TRD/AliTRDseedV1.h

   1 #ifndef ALITRDSEEDV1_H
   2 #define ALITRDSEEDV1_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4 * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //                                                                        //
  10 //  The TRD offline tracklet                                              //
  11 //                                                                        //
  12 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #ifndef ALITRDTRACKLETBASE_H
  15 #include "AliTRDtrackletBase.h"
  16 #endif
  17
  18 #ifndef ROOT_TMath
  19 #include "TMath.h"
  20 #endif
  21
  22 #ifndef ALITRDGEOMETRY_H
  23 #include "AliTRDgeometry.h"
  24 #endif
  25
  26 #ifndef ALIPID_H
  27 #include "AliPID.h"
  28 #endif
  29
  30 #ifndef ALIRIEMAN_H
  31 #include "AliRieman.h"
  32 #endif
  33
  34 #ifndef ALITRDCLUSTER_H
  35 #include "AliTRDcluster.h"
  36 #endif
  37
  38 class TTreeSRedirector;
  39
  40 class AliRieman;
  41
  42 class AliTRDtrackingChamber;
  43 class AliTRDtrackV1;
  44 class AliTRDReconstructor;
  45 class AliTRDseedV1 : public AliTRDtrackletBase
  46 {
  47 public:
  48   enum ETRDtrackletBuffers {
  49     kNtb       = 31     // max clusters/pad row
  50    ,kNclusters = 2*kNtb // max number of clusters/tracklet
  51    ,kNslices   = 10     // max dEdx slices
  52   };
  53
  54   // bits from 0-13 are reserved by ROOT (see TObject.h)
  55   enum ETRDtrackletStatus {
  56     kOwner      = BIT(14) // owner of its clusters
  57    ,kRowCross   = BIT(15) // pad row cross tracklet
  58    ,kCalib      = BIT(16) // calibrated tracklet
  59    ,kKink       = BIT(17) // kink prolongation tracklet
  60    ,kStandAlone = BIT(18)
  61   };
  62
  63   AliTRDseedV1(Int_t det = -1);
  64   ~AliTRDseedV1();
  65   AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref);
  66   AliTRDseedV1& operator=(const AliTRDseedV1 &ref);
  67
  68 /*  Bool_t        AttachClustersIter(
  69               AliTRDtrackingChamber *chamber, Float_t quality,
  70               Bool_t kZcorr = kFALSE, AliTRDcluster *c=0x0);*/
  71   Bool_t          AttachClusters(
  72               AliTRDtrackingChamber *chamber, Bool_t tilt = kFALSE);
  73   void      Bootstrap(const AliTRDReconstructor *rec);
  74   void      Calibrate();
  75   void      CookdEdx(Int_t nslices);
  76   void      CookLabels();
  77   Bool_t    CookPID();
  78   Bool_t    Fit(Bool_t tilt=kTRUE, Int_t errors = 2);
  79 //   void      FitMI();
  80   Bool_t    Init(AliTRDtrackV1 *track);
  81   inline void      Init(const AliRieman *fit);
  82   Bool_t    IsEqual(const TObject *inTracklet) const;
  83   Bool_t    IsCalibrated() const     { return TestBit(kCalib);}
  84   Bool_t    IsOwner() const          { return TestBit(kOwner);}
  85   Bool_t    IsKink() const           { return TestBit(kKink);}
  86   Bool_t    IsOK() const             { return GetN() > 4 && GetNUsed() < 4;}
  87   Bool_t    IsRowCross() const       { return TestBit(kRowCross);}
  88   Bool_t    IsUsable(Int_t i) const  { return fClusters[i] && !fClusters[i]->IsUsed();}
  89   Bool_t    IsStandAlone() const     { return TestBit(kStandAlone);}
  90
  91   Float_t   GetC() const             { return fC; }
  92   Float_t   GetChi2() const          { return fChi2; }
  93   inline Float_t   GetChi2Z() const;
  94   inline Float_t   GetChi2Y() const;
  95   inline Float_t   GetChi2Phi() const;
  96   static void      GetClusterXY(const AliTRDcluster *c, Double_t &x, Double_t &y);
  97   void      GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const;
  98   void      GetCovXY(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fCov[0], 3*sizeof(Double_t));}
  99   void      GetCovRef(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fRefCov[0], 3*sizeof(Double_t));}
