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") || vtitle.Contains("TracksNoConstraint") || fType==kPileupTracks
 301       ) {
 302     cont = fNContributors;
 303   } else {
 304     for (Int_t iDaug = 0; iDaug < GetNDaughters(); iDaug++) {
 305         AliAODTrack* aodT = dynamic_cast<AliAODTrack*>(fDaughters.At(iDaug));
 306         if (!aodT) continue;
 307         if (aodT->GetUsedForPrimVtxFit()) cont++;
 308     }
 309     // the constraint adds another DOF
 310     if(vtitle.Contains("VertexerTracksWithConstraint"))cont++;
 311   }
 312   return cont;
 313 }
 314
 315 //______________________________________________________________________________
 316 Bool_t AliAODVertex::HasDaughter(TObject *daughter) const
 317 {
 318   // Checks if the given daughter (particle) is part of this vertex.
 319     if (!fProngs) {
 320         TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 321         while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 322             if (daugh == daughter) return kTRUE;
 323         }
 324         return kFALSE;
 325     } else {
 326         Bool_t has = kFALSE;
 327         for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 328             if (fProngs[i].GetObject() == daughter) has = kTRUE;
 329         }
 330         return has;
 331     }
 332 }
 333
 334 //______________________________________________________________________________
 335 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXX(Double_t phi, Double_t theta) const
 336 {
 337   // XX term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 338   // and, then, by theta around new y-axis
 339
 340   if (!fCovMatrix) {
 341     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 342     return -999.;
 343   }
 344
 345   Double_t covMatrix[6];
 346
 347   GetCovMatrix(covMatrix);
 348
 349   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 350   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 351   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 352   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 353   return
 354      covMatrix[0]*cp*cp*ct*ct  // GetCovXX
 355     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*ct  // GetCovXY
 356     +covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 357     +covMatrix[2]*sp*sp*ct*ct  // GetCovYY
 358     +covMatrix[4]*2.*sp*ct*st  // GetCovYZ
 359     +covMatrix[5]*st*st;  // GetCovZZ
 360 }
 361
 362 //______________________________________________________________________________
 363 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXY(Double_t phi, Double_t theta) const
 364 {
 365   // XY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 366   // and, then, by theta around new y-axis
 367
 368   if (!fCovMatrix) {
 369     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 370     return -999.;
 371   }
 372
 373   Double_t covMatrix[6];
 374
 375   GetCovMatrix(covMatrix);
 376
 377   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 378   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 379   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 380   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 381   return
 382     -covMatrix[0]*cp*sp*ct  // GetCovXX
 383     +covMatrix[1]*ct*(cp*cp-sp*sp)  // GetCovXY
 384     -covMatrix[3]*sp*st  // GetCovXZ
 385     +covMatrix[2]*cp*sp*ct  // GetCovYY
 386     +covMatrix[4]*cp*st;  // GetCovYZ
 387 }
 388
 389 //______________________________________________________________________________
 390 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 391 {
 392   // XZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 393   // and, then, by theta around new y-axis
 394
 395   if (!fCovMatrix) {
 396     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 397     return -999.;
 398   }
 399
 400   Double_t covMatrix[6];
 401
 402   GetCovMatrix(covMatrix);
 403
 404   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 405   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 406   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 407   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 408   return
 409     -covMatrix[0]*cp*cp*ct*st  // GetCovXX
 410     -covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*st  // GetCovXY
 411     +covMatrix[3]*cp*(ct*ct-st*st)  // GetCovXZ
 412     -covMatrix[2]*sp*sp*ct*st  // GetCovYY
 413     +covMatrix[4]*sp*(ct*ct-st*st)  // GetCovYZ
