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 "AliStrLine.h"
  36 #include "AliExternalTrackParam.h"
  37 #include "AliESDEvent.h"
  38 #include "AliESDtrack.h"
  39 #include "AliVertexerTracks.h"
  40
  41 ClassImp(AliVertexerTracks)
  42
  43
  44 //----------------------------------------------------------------------------
  45 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks():
  46 TObject(),
  47 fVert(),
  48 fCurrentVertex(0),
  49 fMode(0),
  50 fFieldkG(-999.),
  51 fTrkArraySel(),
  52 fIdSel(0),
  53 fTrksToSkip(0),
  54 fNTrksToSkip(0),
  55 fConstraint(kFALSE),
  56 fOnlyFitter(kFALSE),
  57 fMinTracks(1),
  58 fMinITSClusters(5),
  59 fDCAcut(0.1),
  60 fDCAcutIter0(0.1),
  61 fNSigma(3.),
  62 fMaxd0z0(0.5),
  63 fMinDetFitter(100.),
  64 fMaxTgl(1000.),
  65 fITSrefit(kTRUE),
  66 fnSigmaForUi00(1.5),
  67 fDebug(0),
  68 fAlgo(1)
  69 {
  70 //
  71 // Default constructor
  72 //
  73   SetVtxStart();
  74   SetVtxStartSigma();
  75   SetITSMode();
  76 }
  77 //----------------------------------------------------------------------------
  78 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks(Double_t fieldkG):
  79 TObject(),
  80 fVert(),
  81 fCurrentVertex(0),
  82 fMode(0),
  83 fFieldkG(fieldkG),
  84 fTrkArraySel(),
  85 fIdSel(0),
  86 fTrksToSkip(0),
  87 fNTrksToSkip(0),
  88 fConstraint(kFALSE),
  89 fOnlyFitter(kFALSE),
  90 fMinTracks(1),
  91 fMinITSClusters(5),
  92 fDCAcut(0.1),
  93 fDCAcutIter0(0.1),
  94 fNSigma(3.),
  95 fMaxd0z0(0.5),
  96 fMinDetFitter(100.),
  97 fMaxTgl(1000.),
  98 fITSrefit(kTRUE),
  99 fnSigmaForUi00(1.5),
 100 fDebug(0),
 101 fAlgo(1)
 102 {
 103 //
 104 // Standard constructor
 105 //
 106   SetVtxStart();
 107   SetVtxStartSigma();
 108   SetITSMode();
 109 }
 110 //-----------------------------------------------------------------------------
 111 AliVertexerTracks::~AliVertexerTracks()
 112 {
 113   // Default Destructor
 114   // The objects pointed by the following pointer are not owned
 115   // by this class and are not deleted
 116   fCurrentVertex = 0;
 117   if(fTrksToSkip) { delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL; }
 118   if(fIdSel) { delete [] fIdSel; fIdSel=NULL; }
 119 }
 120 //----------------------------------------------------------------------------
 121 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(const AliESDEvent *esdEvent)
 122 {
 123 //
 124 // Primary vertex for current ESD event
 125 // (Two iterations:
 126 //  1st with 5*fNSigma*sigma cut w.r.t. to initial vertex
 127 //      + cut on sqrt(d0d0+z0z0) if fConstraint=kFALSE
 128 //  2nd with fNSigma*sigma cut w.r.t. to vertex found in 1st iteration)
 129 //
 130   fCurrentVertex = 0;
 131
 132   // accept 1-track case only if constraint is available
 133   if(!fConstraint && fMinTracks==1) fMinTracks=2;
 134
 135   // read tracks from ESD
 136   Int_t nTrks = (Int_t)esdEvent->GetNumberOfTracks();
 137   if(nTrks<fMinTracks) {
 138     TooFewTracks();
 139     return fCurrentVertex;
 140   }
 141   //
 142
 143   TDirectory * olddir = gDirectory;
 144   TFile *f = 0;
 145   if(nTrks>500) f = new TFile("VertexerTracks.root","recreate");
 146   TObjArray trkArrayOrig(nTrks);
 147   UShort_t *idOrig = new UShort_t[nTrks];
 148
 149   Int_t nTrksOrig=0;
 150   AliExternalTrackParam *t=0;
 151   // loop on ESD tracks
 152   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++) {
 153     AliESDtrack *esdt = esdEvent->GetTrack(i);
 154     // check tracks to skip
 155     Bool_t skipThis = kFALSE;
 156     for(Int_t j=0; j<fNTrksToSkip; j++) {
 157       if(esdt->GetID()==fTrksToSkip[j]) {
 158         if(fDebug) printf("skipping track: %d\n",i);
 159         skipThis = kTRUE;
 160       }
 161     }
 162     if(skipThis) continue;
 163
 164     if(fMode==0) {        // ITS mode
 165       if(fITSrefit && !(esdt->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit)) continue;
 166       // check number of clusters in ITS
 167       if(esdt->GetNcls(0)<fMinITSClusters) continue;
 168       Double_t x,p[5],cov[15];
 169       esdt->GetExternalParameters(x,p);
 170       esdt->GetExternalCovariance(cov);
 171       t = new AliExternalTrackParam(x,esdt->GetAlpha(),p,cov);
 172     } else if(fMode==1) { // TPC mode
 173       t = (AliExternalTrackParam*)esdt->GetTPCInnerParam();
 174       if(!t) continue;
 175       Double_t radius = 2.8; //something less than the beam pipe radius
 176       if(!PropagateTrackTo(t,radius)) continue;
 177     }
 178     trkArrayOrig.AddLast(t);
 179     idOrig[nTrksOrig]=(UShort_t)esdt->GetID();
 180     nTrksOrig++;
 181   } // end loop on ESD tracks
 182
 183   // call method that will reconstruct the vertex
 184   FindPrimaryVertex(&trkArrayOrig,idOrig);
 185
 186   if(fMode==0) trkArrayOrig.Delete();
 187   delete [] idOrig; idOrig=NULL;
 188
 189   if(f) {
 190     f->Close(); delete f; f = NULL;
 191     gSystem->Unlink("VertexerTracks.root");
 192     olddir->cd();
 193   }
 194
 195   return fCurrentVertex;
 196 }
 197 //----------------------------------------------------------------------------
 198 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(TObjArray *trkArrayOrig,
 199                                                    UShort_t *idOrig)
 200 {
 201 //
 202 // Primary vertex using the AliExternalTrackParam's in the TObjArray.
