MUON/AliMUONEventReconstructor.h

   1 #ifndef ALIMUONEVENTRECONSTRUCTOR_H
   2 #define ALIMUONEVENTRECONSTRUCTOR_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /*$Id$*/
   7 // Revision of includes 07/05/2004
   8
   9 ////////////////////////////////////
  10 // MUON event reconstructor in ALICE
  11 ////////////////////////////////////
  12
  13 #include <TObject.h>
  14
  15 class AliMUONHit;
  16 class AliMUONHitForRec;
  17 class AliMUONSegment;
  18 class TClonesArray;
  19 class TFile;
  20 class TTree;
  21 class AliMUONRecoEvent;
  22 class AliMUONData;
  23 class AliRunLoader;
  24 class AliLoader;
  25 class AliTrackReference;
  26
  27 class AliMUONEventReconstructor : public TObject {
  28
  29  public:
  30   AliMUONEventReconstructor(AliLoader* loader); // default Constructor
  31   virtual ~AliMUONEventReconstructor(void); // Destructor
  32
  33   // Parameters for event reconstruction: public methods
  34   // Get and Set, Set to defaults
  35   Double_t GetMinBendingMomentum(void) const {return fMinBendingMomentum;}
  36   void SetMinBendingMomentum(Double_t MinBendingMomentum) {fMinBendingMomentum = MinBendingMomentum;}
  37   Double_t GetMaxBendingMomentum(void) const {return fMaxBendingMomentum;}
  38   void SetMaxBendingMomentum(Double_t MaxBendingMomentum) {fMaxBendingMomentum = MaxBendingMomentum;}
  39   Double_t GetMaxChi2(void) const {return fMaxChi2;}
  40   void SetMaxChi2(Double_t MaxChi2) {fMaxChi2 = MaxChi2;}
  41   Double_t GetMaxSigma2Distance(void) const {return fMaxSigma2Distance;}
  42   void SetMaxSigma2Distance(Double_t MaxSigma2Distance) {fMaxSigma2Distance = MaxSigma2Distance;}
  43   Double_t GetBendingResolution(void) const {return fBendingResolution;}
  44   void SetBendingResolution(Double_t BendingResolution) {fBendingResolution = BendingResolution;}
  45   Double_t GetNonBendingResolution(void) const {return fNonBendingResolution;}
  46   void SetNonBendingResolution(Double_t NonBendingResolution) {fNonBendingResolution = NonBendingResolution;}
  47   Double_t GetChamberThicknessInX0(void) const {return fChamberThicknessInX0;}
  48   void SetChamberThicknessInX0(Double_t ChamberThicknessInX0) {fChamberThicknessInX0 = ChamberThicknessInX0;}
  49   Double_t GetSimpleBValue(void) const {return fSimpleBValue;}
  50   void SetSimpleBValue(Double_t SimpleBValue) {fSimpleBValue = SimpleBValue;}
  51   Double_t GetSimpleBLength(void) const {return fSimpleBLength;}
  52   void SetSimpleBLength(Double_t SimpleBLength) {fSimpleBLength = SimpleBLength;}
  53   Double_t GetSimpleBPosition(void) const {return fSimpleBPosition;}
  54   void SetSimpleBPosition(Double_t SimpleBPosition) {fSimpleBPosition = SimpleBPosition;}
  55   Int_t GetRecTrackRefHits(void) const {return fRecTrackRefHits;}
  56   void SetRecTrackRefHits(Int_t RecTrackRefHits) {fRecTrackRefHits = RecTrackRefHits;}
  57   Double_t GetEfficiency(void) const {return fEfficiency;}
  58   void SetEfficiency(Double_t Efficiency) {fEfficiency = Efficiency;}
  59   Int_t GetPrintLevel(void) const {return fPrintLevel;}
  60   void SetPrintLevel(Int_t PrintLevel) {fPrintLevel = PrintLevel;}
  61   void SetReconstructionParametersToDefaults(void);
  62
  63   // Parameters for Track Ref. background events
  64   TFile* GetBkgTrackRefFile(void) const {return fBkgTrackRefFile;}
  65   void SetBkgTrackRefFile(Text_t *BkgTrackRefFileName); // set background file for track ref. hits
  66   void NextBkgTrackRefEvent(void); // next event in background file for track ref. hits
  67
  68   // Hits for reconstruction
  69   Int_t GetNHitsForRec(void) const {return fNHitsForRec;} // Number
  70
  71   // Reconstructed tracks
  72   Int_t GetNRecTracks() const {return fNRecTracks;} // Number
  73   void SetNRecTracks(Int_t NRecTracks) {fNRecTracks = NRecTracks;}
  74   TClonesArray* GetRecTracksPtr(void) const {return fRecTracksPtr;} // Array
  75
  76  // Reconstructed trigger tracks
  77    Int_t GetNRecTriggerTracks() const {return fNRecTriggerTracks;} // Number
  78    void SetNRecTriggerTracks(Int_t NRecTriggerTracks) {fNRecTriggerTracks = NRecTriggerTracks;}
  79    TClonesArray* GetRecTriggerTracksPtr(void) const {return fRecTriggerTracksPtr;} // Array
  80
  81   // Hits on reconstructed tracks
  82   Int_t GetNRecTrackHits() const {return fNRecTrackHits;} // Number
  83   void SetNRecTrackHits(Int_t NRecTrackHits) {fNRecTrackHits = NRecTrackHits;}
