitsForRec's in increasing order with respect to chamber number.
 615   // Uses the function "Compare".
 616   // Update the information for HitsForRec per chamber too.
 617   Int_t ch, nhits, prevch;
 618   fHitsForRecPtr->Sort();
 619   for (ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 620     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 621     fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 622   }
 623   prevch = 0; // previous chamber
 624   nhits = 0; // number of hits in current chamber
 625   // Loop over HitsForRec
 626   for (Int_t hit = 0; hit < fNHitsForRec; hit++) {
 627     // chamber number (0...)
 628     ch = ((AliMUONHitForRec*)  ((*fHitsForRecPtr)[hit]))->GetChamberNumber();
 629     // increment number of hits in current chamber
 630     (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 631     // update index of first HitForRec in current chamber
 632     // if chamber number different from previous one
 633     if (ch != prevch) {
 634       fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = hit;
 635       prevch = ch;
 636     }
 637   }
 638   return;
 639 }
 640
 641 //   //__________________________________________________________________________
 642 // void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC)
 643 // {
 644 //   // OLD VERSION WHEN ONE ONE WAS USING SO CALLED CATHODE CORRELATIONS
 645 //   // To add to the list of hits for reconstruction
 646 //   // the (cathode correlated) raw clusters
 647 //   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 648 //   // on the radius between RMin and RMax.
 649 //   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 650 //   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromCathodeCorrelations" << endl;
 651 //   AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 652 //   // Security on MUON ????
 653 //   // Loop over tracking chambers
 654 //   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 655 //     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 656 //     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 657 //     // index of first HitForRec for the chamber
 658 //     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 659 //     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 660 //     TClonesArray *reconst_hits  = MUON->ReconstHitsAddress(ch);
 661 //     MUON->ResetReconstHits();
 662 //     TC->GetEvent();
 663 //     Int_t ncor = (Int_t)reconst_hits->GetEntries();
 664 //     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 665 //     for (Int_t cor = 0; cor < ncor; cor++) {
 666 //       AliMUONReconstHit * mCor =
 667 //      (AliMUONReconstHit*) reconst_hits->UncheckedAt(cor);
 668 //       // new AliMUONHitForRec from (cathode correlated) raw cluster
 669 //       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 670 //       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(mCor);
 671 //       fNHitsForRec++;
 672 //       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 673 //       // more information into HitForRec
 674 //       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 675 //       hitForRec->SetHitNumber(cor);
 676 //       // Z coordinate of the chamber (cm) with sign opposite to GEANT sign
 677 //       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 678 //       hitForRec->SetZ(-(&(MUON->Chamber(ch)))->Z());
 679 //       if (fPrintLevel >= 10) {
 680 //      cout << "chamber (0...): " << ch <<
 681 //        " cathcorrel (0...): " << cor << endl;
 682 //      mCor->Dump();
 683 //      cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 684 //      hitForRec->Dump();}
 685 //     } // end of cluster loop
 686 //   } // end of chamber loop
 687 //   return;
 688 // }
 689
 690   //__________________________________________________________________________
 691 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR)
 692 {
 693   // To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
 694   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 695   // on the radius between RMin and RMax.
 696   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 697   AliMUONRawCluster *clus;
 698   Int_t iclus, nclus;
 699   TClonesArray *rawclusters;
 700   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromRawClusters" << endl;
 701   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 702   // Security on MUON ????
 703   // Loop over tracking chambers
 704   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 705     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 706     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 707     // index of first HitForRec for the chamber
 708     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 709     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 710     rawclusters = pMUON->RawClustAddress(ch);
 711     pMUON->ResetRawClusters();
 712     TR->GetEvent((Int_t) (TR->GetEntries()) - 1); // to be checked ????
 713     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
 714     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 715     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
 716       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
 717       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
 718       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 719       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
 720       fNHitsForRec++;
 721       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 722       // more information into HitForRec
 723       //  resolution: info should be already in raw cluster and taken from it ????
