TPC/AliTPCtrackerMI.h

   1 #ifndef ALITPCTRACKERMI_H
   2 #define ALITPCTRACKERMI_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6
   7 /* $Id$ */
   8
   9 //-------------------------------------------------------
  10 //                       TPC tracker
  11 //   Parallel tracker
  12 //
  13 //   Origin:
  14 //-------------------------------------------------------
  15
  16 #include <TError.h>
  17
  18 #include "AliTracker.h"
  19 #include "AliTPCtrack.h"
  20 #include "AliComplexCluster.h"
  21
  22 class TFile;
  23 class AliTPCParam;
  24 class AliTPCseed;
  25 class AliTPCclusterMI;
  26 class AliTPCTrackerPoint;
  27 class AliESD;
  28 class TTree;
  29 class AliESDkink;
  30
  31 class AliTPCseed : public AliTPCtrack {
  32   friend class AliTPCtrackerMI;
  33   public:
  34      AliTPCseed();
  35      virtual ~AliTPCseed();
  36      AliTPCseed(const AliTPCtrack &t);
  37      AliTPCseed(const AliTPCseed &s);
  38      //AliTPCseed(const AliTPCseed &t, Double_t a);
  39      AliTPCseed(UInt_t index, const Double_t xx[5],
  40                 const Double_t cc[15], Double_t xr, Double_t alpha);
  41      Int_t Compare(const TObject *o) const;
  42      void Reset(Bool_t all = kTRUE);
  43      Int_t GetProlongation(Double_t xr, Double_t &y, Double_t & z) const;
  44      virtual Double_t GetPredictedChi2(const AliTPCclusterMI *cluster) const;
  45      virtual Int_t Update(const AliTPCclusterMI* c, Double_t chi2, UInt_t i);
  46      AliTPCTrackerPoint * GetTrackPoint(Int_t i);
  47      void RebuildSeed(); // rebuild seed to be ready for storing
  48      Double_t GetDensityFirst(Int_t n);
  49      Double_t GetSigma2C() const {return fC44;};
  50      void GetClusterStatistic(Int_t first, Int_t last, Int_t &found, Int_t &foundable, Int_t &shared, Bool_t plus2);
  51
  52      void Modify(Double_t factor);
  53      void SetClusterIndex2(Int_t row, Int_t index) {
  54        fIndex[row] = index;
  55      }
  56      Int_t  GetClusterIndex2(Int_t row) const {
  57        return fIndex[row];
  58      }
  59      Int_t GetClusterSector(Int_t row) const {
  60        Int_t pica = -1;
  61        if (fIndex[row]>=0) pica =  ((fIndex[row]&0xff000000)>>24);
  62        return pica;
  63      }
  64
  65      void SetErrorY2(Float_t sy2){fErrorY2=sy2;}
  66      void SetErrorZ2(Float_t sz2){fErrorZ2=sz2;}
  67      void CookdEdx(Double_t low=0.05, Double_t up=0.70, Int_t i1=0, Int_t i2=159, Bool_t onlyused = kFALSE);
  68      //     void CookdEdx2(Double_t low=0.05, Double_t up=0.70);
  69      Bool_t IsActive() const { return !(fRemoval);}
  70      void Desactivate(Int_t reason){ fRemoval = reason;}
  71      //
  72      //
  73  private:
  74      //     AliTPCseed & operator = (const AliTPCseed &)
