STEER/AOD/AliAODVertex.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2007, 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 //     AOD track base class
  20 //     Base class for Analysis Object Data
  21 //     Generic version
  22 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
  23 //     Inheritance from AliVVertex: A. Dainese
  24 //-------------------------------------------------------------------------
  25
  26 #include "AliAODVertex.h"
  27 #include "AliAODTrack.h"
  28
  29 ClassImp(AliAODVertex)
  30
  31 //______________________________________________________________________________
  32 AliAODVertex::AliAODVertex() :
  33   AliVVertex(),
  34   fChi2perNDF(-999.),
  35   fID(-1),
  36   fBCID(AliVTrack::kTOFBCNA),
  37   fType(kUndef),
  38   fNprong(0),
  39   fIprong(0),
  40   fNContributors(0),
  41   fCovMatrix(NULL),
  42   fParent(),
  43   fDaughters(),
  44   fProngs(NULL)
  45   {
  46   // default constructor
  47
  48   fPosition[0] = fPosition[1] = fPosition[2] = -999.;
  49 }
  50
  51 //______________________________________________________________________________
  52 AliAODVertex::AliAODVertex(const Double_t position[3],
  53                            const Double_t covMatrix[6],
  54                            Double_t  chi2perNDF,
  55                            TObject  *parent,
  56                            Short_t id,
  57                            Char_t vtype,
  58                            Int_t  nprong) :
  59   AliVVertex(),
  60   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  61   fID(id),
  62   fBCID(AliVTrack::kTOFBCNA),
  63   fType(vtype),
  64   fNprong(nprong),
  65   fIprong(0),
  66   fNContributors(0),
  67   fCovMatrix(NULL),
  68   fParent(parent),
  69   fDaughters(),
  70   fProngs(0)
  71 {
  72   // constructor
  73
  74   SetPosition(position);
  75   if (covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  76   MakeProngs();
  77 }
  78
  79 //______________________________________________________________________________
  80 AliAODVertex::AliAODVertex(const Float_t position[3],
  81                            const Float_t  covMatrix[6],
  82                            Double_t  chi2perNDF,
  83                            TObject  *parent,
  84                            Short_t id,
  85                            Char_t vtype,
  86                            Int_t nprong) :
  87
  88   AliVVertex(),
  89   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  90   fID(id),
  91   fBCID(AliVTrack::kTOFBCNA),
  92   fType(vtype),
  93   fNprong(nprong),
  94   fIprong(0),
  95   fNContributors(0),
  96   fCovMatrix(NULL),
  97   fParent(parent),
  98   fDaughters(),
  99   fProngs(0)
 100 {
 101   // constructor
 102
 103   SetPosition(position);
 104   if (covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
 105   MakeProngs();
 106 }
 107
 108 //______________________________________________________________________________
 109 AliAODVertex::AliAODVertex(const Double_t position[3],
 110                            Double_t  chi2perNDF,
 111                            Char_t vtype,
 112                            Int_t nprong) :
 113   AliVVertex(),
 114   fChi2perNDF(chi2perNDF),
 115   fID(-1),
 116   fBCID(AliVTrack::kTOFBCNA),
 117   fType(vtype),
 118   fNprong(nprong),
 119   fIprong(0),
 120   fNContributors(0),
 121   fCovMatrix(NULL),
 122   fParent(),
 123   fDaughters(),
 124   fProngs(0)
 125 {
 126   // constructor without covariance matrix
 127
 128   SetPosition(position);
 129   MakeProngs();
 130 }
 131
 132 //______________________________________________________________________________
 133 AliAODVertex::AliAODVertex(const Float_t position[3],
 134                            Double_t  chi2perNDF,
 135                            Char_t vtype, Int_t nprong) :
 136   AliVVertex(),
 137   fChi2perNDF(chi2perNDF),
 138   fID(-1),
 139   fBCID(AliVTrack::kTOFBCNA),
 140   fType(vtype),
 141   fNprong(nprong),
 142   fIprong(0),
 143   fNContributors(0),
 144   fCovMatrix(NULL),
 145   fParent(),
 146   fDaughters(),
 147   fProngs(0)
 148 {
 149   // constructor without covariance matrix
 150
 151   SetPosition(position);
 152   MakeProngs();
 153 }
 154
 155 //______________________________________________________________________________
 156 AliAODVertex::~AliAODVertex()
 157 {
 158   // Destructor
 159
 160   delete fCovMatrix;
 161   if (fNprong > 0) delete[] fProngs;
 162 }
 163
 164 //______________________________________________________________________________
 165 AliAODVertex::AliAODVertex(const AliAODVertex& vtx) :
 166   AliVVertex(vtx),
 167   fChi2perNDF(vtx.fChi2perNDF),
 168   fID(vtx.fID),
 169   fBCID(vtx.fBCID),
 170   fType(vtx.fType),
 171   fNprong(vtx.fNprong),
 172   fIprong(vtx.fIprong),
 173   fNContributors(vtx.fNContributors),
 174   fCovMatrix(NULL),
 175   fParent(vtx.fParent),
 176   fDaughters(vtx.fDaughters),
 177   fProngs(0)
 178 {
 179   // Copy constructor.
