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