  75      //  {::Fatal("= operator","Not Implemented\n");return *this;}
  76      AliESDtrack * fEsd; //!
  77      AliTPCclusterMI*   fClusterPointer[160];  //! array of cluster pointers  -
  78      TClonesArray * fPoints;              // array with points along the track
  79      TClonesArray * fEPoints;             // array with exact points - calculated in special macro not used in tracking
  80      //---CURRENT VALUES
  81      Int_t fRow;                 //!current row number
  82      Int_t fSector;              //!current sector number
  83      Int_t fRelativeSector;      //! index of current relative sector
  84      Float_t fCurrentSigmaY2;    //!expected current cluster sigma Y
  85      Float_t fCurrentSigmaZ2;    //!expected current cluster sigma Z
  86      Float_t fErrorY2;           //!sigma of current cluster
  87      Float_t fErrorZ2;           //!sigma of current cluster
  88      AliTPCclusterMI * fCurrentCluster; //!pointer to the current cluster for prolongation
  89      Int_t   fCurrentClusterIndex1; //! index of the current cluster
  90      Bool_t  fInDead;            //! indicate if the track is in dead zone
  91      Bool_t  fIsSeeding;         //!indicates if it is proces of seeading
  92      Int_t   fNoCluster;         //!indicates number of rows without clusters
  93      Int_t   fSort;              //!indicate criteria for sorting
  94      Bool_t  fBSigned;        //indicates that clusters of this trackes are signed to be used
  95      //
  96      //
  97      Float_t fDEDX[4];         // dedx according padrows
  98      Float_t fSDEDX[4];        // sdedx according padrows
  99      Int_t   fNCDEDX[4];       // number of clusters for dedx measurment
 100      //
 101      Int_t   fSeedType;         //seeding type
 102      Int_t   fSeed1;            //first row for seeding
 103      Int_t   fSeed2;            //last row for seeding
 104      Int_t   fOverlapLabels[12];  //track labels and the length of the  overlap
 105      Float_t fMAngular;        // mean angular factor
 106      AliTPCTrackerPoint  fTrackPoints[160];  //!track points - array track points
 107
 108      ClassDef(AliTPCseed,1)
 109 };
 110
 111
 112
 113
 114 class AliTPCtrackerMI : public AliTracker {
 115 public:
 116   AliTPCtrackerMI():AliTracker(),fkNIS(0),fkNOS(0) {
 117     fInnerSec=fOuterSec=0; fSeeds=0;
 118   }
 119   AliTPCtrackerMI(const AliTPCParam *par);
 120    AliTPCtrackerMI(const AliTPCtrackerMI& r);           //dummy copy constructor
 121    AliTPCtrackerMI &operator=(const AliTPCtrackerMI& r);//dummy assignment operator
 122   virtual ~AliTPCtrackerMI();
 123   //
 124   void SetIteration(Int_t iteration){fIteration = iteration;}
 125   virtual Int_t Clusters2Tracks (AliESD *esd);
 126   virtual Int_t RefitInward (AliESD *esd);
 127   virtual Int_t LoadClusters (TTree * tree);
 128   Int_t  LoadClusters();
 129   void   UnloadClusters();
 130
 131   //
 132   void SetIO();  //set default IO from folders
 133   void SetIO(TTree * input, TTree * output, AliESD * event);
 134   void FillESD(TObjArray* arr);
 135   void WriteTracks();
 136   void WriteTracks(TTree * tree);
 137   void DeleteSeeds();
 138   void SetDebug(Int_t debug){ fDebug = debug;}
 139   void FindKinks(TObjArray * array, AliESD * esd);
 140   void UpdateKinkQualityM(AliTPCseed * seed);
 141   void UpdateKinkQualityD(AliTPCseed * seed);
 142   Int_t CheckKinkPoint(AliTPCseed*seed, AliTPCseed &mother, AliTPCseed &daughter, AliESDkink &kink);
 143   Int_t RefitKink(AliTPCseed &mother, AliTPCseed &daughter, AliESDkink &kink);
 144    Int_t ReadSeeds(const TFile *in);
 145    TObjArray * GetSeeds(){return fSeeds;}
 146    //
 147    AliCluster * GetCluster (int) const {return 0;}
 148    AliTPCclusterMI *GetClusterMI(Int_t index) const;
 149    Int_t Clusters2Tracks();
 150    virtual void  CookLabel(AliTPCseed *t,Float_t wrong) const;
