MUON/AliMUONTrackReconstructor.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 /* $Id$ */
  17
  18 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 /// \class AliMUONTrackReconstructor
  20 /// MUON track reconstructor using the original method
  21 ///
  22 /// This class contains as data:
  23 /// - the parameters for the track reconstruction
  24 ///
  25 /// It contains as methods, among others:
  26 /// - MakeTracks to build the tracks
  27 //-----------------------------------------------------------------------------
  28
  29 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
  30
  31 #include "AliMUONConstants.h"
  32 #include "AliMUONVCluster.h"
  33 #include "AliMUONVClusterStore.h"
  34 #include "AliMUONTrack.h"
  35 #include "AliMUONTrackParam.h"
  36 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  37
  38 #include "AliLog.h"
  39
  40 #include <TMinuit.h>
  41 #include <Riostream.h>
  42 #include <TMath.h>
  43 #include <TMatrixD.h>
  44
  45 // Functions to be minimized with Minuit
  46 void TrackChi2(Int_t &nParam, Double_t *gradient, Double_t &chi2, Double_t *param, Int_t flag);
  47
  48 /// \cond CLASSIMP
  49 ClassImp(AliMUONTrackReconstructor) // Class implementation in ROOT context
  50 /// \endcond
  51
  52   //__________________________________________________________________________
  53 AliMUONTrackReconstructor::AliMUONTrackReconstructor()
  54   : AliMUONVTrackReconstructor()
  55 {
  56   /// Constructor
  57 }
  58
  59   //__________________________________________________________________________
  60 AliMUONTrackReconstructor::~AliMUONTrackReconstructor()
  61 {
  62 /// Destructor
  63 }
  64
  65   //__________________________________________________________________________
  66 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidates(const AliMUONVClusterStore& clusterStore)
  67 {
  68   /// To make track candidates (assuming linear propagation if the flag fgkMakeTrackCandidatesFast is set to kTRUE):
  69   /// Start with segments station(1..) 4 or 5 then follow track in station 5 or 4.
  70   /// Good candidates are made of at least three clusters.
  71   /// Keep only best candidates or all of them according to the flag fgkTrackAllTracks.
  72
  73   TClonesArray *segments;
  74   AliMUONTrack *track;
  75   Int_t iCandidate = 0;
  76   Bool_t clusterFound;
  77
  78   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidates");
  79
  80   // Loop over stations(1..) 5 and 4 and make track candidates
  81   for (Int_t istat=4; istat>=3; istat--) {
  82
  83     // Make segments in the station
  84     segments = MakeSegmentsInStation(clusterStore,istat);
  85
  86     // Loop over segments
  87     for (Int_t iseg=0; iseg<segments->GetEntriesFast(); iseg++)
  88     {
  89       AliDebug(1,Form("Making primary candidate(1..) %d",++iCandidate));
  90
  91       // Transform segments to tracks and put them at the end of fRecTracksPtr
  92       track = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack((AliMUONObjectPair*)((*segments)[iseg]));
  93       fNRecTracks++;
  94
  95       // Printout for debuging
  96       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
  97         cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster:"<<endl;
  98         ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First())->GetCovariances().Print();
  99       }
 100
 101       // Look for compatible cluster(s) in the other station
 102       if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->MakeTrackCandidatesFast())
 103         clusterFound = FollowLinearTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 104       else clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 105
 106       // Remove track if no cluster found
 107       if (!clusterFound) {
 108         fRecTracksPtr->Remove(track);
 109         fNRecTracks--;
 110       }
 111
 112     }
 113
 114     // delete the array of segments
 115     delete segments;
 116   }
 117
 118   fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential before checking tracks
 119
 120   // Keep all different tracks or only the best ones as required
 121   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveIdenticalTracks();
 122   else RemoveDoubleTracks();
 123
 124   AliDebug(1,Form("Number of good candidates = %d",fNRecTracks));
 125
 126 }
 127
 128   //__________________________________________________________________________
 129 void AliMUONTrackReconstructor::FollowTracks(const AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 130 {
 131   /// Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 132   AliDebug(1,"Enter FollowTracks");
 133
 134   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
 135   AliMUONTrackParam *trackParam, *nextTrackParam;
 136   Int_t currentNRecTracks;
 137   Bool_t clusterFound;
 138
 139   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 140                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking();
 141
 142   for (Int_t station = 2; station >= 0; station--) {
 143
 144     // Save the actual number of reconstructed track in case of
 145     // tracks are added or suppressed during the tracking procedure
 146     // !! Do not compress fRecTracksPtr until the end of the loop over tracks !!
