STEER/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   fType(kUndef),
  37   fNprong(0),
  38   fIprong(0),
  39   fNContributors(0),
  40   fCovMatrix(NULL),
  41   fParent(),
  42   fDaughters(),
  43   fProngs(NULL)
  44   {
  45   // default constructor
  46
  47   fPosition[0] = fPosition[1] = fPosition[2] = -999.;
  48 }
  49
  50 //______________________________________________________________________________
  51 AliAODVertex::AliAODVertex(const Double_t position[3],
  52                            const Double_t covMatrix[6],
  53                            Double_t  chi2perNDF,
  54                            TObject  *parent,
  55                            Short_t id,
  56                            Char_t vtype,
  57                            Int_t  nprong) :
  58   AliVVertex(),
  59   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  60   fID(id),
  61   fType(vtype),
  62   fNprong(nprong),
  63   fIprong(0),
  64   fNContributors(0),
  65   fCovMatrix(NULL),
  66   fParent(parent),
  67   fDaughters(),
  68   fProngs(0)
  69 {
  70   // constructor
  71
  72   SetPosition(position);
  73   if (covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  74   MakeProngs();
  75 }
  76
  77 //______________________________________________________________________________
  78 AliAODVertex::AliAODVertex(const Float_t position[3],
  79                            const Float_t  covMatrix[6],
  80                            Double_t  chi2perNDF,
  81                            TObject  *parent,
  82                            Short_t id,
  83                            Char_t vtype,
  84                            Int_t nprong) :
  85
  86   AliVVertex(),
  87   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  88   fID(id),
  89   fType(vtype),
  90   fNprong(nprong),
  91   fIprong(0),
  92   fNContributors(0),
  93   fCovMatrix(NULL),
  94   fParent(parent),
  95   fDaughters(),
  96   fProngs(0)
  97 {
  98   // constructor
  99
 100   SetPosition(position);
 101   if (covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
 102   MakeProngs();
 103 }
 104
 105 //______________________________________________________________________________
 106 AliAODVertex::AliAODVertex(const Double_t position[3],
 107                            Double_t  chi2perNDF,
 108                            Char_t vtype,
 109                            Int_t nprong) :
 110   AliVVertex(),
 111   fChi2perNDF(chi2perNDF),
 112   fID(-1),
 113   fType(vtype),
 114   fNprong(nprong),
 115   fIprong(0),
 116   fNContributors(0),
 117   fCovMatrix(NULL),
 118   fParent(),
 119   fDaughters(),
 120   fProngs(0)
 121 {
 122   // constructor without covariance matrix
 123
 124   SetPosition(position);
 125   MakeProngs();
 126 }
 127
 128 //______________________________________________________________________________
 129 AliAODVertex::AliAODVertex(const Float_t position[3],
 130                            Double_t  chi2perNDF,
 131                            Char_t vtype, Int_t nprong) :
 132   AliVVertex(),
 133   fChi2perNDF(chi2perNDF),
 134   fID(-1),
 135   fType(vtype),
 136   fNprong(nprong),
 137   fIprong(0),
 138   fNContributors(0),
 139   fCovMatrix(NULL),
 140   fParent(),
 141   fDaughters(),
 142   fProngs(0)
 143 {
 144   // constructor without covariance matrix
 145
 146   SetPosition(position);
 147   MakeProngs();
 148 }
 149
 150 //______________________________________________________________________________
 151 AliAODVertex::~AliAODVertex()
 152 {
 153   // Destructor
 154
 155   delete fCovMatrix;
 156   if (fNprong > 0) delete[] fProngs;
 157 }
 158
 159 //______________________________________________________________________________
 160 AliAODVertex::AliAODVertex(const AliAODVertex& vtx) :
 161   AliVVertex(vtx),
 162   fChi2perNDF(vtx.fChi2perNDF),
 163   fID(vtx.fID),
 164   fType(vtx.fType),
 165   fNprong(vtx.fNprong),
 166   fIprong(vtx.fIprong),
 167   fNContributors(vtx.fNContributors),
 168   fCovMatrix(NULL),
 169   fParent(vtx.fParent),
 170   fDaughters(vtx.fDaughters),
 171   fProngs(0)
 172 {
 173   // Copy constructor.
