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 AliTRDpadPlane;
  46 class AliTRDseedV1 : public AliTRDtrackletBase
  47 {
  48 public:
  49   enum ETRDtrackletBuffers {
  50     kNtb       = 31     // max clusters/pad row
  51    ,kNclusters = 2*kNtb // max number of clusters/tracklet
  52    ,kNslices   = 10     // max dEdx slices
  53   };
  54
  55   // bits from 0-13 are reserved by ROOT (see TObject.h)
  56   enum ETRDtrackletStatus {
  57     kOwner      = BIT(14) // owner of its clusters
  58    ,kRowCross   = BIT(15) // pad row cross tracklet
  59    ,kPID        = BIT(16) // PID contributor
  60    ,kCalib      = BIT(17) // calibrated tracklet
  61    ,kKink       = BIT(18) // kink prolongation tracklet
  62    ,kStandAlone = BIT(19) // stand alone build tracklet
  63   };
  64
  65   AliTRDseedV1(Int_t det = -1);
  66   ~AliTRDseedV1();
  67   AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref);
  68   AliTRDseedV1& operator=(const AliTRDseedV1 &ref);
  69
  70 /*  Bool_t        AttachClustersIter(
  71               AliTRDtrackingChamber *chamber, Float_t quality,
  72               Bool_t kZcorr = kFALSE, AliTRDcluster *c=0x0);*/
  73   Bool_t          AttachClusters(
  74               AliTRDtrackingChamber *chamber, Bool_t tilt = kFALSE);
  75   void      Bootstrap(const AliTRDReconstructor *rec);
  76   void      Calibrate();
  77   void      CookdEdx(Int_t nslices);
  78   void      CookLabels();
  79   Bool_t    CookPID();
  80   Bool_t    Fit(Bool_t tilt=kFALSE, Bool_t zcorr=kFALSE);
  81   Bool_t    Init(AliTRDtrackV1 *track);
  82   inline void      Init(const AliRieman *fit);
  83   Bool_t    IsEqual(const TObject *inTracklet) const;
  84   Bool_t    IsCalibrated() const     { return TestBit(kCalib);}
  85   Bool_t    IsOwner() const          { return TestBit(kOwner);}
  86   Bool_t    IsKink() const           { return TestBit(kKink);}
  87   Bool_t    HasPID() const           { return TestBit(kPID);}
  88   Bool_t    IsOK() const             { return GetN() > 4 && GetNUsed() < 4;}
  89   Bool_t    IsRowCross() const       { return TestBit(kRowCross);}
  90   Bool_t    IsUsable(Int_t i) const  { return fClusters[i] && !fClusters[i]->IsUsed();}
  91   Bool_t    IsStandAlone() const     { return TestBit(kStandAlone);}
  92
  93   Float_t   GetC() const             { return fC; }
  94   Float_t   GetChi2() const          { return fChi2; }
  95   inline Float_t   GetChi2Z() const;
  96   inline Float_t   GetChi2Y() const;
  97   inline Float_t   GetChi2Phi() const;
  98   void      GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const;
  99   void      GetCovXY(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fCov[0], 3*sizeof(Double_t));}
 100   void      GetCovRef(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fRefCov, 7*sizeof(Double_t));}
 101   static Double_t GetCovSqrt(Double_t *c, Double_t *d);
 102   static Double_t GetCovInv(Double_t *c, Double_t *d);
 103   Float_t   GetdX() const            { return fdX;}
 104   Float_t*  GetdEdx()                { return &fdEdx[0];}
 105   Float_t   GetdQdl(Int_t ic, Float_t *dx=0x0) const;
 106   Float_t   GetdYdX() const          { return fYfit[1]; }
 107   Float_t   GetdZdX() const          { return fZref[1]; }
 108   Int_t     GetdY() const            { return Int_t(GetY()/0.014);}
 109   Int_t     GetDetector() const      { return fDet;}
 110   void      GetCalibParam(Float_t &exb, Float_t &vd, Float_t &t0, Float_t &s2, Float_t &dl, Float_t &dt) const    {
 111               exb = fExB; vd = fVD; t0 = fT0; s2 = fS2PRF; dl = fDiffL; dt = fDiffT;}
 112   AliTRDcluster*  GetClusters(Int_t i) const               { return i<0 || i>=kNclusters ? 0x0 : fClusters[i];}
 113   Int_t     GetIndexes(Int_t i) const{ return i<0 || i>=kNclusters ? -1 : fIndexes[i];}
 114   Int_t     GetLabels(Int_t i) const { return fLabels[i];}
 115   Float_t   GetMomentum(Float_t *err = 0x0) const;
 116   Int_t     GetN() const             { return (Int_t)fN&0x1f;}
 117   Int_t     GetN2() const            { return GetN();}
 118   Int_t     GetNUsed() const         { return Int_t((fN>>5)&0x1f);}
