]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - STEER/AliVertexerTracks.cxx
The vertex finder algorithm can be set from AliGPRRecoParam, and in case of HighFluxP...
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliVertexerTracks.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2003, 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 vertexer from tracks
18 //
19 // Origin: AliITSVertexerTracks
20 //         A.Dainese, Padova, 
21 //         andrea.dainese@pd.infn.it
22 //         M.Masera,  Torino, 
23 //         massimo.masera@to.infn.it
24 // Moved to STEER and adapted to ESD tracks: 
25 //         F.Prino,  Torino, prino@to.infn.it
26 //-----------------------------------------------------------------
27
28 //---- Root headers --------
29 #include <TSystem.h>
30 #include <TDirectory.h>
31 #include <TFile.h>
32 #include <TTree.h>
33 #include <TMatrixD.h>
34 //---- AliRoot headers -----
35 #include "AliLog.h"
36 #include "AliStrLine.h"
37 #include "AliExternalTrackParam.h"
38 #include "AliVEvent.h"
39 #include "AliVTrack.h"
40 #include "AliESDEvent.h"
41 #include "AliESDtrack.h"
42 #include "AliVertexerTracks.h"
43
44 ClassImp(AliVertexerTracks)
45
46
47 //----------------------------------------------------------------------------
48 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks():
49 TObject(),
50 fVert(),
51 fCurrentVertex(0),
52 fMode(0),
53 fFieldkG(-999.),
54 fTrkArraySel(),
55 fIdSel(0),
56 fTrksToSkip(0),
57 fNTrksToSkip(0),
58 fConstraint(kFALSE),
59 fOnlyFitter(kFALSE),
60 fMinTracks(1),
61 fMinClusters(5),
62 fDCAcut(0.1),
63 fDCAcutIter0(0.1),
64 fNSigma(3.),
65 fMaxd0z0(0.5),
66 fMinDetFitter(100.),
67 fMaxTgl(1000.),
68 fITSrefit(kTRUE),
69 fFiducialR(3.),
70 fFiducialZ(30.),
71 fnSigmaForUi00(1.5),
72 fAlgo(1),
73 fAlgoIter0(4)
74 {
75 //
76 // Default constructor
77 //
78   SetVtxStart();
79   SetVtxStartSigma();
80 }
81 //----------------------------------------------------------------------------
82 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks(Double_t fieldkG):
83 TObject(),
84 fVert(),
85 fCurrentVertex(0),
86 fMode(0),
87 fFieldkG(fieldkG),
88 fTrkArraySel(),
89 fIdSel(0),
90 fTrksToSkip(0),
91 fNTrksToSkip(0),
92 fConstraint(kFALSE),
93 fOnlyFitter(kFALSE),
94 fMinTracks(1),
95 fMinClusters(5),
96 fDCAcut(0.1),
97 fDCAcutIter0(0.1),
98 fNSigma(3.),
99 fMaxd0z0(0.5),
100 fMinDetFitter(100.),
101 fMaxTgl(1000.),
102 fITSrefit(kTRUE),
103 fFiducialR(3.),
104 fFiducialZ(30.),
105 fnSigmaForUi00(1.5),
106 fAlgo(1),
107 fAlgoIter0(4)
108 {
109 //
110 // Standard constructor
111 //
112   SetVtxStart();
113   SetVtxStartSigma();
114 }
115 //-----------------------------------------------------------------------------
116 AliVertexerTracks::~AliVertexerTracks() 
117 {
118   // Default Destructor
119   // The objects pointed by the following pointer are not owned
120   // by this class and are not deleted
121   fCurrentVertex = 0;
122   if(fTrksToSkip) { delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL; }
123   if(fIdSel) { delete [] fIdSel; fIdSel=NULL; }
124 }
125 //----------------------------------------------------------------------------
126 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(const AliVEvent *vEvent)
127 {
128 //
129 // Primary vertex for current ESD or AOD event
130 // (Two iterations: 
131 //  1st with 5*fNSigma*sigma cut w.r.t. to initial vertex
132 //      + cut on sqrt(d0d0+z0z0) if fConstraint=kFALSE  
133 //  2nd with fNSigma*sigma cut w.r.t. to vertex found in 1st iteration) 
134 //
135   fCurrentVertex = 0;
136
137   TString evtype = vEvent->IsA()->GetName();
138   Bool_t inputAOD = ((evtype=="AliAODEvent") ? kTRUE : kFALSE);
139
140   if(inputAOD && fMode==1) {
141     printf("Error : AliVertexerTracks: no TPC-only vertex from AOD\n"); 
142     TooFewTracks(); 
143     return fCurrentVertex;
144   }
145
146   // accept 1-track case only if constraint is available
147   if(!fConstraint && fMinTracks==1) fMinTracks=2;
148
149   // read tracks from AlivEvent
150   Int_t nTrks = (Int_t)vEvent->GetNumberOfTracks();
151   if(nTrks<fMinTracks) {
152     TooFewTracks();
153     return fCurrentVertex;
154   } 
155   //
156
157   TDirectory * olddir = gDirectory;
158   TFile *f = 0;
159   if(nTrks>500) f = new TFile("VertexerTracks.root","recreate");
160   TObjArray trkArrayOrig(nTrks);
161   UShort_t *idOrig = new UShort_t[nTrks];
162
163   Int_t nTrksOrig=0;
164   AliExternalTrackParam *t=0;
165   // loop on tracks
166   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++) {
167     AliVTrack *track = (AliVTrack*)vEvent->GetTrack(i);
168     // check tracks to skip
169     Bool_t skipThis = kFALSE;
170     for(Int_t j=0; j<fNTrksToSkip; j++) { 
171       if(track->GetID()==fTrksToSkip[j]) {
172         AliDebug(1,Form("skipping track: %d",i));
173         skipThis = kTRUE;
174       }
175     }
176     if(skipThis) continue;
177
178     if(!inputAOD) {  // ESD
179       AliESDtrack* esdt = (AliESDtrack*)track;
180       if(esdt->GetNcls(fMode) < fMinClusters) continue;
181       if(fMode==0) {        // ITS mode
182         if(fITSrefit && !(esdt->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit)) continue;
183         Double_t x,p[5],cov[15];
184         esdt->GetExternalParameters(x,p);
185         esdt->GetExternalCovariance(cov);
186         t = new AliExternalTrackParam(x,esdt->GetAlpha(),p,cov);
187       } else if(fMode==1) { // TPC mode
188         t = (AliExternalTrackParam*)esdt->GetTPCInnerParam();
189         if(!t) continue;
190         Double_t radius = 2.8; //something less than the beam pipe radius
191         if(!PropagateTrackTo(t,radius)) continue;
192       }
193     } else {          // AOD (only ITS mode)
194       Int_t ncls0=0;
195       for(Int_t l=0;l<6;l++) if(TESTBIT(track->GetITSClusterMap(),l)) ncls0++;
196       if(ncls0 < fMinClusters) continue;
197       t = new AliExternalTrackParam(track);
198     }
199     trkArrayOrig.AddLast(t);
200     idOrig[nTrksOrig]=(UShort_t)track->GetID();
201     nTrksOrig++;
202   } // end loop on tracks
203   
204   // call method that will reconstruct the vertex
205   FindPrimaryVertex(&trkArrayOrig,idOrig);
206
207   if(fMode==0) trkArrayOrig.Delete();
208   delete [] idOrig; idOrig=NULL;
209
210   if(f) {
211     f->Close(); delete f; f = NULL;
212     gSystem->Unlink("VertexerTracks.root");
213     olddir->cd();
214   }
215
216   return fCurrentVertex;
217 }
218 //----------------------------------------------------------------------------
219 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(TObjArray *trkArrayOrig,
220                                                    UShort_t *idOrig)
221 {
222 //
223 // Primary vertex using the AliExternalTrackParam's in the TObjArray.