 203 // idOrig must contain the track IDs from AliESDtrack::GetID()
 204 // (Two iterations:
 205 //  1st with 5*fNSigma*sigma cut w.r.t. to initial vertex
 206 //      + cut on sqrt(d0d0+z0z0) if fConstraint=kFALSE
 207 //  2nd with fNSigma*sigma cut w.r.t. to vertex found in 1st iteration)
 208 //
 209   fCurrentVertex = 0;
 210
 211   // accept 1-track case only if constraint is available
 212   if(!fConstraint && fMinTracks==1) fMinTracks=2;
 213
 214   // read tracks from array
 215   Int_t nTrksOrig = (Int_t)trkArrayOrig->GetEntriesFast();
 216   if(fDebug) printf("Initial number of tracks: %d\n",nTrksOrig);
 217   if(nTrksOrig<fMinTracks) {
 218     if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
 219     TooFewTracks();
 220     return fCurrentVertex;
 221   }
 222
 223   // If fConstraint=kFALSE
 224   // run VertexFinder(1) to get rough estimate of initVertex (x,y)
 225   if(!fConstraint) {
 226     // fill fTrkArraySel, for VertexFinder()
 227     fIdSel = new UShort_t[nTrksOrig];
 228     PrepareTracks(*trkArrayOrig,idOrig,0);
 229     if(fIdSel) { delete [] fIdSel; fIdSel=NULL; }
 230     Double_t cutsave = fDCAcut;
 231     fDCAcut = fDCAcutIter0;
 232     VertexFinder(1); // using weights, cutting dca < fDCAcutIter0
 233     fDCAcut = cutsave;
 234     if(fVert.GetNContributors()>0) {
 235       fVert.GetXYZ(fNominalPos);
 236       fNominalPos[0] = fVert.GetXv();
 237       fNominalPos[1] = fVert.GetYv();
 238       fNominalPos[2] = fVert.GetZv();
 239       if(fDebug) printf("No mean vertex: VertexFinder gives (%f, %f, %f)\n",fNominalPos[0],fNominalPos[1],fNominalPos[2]);
 240     } else {
 241       fNominalPos[0] = 0.;
 242       fNominalPos[1] = 0.;
 243       fNominalPos[2] = 0.;
 244       if(fDebug) printf("No mean vertex and VertexFinder failed\n");
 245     }
 246   }
 247
 248   // TWO ITERATIONS:
 249   //
 250   // ITERATION 1
 251   // propagate tracks to fNominalPos vertex
 252   // preselect them:
 253   // if(constraint) reject for |d0|>5*fNSigma*sigma w.r.t. fNominal... vertex
 254   // else  reject for |d0|\oplus|z0| > 5 mm w.r.t. fNominal... vertex
 255   // ITERATION 2
 256   // propagate tracks to best between initVertex and fCurrentVertex
 257   // preselect tracks (reject for |d0|>fNSigma*sigma w.r.t. best
 258   //                   between initVertex and fCurrentVertex)
 259   for(Int_t iter=1; iter<=2; iter++) {
 260     if(fOnlyFitter && iter==1) continue;
 261     if(fIdSel) { delete [] fIdSel; fIdSel=NULL; }
 262     fIdSel = new UShort_t[nTrksOrig];
 263     Int_t nTrksSel = PrepareTracks(*trkArrayOrig,idOrig,iter);
 264     if(fDebug) printf("N tracks selected in iteration %d: %d\n",iter,nTrksSel);
 265     if(nTrksSel < fMinTracks) {
 266       TooFewTracks();
 267       return fCurrentVertex;
 268     }
 269
 270     // vertex finder
 271     if(!fOnlyFitter) {
 272       if(nTrksSel==1) {
 273         if(fDebug) printf("Just one track\n");
 274         OneTrackVertFinder();
 275       } else {
 276         switch (fAlgo) {
 277         case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
 278         case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
 279         case 3: HelixVertexFinder();          break;
 280         case 4: VertexFinder(1);              break;
 281         case 5: VertexFinder(0);              break;
 282         default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
 283         }
 284       }
 285       if(fDebug) printf(" Vertex finding completed\n");
 286     }
 287
 288     // vertex fitter
 289     VertexFitter();
 290   } // end loop on the two iterations
 291
 292
 293   // set indices of used tracks
 294   UShort_t *indices = 0;
 295   if(fCurrentVertex->GetNContributors()>0) {
 296     Int_t nIndices = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
 297     indices = new UShort_t[nIndices];
 298     for(Int_t jj=0; jj<nIndices; jj++)
 299       indices[jj] = fIdSel[jj];
 300     fCurrentVertex->SetIndices(nIndices,indices);
 301   }
 302   delete [] indices; indices=NULL;
 303   //
 304
 305   // set vertex title
 306   TString title="VertexerTracksNoConstraint";
 307   if(fConstraint) {
 308     title="VertexerTracksWithConstraint";
 309     if(fOnlyFitter) title.Append("OnlyFitter");
 310   }
 311   fCurrentVertex->SetTitle(title.Data());
 312   //
 313
 314   if(fDebug) {
 315     fCurrentVertex->PrintStatus();
 316     fCurrentVertex->PrintIndices();
 317   }
 318
 319   // clean up
 320   delete [] fIdSel; fIdSel=NULL;
 321   fTrkArraySel.Delete();
 322   if(fTrksToSkip) { delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL; }
 323   //
 324
 325   return fCurrentVertex;
 326 }
 327 //------------------------------------------------------------------------
 328 Double_t AliVertexerTracks::GetDeterminant3X3(Double_t matr[][3])
 329 {
 330   //
 331   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];
 332  return det;
 333 }
 334 //-------------------------------------------------------------------------
 335 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t (*m)[3],Double_t *d)
 336 {
 337   //
 338   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 339   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 340   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 341   Double_t kk=x12*x12+y12*y12+z12*z12;
 342   m[0][0]=2-2/kk*x12*x12;
 343   m[0][1]=-2/kk*x12*y12;
 344   m[0][2]=-2/kk*x12*z12;
 345   m[1][0]=-2/kk*x12*y12;
 346   m[1][1]=2-2/kk*y12*y12;
 347   m[1][2]=-2/kk*y12*z12;
 348   m[2][0]=-2/kk*x12*z12;
 349   m[2][1]=-2*y12*z12;
 350   m[2][2]=2-2/kk*z12*z12;
 351   d[0]=2*p0[0]-2/kk*p0[0]*x12*x12-2/kk*p0[2]*x12*z12-2/kk*p0[1]*x12*y12;
 352   d[1]=2*p0[1]-2/kk*p0[1]*y12*y12-2/kk*p0[0]*x12*y12-2/kk*p0[2]*z12*y12;
 353   d[2]=2*p0[2]-2/kk*p0[2]*z12*z12-2/kk*p0[0]*x12*z12-2/kk*p0[1]*z12*y12;
 354
 355 }
 356 //--------------------------------------------------------------------------
 357 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *sigmasq,Double_t (*m)[3],Double_t *d)
 358 {
 359   //
 360   Double_t x12=p1[0]-p0[0];
 361   Double_t y12=p1[1]-p0[1];
 362   Double_t z12=p1[2]-p0[2];
 363
 364   Double_t den= x12*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]+y12*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]+z12*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1];
 365
 366   Double_t kk= 2*(x12*x12/sigmasq[0]+y12*y12/sigmasq[1]+z12*z12/sigmasq[2]);
 367
 368   Double_t cc[3];
 369   cc[0]=-x12/sigmasq[0];
 370   cc[1]=-y12/sigmasq[1];
 371   cc[2]=-z12/sigmasq[2];
 372
 373   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;
 374
 375   Double_t ss= -p0[0]*cc[0]-p0[1]*cc[1]-p0[2]*cc[2];
 376
 377   Double_t aa[3];
 378   aa[0]=x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]/den;
 379   aa[1]=y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]/den;
 380   aa[2]=z12*sigmasq[0]*sigmasq[1]/den;
 381
 382   m[0][0]=aa[0]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[0]*aa[0]+2/sigmasq[0];
 383   m[0][1]=aa[1]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[1]*aa[0];
 384   m[0][2]=aa[2]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[2]*aa[0];
 385
 386   m[1][0]=aa[0]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[0]*aa[1];
 387   m[1][1]=aa[1]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[1]*aa[1]+2/sigmasq[1];
 388   m[1][2]=aa[2]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[2]*aa[1];
 389
 390   m[2][0]=aa[0]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[0]*aa[2];
 391   m[2][1]=aa[1]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[1]*aa[2];
 392   m[2][2]=aa[2]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[2]*aa[2]+2/sigmasq[2];
 393
 394   d[0]=-ww*(aa[0]*kk+2*cc[0])-2*ss*aa[0]+2*p0[0]/sigmasq[0];
 395   d[1]=-ww*(aa[1]*kk+2*cc[1])-2*ss*aa[1]+2*p0[1]/sigmasq[1];
 396   d[2]=-ww*(aa[2]*kk+2*cc[2])-2*ss*aa[2]+2*p0[2]/sigmasq[2];
 397
 398   }
 399 //--------------------------------------------------------------------------
 400 Double_t AliVertexerTracks::GetStrLinMinDist(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *x0)
 401 {
 402   //
 403   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 404   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 405   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 406   Double_t x10=p0[0]-x0[0];
 407   Double_t y10=p0[1]-x0[1];
 408   Double_t z10=p0[2]-x0[2];
 409   //  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);
 410   return ((y10*z12-z10*y12)*(y10*z12-z10*y12)+
 411           (z10*x12-x10*z12)*(z10*x12-x10*z12)+
 412           (x10*y12-y10*x12)*(x10*y12-y10*x12))
 413     /(x12*x12+y12*y12+z12*z12);
 414 }
 415 //---------------------------------------------------------------------------
 416 void AliVertexerTracks::OneTrackVertFinder()
