TOF/AliTOFtrackerMI.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 // AliTOFtracker Class
  16 // Task: Perform association of the ESD tracks to TOF Clusters
  17 // and Update ESD track with associated TOF Cluster parameters
  18 //
  19 //--------------------------------------------------------------------
  20
  21 #include <Rtypes.h>
  22 #include "AliTOFtrackerMI.h"
  23 #include "AliTOFtrack.h"
  24 #include "TClonesArray.h"
  25 #include "TError.h"
  26 #include "AliTOFdigit.h"
  27 #include "AliTOFGeometry.h"
  28 #include "AliTOF.h"
  29 #include "AliRun.h"
  30 #include "AliModule.h"
  31 #include "TTreeStream.h"
  32 #include "AliTOFcluster.h"
  33 #include "AliTOFcalib.h"
  34
  35 ClassImp(AliTOFtrackerMI)
  36
  37 //_____________________________________________________________________________
  38 AliTOFtrackerMI::AliTOFtrackerMI(AliTOFGeometry * geom, Double_t parPID[2]) {
  39   //AliTOFtrackerMI main Ctor
  40
  41   //fHoles=true;
  42   fNseeds=0;
  43   fNseedsTOF=0;
  44   fngoodmatch=0;
  45   fnbadmatch=0;
  46   fnunmatch=0;
  47   fnmatch=0;
  48   fGeom = geom;
  49   fTOFpid = new AliTOFpidESD(parPID);
  50   fR=378.;
  51   fTOFHeigth=15.3;
  52   fdCut=3.;
  53   fDy=AliTOFGeometry::XPad();
  54   fDz=AliTOFGeometry::ZPad();
  55   fDx=1.5;
  56   fSeeds=0x0;
  57   fTracks=0x0;
  58   fN=0;
  59   fDebugStreamer = new TTreeSRedirector("TOFdebug.root");
  60   //Init(); // temporary solution to know about Holes/no Holes
  61   fHoles=geom->GetHoles();
  62 }
  63 //_____________________________________________________________________________
  64 AliTOFtrackerMI::AliTOFtrackerMI(const AliTOFtrackerMI &t):AliTracker() {
  65   //AliTOFtrackerMI copy Ctor
  66
  67   fHoles=t.fHoles;
  68   fNseeds=t.fNseeds;
  69   fNseedsTOF=t.fNseedsTOF;
  70   fngoodmatch=t.fngoodmatch;
  71   fnbadmatch=t.fnbadmatch;
  72   fnunmatch=t.fnunmatch;
  73   fnmatch=t.fnmatch;
  74   fGeom = t.fGeom;
  75   fTOFpid = t.fTOFpid;
  76   fR=t.fR;
  77   fTOFHeigth=t.fTOFHeigth;
  78   fdCut=t.fdCut;
  79   fDy=t.fDy;
  80   fDz=t.fDz;
  81   fDx=1.5;
  82   fSeeds=t.fSeeds;
  83   fTracks=t.fTracks;
  84   fN=t.fN;
  85 }
  86
  87 //_________________________________________________________________________________
  88 AliTOFtrackerMI& AliTOFtrackerMI::operator=(const AliTOFtrackerMI &t)
  89 {
  90   //AliTOFtrackerMI assignment operator
  91
  92   this->fHoles=t.fHoles;
  93   this->fNseeds=t.fNseeds;
  94   this->fNseedsTOF=t.fNseedsTOF;
  95   this->fngoodmatch=t.fngoodmatch;
  96   this->fnbadmatch=t.fnbadmatch;
  97   this->fnunmatch=t.fnunmatch;
  98   this->fnmatch=t.fnmatch;
  99   this->fGeom = t.fGeom;
 100   this->fTOFpid = t.fTOFpid;
 101   this->fR=t.fR;
 102   this->fTOFHeigth=t.fTOFHeigth;
 103   this->fdCut=t.fdCut;
 104   this->fDy=t.fDy;
 105   this->fDz=t.fDz;
 106   this->fDx=t.fDx;
 107   this->fSeeds=t.fSeeds;
 108   this->fTracks=t.fTracks;
 109   this->fN=t.fN;
 110   return *this;
 111
 112 }
 113
 114 //_____________________________________________________________________________
 115 AliTOFtrackerMI::~AliTOFtrackerMI(){
 116   //
 117   //
 118   //
 119   if (fDebugStreamer) {
 120     //fDebugStreamer->Close();
 121     delete fDebugStreamer;
 122   }
 123   delete fTOFpid;
 124 }
 125
 126 //_____________________________________________________________________________
 127 /*
 128 void AliTOFtrackerMI::Init() {
 129
 130 // temporary solution to know about Holes/no Holes, will be implemented as
 131 // an AliTOFGeometry getter
 132
 133   AliModule* frame=gAlice->GetModule("FRAME");
 134
 135   if(!frame) {
 136     Error("Init","Could Not load FRAME! Assume Frame with Holes \n");
 137     fHoles=true;
 138   } else{
 139     if(frame->IsVersion()==1) {fHoles=false;}
 140     else {fHoles=true;}
 141   }
 142 }
 143 */