 414     +covMatrix[5]*ct*st;  // GetCovZZ
 415 }
 416
 417 //______________________________________________________________________________
 418 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYY(Double_t phi) const
 419 {
 420   // YY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 421   // and, then, by theta around new y-axis
 422
 423   if (!fCovMatrix) {
 424     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 425     return -999.;
 426   }
 427
 428   Double_t covMatrix[6];
 429
 430   GetCovMatrix(covMatrix);
 431
 432   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 433   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 434   return
 435      covMatrix[0]*sp*sp  // GetCovXX
 436     -covMatrix[1]*2.*cp*sp  // GetCovXY
 437     +covMatrix[2]*cp*cp;  // GetCovYY
 438 }
 439
 440 //______________________________________________________________________________
 441 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 442 {
 443   // YZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 444   // and, then, by theta around new y-axis
 445
 446   if (!fCovMatrix) {
 447     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 448     return -999.;
 449   }
 450
 451   Double_t covMatrix[6];
 452
 453   GetCovMatrix(covMatrix);
 454
 455   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 456   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 457   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 458   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 459   return
 460      covMatrix[0]*cp*sp*st  // GetCovXX
 461     +covMatrix[1]*st*(sp*sp-cp*cp)  // GetCovXY
 462     -covMatrix[3]*sp*ct  // GetCovXZ
 463     -covMatrix[2]*cp*sp*st  // GetCovYY
 464     +covMatrix[4]*cp*ct;  // GetCovYZ
 465 }
 466
 467 //______________________________________________________________________________
 468 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixZZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 469 {
 470   // ZZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 471   // and, then, by theta around new y-axis
 472
 473   if (!fCovMatrix) {
 474     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 475     return -999.;
 476   }
 477
 478   Double_t covMatrix[6];
 479
 480   GetCovMatrix(covMatrix);
 481
 482   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 483   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 484   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 485   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 486   return
 487      covMatrix[0]*cp*cp*st*st  // GetCovXX
 488     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*st*st  // GetCovXY
 489     -covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 490     +covMatrix[2]*sp*sp*st*st  // GetCovYY
 491     -covMatrix[4]*2.*sp*sp*ct*st  // GetCovYZ
 492     +covMatrix[5]*ct*ct;  // GetCovZZ
 493 }
 494
 495 //______________________________________________________________________________
 496 Double_t AliAODVertex::Distance2ToVertex(const AliAODVertex *vtx) const
 497 {
 498   // distance in 3D to another AliAODVertex
 499
 500   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 501   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 502   Double_t dz = GetZ()-vtx->GetZ();
 503
 504   return dx*dx+dy*dy+dz*dz;
 505 }
 506
 507 //______________________________________________________________________________
 508 Double_t AliAODVertex::DistanceXY2ToVertex(const AliAODVertex *vtx) const
 509 {
 510   // distance in XY to another AliAODVertex
 511
 512   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 513   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 514
 515   return dx*dx+dy*dy;
 516 }
 517
 518 //______________________________________________________________________________
 519 Double_t AliAODVertex::Error2DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 520 {
 521   // error on the distance in 3D to another AliAODVertex
 522
 523   Double_t phi,theta;
 524   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 525   // error2 due to this vertex
 526   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 527   // error2 due to vtx vertex
 528   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 529
 530   return error2+error2vtx;
 531 }
 532
 533 //______________________________________________________________________________
 534 Double_t AliAODVertex::Error2DistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 535 {