 417 {
 418   // find vertex for events with 1 track, using DCA to nominal beam axis
 419   if(fDebug) printf("Number of prepared tracks =%d - Call OneTrackVertFinder",fTrkArraySel.GetEntries());
 420   AliExternalTrackParam *track1;
 421   track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(0);
 422   Double_t alpha=track1->GetAlpha();
 423   Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 424   Double_t pos[3],dir[3];
 425   track1->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
 426   track1->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
 427   AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
 428   Double_t p1[3]={fNominalPos[0],fNominalPos[1],0.};
 429   Double_t p2[3]={fNominalPos[0],fNominalPos[1],10.};
 430   AliStrLine *zeta=new AliStrLine(p1,p2,kTRUE);
 431   Double_t crosspoint[3]={0.,0.,0.};
 432   Double_t sigma=999.;
 433   Int_t nContrib=-1;
 434   Int_t retcode = zeta->Cross(line1,crosspoint);
 435   if(retcode>=0){
 436     sigma=line1->GetDistFromPoint(crosspoint);
 437     nContrib=1;
 438   }
 439   delete zeta;
 440   delete line1;
 441   fVert.SetXYZ(crosspoint);
 442   fVert.SetDispersion(sigma);
 443   fVert.SetNContributors(nContrib);
 444 }
 445 //---------------------------------------------------------------------------
 446 void AliVertexerTracks::HelixVertexFinder()
 447 {
 448   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 449
 450
 451   Double_t initPos[3];
 452   initPos[2] = 0.;
 453   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 454
 455   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
 456
 457   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
 458   Double_t averquad[3]={0.,0.,0.};
 459   Double_t sigmaquad[3]={0.,0.,0.};
 460   Double_t sigma=0;
 461   Int_t ncombi = 0;
 462   AliExternalTrackParam *track1;
 463   AliExternalTrackParam *track2;
 464   Double_t distCA;
 465   Double_t x;
 466   Double_t alpha, cs, sn;
 467   Double_t crosspoint[3];
 468   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
 469     track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(i);
 470
 471
 472     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
 473       track2 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(j);
 474
 475       distCA=track2->PropagateToDCA(track1,GetFieldkG());
 476       if(fDCAcut<=0 ||(fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
 477         x=track1->GetX();
 478         alpha=track1->GetAlpha();
 479         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 480         Double_t x1=x*cs - track1->GetY()*sn;
 481         Double_t y1=x*sn + track1->GetY()*cs;
 482         Double_t z1=track1->GetZ();
 483
 484         Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
 485         x=track2->GetX();
 486         alpha=track2->GetAlpha();
 487         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 488         Double_t x2=x*cs - track2->GetY()*sn;
 489         Double_t y2=x*sn + track2->GetY()*cs;
 490         Double_t z2=track2->GetZ();
 491         Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
 492         Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
 493         Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
 494         Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
 495         Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
 496         crosspoint[0]=wx1*x1 + wx2*x2;
 497         crosspoint[1]=wy1*y1 + wy2*y2;
 498         crosspoint[2]=wz1*z1 + wz2*z2;
 499
 500         ncombi++;
 501         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 502         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)averquad[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 503       }
 504     }
 505
 506   }
 507   if(ncombi>0){
 508     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
 509       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
 510       averquad[jj]/=ncombi;
 511       sigmaquad[jj]=averquad[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
 512       sigma+=sigmaquad[jj];
 513     }
 514     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
 515   }
 516   else {
 517     Warning("HelixVertexFinder","Finder did not succed");
 518     sigma=999;
 519   }
 520   fVert.SetXYZ(initPos);
 521   fVert.SetDispersion(sigma);
 522   fVert.SetNContributors(ncombi);
 523 }
 524 //----------------------------------------------------------------------------
 525 Int_t AliVertexerTracks::PrepareTracks(TObjArray &trkArrayOrig,
 526                                        UShort_t *idOrig,
 527                                        Int_t optImpParCut)
 528 {
 529 //
 530 // Propagate tracks to initial vertex position and store them in a TObjArray
 531 //
 532   if(fDebug) printf(" PrepareTracks()\n");
 533
 534   Int_t nTrksOrig = (Int_t)trkArrayOrig.GetEntriesFast();
 535   Int_t nTrksSel = 0;
 536   Double_t maxd0rphi;
 537   Double_t fiducialR = 3.0, fiducialZ = 20.0; // pipe and 1.5xSPD
 538   Double_t sigmaCurr[3];
 539   Double_t normdistx,normdisty;
 540   Double_t d0z0[2],covd0z0[3];
 541   Double_t sigmad0;
 542
 543   AliESDVertex *initVertex = new AliESDVertex(fNominalPos,fNominalCov,1,1);
 544
 545   if(!fTrkArraySel.IsEmpty()) fTrkArraySel.Delete();
 546
 547   AliExternalTrackParam *track=0;
 548
 549   // loop on tracks
 550   for(Int_t i=0; i<nTrksOrig; i++) {
 551     track = new AliExternalTrackParam(*(AliExternalTrackParam*)trkArrayOrig.At(i));
 552     // tgl cut
 553     if(TMath::Abs(track->GetTgl())>fMaxTgl) {
 554       if(fDebug) printf(" rejecting track with tgl = %f\n",track->GetTgl());
 555       delete track; continue;
 556     }
 557
 558     // propagate track to vertex
 559     if(optImpParCut<2 || fOnlyFitter) { // optImpParCut==1 or 0
 560       track->PropagateToDCA(initVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
 561     } else {              // optImpParCut==2
 562       fCurrentVertex->GetSigmaXYZ(sigmaCurr);
 563       normdistx = TMath::Abs(fCurrentVertex->GetXv()-fNominalPos[0])/TMath::Sqrt(sigmaCurr[0]*sigmaCurr[0]+fNominalCov[0]);
 564       normdisty = TMath::Abs(fCurrentVertex->GetYv()-fNominalPos[1])/TMath::Sqrt(sigmaCurr[1]*sigmaCurr[1]+fNominalCov[2]);
 565       if(normdistx < 3. && normdisty < 3. &&
 566          (sigmaCurr[0]+sigmaCurr[1])<(TMath::Sqrt(fNominalCov[0])+TMath::Sqrt(fNominalCov[2]))) {
 567         track->PropagateToDCA(fCurrentVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
 568       } else {
 569         track->PropagateToDCA(initVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
 570       }
 571     }
 572
 573     sigmad0 = TMath::Sqrt(covd0z0[0]);
 574     maxd0rphi = fNSigma*sigmad0;
 575     if(optImpParCut==1) maxd0rphi *= 5.;
 576     maxd0rphi = TMath::Min(maxd0rphi,fiducialR);
 577     //sigmad0z0 = TMath::Sqrt(covd0z0[0]+covd0z0[2]); // for future improvement
 578     //maxd0z0 = 10.*fNSigma*sigmad0z0;
 579
 580     if(fDebug) printf("trk %d; id %d; |d0| = %f;  d0 cut = %f; |z0| = %f; |d0|oplus|z0| = %f; d0z0 cut = %f\n",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);
 581
 582
 583     //---- track selection based on impact parameters ----//
 584
 585     // always reject tracks outside fiducial volume
 586     if(TMath::Abs(d0z0[0])>fiducialR || TMath::Abs(d0z0[1])>fiducialZ) {
 587       if(fDebug) printf("     rejected\n");
 588       delete track; continue;
 589     }
 590
 591     // during iterations 1 and 2 , reject tracks with d0rphi > maxd0rphi
 592     if(optImpParCut>0 && TMath::Abs(d0z0[0])>maxd0rphi) {
 593       if(fDebug) printf("     rejected\n");
 594       delete track; continue;
 595     }
 596
 597     // if fConstraint=kFALSE, during iterations 1 and 2 ||
 598     // if fConstraint=kTRUE, during iteration 2,
 599     // select tracks with d0oplusz0 < fMaxd0z0
 600     if((!fConstraint && optImpParCut>0 && fVert.GetNContributors()>0) ||
 601        ( fConstraint && optImpParCut==2)) {
 602       if(nTrksOrig>=3 &&
 603          TMath::Sqrt(d0z0[0]*d0z0[0]+d0z0[1]*d0z0[1])>fMaxd0z0) {
 604         if(fDebug) printf("     rejected\n");
 605         delete track; continue;
 606       }
 607     }
 608
 609     // track passed all selections
 610     fTrkArraySel.AddLast(track);
 611     fIdSel[nTrksSel] = idOrig[i];
 612     nTrksSel++;
 613   } // end loop on tracks
 614
 615   delete initVertex;
 616
 617   return nTrksSel;
 618 }
 619 //----------------------------------------------------------------------------
 620 Bool_t AliVertexerTracks::PropagateTrackTo(AliExternalTrackParam *track,
 621                                            Double_t xToGo) {
 622   //----------------------------------------------------------------
 623   // COPIED from AliTracker
 624   //
 625   // Propagates the track to the plane X=xk (cm).