 147     currentNRecTracks = fNRecTracks;
 148
 149     for (Int_t iRecTrack = 0; iRecTrack <currentNRecTracks; iRecTrack++) {
 150       AliDebug(1,Form("FollowTracks: track candidate(1..) %d", iRecTrack+1));
 151
 152       track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iRecTrack);
 153
 154       // Fit the track:
 155       // Do not take into account the multiple scattering to speed up the fit
 156       // Calculate the track parameter covariance matrix
 157       // If "station" is station(1..) 3 then use the vertex to better constrain the fit
 158       if (station==2) Fit(*track, kFALSE, kTRUE, kTRUE);
 159       else Fit(*track, kFALSE, kFALSE, kTRUE);
 160
 161       // Remove the track if the normalized chi2 is too high
 162       if (track->GetNormalizedChi2() > sigmaCut2) {
 163         fRecTracksPtr->Remove(track);
 164         fNRecTracks--;
 165         continue;
 166       }
 167
 168       // save parameters from fit into smoothed parameters to complete track afterward
 169       if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->ComplementTracks()) {
 170
 171         if (station==2) { // save track parameters on stations 4 and 5
 172
 173           // extrapolate track parameters and covariances at each cluster
 174           track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
 175
 176           // save them
 177           trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 178           while (trackParam) {
 179             trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 180             trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 181             trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 182           }
 183
 184         } else { // or save track parameters on last station only
 185
 186           // save parameters from fit
 187           trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 188           trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 189           trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 190
 191           // save parameters extrapolated to the second chamber of the same station if it has been hit
 192           nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 193           if (nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() < 2*(station+2)) {
 194
 195             // reset parameters and covariances
 196             nextTrackParam->SetParameters(trackParam->GetParameters());
 197             nextTrackParam->SetZ(trackParam->GetZ());
 198             nextTrackParam->SetCovariances(trackParam->GetCovariances());
 199
 200             // extrapolate them to the z of the corresponding cluster
 201             AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(nextTrackParam, nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetZ());
 202
 203             // save them
 204             nextTrackParam->SetSmoothParameters(nextTrackParam->GetParameters());
 205             nextTrackParam->SetSmoothCovariances(nextTrackParam->GetCovariances());
 206
 207           }
 208
 209         }
 210
 211       }
 212
 213       // Printout for debuging
 214       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 215         cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster:"<<endl;
 216         ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First())->GetCovariances().Print();
 217       }
 218
 219       // Look for compatible cluster(s) in station(0..) "station"
 220       clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, station);
 221
 222       // Try to recover track if required
 223       if (!clusterFound && AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->RecoverTracks())
 224         clusterFound = RecoverTrack(*track, clusterStore, station);
 225
 226       // remove track if no cluster found
 227       if (!clusterFound) {
 228         fRecTracksPtr->Remove(track);
 229         fNRecTracks--;
 230       }
 231
 232     }
 233
 234     // Compress fRecTracksPtr for the next step
 235     fRecTracksPtr->Compress();
 236
 237     // Keep only the best tracks if required
 238     if (!AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveDoubleTracks();
 239
 240   }
 241
 242   // Last fit of track candidates with all stations
 243   // Take into account the multiple scattering and remove bad tracks
 244   Int_t trackIndex = -1;
 245   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
 246   while (track) {
 247
 248     trackIndex++;
 249     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
 250
 251     Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
 252
 253     // Printout for debuging
 254     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) {
 255       cout << "FollowTracks: track candidate(0..) " << trackIndex << " after final fit" << endl;
 256       track->RecursiveDump();
 257     }
 258
 259     // Remove the track if the normalized chi2 is too high
 260     if (track->GetNormalizedChi2() > sigmaCut2) {
 261       fRecTracksPtr->Remove(track);
 262       fNRecTracks--;
 263     }
 264
 265     // save parameters from fit into smoothed parameters to complete track afterward
 266     if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->ComplementTracks()) {
 267
 268       // save parameters from fit
 269       trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 270       trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 271       trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 272
 273       // save parameters extrapolated to the second chamber of the same station if it has been hit
 274       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 275       if (nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() < 2) {
 276
 277         // reset parameters and covariances
 278         nextTrackParam->SetParameters(trackParam->GetParameters());
 279         nextTrackParam->SetZ(trackParam->GetZ());
 280         nextTrackParam->SetCovariances(trackParam->GetCovariances());
 281
 282         // extrapolate them to the z of the corresponding cluster
 283         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(nextTrackParam, nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetZ());
 284
 285         // save them
 286         nextTrackParam->SetSmoothParameters(nextTrackParam->GetParameters());
 287         nextTrackParam->SetSmoothCovariances(nextTrackParam->GetCovariances());
 288
 289       }
 290
 291     }
 292
 293     track = nextTrack;
 294
 295   }
 296
 297   fRecTracksPtr->Compress();
 298
 299 }
 300
 301   //__________________________________________________________________________
 302 Bool_t AliMUONTrackReconstructor::FollowTrackInStation(AliMUONTrack &trackCandidate, const AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 303 {
 304   /// Follow trackCandidate in station(0..) nextStation and search for compatible cluster(s)
 305   /// Keep all possibilities or only the best one(s) according to the flag fgkTrackAllTracks:
 306   /// kTRUE:  duplicate "trackCandidate" if there are several possibilities and add the new tracks at the end of
 307   ///         fRecTracksPtr to avoid conficts with other track candidates at this current stage of the tracking procedure.
 308   ///         Remove the obsolete "trackCandidate" at the end.
 309   /// kFALSE: add only the best cluster(s) to the "trackCandidate". Try to add a couple of clusters in priority.
