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   if (!strcmp(GetTitle(), "vertexer: 3D")) {
 270     cont = fNContributors;
 271   } else {
 272     for (Int_t iDaug = 0; iDaug < GetNDaughters(); iDaug++) {
 273         AliAODTrack* aodT = dynamic_cast<AliAODTrack*>(fDaughters.At(iDaug));
 274         if (!aodT) continue;
 275         if (aodT->GetUsedForPrimVtxFit()) cont++;
 276     }
 277  }
 278   return cont;
 279 }
 280
 281 //______________________________________________________________________________
 282 Bool_t AliAODVertex::HasDaughter(TObject *daughter) const
 283 {
 284   // Checks if the given daughter (particle) is part of this vertex.
 285     if (!fProngs) {
 286         TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 287         while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 288             if (daugh == daughter) return kTRUE;
 289         }
 290         return kFALSE;
 291     } else {
 292         Bool_t has = kFALSE;
 293         for (int i = 0; i < fNprong; i++) {
 294             if (fProngs[i].GetObject() == daughter) has = kTRUE;
 295         }
 296         return has;
 297     }
 298 }
 299
 300 //______________________________________________________________________________
 301 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXX(Double_t phi, Double_t theta) const
 302 {
 303   // XX term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 304   // and, then, by theta around new y-axis
 305
 306   if (!fCovMatrix) {
 307     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 308     return -999.;
 309   }
 310
 311   Double_t covMatrix[6];
 312
 313   GetCovMatrix(covMatrix);
 314
 315   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 316   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 317   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 318   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 319   return
 320      covMatrix[0]*cp*cp*ct*ct  // GetCovXX
 321     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*ct  // GetCovXY
 322     +covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 323     +covMatrix[2]*sp*sp*ct*ct  // GetCovYY
 324     +covMatrix[4]*2.*sp*ct*st  // GetCovYZ
 325     +covMatrix[5]*st*st;  // GetCovZZ
 326 }
 327
 328 //______________________________________________________________________________
 329 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXY(Double_t phi, Double_t theta) const
 330 {
 331   // XY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 332   // and, then, by theta around new y-axis
 333
 334   if (!fCovMatrix) {
 335     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 336     return -999.;
 337   }
 338
 339   Double_t covMatrix[6];
 340
 341   GetCovMatrix(covMatrix);
 342
 343   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 344   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 345   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 346   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 347   return
 348     -covMatrix[0]*cp*sp*ct  // GetCovXX
 349     +covMatrix[1]*ct*(cp*cp-sp*sp)  // GetCovXY
 350     -covMatrix[3]*sp*st  // GetCovXZ
 351     +covMatrix[2]*cp*sp*ct  // GetCovYY
 352     +covMatrix[4]*cp*st;  // GetCovYZ
 353 }
 354
 355 //______________________________________________________________________________
 356 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 357 {
 358   // XZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 359   // and, then, by theta around new y-axis
 360
 361   if (!fCovMatrix) {
 362     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 363     return -999.;
 364   }
 365
 366   Double_t covMatrix[6];
 367
 368   GetCovMatrix(covMatrix);
 369
 370   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 371   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 372   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 373   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 374   return
 375     -covMatrix[0]*cp*cp*ct*st  // GetCovXX
 376     -covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*st  // GetCovXY
 377     +covMatrix[3]*cp*(ct*ct-st*st)  // GetCovXZ
 378     -covMatrix[2]*sp*sp*ct*st  // GetCovYY
 379     +covMatrix[4]*sp*(ct*ct-st*st)  // GetCovYZ
 380     +covMatrix[5]*ct*st;  // GetCovZZ
 381 }
 382
 383 //______________________________________________________________________________
 384 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYY(Double_t phi) const
 385 {
 386   // YY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 387   // and, then, by theta around new y-axis
 388
 389   if (!fCovMatrix) {
 390     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 391     return -999.;
 392   }
 393
 394   Double_t covMatrix[6];
 395
 396   GetCovMatrix(covMatrix);
 397
 398   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 399   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 400   return
 401      covMatrix[0]*sp*sp  // GetCovXX
 402     -covMatrix[1]*2.*cp*sp  // GetCovXY
 403     +covMatrix[2]*cp*cp;  // GetCovYY
 404 }
 405
 406 //______________________________________________________________________________
 407 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 408 {
 409   // YZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 410   // and, then, by theta around new y-axis
 411
 412   if (!fCovMatrix) {
 413     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 414     return -999.;
 415   }
 416
 417   Double_t covMatrix[6];
 418
 419   GetCovMatrix(covMatrix);
 420
 421   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 422   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 423   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 424   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 425   return