 626   //
 627   //  Origin: Marian Ivanov,  Marian.Ivanov@cern.ch
 628   //----------------------------------------------------------------
 629
 630   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
 631   Double_t xpos = track->GetX();
 632   Double_t dir = (xpos<xToGo) ? 1. : -1.;
 633   Double_t maxStep = 5;
 634   Double_t maxSnp = 0.8;
 635   //
 636   while ( (xToGo-xpos)*dir > kEpsilon){
 637     Double_t step = dir*TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos), maxStep);
 638     Double_t x    = xpos+step;
 639     Double_t xyz0[3],xyz1[3];
 640     track->GetXYZ(xyz0);   //starting global position
 641
 642     if(!track->GetXYZAt(x,GetFieldkG(),xyz1)) return kFALSE;   // no prolongation
 643     xyz1[2]+=kEpsilon; // waiting for bug correction in geo
 644
 645     if(TMath::Abs(track->GetSnpAt(x,GetFieldkG())) >= maxSnp) return kFALSE;
 646     if(!track->PropagateTo(x,GetFieldkG()))  return kFALSE;
 647
 648     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) >= maxSnp) return kFALSE;
 649     track->GetXYZ(xyz0);   // global position
 650     Double_t alphan = TMath::ATan2(xyz0[1], xyz0[0]);
 651     //
 652     Double_t ca=TMath::Cos(alphan-track->GetAlpha()),
 653       sa=TMath::Sin(alphan-track->GetAlpha());
 654     Double_t sf=track->GetSnp(), cf=TMath::Sqrt(1.- sf*sf);
 655     Double_t sinNew =  sf*ca - cf*sa;
 656     if(TMath::Abs(sinNew) >= maxSnp) return kFALSE;
 657     if(!track->Rotate(alphan)) return kFALSE;
 658
 659     xpos = track->GetX();
 660   }
 661   return kTRUE;
 662 }
 663 //---------------------------------------------------------------------------
 664 AliESDVertex* AliVertexerTracks::RemoveTracksFromVertex(AliESDVertex *inVtx,
 665                                                         TObjArray *trkArray,
 666                                                         UShort_t *id,
 667                                                         Float_t *diamondxy)
 668 {
 669 //
 670 // Removes tracks in trksTree from fit of inVtx
 671 //
 672
 673   if(!strstr(inVtx->GetTitle(),"VertexerTracksWithConstraint")) {
 674     printf("ERROR: primary vertex has no constraint: cannot remove tracks\n");
 675     return 0x0;
 676   }
 677   if(!strstr(inVtx->GetTitle(),"VertexerTracksWithConstraintOnlyFitter"))
 678     printf("WARNING: result of tracks' removal will be only approximately correct\n");
 679
 680   TMatrixD rv(3,1);
 681   rv(0,0) = inVtx->GetXv();
 682   rv(1,0) = inVtx->GetYv();
 683   rv(2,0) = inVtx->GetZv();
 684   TMatrixD vV(3,3);
 685   Double_t cov[6];
 686   inVtx->GetCovMatrix(cov);
 687   vV(0,0) = cov[0];
 688   vV(0,1) = cov[1]; vV(1,0) = cov[1];
 689   vV(1,1) = cov[2];
 690   vV(0,2) = cov[3]; vV(2,0) = cov[3];
 691   vV(1,2) = cov[4]; vV(2,1) = cov[4];
 692   vV(2,2) = cov[5];
 693
 694   TMatrixD sumWi(TMatrixD::kInverted,vV);
 695   TMatrixD sumWiri(sumWi,TMatrixD::kMult,rv);
 696
 697   Int_t nUsedTrks = inVtx->GetNIndices();
 698   Double_t chi2 = inVtx->GetChi2();
 699
 700   AliExternalTrackParam *track = 0;
 701   Int_t ntrks = (Int_t)trkArray->GetEntriesFast();
 702   for(Int_t i=0;i<ntrks;i++) {
 703     track = (AliExternalTrackParam*)trkArray->At(i);
 704     if(!inVtx->UsesTrack(id[i])) {
 705       printf("track %d was not used in vertex fit\n",id[i]);
 706       continue;
 707     }
 708     Double_t alpha = track->GetAlpha();
 709     Double_t xl = diamondxy[0]*TMath::Cos(alpha)+diamondxy[1]*TMath::Sin(alpha);
 710     track->PropagateTo(xl,GetFieldkG());
 711     // vector of track global coordinates
 712     TMatrixD ri(3,1);
 713     // covariance matrix of ri
 714     TMatrixD wWi(3,3);
 715
 716     // get space point from track
 717     if(!TrackToPoint(track,ri,wWi)) continue;
 718
 719     TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri);
 720
 721     sumWi -= wWi;
 722     sumWiri -= wWiri;
 723
 724     // track chi2
 725     TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
 726     TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
 727     Double_t chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
 728                      deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
 729                      deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
 730     // remove from total chi2
 731     chi2 -= chi2i;
 732
 733     nUsedTrks--;
 734     if(nUsedTrks<2) {
 735       printf("Trying to remove too many tracks!\n");
 736       return 0x0;
 737     }
 738   }
 739
 740   TMatrixD rvnew(3,1);
 741   TMatrixD vVnew(3,3);
 742
 743   // new inverted of weights matrix
 744   TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
 745   vVnew = invsumWi;
 746   // new position of primary vertex
 747   rvnew.Mult(vVnew,sumWiri);
 748
 749   Double_t position[3];
 750   position[0] = rvnew(0,0);
 751   position[1] = rvnew(1,0);
 752   position[2] = rvnew(2,0);
 753   cov[0] = vVnew(0,0);
 754   cov[1] = vVnew(0,1);
 755   cov[2] = vVnew(1,1);
 756   cov[3] = vVnew(0,2);
 757   cov[4] = vVnew(1,2);
 758   cov[5] = vVnew(2,2);
 759
 760   // store data in the vertex object
 761   AliESDVertex *outVtx = new AliESDVertex(position,cov,chi2,nUsedTrks);
 762   outVtx->SetTitle(inVtx->GetTitle());
 763   UShort_t *inindices = inVtx->GetIndices();
 764   Int_t nIndices = nUsedTrks;
 765   UShort_t *outindices = new UShort_t[nIndices];
 766   Int_t j=0;
 767   for(Int_t k=0; k<inVtx->GetNIndices(); k++) {
 768     Bool_t copyindex=kTRUE;
 769     for(Int_t l=0; l<ntrks; l++) {
 770       if(inindices[k]==id[l]) copyindex=kFALSE;
 771     }
 772     if(copyindex) {
 773       outindices[j] = inindices[k]; j++;
 774     }
 775   }
 776   outVtx->SetIndices(nIndices,outindices);
 777   delete [] outindices;
 778
 779   if(fDebug) {
 780     printf("Vertex before removing tracks:\n");
 781     inVtx->PrintStatus();
 782     inVtx->PrintIndices();
 783     printf("Vertex after removing tracks:\n");
 784     outVtx->PrintStatus();
 785     outVtx->PrintIndices();
 786   }
 787
 788   return outVtx;
 789 }
 790 //---------------------------------------------------------------------------
 791 void AliVertexerTracks::SetITSMode(Double_t dcacut,
 792                                    Double_t dcacutIter0,
 793                                    Double_t maxd0z0,
 794                                    Int_t minITScls,
 795                                    Int_t mintrks,
 796                                    Double_t nsigma,
 797                                    Double_t mindetfitter,
 798                                    Double_t maxtgl)
