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   ,fGeom(NULL)
  86   ,fClusters(NULL)
  87   ,fTracklets(NULL)
  88   ,fTracks(NULL)
  89   ,fSieveSeeding(0)
  90 {
  91   //
  92   // Default constructor.
  93   //
  94
  95   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  96
  97   // initialize geometry
  98   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
  99     AliFatal("Could not get geometry.");
 100   }
 101   fGeom = new AliTRDgeometry();
 102   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 103   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 104   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 105   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 106   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 107     Int_t ism = 0;
 108     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 109     if(!matrix){
 110       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 111       fR[ily] = fgkX0[ily];
 112       continue;
 113     }
 114     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 115     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 116   }
 117
 118   // initialize cluster containers
 119   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 120
 121   // initialize arrays
 122   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 123   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 124   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 125 }
 126
 127 //____________________________________________________________________
 128 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
 129 {
 130   //
 131   // Destructor
 132   //
 133
 134   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
 135   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
 136   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
 137   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
 138   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 139   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 140   if(fClusters) {
 141     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 142   }
 143   if(fGeom) delete fGeom;
 144 }
 145
 146 //____________________________________________________________________
 147 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 148 {
 149   //
 150   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 151   //
 152   // Parameters :
 153   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 154   //             the ESD tracks found in TRD.
 155   //
 156   // Output :
 157   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 158   //
 159   // Detailed description
 160   // 1. Launch individual SM trackers.
 161   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 162   //
 163
 164   if(!fkReconstructor->GetRecoParam() ){
 165     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 166     return 0;
 167   }
 168
 169   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 170   Int_t ntracks = 0;
 171   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 172     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 173     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 174     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 175   }
 176   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
 177   return ntracks;
 178 }
 179
 180
 181 //_____________________________________________________________________________
 182 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 183 {
 184   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 185
 186   // reset position of the point before using it
 187   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 188   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 189   if (!tracklet) return kFALSE;
 190
 191   // get detector for this tracklet
 192   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 193   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 194   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 195            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 196            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 197   Double_t local[3];
 198   local[0] = tracklet->GetX();
 199   local[1] = tracklet->GetY();
 200   local[2] = tracklet->GetZ();
 201   Double_t global[3];
 202   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 203
 204   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 205   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 206   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 207   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 208   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 209   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 210   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 211   cov[5] = cov2D[2];
 212   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 213   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 214
 215   // setting volume id
 216   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 217   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 218   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 219   p.SetVolumeID(volid);
 220
 221   return kTRUE;
 222 }
 223
 224 //____________________________________________________________________
 225 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 226 {
 227   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 228   return fgTiltedRieman;
 229 }
 230
 231 //____________________________________________________________________
 232 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 233 {
 234   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 235   return fgTiltedRiemanConstrained;
 236 }
 237
 238 //____________________________________________________________________
 239 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 240 {
 241   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 242   return fgRieman;
 243 }
 244
 245 //_____________________________________________________________________________
 246 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 247 {
 248 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 249 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 250 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 251 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 252 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 253 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 254 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 255 //
 256 // The following steps are performed:
 257 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 258 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 259 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 260 // the following status bits:
 261 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 262 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 263 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 264 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 265 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 266 //
 267
 268   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 269   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
 270   if(!fgNTimeBins) CookNTimeBins();
 271
 272   // Define scalers
 273   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 274         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 275         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 276         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 277   Float_t foundMin = 20.0;
 278
 279   Float_t *quality = NULL;
 280   Int_t   *index   = NULL;
 281   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 282   // Sort tracks according to quality
 283   // (covariance in the yz plane)
 284   if(nSeeds){
 285     quality = new Float_t[nSeeds];
 286     index   = new Int_t[nSeeds];
 287     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 288       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 289       Double_t covariance[15];
 290       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 291       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 292     }
 293     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 294   }
 295
 296   // Propagate all seeds
 297   Int_t   expectedClr;
 298   AliTRDtrackV1 track;
 299   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 300
 301     // Get the seeds in sorted sequence
 302     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 303     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 304
 305     // Check the seed status
 306     ULong_t status = seed->GetStatus();
 307     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
 308     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 309
 310     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 311     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 312     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), fgkMaxStep)){
 313       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 314       continue;
 315     }
 316     if(!AdjustSector(&track)){
 317       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 318       continue;
 319     }
 320     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 321       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 322       continue;
 323     }
 324
 325     nTPCseeds++;
 326
 327     // store track status at TRD entrance
 328     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 329
 330     // prepare track and do propagation in the TRD
 331     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 332     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 333     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 334     // check if track entered the TRD fiducial volume
 335     if(track.GetTrackLow()){
 336       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
 337       nTRDseeds++;
 338     }
 339     // check if track was stopped in the TRD
 340     if (expectedClr<0){
 341       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 342       continue;
 343     }
 344
 345     if(expectedClr){
 346       nFound++;
 347       // computes PID for track
 348       track.CookPID();
 349       // update calibration references using this track
 350       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
 351       // save calibration object
 352       if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
 353         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
 354         calibTrack->SetOwner();
 355         seed->AddCalibObject(calibTrack);
 356       }
 357       //update ESD track
 358       if ((track.GetNumberOfClusters() > 15) && (track.GetNumberOfClusters() > 0.5*expectedClr)) {
 359         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 360         track.UpdateESDtrack(seed);
 361       }
 362     }
 363
 364     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
 365
 366       // Make backup for back propagation
 367       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
 368       if (foundClr >= foundMin) {
 369         track.CookLabel(1. - fgkLabelFraction);
 370         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
 371
 372         // Sign only gold tracks
 373         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
 374           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
 375         }
 376         Bool_t isGold = kFALSE;
 377
 378         // Full gold track
 379         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
 380           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 381
 382           isGold = kTRUE;
 383         }
 384
 385         // Almost gold track
 386         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
 387           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 388           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 389
 390           isGold = kTRUE;
 391         }
 392
 393         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
 394           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
 395             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 396             isGold = kTRUE;
 397           }
 398         }
 399       }
 400     }
 401
 402     // Propagation to the TOF
 403     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 404       Int_t sm = track.GetSector();
 405       // default value in case we have problems with the geometry.
 406       Double_t xtof  = 371.;
 407       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 408       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 409       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 410       //1. The path to the TOF module.
 411       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 412       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 413       if(gGeoManager){
 414         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 415         TGeoHMatrix *m = NULL;
 416         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 417
 418         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 419           m->LocalToMaster(loc, glob);
 420           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 421         }
 422       }
 423       if(xtof > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, fgkMaxStep)){
 424         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 425         continue;
 426       }
 427       if(!AdjustSector(&track)){
 428         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 429         continue;
 430       }
 431       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 432         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 433         continue;
 434       }
 435       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 436       // TODO obsolete - delete
 437       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 438     }
 439     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 440   }
 441   if(index) delete [] index;
 442   if(quality) delete [] quality;
 443
 444   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 445   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d]", nFound));
 446
 447   // run stand alone tracking
 448   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 449
 450   return 0;
 451 }
 452
 453
 454 //____________________________________________________________________
 455 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 456 {
 457   //
 458   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 459   // at the outer part of the TRD.
