STEER/AliTrackResidualsFast.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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 //-----------------------------------------------------------------
  17 //   Implementation of the derived class for track residuals
  18 //   based on linear chi2 minimization (in approximation of
  19 //   small alignment angles and translations)
  20 //
  21 //-----------------------------------------------------------------
  22
  23 #include <TMinuit.h>
  24 #include <TGeoMatrix.h>
  25
  26 #include "AliLog.h"
  27 #include "AliAlignObj.h"
  28 #include "AliTrackPointArray.h"
  29 #include "AliTrackResidualsFast.h"
  30
  31 ClassImp(AliTrackResidualsFast)
  32
  33 //______________________________________________________________________________
  34 AliTrackResidualsFast::AliTrackResidualsFast():
  35   AliTrackResiduals(),
  36   fSumR(0)
  37 {
  38   // Default constructor
  39   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = 0;
  40 }
  41
  42 //______________________________________________________________________________
  43 AliTrackResidualsFast::AliTrackResidualsFast(Int_t ntracks):
  44   AliTrackResiduals(ntracks),
  45   fSumR(0)
  46 {
  47   // Constructor
  48   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = 0;
  49 }
  50
  51 //______________________________________________________________________________
  52 AliTrackResidualsFast::AliTrackResidualsFast(const AliTrackResidualsFast &res):
  53   AliTrackResiduals(res),
  54   fSumR(res.fSumR)
  55 {
  56   // Copy constructor
  57   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = res.fSum[i];
  58 }
  59
  60 //______________________________________________________________________________
  61 AliTrackResidualsFast &AliTrackResidualsFast::operator= (const AliTrackResidualsFast& res)
  62 {
  63   // Assignment operator
  64  ((AliTrackResiduals *)this)->operator=(res);
  65  for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = res.fSum[i];
  66  fSumR = res.fSumR;
  67
  68  return *this;
  69 }
  70
  71 //______________________________________________________________________________
  72 Bool_t AliTrackResidualsFast::Minimize()
  73 {
  74   // Implementation of fast linear Chi2
  75   // based minimization of track residuals sum
  76   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = 0;
  77   fSumR = 0;
  78
  79   AliTrackPoint p1,p2;
  80
  81   for (Int_t itrack = 0; itrack < fLast; itrack++) {
  82     if (!fVolArray[itrack] || !fTrackArray[itrack]) continue;
  83     for (Int_t ipoint = 0; ipoint < fVolArray[itrack]->GetNPoints(); ipoint++) {
  84       fVolArray[itrack]->GetPoint(p1,ipoint);
  85       fTrackArray[itrack]->GetPoint(p2,ipoint);
  86       AddPoints(p1,p2);
  87     }
  88   }
  89
  90   return Update();
  91
  92   // debug info
  93 //   Float_t chi2 = 0;
  94 //   for (Int_t itrack = 0; itrack < fLast; itrack++) {
  95 //     if (!fVolArray[itrack] || !fTrackArray[itrack]) continue;
  96 //     for (Int_t ipoint = 0; ipoint < fVolArray[itrack]->GetNPoints(); ipoint++) {
  97 //       fVolArray[itrack]->GetPoint(p1,ipoint);
  98 //       fAlignObj->Transform(p1);
  99 //       fTrackArray[itrack]->GetPoint(p2,ipoint);
 100 //       Float_t residual = p2.GetResidual(p1,kFALSE);
 101 //       chi2 += residual;
 102 //     }
 103 //   }
 104 //   printf("Final chi2 = %f\n",chi2);
 105 }
 106
 107 //______________________________________________________________________________
 108 void AliTrackResidualsFast::AddPoints(AliTrackPoint &p, AliTrackPoint &pprime)
 109 {
 110   // Update the sums used for
 111   // the linear chi2 minimization
 112   Float_t xyz[3],xyzp[3];
 113   Float_t cov[6],covp[6];
 114   p.GetXYZ(xyz,cov); pprime.GetXYZ(xyzp,covp);
 115   TMatrixDSym mcov(3);
 116   mcov(0,0) = cov[0]; mcov(0,1) = cov[1]; mcov(0,2) = cov[2];
 117   mcov(1,0) = cov[1]; mcov(1,1) = cov[3]; mcov(1,2) = cov[4];