 144 //_____________________________________________________________________________
 145 Int_t AliTOFtrackerMI::PropagateBack(AliESD* event) {
 146   //
 147   // Gets seeds from ESD event and Match with TOF Clusters
 148   //
 149
 150
 151   //Initialise some counters
 152
 153   fNseeds=0;
 154   fNseedsTOF=0;
 155   fngoodmatch=0;
 156   fnbadmatch=0;
 157   fnunmatch=0;
 158   fnmatch=0;
 159
 160   Int_t ntrk=event->GetNumberOfTracks();
 161   fNseeds = ntrk;
 162   fSeeds= new TClonesArray("AliESDtrack");
 163   TClonesArray &aESDTrack = *fSeeds;
 164
 165
 166   //Load ESD tracks into a local Array of ESD Seeds
 167
 168   for (Int_t i=0; i<fNseeds; i++) {
 169     AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
 170     new(aESDTrack[i]) AliESDtrack(*t);
 171   }
 172
 173   //Prepare ESD tracks candidates for TOF Matching
 174   CollectESD();
 175
 176   //First Step with Strict Matching Criterion
 177   //MatchTracks(kFALSE);
 178
 179   //Second Step with Looser Matching Criterion
 180   //MatchTracks(kTRUE);
 181   MatchTracksMI(kFALSE);  // assign track to clusters
 182   MatchTracksMI(kTRUE);   // assign clusters to esd
 183
 184   Info("PropagateBack","Number of matched tracks: %d",fnmatch);
 185   Info("PropagateBack","Number of good matched tracks: %d",fngoodmatch);
 186   Info("PropagateBack","Number of bad  matched tracks: %d",fnbadmatch);
 187
 188   //Update the matched ESD tracks
 189
 190   for (Int_t i=0; i<ntrk; i++) {
 191     AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
 192     AliESDtrack *seed =(AliESDtrack*)fSeeds->UncheckedAt(i);
 193     if(seed->GetTOFsignal()>0){
 194       t->SetTOFsignal(seed->GetTOFsignal());
 195       t->SetTOFcluster(seed->GetTOFcluster());
 196       Int_t tlab[3];
 197       seed->GetTOFLabel(tlab);
 198       t->SetTOFLabel(tlab);
 199       AliTOFtrack *track = new AliTOFtrack(*seed);
 200       Float_t info[10];
 201       Double_t times[10];
 202       seed->GetTOFInfo(info);
 203       seed->GetIntegratedTimes(times);
 204       t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout);
 205       t->SetIntegratedLength(seed->GetIntegratedLength());
 206       t->SetIntegratedTimes(times);
 207       t->SetTOFsignalToT(seed->GetTOFsignalToT());
 208       t->SetTOFCalChannel(seed->GetTOFCalChannel());
 209       //
 210       t->SetTOFInfo(info);
 211       delete track;
 212     }
 213   }
 214
 215
 216   //Make TOF PID
 217   fTOFpid->MakePID(event);
 218
 219   if (fSeeds) {
 220     fSeeds->Delete();
 221     delete fSeeds;
 222     fSeeds = 0x0;
 223   }
 224   if (fTracks) {
 225     fTracks->Delete();
 226     delete fTracks;
 227     fTracks = 0x0;
 228   }
 229   return 0;
 230
 231 }
 232 //_________________________________________________________________________
 233 void AliTOFtrackerMI::CollectESD() {
 234    //prepare the set of ESD tracks to be matched to clusters in TOF
 235
 236   fTracks= new TClonesArray("AliTOFtrack");
 237   TClonesArray &aTOFTrack = *fTracks;
 238   Int_t c0=0;
 239   Int_t c1=0;
 240   for (Int_t i=0; i<fNseeds; i++) {
 241
 242     AliESDtrack *t =(AliESDtrack*)fSeeds->UncheckedAt(i);
 243     if ((t->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout)==0)continue;
 244
 245     // TRD good tracks, already propagated at 371 cm
 246
 247     AliTOFtrack *track = new AliTOFtrack(*t); // New
 248     Double_t x = track->GetX(); //New
 249
 250     if (((t->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDout)!=0 ) &&
 251          ( x >= fGeom->RinTOF()) ){
 252       track->SetSeedIndex(i);
 253       t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout);
 254       new(aTOFTrack[fNseedsTOF]) AliTOFtrack(*track);
 255       fNseedsTOF++;
 256       c0++;
 257       delete track;
 258     }
 259
 260     // Propagate the rest of TPCbp
 261
 262     else {