224 // idOrig must contain the track IDs from AliESDtrack::GetID()
225 // (Two iterations: 
226 //  1st with 5*fNSigma*sigma cut w.r.t. to initial vertex
227 //      + cut on sqrt(d0d0+z0z0) if fConstraint=kFALSE  
228 //  2nd with fNSigma*sigma cut w.r.t. to vertex found in 1st iteration) 
229 //
230   fCurrentVertex = 0;
231
232   // accept 1-track case only if constraint is available
233   if(!fConstraint && fMinTracks==1) fMinTracks=2;
234
235   // read tracks from array
236   Int_t nTrksOrig = (Int_t)trkArrayOrig->GetEntriesFast();
237   AliDebug(1,Form("Initial number of tracks: %d",nTrksOrig));
238   if(nTrksOrig<fMinTracks) {
239     AliDebug(1,"TooFewTracks");
240     TooFewTracks();
241     return fCurrentVertex;
242   } 
243
244   // If fConstraint=kFALSE
245   // run VertexFinder(1) to get rough estimate of initVertex (x,y)
246   if(!fConstraint) {
247     // fill fTrkArraySel, for VertexFinder()
248     fIdSel = new UShort_t[nTrksOrig];
249     PrepareTracks(*trkArrayOrig,idOrig,0);
250     if(fIdSel) { delete [] fIdSel; fIdSel=NULL; }
251     Double_t cutsave = fDCAcut;  
252     fDCAcut = fDCAcutIter0;
253     // vertex finder
254     switch (fAlgoIter0) {
255     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
256     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
257     case 3: HelixVertexFinder();          break;
258     case 4: VertexFinder(1);              break;
259     case 5: VertexFinder(0);              break;
260     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;  
261     }
262     fDCAcut = cutsave;
263     if(fVert.GetNContributors()>0) {
264       fVert.GetXYZ(fNominalPos);
265       fNominalPos[0] = fVert.GetXv();
266       fNominalPos[1] = fVert.GetYv();
267       fNominalPos[2] = fVert.GetZv();
268       AliDebug(1,Form("No mean vertex: VertexFinder gives (%f, %f, %f)",fNominalPos[0],fNominalPos[1],fNominalPos[2]));
269     } else {
270       fNominalPos[0] = 0.;
271       fNominalPos[1] = 0.;
272       fNominalPos[2] = 0.;
273       AliDebug(1,"No mean vertex and VertexFinder failed");
274     }
275   }
276   
277   // TWO ITERATIONS:
278   //
279   // ITERATION 1
280   // propagate tracks to fNominalPos vertex
281   // preselect them:
282   // if(constraint) reject for |d0|>5*fNSigma*sigma w.r.t. fNominal... vertex
283   // else  reject for |d0|\oplus|z0| > 5 mm w.r.t. fNominal... vertex
284   // ITERATION 2
285   // propagate tracks to best between initVertex and fCurrentVertex
286   // preselect tracks (reject for |d0|>fNSigma*sigma w.r.t. best 
287   //                   between initVertex and fCurrentVertex) 
288   for(Int_t iter=1; iter<=2; iter++) {
289     if(fOnlyFitter && iter==1) continue; 
290     if(fIdSel) { delete [] fIdSel; fIdSel=NULL; }
291     fIdSel = new UShort_t[nTrksOrig];
292     Int_t nTrksSel = PrepareTracks(*trkArrayOrig,idOrig,iter);
293     AliDebug(1,Form("N tracks selected in iteration %d: %d",iter,nTrksSel));
294     if(nTrksSel < fMinTracks) {
295       TooFewTracks();
296       return fCurrentVertex; 
297     }
298
299     // vertex finder
300     if(!fOnlyFitter) {
301       if(nTrksSel==1) {
302         AliDebug(1,"Just one track");
303         OneTrackVertFinder();
304       } else {
305         switch (fAlgo) {
306         case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
307         case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
308         case 3: HelixVertexFinder();          break;
309         case 4: VertexFinder(1);              break;
310         case 5: VertexFinder(0);              break;
311         default: printf("Wrong algorithm"); break;  
312         }
313       }
314       AliDebug(1," Vertex finding completed");
315     }
316
317     // vertex fitter
318     VertexFitter();
319   } // end loop on the two iterations
320
321     
322   // set indices of used tracks
323   UShort_t *indices = 0;
324   if(fCurrentVertex->GetNContributors()>0) {
325     Int_t nIndices = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
326     indices = new UShort_t[nIndices];
327     for(Int_t jj=0; jj<nIndices; jj++)
328       indices[jj] = fIdSel[jj];
329     fCurrentVertex->SetIndices(nIndices,indices);
330   }
331   delete [] indices; indices=NULL;
332   //
333
334   // set vertex title
335   TString title="VertexerTracksNoConstraint";
336   if(fConstraint) {
337     title="VertexerTracksWithConstraint";
338     if(fOnlyFitter) title.Append("OnlyFitter");
339   }
340   fCurrentVertex->SetTitle(title.Data());
341   //
342
343   AliDebug(1,Form("xyz: %f %f %f; nc %d",fCurrentVertex->GetXv(),fCurrentVertex->GetYv(),fCurrentVertex->GetZv(),fCurrentVertex->GetNContributors()));
344
345   // clean up
346   delete [] fIdSel; fIdSel=NULL;
347   fTrkArraySel.Delete();
348   if(fTrksToSkip) { delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL; }
349   //
350   
351   return fCurrentVertex;
352 }
353 //------------------------------------------------------------------------
354 Double_t AliVertexerTracks::GetDeterminant3X3(Double_t matr[][3])
355 {
356   //
357   Double_t det=matr[0][0]*matr[1][1]*matr[2][2]-matr[0][0]*matr[1][2]*matr[2][1]-matr[0][1]*matr[1][0]*matr[2][2]+matr[0][1]*matr[1][2]*matr[2][0]+matr[0][2]*matr[1][0]*matr[2][1]-matr[0][2]*matr[1][1]*matr[2][0];
358  return det;
359 }
360 //-------------------------------------------------------------------------
361 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t (*m)[3],Double_t *d)
362 {
363   //
364   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
365   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
366   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
367   Double_t kk=x12*x12+y12*y12+z12*z12;
368   m[0][0]=2-2/kk*x12*x12;
369   m[0][1]=-2/kk*x12*y12;
370   m[0][2]=-2/kk*x12*z12;
371   m[1][0]=-2/kk*x12*y12;
372   m[1][1]=2-2/kk*y12*y12;
373   m[1][2]=-2/kk*y12*z12;
374   m[2][0]=-2/kk*x12*z12;
375   m[2][1]=-2*y12*z12;
376   m[2][2]=2-2/kk*z12*z12;
377   d[0]=2*p0[0]-2/kk*p0[0]*x12*x12-2/kk*p0[2]*x12*z12-2/kk*p0[1]*x12*y12;
378   d[1]=2*p0[1]-2/kk*p0[1]*y12*y12-2/kk*p0[0]*x12*y12-2/kk*p0[2]*z12*y12;
379   d[2]=2*p0[2]-2/kk*p0[2]*z12*z12-2/kk*p0[0]*x12*z12-2/kk*p0[1]*z12*y12;
380
381 }
382 //--------------------------------------------------------------------------  
383 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *sigmasq,Double_t (*m)[3],Double_t *d)
384 {
385   //
386   Double_t x12=p1[0]-p0[0];
387   Double_t y12=p1[1]-p0[1];
388   Double_t z12=p1[2]-p0[2];
389
390   Double_t den= x12*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]+y12*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]+z12*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1];
391
392   Double_t kk= 2*(x12*x12/sigmasq[0]+y12*y12/sigmasq[1]+z12*z12/sigmasq[2]);
393
394   Double_t cc[3];
395   cc[0]=-x12/sigmasq[0];
396   cc[1]=-y12/sigmasq[1];
397   cc[2]=-z12/sigmasq[2];
398
399   Double_t ww=(-p0[0]*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]-p0[1]*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]-p0[2]*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1])/den;
400
401   Double_t ss= -p0[0]*cc[0]-p0[1]*cc[1]-p0[2]*cc[2];
402
403   Double_t aa[3];
404   aa[0]=x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]/den;
405   aa[1]=y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]/den;
406   aa[2]=z12*sigmasq[0]*sigmasq[1]/den;
407
408   m[0][0]=aa[0]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[0]*aa[0]+2/sigmasq[0];
409   m[0][1]=aa[1]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[1]*aa[0];