 174
 175   for (int i = 0; i < 3; i++)
 176     fPosition[i] = vtx.fPosition[i];
 177
 178   if (vtx.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<3>(*vtx.fCovMatrix);
 179   MakeProngs();
 180   for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 181       fProngs[i] = vtx.fProngs[i];
 182   }
 183 }
 184
 185 //______________________________________________________________________________
 186 AliAODVertex& AliAODVertex::operator=(const AliAODVertex& vtx)
 187 {
 188   // Assignment operator
 189   if (this != &vtx) {
 190
 191     // name and type
 192     AliVVertex::operator=(vtx);
 193
 194     //momentum
 195     for (int i = 0; i < 3; i++)
 196       fPosition[i] = vtx.fPosition[i];
 197
 198     fChi2perNDF = vtx.fChi2perNDF;
 199     fID = vtx.fID;
 200     fType = vtx.fType;
 201
 202     //covariance matrix
 203     delete fCovMatrix;
 204     fCovMatrix = NULL;
 205     if (vtx.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<3>(*vtx.fCovMatrix);
 206
 207     //other stuff
 208     fParent = vtx.fParent;
 209     fDaughters = vtx.fDaughters;
 210     fNprong    = vtx.fNprong;
 211     fIprong    = vtx.fIprong;
 212
 213     MakeProngs();
 214     for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 215         fProngs[i] = vtx.fProngs[i];
 216     }
 217   }
 218
 219   return *this;
 220 }
 221
 222 //______________________________________________________________________________
 223 void AliAODVertex::AddDaughter(TObject *daughter)
 224 {
 225   // Add reference to daughter track
 226     if (!fProngs) {
 227         if (fDaughters.GetEntries()==0) {
 228             TRefArray* arr = &fDaughters;
 229             new(arr)TRefArray(TProcessID::GetProcessWithUID(daughter));
 230         }
 231         fDaughters.Add(daughter);
 232     } else {
 233         if (fIprong < fNprong) {
 234             fProngs[fIprong++] = daughter;
 235         } else {
 236             AliWarning("Number of daughters out of range !\n");
 237         }
 238     }
 239   return;
 240 }
 241
 242
 243 //______________________________________________________________________________
 244 template <class T> void AliAODVertex::GetSigmaXYZ(T sigma[3]) const
 245 {
 246   // Return errors on vertex position in thrust frame
 247
 248   if(fCovMatrix) {
 249     sigma[0]=fCovMatrix[3]; //GetCovXZ
 250     sigma[1]=fCovMatrix[4]; //GetCovYZ
 251     sigma[2]=fCovMatrix[5]; //GetCovZZ
 252   } else
 253     sigma[0]=sigma[1]=sigma[2]=-999.;
 254
 255   /*
 256   for (int i = 0, j = 6; i < 3; i++) {
 257     j -= i+1;
 258     sigma[2-i] = fCovMatrix ? TMath::Sqrt(fCovMatrix[j]) : -999.;
 259   }
 260   */
 261 }
 262
 263 //______________________________________________________________________________
 264 Int_t AliAODVertex::GetNContributors() const
 265 {
 266   // Returns the number of tracks used to fit this vertex.
 267   Int_t cont  = 0;
 268
 269   TString vtitle = GetTitle();
 270   if (!vtitle.Contains("VertexerTracks")) {
 271     cont = fNContributors;
 272   } else {
 273     for (Int_t iDaug = 0; iDaug < GetNDaughters(); iDaug++) {
 274         AliAODTrack* aodT = dynamic_cast<AliAODTrack*>(fDaughters.At(iDaug));
 275         if (!aodT) continue;
 276         if (aodT->GetUsedForPrimVtxFit()) cont++;
 277     }
 278  }
 279   return cont;
 280 }
 281
 282 //______________________________________________________________________________
 283 Bool_t AliAODVertex::HasDaughter(TObject *daughter) const
 284 {
 285   // Checks if the given daughter (particle) is part of this vertex.