 263       if(track->PropagateToInnerTOF(fHoles)){ // temporary solution
 264         //      if(track->PropagateToInnerTOF(fGeom->GetHoles())){
 265         track->SetSeedIndex(i);
 266         t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout);
 267         new(aTOFTrack[fNseedsTOF]) AliTOFtrack(*track);
 268         fNseedsTOF++;
 269         c1++;
 270       }
 271       delete track;
 272     }
 273   }
 274   //
 275   //
 276   printf("TRD\tOn\t%d\tOff\t%d\n",c0,c1);
 277
 278   // Sort according uncertainties on track position
 279   fTracks->Sort();
 280
 281 }
 282
 283
 284
 285
 286
 287
 288
 289 //
 290 //
 291 //_________________________________________________________________________
 292 void AliTOFtrackerMI::MatchTracks( Bool_t /*mLastStep*/){
 293   return;
 294 }
 295 //
 296 //
 297 //_________________________________________________________________________
 298 void AliTOFtrackerMI::MatchTracksMI(Bool_t mLastStep){
 299
 300   //Match ESD tracks to clusters in TOF
 301   const Float_t kTofOffset = 26;  // time offset
 302   const Float_t kMinQuality        = -6.; // minimal quality
 303   const Float_t kMaxQualityD       = 1.;  // max delta quality if cluster used
 304   const Float_t kForbiddenR        = 0.1;  // minimal PID according TPC
 305
 306   static const Double_t kMasses[]={
 307     0.000511, 0.105658, 0.139570, 0.493677, 0.938272, 1.875613
 308   };
 309
 310   Int_t nSteps=(Int_t)(fTOFHeigth/0.1);
 311
 312   AliTOFcalib *calib = new AliTOFcalib(fGeom);
 313
 314   //PH Arrays (moved outside of the loop)
 315   Float_t * trackPos[4];
 316   for (Int_t ii=0; ii<4; ii++) trackPos[ii] = new Float_t[nSteps];
 317   Int_t * clind[6];
 318   for (Int_t ii=0;ii<6;ii++) clind[ii] = new Int_t[fN];
 319
 320   // Some init
 321
 322   Int_t         index[1000];
 323   Float_t       dist3D[1000][6];
 324   Double_t      times[1000][6];
 325   Float_t       mintimedist[1000];
 326   Float_t       likelihood[1000];
 327   Float_t       length[1000];
 328   AliTOFcluster *clusters[1000];
 329   Double_t       tpcpid[5];
 330   dist3D[0][0]=1;
 331
 332   for (Int_t i=0; i<fNseedsTOF; i++) {
 333
 334     AliTOFtrack *track =(AliTOFtrack*)fTracks->UncheckedAt(i);
 335     AliESDtrack *t =(AliESDtrack*)fSeeds->UncheckedAt(track->GetSeedIndex());
 336     Bool_t hasTime = ( (t->GetStatus()& AliESDtrack::kTIME)>0) ? kTRUE:kFALSE;   // did we integrate time
 337     Float_t trdquality = t->GetTRDQuality();
 338     //
 339     // Normalize tpc pid
 340     //
 341     t->GetTPCpid(tpcpid);
 342     Double_t sumpid=0;
 343     for (Int_t ipid=0;ipid<5;ipid++){
 344       sumpid+=tpcpid[ipid];
 345     }
 346     for (Int_t ipid=0;ipid<5;ipid++){
 347       if (sumpid>0) tpcpid[ipid]/=sumpid;
 348       else{
 349         tpcpid[ipid]=0.2;
 350       }
 351     }
 352
 353     if (trdquality<0) continue; // no chance
 354     //
 355     AliTOFtrack *trackTOFin =new AliTOFtrack(*track);
 356     //
 357     //propagat track to the middle of TOF
 358     //
 359     Float_t xs = 378.2;  // should be defined in the TOF geometry
 360     Double_t ymax=xs*TMath::Tan(0.5*AliTOFGeometry::GetAlpha());
 361     Bool_t skip=kFALSE;
 362     Double_t ysect=trackTOFin->GetYat(xs,skip);
 363     if (skip){
 364       xs = 372.;
 365       ymax=xs*TMath::Tan(0.5*AliTOFGeometry::GetAlpha());
 366       ysect=trackTOFin->GetYat(xs,skip);
 367     }
 368     if (ysect > ymax) {
 369       if (!trackTOFin->Rotate(AliTOFGeometry::GetAlpha())) {
 370         continue;
 371       }
 372     } else if (ysect <-ymax) {
 373       if (!trackTOFin->Rotate(-AliTOFGeometry::GetAlpha())) {
 374         continue;
 375       }
 376     }
 377     if(!trackTOFin->PropagateTo(xs)) {
 378       continue;
 379     }
 380     //
 381     // Determine a window around the track
 382     //
