TRD/AliTRDtrackerV1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2 * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5 * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6 *                                                                        *
   7 * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14 **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  Track finder                                                             //
  21 //                                                                           //
  22 //  Authors:                                                                 //
  23 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                        //
  24 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                          //
  25 //                                                                           //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <TBranch.h>
  29 #include <TDirectory.h>
  30 #include <TLinearFitter.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TClonesArray.h>
  33 #include <TTreeStream.h>
  34 #include <TGeoMatrix.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36
  37 #include "AliLog.h"
  38 #include "AliMathBase.h"
  39 #include "AliESDEvent.h"
  40 #include "AliGeomManager.h"
  41 #include "AliRieman.h"
  42 #include "AliTrackPointArray.h"
  43
  44 #include "AliTRDgeometry.h"
  45 #include "AliTRDpadPlane.h"
  46 #include "AliTRDcalibDB.h"
  47 #include "AliTRDReconstructor.h"
  48 #include "AliTRDCalibraFillHisto.h"
  49 #include "AliTRDrecoParam.h"
  50
  51 #include "AliTRDcluster.h"
  52 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  53 #include "AliTRDseedV1.h"
  54 #include "AliTRDtrackV1.h"
  55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  56 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
  57 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
  58 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
  59
  60 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
  61 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare)
  62 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman)
  63
  64 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkMinClustersInTrack =  0.5;  //
  65 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkLabelFraction      =  0.8;  //
  66 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxChi2            = 12.0;  //
  67 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxSnp             =  0.95; // Maximum local sine of the azimuthal angle
  68 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxStep            =  2.0;  // Maximal step size in propagation
  69 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
  70   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
  71   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
  72   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
  73 };
  74 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
  75   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
  76 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
  77 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
  78 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
  79 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
  80
  81 //____________________________________________________________________
  82 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec)
  83   :AliTracker()
  84   ,fkReconstructor(NULL)
  85   ,fkRecoParam(NULL)
  86   ,fGeom(NULL)
  87   ,fClusters(NULL)
  88   ,fTracklets(NULL)
  89   ,fTracks(NULL)
  90   ,fTracksESD(NULL)
  91   ,fSieveSeeding(0)
  92 {
  93   //
  94   // Default constructor.
  95   //
  96
  97   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  98
  99   // initialize geometry
 100   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
 101     AliFatal("Could not get geometry.");
 102   }
 103   fGeom = new AliTRDgeometry();
 104   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 105   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 106   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 107   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 108   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 109     Int_t ism = 0;
 110     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 111     if(!matrix){
 112       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 113       fR[ily] = fgkX0[ily];
 114       continue;
 115     }
 116     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 117     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 118   }
 119
 120   // initialize cluster containers
 121   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 122
 123   // initialize arrays
 124   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 125   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 126   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 127   fTracksESD = new TClonesArray("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
 128   fTracksESD->SetOwner();
 129 }
 130
 131 //____________________________________________________________________
 132 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
 133 {
 134   //
 135   // Destructor
 136   //
 137
 138   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
 139   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
 140   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
 141   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
 142   if(fTracksESD){ fTracksESD->Delete(); delete fTracksESD; }
 143   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 144   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 145   if(fClusters) {
 146     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 147   }
 148   if(fGeom) delete fGeom;
 149 }
 150
 151 //____________________________________________________________________
 152 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 153 {
 154   //
 155   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 156   //
 157   // Parameters :
 158   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 159   //             the ESD tracks found in TRD.
 160   //
 161   // Output :
 162   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 163   //
 164   // Detailed description
 165   // 1. Launch individual SM trackers.
 166   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 167   //
 168
 169   if(!fkRecoParam){
 170     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 171     return 0;
 172   }
 173
 174   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 175   Int_t ntracks = 0;
 176   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 177     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 178     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 179     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 180   }
 181   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
 182   return ntracks;
 183 }
 184
 185
 186 //_____________________________________________________________________________
 187 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 188 {
 189   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 190
 191   // reset position of the point before using it
 192   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 193   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 194   if (!tracklet) return kFALSE;
 195
 196   // get detector for this tracklet
 197   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 198   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 199   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 200            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 201            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 202   Double_t local[3];
 203   local[0] = tracklet->GetX();
 204   local[1] = tracklet->GetY();
 205   local[2] = tracklet->GetZ();
 206   Double_t global[3];
 207   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 208
 209   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 210   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 211   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 212   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 213   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 214   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 215   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 216   cov[5] = cov2D[2];
 217   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 218   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 219
 220   // setting volume id
 221   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 222   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 223   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 224   p.SetVolumeID(volid);
 225
 226   return kTRUE;
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________
 230 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 231 {
 232   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 233   return fgTiltedRieman;
 234 }
 235
 236 //____________________________________________________________________
 237 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 238 {
 239   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 240   return fgTiltedRiemanConstrained;
 241 }
 242
 243 //____________________________________________________________________
 244 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 245 {
 246   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 247   return fgRieman;
 248 }
 249
 250 //_____________________________________________________________________________
 251 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 252 {
 253 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 254 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 255 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 256 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 257 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 258 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 259 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 260 //
 261 // The following steps are performed:
 262 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 263 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 264 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 265 // the following status bits:
 266 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 267 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 268 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 269 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 270 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 271 //
 272
 273   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 274     AliInfo("No TRD clusters");
 275     return 0;
 276   }
 277   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 278   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance");
 279   if (!fgNTimeBins) fgNTimeBins = fkReconstructor->GetNTimeBins();
 280
 281   // Define scalers
 282   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 283         nBacked  = 0, // number of tracks backed up for refit
 284         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 285         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 286         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 287   Float_t foundMin = 20.0;
 288
 289   Float_t *quality = NULL;
 290   Int_t   *index   = NULL;
 291   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 292   // Sort tracks according to quality
 293   // (covariance in the yz plane)
 294   if(nSeeds){
 295     quality = new Float_t[nSeeds];
 296     index   = new Int_t[nSeeds];
 297     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 298       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 299       Double_t covariance[15];
 300       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 301       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 302     }
 303     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 304   }
 305
 306   // Propagate all seeds
 307   Int_t   expectedClr;
 308   AliTRDtrackV1 track;
 309   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 310
 311     // Get the seeds in sorted sequence
 312     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 313     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 314
 315     // Check the seed status
 316     ULong_t status = seed->GetStatus();
 317     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
 318     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 319
 320     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 321     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 322     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), fgkMaxStep)){
 323       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 324       continue;
 325     }
 326     if(!AdjustSector(&track)){
 327       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 328       continue;
 329     }
 330     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 331       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 332       continue;
 333     }
 334
 335     nTPCseeds++;
 336
 337     // store track status at TRD entrance
 338     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 339
 340     // prepare track and do propagation in the TRD
 341     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 342     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 343     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 344     // check if track entered the TRD fiducial volume
 345     if(track.GetTrackIn()){
 346       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
 347       nTRDseeds++;
 348     }
 349     // check if track was stopped in the TRD
 350     if (expectedClr<0){
 351       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 352       continue;
 353     }
 354
 355     if(expectedClr){
 356       nFound++;
 357       // computes PID for track
 358       track.CookPID();
 359       // update calibration references using this track
 360       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
 361       // save calibration object
 362       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 &&
 363 fkRecoParam->IsOverPtThreshold(track.Pt())){
 364         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
 365         calibTrack->SetOwner();
 366         seed->AddCalibObject(calibTrack);
 367       }
 368       //update ESD track
 369       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 370       track.UpdateESDtrack(seed);
 371     }
 372
 373     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
 374
 375       // Make backup for back propagation
 376       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
 377       if (foundClr >= foundMin) {
 378         track.CookLabel(1. - fgkLabelFraction);
 379         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
 380
 381         // Sign only gold tracks
 382         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
 383           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
 384         }
 385         Bool_t isGold = kFALSE;
 386
 387         // Full gold track
 388         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
 389           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 390           nBacked++;
 391           isGold = kTRUE;
 392         }
 393
 394         // Almost gold track
 395         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
 396           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 397           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 398           nBacked++;
 399           isGold = kTRUE;
 400         }
 401
 402         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
 403           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
 404             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 405             nBacked++;
 406             isGold = kTRUE;
 407           }
 408         }
 409       }
 410     }
 411
 412     // Propagation to the TOF
 413     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 414       Int_t sm = track.GetSector();
 415       // default value in case we have problems with the geometry.
 416       Double_t xtof  = 371.;
 417       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 418       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 419       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 420       //1. The path to the TOF module.
 421       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 422       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 423       if(gGeoManager){
 424         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 425         TGeoHMatrix *m = NULL;
 426         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 427
 428         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 429           m->LocalToMaster(loc, glob);
 430           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 431         }
 432       }
 433       if(xtof > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, fgkMaxStep)){
 434         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 435         continue;
 436       }
 437       if(!AdjustSector(&track)){
 438         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 439         continue;
 440       }
 441       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 442         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 443         continue;
 444       }
 445       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 446       // TODO obsolete - delete
 447       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 448     }
 449     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 450   }
 451   if(index) delete [] index;
 452   if(quality) delete [] quality;
 453
 454   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 455   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d] TRDbackup[%d]", nFound, nBacked));
 456
 457   // run stand alone tracking
 458   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 459
 460   return 0;
 461 }
 462
 463
 464 //____________________________________________________________________
 465 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 466 {
 467   //
 468   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 469   // at the outer part of the TRD.