 180
 181   for (int i = 0; i < 3; i++)
 182     fPosition[i] = vtx.fPosition[i];
 183
 184   if (vtx.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<3>(*vtx.fCovMatrix);
 185   MakeProngs();
 186   for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 187       fProngs[i] = vtx.fProngs[i];
 188   }
 189 }
 190
 191 //______________________________________________________________________________
 192 AliAODVertex* AliAODVertex::CloneWithoutRefs() const
 193 {
 194   // Special method to copy all but the refs
 195
 196   Double_t cov[6] = { 0.0 };
 197
 198   if (fCovMatrix) fCovMatrix->GetCovMatrix(cov);
 199
 200   AliAODVertex* v = new AliAODVertex(fPosition,
 201                                      cov,
 202                                      fChi2perNDF,
 203                                      0x0,
 204                                      fID,
 205                                      fType,
 206                                      0);
 207
 208   v->SetNContributors(fNContributors);
 209
 210   return v;
 211 }
 212
 213 //______________________________________________________________________________
 214 AliAODVertex& AliAODVertex::operator=(const AliAODVertex& vtx)
 215 {
 216   // Assignment operator
 217   if (this != &vtx) {
 218
 219     // name and type
 220     AliVVertex::operator=(vtx);
 221
 222     //momentum
 223     for (int i = 0; i < 3; i++)
 224         fPosition[i] = vtx.fPosition[i];
 225
 226     fChi2perNDF = vtx.fChi2perNDF;
 227     fID   = vtx.fID;
 228     fType = vtx.fType;
 229     fBCID = vtx.fBCID;
 230
 231     //covariance matrix
 232     delete fCovMatrix;
 233     fCovMatrix = NULL;
 234     if (vtx.fCovMatrix) fCovMatrix = new AliAODRedCov<3>(*vtx.fCovMatrix);
 235
 236     //other stuff
 237     fNContributors = vtx.fNContributors;
 238     fParent        = vtx.fParent;
 239     fDaughters     = vtx.fDaughters;
 240     fNprong        = vtx.fNprong;
 241     fIprong        = vtx.fIprong;
 242
 243     MakeProngs();
 244     for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 245         fProngs[i] = vtx.fProngs[i];
 246     }
 247   }
 248
 249   return *this;
 250 }
 251
 252 //______________________________________________________________________________
 253 void AliAODVertex::AddDaughter(TObject *daughter)
 254 {
 255   // Add reference to daughter track
 256     if (!fProngs) {
 257         if (fDaughters.GetEntries()==0) {
 258             TRefArray* arr = &fDaughters;
 259             new(arr)TRefArray(TProcessID::GetProcessWithUID(daughter));
 260         }
 261         fDaughters.Add(daughter);
 262     } else {
 263         if (fIprong < fNprong) {
 264             fProngs[fIprong++] = daughter;
 265         } else {
 266             AliWarning("Number of daughters out of range !\n");
 267         }
 268     }
 269   return;
 270 }
 271
 272
 273 //______________________________________________________________________________
 274 template <class T> void AliAODVertex::GetSigmaXYZ(T sigma[3]) const
 275 {
 276   // Return errors on vertex position in thrust frame
 277
 278   if(fCovMatrix) {
 279     sigma[0]=fCovMatrix[3]; //GetCovXZ
 280     sigma[1]=fCovMatrix[4]; //GetCovYZ
 281     sigma[2]=fCovMatrix[5]; //GetCovZZ
 282   } else
 283     sigma[0]=sigma[1]=sigma[2]=-999.;
 284
 285   /*
 286   for (int i = 0, j = 6; i < 3; i++) {
 287     j -= i+1;
 288     sigma[2-i] = fCovMatrix ? TMath::Sqrt(fCovMatrix[j]) : -999.;
 289   }
 290   */
 291 }
 292
 293 //______________________________________________________________________________
 294 Int_t AliAODVertex::GetNContributors() const
 295 {
 296   // Returns the number of tracks used to fit this vertex.