 119   Int_t     GetNShared() const       { return Int_t((fN>>10)&0x1f);}
 120   Float_t   GetQuality(Bool_t kZcorr) const;
 121   Float_t   GetPadLength() const     { return fPad[0];}
 122   Float_t   GetPadWidth() const      { return fPad[1];}
 123   Int_t     GetPlane() const         { return AliTRDgeometry::GetLayer(fDet);    }
 124
 125   Float_t*  GetProbability(Bool_t force=kFALSE);
 126   Float_t   GetPt() const            { return fPt; }
 127   inline Double_t  GetPID(Int_t is=-1) const;
 128   Float_t   GetS2Y() const           { return fS2Y;}
 129   Float_t   GetS2Z() const           { return fS2Z;}
 130   Float_t   GetSigmaY() const        { return fS2Y > 0. ? TMath::Sqrt(fS2Y) : 0.2;}
 131   Float_t   GetSnp() const           { return fYref[1]/TMath::Sqrt(1+fYref[1]*fYref[1]);}
 132   Float_t   GetTgl() const           { return fZref[1];}
 133   Float_t   GetTilt() const          { return fPad[2];}
 134   UInt_t    GetTrackletWord() const  { return 0;}
 135   UShort_t  GetVolumeId() const;
 136   Float_t   GetX0() const            { return fX0;}
 137   Float_t   GetX() const             { return fX0 - fX;}
 138   Float_t   GetY() const             { return fYfit[0] - fYfit[1] * fX;}
 139   Double_t  GetYat(Double_t x) const { return fYfit[0] - fYfit[1] * (fX0-x);}
 140   Float_t   GetYfit(Int_t id) const { return fYfit[id];}
 141   Float_t   GetYref(Int_t id) const { return fYref[id];}
 142   Float_t   GetZ() const            { return fZfit[0] - fZfit[1] * fX;}
 143   Double_t  GetZat(Double_t x) const { return fZfit[0] - fZfit[1] * (fX0-x);}
 144   Float_t   GetZfit(Int_t id) const { return fZfit[id];}
 145   Float_t   GetZref(Int_t id) const { return fZref[id];}
 146   Int_t     GetYbin() const         { return Int_t(GetY()/0.016);}
 147   Int_t     GetZbin() const         { return Int_t(GetZ()/fPad[0]);}
 148
 149   inline AliTRDcluster* NextCluster();
 150   inline AliTRDcluster* PrevCluster();
 151   void      Print(Option_t *o = "") const;
 152   inline void ResetClusterIter(Bool_t forward = kTRUE);
 153   void      Reset();
 154
 155   void      SetC(Float_t c)         { fC = c;}
 156   void      SetChi2(Float_t chi2)   { fChi2 = chi2;}
 157   inline void SetCovRef(const Double_t *cov);
 158   void      SetIndexes(Int_t i, Int_t idx) { fIndexes[i]  = idx; }
 159   void      SetLabels(Int_t *lbls)   { memcpy(fLabels, lbls, 3*sizeof(Int_t)); }
 160   void      SetKink(Bool_t k = kTRUE){ SetBit(kKink, k);}
 161   void      SetPID(Bool_t k = kTRUE) { SetBit(kPID, k);}
 162   void      SetStandAlone(Bool_t st) { SetBit(kStandAlone, st); }
 163   void      SetPt(Double_t pt)       { fPt = pt;}
 164   void      SetOwner();
 165   void      SetPadPlane(AliTRDpadPlane *p);
 166   void      SetPadLength(Float_t l)  { fPad[0] = l;}
 167   void      SetPadWidth(Float_t w)   { fPad[1] = w;}
 168   void      SetTilt(Float_t tilt)    { fPad[2] = tilt; }
 169   void      SetDetector(Int_t d)     { fDet = d;  }
 170   void      SetDX(Float_t inDX)      { fdX = inDX;}
 171   void      SetReconstructor(const AliTRDReconstructor *rec) {fReconstructor = rec;}
 172   void      SetX0(Float_t x0)        { fX0 = x0; }
 173   void      SetYref(Int_t i, Float_t y) { fYref[i]     = y;}
 174   void      SetZref(Int_t i, Float_t z) { fZref[i]     = z;}
 175 //   void      SetUsabilityMap(Long_t um)  { fUsable = um; }
 176   void      Update(const AliTRDtrackV1* trk);
 177   void      UpdateUsed();
 178   void      UseClusters();
 179
 180 protected:
 181   void        Copy(TObject &ref) const;
 182
 183 private:
 184   inline void SetN(Int_t n);
 185   inline void SetNUsed(Int_t n);
 186   inline void SetNShared(Int_t n);
 187
 188   const AliTRDReconstructor *fReconstructor;//! local reconstructor
 189   AliTRDcluster  **fClusterIter;            //! clusters iterator
 190   Int_t            fIndexes[kNclusters];    //! Indexes
 191   Float_t          fExB;                    //! tg(a_L) @ tracklet location
 192   Float_t          fVD;                     //! drift velocity @ tracklet location
 193   Float_t          fT0;                     //! time 0 @ tracklet location
 194   Float_t          fS2PRF;                  //! sigma^2 PRF for xd->0 and phi=a_L