410   m[0][2]=aa[2]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[2]*aa[0];
411
412   m[1][0]=aa[0]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[0]*aa[1];
413   m[1][1]=aa[1]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[1]*aa[1]+2/sigmasq[1];
414   m[1][2]=aa[2]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[2]*aa[1];
415
416   m[2][0]=aa[0]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[0]*aa[2];
417   m[2][1]=aa[1]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[1]*aa[2];
418   m[2][2]=aa[2]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[2]*aa[2]+2/sigmasq[2];
419
420   d[0]=-ww*(aa[0]*kk+2*cc[0])-2*ss*aa[0]+2*p0[0]/sigmasq[0];
421   d[1]=-ww*(aa[1]*kk+2*cc[1])-2*ss*aa[1]+2*p0[1]/sigmasq[1];
422   d[2]=-ww*(aa[2]*kk+2*cc[2])-2*ss*aa[2]+2*p0[2]/sigmasq[2];
423
424   }
425 //--------------------------------------------------------------------------   
426 Double_t AliVertexerTracks::GetStrLinMinDist(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *x0)
427 {
428   //
429   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
430   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
431   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
432   Double_t x10=p0[0]-x0[0];
433   Double_t y10=p0[1]-x0[1];
434   Double_t z10=p0[2]-x0[2];
435   //  return ((x10*x10+y10*y10+z10*z10)*(x12*x12+y12*y12+z12*z12)-(x10*x12+y10*y12+z10*z12)*(x10*x12+y10*y12+z10*z12))/(x12*x12+y12*y12+z12*z12);
436   return ((y10*z12-z10*y12)*(y10*z12-z10*y12)+
437           (z10*x12-x10*z12)*(z10*x12-x10*z12)+
438           (x10*y12-y10*x12)*(x10*y12-y10*x12))
439     /(x12*x12+y12*y12+z12*z12);
440 }
441 //---------------------------------------------------------------------------
442 void AliVertexerTracks::OneTrackVertFinder() 
443 {
444   // find vertex for events with 1 track, using DCA to nominal beam axis
445   AliDebug(1,Form("Number of prepared tracks =%d - Call OneTrackVertFinder",fTrkArraySel.GetEntries()));
446   AliExternalTrackParam *track1;
447   track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(0);
448   Double_t alpha=track1->GetAlpha();
449   Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
450   Double_t pos[3],dir[3]; 
451   track1->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
452   track1->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
453   AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
454   Double_t p1[3]={fNominalPos[0],fNominalPos[1],0.}; 
455   Double_t p2[3]={fNominalPos[0],fNominalPos[1],10.}; 
456   AliStrLine *zeta=new AliStrLine(p1,p2,kTRUE);
457   Double_t crosspoint[3]={0.,0.,0.};
458   Double_t sigma=999.;
459   Int_t nContrib=-1;
460   Int_t retcode = zeta->Cross(line1,crosspoint);
461   if(retcode>=0){
462     sigma=line1->GetDistFromPoint(crosspoint);
463     nContrib=1;
464   }
465   delete zeta;
466   delete line1;
467   fVert.SetXYZ(crosspoint);
468   fVert.SetDispersion(sigma);
469   fVert.SetNContributors(nContrib);  
470 }
471 //---------------------------------------------------------------------------
472 void AliVertexerTracks::HelixVertexFinder() 
473 {
474   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
475
476
477   Double_t initPos[3];
478   initPos[2] = 0.;
479   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
480
481   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
482
483   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
484   Double_t averquad[3]={0.,0.,0.};
485   Double_t sigmaquad[3]={0.,0.,0.};
486   Double_t sigma=0;
487   Int_t ncombi = 0;
488   AliExternalTrackParam *track1;
489   AliExternalTrackParam *track2;
490   Double_t distCA;
491   Double_t x;
492   Double_t alpha, cs, sn;
493   Double_t crosspoint[3];
494   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
495     track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(i);
496     
497
498     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
499       track2 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(j);
500
501       distCA=track2->PropagateToDCA(track1,GetFieldkG());
502       if(fDCAcut<=0 ||(fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
503         x=track1->GetX();
504         alpha=track1->GetAlpha();
505         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
506         Double_t x1=x*cs - track1->GetY()*sn;
507         Double_t y1=x*sn + track1->GetY()*cs;
508         Double_t z1=track1->GetZ();
509         
510         Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2(); 
511         x=track2->GetX();
512         alpha=track2->GetAlpha();
513         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
514         Double_t x2=x*cs - track2->GetY()*sn;
515         Double_t y2=x*sn + track2->GetY()*cs;
516         Double_t z2=track2->GetZ();
517         Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
518         Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
519         Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
520         Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
521         Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
522         crosspoint[0]=wx1*x1 + wx2*x2; 
523         crosspoint[1]=wy1*y1 + wy2*y2; 
524         crosspoint[2]=wz1*z1 + wz2*z2;
525
526         ncombi++;
527         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
528         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)averquad[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
529       }
530     }
531       
532   }
533   if(ncombi>0){
534     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
535       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
536       averquad[jj]/=ncombi;
537       sigmaquad[jj]=averquad[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
538       sigma+=sigmaquad[jj];
539     }
540     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
541   }
542   else {
543     Warning("HelixVertexFinder","Finder did not succed");
544     sigma=999;
545   }
546   fVert.SetXYZ(initPos);
547   fVert.SetDispersion(sigma);
548   fVert.SetNContributors(ncombi);
549 }
550 //----------------------------------------------------------------------------
551 Int_t AliVertexerTracks::PrepareTracks(TObjArray &trkArrayOrig,
552                                        UShort_t *idOrig,
553                                        Int_t optImpParCut) 
554 {
555 //
556 // Propagate tracks to initial vertex position and store them in a TObjArray
557 //
558   AliDebug(1," PrepareTracks()");
559
560   Int_t nTrksOrig = (Int_t)trkArrayOrig.GetEntriesFast();
561   Int_t nTrksSel = 0;
562   Double_t maxd0rphi; 
563   Double_t sigmaCurr[3];
564   Double_t normdistx,normdisty;
565   Double_t d0z0[2],covd0z0[3]; 
566   Double_t sigmad0;
567
568   AliESDVertex *initVertex = new AliESDVertex(fNominalPos,fNominalCov,1,1);
569
570   if(!fTrkArraySel.IsEmpty()) fTrkArraySel.Delete();
571
572   AliExternalTrackParam *track=0;
573
574   // loop on tracks
575   for(Int_t i=0; i<nTrksOrig; i++) {
576     track = new AliExternalTrackParam(*(AliExternalTrackParam*)trkArrayOrig.At(i));
577     // tgl cut
578     if(TMath::Abs(track->GetTgl())>fMaxTgl) {
579       AliDebug(1,Form(" rejecting track with tgl = %f",track->GetTgl()));
580       delete track; continue;
581     }
582
583     Bool_t propagateOK = kFALSE;
584     // propagate track to vertex
585     if(optImpParCut<2 || fOnlyFitter) { // optImpParCut==1 or 0
586       propagateOK = track->PropagateToDCA(initVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