 460   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 461   // of the TRD and the ESD event is updated
 462   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 463   //
 464
 465   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 466   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 467
 468
 469   AliTRDtrackV1 track;
 470   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 471     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 472     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 473
 474     if (track.GetX() < 270.0) {
 475       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 476       continue;
 477     }
 478
 479     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 480     // are produced by the TRD stand alone tracker
 481     ULong_t status = seed->GetStatus();
 482     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 483     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 484     nseed++;
 485
 486     track.ResetCovariance(50.0);
 487
 488     // do the propagation and processing
 489     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 490     Double_t xTPC = 250.0;
 491     if(FollowProlongation(track)){
 492       // Prolongate to TPC
 493       if (PropagateToX(track, xTPC, fgkMaxStep)) { //  -with update
 494         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 495         found++;
 496         kUPDATE = kTRUE;
 497       }
 498
 499       // Update the friend track
 500       if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
 501         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 502         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 503         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 504           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 505           calibTrack->SetTrackHigh(track.GetTrackHigh());
 506         }
 507       }
 508     }
 509
 510     // Prolongate to TPC without update
 511     if(!kUPDATE) {
 512       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 513       if (PropagateToX(tt, xTPC, fgkMaxStep)) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 514     }
 515   }
 516   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
 517   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
 518
 519   return 0;
 520 }
 521
 522 //____________________________________________________________________
 523 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 524 {
 525   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 526   //
 527   // Parameters
 528   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 529   //
 530   // Output
 531   //   number of clusters attached to the track
 532   //
 533   // Detailed description
 534   //
 535   // Starting from current radial position of track <t> this function
 536   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 537   // are being performed for each plane:
 538   // 1. prepare track:
 539   //   a. get plane limits in the local x direction
 540   //   b. check crossing sectors
 541   //   c. check track inclination
 542   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 543   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 544   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 545   //
 546   // Debug level 2
 547   //
 548
 549   Bool_t kStoreIn = kTRUE;
 550   Int_t    nClustersExpected = 0;
 551   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
 552     Int_t   index   = 0;
 553     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 554     if(!tracklet) continue;
 555     if(!tracklet->IsOK()){
 556       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
 557       continue;
 558     }
 559     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
 560     // reject tracklets which are not considered for inward refit
 561     if(x > t.GetX()+fgkMaxStep) continue;
 562
 563     // append tracklet to track
 564     t.SetTracklet(tracklet, index);
 565
 566     if (x < (t.GetX()-fgkMaxStep) && !PropagateToX(t, x+fgkMaxStep, fgkMaxStep)) break;
 567     if (!AdjustSector(&t)) break;
 568
 569     // Start global position
 570     Double_t xyz0[3];
 571     t.GetXYZ(xyz0);
 572
 573     // End global position
 574     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
 575     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;
 576     Double_t xyz1[3];
 577     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
 578     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
 579     xyz1[2] =  z;
 580
 581     Double_t length = TMath::Sqrt(
 582       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
 583       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
 584       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
 585     );
 586     if(length>0.){
 587       // Get material budget
 588       Double_t param[7];
 589       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
 590       Double_t xrho= param[0]*param[4];
 591       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
 592
 593       // Propagate and update
 594       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
 595       if (!AdjustSector(&t)) break;
 596     }
 597     if(kStoreIn){
 598       t.SetTrackHigh();
 599       kStoreIn = kFALSE;
 600     }
 601
 602     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 603     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 604     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 605     if (chi2 < 1e+10 && t.Update(p, cov, chi2)){
 606       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 607     }
 608   }
 609
 610   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
 611     Int_t index;
 612     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 613       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 614       if(!tracklet) continue;
 615       t.SetTracklet(tracklet, index);
 616     }
 617
 618     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 619       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 620       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 621       AliTRDtrackV1 track(t);
 622       track.SetOwner();
 623       cstreamer << "FollowProlongation"
 624           << "EventNumber="     << eventNumber
 625           << "ncl="                                     << nClustersExpected
 626           << "track.="                  << &track
 627           << "\n";
 628     }
 629   }
 630   return nClustersExpected;
 631
 632 }
 633
 634 //_____________________________________________________________________________
 635 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 636 {
 637 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 638 //
 639 // Parameters
 640 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 641 //
 642 // Output
 643 //   number of clusters attached to the track
 644 //
 645 // Starting from current radial position of track <t> this function
 646 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 647 // are being performed for each plane:
 648 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 649 //   - get chamber limits in the radial direction
 650 //   - check crossing sectors
 651 //   - check track inclination
 652 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 653 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 654 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 655 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 656 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 657 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 658 //
 659 // Observation
 660 //   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:
 661 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 662 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 663 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 664 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 665 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 666 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 667 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 668 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 669 //
 670 // Debug level 2
 671 //
 672 // Author
 673 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 674 //
 675
 676   Int_t n = 0;
 677   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 678   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 679
 680   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
 681   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
 682
 683   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 684   // in case of stand alone tracking we store all the pointers to the tracklets in a temporary array
 685   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 686   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 687   for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
 688     tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip);
 689     t.UnsetTracklet(ip);
 690   }
 691   Bool_t kStoreIn = kTRUE, kPropagateIn = kTRUE;
 692
 693   // Loop through the TRD layers
 694   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 695   Double_t x, y, z;
 696   for (Int_t ily=0, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 697     // rough estimate of the entry point
 698     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 699       n=-1;
 700       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 701       break;
 702     }
 703
 704     // find sector / stack / detector
 705     sm = t.GetSector();
 706     // TODO cross check with y value !
 707     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 708     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 709     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 710
 711     // check if supermodule/chamber is installed
 712     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 713         stk<0. ||
 714         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 715         !matrix ){
 716       // propagate to the default radial position
 717       if(fR[ily] > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], fgkMaxStep)){
 718         n=-1;
 719         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 720         break;
 721       }
 722       if(!AdjustSector(&t)){
 723         n=-1;
 724         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 725         break;
 726       }
 727       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 728         n=-1;
 729         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 730         break;
 731       }
 732       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 733       continue;
 734     }
 735
 736     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 737     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 738     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 739     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 740
 741     // Propagate to the radial distance of the current layer
 742     x = glb[0] - fgkMaxStep;
 743     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)){
 744       n=-1;
 745       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 746       break;
 747     }
 748     if(!AdjustSector(&t)){
 749       n=-1;
 750       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 751       break;
 752     }
 753     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 754       n=-1;
 755       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 756       break;
 757     }
 758     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 759     if(sm != t.GetSector()){
 760       sm = t.GetSector();
 761       doRecalculate = kTRUE;
 762     }
 763     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 764       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 765       doRecalculate = kTRUE;
 766     }
 767     if(doRecalculate){
 768       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 769       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 770         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 771         continue;
 772       }
 773       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 774       x = glb[0] - fgkMaxStep;
 775     }
 776
 777     // check if track is well inside fiducial volume
 778     if (!t.GetProlongation(x+fgkMaxStep, y, z)) {
 779       n=-1;
 780       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 781       break;
 782     }
 783     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 784       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 785       continue;
 786     }
 787     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 788     if(kStoreIn){
 789       t.SetTrackLow();
 790       kStoreIn = kFALSE;
 791     }
 792
 793     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 794     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 795       AliDebug(2, Form("Building tracklet ly[%d]", ily));
 796       // check data in supermodule
 797       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 798         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 799         continue;
 800       }
 801       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 802         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 803         continue;
 804       }
 805
 806       // check data in chamber
 807       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 808         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 809         continue;
 810       }
 811       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()){
 812         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 813         continue;
 814       }
 815       // build tracklet
 816       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 817       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 818       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 819       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 820       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 821       if(!tracklet.Init(&t)){
 822         n=-1;
 823         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 824         break;
 825       }
 826       if(!tracklet.AttachClusters(chamber, kTRUE)){
 827         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 828         if(debugLevel>3){
 829           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 830           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 831           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 832           <<"status="    << status
 833           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 834           << "\n";
 835         }
 836         continue;
 837       }
 838       if(tracklet.GetN() < fgNTimeBins*fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()){
 839         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 840         if(debugLevel>3){
 841           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 842           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 843           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 844           <<"status="    << status
 845           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 846           << "\n";
 847         }
 848         continue;
 849       }
 850       ptrTracklet->UpdateUsed();
 851     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 852     // propagate track to the radial position of the tracklet
 853     ptrTracklet->UseClusters(); // TODO ? do we need this here ?