 383     Double_t x,par[5];
 384     trackTOFin->GetExternalParameters(x,par);
 385     Double_t cov[15];
 386     trackTOFin->GetExternalCovariance(cov);
 387     Float_t scalefact=3.;
 388     Double_t dphi=
 389       scalefact*
 390       ((5*TMath::Sqrt(cov[0]) + 3.*fDy +10.*TMath::Abs(par[2]))/fR);
 391     Double_t dz=
 392       scalefact*
 393       (5*TMath::Sqrt(cov[2]) + 3.*fDz  +10.*TMath::Abs(par[3]));
 394
 395     Double_t phi=TMath::ATan2(par[0],x) + trackTOFin->GetAlpha();
 396     if (phi<-TMath::Pi())phi+=2*TMath::Pi();
 397     if (phi>=TMath::Pi())phi-=2*TMath::Pi();
 398     Double_t z=par[1];
 399
 400     Int_t nc     =0;
 401     Int_t nfound =0;
 402     // find the clusters in the window of the track
 403
 404     for (Int_t k=FindClusterIndex(z-dz); k<fN; k++) {
 405       AliTOFcluster *c=fClusters[k];
 406       if (c->GetZ() > z+dz) break;
 407       //      if (c->IsUsed()) continue;
 408
 409       Double_t dph=TMath::Abs(c->GetPhi()-phi);
 410       if (dph>TMath::Pi()) dph-=2.*TMath::Pi();
 411       if (TMath::Abs(dph)>dphi) continue;
 412
 413       clind[0][nc] = c->GetDetInd(0);
 414       clind[1][nc] = c->GetDetInd(1);
 415       clind[2][nc] = c->GetDetInd(2);
 416       clind[3][nc] = c->GetDetInd(3);
 417       clind[4][nc] = c->GetDetInd(4);
 418       clind[5][nc] = k;
 419       nc++;
 420     }
 421
 422     //
 423     // select close clusters
 424     //
 425     Double_t mom=t->GetP();
 426     //    Bool_t dump = kTRUE;
 427     for (Int_t icl=0; icl<nc; icl++){
 428       Float_t distances[5];
 429       if (nfound>=1000) break;
 430       index[nfound]=clind[5][icl];
 431       AliTOFcluster *cluster = fClusters[clind[5][icl]];
 432       GetLinearDistances(trackTOFin,cluster, distances);
 433       dist3D[nfound][0] = distances[4];
 434       dist3D[nfound][1] = distances[1];
 435       dist3D[nfound][2] = distances[2];
 436       // cut on distance
 437       if (TMath::Abs(dist3D[nfound][1])>20 || TMath::Abs(dist3D[nfound][2])>20) continue;
 438       //
 439       GetLikelihood(distances[1],distances[2],cov,trackTOFin, dist3D[nfound][3], dist3D[nfound][4]);
 440       //
 441       // cut on likelihood
 442       if (dist3D[nfound][3]*dist3D[nfound][4]<0.00000000000001) continue;  // log likelihood
 443       if (TMath::Log(dist3D[nfound][3]*dist3D[nfound][4])<-9) continue;  // log likelihood
 444       //
 445       clusters[nfound] = cluster;
 446       //
 447       //length  and TOF updates
 448       trackTOFin->GetIntegratedTimes(times[nfound]);
 449       length[nfound] = trackTOFin->GetIntegratedLength();
 450       length[nfound]+=distances[4];
 451       mintimedist[nfound]=1000;
 452       Double_t tof2=AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*cluster->GetTDC()+kTofOffset; // in ps
 453       // Float_t tgamma = TMath::Sqrt(cluster->GetR()*cluster->GetR()+cluster->GetZ()*cluster->GetZ())/0.03;  //time for "primary" gamma
 454       //if (trackTOFin->GetPt()<0.7 && TMath::Abs(tgamma-tof2)<350) continue;  // gamma conversion candidate - TEMPORARY
 455       for(Int_t j=0;j<=5;j++){
 456         Double_t mass=kMasses[j];
 457         times[nfound][j]+=distances[4]/3e-2*TMath::Sqrt(mom*mom+mass*mass)/mom;   // add time distance
 458         if ( TMath::Abs(times[nfound][j]-tof2)<mintimedist[nfound] && tpcpid[j]>kForbiddenR){
 459           mintimedist[nfound]=TMath::Abs(times[nfound][j]-tof2);
 460         }
 461       }
 462       //
 463       Float_t   liketime =  TMath::Exp(-mintimedist[nfound]/90.)+0.25*TMath::Exp(-mintimedist[nfound]/180.);
 464       if (!hasTime)  liketime=0.2;
 465       likelihood[nfound] = TMath::Log(dist3D[nfound][3]*dist3D[nfound][4]*liketime);
 466
 467       if (TMath::Log(dist3D[nfound][3]*dist3D[nfound][4])<-1){
 468         if (likelihood[nfound]<-9.) continue;