 470   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 471   // of the TRD and the ESD event is updated
 472   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 473   //
 474
 475   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 476   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 477
 478
 479   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 480     AliInfo("No TRD clusters");
 481     return 0;
 482   }
 483   AliTRDtrackV1 track;
 484   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 485     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 486     ULong_t status = seed->GetStatus();
 487
 488     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 489     if (track.GetX() < 270.0) {
 490       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 491       continue;
 492     }
 493
 494     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 495     // are produced by the TRD stand alone tracker
 496     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 497     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 498     nseed++;
 499
 500     track.ResetCovariance(50.0);
 501
 502     // do the propagation and processing
 503     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 504     Double_t xTPC = 250.0;
 505     if(FollowProlongation(track)){
 506       // Update the friend track
 507       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 && fkRecoParam->IsOverPtThreshold(track.Pt())){
 508         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 509         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 510         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 511           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 512           calibTrack->SetTrackOut(&track);
 513         }
 514       }
 515
 516       // Prolongate to TPC
 517       if (PropagateToX(track, xTPC, fgkMaxStep)) { //  -with update
 518         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 519         found++;
 520         kUPDATE = kTRUE;
 521       }
 522     }
 523
 524     // Prolongate to TPC without update
 525     if(!kUPDATE) {
 526       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 527       if (PropagateToX(tt, xTPC, fgkMaxStep)) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 528     }
 529   }
 530   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
 531   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
 532
 533   return 0;
 534 }
 535
 536 //____________________________________________________________________
 537 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 538 {
 539   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 540   //
 541   // Parameters
 542   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 543   //
 544   // Output
 545   //   number of clusters attached to the track
 546   //
 547   // Detailed description
 548   //
 549   // Starting from current radial position of track <t> this function
 550   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 551   // are being performed for each plane:
 552   // 1. prepare track:
 553   //   a. get plane limits in the local x direction
 554   //   b. check crossing sectors
 555   //   c. check track inclination
 556   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 557   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 558   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 559   //
 560   // Debug level 2
 561   //
 562
 563   Int_t    nClustersExpected = 0;
 564   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
 565     Int_t   index(-1);
 566     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 567     AliDebug(2, Form("Tracklet[%p] ly[%d] idx[%d]", (void*)tracklet, iplane, index));
 568     if(!tracklet) continue;
 569     if(!tracklet->IsOK()){
 570       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
 571       continue;
 572     }
 573     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
 574     // reject tracklets which are not considered for inward refit
 575     if(x > t.GetX()+fgkMaxStep) continue;
 576
 577     // append tracklet to track
 578     t.SetTracklet(tracklet, index);
 579
 580     if (x < (t.GetX()-fgkMaxStep) && !PropagateToX(t, x+fgkMaxStep, fgkMaxStep)) break;
 581     if (!AdjustSector(&t)) break;
 582
 583     // Start global position
 584     Double_t xyz0[3];
 585     t.GetXYZ(xyz0);
 586
 587     // End global position
 588     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
 589     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;
 590     Double_t xyz1[3];
 591     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
 592     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
 593     xyz1[2] =  z;
 594
 595     Double_t length = TMath::Sqrt(
 596       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
 597       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
 598       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
 599     );
 600     if(length>0.){
 601       // Get material budget
 602       Double_t param[7];
 603       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
 604       Double_t xrho= param[0]*param[4];
 605       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
 606
 607       // Propagate and update
 608       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
 609       if (!AdjustSector(&t)) break;
 610     }
 611
 612     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 613     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 614     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 615     if (chi2 < 1e+10 && t.Update(p, cov, chi2)){
 616       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 617     }
 618   }
 619
 620   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
 621     Int_t index;
 622     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 623       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 624       if(!tracklet) continue;
 625       t.SetTracklet(tracklet, index);
 626     }
 627
 628     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 629       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 630       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 631       AliTRDtrackV1 track(t);
 632       track.SetOwner();
 633       cstreamer << "FollowProlongation"
 634           << "EventNumber="     << eventNumber
 635           << "ncl="                                     << nClustersExpected
 636           << "track.="                  << &track
 637           << "\n";
 638     }
 639   }
 640   return nClustersExpected;
 641
 642 }
 643
 644 //_____________________________________________________________________________
 645 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 646 {
 647 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 648 //
 649 // Parameters
 650 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 651 //
 652 // Output
 653 //   number of clusters attached to the track
 654 //
 655 // Starting from current radial position of track <t> this function
 656 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 657 // are being performed for each plane:
 658 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 659 //   - get chamber limits in the radial direction
 660 //   - check crossing sectors
 661 //   - check track inclination
 662 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 663 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 664 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 665 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 666 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 667 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 668 //
 669 // Observation
 670 //   1. During the propagation a bit map is filled detailing the status of the track in each TRD chamber. The following errors are being registered for each tracklet:
 671 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 672 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 673 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 674 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 675 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 676 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 677 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 678 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 679 //
 680 // Debug level 2
 681 //
 682 // Author
 683 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 684 //
 685
 686   Int_t n = 0;
 687   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 688   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 689
 690   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
 691   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
 692
 693   Bool_t kStoreIn(kTRUE),     //
 694          kPropagateIn(kTRUE), //
 695          kStandAlone(kFALSE), // toggle tracker awarness of stand alone seeding
 696          kUseTRD(fkRecoParam->IsOverPtThreshold(t.Pt()));// use TRD measurment to update Kalman
 697
 698   Int_t startLayer(0);
 699   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 700   // Special case for stand alone tracking
 701   // - store all tracklets found by seeding
 702   // - start propagation from first tracklet found
 703   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 704   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 705   for(Int_t ip(kNPlanes); ip--;){
 706     if(!(tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip))) continue;
 707     t.UnsetTracklet(ip);
 708     if(tracklets[ip]->IsOK()) startLayer=ip;
 709     kStandAlone = kTRUE;
 710   }
 711   AliDebug(4, Form("SA[%c] Start[%d]\n"
 712     "  [0]idx[%d] traklet[%p]\n"
 713     "  [1]idx[%d] traklet[%p]\n"
 714     "  [2]idx[%d] traklet[%p]\n"
 715     "  [3]idx[%d] traklet[%p]\n"
 716     "  [4]idx[%d] traklet[%p]\n"
 717     "  [5]idx[%d] traklet[%p]"
 718     , kStandAlone?'y':'n', startLayer
 719     , t.GetTrackletIndex(0), (void*)tracklets[0]
 720     , t.GetTrackletIndex(1), (void*)tracklets[1]
 721     , t.GetTrackletIndex(2), (void*)tracklets[2]
 722     , t.GetTrackletIndex(3), (void*)tracklets[3]
 723     , t.GetTrackletIndex(4), (void*)tracklets[4]
 724     , t.GetTrackletIndex(5), (void*)tracklets[5]));
 725
 726   // Loop through the TRD layers
 727   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 728   Double_t x, y, z;
 729   for (Int_t ily=startLayer, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 730     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
 731
 732     // rough estimate of the entry point
 733     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 734       n=-1;
 735       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 736       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
 737       break;
 738     }
 739
 740     // find sector / stack / detector
 741     sm = t.GetSector();
 742     // TODO cross check with y value !
 743     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 744     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 745     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 746     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d]", det));
 747
 748     // check if supermodule/chamber is installed
 749     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 750         stk<0. ||
 751         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 752         !matrix ){
 753       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
 754       // propagate to the default radial position
 755       if(fR[ily] > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], fgkMaxStep)){
 756         n=-1;
 757         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 758         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
 759         break;
 760       }
 761       if(!AdjustSector(&t)){
 762         n=-1;
 763         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 764         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
 765         break;
 766       }
 767       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 768         n=-1;
 769         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 770         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
 771         break;
 772       }
 773       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 774       continue;
 775     }
 776
 777     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 778     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 779     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 780     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 781
 782     // Propagate to the radial distance of the current layer
 783     x = glb[0] - fgkMaxStep;
 784     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)){
 785       n=-1;
 786       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 787       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
 788       break;
 789     }
 790     if(!AdjustSector(&t)){
 791       n=-1;
 792       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 793       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
 794       break;
 795     }
 796     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 797       n=-1;
 798       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 799       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), fgkMaxSnp));
 800       break;
 801     }
 802     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 803     if(sm != t.GetSector()){
 804       sm = t.GetSector();
 805       doRecalculate = kTRUE;
 806     }
 807     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 808       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 809       doRecalculate = kTRUE;
 810     }
 811     if(doRecalculate){
 812       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 813       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 814         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 815         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
 816         continue;
 817       }
 818       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 819       x = glb[0] - fgkMaxStep;
 820     }
 821
 822     // check if track is well inside fiducial volume
 823     if (!t.GetProlongation(x+fgkMaxStep, y, z)) {
 824       n=-1;
 825       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 826       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+fgkMaxStep, y, z));
 827       break;
 828     }
 829     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 830       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 831       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
 832       continue;
 833     }
 834     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 835     if(kStoreIn){
 836       t.SetTrackIn();
 837       kStoreIn = kFALSE;
 838     }
 839
 840     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 841     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 842       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
 843       // check data in supermodule
 844       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 845         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 846         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
 847         continue;
 848       }
 849       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 850         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 851         AliDebug(4, "Failed NoX");
 852         continue;
 853       }
 854
 855       // check data in chamber
 856       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 857         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 858         AliDebug(4, "Failed No Detector");
 859         continue;
 860       }
 861       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 862         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 863         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
 864         continue;
 865       }
 866       // build tracklet
 867       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 868       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 869       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 870       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 871       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 872       if(!tracklet.Init(&t)){
 873         n=-1;
 874         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 875         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
 876         break;
 877       }
 878       if(!tracklet.AttachClusters(chamber, kTRUE)){
 879         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 880         if(debugLevel>3){
 881           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 882           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 883           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 884           <<"status="    << status
 885           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 886           << "\n";
 887         }
 888         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
 889         continue;
 890       }
 891       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", tracklet.GetN()));
 892       if(tracklet.GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 893         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 894         if(debugLevel>3){
 895           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 896           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 897           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 898           <<"status="    << status
 899           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 900           << "\n";
 901         }
 902         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
 903         continue;
 904       }
 905       ptrTracklet->UpdateUsed();
 906     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 907     // propagate track to the radial position of the tracklet
 908
 909     // fit tracklet no tilt correction
 910     if(!ptrTracklet->Fit(kFALSE)){
 911       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 912       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
 913       continue;
 914     }
 915     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 916     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)) {
 917       n=-1;
 918       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 919       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
 920       break;
 921     }
 922     if(!AdjustSector(&t)) {
 923       n=-1;
 924       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 925       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
 926       break;
 927     }
 928     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 929       n=-1;
 930       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 931       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), fgkMaxSnp));
 932       break;
 933     }
 934     if(kPropagateIn){
 935       t.SetTrackIn();
 936       kPropagateIn = kFALSE;
 937     }
 938     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 939     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 940     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 941     // update Kalman with the TRD measurement
 942     if(chi2>1e+10){ // TODO
 943       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 944       if(debugLevel > 2){
 945         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 946         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 947         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 948         trackCp.SetOwner();
 949         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 950             << "status="      << status
 951             << "tracklet.="   << &trackletCp
 952             << "track.="      << &trackCp
 953             << "\n";
 954       }
 955       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
 956       continue;
 957     }
 958     if(!t.Update(p, cov, chi2, kUseTRD)) {
 959       n=-1;
 960       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 961       if(debugLevel > 2){
 962         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 963         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 964         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 965         trackCp.SetOwner();
 966         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 967             << "status="      << status
 968             << "tracklet.="   << &trackletCp
 969             << "track.="      << &trackCp
 970             << "\n";
 971       }
 972       AliDebug(4, Form("Failed Track Update @ y[%7.2f] z[%7.2f] s2y[%f] s2z[%f] covyz[%f]", p[0], p[1], cov[0], cov[2], cov[1]));
 973       break;
 974     }
 975     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
 976     // fill residuals ?!