 854     // fit tracklet no tilt correction
 855     if(!ptrTracklet->Fit(kFALSE)){
 856       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 857       continue;
 858     }
 859     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 860     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)) {
 861       n=-1;
 862       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 863       break;
 864     }
 865     if(!AdjustSector(&t)) {
 866       n=-1;
 867       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 868       break;
 869     }
 870     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 871       n=-1;
 872       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 873       break;
 874     }
 875     if(kPropagateIn){
 876       t.SetTrackLow();
 877       kPropagateIn = kFALSE;
 878     }
 879     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 880     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 881     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 882     // update Kalman with the TRD measurement
 883     if(chi2>1e+10){ // TODO
 884       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 885       if(debugLevel > 2){
 886         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 887         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 888         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 889         trackCp.SetOwner();
 890         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 891             << "status="      << status
 892             << "tracklet.="   << &trackletCp
 893             << "track.="      << &trackCp
 894             << "\n";
 895       }
 896       continue;
 897     }
 898     if(!t.Update(p, cov, chi2)) {
 899       n=-1;
 900       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 901       if(debugLevel > 2){
 902         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 903         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 904         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 905         trackCp.SetOwner();
 906         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 907             << "status="      << status
 908             << "tracklet.="   << &trackletCp
 909             << "track.="      << &trackCp
 910             << "\n";
 911       }
 912       break;
 913     }
 914     // fill residuals ?!
 915     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 916
 917
 918     // load tracklet to the tracker
 919     ptrTracklet->Update(&t);
 920     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 921     t.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 922     n += ptrTracklet->GetN();
 923
 924     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 925 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
 926
 927     // Make backup of the track until is gold
 928     // TO DO update quality check of the track.
 929     // consider comparison with fTimeBinsRange
 930     Float_t ratio0 = ptrTracklet->GetN() / Float_t(fgNTimeBins);
 931     //Float_t ratio1 = Float_t(t.GetNumberOfClusters()+1) / Float_t(t.GetNExpected()+1);
 932
 933     if( (chi2                    <  18.0) &&
 934         (ratio0                  >   0.8) &&
 935         //(ratio1                  >   0.6) &&
 936         //(ratio0+ratio1           >   1.5) &&
 937         (t.GetNCross()           ==    0) &&
 938         (TMath::Abs(t.GetSnp())  <  0.85) &&
 939         (t.GetNumberOfClusters() >    20)){
 940       t.MakeBackupTrack();
 941     }
 942   } // end layers loop
 943   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
 944   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
 945
 946   if(debugLevel > 1){
 947     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 948     AliTRDtrackV1 track(t);
 949     track.SetOwner();
 950     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation0"
 951         << "EventNumber=" << eventNumber
 952         << "ncl="         << n
 953         << "track.="      << &track
 954         << "\n";
 955   }
 956
 957   return n;
 958 }
 959
 960 //_________________________________________________________________________
 961 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
 962   //
 963   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
 964   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
 965   // and transformations see documentation of this class)
 966   // Afterwards all the tracklets are Updated
 967   //
 968   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
 969   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
 970   //             - Seeding configuration
 971   // Output:     - The curvature
 972   //
 973   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
 974   fitter->Reset();
 975   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
 976   Int_t *ppl = &allplanes[0];
 977   Int_t maxLayers = 6;
 978   if(planes){
 979     maxLayers = 4;
 980     ppl = planes;
 981   }
 982   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
 983     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
 984     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
 985   }
 986   fitter->Update();
 987   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
 988   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
 989   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
 990     // Reference positions
 991     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
 992
 993     // chi2
 994     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
 995     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
 996     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
 997   }
 998   return fitter->GetC();
 999 }
1000
1001 //_________________________________________________________________________
1002 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1003 {
1004   //
1005   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1006   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1007   //
1008   // Parameters: - The four seedclusters
1009   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1010   //             - The seeding configuration
1011   //             - Chi2 array
1012   //
1013   // debug level 2
1014   //
1015   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1016   fitter->Reset();
1017   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1018     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1019   }
1020   fitter->Update();
1021
1022
1023   // Update the seed and calculated the chi2 value
1024   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1025   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1026     // chi2
1027     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1028     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1029   }
1030 }
1031
1032
1033 //_________________________________________________________________________
1034 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1035 {
1036   //
1037   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1038   // assumed that the vertex position is set to 0.
1039   // This method is very usefull for high-pt particles
1040   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1041   //      x0, y0: Center of the circle
1042   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1043   //      zc: center of the pad row
1044   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1045   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1046   // Transformation:
1047   // t = 1/(x^2 + y^2)
1048   // u = 2 * x * t
1049   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1050   // Parameters in the equation:
1051   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1052   //
1053   // The Curvature is calculated by the following equation:
1054   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1055   // Parameters:   - the 6 tracklets
1056   //               - the Vertex constraint
1057   // Output:       - the Chi2 value of the track
1058   //
1059   // debug level 5
1060   //
1061
1062   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1063   fitter->StoreData(kTRUE);
1064   fitter->ClearPoints();
1065   AliTRDcluster *cl = NULL;
1066
1067   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1068   Double_t uvt[2];
1069   Int_t nPoints = 0;
1070   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1071     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1072     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1073       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1074       cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb);
1075       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1076       x = cl->GetX();
1077       y = cl->GetY();
1078       z = cl->GetZ();
1079       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1080       // Transformation
1081       t = 1./(x * x + y * y);
1082       uvt[0] = 2. * x * t;
1083       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1084       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1085       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1086       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1087       nPoints++;
1088     }
1089   }
1090   fitter->Eval();
1091
1092   // Calculate curvature
1093   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1094   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1095   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1096
1097   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1098   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1099     tracklets[ip].SetC(curvature);
1100
1101 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1102     //Linear Model on z-direction
1103     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1104     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1105     Double_t zref = slope * xref;
1106     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1107     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1108     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1109     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1110     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1111     << "EventNumber="           << eventNumber
1112     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1113     << "Curvature="                             << curvature
1114     << "Chi2Track="                             << chi2track
1115     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1116     << "zref="                                          << zref
1117     << "\n";
1118   }*/
1119   return chi2track;
1120 }
1121
1122 //_________________________________________________________________________
1123 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1124 {
1125   //
1126   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1127   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1128   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1129   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1130   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1131   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1132   //          zc: center of the pad row
1133   //          zt: z-position of the track
1134   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1135   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1136   // Transformation:       u = 2 * x * t
1137   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1138   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1139   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1140   // Parameters:           a = -1/y0
1141   //                       b = x0/y0
1142   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1143   //                       d = offset
1144   //                       e = dz/dx
1145   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1146   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1147   // The curvature is calculated according to the formula:
1148   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1149   //
1150   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1151   //              - Flag selecting the error definition
1152   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1153   //
1154   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1155   fitter->StoreData(kTRUE);
1156   fitter->ClearPoints();
1157   AliTRDLeastSquare zfitter;
1158   AliTRDcluster *cl = NULL;
1159
1160   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1161   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1162   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1163   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1164   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1165   Int_t nPoints = 0;
1166   // Containers for Least-square fitter
1167   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1168     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1169     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1170     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1171       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1172       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1173       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1174       x = cl->GetX();
1175       y = cl->GetY();
1176       z = cl->GetZ();
1177       dx = x - xref;
1178       // Transformation
1179       t = 1./(x*x + y*y);
1180       uvt[0] = 2. * x * t;
1181       uvt[1] = t;
1182       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1183       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1184       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1185       // error definition changes for the different calls
1186       we = 2. * t;
1187       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1188       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1189       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1190       // adding points for covariance matrix estimation
1191       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1192       erry *= erry;
1193       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1194       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1195         sumPolY[ipol] += erry;
1196         erry *= x;
1197         if(ipol < 3){
1198           sumPolZ[ipol] += errz;
1199           errz *= x;
1200         }
1201       }
1202       nPoints++;
1203     }
1204   }
1205   fitter->Eval();
1206   zfitter.Eval();
1207
1208   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1209   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1210
1211   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1212   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1213   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1214   Double_t zref = 0.0;
1215   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1216     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1217     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1218     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1219       acceptablez = kFALSE;
1220   }
1221   if (!acceptablez) {
1222     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1223     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1224     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1225     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1226     fitter->Eval();
1227     fitter->ReleaseParameter(3);
1228     fitter->ReleaseParameter(4);
1229     offset = fitter->GetParameter(3);
1230     slope = fitter->GetParameter(4);
1231   }
1232
1233   // Calculate Curvarture
1234   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1235   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1236   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1237   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1238   if (curvature > 0.0)