 195   Float_t          fDiffL;                  //! longitudinal diffusion coefficient
 196   Float_t          fDiffT;                  //! transversal diffusion coefficient
 197   Char_t           fClusterIdx;             //! clusters iterator
 198   UShort_t         fN;                      // number of clusters attached/used/shared
 199   Short_t          fDet;                    // TRD detector
 200   AliTRDcluster   *fClusters[kNclusters];   // Clusters
 201   Float_t          fPad[3];                 // local pad definition : length/width/tilt
 202   Float_t          fYref[2];                //  Reference y
 203   Float_t          fZref[2];                //  Reference z
 204   Float_t          fYfit[2];                //  Y fit position +derivation
 205   Float_t          fZfit[2];                //  Z fit position
 206   Float_t          fPt;                     //  Pt estimate @ tracklet [GeV/c]
 207   Float_t          fdX;                     // length of time bin
 208   Float_t          fX0;                     // anode wire position
 209   Float_t          fX;                      // radial position of the tracklet
 210   Float_t          fY;                      // r-phi position of the tracklet
 211   Float_t          fZ;                      // z position of the tracklet
 212   Float_t          fS2Y;                    // estimated resolution in the r-phi direction
 213   Float_t          fS2Z;                    // estimated resolution in the z direction
 214   Float_t          fC;                      // Curvature
 215   Float_t          fChi2;                   // Global chi2
 216   Float_t          fdEdx[kNslices];         // dE/dx measurements for tracklet
 217   Float_t          fProb[AliPID::kSPECIES]; //  PID probabilities
 218   Int_t            fLabels[3];              // most frequent MC labels and total number of different labels
 219   Double_t         fRefCov[7];              // covariance matrix of the track in the yz plane + the rest of the diagonal elements
 220   Double_t         fCov[3];                 // covariance matrix of the tracklet in the xy plane
 221
 222   ClassDef(AliTRDseedV1, 7)                 // The offline TRD tracklet
 223 };
 224
 225 //____________________________________________________________
 226 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Z() const
 227 {
 228   Double_t dz = fZref[0]-fZfit[0]; dz*=dz;
 229   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 230   Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
 231   return s2 > 0. ? dz/s2 : 0.;
 232 }
 233
 234 //____________________________________________________________
 235 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Y() const
 236 {
 237   Double_t dy = fYref[0]-fYfit[0]; dy*=dy;
 238   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 239   Double_t s2 = fRefCov[0]+cov[0];
 240   return s2 > 0. ? dy/s2 : 0.;
 241 }
 242
 243 //____________________________________________________________
 244 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Phi() const
 245 {
 246   Double_t dphi = fYref[1]-fYfit[1]; dphi*=dphi;
 247   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 248   Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
 249   return s2 > 0. ? dphi/s2 : 0.;
 250 }
 251
 252
 253
 254 //____________________________________________________________
 255 inline Double_t AliTRDseedV1::GetPID(Int_t is) const
 256 {
 257   if(is<0) return fProb[AliPID::kElectron];
 258   if(is<AliPID::kSPECIES) return fProb[is];
 259   return 0.;
 260 }
 261
 262 //____________________________________________________________
 263 inline void AliTRDseedV1::Init(const AliRieman *rieman)
 264 {
 265   fZref[0] = rieman->GetZat(fX0);
 266   fZref[1] = rieman->GetDZat(fX0);
 267   fYref[0] = rieman->GetYat(fX0);
 268   fYref[1] = rieman->GetDYat(fX0);
 269   fC       = rieman->GetC();
 270   fChi2    = rieman->GetChi2();
 271 }
 272
 273 //____________________________________________________________
 274 inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::NextCluster()
 275 {
 276 // Mimic the usage of STL iterators.