 469       }
 470       //
 471       nfound++;
 472     }
 473     if (nfound == 0 ) {
 474       fnunmatch++;
 475       delete trackTOFin;
 476       continue;
 477     }
 478     //
 479     //choose the best cluster
 480     //
 481     Float_t quality[1000];
 482     Int_t   index[1000];
 483     //
 484     AliTOFcluster * cgold=0;
 485     Int_t igold =-1;
 486     for (Int_t icl=0;icl<nfound;icl++){
 487       quality[icl] = dist3D[icl][3]*dist3D[icl][4];
 488     }
 489     TMath::Sort(nfound,quality,index,kTRUE);
 490     igold =  index[0];
 491     cgold =  clusters[igold];
 492     if (nfound>1 &&likelihood[index[1]]>likelihood[index[0]]){
 493       if ( quality[index[0]]<quality[index[1]]+0.5){
 494         igold = index[1];
 495         cgold =  clusters[igold];
 496       }
 497     }
 498     //
 499     //
 500     Float_t qualityGold = TMath::Log(0.0000001+(quality[igold]*(0.1+TMath::Exp(-mintimedist[igold]/80.))*(0.2+trdquality)));
 501     if (!mLastStep){
 502       if (cgold->GetQuality()<qualityGold) cgold->SetQuality(qualityGold);
 503       continue;
 504     }
 505     //
 506     if (mLastStep){
 507       //signed better cluster
 508       if (cgold->GetQuality()>qualityGold+kMaxQualityD) continue;
 509       if (2.*qualityGold-cgold->GetQuality()<kMinQuality) continue;
 510     }
 511
 512     Int_t inonfake=-1;
 513
 514     for (Int_t icl=0;icl<nfound;icl++){
 515       if (
 516           (clusters[index[icl]]->GetLabel(0)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 517           ||
 518           (clusters[index[icl]]->GetLabel(1)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 519           ||
 520           (clusters[index[icl]]->GetLabel(2)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 521           ) {
 522         inonfake = icl;
 523         break;
 524       }
 525     }
 526     fnmatch++;;
 527     if (inonfake==0) fngoodmatch++;
 528     else{
 529       fnbadmatch++;
 530     }
 531
 532     Int_t tlab[3];
 533     tlab[0]=cgold->GetLabel(0);
 534     tlab[1]=cgold->GetLabel(1);
 535     tlab[2]=cgold->GetLabel(2);
 536     //    Double_t tof2=25.*cgold->GetTDC()-350; // in ps
 537     Double_t tof2=AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*cgold->GetTDC()+kTofOffset; // in ps
 538     Float_t tgamma = TMath::Sqrt(cgold->GetR()*cgold->GetR()+cgold->GetZ()*cgold->GetZ())/0.03;
 539     Float_t info[11]={dist3D[igold][0],dist3D[igold][1],dist3D[igold][2],dist3D[igold][3],dist3D[igold][4],mintimedist[igold],
 540                       -1,tgamma, qualityGold,cgold->GetQuality(),0};
 541     //    GetLinearDistances(trackTOFin,cgold,&info[6]);
 542     if (inonfake>=0){
 543       info[6] = inonfake;
 544       //      info[7] = mintimedist[index[inonfake]];
 545     }
 546     //
 547     //  Store quantities to be used for TOF Calibration
 548     Float_t tToT=cgold->GetToT(); // in ps
 549     t->SetTOFsignalToT(tToT);
 550     Int_t ind[5];
 551     ind[0]=cgold->GetDetInd(0);
 552     ind[1]=cgold->GetDetInd(1);
 553     ind[2]=cgold->GetDetInd(2);
 554     ind[3]=cgold->GetDetInd(3);
 555     ind[4]=cgold->GetDetInd(4);
 556     Int_t calindex = calib->GetIndex(ind);
 557     t->SetTOFCalChannel(calindex);
 558
 559     t->SetTOFInfo(info);
 560     t->SetTOFsignal(tof2);
 561     t->SetTOFcluster(cgold->GetIndex());
 562     AliTOFtrack *trackTOFout = new AliTOFtrack(*t);
 563     trackTOFout->PropagateTo(378.);
 564     t->UpdateTrackParams(trackTOFout,AliESDtrack::kTOFout);
 565     t->SetIntegratedLength(length[igold]);
 566     t->SetIntegratedTimes(times[igold]);
 567     t->SetTOFLabel(tlab);
 568     //
 569     delete trackTOFin;
 570     delete trackTOFout;
 571     //
 572   }
 573   //
 574   //
 575   //
 576   for (Int_t ii=0; ii<4; ii++) delete [] trackPos[ii];
 577   for (Int_t ii=0;ii<6;ii++) delete [] clind[ii];