1239     curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1240
1241   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1242
1243   // Prepare error calculation
1244   TMatrixD covarPolY(3,3);
1245   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1246   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1247   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1248   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1249   covarPolY.Invert();
1250   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1251   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1252   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1253   covarPolZ.Invert();
1254
1255   // Update the tracklets
1256   Double_t x1, dy, dz;
1257   Double_t cov[15];
1258   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1259   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1260
1261     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1262     x1 = x - xref;
1263     y  = 0;
1264     z  = 0;
1265     dy = 0;
1266     dz = 0;
1267     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1268     TMatrixD transform(3,3);
1269     transform(0,0) = 1;
1270     transform(0,1) = x;
1271     transform(0,2) = x*x;
1272     transform(1,1) = 1;
1273     transform(1,2) = x;
1274     transform(2,2) = 1;
1275     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1276     covariance *= transform.T();
1277     TMatrixD transformZ(2,2);
1278     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1279     transformZ(0,1) = x;
1280     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1281     covarZ *= transformZ.T();
1282     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1283     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1284     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1285     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1286     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1287     res *= res;
1288     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1289     if (res >= 0) {
1290       res = TMath::Sqrt(res);
1291       y    = (1.0 - res) / a;
1292     }
1293     cov[0] = covariance(0,0);
1294     cov[2] = covarZ(0,0);
1295     cov[1] = 0.;
1296
1297     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1298     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1299     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1300     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1301     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1302     Double_t x0 = -b / a;
1303     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1304       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1305        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1306         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1307         dy = yderiv;
1308       }
1309     }
1310     z  = offset + slope * (x - xref);
1311     dz = slope;
1312     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1313     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1314     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1315     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1316     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1317     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1318     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1319   }
1320
1321 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1322     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1323     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1324     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1325     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1326     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1327         << "EventNumber="                       << eventNumber
1328         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1329         << "xref="                                              << xref
1330         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1331         << "\n";
1332   }*/
1333   return chi2track;
1334 }
1335
1336
1337 //____________________________________________________________________
1338 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1339 {
1340   //
1341   // Fit track with a staight line
1342   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1343   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1344   //
1345   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1346   AliTRDcluster *cl = NULL;
1347
1348   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1349   if(!tracklets){
1350     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1351       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1352       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1353       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1354     }
1355     tracklets = &work[0];
1356   }
1357
1358   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1359   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1360   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1361     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1362     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1363       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1364       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1365       x = cl->GetX();
1366       z = cl->GetZ();
1367       dx = x - xref;
1368       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1369     }
1370   }
1371   zfitter.Eval();
1372   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1373   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1374   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1375     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1376     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1377       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1378       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1379       x = cl->GetX();
1380       y = cl->GetY();
1381       z = cl->GetZ();
1382       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1383       dx = x - xref;
1384       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1385       // error definition changes for the different calls
1386       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1387       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1388       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1389     }
1390   }
1391   yfitter.Eval();
1392   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1393   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1394   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1395
1396   //update track points array
1397   if(np && points){
1398     Float_t xyz[3];
1399     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1400       points[ip].GetXYZ(xyz);
1401       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1402       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1403       points[ip].SetXYZ(xyz);
1404     }
1405   }
1406   return chi2;
1407 }
1408
1409
1410 //_________________________________________________________________________
1411 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1412 {
1413 //
1414 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1415 //
1416 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1417 //              - Flag selecting the error definition
1418 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1419 //
1420 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1421 // BEGIN_LATEX
1422 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1423 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1424 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1425 // END_LATEX
1426 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1427 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1428 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1429 // BEGIN_LATEX
1430 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1431 // u = 2 * x * t
1432 // v = 2 * tan(h) * t
1433 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1434 // END_LATEX
1435 // One gets the following linear equation
1436 // BEGIN_LATEX
1437 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1438 // END_LATEX
1439 // where the coefficients have the following meaning
1440 // BEGIN_LATEX
1441 // a = -1/y_{0}
1442 // b = x_{0}/y_{0}
1443 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1444 // d = z_{0}
1445 // e = dz/dx
1446 // END_LATEX
1447 // The error calculation for the free term is thus
1448 // BEGIN_LATEX
1449 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1450 // END_LATEX
1451 //
1452 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1453 // to the formula:
1454 // BEGIN_LATEX
1455 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1456 // END_LATEX
1457 //
1458 // Authors
1459 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1460 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1461 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1462
1463   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1464   fitter->StoreData(kTRUE);
1465   fitter->ClearPoints();
1466   AliTRDLeastSquare zfitter;
1467   AliTRDcluster *cl = NULL;
1468
1469   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1470   if(!tracklets){
1471     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1472       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1473       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1474       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1475     }
1476     tracklets = &work[0];
1477   }
1478
1479   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1480   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1481   Double_t uvt[4];
1482   Int_t nPoints = 0;
1483   // Containers for Least-square fitter
1484   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1485     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1486     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1487       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1488       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1489       x = cl->GetX();
1490       y = cl->GetY();
1491       z = cl->GetZ();
1492       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1493       dx = x - xref;
1494       // Transformation
1495       t = 1./(x*x + y*y);
1496       uvt[0] = 2. * x * t;
1497       uvt[1] = t;
1498       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1499       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1500       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1501       // error definition changes for the different calls
1502       we = 2. * t;
1503       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1504       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1505       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1506       nPoints++;
1507     }
1508   }
1509   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1510
1511   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1512   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1513
1514
1515   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1516   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1517   Bool_t accept = kTRUE;
1518   Double_t zref = 0.0;
1519   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1520     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1521     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1522     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1523       accept = kFALSE;
1524   }
1525   if (!accept) {
1526     zfitter.Eval();
1527     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1528     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1529     fitter->FixParameter(3, zmf);
1530     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1531     fitter->Eval();
1532     fitter->ReleaseParameter(3);
1533     fitter->ReleaseParameter(4);
1534     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1535     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1536   }
1537
1538   // Calculate Curvature
1539   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1540   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1541   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1542   Double_t y0   = 1. / a;
1543   Double_t x0   = -b * y0;
1544   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1545   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1546   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1547   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1548   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1549
1550   // Calculate chi2 of the fit
1551   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1552
1553   // Update the tracklets
1554   if(!track){
1555     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1556       x = tracklets[ip].GetX0();
1557       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1558       if(tmp <= 0.) continue;
1559       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1560
1561       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1562       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1563       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1564       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1565       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1566       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1567       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1568       tracklets[ip].SetC(curvature);
1569       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1570     }
1571   }
1572   //update track points array
1573   if(np && points){
1574     Float_t xyz[3];
1575     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1576       points[ip].GetXYZ(xyz);
1577       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1578       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1579       points[ip].SetXYZ(xyz);
1580     }
1581   }
1582
1583   return chi2;
1584 }
1585
1586
1587 //____________________________________________________________________
1588 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1589 {
1590 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1591 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1592 //
1593 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1594
1595   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1596
1597   //prepare marker points along the track
1598   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1599   while(ip<np){
1600     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1601     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1602     ip++;
1603   }
1604   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1605
1606
1607   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
1608
1609   //Loop through the TRD planes
1610   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1611     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1612     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1613     if(tracklets){
1614       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1615     }else{
1616       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1617       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1618         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1619         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1620         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1621         continue;
1622       }
1623     }
1624     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1625
1626     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1627
1628     while(ip < np){
1629       //don't do anything if next marker is after next update point.