587     } else {              // optImpParCut==2
588       fCurrentVertex->GetSigmaXYZ(sigmaCurr);
589       normdistx = TMath::Abs(fCurrentVertex->GetXv()-fNominalPos[0])/TMath::Sqrt(sigmaCurr[0]*sigmaCurr[0]+fNominalCov[0]);
590       normdisty = TMath::Abs(fCurrentVertex->GetYv()-fNominalPos[1])/TMath::Sqrt(sigmaCurr[1]*sigmaCurr[1]+fNominalCov[2]);
591       if(normdistx < 3. && normdisty < 3. &&
592          (sigmaCurr[0]+sigmaCurr[1])<(TMath::Sqrt(fNominalCov[0])+TMath::Sqrt(fNominalCov[2]))) {
593         propagateOK = track->PropagateToDCA(fCurrentVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
594       } else {
595         propagateOK = track->PropagateToDCA(initVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
596       }
597     }
598
599     if(!propagateOK) { 
600       AliDebug(1,"     rejected");
601       delete track; continue; 
602     }
603
604     sigmad0 = TMath::Sqrt(covd0z0[0]);
605     maxd0rphi = fNSigma*sigmad0;
606     if(optImpParCut==1) maxd0rphi *= 5.;
607     maxd0rphi = TMath::Min(maxd0rphi,fFiducialR); 
608     //sigmad0z0 = TMath::Sqrt(covd0z0[0]+covd0z0[2]); // for future improvement
609     //maxd0z0 = 10.*fNSigma*sigmad0z0;
610
611     AliDebug(1,Form("trk %d; id %d; |d0| = %f;  d0 cut = %f; |z0| = %f; |d0|oplus|z0| = %f; d0z0 cut = %f",i,(Int_t)idOrig[i],TMath::Abs(d0z0[0]),maxd0rphi,TMath::Abs(d0z0[1]),TMath::Sqrt(d0z0[0]*d0z0[0]+d0z0[1]*d0z0[1]),fMaxd0z0));
612
613
614     //---- track selection based on impact parameters ----//
615
616     // always reject tracks outside fiducial volume
617     if(TMath::Abs(d0z0[0])>fFiducialR || TMath::Abs(d0z0[1])>fFiducialZ) { 
618       AliDebug(1,"     rejected");
619       delete track; continue; 
620     }
621
622     // during iterations 1 and 2 , reject tracks with d0rphi > maxd0rphi
623     if(optImpParCut>0 && TMath::Abs(d0z0[0])>maxd0rphi) { 
624       AliDebug(1,"     rejected");
625       delete track; continue; 
626     }
627
628     // if fConstraint=kFALSE, during iterations 1 and 2 ||
629     // if fConstraint=kTRUE, during iteration 2,
630     // select tracks with d0oplusz0 < fMaxd0z0
631     if((!fConstraint && optImpParCut>0 && fVert.GetNContributors()>0) ||
632        ( fConstraint && optImpParCut==2)) {
633       if(nTrksOrig>=3 && 
634          TMath::Sqrt(d0z0[0]*d0z0[0]+d0z0[1]*d0z0[1])>fMaxd0z0) { 
635         AliDebug(1,"     rejected");
636         delete track; continue; 
637       }
638     }
639     
640     // track passed all selections
641     fTrkArraySel.AddLast(track);
642     fIdSel[nTrksSel] = idOrig[i];
643     nTrksSel++; 
644   } // end loop on tracks
645
646   delete initVertex;
647
648   return nTrksSel;
649
650 //----------------------------------------------------------------------------
651 Bool_t AliVertexerTracks::PropagateTrackTo(AliExternalTrackParam *track,
652                                            Double_t xToGo) {
653   //----------------------------------------------------------------
654   // COPIED from AliTracker
655   //
656   // Propagates the track to the plane X=xk (cm).
657   //
658   //  Origin: Marian Ivanov,  Marian.Ivanov@cern.ch
659   //----------------------------------------------------------------
660
661   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
662   Double_t xpos = track->GetX();
663   Double_t dir = (xpos<xToGo) ? 1. : -1.;
664   Double_t maxStep = 5;
665   Double_t maxSnp = 0.8;
666   //
667   while ( (xToGo-xpos)*dir > kEpsilon){
668     Double_t step = dir*TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos), maxStep);
669     Double_t x    = xpos+step;
670     Double_t xyz0[3],xyz1[3];
671     track->GetXYZ(xyz0);   //starting global position
672
673     if(!track->GetXYZAt(x,GetFieldkG(),xyz1)) return kFALSE;   // no prolongation
674     xyz1[2]+=kEpsilon; // waiting for bug correction in geo
675
676     if(TMath::Abs(track->GetSnpAt(x,GetFieldkG())) >= maxSnp) return kFALSE;
677     if(!track->PropagateTo(x,GetFieldkG()))  return kFALSE;
678
679     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) >= maxSnp) return kFALSE;
680     track->GetXYZ(xyz0);   // global position
681     Double_t alphan = TMath::ATan2(xyz0[1], xyz0[0]); 
682     //
683     Double_t ca=TMath::Cos(alphan-track->GetAlpha()), 
684       sa=TMath::Sin(alphan-track->GetAlpha());
685     Double_t sf=track->GetSnp(), cf=TMath::Sqrt(1.- sf*sf);
686     Double_t sinNew =  sf*ca - cf*sa;
687     if(TMath::Abs(sinNew) >= maxSnp) return kFALSE;
688     if(!track->Rotate(alphan)) return kFALSE;
689  
690     xpos = track->GetX();
691   }
692   return kTRUE;
693 }
694 //---------------------------------------------------------------------------
695 AliESDVertex* AliVertexerTracks::RemoveTracksFromVertex(AliESDVertex *inVtx,
696                                                         TObjArray *trkArray,
697                                                         UShort_t *id,
698                                                         Float_t *diamondxy) 
699 {
700 //
701 // Removes tracks in trksTree from fit of inVtx
702 //
703
704   if(!strstr(inVtx->GetTitle(),"VertexerTracksWithConstraint")) {
705     printf("ERROR: primary vertex has no constraint: cannot remove tracks");
706     return 0x0;
707   }
708   if(!strstr(inVtx->GetTitle(),"VertexerTracksWithConstraintOnlyFitter"))
709     printf("WARNING: result of tracks' removal will be only approximately correct");
710
711   TMatrixD rv(3,1);
712   rv(0,0) = inVtx->GetXv();
713   rv(1,0) = inVtx->GetYv();
714   rv(2,0) = inVtx->GetZv();
715   TMatrixD vV(3,3);
716   Double_t cov[6];
717   inVtx->GetCovMatrix(cov);
718   vV(0,0) = cov[0];
719   vV(0,1) = cov[1]; vV(1,0) = cov[1];
720   vV(1,1) = cov[2];
721   vV(0,2) = cov[3]; vV(2,0) = cov[3];
722   vV(1,2) = cov[4]; vV(2,1) = cov[4]; 
723   vV(2,2) = cov[5];
724
725   TMatrixD sumWi(TMatrixD::kInverted,vV);
726   TMatrixD sumWiri(sumWi,TMatrixD::kMult,rv);
727
728   Int_t nUsedTrks = inVtx->GetNIndices();
729   Double_t chi2 = inVtx->GetChi2();
730
731   AliExternalTrackParam *track = 0;
732   Int_t ntrks = (Int_t)trkArray->GetEntriesFast();
733   for(Int_t i=0;i<ntrks;i++) {
734     track = (AliExternalTrackParam*)trkArray->At(i);
735     if(!inVtx->UsesTrack(id[i])) {
736       printf("track %d was not used in vertex fit",id[i]);
737       continue;
738     }
739     Double_t alpha = track->GetAlpha();
740     Double_t xl = diamondxy[0]*TMath::Cos(alpha)+diamondxy[1]*TMath::Sin(alpha);
741     track->PropagateTo(xl,GetFieldkG()); 
742     // vector of track global coordinates
743     TMatrixD ri(3,1);
744     // covariance matrix of ri
745     TMatrixD wWi(3,3);
746     
747     // get space point from track
748     if(!TrackToPoint(track,ri,wWi)) continue;
749
750     TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri); 
751
752     sumWi -= wWi;
753     sumWiri -= wWiri;
754
755     // track chi2
756     TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
757     TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
758     Double_t chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
759                      deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
760                      deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
761     // remove from total chi2
762     chi2 -= chi2i;
763
764     nUsedTrks--;
765     if(nUsedTrks<2) {
766       printf("Trying to remove too many tracks!");
767       return 0x0;
768     }
769   }
770
771   TMatrixD rvnew(3,1);