 977     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 978
 979
 980     // load tracklet to the tracker
 981     ptrTracklet->Update(&t);
 982     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 983     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 984     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
 985     n += ptrTracklet->GetN();
 986     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
 987
 988     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 989 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
 990
 991     // Make backup of the track until is gold
 992     Int_t failed(0);
 993     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
 994
 995   } // end layers loop
 996   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
 997   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
 998
 999   if(debugLevel > 1){
1000     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1001     AliTRDtrackV1 track(t);
1002     track.SetOwner();
1003     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation0"
1004         << "EventNumber=" << eventNumber
1005         << "ncl="         << n
1006         << "track.="      << &track
1007         << "\n";
1008   }
1009
1010   return n;
1011 }
1012
1013 //_________________________________________________________________________
1014 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1015   //
1016   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1017   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
1018   // and transformations see documentation of this class)
1019   // Afterwards all the tracklets are Updated
1020   //
1021   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1022   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
1023   //             - Seeding configuration
1024   // Output:     - The curvature
1025   //
1026   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1027   fitter->Reset();
1028   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1029   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1030   Int_t maxLayers = 6;
1031   if(planes){
1032     maxLayers = 4;
1033     ppl = planes;
1034   }
1035   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1036     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1037     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1038   }
1039   fitter->Update();
1040   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1041   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1042   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1043     // Reference positions
1044     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1045
1046     // chi2
1047     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1048     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1049     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1050   }
1051   return fitter->GetC();
1052 }
1053
1054 //_________________________________________________________________________
1055 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1056 {
1057   //
1058   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1059   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1060   //
1061   // Parameters: - The four seedclusters
1062   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1063   //             - The seeding configuration
1064   //             - Chi2 array
1065   //
1066   // debug level 2
1067   //
1068   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1069   fitter->Reset();
1070   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1071     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1072   }
1073   fitter->Update();
1074
1075
1076   // Update the seed and calculated the chi2 value
1077   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1078   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1079     // chi2
1080     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1081     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1082   }
1083 }
1084
1085
1086 //_________________________________________________________________________
1087 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1088 {
1089   //
1090   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1091   // assumed that the vertex position is set to 0.
1092   // This method is very usefull for high-pt particles
1093   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1094   //      x0, y0: Center of the circle
1095   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1096   //      zc: center of the pad row
1097   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1098   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1099   // Transformation:
1100   // t = 1/(x^2 + y^2)
1101   // u = 2 * x * t
1102   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1103   // Parameters in the equation:
1104   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1105   //
1106   // The Curvature is calculated by the following equation:
1107   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1108   // Parameters:   - the 6 tracklets
1109   //               - the Vertex constraint
1110   // Output:       - the Chi2 value of the track
1111   //
1112   // debug level 5
1113   //
1114
1115   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1116   fitter->StoreData(kTRUE);
1117   fitter->ClearPoints();
1118   AliTRDcluster *cl = NULL;
1119
1120   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1121   Double_t uvt[2];
1122   Int_t nPoints = 0;
1123   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1124     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1125     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1126       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1127       cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb);
1128       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1129       if(cl->GetSigmaY2()<1.e-6 || cl->GetSigmaZ2()<1.e-6){
1130         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>1) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Cluster error parameterization missing. This should appear only in HLT tests.");
1131         continue;
1132       }
1133       x = cl->GetX();
1134       y = cl->GetY();
1135       z = cl->GetZ();
1136       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1137       // Transformation
1138       t = 1./(x * x + y * y);
1139       uvt[0] = 2. * x * t;
1140       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1141       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1142       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1143       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1144       nPoints++;
1145     }
1146   }
1147   fitter->Eval();
1148
1149   // Calculate curvature
1150   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1151   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1152   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1153
1154   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1155   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1156     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1157
1158   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1159
1160 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1161     //Linear Model on z-direction
1162     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1163     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1164     Double_t zref = slope * xref;
1165     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1166     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1167     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1168     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1169     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1170     << "EventNumber="           << eventNumber
1171     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1172     << "Curvature="                             << curvature
1173     << "Chi2Track="                             << chi2track
1174     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1175     << "zref="                                          << zref
1176     << "\n";
1177   }*/
1178   return chi2track;
1179 }
1180
1181 //_________________________________________________________________________
1182 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1183 {
1184   //
1185   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1186   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1187   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1188   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1189   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1190   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1191   //          zc: center of the pad row
1192   //          zt: z-position of the track
1193   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1194   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1195   // Transformation:       u = 2 * x * t
1196   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1197   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1198   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1199   // Parameters:           a = -1/y0
1200   //                       b = x0/y0
1201   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1202   //                       d = offset
1203   //                       e = dz/dx
1204   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1205   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1206   // The curvature is calculated according to the formula:
1207   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1208   //
1209   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1210   //              - Flag selecting the error definition
1211   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1212   //
1213   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1214   fitter->StoreData(kTRUE);
1215   fitter->ClearPoints();
1216   AliTRDLeastSquare zfitter;
1217   AliTRDcluster *cl = NULL;
1218
1219   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1220   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1221   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1222   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1223   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1224   Int_t nPoints = 0;
1225   // Containers for Least-square fitter
1226   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1227     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1228     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1229     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1230       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1231       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1232       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1233       x = cl->GetX();
1234       y = cl->GetY();
1235       z = cl->GetZ();
1236       if(cl->GetSigmaY2()<1.e-6 || cl->GetSigmaZ2()<1.e-6){
1237         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>1) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Cluster error parameterization missing. This should appear only in HLT tests.");
1238         tracklets[ipl].Print("a");
1239         continue;
1240       }
1241       dx = x - xref;
1242       // Transformation
1243       t = 1./(x*x + y*y);
1244       uvt[0] = 2. * x * t;
1245       uvt[1] = t;
1246       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1247       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1248       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1249       // error definition changes for the different calls
1250       we = 2. * t;
1251       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1252       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1253       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1254       // adding points for covariance matrix estimation
1255       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1256       erry *= erry;
1257       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1258       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1259         sumPolY[ipol] += erry;
1260         erry *= x;
1261         if(ipol < 3){
1262           sumPolZ[ipol] += errz;
1263           errz *= x;
1264         }
1265       }
1266       nPoints++;
1267     }
1268   }
1269   fitter->Eval();
1270   zfitter.Eval();
1271
1272   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1273   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1274
1275   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1276   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1277   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1278   Double_t zref = 0.0;
1279   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1280     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1281     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1282     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1283       acceptablez = kFALSE;
1284   }
1285   if (!acceptablez) {
1286     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1287     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1288     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1289     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1290     fitter->Eval();
1291     fitter->ReleaseParameter(3);
1292     fitter->ReleaseParameter(4);
1293     offset = fitter->GetParameter(3);
1294     slope = fitter->GetParameter(4);
1295   }
1296
1297   // Calculate Curvarture
1298   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1299   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1300   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1301   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1302   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1303
1304   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1305
1306   // Prepare error calculation
1307   TMatrixD covarPolY(3,3);
1308   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1309   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1310   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1311   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1312   covarPolY.Invert();
1313   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1314   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1315   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1316   covarPolZ.Invert();
1317
1318   // Update the tracklets
1319   Double_t x1, dy, dz;
1320   Double_t cov[15];
1321   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1322   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1323
1324     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1325     x1 = x - xref;
1326     y  = 0;
1327     z  = 0;
1328     dy = 0;
1329     dz = 0;
1330     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1331     TMatrixD transform(3,3);
1332     transform(0,0) = 1;
1333     transform(0,1) = x;
1334     transform(0,2) = x*x;
1335     transform(1,1) = 1;
1336     transform(1,2) = x;
1337     transform(2,2) = 1;
1338     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1339     covariance *= transform.T();
1340     TMatrixD transformZ(2,2);
1341     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1342     transformZ(0,1) = x;
1343     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1344     covarZ *= transformZ.T();
1345     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1346     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1347     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1348     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1349     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1350     res *= res;
1351     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1352     if (res >= 0) {
1353       res = TMath::Sqrt(res);
1354       y    = (1.0 - res) / a;
1355     }
1356     cov[0] = covariance(0,0);
1357     cov[2] = covarZ(0,0);
1358     cov[1] = 0.;
1359
1360     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1361     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1362     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1363     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1364     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1365     Double_t x0 = -b / a;
1366     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1367       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1368        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1369         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1370         dy = yderiv;
1371       }
1372     }
1373     z  = offset + slope * (x - xref);
1374     dz = slope;
1375     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1376     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1377     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1378     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1379     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1380     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1381     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1382   }
1383   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1384
1385 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1386     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1387     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1388     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1389     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1390     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1391         << "EventNumber="                       << eventNumber
1392         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1393         << "xref="                                              << xref
1394         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1395         << "\n";
1396   }*/
1397   return chi2track;
1398 }
1399
1400
1401 //____________________________________________________________________
1402 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1403 {
1404   //
1405   // Fit track with a staight line
1406   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1407   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1408   //
1409   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1410   AliTRDcluster *cl = NULL;
1411
1412   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1413   if(!tracklets){
1414     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1415       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1416       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1417       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1418     }
1419     tracklets = &work[0];
1420   }
1421
1422   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1423   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1424   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1425     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1426     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1427       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1428       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1429       x = cl->GetX();
1430       z = cl->GetZ();
1431       dx = x - xref;
1432       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1433     }
1434   }
1435   zfitter.Eval();
1436   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1437   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1438   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1439     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1440     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1441       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1442       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1443       x = cl->GetX();
1444       y = cl->GetY();
1445       z = cl->GetZ();
1446       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1447       dx = x - xref;
1448       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1449       // error definition changes for the different calls
1450       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1451       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1452       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1453     }
1454   }
1455   yfitter.Eval();
1456   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1457   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1458   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1459
1460   //update track points array
1461   if(np && points){
1462     Float_t xyz[3];
1463     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1464       points[ip].GetXYZ(xyz);
1465       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1466       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1467       points[ip].SetXYZ(xyz);
1468     }
1469   }
1470   return chi2;
1471 }
1472
1473
1474 //_________________________________________________________________________
1475 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1476 {
1477 //
1478 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1479 //
1480 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1481 //              - Flag selecting the error definition
1482 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1483 //
1484 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1485 // BEGIN_LATEX
1486 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1487 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1488 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1489 // END_LATEX
1490 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1491 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1492 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1493 // BEGIN_LATEX
1494 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1495 // u = 2 * x * t
1496 // v = 2 * tan(h) * t
1497 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1498 // END_LATEX
1499 // One gets the following linear equation
1500 // BEGIN_LATEX
1501 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1502 // END_LATEX