 799 {
 800 //
 801 //  Cut values for ITS mode
 802 //
 803   fMode = 0;
 804   SetITSrefitRequired();
 805   SetDCAcut(dcacut);
 806   SetDCAcutIter0(dcacutIter0);
 807   SetMaxd0z0(maxd0z0);
 808   SetMinITSClusters(minITScls);
 809   SetMinTracks(mintrks);
 810   SetNSigmad0(nsigma);
 811   SetMinDetFitter(mindetfitter);
 812   SetMaxTgl(maxtgl);
 813
 814   return;
 815 }
 816 //---------------------------------------------------------------------------
 817 void AliVertexerTracks::SetTPCMode(Double_t dcacut,
 818                                    Double_t dcacutIter0,
 819                                    Double_t maxd0z0,
 820                                    Int_t minITScls,
 821                                    Int_t mintrks,
 822                                    Double_t nsigma,
 823                                    Double_t mindetfitter,
 824                                    Double_t maxtgl)
 825 {
 826 //
 827 //  Cut values for TPC mode
 828 //
 829   fMode = 1;
 830   SetITSrefitNotRequired();
 831   SetDCAcut(dcacut);
 832   SetDCAcutIter0(dcacutIter0);
 833   SetMaxd0z0(maxd0z0);
 834   SetMinITSClusters(minITScls);
 835   SetMinTracks(mintrks);
 836   SetNSigmad0(nsigma);
 837   SetMinDetFitter(mindetfitter);
 838   SetMaxTgl(maxtgl);
 839
 840   return;
 841 }
 842 //---------------------------------------------------------------------------
 843 void AliVertexerTracks::SetSkipTracks(Int_t n,Int_t *skipped)
 844 {
 845 //
 846 // Mark the tracks not to be used in the vertex reconstruction.
 847 // Tracks are identified by AliESDtrack::GetID()
 848 //
 849   fNTrksToSkip = n;  fTrksToSkip = new Int_t[n];
 850   for(Int_t i=0;i<n;i++) fTrksToSkip[i] = skipped[i];
 851   return;
 852 }
 853 //---------------------------------------------------------------------------
 854 void  AliVertexerTracks::SetVtxStart(AliESDVertex *vtx)
 855 {
 856 //
 857 // Set initial vertex knowledge
 858 //
 859   vtx->GetXYZ(fNominalPos);
 860   vtx->GetCovMatrix(fNominalCov);
 861   SetConstraintOn();
 862   return;
 863 }
 864 //---------------------------------------------------------------------------
 865 void AliVertexerTracks::StrLinVertexFinderMinDist(Int_t optUseWeights)
 866 {
 867   AliExternalTrackParam *track1;
 868   const Int_t knacc = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
 869   static TClonesArray linarray("AliStrLine",knacc);
 870   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 871     track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(i);
 872     Double_t alpha=track1->GetAlpha();
 873     Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 874     Double_t pos[3],dir[3],sigmasq[3];
 875     track1->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
 876     track1->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
 877     sigmasq[0]=TMath::Sin(alpha)*TMath::Sin(alpha)*track1->GetSigmaY2();
 878     sigmasq[1]=TMath::Cos(alpha)*TMath::Cos(alpha)*track1->GetSigmaY2();
 879     sigmasq[2]=track1->GetSigmaZ2();
 880     TMatrixD ri(3,1);
 881     TMatrixD wWi(3,3);
 882     if(!TrackToPoint(track1,ri,wWi)) continue;
 883     Double_t wmat[9];
 884     Int_t iel=0;
 885     for(Int_t ia=0;ia<3;ia++){
 886       for(Int_t ib=0;ib<3;ib++){
 887         wmat[iel]=wWi(ia,ib);
 888         iel++;
 889       }
 890     }
 891     new(linarray[i]) AliStrLine(pos,sigmasq,wmat,dir);
 892   }
 893   fVert=TrackletVertexFinder(&linarray,optUseWeights);
 894   linarray.Clear("C");
 895 }
 896 //---------------------------------------------------------------------------
 897 AliESDVertex AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(TClonesArray *lines, Int_t optUseWeights)
 898 {
 899   // Calculate the point at minimum distance to prepared tracks
 900
 901   const Int_t knacc = (Int_t)lines->GetEntriesFast();
 902   Double_t initPos[3]={0.,0.,0.};
 903
 904   Double_t (*vectP0)[3]=new Double_t [knacc][3];
 905   Double_t (*vectP1)[3]=new Double_t [knacc][3];
 906
 907   Double_t sum[3][3];
 908   Double_t dsum[3]={0,0,0};
 909   TMatrixD sumWi(3,3);
 910   for(Int_t i=0;i<3;i++){
 911     for(Int_t j=0;j<3;j++){
 912       sum[i][j]=0;
 913       sumWi(i,j)=0.;
 914     }
 915   }
 916
 917   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 918     AliStrLine* line1 = (AliStrLine*)lines->At(i);
 919     Double_t p0[3],cd[3],sigmasq[3];
 920     Double_t wmat[9];
 921     line1->GetP0(p0);
 922     line1->GetCd(cd);
 923     line1->GetSigma2P0(sigmasq);
 924     line1->GetWMatrix(wmat);
 925     TMatrixD wWi(3,3);
 926     Int_t iel=0;
 927     for(Int_t ia=0;ia<3;ia++){
 928       for(Int_t ib=0;ib<3;ib++){
 929         wWi(ia,ib)=wmat[iel];
 930         iel++;
 931       }
 932     }
 933
 934     sumWi+=wWi;
 935
 936     Double_t p1[3]={p0[0]+cd[0],p0[1]+cd[1],p0[2]+cd[2]};
 937     vectP0[i][0]=p0[0];
 938     vectP0[i][1]=p0[1];
 939     vectP0[i][2]=p0[2];
 940     vectP1[i][0]=p1[0];
 941     vectP1[i][1]=p1[1];
 942     vectP1[i][2]=p1[2];
 943
 944     Double_t matr[3][3];
 945     Double_t dknow[3];
 946     if(optUseWeights==0)GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,matr,dknow);
 947     else GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,sigmasq,matr,dknow);
 948
 949
 950     for(Int_t iii=0;iii<3;iii++){
 951       dsum[iii]+=dknow[iii];
 952       for(Int_t lj=0;lj<3;lj++) sum[iii][lj]+=matr[iii][lj];
 953     }
 954   }
 955
 956   TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
 957   Double_t covmatrix[6];
 958   covmatrix[0] = invsumWi(0,0);
 959   covmatrix[1] = invsumWi(0,1);
 960   covmatrix[2] = invsumWi(1,1);
 961   covmatrix[3] = invsumWi(0,2);
 962   covmatrix[4] = invsumWi(1,2);
 963   covmatrix[5] = invsumWi(2,2);
 964
 965   Double_t vett[3][3];
 966   Double_t det=GetDeterminant3X3(sum);
 967   Double_t sigma=0;
 968
 969   if(det!=0){
 970     for(Int_t zz=0;zz<3;zz++){
 971       for(Int_t ww=0;ww<3;ww++){
 972         for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[ww][kk]=sum[ww][kk];
 973       }
 974       for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[kk][zz]=dsum[kk];
 975       initPos[zz]=GetDeterminant3X3(vett)/det;
 976     }
 977
 978
 979     for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 980       Double_t p0[3]={0,0,0},p1[3]={0,0,0};
 981       for(Int_t ii=0;ii<3;ii++){
 982         p0[ii]=vectP0[i][ii];
 983         p1[ii]=vectP1[i][ii];
 984       }
 985       sigma+=GetStrLinMinDist(p0,p1,initPos);
 986     }
 987
 988     if(sigma>0.) {sigma=TMath::Sqrt(sigma);}else{sigma=999;}