772   TMatrixD vVnew(3,3);
773
774   // new inverted of weights matrix
775   TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
776   vVnew = invsumWi;
777   // new position of primary vertex
778   rvnew.Mult(vVnew,sumWiri);
779
780   Double_t position[3];
781   position[0] = rvnew(0,0);
782   position[1] = rvnew(1,0);
783   position[2] = rvnew(2,0);
784   cov[0] = vVnew(0,0);
785   cov[1] = vVnew(0,1);
786   cov[2] = vVnew(1,1);
787   cov[3] = vVnew(0,2);
788   cov[4] = vVnew(1,2);
789   cov[5] = vVnew(2,2);
790   
791   // store data in the vertex object
792   AliESDVertex *outVtx = new AliESDVertex(position,cov,chi2,nUsedTrks);
793   outVtx->SetTitle(inVtx->GetTitle());
794   UShort_t *inindices = inVtx->GetIndices();
795   Int_t nIndices = nUsedTrks;
796   UShort_t *outindices = new UShort_t[nIndices];
797   Int_t j=0;
798   for(Int_t k=0; k<inVtx->GetNIndices(); k++) {
799     Bool_t copyindex=kTRUE;
800     for(Int_t l=0; l<ntrks; l++) {
801       if(inindices[k]==id[l]) copyindex=kFALSE;
802     }
803     if(copyindex) {
804       outindices[j] = inindices[k]; j++;
805     }
806   }
807   outVtx->SetIndices(nIndices,outindices);
808   delete [] outindices;
809
810   /*
811     printf("Vertex before removing tracks:");
812     inVtx->PrintStatus();
813     inVtx->PrintIndices();
814     printf("Vertex after removing tracks:");
815     outVtx->PrintStatus();
816     outVtx->PrintIndices();
817   */
818
819   return outVtx;
820 }
821 //---------------------------------------------------------------------------
822 void AliVertexerTracks::SetCuts(Double_t *cuts) 
823 {
824 //
825 //  Cut values
826 //
827   SetDCAcut(cuts[0]);
828   SetDCAcutIter0(cuts[1]);
829   SetMaxd0z0(cuts[2]);
830   if(fMode==0 && cuts[3]<0) SetITSrefitNotRequired();
831   SetMinClusters((Int_t)(TMath::Abs(cuts[3])));
832   SetMinTracks((Int_t)(cuts[4]));
833   SetNSigmad0(cuts[5]);
834   SetMinDetFitter(cuts[6]);
835   SetMaxTgl(cuts[7]);
836   SetFiducialRZ(cuts[8],cuts[9]);
837   fAlgo=(Int_t)(cuts[10]);
838   fAlgoIter0=(Int_t)(cuts[11]);
839
840   return;
841 }
842 //---------------------------------------------------------------------------
843 void AliVertexerTracks::SetITSMode(Double_t dcacut,
844                                    Double_t dcacutIter0,
845                                    Double_t maxd0z0,
846                                    Int_t minCls,
847                                    Int_t mintrks,
848                                    Double_t nsigma,
849                                    Double_t mindetfitter,
850                                    Double_t maxtgl,
851                                    Double_t fidR,
852                                    Double_t fidZ,
853                                    Int_t finderAlgo,
854                                    Int_t finderAlgoIter0)
855 {
856 //
857 //  Cut values for ITS mode
858 //
859   fMode = 0;
860   if(minCls>0) {
861     SetITSrefitRequired();
862   } else {
863     SetITSrefitNotRequired();
864   }
865   SetDCAcut(dcacut);
866   SetDCAcutIter0(dcacutIter0);
867   SetMaxd0z0(maxd0z0);
868   SetMinClusters(TMath::Abs(minCls));
869   SetMinTracks(mintrks);
870   SetNSigmad0(nsigma);
871   SetMinDetFitter(mindetfitter);
872   SetMaxTgl(maxtgl);
873   SetFiducialRZ(fidR,fidZ);
874   fAlgo=finderAlgo;
875   fAlgoIter0=finderAlgoIter0;
876
877   return; 
878 }
879 //---------------------------------------------------------------------------
880 void AliVertexerTracks::SetTPCMode(Double_t dcacut,
881                                    Double_t dcacutIter0,
882                                    Double_t maxd0z0,
883                                    Int_t minCls,
884                                    Int_t mintrks,
885                                    Double_t nsigma,
886                                    Double_t mindetfitter,
887                                    Double_t maxtgl,
888                                    Double_t fidR,
889                                    Double_t fidZ,
890                                    Int_t finderAlgo,
891                                    Int_t finderAlgoIter0) 
892 {
893 //
894 //  Cut values for TPC mode
895 //
896   fMode = 1;
897   SetITSrefitNotRequired();
898   SetDCAcut(dcacut);
899   SetDCAcutIter0(dcacutIter0);
900   SetMaxd0z0(maxd0z0);
901   SetMinClusters(minCls);
902   SetMinTracks(mintrks);
903   SetNSigmad0(nsigma);
904   SetMinDetFitter(mindetfitter);
905   SetMaxTgl(maxtgl);
906   SetFiducialRZ(fidR,fidZ);
907   fAlgo=finderAlgo;
908   fAlgoIter0=finderAlgoIter0;
909
910   return; 
911 }
912 //---------------------------------------------------------------------------
913 void AliVertexerTracks::SetSkipTracks(Int_t n,Int_t *skipped) 
914 {
915 //
916 // Mark the tracks not to be used in the vertex reconstruction.
917 // Tracks are identified by AliESDtrack::GetID()
918 //
919   fNTrksToSkip = n;  fTrksToSkip = new Int_t[n]; 
920   for(Int_t i=0;i<n;i++) fTrksToSkip[i] = skipped[i]; 
921   return; 
922 }
923 //---------------------------------------------------------------------------
924 void  AliVertexerTracks::SetVtxStart(AliESDVertex *vtx) 
925
926 //
927 // Set initial vertex knowledge
928 //
929   vtx->GetXYZ(fNominalPos);
930   vtx->GetCovMatrix(fNominalCov);
931   SetConstraintOn();
932   return; 
933 }
934 //---------------------------------------------------------------------------
935 void AliVertexerTracks::StrLinVertexFinderMinDist(Int_t optUseWeights)
936 {
937   AliExternalTrackParam *track1;
938   const Int_t knacc = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
939   static TClonesArray linarray("AliStrLine",knacc);
940   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
941     track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(i);
942     Double_t alpha=track1->GetAlpha();
943     Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
944     Double_t pos[3],dir[3],sigmasq[3]; 
945     track1->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
946     track1->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
947     sigmasq[0]=TMath::Sin(alpha)*TMath::Sin(alpha)*track1->GetSigmaY2();
948     sigmasq[1]=TMath::Cos(alpha)*TMath::Cos(alpha)*track1->GetSigmaY2();
949     sigmasq[2]=track1->GetSigmaZ2();
950     TMatrixD ri(3,1);
951     TMatrixD wWi(3,3);
952     //if(!TrackToPoint(track1,ri,wWi)) {printf("WARNING\n");continue;}
953     if(!TrackToPoint(track1,ri,wWi)) {optUseWeights=kFALSE;printf("WARNING\n");}
954     Double_t wmat[9];
955     Int_t iel=0;
956     for(Int_t ia=0;ia<3;ia++){
957       for(Int_t ib=0;ib<3;ib++){
958         wmat[iel]=wWi(ia,ib);
959         iel++;
960       }    
961     }
962     new(linarray[i]) AliStrLine(pos,sigmasq,wmat,dir);
963   }
964   fVert=TrackletVertexFinder(&linarray,optUseWeights);
965   linarray.Clear("C");
966 }
967 //---------------------------------------------------------------------------
968 AliESDVertex AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(TClonesArray *lines, Int_t optUseWeights)
969 {
970   // Calculate the point at minimum distance to prepared tracks 
971   const Int_t knacc = (Int_t)lines->GetEntriesFast();
972   Double_t initPos[3]={0.,0.,0.};
973
974   Double_t (*vectP0)[3]=new Double_t [knacc][3];
975   Double_t (*vectP1)[3]=new Double_t [knacc][3];
976   
977   Double_t sum[3][3];
978   Double_t dsum[3]={0,0,0};
979   TMatrixD sumWi(3,3);
980   for(Int_t i=0;i<3;i++){
981     for(Int_t j=0;j<3;j++){
982       sum[i][j]=0;