 151    virtual Int_t   CookLabel(AliTPCseed *t,Float_t wrong, Int_t first,Int_t last ) const;
 152
 153    void RotateToLocal(AliTPCseed *seed);
 154
 155
 156    Int_t FollowProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
 157    Int_t FollowProlongationFast(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
 158
 159    Int_t FollowBackProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf);
 160    Int_t FollowToNext(AliTPCseed& t, Int_t nr);
 161    Int_t FollowToNextFast(AliTPCseed& t, Int_t nr);
 162    Int_t UpdateClusters(AliTPCseed& t,  Int_t nr);
 163    Int_t FollowToNextCluster( AliTPCseed& t, Int_t nr);
 164
 165    Int_t PropagateBack(TObjArray * arr);
 166    Int_t PropagateBack(AliESD * event);
 167    Int_t PropagateBack(AliTPCseed *pt, Int_t row0, Int_t row1);
 168    Int_t PropagateForward();
 169    Int_t PropagateForward2(TObjArray * arr);
 170
 171    void SortTracks(TObjArray * arr, Int_t mode) const;
 172
 173
 174    virtual Double_t ErrY2(AliTPCseed* seed, AliTPCclusterMI * cl = 0);
 175    virtual Double_t ErrZ2(AliTPCseed* seed, AliTPCclusterMI * cl = 0);
 176
 177    Double_t F1(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3);
 178    Double_t F1old(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3);
 179    Double_t F2(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3);
 180    Double_t F2old(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3);
 181
 182    Double_t F3(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t z1,Double_t z2);
 183    Double_t F3n(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t z1,Double_t z2,
 184                 Double_t c);
 185    Bool_t GetProlongation(Double_t x1, Double_t x2, Double_t x[5], Double_t &y, Double_t &z);
 186
 187  public:
 188 //**************** Internal tracker class **********************
 189    class AliTPCSector;
 190    class AliTPCRow {
 191      friend class AliTPCtrackerMI;
 192      friend class AliTPCtrackerMI::AliTPCSector;
 193    public:
 194      AliTPCRow();
 195      AliTPCRow(const AliTPCRow& /*r*/){;}           //dummy copy constructor
 196      AliTPCRow &operator=(const AliTPCRow& /*r*/){return *this;} //dummy assignment operator
 197      ~AliTPCRow();
 198      void InsertCluster(const AliTPCclusterMI *c, UInt_t index);
 199      void ResetClusters();
 200      operator int() const {return fN;}
 201      Int_t GetN() const {return fN;}
 202      const AliTPCclusterMI* operator[](Int_t i) const {return fClusters[i];}
 203      UInt_t GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
 204      inline Int_t Find(Double_t z) const;
 205      AliTPCclusterMI *  FindNearest(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz) const;
 206      AliTPCclusterMI *  FindNearest2(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
 207      AliTPCclusterMI *  FindNearest3(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
 208
 209      void SetX(Double_t x) {fX=x;}
 210      Double_t GetX() const {return fX;}
 211 private:
 212      Float_t fDeadZone;  // the width of the dead zone
 213      AliTPCclusterMI *fClusters1; //array with clusters 1
 214      Int_t fN1;  //number of clusters on left side
 215      AliTPCclusterMI *fClusters2; //array with clusters 2
 216      Int_t fN2; // number of clusters on right side of the TPC
 217      Short_t fFastCluster[510];   //index of the nearest cluster at given position
 218      Int_t fN;                                          //number of clusters
 219      const AliTPCclusterMI *fClusters[kMaxClusterPerRow]; //pointers to clusters
 220                                // indexes for cluster at given position z
 221      // AliTPCclusterMI *fClustersArray;                     //
 222      UInt_t fIndex[kMaxClusterPerRow];                  //indeces of clusters