 100   Float_t   GetdX() const            { return fdX;}
 101   Float_t*  GetdEdx()                { return &fdEdx[0];}
 102   Float_t   GetdQdl(Int_t ic) const;
 103   Float_t   GetdYdX() const          { return fYfit[1]; }
 104   Float_t   GetdZdX() const          { return fZref[1]; }
 105   Int_t     GetdY() const            { return Int_t(GetY()/0.014);}
 106   Int_t     GetDetector() const      { return fDet;}
 107   void      GetCalibParam(Float_t &exb, Float_t &vd, Float_t &t0, Float_t &s2, Float_t &dl, Float_t &dt) const    {
 108               exb = fExB; vd = fVD; t0 = fT0; s2 = fS2PRF; dl = fDiffL; dt = fDiffT;}
 109   AliTRDcluster*  GetClusters(Int_t i) const               { return i<0 || i>=kNclusters ? 0x0 : fClusters[i];}
 110   Int_t     GetIndexes(Int_t i) const{ return i<0 || i>=kNclusters ? -1 : fIndexes[i];}
 111   Int_t     GetLabels(Int_t i) const { return fLabels[i];}
 112   Double_t  GetMomentum() const      { return fMom;}
 113   Int_t     GetN() const             { return (Int_t)fN&0x1f;}
 114   Int_t     GetN2() const            { return GetN();}
 115   Int_t     GetNUsed() const         { return Int_t((fN>>5)&0x1f);}
 116   Int_t     GetNShared() const       { return Int_t((fN>>10)&0x1f);}
 117   Float_t   GetQuality(Bool_t kZcorr) const;
 118   Float_t   GetPadLength() const     { return fPadLength;}
 119   Int_t     GetPlane() const         { return AliTRDgeometry::GetLayer(fDet);    }
 120
 121   Float_t*  GetProbability(Bool_t force=kFALSE);
 122   inline Double_t  GetPID(Int_t is=-1) const;
 123   Float_t   GetS2Y() const           { return fS2Y;}
 124   Float_t   GetS2Z() const           { return fS2Z;}
 125   Float_t   GetSigmaY() const        { return fS2Y > 0. ? TMath::Sqrt(fS2Y) : 0.2;}
 126   Float_t   GetSnp() const           { return fYref[1]/TMath::Sqrt(1+fYref[1]*fYref[1]);}
 127   Float_t   GetTgl() const           { return fZref[1];}
 128   Float_t   GetTilt() const          { return fTilt;}
 129   UInt_t    GetTrackletWord() const  { return 0;}
 130   Float_t   GetX0() const            { return fX0;}
 131   Float_t   GetX() const             { return fX0 - fX;}
 132   Float_t   GetY() const             { return fYfit[0] - fYfit[1] * fX;}
 133   Double_t  GetYat(Double_t x) const { return fYfit[0] - fYfit[1] * (fX0-x);}
 134   Float_t   GetYfit(Int_t id) const { return fYfit[id];}
 135   Float_t   GetYref(Int_t id) const { return fYref[id];}
 136   Float_t   GetZ() const            { return fZfit[0] - fZfit[1] * fX;}
 137   Double_t  GetZat(Double_t x) const { return fZfit[0] - fZfit[1] * (fX0-x);}
 138   Float_t   GetZfit(Int_t id) const { return fZfit[id];}
 139   Float_t   GetZref(Int_t id) const { return fZref[id];}
 140   Int_t     GetYbin() const         { return Int_t(GetY()/0.016);}
 141   Int_t     GetZbin() const         { return Int_t(GetZ()/fPadLength);}
 142
 143   inline AliTRDcluster* NextCluster();
 144   inline AliTRDcluster* PrevCluster();
 145   void      Print(Option_t *o = "") const;
 146   inline void ResetClusterIter(Bool_t forward = kTRUE);
 147   void      Reset();
 148
 149   void      SetC(Float_t c)         { fC = c;}
 150   void      SetChi2(Float_t chi2)   { fChi2 = chi2;}
 151   void      SetCovRef(const Double_t *cov) { memcpy(&fRefCov[0], cov, 3*sizeof(Double_t));}
 152   void      SetIndexes(Int_t i, Int_t idx) { fIndexes[i]  = idx; }
 153   void      SetLabels(Int_t *lbls)   { memcpy(fLabels, lbls, 3*sizeof(Int_t)); }
 154   void      SetKink(Bool_t k)        { SetBit(kKink, k);}
 155   void      SetStandAlone(Bool_t st) { SetBit(kStandAlone, st); }
 156   void      SetMomentum(Double_t mom){ fMom = mom;}
 157   void      SetOwner();
 158   void      SetTilt(Float_t tilt)    { fTilt = tilt; }
 159   void      SetPadLength(Float_t len){ fPadLength = len;}
