MUON/AliMUONTrackReconstructor.h

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