983       sumWi(i,j)=0.;
984     }
985   }
986
987   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
988     AliStrLine* line1 = (AliStrLine*)lines->At(i); 
989     Double_t p0[3],cd[3],sigmasq[3];
990     Double_t wmat[9];
991     if(!line1) printf("ERROR %d %d\n",i,knacc);
992     line1->GetP0(p0);
993     line1->GetCd(cd);
994     line1->GetSigma2P0(sigmasq);
995     line1->GetWMatrix(wmat);
996     TMatrixD wWi(3,3);
997     Int_t iel=0;
998     for(Int_t ia=0;ia<3;ia++){
999       for(Int_t ib=0;ib<3;ib++){
1000         wWi(ia,ib)=wmat[iel];
1001         iel++;
1002       }    
1003     }
1004
1005     sumWi+=wWi;
1006
1007     Double_t p1[3]={p0[0]+cd[0],p0[1]+cd[1],p0[2]+cd[2]};
1008     vectP0[i][0]=p0[0];
1009     vectP0[i][1]=p0[1];
1010     vectP0[i][2]=p0[2];
1011     vectP1[i][0]=p1[0];
1012     vectP1[i][1]=p1[1];
1013     vectP1[i][2]=p1[2];
1014     
1015     Double_t matr[3][3];
1016     Double_t dknow[3];
1017     if(optUseWeights==0)GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,matr,dknow);
1018     else GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,sigmasq,matr,dknow);
1019
1020
1021     for(Int_t iii=0;iii<3;iii++){
1022       dsum[iii]+=dknow[iii]; 
1023       for(Int_t lj=0;lj<3;lj++) sum[iii][lj]+=matr[iii][lj];
1024     }
1025   }
1026  
1027   TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
1028   Double_t covmatrix[6];
1029   covmatrix[0] = invsumWi(0,0);
1030   covmatrix[1] = invsumWi(0,1);
1031   covmatrix[2] = invsumWi(1,1);
1032   covmatrix[3] = invsumWi(0,2);
1033   covmatrix[4] = invsumWi(1,2);
1034   covmatrix[5] = invsumWi(2,2);
1035
1036   Double_t vett[3][3];
1037   Double_t det=GetDeterminant3X3(sum);
1038   Double_t sigma=0;
1039   
1040   if(det!=0){
1041     for(Int_t zz=0;zz<3;zz++){
1042       for(Int_t ww=0;ww<3;ww++){
1043         for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[ww][kk]=sum[ww][kk];
1044       }
1045       for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[kk][zz]=dsum[kk];
1046       initPos[zz]=GetDeterminant3X3(vett)/det;
1047     }
1048
1049
1050     for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
1051       Double_t p0[3]={0,0,0},p1[3]={0,0,0};
1052       for(Int_t ii=0;ii<3;ii++){
1053         p0[ii]=vectP0[i][ii];
1054         p1[ii]=vectP1[i][ii];
1055       }
1056       sigma+=GetStrLinMinDist(p0,p1,initPos);
1057     }
1058
1059     if(sigma>0.) {sigma=TMath::Sqrt(sigma);}else{sigma=999;}
1060   }else{
1061     sigma=999;
1062   }
1063   AliESDVertex theVert(initPos,covmatrix,99999.,knacc);
1064   theVert.SetDispersion(sigma);
1065   delete vectP0;
1066   delete vectP1;
1067   return theVert;
1068 }
1069 //---------------------------------------------------------------------------
1070 Bool_t AliVertexerTracks::TrackToPoint(AliExternalTrackParam *t,
1071                                        TMatrixD &ri,TMatrixD &wWi,
1072                                        Bool_t uUi3by3) const 
1073 {
1074 //
1075 // Extract from the AliExternalTrackParam the global coordinates ri and covariance matrix
1076 // wWi of the space point that it represents (to be used in VertexFitter())
1077 //
1078
1079   
1080   Double_t rotAngle = t->GetAlpha();
1081   if(rotAngle<0.) rotAngle += 2.*TMath::Pi();
1082   Double_t cosRot = TMath::Cos(rotAngle);
1083   Double_t sinRot = TMath::Sin(rotAngle);
1084
1085   ri(0,0) = t->GetX()*cosRot-t->GetY()*sinRot;
1086   ri(1,0) = t->GetX()*sinRot+t->GetY()*cosRot;
1087   ri(2,0) = t->GetZ();
1088
1089
1090
1091   if(!uUi3by3) {
1092     // matrix to go from global (x,y,z) to local (y,z);
1093     TMatrixD qQi(2,3);
1094     qQi(0,0) = -sinRot;
1095     qQi(0,1) = cosRot;
1096     qQi(0,2) = 0.;
1097     qQi(1,0) = 0.;
1098     qQi(1,1) = 0.;
1099     qQi(1,2) = 1.;
1100
1101     // covariance matrix of local (y,z) - inverted
1102     TMatrixD uUi(2,2);
1103     uUi(0,0) = t->GetSigmaY2();
1104     uUi(0,1) = t->GetSigmaZY();
1105     uUi(1,0) = t->GetSigmaZY();
1106     uUi(1,1) = t->GetSigmaZ2();
1107     //printf(" Ui :");
1108     //printf(" %f   %f",uUi(0,0),uUi(0,1));
1109     //printf(" %f   %f",uUi(1,0),uUi(1,1));
1110
1111     if(uUi.Determinant() <= 0.) return kFALSE;
1112     TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
1113   
1114     // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
1115     TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
1116     TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
1117     wWi = m;
1118   } else {
1119     if(fVert.GetNContributors()<1) AliFatal("Vertex from finder is empty");
1120     // matrix to go from global (x,y,z) to local (x,y,z);
1121     TMatrixD qQi(3,3);
1122     qQi(0,0) = cosRot;
1123     qQi(0,1) = sinRot;
1124     qQi(0,2) = 0.;
1125     qQi(1,0) = -sinRot;
1126     qQi(1,1) = cosRot;
1127     qQi(1,2) = 0.;
1128     qQi(2,0) = 0.;
1129     qQi(2,1) = 0.;
1130     qQi(2,2) = 1.;
1131    
1132     // covariance of fVert along the track  
1133     Double_t p[3],pt,ptot;
1134     t->GetPxPyPz(p);
1135     pt = TMath::Sqrt(p[0]*p[0]+p[1]*p[1]);
1136     ptot = TMath::Sqrt(pt*pt+p[2]*p[2]);
1137     Double_t cphi = p[0]/pt;               //cos(phi)=px/pt
1138     Double_t sphi = p[1]/pt;               //sin(phi)=py/pt
1139     Double_t clambda = pt/ptot;            //cos(lambda)=pt/ptot
1140     Double_t slambda = p[2]/ptot;            //sin(lambda)=pz/ptot
1141     Double_t covfVert[6];
1142     fVert.GetCovMatrix(covfVert);
1143     Double_t covfVertalongt = 
1144        covfVert[0]*cphi*cphi*clambda*clambda 
1145       +covfVert[1]*2.*cphi*sphi*clambda*clambda
1146       +covfVert[3]*2.*cphi*clambda*slambda 
1147       +covfVert[2]*sphi*sphi*clambda*clambda 
1148       +covfVert[4]*2.*sphi*clambda*slambda 
1149       +covfVert[5]*slambda*slambda; 
1150     // covariance matrix of local (x,y,z) - inverted
1151     TMatrixD uUi(3,3);
1152     uUi(0,0) = covfVertalongt * fnSigmaForUi00 * fnSigmaForUi00;
1153     AliDebug(1,Form("=====> sqrtUi00 cm  %f",TMath::Sqrt(uUi(0,0))));
1154     uUi(0,1) = 0.;
1155     uUi(0,2) = 0.;
1156     uUi(1,0) = 0.;
1157     uUi(1,1) = t->GetSigmaY2();
1158     uUi(1,2) = t->GetSigmaZY();
1159     uUi(2,0) = 0.;
1160     uUi(2,1) = t->GetSigmaZY();
1161     uUi(2,2) = t->GetSigmaZ2();
1162     //printf(" Ui :\n");
1163     //printf(" %f   %f\n",uUi(0,0),uUi(0,1));
1164     //printf(" %f   %f\n",uUi(1,0),uUi(1,1));
1165   
1166     if(uUi.Determinant() <= 0.) return kFALSE;
1167     TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
1168   
1169     // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
1170     TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
1171     TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
1172     wWi = m;
1173   }
1174
1175
1176   return kTRUE;
1177
1178 //---------------------------------------------------------------------------
1179 void AliVertexerTracks::TooFewTracks() 
1180 {
1181 //
1182 // When the number of tracks is < fMinTracks,
1183 // deal with vertices not found and prepare to exit
1184 //
1185   AliDebug(1,"TooFewTracks");
1186
1187   Double_t pos[3],err[3];
1188   pos[0] = fNominalPos[0];
1189   err[0] = TMath::Sqrt(fNominalCov[0]);
1190   pos[1] = fNominalPos[1];
1191   err[1] = TMath::Sqrt(fNominalCov[2]);
1192   pos[2] = fNominalPos[2];
1193   err[2] = TMath::Sqrt(fNominalCov[5]);
1194   Int_t    ncontr = (err[0]>1. ? -1 : -3);
1195   if(fCurrentVertex) { delete fCurrentVertex; fCurrentVertex=0; }
1196   fCurrentVertex = new AliESDVertex(pos,err);
1197   fCurrentVertex->SetNContributors(ncontr);