 310   AliDebug(1,Form("Enter FollowTrackInStation(1..) %d", nextStation+1));
 311
 312   // Order the chamber according to the propagation direction (tracking starts with chamber 2):
 313   // - nextStation == station(1...) 5 => forward propagation
 314   // - nextStation < station(1...) 5 => backward propagation
 315   Int_t ch1, ch2;
 316   if (nextStation==4) {
 317     ch1 = 2*nextStation+1;
 318     ch2 = 2*nextStation;
 319   } else {
 320     ch1 = 2*nextStation;
 321     ch2 = 2*nextStation+1;
 322   }
 323
 324   Double_t chi2WithOneCluster = 1.e10;
 325   Double_t chi2WithTwoClusters = 1.e10;
 326   Double_t maxChi2WithOneCluster = 2. * AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 327                                         AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 2 because 2 quantities in chi2
 328   Double_t maxChi2WithTwoClusters = 4. * AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 329                                          AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 4 because 4 quantities in chi2
 330   Double_t bestChi2WithOneCluster = maxChi2WithOneCluster;
 331   Double_t bestChi2WithTwoClusters = maxChi2WithTwoClusters;
 332   Bool_t foundOneCluster = kFALSE;
 333   Bool_t foundTwoClusters = kFALSE;
 334   AliMUONTrack *newTrack = 0x0;
 335   AliMUONVCluster *clusterCh1, *clusterCh2;
 336   AliMUONTrackParam extrapTrackParam;
 337   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster1;
 338   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster2;
 339   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster1;
 340   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster2;
 341
 342   Int_t nClusters = clusterStore.GetSize();
 343   Bool_t *clusterCh1Used = new Bool_t[nClusters];
 344   for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) clusterCh1Used[i] = kFALSE;
 345   Int_t iCluster1;
 346
 347   // Get track parameters
 348   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCh(*(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First());
 349
 350   // Add MCS effect
 351   AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 352
 353   // Add MCS in the missing chamber if any (only 1 chamber can be missing according to tracking criteria)
 354   if (ch1 < ch2 && extrapTrackParamAtCh.GetClusterPtr()->GetChamberId() > ch2 + 1) {
 355     // extrapolation to the missing chamber
 356     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2 + 1));
 357     // add MCS effect
 358     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 359   }
 360
 361   //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch2"
 362   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2));
 363
 364   // Printout for debuging
 365   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 366     cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster extrapolated to z = "<<AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2)<<":"<<endl;
 367     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 368   }
 369
 370   // Printout for debuging
 371   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 372     cout << "FollowTrackInStation: look for clusters in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 373   }
 374
 375   // Create iterators to loop over clusters in both chambers
 376   TIter nextInCh1(clusterStore.CreateChamberIterator(ch1,ch1));
 377   TIter nextInCh2(clusterStore.CreateChamberIterator(ch2,ch2));
 378
 379   // look for candidates in chamber 2
 380   while ( ( clusterCh2 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh2()) ) ) {
 381
 382     // try to add the current cluster fast
 383     if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2)) continue;
 384
 385     // try to add the current cluster accuratly
 386     chi2WithOneCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2, extrapTrackParamAtCluster2);
 387
 388     // if good chi2 then try to attach a cluster in the other chamber too
 389     if (chi2WithOneCluster < maxChi2WithOneCluster) {
 390       Bool_t foundSecondCluster = kFALSE;
 391
 392       // Printout for debuging
 393       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 394         cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch2+1
 395              << " (Chi2 = " << chi2WithOneCluster << ")" << endl;
 396         cout << "                      look for second clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << " ..." << endl;
 397       }
 398
 399       // add MCS effect for next step
 400       AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCluster2,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 401
 402       // copy new track parameters for next step
 403       extrapTrackParam = extrapTrackParamAtCluster2;
 404
 405       //Extrapolate track parameters to chamber "ch1"
 406       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&extrapTrackParam, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1));
 407
 408       // reset cluster iterator of chamber 1
 409       nextInCh1.Reset();
 410       iCluster1 = -1;
 411
 412       // look for second candidates in chamber 1
 413       while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 414         iCluster1++;
 415
 416         // try to add the current cluster fast
 417         if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParam, clusterCh1)) continue;
 418
 419         // try to add the current cluster accuratly
 420         chi2WithTwoClusters = TryTwoClusters(extrapTrackParamAtCluster2, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1);
 421
 422         // if good chi2 then create a new track by adding the 2 clusters to the "trackCandidate"
 423         if (chi2WithTwoClusters < maxChi2WithTwoClusters) {
 424           foundSecondCluster = kTRUE;
 425           foundTwoClusters = kTRUE;
 426
 427           // Printout for debuging
 428           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 429             cout << "FollowTrackInStation: found second cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 430                  << " (Global Chi2 = " << chi2WithTwoClusters << ")" << endl;
 431           }
 432
 433           if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 434             // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new clusters
 435             newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 436             UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1,extrapTrackParamAtCluster2);
 437             fNRecTracks++;
 438
 439             // Tag clusterCh1 as used
 440             clusterCh1Used[iCluster1] = kTRUE;
 441
 442             // Printout for debuging
 443             if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 444               cout << "FollowTrackInStation: added two clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 445               if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 446             }
 447
 448           } else if (chi2WithTwoClusters < bestChi2WithTwoClusters) {
 449             // keep track of the best couple of clusters
 450             bestChi2WithTwoClusters = chi2WithTwoClusters;
 451             bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 452             bestTrackParamAtCluster2 = extrapTrackParamAtCluster2;