 724       hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 725       hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 726       //  original raw cluster
 727       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 728       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
 729       // Z coordinate of the raw cluster (cm)
 730       hitForRec->SetZ(clus->fZ[0]);
 731       if (fPrintLevel >= 10) {
 732         cout << "chamber (0...): " << ch <<
 733           " raw cluster (0...): " << iclus << endl;
 734         clus->Dump();
 735         cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 736         hitForRec->Dump();}
 737     } // end of cluster loop
 738   } // end of chamber loop
 739   return;
 740 }
 741
 742   //__________________________________________________________________________
 743 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegments(void)
 744 {
 745   // To make the list of segments in all stations,
 746   // from the list of hits to be reconstructed
 747   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeSegments" << endl;
 748   ResetSegments();
 749   // Loop over stations
 750   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 751     MakeSegmentsPerStation(st);
 752   if (fPrintLevel >= 10) {
 753     cout << "end of MakeSegments" << endl;
 754     for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 755       cout << "station(0...): " << st
 756            << "  Segments: " << fNSegments[st]
 757            << endl;
 758       for (Int_t seg = 0;
 759            seg < fNSegments[st];
 760            seg++) {
 761         cout << "Segment index(0...): " << seg << endl;
 762         ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Dump();
 763       }
 764     }
 765   }
 766   return;
 767 }
 768
 769   //__________________________________________________________________________
 770 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegmentsPerStation(Int_t Station)
 771 {
 772   // To make the list of segments in station number "Station" (0...)
 773   // from the list of hits to be reconstructed.
 774   // Updates "fNSegments"[Station].
 775   // Segments in stations 4 and 5 are sorted
 776   // according to increasing absolute value of "impact parameter"
 777   AliMUONHitForRec *hit1Ptr, *hit2Ptr;
 778   AliMUONSegment *segment;
 779   Bool_t last2st;
 780   Double_t bendingSlope, distBend, distNonBend, extBendCoor, extNonBendCoor,
 781       impactParam = 0., maxImpactParam = 0.; // =0 to avoid compilation warnings.
 782   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 783   if (fPrintLevel >= 1)
 784     cout << "enter MakeSegmentsPerStation (0...) " << Station << endl;
 785   // first and second chambers (0...) in the station
 786   Int_t ch1 = 2 * Station;
 787   Int_t ch2 = ch1 + 1;
 788   // variable true for stations downstream of the dipole:
 789   // Station(0..4) equal to 3 or 4
 790   if ((Station == 3) || (Station == 4)) {
 791     last2st = kTRUE;
 792     // maximum impact parameter (cm) according to fMinBendingMomentum...
 793     maxImpactParam =
 794       TMath::Abs(GetImpactParamFromBendingMomentum(fMinBendingMomentum));
 795   }
 796   else last2st = kFALSE;
 797   // extrapolation factor from Z of first chamber to Z of second chamber
 798   // dZ to be changed to take into account fine structure of chambers ????
 799   Double_t extrapFact =
 800     (&(pMUON->Chamber(ch2)))->Z() / (&(pMUON->Chamber(ch1)))->Z();
 801   // index for current segment
 802   Int_t segmentIndex = 0;
 803   // Loop over HitsForRec in the first chamber of the station
 804   for (Int_t hit1 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1];
 805        hit1 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1] + fNHitsForRecPerChamber[ch1];
 806        hit1++) {
 807     // pointer to the HitForRec
 808     hit1Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit1]);
 809     // extrapolation,
 810     // on the straight line joining the HitForRec to the vertex (0,0,0),
 811     // to the Z of the second chamber of the station
 812     extBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetBendingCoor();
 813     extNonBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetNonBendingCoor();
 814     // Loop over HitsForRec in the second chamber of the station
 815     for (Int_t hit2 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2];
 816          hit2 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2] + fNHitsForRecPerChamber[ch2];
 817          hit2++) {
 818       // pointer to the HitForRec
 819       hit2Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit2]);
 820       // absolute values of distances, in bending and non bending planes,
 821       // between the HitForRec in the second chamber
 822       // and the previous extrapolation
 823       distBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetBendingCoor() - extBendCoor);
 824       distNonBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetNonBendingCoor() - extNonBendCoor);
 825       if (last2st) {
 826         // bending slope
 827         bendingSlope = (hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetBendingCoor()) /
 828           (hit1Ptr->GetZ() - hit2Ptr->GetZ());
 829         // absolute value of impact parameter
 830         impactParam =
 831           TMath::Abs(hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetZ() * bendingSlope);
 832       }
 833       // check for distances not too large,
 834       // and impact parameter not too big if stations downstream of the dipole.