1198
1199   if(fConstraint) {
1200     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraint");
1201   } else {
1202     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksNoConstraint");
1203   }
1204
1205   if(!fTrkArraySel.IsEmpty()) fTrkArraySel.Delete(); 
1206   if(fIdSel) {delete [] fIdSel; fIdSel=NULL;}
1207   if(fTrksToSkip) {delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL;}
1208
1209   return;
1210 }
1211 //---------------------------------------------------------------------------
1212 void AliVertexerTracks::VertexFinder(Int_t optUseWeights) 
1213 {
1214
1215   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
1216  
1217   Double_t initPos[3];
1218   initPos[2] = 0.;
1219   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
1220   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
1221   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
1222   Double_t aversq[3]={0.,0.,0.};
1223   Double_t sigmasq[3]={0.,0.,0.};
1224   Double_t sigma=0;
1225   Int_t ncombi = 0;
1226   AliExternalTrackParam *track1;
1227   AliExternalTrackParam *track2;
1228   Double_t pos[3],dir[3]; 
1229   Double_t alpha,mindist;
1230
1231   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
1232     track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(i);
1233     alpha=track1->GetAlpha();
1234     mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
1235     track1->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
1236     track1->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
1237     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir); 
1238
1239    //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
1240    //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,GetFieldkG(),line1);
1241    
1242     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
1243       track2 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(j);
1244       alpha=track2->GetAlpha();
1245       mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
1246       track2->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
1247       track2->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
1248       AliStrLine *line2 = new AliStrLine(pos,dir); 
1249     //      AliStrLine *line2 = new AliStrLine();
1250     //  track2->ApproximateHelixWithLine(mindist,GetFieldkG(),line2);
1251       Double_t distCA=line2->GetDCA(line1);
1252       //printf("%d   %d   %f\n",i,j,distCA);
1253        if(fDCAcut<=0 || (fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
1254         Double_t pnt1[3],pnt2[3],crosspoint[3];
1255
1256         if(optUseWeights<=0){
1257           Int_t retcode = line2->Cross(line1,crosspoint);
1258           if(retcode>=0){
1259             ncombi++;
1260             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
1261             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
1262           }
1263         }
1264         if(optUseWeights>0){
1265           Int_t retcode = line1->CrossPoints(line2,pnt1,pnt2);
1266           if(retcode>=0){
1267             Double_t cs, sn;
1268             alpha=track1->GetAlpha();
1269             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);   
1270             Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
1271             alpha=track2->GetAlpha();
1272             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
1273             Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
1274             Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
1275             Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
1276             Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
1277             Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
1278             crosspoint[0]=wx1*pnt1[0] + wx2*pnt2[0]; 
1279             crosspoint[1]=wy1*pnt1[1] + wy2*pnt2[1]; 
1280             crosspoint[2]=wz1*pnt1[2] + wz2*pnt2[2];
1281           
1282             ncombi++;
1283             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
1284             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
1285           }
1286         }
1287       }
1288       delete line2;
1289     }
1290     delete line1;
1291   }
1292   if(ncombi>0){
1293     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
1294       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
1295       //printf("%f\n",initPos[jj]);
1296       aversq[jj]/=ncombi;
1297       sigmasq[jj]=aversq[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
1298       sigma+=sigmasq[jj];
1299     }
1300     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
1301   }
1302   else {
1303     Warning("VertexFinder","Finder did not succed");
1304     sigma=999;
1305   }
1306   fVert.SetXYZ(initPos);
1307   fVert.SetDispersion(sigma);
1308   fVert.SetNContributors(ncombi);
1309 }
1310 //---------------------------------------------------------------------------
1311 void AliVertexerTracks::VertexFitter() 
1312 {
1313 //
1314 // The optimal estimate of the vertex position is given by a "weighted 
1315 // average of tracks positions".
1316 // Original method: V. Karimaki, CMS Note 97/0051
1317 //
1318   Bool_t useConstraint = fConstraint;
1319   Double_t initPos[3];
1320   if(!fOnlyFitter) {
1321     fVert.GetXYZ(initPos);
1322   } else {
1323     initPos[0]=fNominalPos[0];
1324     initPos[1]=fNominalPos[1];
1325     initPos[2]=fNominalPos[2];
1326   }
1327
1328   Int_t nTrksSel = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntries();
1329   if(nTrksSel==1) useConstraint=kTRUE;
1330   AliDebug(1,"--- VertexFitter(): start");
1331   AliDebug(1,Form(" Number of tracks in array: %d\n",nTrksSel));
1332   AliDebug(1,Form(" Minimum # tracks required in fit: %d\n",fMinTracks));
1333   AliDebug(1,Form(" Vertex position after finder: %f,%f,%f\n",initPos[0],initPos[1],initPos[2]));
1334   if(useConstraint) AliDebug(1,Form(" This vertex will be used in fit: (%f+-%f,%f+-%f)\n",fNominalPos[0],TMath::Sqrt(fNominalCov[0]),fNominalPos[1],TMath::Sqrt(fNominalCov[2]))); 
1335
1336   // special treatment for few-tracks fits (e.g. secondary vertices)
1337   Bool_t uUi3by3 = kFALSE; if(nTrksSel<5 && !useConstraint) uUi3by3 = kTRUE;
1338
1339   Int_t i,j,k,step=0;
1340   TMatrixD rv(3,1);
1341   TMatrixD vV(3,3);
1342   rv(0,0) = initPos[0];
1343   rv(1,0) = initPos[1];
1344   rv(2,0) = 0.;
1345   Double_t xlStart,alpha;
1346   Int_t nTrksUsed;
1347   Double_t chi2,chi2i,chi2b;
1348   AliExternalTrackParam *t = 0;
1349   Int_t failed = 0;
1350
1351   // initial vertex covariance matrix
1352   TMatrixD vVb(3,3);
1353   vVb(0,0) = fNominalCov[0];
1354   vVb(0,1) = fNominalCov[1];
1355   vVb(0,2) = 0.;
1356   vVb(1,0) = fNominalCov[1];
1357   vVb(1,1) = fNominalCov[2];
1358   vVb(1,2) = 0.;
1359   vVb(2,0) = 0.;
1360   vVb(2,1) = 0.;
1361   vVb(2,2) = fNominalCov[5];
1362   TMatrixD vVbInv(TMatrixD::kInverted,vVb);
1363   TMatrixD rb(3,1);
1364   rb(0,0) = fNominalPos[0];
1365   rb(1,0) = fNominalPos[1];
1366   rb(2,0) = fNominalPos[2];
1367   TMatrixD vVbInvrb(vVbInv,TMatrixD::kMult,rb);
1368
1369
1370   // 2 steps:
1371   // 1st - estimate of vtx using all tracks
1372   // 2nd - estimate of global chi2
1373   for(step=0; step<2; step++) {
1374     AliDebug(1,Form(" step = %d\n",step));
1375     chi2 = 0.;
1376     nTrksUsed = 0;
1377
1378     if(step==1) { initPos[0]=rv(0,0); initPos[0]=rv(1,0); }
1379
1380     TMatrixD sumWiri(3,1);
1381     TMatrixD sumWi(3,3);
1382     for(i=0; i<3; i++) {