1630       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - fgkMaxStep < 0) break;
1631       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1632
1633       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1634       track->GetXYZ(xyz);
1635       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1636       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1637       ip++;
1638     }
1639     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1640
1641     // Propagate closer to the next update point
1642     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + fgkMaxStep < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*fgkMaxStep, fgkMaxStep)) return -1.;
1643
1644     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1645     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > fgkMaxSnp) return -1;
1646
1647     //load tracklet to the tracker and the track
1648 /*    Int_t index;
1649     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1650       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1651       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1652     }
1653     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1654
1655
1656     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1657     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1658     // RefitInward : update index
1659     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1660     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1661
1662
1663     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1664     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1665     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1666     Double_t xyz1[3], y, z;
1667     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1668     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1669     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1670     xyz1[2] =  z;
1671     if((xyz0[0] - xyz1[9] < 1e-3) && (xyz0[0] - xyz1[9] < 1e-3)) continue; // check wheter we are at the same global x position
1672     Double_t param[7];
1673     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1674     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1675     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1676
1677     //Propagate the track
1678     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1679     if (!AdjustSector(track)) break;
1680
1681     //Update track
1682     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1683     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1684     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1685     if(chi2<1e+10) track->Update(p, cov, chi2);
1686     if(!up) continue;
1687
1688                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1689                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1690         } // end planes loop
1691
1692   // extrapolation
1693   while(ip < np){
1694     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1695
1696     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1697     track->GetXYZ(xyz);
1698     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1699     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1700     ip++;
1701   }
1702
1703         return track->GetChi2();
1704 }
1705
1706 //_________________________________________________________________________
1707 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1708 {
1709   //
1710   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1711   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1712   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1713   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1714   //             - the offset for the reference x
1715   //             - the slope
1716   //             - the reference x position
1717   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1718   //
1719   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1720   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1721     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1722     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1723     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1724     nLayers++;
1725   }
1726   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1727   return chi2Z;
1728 }
1729
1730 //_____________________________________________________________________________
1731 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1732 {
1733   //
1734   // Starting from current X-position of track <t> this function
1735   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1736   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1737   //
1738
1739   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
1740
1741   // Current track X-position
1742   Double_t xpos = t.GetX();
1743
1744   // Direction: inward or outward
1745   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1746
1747   while (((xToGo - xpos) * dir) > kEpsilon) {
1748
1749     Double_t xyz0[3];
1750     Double_t xyz1[3];
1751     Double_t param[7];
1752     Double_t x;
1753     Double_t y;
1754     Double_t z;
1755
1756     // The next step size
1757     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1758
1759     // Get the global position of the starting point
1760     t.GetXYZ(xyz0);
1761
1762     // X-position after next step
1763     x = xpos + step;
1764
1765     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1766     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1767
1768     // The global position of the end point of this prolongation step
1769     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1770     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1771     xyz1[2] =  z;
1772
1773     // Calculate the mean material budget between start and
1774     // end point of this prolongation step
1775     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1776
1777     // Propagate the track to the X-position after the next step
1778     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1779
1780     // Rotate the track if necessary
1781     AdjustSector(&t);
1782
1783     // New track X-position
1784     xpos = t.GetX();
1785
1786   }
1787
1788   return 1;
1789
1790 }
1791
1792
1793 //_____________________________________________________________________________
1794 Int_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TClonesArray* &array, TTree *clusterTree) const
1795 {
1796   //
1797   // Reads AliTRDclusters from the file.
1798   // The names of the cluster tree and branches
1799   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1800   //
1801
1802   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1803   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1804
1805   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1806   if (!branch) {
1807     AliError("Can't get the branch !");
1808     return 1;
1809   }
1810   branch->SetAddress(&clusterArray);
1811
1812   if(!fClusters){
1813     Float_t nclusters =  fkReconstructor->GetRecoParam()->GetNClusters();
1814     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1815     array = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1816     array->SetOwner(kTRUE);
1817   }
1818
1819   // Loop through all entries in the tree
1820   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1821   Int_t nbytes     = 0;
1822   Int_t ncl        = 0;
1823   AliTRDcluster *c = NULL;
1824   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1825     // Import the tree
1826     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1827
1828     // Get the number of points in the detector
1829     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1830     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1831       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1832       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1833       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1834     }
1835
1836   }
1837   delete clusterArray;
1838
1839   return 0;
1840 }
1841
1842 //_____________________________________________________________________________
1843 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1844 {
1845   //
1846   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1847   //
1848
1849   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1850     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1851   } else {
1852     if (ReadClusters(fClusters, cTree)) {
1853       AliError("Problem with reading the clusters !");
1854       return 1;
1855     }
1856   }
1857   SetClustersOwner();
1858
1859   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1860     AliInfo("No TRD clusters");
1861     return 1;
1862   }
1863
1864   //Int_t nin =
1865   BuildTrackingContainers();
1866
1867   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1868   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1869
1870   return 0;
1871 }
1872
1873 //_____________________________________________________________________________
1874 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1875 {
1876   //
1877   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1878   // Function for use in the HLT
1879
1880   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1881     AliInfo("No TRD clusters");
1882     return 1;
1883   }
1884
1885   fClusters = clusters;
1886   SetClustersOwner();
1887
1888   //Int_t nin =
1889   BuildTrackingContainers();
1890
1891   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1892   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1893
1894   return 0;
1895 }
1896
1897
1898 //____________________________________________________________________
1899 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1900 {
1901 // Building tracking containers for clusters
1902
1903   Int_t nin =0, icl = fClusters->GetEntriesFast();
1904   while (icl--) {
1905     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(icl);
1906     if(c->IsInChamber()) nin++;
1907     Int_t detector       = c->GetDetector();
1908     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1909     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1910     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1911
1912     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, icl);
1913   }
1914
1915   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
1916   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
1917     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1918     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor, cal);
1919   }
1920
1921   return nin;
1922 }
1923
1924
1925
1926 //____________________________________________________________________
1927 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
1928 {
1929 //
1930 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
1931 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
1932 // in case of HLT
1933
1934   if(fTracks){
1935     fTracks->Delete();
1936     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
1937   }
1938   if(fTracklets){
1939     fTracklets->Delete();
1940     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
1941   }
1942   if(fClusters){
1943     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
1944
1945     // save clusters array in the reconstructor for further use.