 297   Int_t cont  = 0;
 298
 299   TString vtitle = GetTitle();
 300   if (!vtitle.Contains("VertexerTracks")) {
 301     cont = fNContributors;
 302   } else {
 303     for (Int_t iDaug = 0; iDaug < GetNDaughters(); iDaug++) {
 304         AliAODTrack* aodT = dynamic_cast<AliAODTrack*>(fDaughters.At(iDaug));
 305         if (!aodT) continue;
 306         if (aodT->GetUsedForPrimVtxFit()) cont++;
 307     }
 308     // the constraint adds another DOF
 309     if(vtitle.Contains("VertexerTracksWithConstraint"))cont++;
 310   }
 311   return cont;
 312 }
 313
 314 //______________________________________________________________________________
 315 Bool_t AliAODVertex::HasDaughter(TObject *daughter) const
 316 {
 317   // Checks if the given daughter (particle) is part of this vertex.
 318     if (!fProngs) {
 319         TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 320         while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 321             if (daugh == daughter) return kTRUE;
 322         }
 323         return kFALSE;
 324     } else {
 325         Bool_t has = kFALSE;
 326         for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 327             if (fProngs[i].GetObject() == daughter) has = kTRUE;
 328         }
 329         return has;
 330     }
 331 }
 332
 333 //______________________________________________________________________________
 334 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXX(Double_t phi, Double_t theta) const
 335 {
 336   // XX term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 337   // and, then, by theta around new y-axis
 338
 339   if (!fCovMatrix) {
 340     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 341     return -999.;
 342   }
 343
 344   Double_t covMatrix[6];
 345
 346   GetCovMatrix(covMatrix);
 347
 348   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 349   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 350   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 351   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 352   return
 353      covMatrix[0]*cp*cp*ct*ct  // GetCovXX
 354     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*ct  // GetCovXY
 355     +covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 356     +covMatrix[2]*sp*sp*ct*ct  // GetCovYY
 357     +covMatrix[4]*2.*sp*ct*st  // GetCovYZ
 358     +covMatrix[5]*st*st;  // GetCovZZ
 359 }
 360
 361 //______________________________________________________________________________
 362 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXY(Double_t phi, Double_t theta) const
 363 {
 364   // XY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 365   // and, then, by theta around new y-axis
 366
 367   if (!fCovMatrix) {
 368     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 369     return -999.;
 370   }
 371
 372   Double_t covMatrix[6];
 373
 374   GetCovMatrix(covMatrix);
 375
 376   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 377   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 378   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 379   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 380   return
 381     -covMatrix[0]*cp*sp*ct  // GetCovXX
 382     +covMatrix[1]*ct*(cp*cp-sp*sp)  // GetCovXY
 383     -covMatrix[3]*sp*st  // GetCovXZ
 384     +covMatrix[2]*cp*sp*ct  // GetCovYY
 385     +covMatrix[4]*cp*st;  // GetCovYZ
 386 }
 387
 388 //______________________________________________________________________________
 389 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 390 {
 391   // XZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 392   // and, then, by theta around new y-axis
 393
 394   if (!fCovMatrix) {
 395     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 396     return -999.;
 397   }
 398
 399   Double_t covMatrix[6];
 400
 401   GetCovMatrix(covMatrix);
 402
 403   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 404   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 405   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 406   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 407   return
 408     -covMatrix[0]*cp*cp*ct*st  // GetCovXX
 409     -covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*st  // GetCovXY
 410     +covMatrix[3]*cp*(ct*ct-st*st)  // GetCovXZ
 411     -covMatrix[2]*sp*sp*ct*st  // GetCovYY
 412     +covMatrix[4]*sp*(ct*ct-st*st)  // GetCovYZ
 413     +covMatrix[5]*ct*st;  // GetCovZZ