  84   TClonesArray* GetRecTrackHitsPtr(void) const {return fRecTrackHitsPtr;} // Array
  85
  86   // Functions
  87   Double_t GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum) const;
  88   Double_t GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam) const;
  89   void EventReconstruct(void);
  90   void EventReconstructTrigger(void);
  91   void EventDump(void);  // dump reconstructed event
  92   void EventDumpTrigger(void);  // dump reconstructed trigger event
  93   void FillEvent();      // fill and write tree of reconstructed events
  94   void SetTrackMethod(Int_t iTrackMethod); //AZ
  95   Int_t GetTrackMethod(void) const {return fTrackMethod;}
  96   void FillMUONTrack(void); // set track parameters at hits for Kalman track
  97   //Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
  98
  99   AliMUONData*  GetMUONData() {return fMUONData;}
 100
 101  protected:
 102   AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& rhs); // copy constructor
 103   AliMUONEventReconstructor& operator=(const AliMUONEventReconstructor& rhs); // assignment operator
 104
 105  private:
 106
 107   // Constants which should be elsewhere ????
 108   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingChambers = 10; // Max number of Muon tracking chambers
 109   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingStations = 5; // Max number of Muon tracking stations
 110
 111   // Defaults parameters for reconstruction
 112   static const Double_t fgkDefaultMinBendingMomentum; // default min. bending momentum for reconstruction
 113   static const Double_t fgkDefaultMaxBendingMomentum; // default max. bending momentum for reconstruction
 114   static const Double_t fgkDefaultMaxChi2; // default max. track chi2 for reconstruction
 115   static const Double_t fgkDefaultMaxSigma2Distance; // default square of max. distance for window size
 116   static const Double_t fgkDefaultBendingResolution; // default bending coordinate resolution for reconstruction
 117   static const Double_t fgkDefaultNonBendingResolution; // default non bending coordinate resolution for reconstruction
 118   static const Double_t fgkDefaultChamberThicknessInX0; // default chamber thickness in X0 for reconstruction
 119   // Simple magnetic field:
 120   // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 121   // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 122   // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 123   // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 124   // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 125   static const Double_t fgkDefaultSimpleBValue; // default value of magnetic field (dipole)
 126   static const Double_t fgkDefaultSimpleBLength; // default length of magnetic field (dipole)
 127   static const Double_t fgkDefaultSimpleBPosition; // default position of magnetic field (dipole)
 128   static const Int_t fgkDefaultRecTrackRefHits; // default flag for reconstrution track ref. hits or Clusters
 129   static const Double_t fgkDefaultEfficiency; // default chamber efficiency for track ref. hits recontruction
 130
 131   static const Int_t fgkDefaultPrintLevel; // default print level
 132
 133   Int_t fTrackMethod; // AZ - tracking method
 134
 135   // Parameters for event reconstruction
 136   Double_t fMinBendingMomentum; // minimum value (GeV/c) of momentum in bending plane
 137   // Parameters for event reconstruction
 138   Double_t fMaxBendingMomentum; // maximum value (GeV/c) of momentum in bending plane
 139   Double_t fMaxChi2; // maximum Chi2 per degree of Freedom
 140   Double_t fMaxSigma2Distance; // maximum square distance in units of the variance (maximum chi2)
 141   Double_t fRMin[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // minimum radius (cm)
 142   Double_t fRMax[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // maximum radius (cm)
 143   Double_t fSegmentMaxDistBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in bending plane
 144   Double_t fSegmentMaxDistNonBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in non bending plane
 145   Double_t fBendingResolution; // chamber resolution (cm) in bending plane
 146   Double_t fNonBendingResolution; // chamber resolution (cm) in non bending plane
 147   Double_t fChamberThicknessInX0; // chamber thickness in number of radiation lengths
 148                                   // how to take it from simulation ????