1503 // where the coefficients have the following meaning
1504 // BEGIN_LATEX
1505 // a = -1/y_{0}
1506 // b = x_{0}/y_{0}
1507 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1508 // d = z_{0}
1509 // e = dz/dx
1510 // END_LATEX
1511 // The error calculation for the free term is thus
1512 // BEGIN_LATEX
1513 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1514 // END_LATEX
1515 //
1516 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1517 // to the formula:
1518 // BEGIN_LATEX
1519 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1520 // END_LATEX
1521 //
1522 // Authors
1523 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1524 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1525 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1526
1527   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1528   fitter->StoreData(kTRUE);
1529   fitter->ClearPoints();
1530   AliTRDLeastSquare zfitter;
1531   AliTRDcluster *cl = NULL;
1532
1533   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1534   if(!tracklets){
1535     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1536       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1537       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1538       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1539     }
1540     tracklets = &work[0];
1541   }
1542
1543   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1544   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:\nx0[(0)%6.2f (1)%6.2f (2)%6.2f (3)%6.2f (4)%6.2f (5)%6.2f] xref[%6.2f]", tracklets[0].GetX0(), tracklets[1].GetX0(), tracklets[2].GetX0(), tracklets[3].GetX0(), tracklets[4].GetX0(), tracklets[5].GetX0(), xref);
1545   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1546   Double_t uvt[4];
1547   Int_t nPoints = 0;
1548   // Containers for Least-square fitter
1549   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1550     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1551     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1552       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1553       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1554       x = cl->GetX();
1555       y = cl->GetY();
1556       z = cl->GetZ();
1557       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1558       dx = x - xref;
1559       // Transformation
1560       t = 1./(x*x + y*y);
1561       uvt[0] = 2. * x * t;
1562       uvt[1] = t;
1563       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1564       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1565       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1566       // error definition changes for the different calls
1567       we = 2. * t;
1568       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1569       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1570       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1571       nPoints++;
1572     }
1573   }
1574   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1575
1576   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1577   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1578
1579
1580   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1581   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1582   Bool_t accept = kTRUE;
1583   Double_t zref = 0.0;
1584   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1585     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1586     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1587     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1588       accept = kFALSE;
1589   }
1590   if (!accept) {
1591     zfitter.Eval();
1592     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1593     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1594     fitter->FixParameter(3, zmf);
1595     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1596     fitter->Eval();
1597     fitter->ReleaseParameter(3);
1598     fitter->ReleaseParameter(4);
1599     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1600     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1601   }
1602
1603   // Calculate Curvature
1604   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1605   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1606   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1607   Double_t y0   = 1. / a;
1608   Double_t x0   = -b * y0;
1609   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1610   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1611   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1612   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1613   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1614
1615   // Calculate chi2 of the fit
1616   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1617   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2);
1618
1619   // Update the tracklets
1620   if(!track){
1621     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1622       x = tracklets[ip].GetX0();
1623       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1624       if(tmp <= 0.) continue;
1625       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1626
1627       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1628       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1629       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1630       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1631       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1632       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1633       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1634       tracklets[ip].SetC(curvature);
1635       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1636     }
1637   }
1638   //update track points array
1639   if(np && points){
1640     Float_t xyz[3];
1641     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1642       points[ip].GetXYZ(xyz);
1643       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1644       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1645       points[ip].SetXYZ(xyz);
1646     }
1647   }
1648
1649   return chi2;
1650 }
1651
1652
1653 //____________________________________________________________________
1654 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1655 {
1656 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1657 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1658 //
1659 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1660
1661   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1662
1663   //prepare marker points along the track
1664   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1665   while(ip<np){
1666     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1667     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1668     ip++;
1669   }
1670   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1671
1672
1673   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
1674
1675   //Loop through the TRD planes
1676   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1677     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1678     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1679     if(tracklets){
1680       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1681     }else{
1682       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1683       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1684         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1685         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1686         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1687         continue;
1688       }
1689     }
1690     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1691
1692     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1693
1694     while(ip < np){
1695       //don't do anything if next marker is after next update point.
1696       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - fgkMaxStep < 0) break;
1697       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1698
1699       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1700       track->GetXYZ(xyz);
1701       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1702       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1703       ip++;
1704     }
1705     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1706
1707     // Propagate closer to the next update point
1708     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + fgkMaxStep < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*fgkMaxStep, fgkMaxStep)) return -1.;
1709
1710     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1711     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > fgkMaxSnp) return -1;
1712
1713     //load tracklet to the tracker and the track
1714 /*    Int_t index;
1715     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1716       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1717       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1718     }
1719     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1720
1721
1722     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1723     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1724     // RefitInward : update index
1725     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1726     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1727
1728
1729     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1730     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1731     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1732     Double_t xyz1[3], y, z;
1733     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1734     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1735     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1736     xyz1[2] =  z;
1737     if(TMath::Abs(xyz0[0] - xyz1[0]) < 1e-3 && TMath::Abs(xyz0[1] - xyz1[1]) < 1e-3) continue; // check wheter we are at the same global x position
1738     Double_t param[7];
1739     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1740     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1741     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1742
1743     //Propagate the track
1744     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1745     if (!AdjustSector(track)) break;
1746
1747     //Update track
1748     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1749     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1750     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1751     if(chi2<1e+10) track->Update(p, cov, chi2);
1752     if(!up) continue;
1753
1754                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1755                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1756         } // end planes loop
1757
1758   // extrapolation
1759   while(ip < np){
1760     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1761
1762     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1763     track->GetXYZ(xyz);
1764     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1765     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1766     ip++;
1767   }
1768
1769         return track->GetChi2();
1770 }
1771
1772 //_________________________________________________________________________
1773 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1774 {
1775   //
1776   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1777   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1778   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1779   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1780   //             - the offset for the reference x
1781   //             - the slope
1782   //             - the reference x position
1783   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1784   //
1785   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1786   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1787     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1788     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1789     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1790     nLayers++;
1791   }
1792   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1793   return chi2Z;
1794 }
1795
1796 //_____________________________________________________________________________
1797 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1798 {
1799   //
1800   // Starting from current X-position of track <t> this function
1801   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1802   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1803   //
1804
1805   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
1806
1807   // Current track X-position
1808   Double_t xpos = t.GetX();
1809
1810   // Direction: inward or outward
1811   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1812
1813   while (((xToGo - xpos) * dir) > kEpsilon) {
1814
1815     Double_t xyz0[3];
1816     Double_t xyz1[3];
1817     Double_t param[7];
1818     Double_t x;
1819     Double_t y;
1820     Double_t z;
1821
1822     // The next step size
1823     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1824
1825     // Get the global position of the starting point
1826     t.GetXYZ(xyz0);
1827
1828     // X-position after next step
1829     x = xpos + step;
1830
1831     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1832     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1833
1834     // The global position of the end point of this prolongation step
1835     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1836     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1837     xyz1[2] =  z;
1838
1839     // Calculate the mean material budget between start and
1840     // end point of this prolongation step
1841     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1842
1843     // Propagate the track to the X-position after the next step
1844     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1845
1846     // Rotate the track if necessary
1847     AdjustSector(&t);
1848
1849     // New track X-position
1850     xpos = t.GetX();
1851
1852   }
1853
1854   return 1;
1855
1856 }
1857
1858
1859 //_____________________________________________________________________________
1860 Int_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TClonesArray* &array, TTree *clusterTree) const
1861 {
1862   //
1863   // Reads AliTRDclusters from the file.
1864   // The names of the cluster tree and branches
1865   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1866   //
1867
1868   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1869   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1870
1871   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1872   if (!branch) {
1873     AliError("Can't get the branch !");
1874     return 1;
1875   }
1876   branch->SetAddress(&clusterArray);
1877
1878   if(!fClusters){
1879     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1880     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1881     array = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1882     array->SetOwner(kTRUE);
1883   }
1884
1885   // Loop through all entries in the tree
1886   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1887   Int_t nbytes     = 0;
1888   Int_t ncl        = 0;
1889   AliTRDcluster *c = NULL;
1890   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1891     // Import the tree
1892     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1893
1894     // Get the number of points in the detector
1895     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1896     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1897       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1898       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1899       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1900     }
1901
1902   }
1903   delete clusterArray;
1904
1905   return 0;
1906 }
1907
1908 //_____________________________________________________________________________
1909 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1910 {
1911   //
1912   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1913   //
1914
1915   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1916
1917   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1918     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1919   } else {
1920     if (ReadClusters(fClusters, cTree)) {
1921       AliError("Problem with reading the clusters !");
1922       return 1;
1923     }
1924   }
1925   SetClustersOwner();
1926
1927   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1928     AliInfo("No TRD clusters");
1929     return 1;
1930   }
1931
1932   //Int_t nin =
1933   BuildTrackingContainers();
1934
1935   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1936   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1937
1938   return 0;
1939 }
1940
1941 //_____________________________________________________________________________
1942 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1943 {
1944   //
1945   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1946   // Function for use in the HLT
1947
1948   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1949     AliInfo("No TRD clusters");
1950     return 1;
1951   }
1952
1953   fClusters = clusters;
1954   SetClustersOwner();
1955
1956   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1957   BuildTrackingContainers();
1958
1959   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1960   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1961
1962   return 0;
1963 }
1964
1965
1966 //____________________________________________________________________
1967 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1968 {
1969 // Building tracking containers for clusters
1970
1971   Int_t nin(0), ncl(fClusters->GetEntriesFast());
1972   while (ncl--) {
1973     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(ncl);
1974     if(c->IsInChamber()) nin++;
1975     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
1976     Int_t detector       = c->GetDetector();
1977     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1978     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1979     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1980
1981     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, ncl, fkReconstructor->IsHLT());
1982   }
1983
1984   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
1985     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1986     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor);
1987   }
1988
1989   return nin;
1990 }
1991
1992
1993
1994 //____________________________________________________________________
1995 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
1996 {
1997 //
1998 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
1999 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
2000 // in case of HLT
2001
2002   if(fTracks){
2003     fTracks->Delete();
2004     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2005   }
2006   if(fTracklets){
2007     fTracklets->Delete();
2008     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2009   }
2010   if(fClusters){
2011     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
2012
2013     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2014     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2015       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2016       SetClustersOwner(kFALSE);
2017     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2018   }
2019
2020   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2021
2022   // Increment the Event Number
2023   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2024 }
2025
2026 // //____________________________________________________________________
2027 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2028 // {
2029 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2030 //   if(!track) return;
2031 //
2032 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2033 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2034 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2035 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2036 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2037 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2038 //       c->Use();
2039 //     }
2040 //   }
2041 // }
2042 //
2043
2044 //_____________________________________________________________________________
2045 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
2046 {
2047   //
2048   // Rotates the track when necessary
2049   //
2050
2051   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2052   Double_t y     = track->GetY();
2053   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2054
2055   if      (y >  ymax) {
2056     if (!track->Rotate( alpha)) {
2057       return kFALSE;
2058     }
2059   }
2060   else if (y < -ymax) {
2061     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2062       return kFALSE;
2063     }
2064   }
2065
2066   return kTRUE;
2067
2068 }
2069
2070
2071 //____________________________________________________________________
2072 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2073 {
2074   // Find tracklet for TRD track <track>
2075   // Parameters
2076   // - track
2077   // - sector
2078   // - plane
2079   // - index
2080   // Output
2081   // tracklet
2082   // index
2083   // Detailed description
2084   //
2085   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2086   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2087
2088   return tracklet;
2089 }
2090
2091 //____________________________________________________________________
2092 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2093 {
2094   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2095   //
2096   // Parameters
2097   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2098   //
2099   // Output
2100   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2101   //
2102   // Detailed description
2103   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2104   // and adds the new tracklet to the list.