 835       // Conditions "distBend" and "impactParam" correlated for these stations ????
 836       if ((distBend < fSegmentMaxDistBending[Station]) &&
 837           (distNonBend < fSegmentMaxDistNonBending[Station]) &&
 838           (!last2st || (impactParam < maxImpactParam))) {
 839         // make new segment
 840         segment = new ((*fSegmentsPtr[Station])[segmentIndex])
 841           AliMUONSegment(hit1Ptr, hit2Ptr);
 842         // update "link" to this segment from the hit in the first chamber
 843         if (hit1Ptr->GetNSegments() == 0)
 844           hit1Ptr->SetIndexOfFirstSegment(segmentIndex);
 845         hit1Ptr->SetNSegments(hit1Ptr->GetNSegments() + 1);
 846         if (fPrintLevel >= 10) {
 847           cout << "segmentIndex(0...): " << segmentIndex
 848                << "  distBend: " << distBend
 849                << "  distNonBend: " << distNonBend
 850                << endl;
 851           segment->Dump();
 852           cout << "HitForRec in first chamber" << endl;
 853           hit1Ptr->Dump();
 854           cout << "HitForRec in second chamber" << endl;
 855           hit2Ptr->Dump();
 856         };
 857         // increment index for current segment
 858         segmentIndex++;
 859       }
 860     } //for (Int_t hit2
 861   } // for (Int_t hit1...
 862   fNSegments[Station] = segmentIndex;
 863   // Sorting according to "impact parameter" if station(1..5) 4 or 5,
 864   // i.e. Station(0..4) 3 or 4, using the function "Compare".
 865   // After this sorting, it is impossible to use
 866   // the "fNSegments" and "fIndexOfFirstSegment"
 867   // of the HitForRec in the first chamber to explore all segments formed with it.
 868   // Is this sorting really needed ????
 869   if ((Station == 3) || (Station == 4)) (fSegmentsPtr[Station])->Sort();
 870   if (fPrintLevel >= 1) cout << "Station: " << Station << "  NSegments: "
 871                              << fNSegments[Station] << endl;
 872   return;
 873 }
 874
 875   //__________________________________________________________________________
 876 void AliMUONEventReconstructor::MakeTracks(void)
 877 {
 878   // To make the tracks,
 879   // from the list of segments and points in all stations
 880   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTracks" << endl;
 881   // The order may be important for the following Reset's
 882   ResetTracks();
 883   ResetTrackHits();
 884   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 885   MakeTrackCandidates();
 886   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 887   FollowTracks();
 888   // Remove double tracks
 889   RemoveDoubleTracks();
 890   return;
 891 }
 892
 893   //__________________________________________________________________________
 894 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
 895 {
 896   // To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
 897   // the first segment being pointed to by "BegSegment".
 898   // Returns the number of such track candidates.
 899   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
 900   AliMUONSegment *endSegment, *extrapSegment;
 901   AliMUONTrack *recTrack;
 902   Double_t mcsFactor;
 903   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments" << endl;
 904   // Station for the end segment
 905   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 906   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 907   mcsFactor = 0.0136 /
 908     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 909   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 910   // linear extrapolation to end station
 911   extrapSegment =
 912     BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endStation, mcsFactor);
 913   // number of candidates with 2 segments to 0
 914   nbCan2Seg = 0;
 915   // Loop over segments in the end station
 916   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
 917     // pointer to segment
 918     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
 919     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
 920     // 4 because 4 quantities in chi2
 921     if ((endSegment->
 922          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
 923                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
 924       // both segments compatible:
 925       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
 926       if (fPrintLevel >= 2)
 927         cout << "TrackCandidate with Segment " << iEndSegment <<
 928           " in Station(0..) " << endStation << endl;
 929       // flag for both segments in one track:
 930       // to be done in track constructor ????