 426      covMatrix[0]*cp*sp*st  // GetCovXX
 427     +covMatrix[1]*st*(sp*sp-cp*cp)  // GetCovXY
 428     -covMatrix[3]*sp*ct  // GetCovXZ
 429     -covMatrix[2]*cp*sp*st  // GetCovYY
 430     +covMatrix[4]*cp*ct;  // GetCovYZ
 431 }
 432
 433 //______________________________________________________________________________
 434 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixZZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 435 {
 436   // ZZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 437   // and, then, by theta around new y-axis
 438
 439   if (!fCovMatrix) {
 440     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 441     return -999.;
 442   }
 443
 444   Double_t covMatrix[6];
 445
 446   GetCovMatrix(covMatrix);
 447
 448   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 449   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 450   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 451   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 452   return
 453      covMatrix[0]*cp*cp*st*st  // GetCovXX
 454     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*st*st  // GetCovXY
 455     -covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 456     +covMatrix[2]*sp*sp*st*st  // GetCovYY
 457     -covMatrix[4]*2.*sp*sp*ct*st  // GetCovYZ
 458     +covMatrix[5]*ct*ct;  // GetCovZZ
 459 }
 460
 461 //______________________________________________________________________________
 462 Double_t AliAODVertex::DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 463 {
 464   // distance in 3D to another AliAODVertex
 465
 466   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 467   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 468   Double_t dz = GetZ()-vtx->GetZ();
 469
 470   return TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy+dz*dz);
 471 }
 472
 473 //______________________________________________________________________________
 474 Double_t AliAODVertex::DistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 475 {
 476   // distance in XY to another AliAODVertex
 477
 478   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 479   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 480
 481   return TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
 482 }
 483
 484 //______________________________________________________________________________
 485 Double_t AliAODVertex::ErrorDistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 486 {
 487   // error on the distance in 3D to another AliAODVertex
 488
 489   Double_t phi,theta;
 490   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 491   // error2 due to this vertex
 492   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 493   // error2 due to vtx vertex
 494   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 495
 496   return TMath::Sqrt(error2+error2vtx);
 497 }
 498
 499 //______________________________________________________________________________
 500 Double_t AliAODVertex::ErrorDistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 501 {
 502   // error on the distance in XY to another AliAODVertex
 503
 504   Double_t phi,theta;
 505   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 506   // error2 due to this vertex
 507   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi);
 508   // error2 due to vtx vertex
 509   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi);
 510
 511   return TMath::Sqrt(error2+error2vtx);
 512 }
 513
 514 //______________________________________________________________________________
 515 template <class T, class P>
 516 void AliAODVertex::PhiAndThetaToVertex(AliAODVertex *vtx, P &phi, T &theta) const
 517 {
 518   // rotation angles around z-axis (phi) and around new y-axis (theta)
 519   // with which vtx is seen (used by RotatedCovMatrix... methods)
 520
 521   phi = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-vtx->GetY()+GetY(),-vtx->GetX()+GetX());
 522   Double_t vtxxphi = vtx->GetX()*TMath::Cos(phi)+vtx->GetY()*TMath::Sin(phi);
 523   Double_t xphi = GetX()*TMath::Cos(phi)+GetY()*TMath::Sin(phi);
 524   theta = TMath::ATan2(vtx->GetZ()-GetZ(),vtxxphi-xphi);
 525 }
 526
 527 //______________________________________________________________________________
 528 void AliAODVertex::PrintIndices() const
 529 {
 530   // Print indices of particles originating form this vertex
 531
 532   TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 533   while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 534     printf("Particle %p originates from this vertex.\n", static_cast<void*>(daugh));
 535   }
 536 }
 537
 538 //______________________________________________________________________________
 539 void AliAODVertex::Print(Option_t* /*option*/) const
 540 {
 541   // Print information of all data members
 542
 543   printf("Vertex position:\n");
 544   printf("     x = %f\n", fPosition[0]);
 545   printf("     y = %f\n", fPosition[1]);
 546   printf("     z = %f\n", fPosition[2]);
 547   printf(" parent particle: %p\n", static_cast<void*>(fParent.GetObject()));
 548   printf(" origin of %d particles\n", fDaughters.GetEntriesFast());
 549   printf(" vertex type %d\n", fType);
 550
 551   /*
 552   if (fCovMatrix) {
 553     printf("Covariance matrix:\n");
 554     printf(" %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n",
 555            fCovMatrix[0],
 556            fCovMatrix[1],
 557            fCovMatrix[3],
 558            fCovMatrix[1],
 559            fCovMatrix[2],
 560            fCovMatrix[4],
 561            fCovMatrix[3],
 562            fCovMatrix[4],
 563            fCovMatrix[5]);
 564            } */
 565   printf(" Chi^2/NDF = %f\n", fChi2perNDF);
 566 }
 567