 118   mcov(2,0) = cov[2]; mcov(2,1) = cov[4]; mcov(2,2) = cov[5];
 119   TMatrixDSym mcovp(3);
 120   mcovp(0,0) = covp[0]; mcovp(0,1) = covp[1]; mcovp(0,2) = covp[2];
 121   mcovp(1,0) = covp[1]; mcovp(1,1) = covp[3]; mcovp(1,2) = covp[4];
 122   mcovp(2,0) = covp[2]; mcovp(2,1) = covp[4]; mcovp(2,2) = covp[5];
 123   TMatrixDSym msum = mcov + mcovp;
 124   msum.Invert();
 125   if (!msum.IsValid()) return;
 126
 127   TMatrixD        sums(3,1);
 128   sums(0,0) = (xyzp[0]-xyz[0]);
 129   sums(1,0) = (xyzp[1]-xyz[1]);
 130   sums(2,0) = (xyzp[2]-xyz[2]);
 131   TMatrixD sumst = sums.T(); sums.T();
 132
 133   TMatrixD        mf(3,6);
 134   mf(0,0) = 1;      mf(1,0) = 0;       mf(2,0) = 0;
 135   mf(0,1) = 0;      mf(1,1) = 1;       mf(2,1) = 0;
 136   mf(0,2) = 0;      mf(1,2) = 0;       mf(2,2) = 1;
 137   mf(0,3) = 0;      mf(1,3) =-xyz[2];  mf(2,3) = xyz[1];
 138   mf(0,4) = xyz[2]; mf(1,4) = 0;       mf(2,4) =-xyz[0];
 139   mf(0,5) =-xyz[1]; mf(1,5) = xyz[0];  mf(2,5) = 0;
 140   TMatrixD        mft = mf.T(); mf.T();
 141   TMatrixD sums2 = mft * msum * sums;
 142
 143   TMatrixD smatrix = mft * msum * mf;
 144
 145   fSum[0] += smatrix(0,0);
 146   fSum[1] += smatrix(0,1);
 147   fSum[2] += smatrix(0,2);
 148   fSum[3] += smatrix(0,3);
 149   fSum[4] += smatrix(0,4);
 150   fSum[5] += smatrix(0,5);
 151   fSum[6] += smatrix(1,1);
 152   fSum[7] += smatrix(1,2);
 153   fSum[8] += smatrix(1,3);
 154   fSum[9] += smatrix(1,4);
 155   fSum[10]+= smatrix(1,5);
 156   fSum[11]+= smatrix(2,2);
 157   fSum[12]+= smatrix(2,3);
 158   fSum[13]+= smatrix(2,4);
 159   fSum[14]+= smatrix(2,5);
 160   fSum[15]+= smatrix(3,3);
 161   fSum[16]+= smatrix(3,4);
 162   fSum[17]+= smatrix(3,5);
 163   fSum[18]+= smatrix(4,4);
 164   fSum[19]+= smatrix(4,5);
 165   fSum[20]+= smatrix(5,5);
 166   fSum[21] += sums2(0,0);
 167   fSum[22] += sums2(1,0);
 168   fSum[23] += sums2(2,0);
 169   fSum[24] += sums2(3,0);
 170   fSum[25] += sums2(4,0);
 171   fSum[26] += sums2(5,0);
 172
 173   TMatrixD  tmp = sumst * msum * sums;
 174   fSumR += tmp(0,0);
 175
 176   fNdf += 3;
 177 }
 178
 179 //______________________________________________________________________________
 180 Bool_t AliTrackResidualsFast::Update()
 181 {
 182   // Find the alignment parameters
 183   // by using the already accumulated
 184   // sums
 185   TMatrixDSym     smatrix(6);
 186   TMatrixD        sums(1,6);
 187
 188   smatrix(0,0) = fSum[0];
 189   smatrix(0,1) = smatrix(1,0) = fSum[1];
 190   smatrix(0,2) = smatrix(2,0) = fSum[2];
 191   smatrix(0,3) = smatrix(3,0) = fSum[3];
 192   smatrix(0,4) = smatrix(4,0) = fSum[4];
 193   smatrix(0,5) = smatrix(5,0) = fSum[5];
 194   smatrix(1,1) = fSum[6];
 195   smatrix(1,2) = smatrix(2,1) = fSum[7];
 196   smatrix(1,3) = smatrix(3,1) = fSum[8];
 197   smatrix(1,4) = smatrix(4,1) = fSum[9];
 198   smatrix(1,5) = smatrix(5,1) = fSum[10];
 199   smatrix(2,2) = fSum[11];
 200   smatrix(2,3) = smatrix(3,2) = fSum[12];
 201   smatrix(2,4) = smatrix(4,2) = fSum[13];
 202   smatrix(2,5) = smatrix(5,2) = fSum[14];
 203   smatrix(3,3) = fSum[15];
 204   smatrix(3,4) = smatrix(4,3) = fSum[16];
 205   smatrix(3,5) = smatrix(5,3) = fSum[17];
 206   smatrix(4,4) = fSum[18];
 207   smatrix(4,5) = smatrix(5,4) = fSum[19];
 208   smatrix(5,5) = fSum[20];
 209
 210   sums(0,0)    = fSum[21]; sums(0,1) = fSum[22]; sums(0,2) = fSum[23];
 211   sums(0,3)    = fSum[24]; sums(0,4) = fSum[25]; sums(0,5) = fSum[26];
 212
 213   smatrix.Invert();
 214   if (!smatrix.IsValid()) return kFALSE;
 215
 216   TMatrixD res = sums*smatrix;
 217   fAlignObj->SetPars(res(0,0),res(0,1),res(0,2),
 218                      TMath::RadToDeg()*res(0,3),
 219                      TMath::RadToDeg()*res(0,4),
 220                      TMath::RadToDeg()*res(0,5));
 221   TMatrixD  tmp = res*sums.T();
 222   fChi2 = fSumR - tmp(0,0);
 223   fNdf -= 6;
 224
 225   return kTRUE;
 226 }