 149   Double_t fSimpleBValue; // simple magnetic field: value (kG)
 150   Double_t fSimpleBLength; // simple magnetic field: length (cm)
 151   Double_t fSimpleBPosition; // simple magnetic field: Z central position (cm)
 152   Int_t fRecTrackRefHits; // reconstruction from raw clusters (0) or from track ref. hits (1)
 153   Double_t fEfficiency; // chamber efficiency (used for track ref. hits only)
 154   Int_t fPrintLevel; // print level
 155
 156   // Parameters for track ref. background events
 157   // should be in AliMUON class ????
 158   TFile *fBkgTrackRefFile; // pointer to file
 159   TTree *fBkgTrackRefTK; // pointer to tree TK
 160   TClonesArray *fBkgTrackRefParticles;   // pointer to list of particles in tree TK
 161   TTree *fBkgTrackRefTTR; // pointer to tree TTR
 162   Int_t fBkgTrackRefEventNumber; // event number
 163
 164   // Hits for reconstruction (should be in AliMUON ????)
 165   TClonesArray *fHitsForRecPtr; // pointer to the array of hits for reconstruction
 166   Int_t fNHitsForRec; // number of hits for reconstruction
 167   // Information per chamber (should be in AliMUONChamber ????)
 168   Int_t fNHitsForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // number of HitsForRec
 169   Int_t fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // index (0...) of first HitForRec
 170
 171   // Segments inside a station
 172   TClonesArray *fSegmentsPtr[fgkMaxMuonTrackingStations]; // array of pointers to the segments for each station
 173   Int_t fNSegments[fgkMaxMuonTrackingStations]; // number of segments for each station
 174
 175   // Reconstructed tracks
 176   TClonesArray *fRecTracksPtr; // pointer to array of reconstructed tracks
 177   Int_t fNRecTracks; // number of reconstructed tracks
 178
 179   // Reconstructed trigger tracks
 180   TClonesArray *fRecTriggerTracksPtr; // pointer to array of reconstructed trigger tracks
 181   Int_t fNRecTriggerTracks; // number of reconstructed trigger tracks
 182
 183   // Track hits on reconstructed tracks
 184   TClonesArray *fRecTrackHitsPtr; // pointer to array of hits on reconstructed tracks
 185   Int_t fNRecTrackHits; // number of hits on reconstructed tracks
 186
 187   // Objects needed for tree writing
 188   AliMUONRecoEvent *fRecoEvent; // the reconstructed event
 189   TTree            *fEventTree; // tree of reconstructed events
 190   TFile            *fTreeFile;  // file where the tree is outputed
 191
 192   // data container
 193   AliMUONData* fMUONData; // Data container for MUON subsystem
 194
 195   // alice loader
 196   AliLoader* fLoader; // MUON loader to get data
 197
 198   Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
 199
 200   // Functions
 201   void ResetHitsForRec(void);
 202   void MakeEventToBeReconstructed(void);
 203   void AddHitsForRecFromTrackRef(TTree *TTR, Int_t Signal);
 204   AliMUONHitForRec* NewHitForRecFromTrackRef(AliTrackReference* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t Signal);
 205   TClonesArray *CleanTrackRefs(TTree *treeTR);
 206 /*   void AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC); */
 207   void AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR);
 208   void SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 209   void MakeSegments(void);
 210   void ResetSegments(void);
 211   void MakeSegmentsPerStation(Int_t Station);
 212   void MakeTracks(void);
 213   Bool_t MakeTriggerTracks(void);
 214   void ResetTrackHits(void);
 215   void ResetTracks(void);
 216   void ResetTriggerTracks(void);
 217   Int_t MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment);
 218   Int_t MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment);
 219   void MakeTrackCandidates(void);
 220   void FollowTracks(void);
 221   void RemoveDoubleTracks(void);
 222   void UpdateTrackParamAtHit(void);
 223   void UpdateHitForRecAtHit(void);
 224   void ValidateTracksWithTrigger(void);
 225
 226
 227   //AZ - for Kalman Filter
 228   void MakeTrackCandidatesK(void);
 229   void FollowTracksK(void);
 230   void RemoveDoubleTracksK(void);
 231   void GoToVertex(void);
 232   Bool_t CheckCandidateK(Int_t icand, Int_t nSeeds) const;
 233
 234
 235   ClassDef(AliMUONEventReconstructor, 0) // MUON event reconstructor in ALICE
 236     };
 237
 238 #endif