 286     if (!fProngs) {
 287         TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 288         while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 289             if (daugh == daughter) return kTRUE;
 290         }
 291         return kFALSE;
 292     } else {
 293         Bool_t has = kFALSE;
 294         for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 295             if (fProngs[i].GetObject() == daughter) has = kTRUE;
 296         }
 297         return has;
 298     }
 299 }
 300
 301 //______________________________________________________________________________
 302 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXX(Double_t phi, Double_t theta) const
 303 {
 304   // XX term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 305   // and, then, by theta around new y-axis
 306
 307   if (!fCovMatrix) {
 308     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 309     return -999.;
 310   }
 311
 312   Double_t covMatrix[6];
 313
 314   GetCovMatrix(covMatrix);
 315
 316   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 317   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 318   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 319   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 320   return
 321      covMatrix[0]*cp*cp*ct*ct  // GetCovXX
 322     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*ct  // GetCovXY
 323     +covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 324     +covMatrix[2]*sp*sp*ct*ct  // GetCovYY
 325     +covMatrix[4]*2.*sp*ct*st  // GetCovYZ
 326     +covMatrix[5]*st*st;  // GetCovZZ
 327 }
 328
 329 //______________________________________________________________________________
 330 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXY(Double_t phi, Double_t theta) const
 331 {
 332   // XY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 333   // and, then, by theta around new y-axis
 334
 335   if (!fCovMatrix) {
 336     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 337     return -999.;
 338   }
 339
 340   Double_t covMatrix[6];
 341
 342   GetCovMatrix(covMatrix);
 343
 344   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 345   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 346   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 347   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 348   return
 349     -covMatrix[0]*cp*sp*ct  // GetCovXX
 350     +covMatrix[1]*ct*(cp*cp-sp*sp)  // GetCovXY
 351     -covMatrix[3]*sp*st  // GetCovXZ
 352     +covMatrix[2]*cp*sp*ct  // GetCovYY
 353     +covMatrix[4]*cp*st;  // GetCovYZ
 354 }
 355
 356 //______________________________________________________________________________
 357 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 358 {
 359   // XZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 360   // and, then, by theta around new y-axis
 361
 362   if (!fCovMatrix) {
 363     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 364     return -999.;
 365   }
 366
 367   Double_t covMatrix[6];
 368
 369   GetCovMatrix(covMatrix);
 370
 371   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 372   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 373   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 374   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 375   return
 376     -covMatrix[0]*cp*cp*ct*st  // GetCovXX
 377     -covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*st  // GetCovXY
 378     +covMatrix[3]*cp*(ct*ct-st*st)  // GetCovXZ
 379     -covMatrix[2]*sp*sp*ct*st  // GetCovYY
 380     +covMatrix[4]*sp*(ct*ct-st*st)  // GetCovYZ
 381     +covMatrix[5]*ct*st;  // GetCovZZ
 382 }
 383
 384 //______________________________________________________________________________
 385 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYY(Double_t phi) const
 386 {
 387   // YY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 388   // and, then, by theta around new y-axis
 389
 390   if (!fCovMatrix) {
 391     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 392     return -999.;
 393   }
 394
 395   Double_t covMatrix[6];
 396
 397   GetCovMatrix(covMatrix);
 398
 399   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 400   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 401   return
 402      covMatrix[0]*sp*sp  // GetCovXX
 403     -covMatrix[1]*2.*cp*sp  // GetCovXY
 404     +covMatrix[2]*cp*cp;  // GetCovYY
 405 }
 406
 407 //______________________________________________________________________________
 408 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 409 {
 410   // YZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 411   // and, then, by theta around new y-axis
 412
 413   if (!fCovMatrix) {
 414     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 415     return -999.;
 416   }
 417
 418   Double_t covMatrix[6];
 419
 420   GetCovMatrix(covMatrix);
 421
 422   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 423   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 424   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 425   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 426   return
 427      covMatrix[0]*cp*sp*st  // GetCovXX
 428     +covMatrix[1]*st*(sp*sp-cp*cp)  // GetCovXY
 429     -covMatrix[3]*sp*ct  // GetCovXZ
 430     -covMatrix[2]*cp*sp*st  // GetCovYY
 431     +covMatrix[4]*cp*ct;  // GetCovYZ
 432 }
 433