 223      Double_t fX;                                 //X-coordinate of this row
 224
 225    };
 226
 227 //**************** Internal tracker class **********************
 228    class AliTPCSector {
 229      friend class AliTPCtrackerMI;
 230    public:
 231      AliTPCSector() { fN=0; fRow = 0; }
 232     ~AliTPCSector() { delete[] fRow; }
 233     AliTPCSector(const AliTPCSector &/*s*/){;}           //dummy copy contructor
 234     AliTPCSector& operator=(const AliTPCSector &/*s*/){return *this;}//dummy assignment operator
 235      AliTPCRow& operator[](Int_t i) const { return *(fRow+i); }
 236      Int_t GetNRows() const { return fN; }
 237      void Setup(const AliTPCParam *par, Int_t flag);
 238      Double_t GetX(Int_t l) const {return fRow[l].GetX();}
 239      Double_t GetMaxY(Int_t l) const {
 240          return GetX(l)*TMath::Tan(0.5*GetAlpha());
 241      }
 242      Double_t GetAlpha() const {return fAlpha;}
 243      Double_t GetAlphaShift() const {return fAlphaShift;}
 244      //Int_t GetFirst(){return fFirstRow;}
 245      Int_t GetRowNumber(Double_t  x) const;
 246      Double_t GetPadPitchWidth()  const {return fPadPitchWidth;}
 247      Double_t GetPadPitchLength() const {return fPadPitchLength;}
 248      Double_t GetPadPitchLength(Float_t x) const {return (x<200) ? fPadPitchLength:f2PadPitchLength ;}
 249
 250    private:
 251      Int_t fN;                        //number of pad rows
 252      //Int_t fFirstRow;                 //offset
 253      AliTPCRow *fRow;                    //array of pad rows
 254      Double_t fAlpha;                    //opening angle
 255      Double_t fAlphaShift;               //shift angle;
 256      Double_t fPadPitchWidth;            //pad pitch width
 257      Double_t fPadPitchLength;           //pad pitch length
 258      Double_t f1PadPitchLength;           //pad pitch length
 259      Double_t f2PadPitchLength;           //pad pitch length
 260
 261    };
 262
 263    Float_t OverlapFactor(AliTPCseed * s1, AliTPCseed * s2, Int_t &sum1, Int_t &sum2);
 264    void  SignShared(AliTPCseed * s1, AliTPCseed * s2);
 265    void  SignShared(TObjArray * arr);
 266
 267    void  RemoveUsed(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
 268    void  RemoveUsed2(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2, Int_t minimal);
 269    void  RemoveDouble(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
 270
 271    void  StopNotActive(TObjArray * arr, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
 272    void  StopNotActive(AliTPCseed * seed, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
 273    Int_t AcceptCluster(AliTPCseed * seed, AliTPCclusterMI * cluster, Float_t factor, Float_t cory=1., Float_t corz=1.);
 274
 275 private:
 276    inline AliTPCRow &GetRow(Int_t sec, Int_t row);
 277    inline Double_t  GetXrow(Int_t row) const;
 278    inline Double_t  GetMaxY(Int_t row) const;
 279    inline Int_t GetRowNumber(Double_t x) const;
 280    Int_t GetRowNumber(Double_t x[3]) const;
 281    inline Double_t GetPadPitchLength(Double_t x) const;
 282    inline Double_t GetPadPitchLength(Int_t row) const;
 283
 284    Float_t  GetSigmaY(AliTPCseed * seed);
 285    Float_t  GetSigmaZ(AliTPCseed * seed);
 286    void GetShape(AliTPCseed * seed, Int_t row);
 287
 288    void ReadSeeds(AliESD *event, Int_t direction);  //read seeds from the event
 289
 290    void MakeSeeds3(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1, Int_t ddsec=0);
 291    void MakeSeeds5(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1);
 292
 293    void MakeSeeds2(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1, Bool_t bconstrain=kTRUE);
 294
 295
 296    AliTPCseed *MakeSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
 297    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