 160   void      SetDetector(Int_t d)     { fDet = d;  }
 161   void      SetDX(Float_t inDX)      { fdX = inDX;}
 162   void      SetReconstructor(const AliTRDReconstructor *rec) {fReconstructor = rec;}
 163   void      SetX0(Float_t x0)        { fX0 = x0; }
 164   void      SetYref(Int_t i, Float_t y) { fYref[i]     = y;}
 165   void      SetZref(Int_t i, Float_t z) { fZref[i]     = z;}
 166 //   void      SetUsabilityMap(Long_t um)  { fUsable = um; }
 167   void      UpDate(const AliTRDtrackV1* trk);
 168   void      UpdateUsed();
 169   void      UseClusters();
 170
 171 protected:
 172   void        Copy(TObject &ref) const;
 173
 174 private:
 175   inline void SetN(Int_t n);
 176   inline void SetNUsed(Int_t n);
 177   inline void SetNShared(Int_t n);
 178
 179   const AliTRDReconstructor *fReconstructor;//! local reconstructor
 180   AliTRDcluster  **fClusterIter;            //! clusters iterator
 181   Int_t            fIndexes[kNclusters];    //! Indexes
 182   Float_t          fExB;                    //! tg(a_L) @ tracklet location
 183   Float_t          fVD;                     //! drift velocity @ tracklet location
 184   Float_t          fT0;                     //! time 0 @ tracklet location
 185   Float_t          fS2PRF;                  //! sigma^2 PRF for xd->0 and phi=a_L
 186   Float_t          fDiffL;                  //! longitudinal diffusion coefficient
 187   Float_t          fDiffT;                  //! transversal diffusion coefficient
 188   Char_t           fClusterIdx;             //! clusters iterator
 189 //  ULong_t          fUsable;                 //! bit map of usable clusters
 190   UShort_t         fN;                     // number of clusters attached/used/shared
 191   Short_t          fDet;                    // TRD detector
 192   Float_t          fTilt;                   // local tg of the tilt angle
 193   Float_t          fPadLength;              // local pad length
 194   AliTRDcluster   *fClusters[kNclusters];   // Clusters
 195   Float_t          fYref[2];                //  Reference y
 196   Float_t          fZref[2];                //  Reference z
 197   Float_t          fYfit[2];                //  Y fit position +derivation
 198   Float_t          fZfit[2];                //  Z fit position
 199   Float_t          fMom;                    //  Momentum estimate @ tracklet [GeV/c]
 200   Float_t          fdX;                     // length of time bin
 201   Float_t          fX0;                     // anode wire position
 202   Float_t          fX;                      // radial position of the tracklet
 203   Float_t          fY;                      // r-phi position of the tracklet
 204   Float_t          fZ;                      // z position of the tracklet
 205   Float_t          fS2Y;                    // estimated resolution in the r-phi direction
 206   Float_t          fS2Z;                    // estimated resolution in the z direction
 207   Float_t          fC;                      // Curvature
 208   Float_t          fChi2;                   // Global chi2
 209   Float_t          fdEdx[kNslices];         // dE/dx measurements for tracklet
 210   Float_t          fProb[AliPID::kSPECIES]; //  PID probabilities
 211   Int_t            fLabels[3];              // most frequent MC labels and total number of different labels
 212   Double_t         fRefCov[3];              // covariance matrix of the track in the yz plane
 213   Double_t         fCov[3];                 // covariance matrix of the tracklet in the xy plane
 214
 215   ClassDef(AliTRDseedV1, 6)                 // The offline TRD tracklet
 216 };
 217
 218 //____________________________________________________________
 219 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Z() const
 220 {
 221   Double_t dz = fZref[0]-fZfit[0]; dz*=dz;
