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