 453           }
 454
 455         }
 456
 457       }
 458
 459       // if no clusterCh1 found then consider to add clusterCh2 only
 460       if (!foundSecondCluster) {
 461         foundOneCluster = kTRUE;
 462
 463         if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 464           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 465           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 466           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster2);
 467           fNRecTracks++;
 468
 469           // Printout for debuging
 470           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 471             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 472             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 473           }
 474
 475         } else if (!foundTwoClusters && chi2WithOneCluster < bestChi2WithOneCluster) {
 476           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 477           bestChi2WithOneCluster = chi2WithOneCluster;
 478           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster2;
 479         }
 480
 481       }
 482
 483     }
 484
 485   }
 486
 487   // look for candidates in chamber 1 not already attached to a track
 488   // if we want to keep all possible tracks or if no good couple of clusters has been found
 489   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks() || !foundTwoClusters) {
 490
 491     // Printout for debuging
 492     if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 493       cout << "FollowTrackInStation: look for single clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 494     }
 495
 496     // add MCS effect for next step
 497     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 498
 499     //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch1"
 500     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1));
 501
 502     // reset cluster iterator of chamber 1
 503     nextInCh1.Reset();
 504     iCluster1 = -1;
 505
 506     // look for second candidates in chamber 1
 507     while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 508       iCluster1++;
 509
 510       if (clusterCh1Used[iCluster1]) continue; // Skip cluster already used
 511
 512       // try to add the current cluster fast
 513       if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1)) continue;
 514
 515       // try to add the current cluster accuratly
 516       chi2WithOneCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1);
 517
 518       // if good chi2 then consider to add clusterCh1
 519       // We do not try to attach a cluster in the other chamber too since it has already been done above
 520       if (chi2WithOneCluster < maxChi2WithOneCluster) {
 521         foundOneCluster = kTRUE;
 522
 523         // Printout for debuging
 524         if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 525           cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 526                << " (Chi2 = " << chi2WithOneCluster << ")" << endl;
 527         }
 528
 529         if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 530           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 531           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 532           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1);
 533           fNRecTracks++;
 534
 535           // Printout for debuging
 536           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 537             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 538             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 539           }
 540
 541         } else if (chi2WithOneCluster < bestChi2WithOneCluster) {
 542           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 543           bestChi2WithOneCluster = chi2WithOneCluster;
 544           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 545         }
 546
 547       }
 548
 549     }
 550
 551   }
 552
 553   // fill out the best track if required else clean up the fRecTracksPtr array
 554   if (!AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 555     if (foundTwoClusters) {
 556       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1,bestTrackParamAtCluster2);
 557
 558       // Printout for debuging
 559       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 560         cout << "FollowTrackInStation: added the two best clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 561         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 562       }
 563
 564     } else if (foundOneCluster) {
 565       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1);
 566
 567       // Printout for debuging
 568       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 569         cout << "FollowTrackInStation: added the best cluster in chamber(1..): " << bestTrackParamAtCluster1.GetClusterPtr()->GetChamberId()+1 << endl;
 570         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 571       }
 572
 573     } else {
 574       delete [] clusterCh1Used;
 575       return kFALSE;
 576     }
 577
 578   } else if (foundOneCluster || foundTwoClusters) {
 579
 580     // remove obsolete track
 581     fRecTracksPtr->Remove(&trackCandidate);
 582     fNRecTracks--;
 583
 584   } else {
 585     delete [] clusterCh1Used;
 586     return kFALSE;
 587   }
 588
 589   delete [] clusterCh1Used;
 590   return kTRUE;
 591
 592 }
 593
 594   //__________________________________________________________________________
 595 Double_t AliMUONTrackReconstructor::TryTwoClusters(const AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONVCluster* cluster2,
 596                                                    AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2)
 597 {
 598 /// Test the compatibility between the track and the 2 clusters together (using trackParam's covariance matrix):
 599 /// return the corresponding Chi2 accounting for covariances between the 2 clusters
 600 /// return trackParamAtCluster1 & 2
 601
 602   // extrapolate track parameters at the z position of the second cluster (no need to extrapolate the covariances)
 603   trackParamAtCluster2.SetParameters(trackParamAtCluster1.GetParameters());
 604   trackParamAtCluster2.SetZ(trackParamAtCluster1.GetZ());
 605   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&trackParamAtCluster2, cluster2->GetZ());
 606
 607   // set pointer to cluster2 into trackParamAtCluster2
 608   trackParamAtCluster2.SetClusterPtr(cluster2);
 609
 610   // Set differences between track and the 2 clusters in the bending and non bending directions
 611   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
 612   TMatrixD dPos(4,1);
 613   dPos(0,0) = cluster1->GetX() - trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor();
 614   dPos(1,0) = cluster1->GetY() - trackParamAtCluster1.GetBendingCoor();
 615   dPos(2,0) = cluster2->GetX() - trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor();
 616   dPos(3,0) = cluster2->GetY() - trackParamAtCluster2.GetBendingCoor();
 617
 618   // Calculate the error matrix from the track parameter covariances at first cluster
 619   TMatrixD error(4,4);