 578   delete calib;
 579 }
 580
 581
 582
 583
 584 // //_________________________________________________________________________
 585 // Int_t AliTOFtrackerMI::LoadClusters(TTree *dTree) {
 586 //   //--------------------------------------------------------------------
 587 //   //This function loads the TOF clusters
 588 //   //--------------------------------------------------------------------
 589
 590 //   TBranch *branch=dTree->GetBranch("TOF");
 591 //   if (!branch) {
 592 //     Error("LoadClusters"," can't get the branch with the TOF digits !\n");
 593 //     return 1;
 594 //   }
 595
 596 //   TClonesArray dummy("AliTOFdigit",10000), *digits=&dummy;
 597 //   branch->SetAddress(&digits);
 598
 599 //   dTree->GetEvent(0);
 600 //   Int_t nd=digits->GetEntriesFast();
 601 //   Info("LoadClusters","number of digits: %d",nd);
 602
 603 //   for (Int_t i=0; i<nd; i++) {
 604 //     AliTOFdigit *d=(AliTOFdigit*)digits->UncheckedAt(i);
 605 //     Int_t dig[5]; Float_t g[3];
 606 //     dig[0]=d->GetSector();
 607 //     dig[1]=d->GetPlate();
 608 //     dig[2]=d->GetStrip();
 609 //     dig[3]=d->GetPadz();
 610 //     dig[4]=d->GetPadx();
 611
 612 //     fGeom->GetPos(dig,g);
 613
 614 //     Double_t h[5];
 615 //     h[0]=TMath::Sqrt(g[0]*g[0]+g[1]*g[1]);
 616 //     h[1]=TMath::ATan2(g[1],g[0]); h[2]=g[2];
 617 //     h[3]=d->GetTdc(); h[4]=d->GetAdc();
 618
 619 //     AliTOFcluster *cl=new AliTOFcluster(h,d->GetTracks(),dig,i);
 620 //     InsertCluster(cl);
 621 //   }
 622
 623 //   return 0;
 624 // }
 625 // //_________________________________________________________________________
 626 // void AliTOFtrackerMI::UnloadClusters() {
 627 //   //--------------------------------------------------------------------
 628 //   //This function unloads TOF clusters
 629 //   //--------------------------------------------------------------------
 630 //   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 631 //   fN=0;
 632 // }
 633
 634
 635
 636 //_________________________________________________________________________
 637 Int_t AliTOFtrackerMI::LoadClusters(TTree *cTree) {
 638   //--------------------------------------------------------------------
 639   //This function loads the TOF clusters
 640   //--------------------------------------------------------------------
 641
 642   TBranch *branch=cTree->GetBranch("TOF");
 643   if (!branch) {
 644     AliError("can't get the branch with the TOF clusters !");
 645     return 1;
 646   }
 647
 648   TClonesArray dummy("AliTOFcluster",10000), *clusters=&dummy;
 649   branch->SetAddress(&clusters);
 650
 651   cTree->GetEvent(0);
 652   Int_t nc=clusters->GetEntriesFast();
 653   AliInfo(Form("Number of clusters: %d",nc));
 654
 655   for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 656     AliTOFcluster *c=(AliTOFcluster*)clusters->UncheckedAt(i);
 657     /*
 658     for (Int_t jj=0; jj<5; jj++) dig[jj]=c->GetDetInd(jj);
 659
 660     Double_t h[5];
 661     h[0]=c->GetR();
 662     h[1]=c->GetPhi();
 663     h[2]=c->GetZ();
 664     h[3]=c->GetTDC();
 665     h[4]=c->GetADC();
 666
 667     Int_t indexDig[3];
 668     for (Int_t jj=0; jj<3; jj++) indexDig[jj] = c->GetLabel(jj);
 669
 670     AliTOFcluster *cl=new AliTOFcluster(h,c->GetTracks(),dig,i);
 671     */
 672
 673     //    fClusters[i]=c; fN++;
 674     fClusters[i]=new AliTOFcluster(*c); fN++;
 675
 676     //AliInfo(Form("%4i %4i  %f %f %f  %f %f   %2i %1i %2i %1i %2i",i, fClusters[i]->GetIndex(),fClusters[i]->GetZ(),fClusters[i]->GetR(),fClusters[i]->GetPhi(), fClusters[i]->GetTDC(),fClusters[i]->GetADC(),fClusters[i]->GetDetInd(0),fClusters[i]->GetDetInd(1),fClusters[i]->GetDetInd(2),fClusters[i]->GetDetInd(3),fClusters[i]->GetDetInd(4)));
 677     //AliInfo(Form("%i %f",i, fClusters[i]->GetZ()));
 678   }
 679