2105   //
2106   if(!fTracklets){
2107     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2108     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2109   }
2110   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2111   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2112 }
2113
2114 //____________________________________________________________________
2115 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2116 {
2117   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2118   //
2119   // Parameters
2120   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2121   //
2122   // Output
2123   //   - the pointer added
2124   //
2125   // Detailed description
2126   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2127   // and adds the new track to the list.
2128   //
2129   if(!fTracks){
2130     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2131     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2132   }
2133   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2134   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2135 }
2136
2137
2138
2139 //____________________________________________________________________
2140 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2141 {
2142   //
2143   // Steer tracking for one SM.
2144   //
2145   // Parameters :
2146   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2147   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2148   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2149   //
2150   // Output :
2151   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2152   //
2153   // Detailed description
2154   //
2155   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2156   // 2. Launch stack tracking.
2157   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2158   // 3. Pack results in the ESD event.
2159   //
2160
2161   Int_t nTracks   = 0;
2162   Int_t nChambers = 0;
2163   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2164   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2165     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2166     nChambers = 0;
2167     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2168       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2169       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2170       nChambers++;
2171       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2172     }
2173     if(nChambers < 4) continue;
2174     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2175     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2176   }
2177   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2178
2179   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2180     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2181     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2182
2183     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2184     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2185       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2186       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2187       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL);
2188       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2189         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2190         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2191         break;
2192       }
2193     }
2194   }
2195
2196   // Reset Track and Candidate Number
2197   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2198   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2199
2200   // delete ESD tracks in the array
2201   fTracksESD->Delete();
2202   return nTracks;
2203 }
2204
2205 //____________________________________________________________________
2206 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2207 {
2208   //
2209   // Make tracks in one TRD stack.
2210   //
2211   // Parameters :
2212   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2213   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2214   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2215   //
2216   // Output :
2217   //   Number of tracks found in this stack.
2218   //
2219   // Detailed description
2220   //
2221   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2222   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2223   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2224   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2225   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2226   //    a) number of layers crossed
2227   //    b) track quality
2228   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2229   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2230   // 7. Cook MC label
2231   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2232   //
2233
2234   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2235   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2236   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2237   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2238
2239   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2240   //Double_t shift = .5 * alpha;
2241   Int_t configs[kNConfigs];
2242
2243   // Purge used clusters from the containers
2244   ci = &stack[0];
2245   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2246     if(!(*ci)) continue;
2247     (*ci)->Update();
2248   }
2249
2250   // Build initial seeding configurations
2251   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2252   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2253     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2254     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2255   }
2256
2257
2258   // Initialize contors
2259   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2260     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2261     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2262   fSieveSeeding = 0;
2263
2264   // Get stack index
2265   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2266   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2267   if(!(*ci)) return ntracks2;
2268   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2269
2270   do{
2271     // Loop over seeding configurations
2272     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2273     for (Int_t iconf = 0; iconf<3; iconf++) {
2274       pars[0] = configs[iconf];
2275       pars[1] = ntracks;
2276       pars[2] = istack;
2277       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2278       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2279       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2280     }
2281     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2282     if(!ntracks) break;
2283
2284     // Sort the seeds according to their quality
2285     Int_t sort[kMaxTracksStack];
2286     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2287     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2288       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2289       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2290         Int_t jt(sort[it]);
2291         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2292       }
2293     }
2294
2295     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2296     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2297     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2298     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2299     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2300       signedTrack[i] = kFALSE;
2301       fakeTrack[i] = kFALSE;
2302     }
2303     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2304
2305     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2306     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2307     do{
2308       // Check track candidates
2309       rejectedCandidates=0;
2310       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2311         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2312         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2313
2314         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2315         Int_t ncl        = 0;
2316         Int_t nused      = 0;
2317         Int_t nlayers    = 0;
2318         Int_t findable   = 0;
2319         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2320           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2321           sseed[jseed].UpdateUsed();
2322           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2323           // check if primary candidate
2324           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2325           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2326           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2327           nlayers++;
2328         }
2329
2330         // Filter duplicated tracks
2331         if (nused > 30){
2332           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2333           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2334           continue;
2335         }
2336         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2337           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d] used/ncl[%f]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused, Float_t(nused)/ncl));
2338           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2339           continue;
2340         }
2341
2342         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2343
2344         // Classify tracks
2345         Bool_t skip = kFALSE;
2346         switch(jSieve){
2347           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2348             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2349             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2350             break;
2351
2352           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2353             if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2354             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2355             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2356             break;
2357
2358           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2359             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2360             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2361             break;
2362
2363           case 3: // select shorter tracks, good quality
2364             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2365             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2366             break;
2367
2368           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2369             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2370             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2371             break;
2372         }
2373         if(skip){
2374           rejectedCandidates++;
2375           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2376           continue;
2377         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2378
2379         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2380
2381         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2382         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2383         if(!track){
2384           AliDebug(1, "Track building failed.");
2385           continue;
2386         } else {
2387           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2388             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2389             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2390           }
2391         }
2392
2393         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2394           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2395
2396           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2397           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2398
2399           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2400           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2401           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2402           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2403           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2404           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2405               << "EventNumber="   << eventNumber
2406               << "TrackNumber="   << trackNumber
2407               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2408               << "Iter="        << fSieveSeeding
2409               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2410               << "S0.="       << dseed[0]
2411               << "S1.="       << dseed[1]
2412               << "S2.="       << dseed[2]
2413               << "S3.="       << dseed[3]
2414               << "S4.="       << dseed[4]
2415               << "S5.="       << dseed[5]
2416               << "Ncl="       << ncl
2417               << "NLayers="   << nlayers
2418               << "Findable="  << findable
2419               << "NUsed="     << nused
2420               << "\n";
2421         }
2422
2423
2424         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2425         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2426         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2427         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2428         // write ESD-friends if neccessary
2429         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2430           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2431           calibTrack->SetOwner();
2432           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2433         }
2434         ntracks1++;
2435         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2436       }
2437
2438       jSieve++;
2439     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2440     if(!ntracks1) break;
2441
2442     // increment counters
2443     ntracks2 += ntracks1;
2444
2445     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2446     fSieveSeeding++;
2447
2448     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2449     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2450     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2451
2452     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2453       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2454       chamber->Build(fGeom);//Indices(fSieveSeeding);
2455     }
2456
2457     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2458       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2459     }
2460   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2461
2462
2463
2464   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2465
2466   return ntracks2;
2467 }
2468
2469 //___________________________________________________________________
2470 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2471 {
2472   //
2473   // Assign probabilities to chambers according to their
2474   // capability of producing seeds.
2475   //
2476   // Parameters :
2477   //
2478   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2479   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2480   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2481   //
2482   // Output :
2483   //
2484   //  Return top configuration quality
2485   //
2486   // Detailed description:
2487   //
2488   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2489   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2490   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2491   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2492   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2493   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2494   //
2495
2496   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2497   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2498   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2499     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2500     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2501   }
2502
2503   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2504   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2505   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2506     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2507     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2508     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2509   }
2510
2511   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2512   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2513   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2514   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2515
2516   return tconfig[configs[0]];
2517 }
2518
2519 //____________________________________________________________________
2520 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2521 {
2522 //
2523 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2524 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2525 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2526 //
2527 // Parameters :
2528 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2529 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2530 //   ipar   : Control parameters:
2531 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2532 //       ipar[1] -> stack index
2533 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2534 //
2535 // Output :
2536 //   Number of tracks candidates found.
2537 //
2538 // The following steps are performed:
2539 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2540 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2541 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2542 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2543 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2544 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2545 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2546 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2547 //   reco params
2548 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2549 //   seeding clusters.
2550 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2551 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2552 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2553 //    performed at this level
2554 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2555 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2556 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2557 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2558 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2559 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2560 //    approximation of the track.
2561 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2562 //    checked against the Riemann fit:
2563 //      - position resolution in y
2564 //      - angular resolution in the bending plane
2565 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2566 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2567 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2568 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2569 //      - Helix fit of tracklets
2570 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2571 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2572 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2573 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2574 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2575 // 15. Register seeds.