 931       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 932       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
 933       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 934         AliMUONTrack(BegSegment, endSegment, this);
 935       fNRecTracks++;
 936       if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 937       // increment number of track candidates with 2 segments
 938       nbCan2Seg++;
 939     }
 940   } // for (iEndSegment = 0;...
 941   delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
 942   return nbCan2Seg;
 943 }
 944
 945   //__________________________________________________________________________
 946 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
 947 {
 948   // To make track candidates with one segment and one point
 949   // in stations(1..) 4 and 5,
 950   // the segment being pointed to by "BegSegment".
 951   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
 952   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec, *hit;
 953   AliMUONTrack *recTrack;
 954   Double_t mcsFactor;
 955   if (fPrintLevel >= 1)
 956     cout << "enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint" << endl;
 957   // station for the end point
 958   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 959   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 960   mcsFactor = 0.0136 /
 961     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 962   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 963   // first and second chambers(0..) in the end station
 964   ch1 = 2 * endStation;
 965   ch2 = ch1 + 1;
 966   // number of candidates to 0
 967   nbCan1Seg1Hit = 0;
 968   // Loop over chambers of the end station
 969   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
 970     // linear extrapolation to chamber
 971     extrapHitForRec =
 972       BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber(ch, mcsFactor);
 973     // limits for the hit index in the loop
 974     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 975     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 976     // Loop over HitForRec's in the chamber
 977     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
 978       // pointer to HitForRec
 979       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 980       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
 981       // 2 because 2 quantities in chi2
 982       if ((hit->
 983            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
 984                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
 985         // both HitForRec's compatible:
 986         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
 987         if (fPrintLevel >= 2)
 988           cout << "TrackCandidate with HitForRec " << iHit <<
 989             " in Chamber(0..) " << ch << endl;
 990         // flag for beginning segments in one track:
 991         // to be done in track constructor ????
 992         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 993         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 994           AliMUONTrack(BegSegment, hit, this);
 995         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
 996         fNRecTracks++;
 997         if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 998         // increment number of track candidates
 999         nbCan1Seg1Hit++;
1000       }
1001     } // for (iHit = iHitMin;...
1002     delete extrapHitForRec;
1003   } // for (ch = ch2;...
1004   return nbCan1Seg1Hit;
1005 }
1006
1007   //__________________________________________________________________________
1008 void AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
1009 {
1010   // To make track candidates
1011   // with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
1012   // (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
1013   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
1014   AliMUONSegment *begSegment;
1015   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidates" << endl;
1016   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
1017   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
1018     // Loop over segments in the beginning station
1019     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
1020       // pointer to segment
1021       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
1022       if (fPrintLevel >= 2)
1023         cout << "look for TrackCandidate's with Segment " << iBegSegment <<
1024           " in Station(0..) " << begStation << endl;
1025       // Look for track candidates with two segments,
1026       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
1027       // Only for beginning station(1..) 5
1028       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
1029       if (begStation == 4)
1030         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
1031       // Look for track candidates with one segment and one point,
1032       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
1033       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
1034       // Is that a too strong condition ????
1035       if (!(begSegment->GetInTrack()))
1036         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
1037     } // for (iBegSegment = 0;...
1038   } // for (begStation = 4;...
1039   return;
1040 }
1041
1042   //__________________________________________________________________________
1043 void AliMUONEventReconstructor::FollowTracks(void)
1044 {
1045   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
1046   // too long: should be made more modular !!!!
1047   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
1048   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
1049   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1050   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
1051   // -1 to avoid compilation warnings
1052   Int_t ch = -1, chInStation, chBestHit = -1, iHit, iSegment, station, trackIndex;
1053   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
1054   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
1055   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
1056   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
1057   if (fPrintLevel >= 2)
1058     cout << "enter FollowTracks" << endl;
1059   // Loop over track candidates
1060   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1061   trackIndex = -1;
1062   while (track) {
1063     // Follow function for each track candidate ????