 620   error.Zero();
 621   if (trackParamAtCluster1.CovariancesExist()) {
 622     // Save track parameters at first cluster
 623     TMatrixD paramAtCluster1Save(trackParamAtCluster1.GetParameters());
 624
 625     // Save track coordinates at second cluster
 626     Double_t nonBendingCoor2 = trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor();
 627     Double_t bendingCoor2    = trackParamAtCluster2.GetBendingCoor();
 628
 629     // copy track parameters at first cluster for jacobian calculation
 630     AliMUONTrackParam trackParam(trackParamAtCluster1);
 631
 632     // add MCS effect to the covariance matrix at first cluster
 633     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&trackParam,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 634
 635     // Get the pointer to the parameter covariance matrix at first cluster
 636     const TMatrixD& kParamCov = trackParam.GetCovariances();
 637
 638     // Calculate the jacobian related to the transformation between track parameters
 639     // at first cluster and track coordinates at the 2 cluster z-positions
 640     TMatrixD jacob(4,5);
 641     jacob.Zero();
 642     // first derivative at the first cluster:
 643     jacob(0,0) = 1.; // dx1/dx
 644     jacob(1,2) = 1.; // dy1/dy
 645     // first derivative at the second cluster:
 646     TMatrixD dParam(5,1);
 647     for (Int_t i=0; i<5; i++) {
 648       // Skip jacobian calculation for parameters with no associated error
 649       if (kParamCov(i,i) == 0.) continue;
 650       // Small variation of parameter i only
 651       for (Int_t j=0; j<5; j++) {
 652         if (j==i) {
 653           dParam(j,0) = TMath::Sqrt(kParamCov(i,i));
 654           if (j == 4) dParam(j,0) *= TMath::Sign(1.,-paramAtCluster1Save(4,0)); // variation always in the same direction
 655         } else dParam(j,0) = 0.;
 656       }
 657
 658       // Set new track parameters at first cluster
 659       trackParam.SetParameters(paramAtCluster1Save);
 660       trackParam.AddParameters(dParam);
 661       trackParam.SetZ(cluster1->GetZ());
 662
 663       // Extrapolate new track parameters to the z position of the second cluster
 664       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&trackParam,cluster2->GetZ());
 665
 666       // Calculate the jacobian
 667       jacob(2,i) = (trackParam.GetNonBendingCoor() - nonBendingCoor2) / dParam(i,0); // dx2/dParami
 668       jacob(3,i) = (trackParam.GetBendingCoor()    - bendingCoor2   ) / dParam(i,0); // dy2/dParami
 669     }
 670
 671     // Calculate the error matrix
 672     TMatrixD tmp(jacob,TMatrixD::kMult,kParamCov);
 673     error = TMatrixD(tmp,TMatrixD::kMultTranspose,jacob);
 674   }
 675
 676   // Add cluster resolution to the error matrix
 677   error(0,0) += cluster1->GetErrX2();
 678   error(1,1) += cluster1->GetErrY2();
 679   error(2,2) += cluster2->GetErrX2();
 680   error(3,3) += cluster2->GetErrY2();
 681
 682   // invert the error matrix for Chi2 calculation
 683   if (error.Determinant() != 0) {
 684     error.Invert();
 685   } else {
 686     AliWarning(" Determinant error=0");
 687     return 1.e10;
 688   }
 689
 690   // Compute the Chi2 value
 691   TMatrixD tmp2(dPos,TMatrixD::kTransposeMult,error);
 692   TMatrixD result(tmp2,TMatrixD::kMult,dPos);
 693
 694   return result(0,0);
 695
 696 }
 697
 698   //__________________________________________________________________________
 699 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster)
 700 {
 701   /// Add 1 cluster to the track candidate
 702   /// Update chi2 of the track
 703
 704   // Compute local chi2
 705   AliMUONVCluster* cluster = trackParamAtCluster.GetClusterPtr();
 706   Double_t deltaX = trackParamAtCluster.GetNonBendingCoor() - cluster->GetX();
 707   Double_t deltaY = trackParamAtCluster.GetBendingCoor() - cluster->GetY();
 708   Double_t localChi2 = deltaX*deltaX / cluster->GetErrX2() +
 709                        deltaY*deltaY / cluster->GetErrY2();
 710
 711   // Flag cluster as being not removable
 712   trackParamAtCluster.SetRemovable(kFALSE);
 713   trackParamAtCluster.SetLocalChi2(0.); // --> Local chi2 not used
 714
 715   // Update the chi2 of the new track
 716   track.SetGlobalChi2(track.GetGlobalChi2() + localChi2);
 717
 718   // Update TrackParamAtCluster
 719   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster,*cluster);
 720   track.GetTrackParamAtCluster()->Sort();
 721
 722 }
 723
 724   //__________________________________________________________________________
 725 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2)
 726 {
 727   /// Add 2 clusters to the track candidate
 728   /// Update track and local chi2
 729
 730   // Update local chi2 at first cluster
 731   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
 732   Double_t deltaX = trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor() - cluster1->GetX();
 733   Double_t deltaY = trackParamAtCluster1.GetBendingCoor() - cluster1->GetY();
 734   Double_t localChi2AtCluster1 = deltaX*deltaX / cluster1->GetErrX2() +
 735                                  deltaY*deltaY / cluster1->GetErrY2();
 736   trackParamAtCluster1.SetLocalChi2(localChi2AtCluster1);
 737
 738   // Flag first cluster as being removable
 739   trackParamAtCluster1.SetRemovable(kTRUE);
 740
 741   // Update local chi2 at second cluster
 742   AliMUONVCluster* cluster2 = trackParamAtCluster2.GetClusterPtr();
 743   deltaX = trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor() - cluster2->GetX();
 744   deltaY = trackParamAtCluster2.GetBendingCoor() - cluster2->GetY();
 745   Double_t localChi2AtCluster2 = deltaX*deltaX / cluster2->GetErrX2() +
 746                                  deltaY*deltaY / cluster2->GetErrY2();
 747   trackParamAtCluster2.SetLocalChi2(localChi2AtCluster2);
 748
 749   // Flag first cluster as being removable
 750   trackParamAtCluster2.SetRemovable(kTRUE);
 751
 752   // Update the chi2 of the new track
 753   track.SetGlobalChi2(track.GetGlobalChi2() + localChi2AtCluster1 + localChi2AtCluster2);
 754
 755   // Update TrackParamAtCluster
 756   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster1,*cluster1);
 757   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster2,*cluster2);
 758   track.GetTrackParamAtCluster()->Sort();
 759
 760 }
 761
 762   //__________________________________________________________________________
 763 Bool_t AliMUONTrackReconstructor::RecoverTrack(AliMUONTrack &trackCandidate, const AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 764 {
 765   /// Try to recover the track candidate in the next station
 766   /// by removing the worst of the two clusters attached in the current station
 767   /// Return kTRUE if recovering succeeds
 768   AliDebug(1,"Enter RecoverTrack");
 769
 770   // Do not try to recover track until we have attached cluster(s) on station(1..) 3
 771   if (nextStation > 1) return kFALSE;
 772
 773   Int_t worstClusterNumber = -1;
 774   Double_t localChi2, worstLocalChi2 = 0.;
 775
 776   // Look for the cluster to remove
 777   for (Int_t clusterNumber = 0; clusterNumber < 2; clusterNumber++) {
 778     AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(clusterNumber);
 779
 780     // check if current cluster is removable