2576 //
2577 // Authors:
2578 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2579 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2580 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2581
2582   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2583   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2584   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2585   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2586   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2587   // chi2 storage
2588   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2589   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2590   Double_t chi2[4];
2591
2592   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2593   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2594
2595   // unpack control parameters
2596   Int_t config  = ipar[0];
2597   Int_t ntracks = ipar[1];
2598   Int_t istack  = ipar[2];
2599   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2600   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2601
2602
2603   // Init chambers geometry
2604   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2605   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2606   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2607   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2608   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2609     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2610     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2611     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2612     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2613   }
2614
2615   // Init anode wire position for chambers
2616   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2617            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2618   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2619   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2620   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2621   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2622   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2623     if(!(*cIter)) continue;
2624     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2625       continue;
2626       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2627     }
2628     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2629     x0[iLayer] = glb[0];
2630   }
2631
2632   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2633
2634   // Build seeding layers
2635   ResetSeedTB();
2636   Int_t nlayers = 0;
2637   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2638     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2639     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2640     nlayers++;
2641   }
2642   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2643
2644
2645   // Start finding seeds
2646   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2647   Int_t icl = 0;
2648   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2649     if(!c[3]) continue;
2650     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2651     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2652     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2653     Int_t jcl = 0;
2654     while(jcl<ncl) {
2655       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2656       if(!c[0]) continue;
2657       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2658       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2659       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2660       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2661       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2662       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2663
2664       Int_t kcl = 0;
2665       while(kcl<mcl) {
2666         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2667         if(!c[1]) continue;
2668         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2669         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2670         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2671         if(!c[2]) continue;
2672
2673         AliDebug(3, Form("Seeding clusters\n 0[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 1[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 2[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 3[%6.3f %6.3f %6.3f].",
2674           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2675           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2676           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2677           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2678
2679         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2680
2681         FitRieman(c, chi2);
2682
2683         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2684         cIter = &stack[0];
2685         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2686           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2687           tseed->SetDetector(det);
2688           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2689           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2690           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2691           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2692           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2693           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2694           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2695         }
2696
2697         Bool_t isFake = kFALSE;
2698         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2699           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2700           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2701           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2702
2703           Double_t xpos[4];
2704           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2705           Float_t yref[4];
2706           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2707           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2708           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2709           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2710           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2711           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2712           cs0 << "MakeSeeds0"
2713               <<"EventNumber="          << eventNumber
2714               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2715               <<"isFake="                               << isFake
2716               <<"config="                               << config
2717               <<"label="                                << ll
2718               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2719               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2720               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2721               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2722               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2723               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2724               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2725               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2726               <<"yref0="                                << yref[0]
2727               <<"yref1="                                << yref[1]
2728               <<"yref2="                                << yref[2]
2729               <<"yref3="                                << yref[3]
2730               <<"c0.="                          << c[0]
2731               <<"c1.="                          << c[1]
2732               <<"c2.="                          << c[2]
2733               <<"c3.="                          << c[3]
2734               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2735               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2736               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2737               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2738               <<"RiemanFitter.="                << rim
2739               <<"\n";
2740         }
2741         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2742           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2743           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2744           continue;
2745         }
2746         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2747           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2748           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2749           continue;
2750         }
2751         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2752
2753         // try attaching clusters to tracklets
2754         Int_t mlayers = 0;
2755         AliTRDcluster *cl = NULL;
2756         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2757           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2758           Int_t nNotInChamber = 0;
2759           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2760           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2761             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2762             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2763           }else{
2764             cseed[jLayer].Fit();
2765             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2766             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2767             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2768               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2769             }
2770             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2771             if(cseed[jLayer].GetN() - (cseed[jLayer].GetNUsed() + nNotInChamber) < 5) continue; // checking for Cluster which are not in chamber is a much stronger restriction on real data
2772           }
2773           mlayers++;
2774         }
2775
2776         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2777           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2778           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2779           continue;
2780         }
2781
2782         // temporary exit door for the HLT
2783         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2784           // attach clusters to extrapolation chambers
2785           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2786             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2787             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2788             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2789             cseed[jLayer].Fit();
2790           }
2791           FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2792           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2793           ntracks++;
2794           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2795           cseed += 6;
2796           continue;
2797         }
2798
2799
2800         // Update Seeds and calculate Likelihood
2801         // fit tracklets and cook likelihood
2802         Double_t chi2Vals[4];
2803         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2804         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2805           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2806           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2807         }
2808         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2809
2810         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2811           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2812           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2813           continue;
2814         }
2815         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2816
2817         // book preliminary results
2818         seedQuality[ntracks] = like;
2819         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2820
2821         // attach clusters to the extrapolation seeds
2822         Int_t elayers(0);
2823         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2824           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2825           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2826
2827           // fit extrapolated seed
2828           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2829           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2830           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2831           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2832           pseed.Fit(kTRUE);
2833           cseed[jLayer] = pseed;
2834           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2835           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2836           elayers++;
2837         }
2838
2839         // AliInfo("Extrapolation done.");
2840         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2841         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2842           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2843           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2844           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2845           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2846           cstreamer << "MakeSeeds1"
2847               << "EventNumber="         << eventNumber
2848               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2849               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2850               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2851               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2852               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2853               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2854               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2855               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2856               << "\n";
2857         }
2858
2859         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){
2860           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2861             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2862             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2863           }
2864         }
2865
2866         // do track fitting with vertex constraint
2867         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2868         else chi2Vals[1] = -1.;
2869         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2870         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2871
2872         // calculate track quality
2873         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2874
2875         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2876           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2877           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2878           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2879           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2880           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2881           Int_t ncls = 0;
2882           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2883                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2884           }
2885           cstreamer << "MakeSeeds2"
2886               << "EventNumber="                 << eventNumber
2887               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2888               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2889               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2890               << "Nlayers="                     << mlayers
2891               << "NClusters="   << ncls
2892               << "Like="                                << like
2893               << "S0.="                         << &cseed[0]
2894               << "S1.="                         << &cseed[1]
2895               << "S2.="                         << &cseed[2]
2896               << "S3.="                         << &cseed[3]
2897               << "S4.="                         << &cseed[4]
2898               << "S5.="                         << &cseed[5]
2899               << "FitterT.="                    << fitterT
2900               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2901               << "\n";
2902         }
2903         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){
2904           Double_t pt[]={0., 0.};
2905           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2906             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
2907             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
2908             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
2909             break;
2910           }
2911           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
2912             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2913             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2914             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2915             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2916             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2917             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
2918             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
2919             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
2920             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
2921             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
2922             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
2923             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
2924             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
2925         }
2926         ntracks++;
2927         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2928         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2929           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2930           return ntracks;
2931         }
2932         cseed += 6;
2933       }
2934     }
2935   }
2936
2937   return ntracks;
2938 }
2939
2940 //_____________________________________________________________________________
2941 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
2942 {
2943 //
2944 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2945 //
2946 // Parameters :
2947 //   seeds  : array of tracklets
2948 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2949 //     [0] - radial position of the track at reference point
2950 //     [1] - y position of the fit at [0]
2951 //     [2] - z position of the fit at [0]
2952 //     [3] - snp of the first tracklet
2953 //     [4] - tgl of the first tracklet
2954 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2955 //     [6] - sector rotation angle
2956 //
2957 // Output :
2958 //   The TRD track.
2959 //
2960 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2961 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2962 //
2963 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2964 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2965 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2966
2967
2968   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2969   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2970
2971   // find first good tracklet
2972   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
2973   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
2974     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2975     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2976     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2977     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2978     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2979     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
2980     ,idx
2981     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
2982     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
2983     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
2984     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
2985     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
2986     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
2987     return NULL;
2988   }
2989
2990   Double_t dx(5.);
2991   Double_t x(tracklet[idx].GetX0() - dx);
2992   // Build track parameters
2993   Double_t params[] = {
2994     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
2995    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
2996    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
2997    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
2998    ,tracklet[idx].GetC(fkReconstructor->IsHLT()?1:0)                                   // curvature -> 1/pt
2999   };
3000   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
3001
3002   Double_t c[15];
3003   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3004   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3005   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3006   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3007   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[4]*params[4]*0.01; // s^2_1/pt
3008
3009   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3010
3011   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3012
3013   // skip Kalman filter for HLT
3014   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
3015     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3016       track.UnsetTracklet(jLayer);
3017       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3018       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3019       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3020       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3021       ptrTracklet->UseClusters();
3022       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3023     }
3024     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3025     ptrTrack->CookPID();
3026     ptrTrack->CookLabel(.9);
3027     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3028     return ptrTrack;
3029   }
3030
3031   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3032   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3033
3034   track.ResetCovariance(1);
3035   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3036   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3037     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3038     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3039     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3040     track.GetExternalParameters(x, p);
3041     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3042     cs << "MakeTrack"
3043     << "EventNumber="     << eventNumber
3044     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3045     << "nc="     << nc
3046     << "X="      << x
3047     << "Y="      << p[0]
3048     << "Z="      << p[1]
3049     << "snp="    << p[2]
3050     << "tnd="    << p[3]
3051     << "crv="    << p[4]
3052     << "Yin="    << params[0]
3053     << "Zin="    << params[1]
3054     << "snpin="  << params[2]
3055     << "tndin="  << params[3]
3056     << "crvin="  << params[4]
3057     << "track.=" << &track
3058     << "\n";
3059   }
3060   if (nc < 30){
3061     UnsetTrackletsTrack(&track);
3062     return NULL;
3063   }
3064   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3065   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3066   ptrTrack->CookLabel(.9);
3067   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3068     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3069     ptrTracklet->UseClusters();
3070   }
3071
3072   // computes PID for track
3073   ptrTrack->CookPID();
3074   // update calibration references using this track
3075   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3076   if (!calibra){
3077     AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
3078     if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3079   }
3080   return ptrTrack;
3081 }
3082
3083
3084 //____________________________________________________________________
3085 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3086 {
3087   //
3088   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3089   //
3090   // Parameters :
3091   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3092   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3093   //
3094   // Output :
3095   //   cssed : Improved seeds
3096   //
3097   // Detailed description
3098   //
3099   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3100   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3101   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3102   //
3103   // debug level: 7
3104   //
3105
3106   // make a local working copy
3107   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3108   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3109
3110   Float_t quality(1.e3),
3111           lQuality[] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3112   Int_t rLayers(0);
3113   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3114     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3115     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3116     rLayers++;
3117     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3118     quality    += lQuality[jLayer];
3119   }
3120   quality /= rLayers;
3121   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3122
3123   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3124     // Try better cluster set
3125     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3126     Int_t  indexes[6];
3127     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3128     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3129       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3130       bseed[bLayer].Reset("c");
3131       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3132       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3133       bseed[bLayer].Fit(kTRUE);
3134       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3135       nLayers++;
3136       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3137       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3138     }
3139     if(rLayers > nLayers){
3140       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3141       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3142     } else rLayers=nLayers;
3143     qualitynew /= rLayers;
3144
3145     if(qualitynew > quality){
3146       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3147       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3148     } else quality = qualitynew;
3149
3150     // try improve track parameters
3151     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3152     if(chi2new > chi2){
3153       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3154       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3155     } else chi2 = chi2new;
3156
3157     // store better tracklets
3158     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3159     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3160
3161
3162     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3163       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3164       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3165       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3166       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3167       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3168         << "EventNumber="               << eventNumber
3169         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3170         << "Iteration="                         << iter
3171         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3172         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3173         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3174         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3175         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3176         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3177         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3178         << "\n";
3179     }
3180   } // Loop: iter
3181
3182   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3183   return kTRUE;
3184 }
3185
3186 //_________________________________________________________________________
3187 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3188   //
3189   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3190   // the track selection
3191   // The likelihood value containes:
3192   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3193   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3194   // For all Parameters an exponential dependency is used
3195   //
3196   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3197   //             - Array of chi2 values:
3198   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3199   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3200   //                 * z-Direction from Linear fit
3201   // Output:     - The calculated track likelihood
3202   //
3203   // debug level 2
3204   //
3205
3206   // Non-constrained Tilted Riemann
3207   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3208   // Constrained Tilted Riemann
3209   Double_t likeChi2TC(1.);
3210   if(chi2[1]>0.){
3211     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3212     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3213     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3214     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3215       likeChi2TC =1.;
3216     else{;}         // -> test not conclusive
3217   }
3218   // Chi2 only on Z direction
3219   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3220   // Chi2 angular resolution
3221   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3222
3223   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3224
3225   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3226     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3227     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3228     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3229     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3230     , trackLikelihood
3231     , chi2[0], likeChi2TR
3232     , chi2[1], likeChi2TC
3233     , chi2[2], likeChi2Z
3234     , chi2[3], likeChi2Phi
3235   ));
3236
3237   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3238     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3239     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3240     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3241     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3242         << "EventNumber="                       << eventNumber
3243         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3244         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3245         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3246         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3247         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3248         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3249         << "\n";
3250   }
3251
3252   return trackLikelihood;
3253 }
3254
3255 //____________________________________________________________________
3256 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3257 {
3258   //
3259   // Calculate the probability of this track candidate.