1946     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1947       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
1948       SetClustersOwner(kFALSE);
1949     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
1950   }
1951
1952   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
1953
1954   // Increment the Event Number
1955   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
1956 }
1957
1958 // //____________________________________________________________________
1959 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
1960 // {
1961 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
1962 //   if(!track) return;
1963 //
1964 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
1965 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
1966 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
1967 //     AliTRDcluster *c = NULL;
1968 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
1969 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
1970 //       c->Use();
1971 //     }
1972 //   }
1973 // }
1974 //
1975
1976 //_____________________________________________________________________________
1977 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
1978 {
1979   //
1980   // Rotates the track when necessary
1981   //
1982
1983   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
1984   Double_t y     = track->GetY();
1985   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
1986
1987   if      (y >  ymax) {
1988     if (!track->Rotate( alpha)) {
1989       return kFALSE;
1990     }
1991   }
1992   else if (y < -ymax) {
1993     if (!track->Rotate(-alpha)) {
1994       return kFALSE;
1995     }
1996   }
1997
1998   return kTRUE;
1999
2000 }
2001
2002
2003 //____________________________________________________________________
2004 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2005 {
2006   // Find tracklet for TRD track <track>
2007   // Parameters
2008   // - track
2009   // - sector
2010   // - plane
2011   // - index
2012   // Output
2013   // tracklet
2014   // index
2015   // Detailed description
2016   //
2017   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2018   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx==0xffff) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2019
2020   return tracklet;
2021 }
2022
2023 //____________________________________________________________________
2024 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2025 {
2026   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2027   //
2028   // Parameters
2029   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2030   //
2031   // Output
2032   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2033   //
2034   // Detailed description
2035   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2036   // and adds the new tracklet to the list.
2037   //
2038   if(!fTracklets){
2039     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2040     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2041   }
2042   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2043   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2044 }
2045
2046 //____________________________________________________________________
2047 void AliTRDtrackerV1::CookNTimeBins()
2048 {
2049   // Initialize number of time bins
2050
2051   if(fgNTimeBins){
2052     // first look if set by hand
2053     AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set by user)", fgNTimeBins));
2054   } else if(fkReconstructor && fkReconstructor->HasDigitsParam()) {
2055     // second look into digits param to avoid DB query
2056     fgNTimeBins = fkReconstructor->GetDigitsParam()->GetNTimeBins();
2057     AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set from digits param)", fgNTimeBins));
2058   } else { // third query DB
2059     AliTRDcalibDB *trd(NULL);
2060     if((trd = AliTRDcalibDB::Instance())) {
2061       if((fgNTimeBins = trd->GetNumberOfTimeBinsDCS()) <= 0){
2062         AliError("Corrupted DCS Object in OCDB");
2063         fgNTimeBins = 24;
2064         AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set to default)", fgNTimeBins));
2065       } else AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set from DB)", fgNTimeBins));
2066     } else AliFatal("Could not get DB.");
2067   }
2068   if(fgNTimeBins<=0){
2069     AliFatal("Could not get number of time bins.");
2070   }
2071 }
2072
2073 //____________________________________________________________________
2074 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2075 {
2076   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2077   //
2078   // Parameters
2079   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2080   //
2081   // Output
2082   //   - the pointer added
2083   //
2084   // Detailed description
2085   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2086   // and adds the new track to the list.
2087   //
2088   if(!fTracks){
2089     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2090     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2091   }
2092   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2093   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2094 }
2095
2096
2097
2098 //____________________________________________________________________
2099 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2100 {
2101   //
2102   // Steer tracking for one SM.
2103   //
2104   // Parameters :
2105   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2106   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2107   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2108   //
2109   // Output :
2110   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2111   //
2112   // Detailed description
2113   //
2114   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2115   // 2. Launch stack tracking.
2116   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2117   // 3. Pack results in the ESD event.
2118   //
2119
2120   // allocate space for esd tracks in this SM
2121   TClonesArray esdTrackList("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
2122   esdTrackList.SetOwner();
2123
2124   Int_t nTracks   = 0;
2125   Int_t nChambers = 0;
2126   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2127   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2128     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2129     nChambers = 0;
2130     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2131       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2132       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()) continue;
2133       nChambers++;
2134       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2135     }
2136     if(nChambers < 4) continue;
2137     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2138     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, &esdTrackList);
2139   }
2140   //AliInfo(Form("Found %d tracks in SM %d [%d]\n", nTracks, sector, esd->GetNumberOfTracks()));
2141
2142   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++)
2143     esd->AddTrack((AliESDtrack*)esdTrackList[itrack]);
2144
2145   // Reset Track and Candidate Number
2146   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2147   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2148   return nTracks;
2149 }
2150
2151 //____________________________________________________________________
2152 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2153 {
2154   //
2155   // Make tracks in one TRD stack.
2156   //
2157   // Parameters :
2158   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2159   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2160   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2161   //
2162   // Output :
2163   //   Number of tracks found in this stack.
2164   //
2165   // Detailed description
2166   //
2167   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2168   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2169   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2170   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2171   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2172   //    a) number of layers crossed
2173   //    b) track quality
2174   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2175   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2176   // 7. Cook MC label
2177   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2178   //
2179
2180   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
2181   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2182   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2183   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2184   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2185
2186   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2187   //Double_t shift = .5 * alpha;
2188   Int_t configs[kNConfigs];
2189
2190   // Purge used clusters from the containers
2191   ci = &stack[0];
2192   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2193     if(!(*ci)) continue;
2194     (*ci)->Update();
2195   }
2196
2197   // Build initial seeding configurations
2198   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2199   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2200     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2201     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2202   }
2203
2204
2205   // Initialize contors
2206   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2207     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2208     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2209   fSieveSeeding = 0;
2210
2211   // Get stack index
2212   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2213   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2214   if(!(*ci)) return ntracks2;
2215   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2216
2217   do{
2218     // Loop over seeding configurations
2219     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2220     for (Int_t iconf = 0; iconf<3; iconf++) {
2221       pars[0] = configs[iconf];
2222       pars[1] = ntracks;
2223       pars[2] = istack;
2224       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2225       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2226       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2227     }
2228     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2229
2230     if(!ntracks) break;
2231
2232     // Sort the seeds according to their quality
2233     Int_t sort[kMaxTracksStack];
2234     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2235
2236     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2237     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2238     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2239     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2240     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2241       signedTrack[i] = kFALSE;
2242       fakeTrack[i] = kFALSE;
2243     }
2244     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2245
2246     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2247     Double_t trackParams[7];
2248     //          AliTRDseedV1 *lseed = NULL;
2249     Int_t jSieve = 0, candidates;
2250     do{
2251       //AliInfo(Form("\t\tITER = %i ", jSieve));
2252
2253       // Check track candidates
2254       candidates = 0;
2255       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2256         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2257         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2258
2259
2260         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2261         Int_t ncl        = 0;
2262         Int_t nused      = 0;
2263         Int_t nlayers    = 0;
2264         Int_t findable   = 0;
2265         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2266           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2267           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2268           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2269           // TODO here we get a sig fault which should never happen !