 680   //AliInfo(Form("Number of clusters: %d",fN));
 681
 682   return 0;
 683 }
 684 //_________________________________________________________________________
 685 void AliTOFtrackerMI::UnloadClusters() {
 686   //--------------------------------------------------------------------
 687   //This function unloads TOF clusters
 688   //--------------------------------------------------------------------
 689   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 690     delete fClusters[i];
 691     fClusters[i] = 0x0;
 692   }
 693   fN=0;
 694 }
 695
 696
 697
 698
 699 //_________________________________________________________________________
 700 Int_t AliTOFtrackerMI::InsertCluster(AliTOFcluster *c) {
 701   //--------------------------------------------------------------------
 702   //This function adds a cluster to the array of clusters sorted in Z
 703   //--------------------------------------------------------------------
 704   if (fN==kMaxCluster) {
 705     Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
 706     return 1;
 707   }
 708
 709   if (fN==0) {fClusters[fN++]=c; return 0;}
 710   Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ());
 711   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliTOFcluster*));
 712   fClusters[i]=c; fN++;
 713
 714   return 0;
 715 }
 716
 717 //_________________________________________________________________________
 718 Int_t AliTOFtrackerMI::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 719   //--------------------------------------------------------------------
 720   // This function returns the index of the nearest cluster
 721   //--------------------------------------------------------------------
 722   if (fN==0) return 0;
 723   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 724   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 725   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 726   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 727     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 728     else e=m;
 729   }
 730   return m;
 731 }
 732
 733
 734
 735 Float_t AliTOFtrackerMI::GetLinearDistances(AliTOFtrack * track, AliTOFcluster *cluster, Float_t distances[5])
 736 {
 737   //
 738   // calclates distance between cluster and track
 739   // use linear aproximation
 740   //
 741   const Float_t kRaddeg = 180/3.14159265358979312;
 742   //
 743   //  Float_t tiltangle  = fGeom->GetAngles(cluster->fdetIndex[1],cluster->fdetIndex[2])/kRaddeg;  //tiltangle
 744   Int_t cind[5];
 745   cind[0]= cluster->GetDetInd(0);
 746   cind[1]= cluster->GetDetInd(1);
 747   cind[2]= cluster->GetDetInd(2);
 748   cind[3]= cluster->GetDetInd(3);
 749   cind[4]= cluster->GetDetInd(4);
 750   Float_t tiltangle  = fGeom->GetAngles(cluster->GetDetInd(1),cluster->GetDetInd(2))/kRaddeg;  //tiltangle
 751
 752   Float_t cpos[3];  //cluster position
 753   Float_t cpos0[3];  //cluster position
 754   //  fGeom->GetPos(cluster->fdetIndex,cpos);
 755   //fGeom->GetPos(cluster->fdetIndex,cpos0);
 756   //
 757   fGeom->GetPos(cind,cpos);
 758   fGeom->GetPos(cind,cpos0);
 759
 760   Float_t phi = TMath::ATan2(cpos[1],cpos[0]);
 761   if(phi<0) phi=2.*TMath::Pi()+phi;
 762   //  Get the local angle in the sector philoc
 763   Float_t phiangle   = (Int_t (phi*kRaddeg/20.) + 0.5)*20./kRaddeg;
 764   //
 765   Double_t v0[3];
 766   Double_t dir[3];
 767   track->GetGlobalXYZ(v0[0],v0[1],v0[2]);
 768   track->GetPxPyPz(dir[0],dir[1],dir[2]);
 769   dir[0]/=track->GetP();
 770   dir[1]/=track->GetP();
 771   dir[2]/=track->GetP();
 772   //
 773   //
 774   //rotate 0
 775   Float_t sinphi = TMath::Sin(phiangle);
 776   Float_t cosphi = TMath::Cos(phiangle);
 777   Float_t sinth  = TMath::Sin(tiltangle);
 778   Float_t costh  = TMath::Cos(tiltangle);
 779   //
 780   Float_t temp;