3260   //
3261   // Parameters :
3262   //   cseeds : array of candidate tracklets
3263   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3264   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3265   //
3266   // Output :
3267   //   likelihood value
3268   //
3269   // Detailed description
3270   //
3271   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3272   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3273   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3274   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3275   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3276   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3277   //
3278   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3279   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3280   //
3281
3282   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3283         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3284   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3285
3286   Float_t nclusters = 0.;
3287   Double_t sumda = 0.;
3288   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3289     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3290     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3291     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3292   }
3293   nclusters *= .25;
3294
3295   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3296   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3297   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3298   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3299   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3300   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3301
3302   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3303     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3304     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3305     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3306     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3307         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3308         nTracklets++;
3309         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3310     }
3311     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3312     // The Debug Stream contains the seed
3313     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3314     cstreamer << "CookLikelihood"
3315         << "EventNumber="                       << eventNumber
3316         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3317         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3318         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3319         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3320         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3321         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3322         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3323         << "sumda="                                             << sumda
3324         << "chi2y="                                             << chi2y
3325         << "chi2z="                                             << chi2z
3326         << "likea="                                             << likea
3327         << "likechi2y="                         << likechi2y
3328         << "likechi2z="                         << likechi2z
3329         << "nclusters="                         << nclusters
3330         << "likeN="                                             << likeN
3331         << "like="                                              << like
3332         << "meanncls="        << meanNcls
3333         << "\n";
3334   }
3335
3336   return like;
3337 }
3338
3339 //____________________________________________________________________
3340 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3341 {
3342   //
3343   // Map seeding configurations to detector planes.
3344   //
3345   // Parameters :
3346   //   iconfig : configuration index
3347   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3348   //
3349   // Output :
3350   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3351   //
3352   // Detailed description
3353   //
3354   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3355   // their topological classification:
3356   //
3357   //  0 - 5432 TQ 0
3358   //  1 - 4321 TQ 0
3359   //  2 - 3210 TQ 0
3360   //  3 - 5321 TQ 1
3361   //  4 - 4210 TQ 1
3362   //  5 - 5431 TQ 1
3363   //  6 - 4320 TQ 1
3364   //  7 - 5430 TQ 2
3365   //  8 - 5210 TQ 2
3366   //  9 - 5421 TQ 3
3367   // 10 - 4310 TQ 3
3368   // 11 - 5410 TQ 4
3369   // 12 - 5420 TQ 5
3370   // 13 - 5320 TQ 5
3371   // 14 - 5310 TQ 5
3372   //
3373   // The topologic quality is modeled as follows:
3374   // 1. The general model is define by the equation:
3375   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3376   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3377   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3378   // 3. Quality values are normalized.
3379   //
3380   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3381   //Begin_Html
3382   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3383   //End_Html
3384   //
3385
3386   switch(iconfig){
3387   case 0: // 5432 TQ 0
3388     planes[0] = 2;
3389     planes[1] = 3;
3390     planes[2] = 4;
3391     planes[3] = 5;
3392     break;
3393   case 1: // 4321 TQ 0
3394     planes[0] = 1;
3395     planes[1] = 2;
3396     planes[2] = 3;
3397     planes[3] = 4;
3398     break;
3399   case 2: // 3210 TQ 0
3400     planes[0] = 0;
3401     planes[1] = 1;
3402     planes[2] = 2;
3403     planes[3] = 3;
3404     break;
3405   case 3: // 5321 TQ 1
3406     planes[0] = 1;
3407     planes[1] = 2;
3408     planes[2] = 3;
3409     planes[3] = 5;
3410     break;
3411   case 4: // 4210 TQ 1
3412     planes[0] = 0;
3413     planes[1] = 1;
3414     planes[2] = 2;
3415     planes[3] = 4;
3416     break;
3417   case 5: // 5431 TQ 1
3418     planes[0] = 1;
3419     planes[1] = 3;
3420     planes[2] = 4;
3421     planes[3] = 5;
3422     break;
3423   case 6: // 4320 TQ 1
3424     planes[0] = 0;
3425     planes[1] = 2;
3426     planes[2] = 3;
3427     planes[3] = 4;
3428     break;
3429   case 7: // 5430 TQ 2
3430     planes[0] = 0;
3431     planes[1] = 3;
3432     planes[2] = 4;
3433     planes[3] = 5;
3434     break;
3435   case 8: // 5210 TQ 2
3436     planes[0] = 0;
3437     planes[1] = 1;
3438     planes[2] = 2;
3439     planes[3] = 5;
3440     break;
3441   case 9: // 5421 TQ 3
3442     planes[0] = 1;
3443     planes[1] = 2;
3444     planes[2] = 4;
3445     planes[3] = 5;
3446     break;
3447   case 10: // 4310 TQ 3
3448     planes[0] = 0;
3449     planes[1] = 1;
3450     planes[2] = 3;
3451     planes[3] = 4;
3452     break;
3453   case 11: // 5410 TQ 4
3454     planes[0] = 0;
3455     planes[1] = 1;
3456     planes[2] = 4;
3457     planes[3] = 5;
3458     break;
3459   case 12: // 5420 TQ 5
3460     planes[0] = 0;
3461     planes[1] = 2;
3462     planes[2] = 4;
3463     planes[3] = 5;
3464     break;
3465   case 13: // 5320 TQ 5
3466     planes[0] = 0;
3467     planes[1] = 2;
3468     planes[2] = 3;
3469     planes[3] = 5;
3470     break;
3471   case 14: // 5310 TQ 5
3472     planes[0] = 0;
3473     planes[1] = 1;
3474     planes[2] = 3;
3475     planes[3] = 5;
3476     break;
3477   }
3478 }
3479
3480 //____________________________________________________________________
3481 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3482 {
3483   //
3484   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3485   //
3486   // Parameters :
3487   //   iconfig : configuration index
3488   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3489   //
3490   // Output :
3491   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3492   //
3493   // Detailed description
3494   //
3495
3496   switch(iconfig){
3497   case 0: // 5432 TQ 0
3498     planes[0] = 1;
3499     planes[1] = 0;
3500     break;
3501   case 1: // 4321 TQ 0
3502     planes[0] = 5;
3503     planes[1] = 0;
3504     break;
3505   case 2: // 3210 TQ 0
3506     planes[0] = 4;
3507     planes[1] = 5;
3508     break;
3509   case 3: // 5321 TQ 1
3510     planes[0] = 4;
3511     planes[1] = 0;
3512     break;
3513   case 4: // 4210 TQ 1
3514     planes[0] = 5;
3515     planes[1] = 3;
3516     break;
3517   case 5: // 5431 TQ 1
3518     planes[0] = 2;
3519     planes[1] = 0;
3520     break;
3521   case 6: // 4320 TQ 1
3522     planes[0] = 5;
3523     planes[1] = 1;
3524     break;
3525   case 7: // 5430 TQ 2
3526     planes[0] = 2;
3527     planes[1] = 1;
3528     break;
3529   case 8: // 5210 TQ 2
3530     planes[0] = 4;
3531     planes[1] = 3;
3532     break;
3533   case 9: // 5421 TQ 3
3534     planes[0] = 3;
3535     planes[1] = 0;
3536     break;
3537   case 10: // 4310 TQ 3
3538     planes[0] = 5;
3539     planes[1] = 2;
3540     break;
3541   case 11: // 5410 TQ 4
3542     planes[0] = 3;
3543     planes[1] = 2;
3544     break;
3545   case 12: // 5420 TQ 5
3546     planes[0] = 3;
3547     planes[1] = 1;
3548     break;
3549   case 13: // 5320 TQ 5
3550     planes[0] = 4;
3551     planes[1] = 1;
3552     break;
3553   case 14: // 5310 TQ 5
3554     planes[0] = 4;
3555     planes[1] = 2;
3556     break;
3557   }
3558 }
3559
3560 //____________________________________________________________________
3561 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3562 {
3563   if(!fClusters) return NULL;
3564   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3565   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3566 }
3567
3568 //____________________________________________________________________
3569 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3570 {
3571   if(!fTracklets) return NULL;
3572   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3573   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3574 }
3575
3576 //____________________________________________________________________
3577 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3578 {
3579   if(!fTracks) return NULL;
3580   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3581   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3582 }
3583
3584
3585
3586 // //_____________________________________________________________________________
3587 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3588 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3589 // {
3590 //   //
3591 //   // Sort eleements according occurancy
3592 //   // The size of output array has is 2*n
3593 //   //
3594 //
3595 //   if (n <= 0) {
3596 //     return 0;
3597 //   }
3598 //
3599 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3600 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3601 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3602 //     sindexF[i] = 0;
3603 //   }
3604 //
3605 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3606 //
3607 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3608 //   Int_t val      = last;
3609 //   sindexF[0]     = 1;
3610 //   sindexF[0+n]   = last;
3611 //   Int_t countPos = 0;
3612 //
3613 //   // Find frequency
3614 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3615 //     val = inlist[sindexS[i]];
3616 //     if (last == val) {
3617 //       sindexF[countPos]++;
3618 //     }
3619 //     else {
3620 //       countPos++;
3621 //       sindexF[countPos+n] = val;
3622 //       sindexF[countPos]++;
3623 //       last                = val;
3624 //     }
3625 //   }
3626 //   if (last == val) {
3627 //     countPos++;
3628 //   }
3629 //
3630 //   // Sort according frequency
3631 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3632 //
3633 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3634 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3635 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3636 //   }
3637 //
3638 //   delete [] sindexS;
3639 //   delete [] sindexF;
3640 //
3641 //   return countPos;
3642 //
3643 // }
3644
3645
3646 //____________________________________________________________________
3647 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3648 {
3649 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3650 // layers are not allocated this function allocates them
3651
3652   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3653     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3654     else fSeedTB[isl]->Clear();
3655   }
3656 }
3657
3658
3659 //_____________________________________________________________________________
3660 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3661 {
3662   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3663   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3664
3665   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3666   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3667     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3668     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3669     n++;
3670   }
3671   return n ? chi2/n : 0.;
3672 }
3673
3674 //_____________________________________________________________________________
3675 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3676 {
3677   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3678   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3679
3680   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3681   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3682     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3683     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3684     n++;
3685   }
3686   return n ? chi2/n : 0.;
3687 }
3688
3689 //_____________________________________________________________________________
3690 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Phi(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3691 {
3692   //  Calculates normalized chi2 for angular resolution
3693   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3694
3695   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3696   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3697     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3698     chi2 += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3699     n++;
3700   }
3701   return n ? chi2/n: 0.;
3702 }
3703
3704 //____________________________________________________________________
3705 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3706         //
3707         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3708         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3709         // are taken into account
3710         //
3711         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3712         //
3713         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3714   // Only kept for compatibility with the old code
3715         //
3716         Int_t nDistances = 0;
3717         Float_t meanDistance = 0.;
3718         Int_t startIndex = 5;
3719         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3720         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3721         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3722             meanDistance += xdiff;
3723             nDistances++;
3724           }
3725           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3726         }
3727         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3728         if(!nDistances){
3729           // We should normally never get here
3730           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3731           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3732           // This attempt is worse and should be avoided:
3733           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3734           // Strategy avoids a division by 0;
3735           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3736             if(tracklets[il].IsOK()){
3737               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3738               iok++;
3739               startIndex = il;
3740             }
3741             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3742             if(iok > 1) break;
3743           }
3744           if(iok > 1){
3745             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3746           }
3747           else{
3748             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3749             return 331.;
3750         }
3751         }
3752         else{
3753           meanDistance /= nDistances;
3754         }
3755         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3756 }
3757
3758 //_____________________________________________________________________________
3759 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3760   //
3761   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3762   // the Rieman fit
3763   //
3764   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3765   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3766   fitter.Reset();
3767   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3768   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3769   // Update the tracklets
3770   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3771   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3772   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3773     x0 = tracklets[il].GetX0();
3774     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3775     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3776     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3777     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3778     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3779     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3780     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3781     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3782   }
3783   return chi2;