2270           sseed[jseed].UpdateUsed();
2271           ncl   += sseed[jseed].GetN2();
2272           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2273           nlayers++;
2274         }
2275
2276         // Filter duplicated tracks
2277         if (nused > 30){
2278           //printf("Skip %d nused %d\n", trackIndex, nused);
2279           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2280           continue;
2281         }
2282         if (Float_t(nused)/ncl >= .25){
2283           //printf("Skip %d nused/ncl >= .25\n", trackIndex);
2284           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2285           continue;
2286         }
2287
2288         // Classify tracks
2289         Bool_t skip = kFALSE;
2290         switch(jSieve){
2291           case 0:
2292             if(nlayers < 6) {skip = kTRUE; break;}
2293             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2294             break;
2295
2296           case 1:
2297             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2298             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2299             break;
2300
2301           case 2:
2302             if ((nlayers == findable) || (nlayers == 6)) { skip = kTRUE; break;}
2303             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2304             break;
2305
2306           case 3:
2307             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2308             break;
2309
2310           case 4:
2311             if (nlayers == 3){skip = kTRUE; break;}
2312             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2313             break;
2314         }
2315         if(skip){
2316           candidates++;
2317           //printf("REJECTED : %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d\n", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused);
2318           continue;
2319         }
2320         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2321
2322         // Build track parameters
2323         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*6];
2324       /*  Int_t idx = 0;
2325         while(idx<3 && !lseed->IsOK()) {
2326           idx++;
2327           lseed++;
2328         }*/
2329         Double_t x = lseed->GetX0();// - 3.5;
2330         trackParams[0] = x; //NEW AB
2331         trackParams[1] = lseed->GetYref(0); // lseed->GetYat(x);
2332         trackParams[2] = lseed->GetZref(0); // lseed->GetZat(x);
2333         trackParams[3] = TMath::Sin(TMath::ATan(lseed->GetYref(1)));
2334         trackParams[4] = lseed->GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + lseed->GetYref(1) * lseed->GetYref(1));
2335         trackParams[5] = lseed->GetC();
2336         Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2337         trackParams[6] = fGeom->GetSector(chamber->GetDetector());/* *alpha+shift;      // Supermodule*/
2338
2339         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2340           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2341
2342           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2343           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2344
2345           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2346           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2347           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2348           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2349           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2350           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2351               << "EventNumber="         << eventNumber
2352               << "TrackNumber="         << trackNumber
2353               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2354               << "Iter="                                << fSieveSeeding
2355               << "Like="                                << fTrackQuality[trackIndex]
2356               << "S0.="                         << dseed[0]
2357               << "S1.="                         << dseed[1]
2358               << "S2.="                         << dseed[2]
2359               << "S3.="                         << dseed[3]
2360               << "S4.="                         << dseed[4]
2361               << "S5.="                         << dseed[5]
2362               << "p0="                          << trackParams[0]
2363               << "p1="                          << trackParams[1]
2364               << "p2="                          << trackParams[2]
2365               << "p3="                          << trackParams[3]
2366               << "p4="                          << trackParams[4]
2367               << "p5="                          << trackParams[5]
2368               << "p6="                          << trackParams[6]
2369               << "Ncl="                         << ncl
2370               << "NLayers="                     << nlayers
2371               << "Findable="                    << findable
2372               << "NUsed="                               << nused
2373               << "\n";
2374         }
2375
2376         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(&sseed[trackIndex*kNPlanes], trackParams);
2377         if(!track){
2378           AliDebug(1, "Track building failed.");
2379           continue;
2380         }
2381
2382         //AliInfo("End of MakeTrack()");
2383         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2384         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2385         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2386         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2387         // write ESD-friends if neccessary
2388         if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2389           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2390           calibTrack->SetOwner();
2391           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2392         }
2393         ntracks1++;
2394         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2395       }
2396
2397       jSieve++;
2398     } while(jSieve<5 && candidates); // end track candidates sieve
2399     if(!ntracks1) break;
2400
2401     // increment counters
2402     ntracks2 += ntracks1;
2403
2404     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2405     fSieveSeeding++;
2406
2407     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2408     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2409     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2410
2411     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2412       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2413       chamber->Build(fGeom, cal);//Indices(fSieveSeeding);
2414     }
2415
2416     if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2417       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2418     }
2419   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2420
2421
2422
2423   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2424
2425   return ntracks2;
2426 }
2427
2428 //___________________________________________________________________
2429 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2430 {
2431   //
2432   // Assign probabilities to chambers according to their
2433   // capability of producing seeds.
2434   //
2435   // Parameters :
2436   //
2437   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2438   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2439   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2440   //
2441   // Output :
2442   //
2443   //  Return top configuration quality
2444   //
2445   // Detailed description:
2446   //
2447   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2448   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2449   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2450   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2451   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2452   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2453   //
2454
2455   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2456   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2457   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2458     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2459     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2460   }
2461
2462   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2463   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2464   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2465     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2466     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2467     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2468   }
2469
2470   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2471   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2472   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2473   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2474
2475   return tconfig[configs[0]];
2476 }
2477
2478 //____________________________________________________________________
2479 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2480 {
2481 //
2482 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2483 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2484 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2485 //
2486 // Parameters :
2487 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2488 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2489 //   ipar   : Control parameters:
2490 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2491 //       ipar[1] -> stack index
2492 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2493 //
2494 // Output :
2495 //   Number of tracks candidates found.
2496 //
2497 // The following steps are performed:
2498 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2499 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2500 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2501 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2502 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2503 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2504 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2505 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2506 //   reco params
2507 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2508 //   seeding clusters.
2509 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2510 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2511 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2512 //    performed at this level
2513 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2514 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2515 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2516 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2517 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2518 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2519 //    approximation of the track.
2520 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2521 //    checked against the Riemann fit:
2522 //      - position resolution in y
2523 //      - angular resolution in the bending plane
2524 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2525 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2526 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2527 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2528 //      - Helix fit of tracklets
2529 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2530 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2531 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2532 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2533 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2534 // 15. Register seeds.
2535 //
2536 // Authors:
2537 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2538 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2539 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2540
2541   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2542   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2543   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2544   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2545   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2546   // chi2 storage
2547   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2548   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2549   Double_t chi2[4];
2550
2551   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2552   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2553
2554   // unpack control parameters
2555   Int_t config  = ipar[0];
2556   Int_t ntracks = ipar[1];
2557   Int_t istack  = ipar[2];
2558   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2559   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2560
2561
2562   // Init chambers geometry
2563   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2564   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2565   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2566   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2567   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2568     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2569     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2570     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2571     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2572   }
2573
2574   // Init anode wire position for chambers
2575   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2576            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2577   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2578   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2579   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2580   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2581   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2582     if(!(*cIter)) continue;
2583     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2584       continue;
2585       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2586     }
2587     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2588     x0[iLayer] = glb[0];
2589   }
2590
2591   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2592
2593   // Build seeding layers
2594   ResetSeedTB();
2595   Int_t nlayers = 0;
2596   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2597     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2598     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2599     nlayers++;
2600   }
2601   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2602
2603
2604   // Start finding seeds
2605   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2606   Int_t icl = 0;
2607   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2608     if(!c[3]) continue;
2609     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2610     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2611     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2612     Int_t jcl = 0;
2613     while(jcl<ncl) {
2614       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2615       if(!c[0]) continue;
2616       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2617       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2618       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2619       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2620       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2621       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2622
2623       Int_t kcl = 0;
2624       while(kcl<mcl) {
2625         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2626         if(!c[1]) continue;
2627         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2628         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2629         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2630         if(!c[2]) continue;
2631
2632         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].",
2633           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2634           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2635           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2636           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2637
2638         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2639
2640         FitRieman(c, chi2);
2641
2642         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2643         cIter = &stack[0];
2644         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2645           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2646           tseed->SetDetector(det);
2647           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2648           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2649           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2650           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2651           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2652           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2653           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2654         }