 434 //______________________________________________________________________________
 435 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixZZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 436 {
 437   // ZZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 438   // and, then, by theta around new y-axis
 439
 440   if (!fCovMatrix) {
 441     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 442     return -999.;
 443   }
 444
 445   Double_t covMatrix[6];
 446
 447   GetCovMatrix(covMatrix);
 448
 449   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 450   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 451   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 452   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 453   return
 454      covMatrix[0]*cp*cp*st*st  // GetCovXX
 455     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*st*st  // GetCovXY
 456     -covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 457     +covMatrix[2]*sp*sp*st*st  // GetCovYY
 458     -covMatrix[4]*2.*sp*sp*ct*st  // GetCovYZ
 459     +covMatrix[5]*ct*ct;  // GetCovZZ
 460 }
 461
 462 //______________________________________________________________________________
 463 Double_t AliAODVertex::DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 464 {
 465   // distance in 3D to another AliAODVertex
 466
 467   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 468   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 469   Double_t dz = GetZ()-vtx->GetZ();
 470
 471   return TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy+dz*dz);
 472 }
 473
 474 //______________________________________________________________________________
 475 Double_t AliAODVertex::DistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 476 {
 477   // distance in XY to another AliAODVertex
 478
 479   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 480   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 481
 482   return TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
 483 }
 484
 485 //______________________________________________________________________________
 486 Double_t AliAODVertex::ErrorDistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 487 {
 488   // error on the distance in 3D to another AliAODVertex
 489
 490   Double_t phi,theta;
 491   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 492   // error2 due to this vertex
 493   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 494   // error2 due to vtx vertex
 495   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 496
 497   return TMath::Sqrt(error2+error2vtx);
 498 }
 499
 500 //______________________________________________________________________________
 501 Double_t AliAODVertex::ErrorDistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 502 {
 503   // error on the distance in XY to another AliAODVertex
 504
 505   Double_t phi,theta;
 506   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 507   // error2 due to this vertex
 508   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi);
 509   // error2 due to vtx vertex
 510   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi);
 511
 512   return TMath::Sqrt(error2+error2vtx);
 513 }
 514
 515 //______________________________________________________________________________
 516 template <class T, class P>
 517 void AliAODVertex::PhiAndThetaToVertex(AliAODVertex *vtx, P &phi, T &theta) const
 518 {
 519   // rotation angles around z-axis (phi) and around new y-axis (theta)
 520   // with which vtx is seen (used by RotatedCovMatrix... methods)
 521
 522   phi = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-vtx->GetY()+GetY(),-vtx->GetX()+GetX());
 523   Double_t vtxxphi = vtx->GetX()*TMath::Cos(phi)+vtx->GetY()*TMath::Sin(phi);
 524   Double_t xphi = GetX()*TMath::Cos(phi)+GetY()*TMath::Sin(phi);
 525   theta = TMath::ATan2(vtx->GetZ()-GetZ(),vtxxphi-xphi);
 526 }
 527
 528 //______________________________________________________________________________
 529 void AliAODVertex::PrintIndices() const
 530 {
 531   // Print indices of particles originating form this vertex
 532
 533   TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 534   while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 535     printf("Particle %p originates from this vertex.\n", static_cast<void*>(daugh));
 536   }
 537 }
 538
 539 //______________________________________________________________________________
 540 void AliAODVertex::Print(Option_t* /*option*/) const
 541 {
 542   // Print information of all data members
 543
 544   printf("Vertex position:\n");
 545   printf("     x = %f\n", fPosition[0]);
 546   printf("     y = %f\n", fPosition[1]);
 547   printf("     z = %f\n", fPosition[2]);
 548   printf(" parent particle: %p\n", static_cast<void*>(fParent.GetObject()));
 549   printf(" origin of %d particles\n", fDaughters.GetEntriesFast());
 550   printf(" vertex type %d\n", fType);
 551
 552   /*
 553   if (fCovMatrix) {
 554     printf("Covariance matrix:\n");
 555     printf(" %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n",
 556            fCovMatrix[0],
 557            fCovMatrix[1],
 558            fCovMatrix[3],
 559            fCovMatrix[1],
 560            fCovMatrix[2],
 561            fCovMatrix[4],
 562            fCovMatrix[3],
 563            fCovMatrix[4],
 564            fCovMatrix[5]);
 565            } */
 566   printf(" Chi^2/NDF = %f\n", fChi2perNDF);
 567 }
 568