1383       sumWiri(i,0) = 0.;
1384       for(j=0; j<3; j++) sumWi(j,i) = 0.;
1385     }
1386
1387     // mean vertex constraint
1388     if(useConstraint) {
1389       for(i=0;i<3;i++) {
1390         sumWiri(i,0) += vVbInvrb(i,0);
1391         for(k=0;k<3;k++) sumWi(i,k) += vVbInv(i,k);
1392       }
1393       // chi2
1394       TMatrixD deltar = rv; deltar -= rb;
1395       TMatrixD vVbInvdeltar(vVbInv,TMatrixD::kMult,deltar);
1396       chi2b = deltar(0,0)*vVbInvdeltar(0,0)+
1397               deltar(1,0)*vVbInvdeltar(1,0)+
1398               deltar(2,0)*vVbInvdeltar(2,0);
1399       chi2 += chi2b;
1400     }
1401
1402     // loop on tracks  
1403     for(k=0; k<nTrksSel; k++) {
1404       // get track from track array
1405       t = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(k);
1406       alpha = t->GetAlpha();
1407       xlStart = initPos[0]*TMath::Cos(alpha)+initPos[1]*TMath::Sin(alpha);
1408       // to vtxSeed (from finder)
1409       t->PropagateTo(xlStart,GetFieldkG());   
1410  
1411       // vector of track global coordinates
1412       TMatrixD ri(3,1);
1413       // covariance matrix of ri
1414       TMatrixD wWi(3,3);
1415
1416       // get space point from track
1417       if(!TrackToPoint(t,ri,wWi,uUi3by3)) continue;
1418       TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri); 
1419
1420       // track chi2
1421       TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
1422       TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
1423       chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
1424               deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
1425               deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
1426
1427       // add to total chi2
1428       chi2 += chi2i;
1429
1430       sumWiri += wWiri;
1431       sumWi   += wWi;
1432
1433       nTrksUsed++;
1434     } // end loop on tracks
1435
1436     if(nTrksUsed < fMinTracks) {
1437       failed=1;
1438       continue;
1439     }
1440
1441     Double_t determinant = sumWi.Determinant();
1442     if(determinant < fMinDetFitter)  { 
1443       AliDebug(1,Form("det(V) = %f (<%f)\n",determinant,fMinDetFitter));       
1444       failed=1;
1445       continue;
1446     }
1447
1448     if(step==0) { 
1449       // inverted of weights matrix
1450       TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
1451       vV = invsumWi;
1452       // position of primary vertex
1453       rv.Mult(vV,sumWiri);
1454     }
1455   } // end loop on the 2 steps
1456
1457   if(failed) { 
1458     TooFewTracks();
1459     return; 
1460   }
1461
1462   Double_t position[3];
1463   position[0] = rv(0,0);
1464   position[1] = rv(1,0);
1465   position[2] = rv(2,0);
1466   Double_t covmatrix[6];
1467   covmatrix[0] = vV(0,0);
1468   covmatrix[1] = vV(0,1);
1469   covmatrix[2] = vV(1,1);
1470   covmatrix[3] = vV(0,2);
1471   covmatrix[4] = vV(1,2);
1472   covmatrix[5] = vV(2,2);
1473   
1474   // for correct chi2/ndf, count constraint as additional "track"
1475   if(fConstraint) nTrksUsed++;
1476   // store data in the vertex object
1477   if(fCurrentVertex) { delete fCurrentVertex; fCurrentVertex=0; }
1478   fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nTrksUsed);
1479
1480   AliDebug(1," Vertex after fit:");
1481   AliDebug(1,Form("xyz: %f %f %f; nc %d",fCurrentVertex->GetXv(),fCurrentVertex->GetYv(),fCurrentVertex->GetZv(),fCurrentVertex->GetNContributors()));
1482   AliDebug(1,"--- VertexFitter(): finish\n");
1483  
1484
1485   return;
1486 }
1487 //----------------------------------------------------------------------------
1488 AliESDVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TObjArray *trkArray,
1489                                                          UShort_t *id,
1490                                                          Bool_t optUseFitter,
1491                                                          Bool_t optPropagate) 
1492 {
1493 //
1494 // Return vertex from tracks (AliExternalTrackParam) in array
1495 //
1496   fCurrentVertex = 0;
1497   SetConstraintOff();
1498
1499   // get tracks and propagate them to initial vertex position
1500   fIdSel = new UShort_t[(Int_t)trkArray->GetEntriesFast()];
1501   Int_t nTrksSel = PrepareTracks(*trkArray,id,0);
1502   if(nTrksSel <  TMath::Max(2,fMinTracks)) {
1503     TooFewTracks();
1504     return fCurrentVertex;
1505   }
1506  
1507   // vertex finder
1508   switch (fAlgo) {
1509     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
1510     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
1511     case 3: HelixVertexFinder();          break;
1512     case 4: VertexFinder(1);              break;
1513     case 5: VertexFinder(0);              break;
1514     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;  
1515   }
1516   AliDebug(1," Vertex finding completed\n");
1517
1518   // vertex fitter
1519   if(optUseFitter) {
1520     VertexFitter();
1521   } else {
1522     Double_t position[3]={fVert.GetXv(),fVert.GetYv(),fVert.GetZv()};
1523     Double_t covmatrix[6];
1524     fVert.GetCovMatrix(covmatrix);
1525     Double_t chi2=99999.;
1526     Int_t    nTrksUsed=fVert.GetNContributors();
1527     fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nTrksUsed);    
1528   }
1529   fCurrentVertex->SetDispersion(fVert.GetDispersion());
1530
1531
1532   // set indices of used tracks and propagate track to found vertex
1533   UShort_t *indices = 0;
1534   Double_t d0z0[2],covd0z0[3];
1535   AliExternalTrackParam *t = 0;
1536   if(fCurrentVertex->GetNContributors()>0) {
1537     indices = new UShort_t[fCurrentVertex->GetNContributors()];
1538     for(Int_t jj=0; jj<(Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast(); jj++) {
1539       indices[jj] = fIdSel[jj];
1540       t = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(jj);
1541       if(optPropagate && optUseFitter) {
1542         if(TMath::Sqrt(fCurrentVertex->GetXv()*fCurrentVertex->GetXv()+fCurrentVertex->GetYv()*fCurrentVertex->GetYv())<3.) {
1543           t->PropagateToDCA(fCurrentVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
1544           AliDebug(1,Form("Track %d propagated to found vertex",jj));
1545         } else {
1546           AliWarning("Found vertex outside beam pipe!");
1547         }
1548       }
1549     }
1550     fCurrentVertex->SetIndices(fCurrentVertex->GetNContributors(),indices);
1551   }
1552
1553   // clean up
1554   delete [] indices; indices=NULL;
1555   delete [] fIdSel; fIdSel=NULL;
1556   fTrkArraySel.Delete();
1557   
1558   return fCurrentVertex;
1559 }
1560 //----------------------------------------------------------------------------
1561 AliESDVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedESDTracks(TObjArray *trkArray,
1562                                                          Bool_t optUseFitter,
1563                                                          Bool_t optPropagate) 
1564 {
1565 //
1566 // Return vertex from array of ESD tracks
1567 //
1568
1569   Int_t nTrks = (Int_t)trkArray->GetEntriesFast();
1570   UShort_t *id = new UShort_t[nTrks];
1571
1572   AliESDtrack *esdt = 0;
1573   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++){
1574     esdt = (AliESDtrack*)trkArray->At(i);
1575     id[i] = (UShort_t)esdt->GetID();
1576   }
1577     
1578   VertexForSelectedTracks(trkArray,id,optUseFitter,optPropagate);
1579
1580   delete [] id; id=NULL;
1581
1582   return fCurrentVertex;
1583 }
1584 //--------------------------------------------------------------------------