 781     if (!trackParamAtCluster->IsRemovable()) return kFALSE;
 782
 783     // Pick up cluster with the worst chi2
 784     localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
 785     if (localChi2 > worstLocalChi2) {
 786       worstLocalChi2 = localChi2;
 787       worstClusterNumber = clusterNumber;
 788     }
 789   }
 790
 791   // Reset best cluster as being NOT removable
 792   ((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt((worstClusterNumber+1)%2))->SetRemovable(kFALSE);
 793
 794   // Remove the worst cluster
 795   trackCandidate.RemoveTrackParamAtCluster((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(worstClusterNumber));
 796
 797   // Re-fit the track:
 798   // Do not take into account the multiple scattering to speed up the fit
 799   // Calculate the track parameter covariance matrix
 800   Fit(trackCandidate, kFALSE, kFALSE, kTRUE);
 801
 802   // Look for new cluster(s) in next station
 803   return FollowTrackInStation(trackCandidate,clusterStore,nextStation);
 804
 805 }
 806
 807   //__________________________________________________________________________
 808 void AliMUONTrackReconstructor::SetVertexErrXY2ForFit(AliMUONTrack &trackCandidate)
 809 {
 810   /// Compute the vertex resolution square from natural vertex dispersion and
 811   /// multiple scattering effets according to trackCandidate path in absorber
 812   /// It is necessary to account for multiple scattering effects here instead of during the fit of
 813   /// the "trackCandidate" to do not influence the result by changing track resolution at vertex
 814   AliDebug(1,"Enter SetVertexForFit");
 815
 816   Double_t nonBendingReso2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetNonBendingVertexDispersion() *
 817                              AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetNonBendingVertexDispersion();
 818   Double_t bendingReso2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion() *
 819                           AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion();
 820
 821   // add multiple scattering effets
 822   AliMUONTrackParam paramAtVertex(*((AliMUONTrackParam*)(trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First())));
 823   paramAtVertex.DeleteCovariances(); // to be sure to account only for multiple scattering
 824   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertexUncorrected(&paramAtVertex,0.);
 825   const TMatrixD& kParamCov = paramAtVertex.GetCovariances();
 826   nonBendingReso2 += kParamCov(0,0);
 827   bendingReso2 += kParamCov(2,2);
 828
 829   // Set the vertex resolution square
 830   trackCandidate.SetVertexErrXY2(nonBendingReso2,bendingReso2);
 831 }
 832
 833   //__________________________________________________________________________
 834 void AliMUONTrackReconstructor::Fit(AliMUONTrack &track, Bool_t includeMCS, Bool_t fitWithVertex, Bool_t calcCov)
 835 {
 836   /// Fit the track
 837   /// w/wo multiple Coulomb scattering according to "includeMCS".
 838   /// w/wo constraining the vertex according to "fitWithVertex".
 839   /// calculating or not the covariance matrix according to "calcCov".
 840
 841   Double_t benC, errorParam, invBenP, nonBenC, x, y;
 842   AliMUONTrackParam *trackParam;
 843   Double_t arg[1], fedm, errdef, globalChi2;
 844   Int_t npari, nparx;
 845   Int_t status, covStatus;
 846
 847   // Instantiate gMinuit if not already done
 848   if (!gMinuit) gMinuit = new TMinuit(6);
 849   // Clear MINUIT parameters
 850   gMinuit->mncler();
 851   // Give the fitted track to MINUIT
 852   gMinuit->SetObjectFit(&track);
 853   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 854     // Define print level
 855     arg[0] = 1;
 856     gMinuit->mnexcm("SET PRI", arg, 1, status);
 857     // Print covariance matrix
 858     gMinuit->mnexcm("SHO COV", arg, 0, status);
 859   } else {
 860     arg[0] = -1;
 861     gMinuit->mnexcm("SET PRI", arg, 1, status);
 862   }
 863   // No warnings
 864   gMinuit->mnexcm("SET NOW", arg, 0, status);
 865   // Define strategy
 866   //arg[0] = 2;
 867   //gMinuit->mnexcm("SET STR", arg, 1, status);
 868
 869   // set flag w/wo multiple scattering according to "includeMCS"
 870   track.FitWithMCS(includeMCS);
 871   if (includeMCS) {
 872     // compute cluster weights only once
 873     if (!track.ComputeClusterWeights()) {
 874       AliWarning("cannot take into account the multiple scattering effects");
 875       track.FitWithMCS(kFALSE);
 876     }
 877   }
 878
 879   track.FitWithVertex(fitWithVertex);
 880   if (fitWithVertex) SetVertexErrXY2ForFit(track);
 881
 882   // Set fitting function
 883   gMinuit->SetFCN(TrackChi2);
 884
 885   // Set fitted parameters (!! The order is very important for the covariance matrix !!)
 886   trackParam = (AliMUONTrackParam*) (track.GetTrackParamAtCluster()->First());
 887   // could be tried with no limits for the search (min=max=0) ????
 888   // mandatory limits in non Bending to avoid NaN values of parameters
 889   gMinuit->mnparm(0, "X", trackParam->GetNonBendingCoor(), 0.03, -500.0, 500.0, status);
 890   gMinuit->mnparm(1, "NonBenS", trackParam->GetNonBendingSlope(), 0.001, -0.5, 0.5, status);
 891   // mandatory limits in Bending to avoid NaN values of parameters
 892   gMinuit->mnparm(2, "Y", trackParam->GetBendingCoor(), 0.10, -500.0, 500.0, status);
 893   gMinuit->mnparm(3, "BenS", trackParam->GetBendingSlope(), 0.001, -0.5, 0.5, status);
 894   gMinuit->mnparm(4, "InvBenP", trackParam->GetInverseBendingMomentum(), 0.003, -0.4, 0.4, status);
 895
 896   // minimization
 897   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", arg, 0, status);
 898
 899   // Calculate the covariance matrix more accurately if required
 900   if (calcCov) gMinuit->mnexcm("HESSE", arg, 0, status);
 901
 902   // get results into "invBenP", "benC", "nonBenC" ("x", "y")
 903   gMinuit->GetParameter(0, x, errorParam);
 904   trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 905   gMinuit->GetParameter(1, nonBenC, errorParam);
 906   trackParam->SetNonBendingSlope(nonBenC);
 907   gMinuit->GetParameter(2, y, errorParam);
 908   trackParam->SetBendingCoor(y);
 909   gMinuit->GetParameter(3, benC, errorParam);
 910   trackParam->SetBendingSlope(benC);
 911   gMinuit->GetParameter(4, invBenP, errorParam);
 912   trackParam->SetInverseBendingMomentum(invBenP);
 913
 914   // global result of the fit
 915   gMinuit->mnstat(globalChi2, fedm, errdef, npari, nparx, covStatus);
 916   track.SetGlobalChi2(globalChi2);
 917
 918   // Get the covariance matrix if required
 919   if (calcCov) {
 920     // Covariance matrix according to HESSE status
 921     // If problem then keep only the diagonal terms (variances)
 922     Double_t matrix[5][5];
 923     gMinuit->mnemat(&matrix[0][0],5);
 924     if (covStatus == 3) trackParam->SetCovariances(matrix);
 925     else trackParam->SetVariances(matrix);
 926   } else trackParam->DeleteCovariances();
 927
 928 }
 929
 930   //__________________________________________________________________________
 931 void TrackChi2(Int_t & /*nParam*/, Double_t * /*gradient*/, Double_t &chi2, Double_t *param, Int_t /*flag*/)
 932 {
 933   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting.