 989   }else{
 990     sigma=999;
 991   }
 992   AliESDVertex theVert(initPos,covmatrix,99999.,knacc);
 993   theVert.SetDispersion(sigma);
 994   delete vectP0;
 995   delete vectP1;
 996   return theVert;
 997 }
 998 //---------------------------------------------------------------------------
 999 Bool_t AliVertexerTracks::TrackToPoint(AliExternalTrackParam *t,
1000                                        TMatrixD &ri,TMatrixD &wWi,
1001                                        Bool_t uUi3by3) const
1002 {
1003 //
1004 // Extract from the AliExternalTrackParam the global coordinates ri and covariance matrix
1005 // wWi of the space point that it represents (to be used in VertexFitter())
1006 //
1007
1008
1009   Double_t rotAngle = t->GetAlpha();
1010   if(rotAngle<0.) rotAngle += 2.*TMath::Pi();
1011   Double_t cosRot = TMath::Cos(rotAngle);
1012   Double_t sinRot = TMath::Sin(rotAngle);
1013
1014   ri(0,0) = t->GetX()*cosRot-t->GetY()*sinRot;
1015   ri(1,0) = t->GetX()*sinRot+t->GetY()*cosRot;
1016   ri(2,0) = t->GetZ();
1017
1018
1019
1020   if(!uUi3by3) {
1021     // matrix to go from global (x,y,z) to local (y,z);
1022     TMatrixD qQi(2,3);
1023     qQi(0,0) = -sinRot;
1024     qQi(0,1) = cosRot;
1025     qQi(0,2) = 0.;
1026     qQi(1,0) = 0.;
1027     qQi(1,1) = 0.;
1028     qQi(1,2) = 1.;
1029
1030     // covariance matrix of local (y,z) - inverted
1031     TMatrixD uUi(2,2);
1032     uUi(0,0) = t->GetSigmaY2();
1033     uUi(0,1) = t->GetSigmaZY();
1034     uUi(1,0) = t->GetSigmaZY();
1035     uUi(1,1) = t->GetSigmaZ2();
1036     //printf(" Ui :\n");
1037     //printf(" %f   %f\n",uUi(0,0),uUi(0,1));
1038     //printf(" %f   %f\n",uUi(1,0),uUi(1,1));
1039
1040     if(uUi.Determinant() <= 0.) return kFALSE;
1041     TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
1042
1043     // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
1044     TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
1045     TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
1046     wWi = m;
1047   } else {
1048     if(fVert.GetNContributors()<1) AliFatal("Vertex from finder is empty");
1049     // matrix to go from global (x,y,z) to local (x,y,z);
1050     TMatrixD qQi(3,3);
1051     qQi(0,0) = cosRot;
1052     qQi(0,1) = sinRot;
1053     qQi(0,2) = 0.;
1054     qQi(1,0) = -sinRot;
1055     qQi(1,1) = cosRot;
1056     qQi(1,2) = 0.;
1057     qQi(2,0) = 0.;
1058     qQi(2,1) = 0.;
1059     qQi(2,2) = 1.;
1060
1061     // covariance of fVert along the track
1062     Double_t p[3],pt,ptot;
1063     t->GetPxPyPz(p);
1064     pt = TMath::Sqrt(p[0]*p[0]+p[1]*p[1]);
1065     ptot = TMath::Sqrt(pt*pt+p[2]*p[2]);
1066     Double_t cphi = p[0]/pt;               //cos(phi)=px/pt
1067     Double_t sphi = p[1]/pt;               //sin(phi)=py/pt
1068     Double_t clambda = pt/ptot;            //cos(lambda)=pt/ptot
1069     Double_t slambda = p[2]/ptot;            //sin(lambda)=pz/ptot
1070     Double_t covfVert[6];
1071     fVert.GetCovMatrix(covfVert);
1072     Double_t covfVertalongt =
1073        covfVert[0]*cphi*cphi*clambda*clambda
1074       +covfVert[1]*2.*cphi*sphi*clambda*clambda
1075       +covfVert[3]*2.*cphi*clambda*slambda
1076       +covfVert[2]*sphi*sphi*clambda*clambda
1077       +covfVert[4]*2.*sphi*clambda*slambda
1078       +covfVert[5]*slambda*slambda;
1079     // covariance matrix of local (x,y,z) - inverted
1080     TMatrixD uUi(3,3);
1081     uUi(0,0) = covfVertalongt * fnSigmaForUi00 * fnSigmaForUi00;
1082     if(fDebug) printf("=====> sqrtUi00 cm  %f\n",TMath::Sqrt(uUi(0,0)));
1083     uUi(0,1) = 0.;
1084     uUi(0,2) = 0.;
1085     uUi(1,0) = 0.;
1086     uUi(1,1) = t->GetSigmaY2();
1087     uUi(1,2) = t->GetSigmaZY();
1088     uUi(2,0) = 0.;
1089     uUi(2,1) = t->GetSigmaZY();
1090     uUi(2,2) = t->GetSigmaZ2();
1091     //printf(" Ui :\n");
1092     //printf(" %f   %f\n",uUi(0,0),uUi(0,1));
1093     //printf(" %f   %f\n",uUi(1,0),uUi(1,1));
1094
1095     if(uUi.Determinant() <= 0.) return kFALSE;
1096     TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
1097
1098     // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
1099     TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
1100     TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
1101     wWi = m;
1102   }
1103
1104
1105   return kTRUE;
1106 }
1107 //---------------------------------------------------------------------------
1108 void AliVertexerTracks::TooFewTracks()
1109 {
1110 //
1111 // When the number of tracks is < fMinTracks,
1112 // deal with vertices not found and prepare to exit
1113 //
1114   if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
1115
1116   Double_t pos[3],err[3];
1117   pos[0] = fNominalPos[0];
1118   err[0] = TMath::Sqrt(fNominalCov[0]);
1119   pos[1] = fNominalPos[1];
1120   err[1] = TMath::Sqrt(fNominalCov[2]);
1121   pos[2] = fNominalPos[2];
1122   err[2] = TMath::Sqrt(fNominalCov[5]);
1123   Int_t    ncontr = (err[0]>1. ? -1 : -3);
1124   fCurrentVertex = 0;
1125   fCurrentVertex = new AliESDVertex(pos,err);
1126   fCurrentVertex->SetNContributors(ncontr);
1127
1128   if(fConstraint) {
1129     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraint");
1130   } else {
1131     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksNoConstraint");
1132   }
1133
1134   if(!fTrkArraySel.IsEmpty()) fTrkArraySel.Delete();
1135   if(fIdSel) {delete [] fIdSel; fIdSel=NULL;}
1136   if(fTrksToSkip) {delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL;}
1137
1138   return;
1139 }
1140 //---------------------------------------------------------------------------
1141 void AliVertexerTracks::VertexFinder(Int_t optUseWeights)
1142 {
1143
1144   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
1145
1146   Double_t initPos[3];
1147   initPos[2] = 0.;
1148   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
1149   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast();
1150   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
1151   Double_t aversq[3]={0.,0.,0.};
1152   Double_t sigmasq[3]={0.,0.,0.};
1153   Double_t sigma=0;
1154   Int_t ncombi = 0;
1155   AliExternalTrackParam *track1;
1156   AliExternalTrackParam *track2;
1157   Double_t pos[3],dir[3];
1158   Double_t alpha,mindist;
1159
1160   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
1161     track1 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(i);
1162     alpha=track1->GetAlpha();
1163     mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
1164     track1->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