 222   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 223   Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
 224   return s2 > 0. ? dz/s2 : 0.;
 225 }
 226
 227 //____________________________________________________________
 228 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Y() const
 229 {
 230   Double_t dy = fYref[0]-fYfit[0]; dy*=dy;
 231   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 232   Double_t s2 = fRefCov[0]+cov[0];
 233   return s2 > 0. ? dy/s2 : 0.;
 234 }
 235
 236 //____________________________________________________________
 237 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Phi() const
 238 {
 239   Double_t dphi = fYref[1]-fYfit[1]; dphi*=dphi;
 240   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 241   Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
 242   return s2 > 0. ? dphi/s2 : 0.;
 243 }
 244
 245 //____________________________________________________________
 246 inline Double_t AliTRDseedV1::GetPID(Int_t is) const
 247 {
 248   if(is<0) return fProb[AliPID::kElectron];
 249   if(is<AliPID::kSPECIES) return fProb[is];
 250   return 0.;
 251 }
 252
 253 //____________________________________________________________
 254 inline void AliTRDseedV1::Init(const AliRieman *rieman)
 255 {
 256   fZref[0] = rieman->GetZat(fX0);
 257   fZref[1] = rieman->GetDZat(fX0);
 258   fYref[0] = rieman->GetYat(fX0);
 259   fYref[1] = rieman->GetDYat(fX0);
 260   fC       = rieman->GetC();
 261   fChi2    = rieman->GetChi2();
 262 }
 263
 264 //____________________________________________________________
 265 inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::NextCluster()
 266 {
 267 // Mimic the usage of STL iterators.
 268 // Forward iterator
 269
 270   fClusterIdx++; fClusterIter++;
 271   while(fClusterIdx < kNclusters){
 272     if(!(*fClusterIter)){
 273       fClusterIdx++;
 274       fClusterIter++;
 275       continue;
 276     }
 277     return *fClusterIter;
 278   }
 279   return 0x0;
 280 }
 281
 282 //____________________________________________________________
 283 inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::PrevCluster()
 284 {
 285 // Mimic the usage of STL iterators.
 286 // Backward iterator
 287
 288   fClusterIdx--; fClusterIter--;
 289   while(fClusterIdx >= 0){
 290     if(!(*fClusterIter)){
 291       fClusterIdx--;
 292       fClusterIter--;
 293       continue;
 294     }
 295     return *fClusterIter;
 296   }
 297   return 0x0;
 298 }
 299
 300 //____________________________________________________________
 301 inline void AliTRDseedV1::ResetClusterIter(Bool_t forward)
 302 {
 303 // Mimic the usage of STL iterators.
 304 // Facilitate the usage of NextCluster for forward like
 305 // iterator (kTRUE) and PrevCluster for backward like iterator (kFALSE)
 306
 307   if(forward){
 308     fClusterIter = &fClusters[0]; fClusterIter--;
 309     fClusterIdx=-1;
 310   } else {
 311     fClusterIter = &fClusters[kNclusters-1]; fClusterIter++;
 312     fClusterIdx=kNclusters;
 313   }
 314 }
 315
 316 //____________________________________________________________
 317 inline void AliTRDseedV1::SetN(Int_t n)
 318 {
 319   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 320   fN &= ~0x1f;
 321   fN |= n;
 322 }
 323
 324 //____________________________________________________________
 325 inline void AliTRDseedV1::SetNUsed(Int_t n)
 326 {
 327   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 328   fN &= ~(0x1f<<5);
 329   n <<= 5; fN |= n;
 330 }
 331
 332 //____________________________________________________________
 333 inline void AliTRDseedV1::SetNShared(Int_t n)
 334 {
 335   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 336   fN &= ~(0x1f<<10);
 337   n <<= 10; fN |= n;
 338 }
 339
 340
 341 #endif
 342
 343
 344