 934   /// Assumes that the trackParamAtCluster are sorted according to increasing Z.
 935   /// Track parameters at each cluster are updated accordingly.
 936   /// Vertex is used according to the flag "trackBeingFitted->GetFitWithVertex()".
 937   /// Multiple Coulomb scattering is taken into account according to the flag "trackBeingFitted->GetFitWithMCS()".
 938
 939   AliMUONTrack *trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) gMinuit->GetObjectFit();
 940   AliMUONTrackParam* trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) trackBeingFitted->GetTrackParamAtCluster()->First();
 941   Double_t dX, dY;
 942   chi2 = 0.; // initialize chi2
 943
 944   // update track parameters
 945   trackParamAtCluster->SetNonBendingCoor(param[0]);
 946   trackParamAtCluster->SetNonBendingSlope(param[1]);
 947   trackParamAtCluster->SetBendingCoor(param[2]);
 948   trackParamAtCluster->SetBendingSlope(param[3]);
 949   trackParamAtCluster->SetInverseBendingMomentum(param[4]);
 950   trackBeingFitted->UpdateTrackParamAtCluster();
 951
 952   // Take the vertex into account in the fit if required
 953   if (trackBeingFitted->FitWithVertex()) {
 954     Double_t nonBendingReso2,bendingReso2;
 955     trackBeingFitted->GetVertexErrXY2(nonBendingReso2,bendingReso2);
 956     if (nonBendingReso2 == 0. || bendingReso2 == 0.) chi2 += 1.e10;
 957     else {
 958       AliMUONTrackParam paramAtVertex(*trackParamAtCluster);
 959       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&paramAtVertex, 0.); // vextex position = (0,0,0)
 960       dX = paramAtVertex.GetNonBendingCoor();
 961       dY = paramAtVertex.GetBendingCoor();
 962       chi2 += dX * dX / nonBendingReso2 + dY * dY / bendingReso2;
 963     }
 964   }
 965
 966   // compute chi2 w/wo multiple scattering
 967   chi2 += trackBeingFitted->ComputeGlobalChi2(trackBeingFitted->FitWithMCS());
 968
 969 }
 970
 971   //__________________________________________________________________________
 972 void AliMUONTrackReconstructor::ComplementTracks(const AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 973 {
 974   /// Complete tracks by adding missing clusters (if there is an overlap between
 975   /// two detection elements, the track may have two clusters in the same chamber)
 976   /// Re-fit track parameters and covariances
 977   AliDebug(1,"Enter ComplementTracks");
 978
 979   Int_t chamberId, detElemId;
 980   Double_t chi2OfCluster, bestChi2OfCluster;
 981   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 982                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking();
 983   Bool_t foundOneCluster, trackModified;
 984   AliMUONVCluster* cluster;
 985   AliMUONTrackParam *trackParam, *nextTrackParam, copyOfTrackParam, trackParamAtCluster, bestTrackParamAtCluster;
 986
 987   // Remove double track to complete only "good" tracks
 988   RemoveDoubleTracks();
 989
 990   AliMUONTrack *track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
 991   while (track) {
 992     trackModified = kFALSE;
 993
 994     trackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 995     while (trackParam) {
 996       foundOneCluster = kFALSE;
 997       bestChi2OfCluster = 2. * sigmaCut2; // 2 because 2 quantities in chi2
 998       chamberId = trackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
 999       detElemId = trackParam->GetClusterPtr()->GetDetElemId();
1000
1001       // prepare nextTrackParam before adding new cluster because of the sorting
1002       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
1003
1004       // recover track parameters from local fit and put them into a copy of trackParam
1005       copyOfTrackParam.SetZ(trackParam->GetZ());
1006       copyOfTrackParam.SetParameters(trackParam->GetSmoothParameters());
1007       copyOfTrackParam.SetCovariances(trackParam->GetSmoothCovariances());
1008
1009       // Create iterators to loop over clusters in current chamber
1010       TIter nextInCh(clusterStore.CreateChamberIterator(chamberId,chamberId));
1011
1012       // look for one second candidate in the same chamber
1013       while ( ( cluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh()) ) ) {
1014
1015         // look for a cluster in another detection element
1016         if (cluster->GetDetElemId() == detElemId) continue;
1017
1018         // try to add the current cluster fast
1019         if (!TryOneClusterFast(copyOfTrackParam, cluster)) continue;
1020
1021         // try to add the current cluster accurately
1022         chi2OfCluster = TryOneCluster(copyOfTrackParam, cluster, trackParamAtCluster);
1023
1024         // if better chi2 then prepare to add this cluster to the track
1025         if (chi2OfCluster < bestChi2OfCluster) {
1026           bestChi2OfCluster = chi2OfCluster;
1027           bestTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1028           foundOneCluster = kTRUE;
1029         }
1030
1031       }
1032
1033       // add new cluster if any
1034       if (foundOneCluster) {
1035         UpdateTrack(*track,bestTrackParamAtCluster);
1036         bestTrackParamAtCluster.SetAloneInChamber(kFALSE);
1037         trackParam->SetAloneInChamber(kFALSE);
1038         trackModified = kTRUE;
1039       }
1040
1041       trackParam = nextTrackParam;
1042     }
1043
1044     // re-fit track parameters if needed
1045     if (trackModified) Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
1046
1047     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1048   }
1049
1050 }
1051
1052   //__________________________________________________________________________
1053 void AliMUONTrackReconstructor::ImproveTracks()
1054 {
1055   /// Improve tracks by removing clusters with local chi2 highter than the defined cut
1056   /// Recompute track parameters and covariances at the remaining clusters
1057   AliDebug(1,"Enter ImproveTracks");
1058
1059   Double_t localChi2, worstLocalChi2;
1060   Int_t worstChamber, previousChamber;