1165     track1->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
1166     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
1167
1168    //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
1169    //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,GetFieldkG(),line1);
1170
1171     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
1172       track2 = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(j);
1173       alpha=track2->GetAlpha();
1174       mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
1175       track2->GetXYZAt(mindist,GetFieldkG(),pos);
1176       track2->GetPxPyPzAt(mindist,GetFieldkG(),dir);
1177       AliStrLine *line2 = new AliStrLine(pos,dir);
1178     //      AliStrLine *line2 = new AliStrLine();
1179     //  track2->ApproximateHelixWithLine(mindist,GetFieldkG(),line2);
1180       Double_t distCA=line2->GetDCA(line1);
1181       //printf("%d   %d   %f\n",i,j,distCA);
1182        if(fDCAcut<=0 || (fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
1183         Double_t pnt1[3],pnt2[3],crosspoint[3];
1184
1185         if(optUseWeights<=0){
1186           Int_t retcode = line2->Cross(line1,crosspoint);
1187           if(retcode>=0){
1188             ncombi++;
1189             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
1190             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
1191           }
1192         }
1193         if(optUseWeights>0){
1194           Int_t retcode = line1->CrossPoints(line2,pnt1,pnt2);
1195           if(retcode>=0){
1196             Double_t cs, sn;
1197             alpha=track1->GetAlpha();
1198             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
1199             Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
1200             alpha=track2->GetAlpha();
1201             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
1202             Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
1203             Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
1204             Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
1205             Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
1206             Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
1207             crosspoint[0]=wx1*pnt1[0] + wx2*pnt2[0];
1208             crosspoint[1]=wy1*pnt1[1] + wy2*pnt2[1];
1209             crosspoint[2]=wz1*pnt1[2] + wz2*pnt2[2];
1210
1211             ncombi++;
1212             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
1213             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
1214           }
1215         }
1216       }
1217       delete line2;
1218     }
1219     delete line1;
1220   }
1221   if(ncombi>0){
1222     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
1223       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
1224       //printf("%f\n",initPos[jj]);
1225       aversq[jj]/=ncombi;
1226       sigmasq[jj]=aversq[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
1227       sigma+=sigmasq[jj];
1228     }
1229     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
1230   }
1231   else {
1232     Warning("VertexFinder","Finder did not succed");
1233     sigma=999;
1234   }
1235   fVert.SetXYZ(initPos);
1236   fVert.SetDispersion(sigma);
1237   fVert.SetNContributors(ncombi);
1238 }
1239 //---------------------------------------------------------------------------
1240 void AliVertexerTracks::VertexFitter()
1241 {
1242 //
1243 // The optimal estimate of the vertex position is given by a "weighted
1244 // average of tracks positions".
1245 // Original method: V. Karimaki, CMS Note 97/0051
1246 //
1247   Bool_t useConstraint = fConstraint;
1248   Double_t initPos[3];
1249   if(!fOnlyFitter) {
1250     fVert.GetXYZ(initPos);
1251   } else {
1252     initPos[0]=fNominalPos[0];
1253     initPos[1]=fNominalPos[1];
1254     initPos[2]=fNominalPos[2];
1255   }
1256
1257   Int_t nTrksSel = (Int_t)fTrkArraySel.GetEntries();
1258   if(nTrksSel==1) useConstraint=kTRUE;
1259   if(fDebug) {
1260     printf("--- VertexFitter(): start\n");
1261     printf(" Number of tracks in array: %d\n",nTrksSel);
1262     printf(" Minimum # tracks required in fit: %d\n",fMinTracks);
1263     printf(" Vertex position after finder: %f,%f,%f\n",initPos[0],initPos[1],initPos[2]);
1264     if(useConstraint) printf(" This vertex will be used in fit: (%f+-%f,%f+-%f)\n",fNominalPos[0],TMath::Sqrt(fNominalCov[0]),fNominalPos[1],TMath::Sqrt(fNominalCov[2]));
1265   }
1266
1267   // special treatment for few-tracks fits (e.g. secondary vertices)
1268   Bool_t uUi3by3 = kFALSE; if(nTrksSel<5 && !useConstraint) uUi3by3 = kTRUE;
1269
1270   Int_t i,j,k,step=0;
1271   TMatrixD rv(3,1);
1272   TMatrixD vV(3,3);
1273   rv(0,0) = initPos[0];
1274   rv(1,0) = initPos[1];
1275   rv(2,0) = 0.;
1276   Double_t xlStart,alpha;
1277   Int_t nTrksUsed;
1278   Double_t chi2,chi2i,chi2b;
1279   AliExternalTrackParam *t = 0;
1280   Int_t failed = 0;
1281
1282   // initial vertex covariance matrix
1283   TMatrixD vVb(3,3);
1284   vVb(0,0) = fNominalCov[0];
1285   vVb(0,1) = fNominalCov[1];
1286   vVb(0,2) = 0.;
1287   vVb(1,0) = fNominalCov[1];
1288   vVb(1,1) = fNominalCov[2];
1289   vVb(1,2) = 0.;
1290   vVb(2,0) = 0.;
1291   vVb(2,1) = 0.;
1292   vVb(2,2) = fNominalCov[5];
1293   TMatrixD vVbInv(TMatrixD::kInverted,vVb);
1294   TMatrixD rb(3,1);
1295   rb(0,0) = fNominalPos[0];
1296   rb(1,0) = fNominalPos[1];
1297   rb(2,0) = fNominalPos[2];
1298   TMatrixD vVbInvrb(vVbInv,TMatrixD::kMult,rb);
1299
1300
1301   // 2 steps:
1302   // 1st - estimate of vtx using all tracks
1303   // 2nd - estimate of global chi2
1304   for(step=0; step<2; step++) {
1305     if(fDebug) printf(" step = %d\n",step);
1306     chi2 = 0.;
1307     nTrksUsed = 0;
1308
1309     if(step==1) { initPos[0]=rv(0,0); initPos[0]=rv(1,0); }
1310
1311     TMatrixD sumWiri(3,1);
1312     TMatrixD sumWi(3,3);
1313     for(i=0; i<3; i++) {
1314       sumWiri(i,0) = 0.;
1315       for(j=0; j<3; j++) sumWi(j,i) = 0.;
1316     }
1317
1318     // mean vertex constraint
1319     if(useConstraint) {
1320       for(i=0;i<3;i++) {
1321         sumWiri(i,0) += vVbInvrb(i,0);
1322         for(k=0;k<3;k++) sumWi(i,k) += vVbInv(i,k);
1323       }
1324       // chi2
1325       TMatrixD deltar = rv; deltar -= rb;
1326       TMatrixD vVbInvdeltar(vVbInv,TMatrixD::kMult,deltar);
1327       chi2b = deltar(0,0)*vVbInvdeltar(0,0)+
1328               deltar(1,0)*vVbInvdeltar(1,0)+
1329               deltar(2,0)*vVbInvdeltar(2,0);
1330       chi2 += chi2b;
1331     }
1332
1333     // loop on tracks
1334     for(k=0; k<nTrksSel; k++) {