 298    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Int_t r0, Bool_t forward); //reseed
 299
 300
 301
 302    AliTPCseed * ReSeed(AliTPCseed *t);
 303    Int_t LoadInnerSectors();
 304    Int_t LoadOuterSectors();
 305    void UnsignClusters();
 306    void SignClusters(TObjArray * arr, Float_t fnumber=3., Float_t fdensity=2.);
 307
 308    void ParallelTracking(TObjArray * arr, Int_t rfirst, Int_t rlast);
 309    void Tracking(TObjArray * arr);
 310    TObjArray * Tracking(Int_t seedtype, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t dy=-1, Int_t dsec=0);
 311    TObjArray * Tracking();
 312    void SumTracks(TObjArray *arr1,TObjArray *arr2) const;
 313    void PrepareForBackProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
 314    void PrepareForProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
 315
 316    void SetSampledEdx(AliTPCseed */*t*/, Float_t /*q*/, Int_t /*i*/) {;}
 317    Int_t UpdateTrack(AliTPCseed *t, Int_t accept); //update trackinfo
 318
 319
 320    const Int_t fkNIS;        //number of inner sectors
 321    AliTPCSector *fInnerSec;  //array of inner sectors;
 322    const Int_t fkNOS;        //number of outer sectors
 323    AliTPCSector *fOuterSec;  //array of outer sectors;
 324
 325    Int_t fN;               //number of loaded sectors
 326    AliTPCSector *fSectors; //pointer to loaded sectors;
 327    //
 328    TTree * fInput;       // input tree with clusters
 329    TTree * fOutput;      // output tree with tracks
 330    TTree * fSeedTree;    // output tree with seeds - filled in debug mode 1
 331    TTree * fTreeDebug;   // output with a debug information about track
 332    AliESD * fEvent;      // output with esd tracks
 333    Int_t    fDebug;      // debug option
 334    Bool_t   fNewIO;      // indicated if we have data using New IO
 335    Int_t fNtracks;                     //current number of tracks
 336    TObjArray *fSeeds;                  //array of track seeds
 337    Int_t fIteration;                   // indicate iteration - 0 - froward -1 back - 2forward - back->forward
 338    //   TObjArray * fTrackPointPool;        // ! pool with track points
 339    //   TObjArray * fSeedPool;              //! pool with seeds
 340    Double_t fXRow[200];                // radius of the pad row
 341    Double_t fYMax[200];                // max y for given pad row
 342    Double_t fPadLength[200];                // max y for given pad row
 343    const AliTPCParam *fParam;          //pointer to the parameters
 344    ClassDef(AliTPCtrackerMI,1)
 345 };
 346
 347
 348 AliTPCtrackerMI::AliTPCRow & AliTPCtrackerMI::GetRow(Int_t sec, Int_t row)
 349 {
 350   //
 351   return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec[sec][row-fInnerSec->GetNRows()]:fInnerSec[sec][row];
 352 }
 353
 354 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetXrow(Int_t row) const {
 355   //  return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetX(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetX(row);
 356   return fXRow[row];
 357 }
 358
 359 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetMaxY(Int_t row) const {
 360   //return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetMaxY(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetMaxY(row);
 361   return fYMax[row];
 362 }
 363
 364 Int_t AliTPCtrackerMI::GetRowNumber(Double_t x) const
 365 {
 366   //
 367   return (x>133.) ? fOuterSec->GetRowNumber(x)+fInnerSec->GetNRows():fInnerSec->GetRowNumber(x);
 368 }
 369
 370 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Double_t x) const
 371 {
 372   //
 373   return (x>133.) ? fOuterSec->GetPadPitchLength(x):fInnerSec->GetPadPitchLength(x);
 374   //return fPadLength[row];
 375 }
 376
 377 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Int_t row) const
 378 {
 379   //
 380   return fPadLength[row];
 381 }
 382
 383
 384
 385 #endif
 386
 387