 414 }
 415
 416 //______________________________________________________________________________
 417 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYY(Double_t phi) const
 418 {
 419   // YY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 420   // and, then, by theta around new y-axis
 421
 422   if (!fCovMatrix) {
 423     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 424     return -999.;
 425   }
 426
 427   Double_t covMatrix[6];
 428
 429   GetCovMatrix(covMatrix);
 430
 431   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 432   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 433   return
 434      covMatrix[0]*sp*sp  // GetCovXX
 435     -covMatrix[1]*2.*cp*sp  // GetCovXY
 436     +covMatrix[2]*cp*cp;  // GetCovYY
 437 }
 438
 439 //______________________________________________________________________________
 440 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 441 {
 442   // YZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 443   // and, then, by theta around new y-axis
 444
 445   if (!fCovMatrix) {
 446     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 447     return -999.;
 448   }
 449
 450   Double_t covMatrix[6];
 451
 452   GetCovMatrix(covMatrix);
 453
 454   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 455   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 456   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 457   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 458   return
 459      covMatrix[0]*cp*sp*st  // GetCovXX
 460     +covMatrix[1]*st*(sp*sp-cp*cp)  // GetCovXY
 461     -covMatrix[3]*sp*ct  // GetCovXZ
 462     -covMatrix[2]*cp*sp*st  // GetCovYY
 463     +covMatrix[4]*cp*ct;  // GetCovYZ
 464 }
 465
 466 //______________________________________________________________________________
 467 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixZZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 468 {
 469   // ZZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 470   // and, then, by theta around new y-axis
 471
 472   if (!fCovMatrix) {
 473     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 474     return -999.;
 475   }
 476
 477   Double_t covMatrix[6];
 478
 479   GetCovMatrix(covMatrix);
 480
 481   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 482   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 483   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 484   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 485   return
 486      covMatrix[0]*cp*cp*st*st  // GetCovXX
 487     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*st*st  // GetCovXY
 488     -covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 489     +covMatrix[2]*sp*sp*st*st  // GetCovYY
 490     -covMatrix[4]*2.*sp*sp*ct*st  // GetCovYZ
 491     +covMatrix[5]*ct*ct;  // GetCovZZ
 492 }
 493
 494 //______________________________________________________________________________
 495 Double_t AliAODVertex::Distance2ToVertex(const AliAODVertex *vtx) const
 496 {
 497   // distance in 3D to another AliAODVertex
 498
 499   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 500   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 501   Double_t dz = GetZ()-vtx->GetZ();
 502
 503   return dx*dx+dy*dy+dz*dz;
 504 }
 505
 506 //______________________________________________________________________________
 507 Double_t AliAODVertex::DistanceXY2ToVertex(const AliAODVertex *vtx) const
 508 {
 509   // distance in XY to another AliAODVertex
 510
 511   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 512   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 513
 514   return dx*dx+dy*dy;
 515 }
 516
 517 //______________________________________________________________________________
 518 Double_t AliAODVertex::Error2DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 519 {
 520   // error on the distance in 3D to another AliAODVertex
 521
 522   Double_t phi,theta;
 523   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 524   // error2 due to this vertex
 525   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 526   // error2 due to vtx vertex
 527   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 528
 529   return error2+error2vtx;
 530 }
 531
 532 //______________________________________________________________________________
 533 Double_t AliAODVertex::Error2DistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 534 {