 277 // Forward iterator
 278
 279   fClusterIdx++; fClusterIter++;
 280   while(fClusterIdx < kNclusters){
 281     if(!(*fClusterIter)){
 282       fClusterIdx++;
 283       fClusterIter++;
 284       continue;
 285     }
 286     return *fClusterIter;
 287   }
 288   return 0x0;
 289 }
 290
 291 //____________________________________________________________
 292 inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::PrevCluster()
 293 {
 294 // Mimic the usage of STL iterators.
 295 // Backward iterator
 296
 297   fClusterIdx--; fClusterIter--;
 298   while(fClusterIdx >= 0){
 299     if(!(*fClusterIter)){
 300       fClusterIdx--;
 301       fClusterIter--;
 302       continue;
 303     }
 304     return *fClusterIter;
 305   }
 306   return 0x0;
 307 }
 308
 309 //____________________________________________________________
 310 inline void AliTRDseedV1::ResetClusterIter(Bool_t forward)
 311 {
 312 // Mimic the usage of STL iterators.
 313 // Facilitate the usage of NextCluster for forward like
 314 // iterator (kTRUE) and PrevCluster for backward like iterator (kFALSE)
 315
 316   if(forward){
 317     fClusterIter = &fClusters[0]; fClusterIter--;
 318     fClusterIdx=-1;
 319   } else {
 320     fClusterIter = &fClusters[kNclusters-1]; fClusterIter++;
 321     fClusterIdx=kNclusters;
 322   }
 323 }
 324
 325 //____________________________________________________________
 326 inline void AliTRDseedV1::SetCovRef(const Double_t *cov)
 327 {
 328 // Copy some "important" covariance matrix elements
 329 //  var(y)
 330 // cov(y,z)  var(z)
 331 //                  var(snp)
 332 //                           var(tgl)
 333 //                        cov(tgl, 1/pt)  var(1/pt)
 334
 335   memcpy(&fRefCov[0], cov, 3*sizeof(Double_t)); // yz full covariance
 336   fRefCov[3] = cov[ 5];  // snp variance
 337   fRefCov[4] = cov[ 9];  // tgl variance
 338   fRefCov[5] = cov[13];  // cov(tgl, 1/pt)
 339   fRefCov[6] = cov[14];  // 1/pt variance
 340 }
 341
 342
 343 //____________________________________________________________
 344 inline void AliTRDseedV1::SetN(Int_t n)
 345 {
 346   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 347   fN &= ~0x1f;
 348   fN |= n;
 349 }
 350
 351 //____________________________________________________________
 352 inline void AliTRDseedV1::SetNUsed(Int_t n)
 353 {
 354   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 355   fN &= ~(0x1f<<5);
 356   n <<= 5; fN |= n;
 357 }
 358
 359 //____________________________________________________________
 360 inline void AliTRDseedV1::SetNShared(Int_t n)
 361 {
 362   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 363   fN &= ~(0x1f<<10);
 364   n <<= 10; fN |= n;
 365 }
 366
 367
 368 #endif
 369
 370
 371