 536   // error on the distance in XY to another AliAODVertex
 537
 538   Double_t phi,theta;
 539   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 540   // error2 due to this vertex
 541   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi);
 542   // error2 due to vtx vertex
 543   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi);
 544
 545   return error2+error2vtx;
 546 }
 547
 548 //______________________________________________________________________________
 549 template <class T, class P>
 550 void AliAODVertex::PhiAndThetaToVertex(AliAODVertex *vtx, P &phi, T &theta) const
 551 {
 552   // rotation angles around z-axis (phi) and around new y-axis (theta)
 553   // with which vtx is seen (used by RotatedCovMatrix... methods)
 554
 555   phi = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-vtx->GetY()+GetY(),-vtx->GetX()+GetX());
 556   Double_t vtxxphi = vtx->GetX()*TMath::Cos(phi)+vtx->GetY()*TMath::Sin(phi);
 557   Double_t xphi = GetX()*TMath::Cos(phi)+GetY()*TMath::Sin(phi);
 558   theta = TMath::ATan2(vtx->GetZ()-GetZ(),vtxxphi-xphi);
 559 }
 560
 561 //______________________________________________________________________________
 562 void AliAODVertex::PrintIndices() const
 563 {
 564   // Print indices of particles originating form this vertex
 565
 566   TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 567   while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 568     printf("Particle %p originates from this vertex.\n", static_cast<void*>(daugh));
 569   }
 570 }
 571
 572 //______________________________________________________________________________
 573 const char* AliAODVertex::AsString() const
 574 {
 575   // Make a string describing this object
 576
 577   TString tmp(Form("%10s pos(%7.2f,%7.2f,%7.2f)",GetTypeName((AODVtx_t)GetType()),GetX(),GetY(),GetZ()));
 578
 579   if (GetType()==kPrimary || GetType()==kMainSPD || GetType()==kPileupSPD )
 580   {
 581     tmp += Form(" ncontrib %d chi2/ndf %4.1f",GetNContributors(),GetChi2perNDF());
 582
 583   }
 584
 585   if ( !fParent.GetObject() )
 586   {
 587     tmp += " no parent";
 588   }
 589   if ( fDaughters.GetEntriesFast() > 0 )
 590   {
 591     if ( fDaughters.GetEntriesFast() == 1 )
 592     {
 593       tmp += " origin of 1 particle";
 594     }
 595     else
 596     {
 597       tmp += Form(" origin of %2d particles",fDaughters.GetEntriesFast());
 598     }
 599   }
 600
 601   return tmp.Data();
 602 }
 603
 604 //______________________________________________________________________________
 605 const char* AliAODVertex::GetTypeName(AODVtx_t type)
 606 {
 607   // Return an ASCII version of type
 608
 609   switch (type)
 610   {
 611     case kPrimary:
 612       return "primary";
 613       break;
 614     case kKink:
 615       return "kink";
 616       break;
 617     case kV0:
 618       return "v0";
 619       break;
 620     case kCascade:
 621       return "cascade";
 622       break;
 623     case kMainSPD:
 624       return "mainSPD";
 625       break;
 626     case kPileupSPD:
 627       return "pileupSPD";
 628       break;
 629     case kPileupTracks:
 630       return "pileupTRK";
 631       break;
 632     case kMainTPC:
 633       return "mainTPC";
 634       break;
 635     default:
 636       return "unknown";
 637       break;
 638   };
 639 }
 640
 641 //______________________________________________________________________________
 642 void AliAODVertex::Print(Option_t* /*option*/) const
 643 {
 644   // Print information of all data members
 645
 646   printf("Vertex position:\n");
 647   printf("     x = %f\n", fPosition[0]);
 648   printf("     y = %f\n", fPosition[1]);
 649   printf("     z = %f\n", fPosition[2]);
 650   printf(" parent particle: %p\n", static_cast<void*>(fParent.GetObject()));
 651   printf(" origin of %d particles\n", fDaughters.GetEntriesFast());
 652   printf(" vertex type %d\n", fType);
 653
 654   /*
 655   if (fCovMatrix) {
 656     printf("Covariance matrix:\n");
 657     printf(" %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n",
 658            fCovMatrix[0],
 659            fCovMatrix[1],
 660            fCovMatrix[3],
 661            fCovMatrix[1],
 662            fCovMatrix[2],
 663            fCovMatrix[4],
 664            fCovMatrix[3],
 665            fCovMatrix[4],
 666            fCovMatrix[5]);
 667            } */
 668   printf(" Chi^2/NDF = %f\n", fChi2perNDF);
 669 }
 670