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