1064     trackIndex++;
1065     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
1066     if (fPrintLevel >= 2)
1067       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex << endl;
1068     // Fit track candidate
1069     track->SetFitMCS(0); // without multiple Coulomb scattering
1070     track->SetFitNParam(3); // with 3 parameters (X = Y = 0)
1071     track->SetFitStart(0); // from parameters at vertex
1072     track->Fit();
1073     if (fPrintLevel >= 10) {
1074       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1075            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
1076       track->RecursiveDump();
1077     }
1078     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
1079     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
1080     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
1081     for (station = 2; station >= 0; station--) {
1082       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
1083       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1084                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1085       // extrapolation to station
1086       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
1087       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
1088       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
1089       // and momentum in bending plane (not total)
1090       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
1091       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
1092       // Z difference from previous station
1093       dZ1 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1094         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z();
1095       // Z difference between the two previous stations
1096       dZ2 = (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z() -
1097         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 4)))->Z();
1098       // Z difference between the two chambers in the previous station
1099       dZ3 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1100         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 1)))->Z();
1101       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
1102       extrapSegment->
1103         SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
1104       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam
1105         (trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
1106          trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1107       bestChi2 = 5.0;
1108       bestSegment = NULL;
1109       if (fPrintLevel >= 10) {
1110         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1111              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
1112       }
1113       // Loop over segments in station
1114       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
1115         // Look for best compatible Segment in station
1116         // should consider all possibilities ????
1117         // multiple scattering ????
1118         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
1119         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
1120         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
1121         if (chi2 < bestChi2) {
1122           // update best Chi2 and Segment if better found
1123           bestSegment = segment;
1124           bestChi2 = chi2;
1125         }
1126       }
1127       if (bestSegment) {
1128         // best segment found: add it to track candidate
1129         track->AddSegment(bestSegment);
1130         // set track parameters at these two TrakHit's
1131         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 2, &(trackParam[0]));
1132         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1, &(trackParam[1]));
1133         if (fPrintLevel >= 10) {
1134           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1135                << " Added segment in station(0..): " << station << endl;
1136           track->RecursiveDump();
1137         }
1138       }
1139       else {
1140         // No best segment found:
1141         // Look for best compatible HitForRec in station:
1142         // should consider all possibilities ????
1143         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
1144         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
1145         bestChi2 = 3.0;
1146         bestHit = NULL;
1147         if (fPrintLevel >= 10) {
1148           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1149                << " Segment not found, look for hit in station(0..): " << station
1150                << endl;
1151         }
1152         // Loop over chambers of the station
1153         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
1154           // coordinates of extrapolated hit
1155           extrapHit->
1156             SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
1157           extrapHit->
1158             SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
1159           // resolutions from "extrapSegment"
1160           extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
1161           extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
1162           // Loop over hits in the chamber
1163           ch = 2 * station + chInStation;
1164           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
1165                iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] +
1166                  fNHitsForRecPerChamber[ch];
1167                iHit++) {
1168             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
1169             // condition for hit not already in segment ????
1170             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
1171             if (chi2 < bestChi2) {
1172               // update best Chi2 and HitForRec if better found
1173               bestHit = hit;
1174               bestChi2 = chi2;
1175               chBestHit = chInStation;
1176             }
1177           }
1178         }
1179         if (bestHit) {
1180           // best hit found: add it to track candidate
1181           track->AddHitForRec(bestHit);
1182           // set track parameters at this TrackHit
1183           track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1,
1184                                     &(trackParam[chBestHit]));
1185           if (fPrintLevel >= 10) {
1186             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1187                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
1188             track->RecursiveDump();
1189           }
1190         }
1191         else {
1192           // Remove current track candidate
1193           // and corresponding TrackHit's, ...