 535   // error on the distance in XY to another AliAODVertex
 536
 537   Double_t phi,theta;
 538   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 539   // error2 due to this vertex
 540   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi);
 541   // error2 due to vtx vertex
 542   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi);
 543
 544   return error2+error2vtx;
 545 }
 546
 547 //______________________________________________________________________________
 548 template <class T, class P>
 549 void AliAODVertex::PhiAndThetaToVertex(AliAODVertex *vtx, P &phi, T &theta) const
 550 {
 551   // rotation angles around z-axis (phi) and around new y-axis (theta)
 552   // with which vtx is seen (used by RotatedCovMatrix... methods)
 553
 554   phi = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-vtx->GetY()+GetY(),-vtx->GetX()+GetX());
 555   Double_t vtxxphi = vtx->GetX()*TMath::Cos(phi)+vtx->GetY()*TMath::Sin(phi);
 556   Double_t xphi = GetX()*TMath::Cos(phi)+GetY()*TMath::Sin(phi);
 557   theta = TMath::ATan2(vtx->GetZ()-GetZ(),vtxxphi-xphi);
 558 }
 559
 560 //______________________________________________________________________________
 561 void AliAODVertex::PrintIndices() const
 562 {
 563   // Print indices of particles originating form this vertex
 564
 565   TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 566   while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 567     printf("Particle %p originates from this vertex.\n", static_cast<void*>(daugh));
 568   }
 569 }
 570
 571 //______________________________________________________________________________
 572 const char* AliAODVertex::AsString() const
 573 {
 574   // Make a string describing this object
 575
 576   TString tmp(Form("%10s pos(%7.2f,%7.2f,%7.2f)",GetTypeName((AODVtx_t)GetType()),GetX(),GetY(),GetZ()));
 577
 578   if (GetType()==kPrimary || GetType()==kMainSPD || GetType()==kPileupSPD )
 579   {
 580     tmp += Form(" ncontrib %d chi2/ndf %4.1f",GetNContributors(),GetChi2perNDF());
 581
 582   }
 583
 584   if ( !fParent.GetObject() )
 585   {
 586     tmp += " no parent";
 587   }
 588   if ( fDaughters.GetEntriesFast() > 0 )
 589   {
 590     if ( fDaughters.GetEntriesFast() == 1 )
 591     {
 592       tmp += " origin of 1 particle";
 593     }
 594     else
 595     {
 596       tmp += Form(" origin of %2d particles",fDaughters.GetEntriesFast());
 597     }
 598   }
 599
 600   return tmp.Data();
 601 }
 602
 603 //______________________________________________________________________________
 604 const char* AliAODVertex::GetTypeName(AODVtx_t type)
 605 {
 606   // Return an ASCII version of type
 607
 608   switch (type)
 609   {
 610     case kPrimary:
 611       return "primary";
 612       break;
 613     case kKink:
 614       return "kink";
 615       break;
 616     case kV0:
 617       return "v0";
 618       break;
 619     case kCascade:
 620       return "cascade";
 621       break;
 622     case kMainSPD:
 623       return "mainSPD";
 624       break;
 625     case kPileupSPD:
 626       return "pileupSPD";
 627       break;
 628     case kPileupTracks:
 629       return "pileupTRK";
 630       break;
 631     case kMainTPC:
 632       return "mainTPC";
 633       break;
 634     default:
 635       return "unknown";
 636       break;
 637   };
 638 }
 639
 640 //______________________________________________________________________________
 641 void AliAODVertex::Print(Option_t* /*option*/) const
 642 {
 643   // Print information of all data members
 644
 645   printf("Vertex position:\n");
 646   printf("     x = %f\n", fPosition[0]);
 647   printf("     y = %f\n", fPosition[1]);
 648   printf("     z = %f\n", fPosition[2]);
 649   printf(" parent particle: %p\n", static_cast<void*>(fParent.GetObject()));
 650   printf(" origin of %d particles\n", fDaughters.GetEntriesFast());
 651   printf(" vertex type %d\n", fType);
 652
 653   /*
 654   if (fCovMatrix) {
 655     printf("Covariance matrix:\n");
 656     printf(" %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n",
 657            fCovMatrix[0],
 658            fCovMatrix[1],
 659            fCovMatrix[3],
 660            fCovMatrix[1],
 661            fCovMatrix[2],
 662            fCovMatrix[4],
 663            fCovMatrix[3],
 664            fCovMatrix[4],
 665            fCovMatrix[5]);
 666            } */
 667   printf(" Chi^2/NDF = %f\n", fChi2perNDF);
 668 }
 669