 781   temp    =  cpos[0]*cosphi+cpos[1]*sinphi;
 782   cpos[1] = -cpos[0]*sinphi+cpos[1]*cosphi;
 783   cpos[0] = temp;
 784   temp    =  v0[0]*cosphi+v0[1]*sinphi;
 785   v0[1] = -v0[0]*sinphi+v0[1]*cosphi;
 786   v0[0] = temp;
 787   //
 788   temp    =  cpos[0]*costh+cpos[2]*sinth;
 789   cpos[2] = -cpos[0]*sinth+cpos[2]*costh;
 790   cpos[0] = temp;
 791   temp    =  v0[0]*costh+v0[2]*sinth;
 792   v0[2]   = -v0[0]*sinth+v0[2]*costh;
 793   v0[0]   = temp;
 794   //
 795   //
 796   //rotate direction vector
 797   //
 798   temp    =  dir[0]*cosphi+dir[1]*sinphi;
 799   dir[1] = -dir[0]*sinphi+dir[1]*cosphi;
 800   dir[0] = temp;
 801   //
 802   temp    =  dir[0]*costh+dir[2]*sinth;
 803   dir[2]  = -dir[0]*sinth+dir[2]*costh;
 804   dir[0]  = temp;
 805   //
 806   Float_t v3[3];
 807   Float_t k = (cpos[0]-v0[0])/dir[0];
 808   v3[0] = v0[0]+k*dir[0];
 809   v3[1] = v0[1]+k*dir[1];
 810   v3[2] = v0[2]+k*dir[2];
 811   //
 812   distances[0] = v3[0]-cpos[0];
 813   distances[1] = v3[1]-cpos[1];
 814   distances[2] = v3[2]-cpos[2];
 815   distances[3] = TMath::Sqrt( distances[0]*distances[0]+distances[1]*distances[1]+distances[2]*distances[2]); //distance
 816   distances[4] = k;  //length
 817
 818   //
 819   // Debuging part of the matching
 820   //
 821   if (track->GetLabel()==cluster->GetLabel(0) ||track->GetLabel()==cluster->GetLabel(1) ){
 822     TTreeSRedirector& cstream = *fDebugStreamer;
 823     Float_t tdc = cluster->GetTDC();
 824     cstream<<"Tracks"<<
 825       "TOF.="<<track<<
 826       "Cx="<<cpos0[0]<<
 827       "Cy="<<cpos0[1]<<
 828       "Cz="<<cpos0[2]<<
 829       "Dist="<<k<<
 830       "Dist0="<<distances[0]<<
 831       "Dist1="<<distances[1]<<
 832       "Dist2="<<distances[2]<<
 833       "TDC="<<tdc<<
 834       "\n";
 835   }
 836   return distances[3];
 837 }
 838
 839
 840
 841 void    AliTOFtrackerMI::GetLikelihood(Float_t dy, Float_t dz, const Double_t *cov, AliTOFtrack * /*track*/, Float_t & py, Float_t &pz)
 842 {
 843   //
 844   //  get likelihood - track covariance taken
 845   //  75 % of gauss with expected sigma
 846   //  25 % of gauss with extended sigma
 847
 848   Double_t kMaxSigmaY  = 0.6;  // ~ 90% of TRD tracks
 849   Double_t kMaxSigmaZ  = 1.2;  // ~ 90% of TRD tracks
 850   Double_t kMeanSigmaY = 0.25; // mean TRD sigma
 851   Double_t kMeanSigmaZ = 0.5;  // mean TRD sigma
 852
 853
 854   Float_t normwidth, normd, p0,p1;
 855   Float_t sigmay = TMath::Max(TMath::Sqrt(cov[0]+kMeanSigmaY*kMeanSigmaY),kMaxSigmaY);
 856   Float_t sigmaz = TMath::Max(TMath::Sqrt(cov[2]+kMeanSigmaZ*kMeanSigmaZ),kMaxSigmaZ);
 857
 858   py=0;
 859   pz=0;
 860   //
 861   // py calculation   - 75% admixture of original sigma - 25% tails
 862   //
 863   normwidth = fDy/sigmay;
 864   normd     = dy/sigmay;
 865   p0 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd-normwidth*0.5));
 866   p1 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd+normwidth*0.5));
 867   py+= 0.75*(p1-p0);
 868   //
 869   normwidth = fDy/(3.*sigmay);
 870   normd     = dy/(3.*sigmay);
 871   p0 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd-normwidth*0.5));
 872   p1 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd+normwidth*0.5));
 873   py+= 0.25*(p1-p0);
 874   //
 875   // pz calculation   - 75% admixture of original sigma - 25% tails
 876   //
 877   normwidth = fDz/sigmaz;
 878   normd     = dz/sigmaz;
 879   p0 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd-normwidth*0.5));
 880   p1 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd+normwidth*0.5));
 881   pz+= 0.75*(p1-p0);
 882   //
 883   normwidth = fDz/(3.*sigmaz);
 884   normd     = dz/(3.*sigmaz);
 885   p0 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd-normwidth*0.5));
 886   p1 = 0.5*(1+TMath::Erf(normd+normwidth*0.5));
 887   pz+= 0.25*(p1-p0);
 888 }