1061   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1062   AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster, *worstTrackParamAtCluster, *previousTrackParam, *nextTrackParam;
1063   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement() *
1064                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement();
1065
1066   // Remove double track to improve only "good" tracks
1067   RemoveDoubleTracks();
1068
1069   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1070   while (track) {
1071
1072     // prepare next track in case the actual track is suppressed
1073     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1074
1075     while (!track->IsImproved()) {
1076
1077       // Update track parameters and covariances
1078       track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
1079
1080       // Compute local chi2 of each clusters
1081       track->ComputeLocalChi2(kTRUE);
1082
1083       // Look for the cluster to remove
1084       worstTrackParamAtCluster = NULL;
1085       worstLocalChi2 = 0.;
1086       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
1087       while (trackParamAtCluster) {
1088
1089         // Pick up cluster with the worst chi2
1090         localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
1091         if (localChi2 > worstLocalChi2) {
1092           worstLocalChi2 = localChi2;
1093           worstTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1094         }
1095
1096       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParamAtCluster);
1097       }
1098
1099       // Check if bad cluster found
1100       if (!worstTrackParamAtCluster) {
1101         track->SetImproved(kTRUE);
1102         break;
1103       }
1104
1105       // Check whether the worst chi2 is under requirement or not
1106       if (worstLocalChi2 < 2. * sigmaCut2) { // 2 because 2 quantities in chi2
1107         track->SetImproved(kTRUE);
1108         break;
1109       }
1110
1111       // if the worst cluster is not removable then remove the entire track
1112       if (!worstTrackParamAtCluster->IsRemovable() && worstTrackParamAtCluster->IsAloneInChamber()) {
1113         fRecTracksPtr->Remove(track);
1114         fNRecTracks--;
1115         break;
1116       }
1117
1118       // Reset the second cluster in the same station as being not removable
1119       // or reset the second cluster in the same chamber as being alone
1120       worstChamber = worstTrackParamAtCluster->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1121       previousTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->Before(worstTrackParamAtCluster);
1122       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(worstTrackParamAtCluster);
1123       if (worstTrackParamAtCluster->IsAloneInChamber()) { // Worst cluster removable and alone in chamber
1124
1125         if (worstChamber%2 == 0) { // Modify flags in next chamber
1126
1127           nextTrackParam->SetRemovable(kFALSE);
1128           if (!nextTrackParam->IsAloneInChamber()) // Make sure both clusters in second chamber are not removable anymore
1129             ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(nextTrackParam))->SetRemovable(kFALSE);
1130
1131         } else { // Modify flags in previous chamber
1132
1133           previousTrackParam->SetRemovable(kFALSE);
1134           if (!previousTrackParam->IsAloneInChamber()) // Make sure both clusters in second chamber are not removable anymore
1135             ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->Before(previousTrackParam))->SetRemovable(kFALSE);
1136
1137         }
1138
1139       } else { // Worst cluster not alone in its chamber
1140
1141         if (previousTrackParam) previousChamber = previousTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1142         else previousChamber = -1;
1143
1144         if (previousChamber == worstChamber) { // the second cluster on the same chamber is the previous one
1145
1146           previousTrackParam->SetAloneInChamber(kTRUE);
1147           // transfert the removability to the second cluster
1148           if (worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) previousTrackParam->SetRemovable(kTRUE);
1149
1150         } else { // the second cluster on the same chamber is the next one
1151
1152           nextTrackParam->SetAloneInChamber(kTRUE);
1153           // transfert the removability to the second cluster
1154           if (worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) nextTrackParam->SetRemovable(kTRUE);
1155
1156         }
1157
1158       }
1159
1160       // Remove the worst cluster
1161       track->RemoveTrackParamAtCluster(worstTrackParamAtCluster);
1162
1163       // Re-fit the track:
1164       // Take into account the multiple scattering
1165       // Calculate the track parameter covariance matrix
1166       Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
1167
1168       // Printout for debuging
1169       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1170         cout << "ImproveTracks: track " << fRecTracksPtr->IndexOf(track)+1 << " improved " << endl;
1171       }
1172
1173     }
1174
1175     track = nextTrack;
1176   }
1177
1178   // compress the array in case of some tracks have been removed
1179   fRecTracksPtr->Compress();
1180
1181 }
1182
1183   //__________________________________________________________________________
1184 void AliMUONTrackReconstructor::Finalize()
1185 {
1186   /// Recompute track parameters and covariances at each attached cluster from those at the first one
1187
1188   AliMUONTrack *track;
1189
1190   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1191   while (track) {
1192
1193     // update track parameters if not already done
1194     if (!track->IsImproved()) track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
1195
1196     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1197
1198   }
1199
1200 }
1201