1194           track->Remove();
1195           delete extrapSegment;
1196           break; // stop the search for this candidate:
1197           // exit from the loop over station
1198         }
1199       }
1200       delete extrapSegment;
1201       // Sort track hits according to increasing Z
1202       track->GetTrackHitsPtr()->Sort();
1203       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
1204       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1205                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1206       // Track fit
1207       // with multiple Coulomb scattering if all stations
1208       if (station == 0) track->SetFitMCS(1);
1209       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
1210       else track->SetFitMCS(0);
1211       track->SetFitNParam(5);  // with 5 parameters (momentum and position)
1212       track->SetFitStart(1);  // from parameters at first hit
1213       track->Fit();
1214       if (fPrintLevel >= 10) {
1215         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1216              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
1217         track->RecursiveDump();
1218       }
1219       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
1220       // after going through the first station
1221       if (station == 0) {
1222         trackParamVertex = *trackParam1;
1223         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex();
1224         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
1225         if (fPrintLevel >= 1) {
1226           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1227                << " after extrapolation to vertex" << endl;
1228           track->RecursiveDump();
1229         }
1230       }
1231     } // for (station = 2;...
1232     // go really to next track
1233     track = nextTrack;
1234   } // while (track)
1235   // Compression of track array (necessary after Remove ????)
1236   fRecTracksPtr->Compress();
1237   return;
1238 }
1239
1240   //__________________________________________________________________________
1241 void AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
1242 {
1243   // To remove double tracks.
1244   // Tracks are considered identical
1245   // if they have at least half of their hits in common.
1246   // Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1247   // or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1248   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1249   Bool_t identicalTracks;
1250   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1251   identicalTracks = kTRUE;
1252   while (identicalTracks) {
1253     identicalTracks = kFALSE;
1254     // Loop over first track of the pair
1255     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1256     while (track1 && (!identicalTracks)) {
1257       nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1258       // Loop over second track of the pair
1259       track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1260       while (track2 && (!identicalTracks)) {
1261         nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1262         // number of hits in common between two tracks
1263         hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1264         // check for identical tracks
1265         if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1266           identicalTracks = kTRUE;
1267           // decide which track to remove
1268           if (nHits1 > nHits2) trackToRemove = track2;
1269           else if (nHits1 < nHits2) trackToRemove = track1;
1270           else if ((track1->GetFitFMin()) < (track2->GetFitFMin()))
1271             trackToRemove = track2;
1272           else trackToRemove = track1;
1273           // remove it
1274           trackToRemove->Remove();
1275         }
1276         track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1277       } // track2
1278       track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1279     } // track1
1280   }
1281   return;
1282 }
1283
1284   //__________________________________________________________________________
1285 void AliMUONEventReconstructor::EventDump(void)
1286 {
1287   // Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1288   // and the particle parameters
1289
1290   AliMUONTrack *track;
1291   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1292   TClonesArray *particles; // pointer to the particle list
1293   TParticle *p;
1294   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1295   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1296   Int_t np, trackIndex, nTrackHits;
1297
1298   if (fPrintLevel >= 1) cout << "****** enter EventDump ******" << endl;
1299   if (fPrintLevel >= 1) {
1300     cout << " Number of Reconstructed tracks :" <<  fNRecTracks << endl;
1301   }
1302   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1303   // Loop over reconstructed tracks
1304   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1305     if (fPrintLevel >= 1)
1306       cout << " track number: " << trackIndex << endl;
1307     // function for each track for modularity ????
1308     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1309     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1310     if (fPrintLevel >= 1)
1311       cout << " number of track hits: " << nTrackHits << endl;
1312     // track parameters at Vertex
1313     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1314     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1315     y = trackParam->GetBendingCoor();
1316     z = trackParam->GetZ();
1317     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1318     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1319     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1320     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1321     pX = pZ * nonBendingSlope;
1322     pY = pZ * bendingSlope;
1323     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1324     if (fPrintLevel >= 1)
1325       printf(" track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1326              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1327
1328     // track parameters at first hit
1329     trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1330                    (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1331     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1332     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1333     z = trackParam1->GetZ();
1334     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1335     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1336     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1337     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1338     pX = pZ * nonBendingSlope;
1339     pY = pZ * bendingSlope;
1340     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1341     if (fPrintLevel >= 1)
1342       printf(" track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1343              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1344   }
1345   // informations about generated particles
1346   particles = gAlice->Particles();
1347   np = particles->GetEntriesFast();
1348   printf(" **** number of generated particles: %d  \n", np);
1349
1350   for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1351     p = (TParticle*) particles->UncheckedAt(iPart);
1352     printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1353            iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());
1354   }
1355   return;
1356 }
1357