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 #include "AliTRDReconstructor.h"
  39
  40 class TTreeSRedirector;
  41 class TLinearFitter;
  42
  43 class AliRieman;
  44
  45 class AliTRDtrackingChamber;
  46 class AliTRDtrackV1;
  47 class AliTRDpadPlane;
  48 class AliTRDseedV1 : public AliTRDtrackletBase
  49 {
  50 public:
  51   enum ETRDtrackletBuffers {
  52     kNtb       = 31     // max clusters/pad row
  53    ,kNclusters = 2*kNtb // max number of clusters/tracklet
  54    ,kNslices   = 10     // max dEdx slices
  55   };
  56
  57   // bits from 0-13 are reserved by ROOT (see TObject.h)
  58   enum ETRDtrackletStatus {
  59     kOwner      = BIT(14) // owner of its clusters
  60    ,kRowCross   = BIT(15) // pad row cross tracklet
  61    ,kPID        = BIT(16) // PID contributor
  62    ,kCalib      = BIT(17) // calibrated tracklet
  63    ,kKink       = BIT(18) // kink prolongation tracklet
  64    ,kStandAlone = BIT(19) // tracklet build during stand alone track finding
  65   };
  66
  67   AliTRDseedV1(Int_t det = -1);
  68   ~AliTRDseedV1();
  69   AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref);
  70   AliTRDseedV1& operator=(const AliTRDseedV1 &ref);
  71
  72   Bool_t    AttachClusters(AliTRDtrackingChamber *const 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=kFALSE, Bool_t zcorr=kFALSE);
  79   Bool_t    Init(AliTRDtrackV1 *track);
  80   inline void      Init(const AliRieman *fit);
  81   Bool_t    IsEqual(const TObject *inTracklet) const;
  82   Bool_t    IsCalibrated() const     { return TestBit(kCalib);}
  83   Bool_t    IsOwner() const          { return TestBit(kOwner);}
  84   Bool_t    IsKink() const           { return TestBit(kKink);}
  85   Bool_t    HasPID() const           { return TestBit(kPID);}
  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(const Double_t * const c, Double_t *d);
 100   static Double_t GetCovInv(const Double_t * const c, Double_t *d);
 101   Float_t   GetdX() const            { return fdX;}
 102   const Float_t*  GetdEdx() const    { return &fdEdx[0];}
 103   Float_t   GetdQdl(Int_t ic, Float_t *dx=NULL) 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 ? NULL: fClusters[i];}
 111   static TLinearFitter*  GetFitterY();
 112   static TLinearFitter*  GetFitterZ();
 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 = NULL) 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]/TMath::Sqrt(1+fYref[1]*fYref[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) {fkReconstructor = 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 *fkReconstructor;//! 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, dydx
 203   Float_t          fZref[2];                //  Reference z, dz/dx
 204   Float_t          fYfit[2];                //  Fit y, dy/dx
 205   Float_t          fZfit[2];                //  Fit z
 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   static TLinearFitter   *fgFitterY;        // Linear Fitter for tracklet fit in xy-plane
 222   static TLinearFitter   *fgFitterZ;        // Linear Fitter for tracklet fit in xz-plane
 223
 224   ClassDef(AliTRDseedV1, 7)                 // The offline TRD tracklet
 225 };
 226
 227 //____________________________________________________________
 228 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Z() const
 229 {
 230   Double_t dz = fZref[0]-fZfit[0]; dz*=dz;
 231   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 232   Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
 233   return s2 > 0. ? dz/s2 : 0.;
 234 }
 235
 236 //____________________________________________________________
 237 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Y() const
 238 {
 239   Double_t dy = fYref[0]-fYfit[0]; dy*=dy;
 240   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 241   Double_t s2 = fRefCov[0]+cov[0];
 242   return s2 > 0. ? dy/s2 : 0.;
 243 }
 244
 245 //____________________________________________________________
 246 inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Phi() const
 247 {
 248   Double_t dphi = fYref[1]-fYfit[1]; dphi*=dphi;
 249   Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
 250   Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
 251   return s2 > 0. ? dphi/s2 : 0.;
 252 }
 253
 254
 255
 256 //____________________________________________________________
 257 inline Double_t AliTRDseedV1::GetPID(Int_t is) const
 258 {
 259   if(is<0) return fProb[AliPID::kElectron];
 260   if(is<AliPID::kSPECIES) return fProb[is];
 261   return 0.;
 262 }
 263
 264 //____________________________________________________________
 265 inline void AliTRDseedV1::Init(const AliRieman *rieman)
 266 {
 267   fZref[0] = rieman->GetZat(fX0);
 268   fZref[1] = rieman->GetDZat(fX0);
 269   fYref[0] = rieman->GetYat(fX0);
 270   fYref[1] = rieman->GetDYat(fX0);
 271   if(fkReconstructor && fkReconstructor->IsHLT()){
 272     fRefCov[0] = 1;
 273     fRefCov[2] = 10;
 274   }else{
 275     fRefCov[0] = rieman->GetErrY(fX0);
 276     fRefCov[2] = rieman->GetErrZ(fX0);
 277   }
 278   fC       = rieman->GetC();
 279   fChi2    = rieman->GetChi2();
 280 }
 281
 282 //____________________________________________________________
 283 inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::NextCluster()
 284 {
 285 // Mimic the usage of STL iterators.