3784 }
3785
3786 //____________________________________________________________________
3787 void AliTRDtrackerV1::UnsetTrackletsTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
3788 {
3789   Int_t idx(-1);
3790   for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
3791     if((idx = track->GetTrackletIndex(il)) < 0) continue;
3792     delete (fTracklets->RemoveAt(idx));
3793   }
3794 }
3795
3796
3797 ///////////////////////////////////////////////////////
3798 //                                                   //
3799 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3800 //                                                   //
3801 ///////////////////////////////////////////////////////
3802
3803 //_____________________________________________________________________________
3804 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3805 //
3806 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3807 //
3808 // Fast solving linear regresion in 2D
3809 //         y=a + bx
3810 // The data members have the following meaning
3811 // fParams[0] : a
3812 // fParams[1] : b
3813 //
3814 // fSums[0] : S
3815 // fSums[1] : Sx
3816 // fSums[2] : Sy
3817 // fSums[3] : Sxy
3818 // fSums[4] : Sxx
3819 // fSums[5] : Syy
3820 //
3821 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3822 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3823 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3824
3825   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3826   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3827   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3828
3829 }
3830
3831 //_____________________________________________________________________________
3832 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3833   //
3834   // Adding Point to the fitter
3835   //
3836
3837   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3838   weight *= weight;
3839   const Double_t &xpt = *x;
3840   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3841   fSums[0] += weight;
3842   fSums[1] += weight * xpt;
3843   fSums[2] += weight * y;
3844   fSums[3] += weight * xpt * y;
3845   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3846   fSums[5] += weight * y * y;
3847 }
3848
3849 //_____________________________________________________________________________
3850 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3851   //
3852   // Remove Point from the sample
3853   //
3854
3855   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3856   weight *= weight;
3857   const Double_t &xpt = *x;
3858   fSums[0] -= weight;
3859   fSums[1] -= weight * xpt;
3860   fSums[2] -= weight * y;
3861   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3862   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3863   fSums[5] -= weight * y * y;
3864 }
3865
3866 //_____________________________________________________________________________
3867 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3868   //
3869   // Evaluation of the fit:
3870   // Calculation of the parameters
3871   // Calculation of the covariance matrix
3872   //
3873
3874   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3875   if(det==0) return kFALSE;
3876
3877   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3878   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3879   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3880   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3881   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3882   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3883
3884   // Covariance matrix
3885   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3886   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3887   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3888   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3889 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3890   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3891   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3892
3893
3894
3895   return kTRUE;
3896 }
3897
3898 //_____________________________________________________________________________
3899 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3900   //
3901   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3902   //
3903   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3904 }
3905
3906 //_____________________________________________________________________________
3907 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3908   //
3909   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3910   //
3911   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3912 }
3913
3914 //_____________________________________________________________________________
3915 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3916   //
3917   // Reset the fitter
3918   //
3919   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3920   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3921   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3922 }
3923
3924 ///////////////////////////////////////////////////////
3925 //                                                   //
3926 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3927 //                                                   //
3928 ///////////////////////////////////////////////////////
3929
3930 //_____________________________________________________________________________
3931 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3932   fTrackFitter(NULL),
3933   fZfitter(NULL),
3934   fCovarPolY(NULL),
3935   fCovarPolZ(NULL),
3936   fXref(0.),
3937   fSysClusterError(0.)
3938 {
3939   //
3940   // Default constructor
3941   //
3942   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3943   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3944   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3945   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3946   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3947   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3948   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3949 }
3950
3951 //_____________________________________________________________________________
3952 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3953   //
3954   // Destructor
3955   //
3956   if(fZfitter) delete fZfitter;
3957   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3958   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3959 }
3960
3961 //_____________________________________________________________________________
3962 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3963   //
3964   // Reset the Fitter
3965   //
3966   if(fTrackFitter){
3967     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3968     fTrackFitter->ClearPoints();
3969   }
3970   if(fZfitter){
3971     fZfitter->Reset();
3972   }
3973   fXref = 0.;
3974   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3975   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3976   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3977   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3978   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3979     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3980       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3981       if(irow < 2 && icol < 2)
3982         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3983     }
3984 }
3985
3986 //_____________________________________________________________________________
3987 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
3988   //
3989   // Add tracklet into the fitter
3990   //
3991   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3992   fTracklets[itr] = tracklet;
3993 }
3994
3995 //_____________________________________________________________________________
3996 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3997   //
3998   // Perform the fit
3999   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
4000   // 2. Evaluate the fit
4001   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
4002   // if not
4003   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
4004   //     square fit
4005   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
4006   // 4. Store fit results (parameters and errors)
4007   //
4008   if(!fTrackFitter){
4009     return 1e10;
4010   }
4011   fXref = CalculateReferenceX();
4012   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
4013   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
4014   // perform the fit
4015   fTrackFitter->Eval();
4016   fZfitter->Eval();
4017   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4018   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4019   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
4020     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
4021     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
4022     fTrackFitter->Eval();
4023     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
4024     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
4025     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4026     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4027   }
4028   // Update the Fit Parameters and the errors
4029   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
4030   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
4031   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
4032
4033   // Prepare Covariance estimation
4034   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
4035   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
4036   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
4037   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
4038   fCovarPolY->Invert();
4039   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
4040   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
4041   fCovarPolZ->Invert();
4042   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
4043 }
4044
4045 //_____________________________________________________________________________
4046 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
4047   //
4048   // Does the transformations and updates the fitters
4049   // The following transformation is applied
4050   //
4051   AliTRDcluster *cl = NULL;
4052   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
4053   Double_t uvt[4];
4054   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
4055   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
4056   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
4057     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
4058     if(!cl->IsInChamber()) continue;
4059     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4060     x = cl->GetX();
4061     y = cl->GetY();
4062     z = cl->GetZ();
4063     dx = x - fXref;
4064     // Transformation
4065     t = 1./(x*x + y*y);
4066     uvt[0] = 2. * x * t;
4067     uvt[1] = t;
4068     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4069     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4070     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4071     // error definition changes for the different calls
4072     we = 2. * t;
4073     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
4074     // Update sums for error calculation
4075     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
4076     yerr *= yerr;
4077     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
4078     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
4079       fSumPolY[ipol] += yerr;
4080       yerr *= x;
4081       if(ipol < 3){
4082         fSumPolZ[ipol] += zerr;
4083         zerr *= x;
4084       }
4085     }
4086     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
4087     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
4088   }
4089 }
4090
4091 //_____________________________________________________________________________
4092 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
4093   //
4094   // Check whether z-results are acceptable
4095   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
4096   // less then half a padlength
4097   // Point of comparision is at the anode wire
4098   //
4099   Bool_t acceptablez = kTRUE;
4100   Double_t zref = 0.0;
4101   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
4102     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
4103     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
4104     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
4105       acceptablez = kFALSE;
4106   }
4107   return acceptablez;
4108 }
4109
4110 //_____________________________________________________________________________
4111 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
4112   //
4113   // Calculate y position out of the track parameters
4114   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4115   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4116   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
4117   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
4118   //
4119   Double_t y = 0;
4120   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
4121   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
4122   if (disc >= 0) {
4123     disc = TMath::Sqrt(disc);
4124     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
4125   }
4126   return y;
4127 }
4128
4129 //_____________________________________________________________________________
4130 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4131   //
4132   // Return z position for a given x position
4133   // Simple linear function
4134   //
4135   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4136 }
4137
4138 //_____________________________________________________________________________
4139 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4140   //
4141   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4142   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4143   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4144   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4145   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4146   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4147   //
4148   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4149   Double_t curvature = GetCurvature();
4150   Double_t dy = 0;
4151   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4152     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4153      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4154       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4155       dy = yderiv;
4156     }
4157   }
4158   return dy;
4159 }
4160
4161 //_____________________________________________________________________________
4162 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4163   //
4164   // Calculate track curvature
4165   //
4166   //
4167   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4168   if (curvature > 0.0)
4169     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4170   return curvature;
4171 }
4172
4173 //_____________________________________________________________________________
4174 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4175   //
4176   // Error Definition according to gauss error propagation
4177   //
4178   TMatrixD transform(3,3);
4179   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4180   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4181   transform(0,2) = x*x;
4182   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4183   covariance *= transform.T();
4184   cov[0] = covariance(0,0);
4185   TMatrixD transformZ(2,2);
4186   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4187   transformZ(0,1) = x;
4188   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4189   covarZ *= transformZ.T();
4190   cov[1] = covarZ(0,0);
4191   cov[2] = 0;
4192 }
4193
4194 //____________________________________________________________________
4195 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4196   //
4197   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4198   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4199   // are taken into account
4200   //
4201   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4202   //
4203   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4204   //
4205   Int_t nDistances = 0;
4206   Float_t meanDistance = 0.;
4207   Int_t startIndex = 5;
4208   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4209     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4210       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4211       meanDistance += xdiff;
4212       nDistances++;
4213     }
4214     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4215   }
4216   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4217   if(!nDistances){
4218     // We should normally never get here
4219     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4220     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4221     // This attempt is worse and should be avoided:
4222     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4223     // Strategy avoids a division by 0;
4224     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4225       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4226         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4227         iok++;
4228         startIndex = il;
4229       }
4230       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4231       if(iok > 1) break;
4232     }
4233     if(iok > 1){
4234       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4235     }
4236     else{
4237       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4238       return 331.;
4239     }
4240   }
4241   else{
4242     meanDistance /= nDistances;
4243   }
4244   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4245 }