1335       // get track from track array
1336       t = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(k);
1337       alpha = t->GetAlpha();
1338       xlStart = initPos[0]*TMath::Cos(alpha)+initPos[1]*TMath::Sin(alpha);
1339       // to vtxSeed (from finder)
1340       t->PropagateTo(xlStart,GetFieldkG());
1341
1342       // vector of track global coordinates
1343       TMatrixD ri(3,1);
1344       // covariance matrix of ri
1345       TMatrixD wWi(3,3);
1346
1347       // get space point from track
1348       if(!TrackToPoint(t,ri,wWi,uUi3by3)) continue;
1349       TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri);
1350
1351       // track chi2
1352       TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
1353       TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
1354       chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
1355               deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
1356               deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
1357
1358       // add to total chi2
1359       chi2 += chi2i;
1360
1361       sumWiri += wWiri;
1362       sumWi   += wWi;
1363
1364       nTrksUsed++;
1365     } // end loop on tracks
1366
1367     if(nTrksUsed < fMinTracks) {
1368       failed=1;
1369       continue;
1370     }
1371
1372     Double_t determinant = sumWi.Determinant();
1373     if(determinant < fMinDetFitter)  {
1374       printf("det(V) = %f (<%f)\n",determinant,fMinDetFitter);
1375       failed=1;
1376       continue;
1377     }
1378
1379     if(step==0) {
1380       // inverted of weights matrix
1381       TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
1382       vV = invsumWi;
1383       // position of primary vertex
1384       rv.Mult(vV,sumWiri);
1385     }
1386   } // end loop on the 2 steps
1387
1388   if(failed) {
1389     TooFewTracks();
1390     return;
1391   }
1392
1393   Double_t position[3];
1394   position[0] = rv(0,0);
1395   position[1] = rv(1,0);
1396   position[2] = rv(2,0);
1397   Double_t covmatrix[6];
1398   covmatrix[0] = vV(0,0);
1399   covmatrix[1] = vV(0,1);
1400   covmatrix[2] = vV(1,1);
1401   covmatrix[3] = vV(0,2);
1402   covmatrix[4] = vV(1,2);
1403   covmatrix[5] = vV(2,2);
1404
1405   // for correct chi2/ndf, count constraint as additional "track"
1406   if(fConstraint) nTrksUsed++;
1407   // store data in the vertex object
1408   fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nTrksUsed);
1409
1410   if(fDebug) {
1411     printf(" Vertex after fit:\n");
1412     fCurrentVertex->PrintStatus();
1413     printf("--- VertexFitter(): finish\n");
1414   }
1415
1416   return;
1417 }
1418 //----------------------------------------------------------------------------
1419 AliESDVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TObjArray *trkArray,
1420                                                          UShort_t *id,
1421                                                          Bool_t optUseFitter,
1422                                                          Bool_t optPropagate)
1423 {
1424 //
1425 // Return vertex from tracks (AliExternalTrackParam) in array
1426 //
1427
1428   SetConstraintOff();
1429
1430   // get tracks and propagate them to initial vertex position
1431   fIdSel = new UShort_t[(Int_t)trkArray->GetEntriesFast()];
1432   Int_t nTrksSel = PrepareTracks(*trkArray,id,0);
1433   if(nTrksSel <  TMath::Max(2,fMinTracks)) {
1434     TooFewTracks();
1435     return fCurrentVertex;
1436   }
1437
1438   // vertex finder
1439   switch (fAlgo) {
1440     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
1441     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
1442     case 3: HelixVertexFinder();          break;
1443     case 4: VertexFinder(1);              break;
1444     case 5: VertexFinder(0);              break;
1445     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
1446   }
1447   if(fDebug) printf(" Vertex finding completed\n");
1448
1449   // vertex fitter
1450   if(optUseFitter) {
1451     VertexFitter();
1452   } else {
1453     Double_t position[3]={fVert.GetXv(),fVert.GetYv(),fVert.GetZv()};
1454     Double_t covmatrix[6];
1455     fVert.GetCovMatrix(covmatrix);
1456     Double_t chi2=99999.;
1457     Int_t    nTrksUsed=fVert.GetNContributors();
1458     fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nTrksUsed);
1459   }
1460   fCurrentVertex->SetDispersion(fVert.GetDispersion());
1461
1462
1463   // set indices of used tracks and propagate track to found vertex
1464   UShort_t *indices = 0;
1465   Double_t d0z0[2],covd0z0[3];
1466   AliExternalTrackParam *t = 0;
1467   if(fCurrentVertex->GetNContributors()>0) {
1468     indices = new UShort_t[fCurrentVertex->GetNContributors()];
1469     for(Int_t jj=0; jj<(Int_t)fTrkArraySel.GetEntriesFast(); jj++) {
1470       indices[jj] = fIdSel[jj];
1471       t = (AliExternalTrackParam*)fTrkArraySel.At(jj);
1472       if(optPropagate && optUseFitter) {
1473         if(TMath::Sqrt(fCurrentVertex->GetXv()*fCurrentVertex->GetXv()+fCurrentVertex->GetYv()*fCurrentVertex->GetYv())<3.) {
1474           t->PropagateToDCA(fCurrentVertex,GetFieldkG(),100.,d0z0,covd0z0);
1475           if(fDebug) printf("Track %d propagated to found vertex\n",jj);
1476         } else {
1477           AliWarning("Found vertex outside beam pipe!");
1478         }
1479       }
1480     }
1481     fCurrentVertex->SetIndices(fCurrentVertex->GetNContributors(),indices);
1482   }
1483
1484   // clean up
1485   delete [] indices; indices=NULL;
1486   delete [] fIdSel; fIdSel=NULL;
1487   fTrkArraySel.Delete();
1488
1489   return fCurrentVertex;
1490 }
1491 //----------------------------------------------------------------------------
1492 AliESDVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedESDTracks(TObjArray *trkArray,
1493                                                          Bool_t optUseFitter,
1494                                                          Bool_t optPropagate)
1495 {
1496 //
1497 // Return vertex from array of ESD tracks
1498 //
1499
1500   Int_t nTrks = (Int_t)trkArray->GetEntriesFast();
1501   UShort_t *id = new UShort_t[nTrks];
1502
1503   AliESDtrack *esdt = 0;
1504   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++){
1505     esdt = (AliESDtrack*)trkArray->At(i);
1506     id[i] = (UShort_t)esdt->GetID();
1507   }
1508
1509   VertexForSelectedTracks(trkArray,id,optUseFitter,optPropagate);
1510
1511   delete [] id; id=NULL;
1512
1513   return fCurrentVertex;
1514 }
1515 //--------------------------------------------------------------------------