 286 // Forward iterator
 287
 288   fClusterIdx++; fClusterIter++;
 289   while(fClusterIdx < kNclusters){
 290     if(!(*fClusterIter)){
 291       fClusterIdx++;
 292       fClusterIter++;
 293       continue;
 294     }
 295     return *fClusterIter;
 296   }
 297   return NULL;
 298 }
 299
 300 //____________________________________________________________
 301 inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::PrevCluster()
 302 {
 303 // Mimic the usage of STL iterators.
 304 // Backward iterator
 305
 306   fClusterIdx--; fClusterIter--;
 307   while(fClusterIdx >= 0){
 308     if(!(*fClusterIter)){
 309       fClusterIdx--;
 310       fClusterIter--;
 311       continue;
 312     }
 313     return *fClusterIter;
 314   }
 315   return NULL;
 316 }
 317
 318 //____________________________________________________________
 319 inline void AliTRDseedV1::ResetClusterIter(Bool_t forward)
 320 {
 321 // Mimic the usage of STL iterators.
 322 // Facilitate the usage of NextCluster for forward like
 323 // iterator (kTRUE) and PrevCluster for backward like iterator (kFALSE)
 324
 325   if(forward){
 326     fClusterIter = &fClusters[0]; fClusterIter--;
 327     fClusterIdx=-1;
 328   } else {
 329     fClusterIter = &fClusters[kNclusters-1]; fClusterIter++;
 330     fClusterIdx=kNclusters;
 331   }
 332 }
 333
 334 //____________________________________________________________
 335 inline void AliTRDseedV1::SetCovRef(const Double_t *cov)
 336 {
 337 // Copy some "important" covariance matrix elements
 338 //  var(y)
 339 // cov(y,z)  var(z)
 340 //                  var(snp)
 341 //                           var(tgl)
 342 //                        cov(tgl, 1/pt)  var(1/pt)
 343
 344   memcpy(&fRefCov[0], cov, 3*sizeof(Double_t)); // yz full covariance
 345   fRefCov[3] = cov[ 5];  // snp variance
 346   fRefCov[4] = cov[ 9];  // tgl variance
 347   fRefCov[5] = cov[13];  // cov(tgl, 1/pt)
 348   fRefCov[6] = cov[14];  // 1/pt variance
 349 }
 350
 351
 352 //____________________________________________________________
 353 inline void AliTRDseedV1::SetN(Int_t n)
 354 {
 355   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 356   fN &= ~0x1f;
 357   fN |= n;
 358 }
 359
 360 //____________________________________________________________
 361 inline void AliTRDseedV1::SetNUsed(Int_t n)
 362 {
 363   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 364   fN &= ~(0x1f<<5);
 365   n <<= 5; fN |= n;
 366 }
 367
 368 //____________________________________________________________
 369 inline void AliTRDseedV1::SetNShared(Int_t n)
 370 {
 371   if(n<0 || n>= (1<<5)) return;
 372   fN &= ~(0x1f<<10);
 373   n <<= 10; fN |= n;
 374 }
 375
 376
 377 #endif
 378
 379
 380