2655
2656         Bool_t isFake = kFALSE;
2657         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2658           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2659           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2660           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2661
2662           Double_t xpos[4];
2663           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2664           Float_t yref[4];
2665           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2666           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2667           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2668           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2669           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2670           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2671           cs0 << "MakeSeeds0"
2672               <<"EventNumber="          << eventNumber
2673               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2674               <<"isFake="                               << isFake
2675               <<"config="                               << config
2676               <<"label="                                << ll
2677               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2678               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2679               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2680               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2681               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2682               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2683               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2684               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2685               <<"yref0="                                << yref[0]
2686               <<"yref1="                                << yref[1]
2687               <<"yref2="                                << yref[2]
2688               <<"yref3="                                << yref[3]
2689               <<"c0.="                          << c[0]
2690               <<"c1.="                          << c[1]
2691               <<"c2.="                          << c[2]
2692               <<"c3.="                          << c[3]
2693               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2694               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2695               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2696               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2697               <<"RiemanFitter.="                << rim
2698               <<"\n";
2699         }
2700         if(chi2[0] > fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2701           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2702           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2703           continue;
2704         }
2705         if(chi2[1] > fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2706           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2707           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2708           continue;
2709         }
2710         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2711
2712         // try attaching clusters to tracklets
2713         Int_t mlayers = 0;
2714         AliTRDcluster *cl = NULL;
2715         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2716           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2717           Int_t nNotInChamber = 0;
2718           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2719           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2720             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2721             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2722           }else{
2723             cseed[jLayer].Fit();
2724             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2725             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2726             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2727               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2728             }
2729             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2730             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
2731           }
2732           mlayers++;
2733         }
2734
2735         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2736           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2737           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2738           continue;
2739         }
2740
2741         // temporary exit door for the HLT
2742         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2743           // attach clusters to extrapolation chambers
2744           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2745             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2746             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2747             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2748             cseed[jLayer].Fit();
2749           }
2750           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2751           ntracks++;
2752           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2753           cseed += 6;
2754           continue;
2755         }
2756
2757
2758         // Update Seeds and calculate Likelihood
2759         // fit tracklets and cook likelihood
2760         FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2761         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2762           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2763           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2764         }
2765         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2766
2767         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetTrackLikelihood()){
2768           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2769           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2770           continue;
2771         }
2772         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2773
2774         // book preliminary results
2775         seedQuality[ntracks] = like;
2776         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2777
2778         // attach clusters to the extrapolation seeds
2779         Int_t elayers(0);
2780         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2781           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2782           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2783
2784           // fit extrapolated seed
2785           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2786           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2787           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2788           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2789           pseed.Fit(kTRUE);
2790           cseed[jLayer] = pseed;
2791           FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2792           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2793           elayers++;
2794         }
2795
2796         // AliInfo("Extrapolation done.");
2797         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2798         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2799           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2800           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2801           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2802           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2803           cstreamer << "MakeSeeds1"
2804               << "EventNumber="         << eventNumber
2805               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2806               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2807               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2808               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2809               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2810               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2811               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2812               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2813               << "\n";
2814         }
2815
2816         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->HasImproveTracklets()){
2817           AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
2818           for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
2819
2820           if(ImproveSeedQuality(stack, cseed) < mlayers+elayers){
2821             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2822             AliDebug(3, "Filter on improve seeds.");
2823           } else {
2824             // store results
2825             for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer] = bseed[jLayer];
2826           }
2827         }
2828         //AliInfo("Improve seed quality done.");
2829
2830         // fit full track and cook likelihoods
2831         //                              Double_t curv = FitRieman(&cseed[0], chi2);
2832         //                              Double_t chi2ZF = chi2[0] / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2833         //                              Double_t chi2RF = chi2[1] / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2834
2835         // do the final track fitting (Once with vertex constraint and once without vertex constraint)
2836         Double_t chi2Vals[3];
2837         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2838         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->IsVertexConstrained())
2839           chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ()); // Do Vertex Constrained fit if desired
2840         else
2841           chi2Vals[1] = 1.;
2842         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]) / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2843         // Chi2 definitions in testing stage
2844         //chi2Vals[2] = GetChi2ZTest(&cseed[0]);
2845         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&cseed[0], &chi2Vals[0]);
2846         //AliInfo("Hyperplane fit done\n");
2847
2848         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2849           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2850           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2851           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2852           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2853           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2854           Int_t ncls = 0;
2855           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2856                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2857           }
2858           cstreamer << "MakeSeeds2"
2859               << "EventNumber="                 << eventNumber
2860               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2861               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2862               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2863               << "Nlayers="                     << mlayers
2864               << "NClusters="   << ncls
2865               << "Like="                                << like
2866               << "S0.="                         << &cseed[0]
2867               << "S1.="                         << &cseed[1]
2868               << "S2.="                         << &cseed[2]
2869               << "S3.="                         << &cseed[3]
2870               << "S4.="                         << &cseed[4]
2871               << "S5.="                         << &cseed[5]
2872               << "FitterT.="                    << fitterT
2873               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2874               << "\n";
2875         }
2876
2877         ntracks++;
2878         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2879         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2880           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2881           return ntracks;
2882         }
2883         cseed += 6;
2884       }
2885     }
2886   }
2887
2888   return ntracks;
2889 }
2890
2891 //_____________________________________________________________________________
2892 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const seeds, Double_t *params)
2893 {
2894 //
2895 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2896 //
2897 // Parameters :
2898 //   seeds  : array of tracklets
2899 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2900 //     [0] - radial position of the track at reference point
2901 //     [1] - y position of the fit at [0]
2902 //     [2] - z position of the fit at [0]
2903 //     [3] - snp of the first tracklet
2904 //     [4] - tgl of the first tracklet
2905 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2906 //     [6] - sector rotation angle
2907 //
2908 // Output :
2909 //   The TRD track.
2910 //
2911 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2912 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2913 //
2914 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2915 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2916 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2917
2918
2919   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2920   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2921   Double_t c[15];
2922
2923   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
2924   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
2925   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
2926   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
2927   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[5]*params[5]*0.01; // s^2_1/pt
2928
2929   AliTRDtrackV1 track(seeds, &params[1], c, params[0], params[6]*alpha+shift);
2930   track.PropagateTo(params[0]-5.0);
2931   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
2932
2933   // skip Kalman filter for HLT
2934   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2935     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
2936       track.UnsetTracklet(jLayer);
2937       ptrTracklet = &seeds[jLayer];
2938       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
2939       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
2940       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
2941       ptrTracklet->UseClusters();
2942       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
2943     }
2944     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
2945     ptrTrack->CookPID();
2946     ptrTrack->CookLabel(.9);
2947     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
2948     return ptrTrack;
2949   }
2950
2951   if(TMath::Abs(track.GetY())>1000)
2952     return NULL;
2953
2954   track.ResetCovariance(1);
2955   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
2956   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2957     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2958     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2959     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
2960     track.GetExternalParameters(params[0], p);
2961     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2962     cs << "MakeTrack"
2963     << "EventNumber="     << eventNumber
2964     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2965     << "nc="     << nc
2966     << "X="      << params[0]
2967     << "Y="      << p[0]
2968     << "Z="      << p[1]
2969     << "snp="    << p[2]
2970     << "tnd="    << p[3]
2971     << "crv="    << p[4]
2972     << "Yin="    << params[1]
2973     << "Zin="    << params[2]
2974     << "snpin="  << params[3]
2975     << "tndin="  << params[4]
2976     << "crvin="  << params[5]
2977     << "track.=" << &track
2978     << "\n";
2979   }
2980   if (nc < 30) return NULL;
2981
2982   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
2983   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
2984   ptrTrack->CookLabel(.9);
2985
2986   // computes PID for track
2987   ptrTrack->CookPID();
2988   // update calibration references using this track
2989   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
2990   if (!calibra){
2991     AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
2992     if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
2993   }
2994   return ptrTrack;
2995 }
2996
2997
2998 //____________________________________________________________________
2999 Int_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed)
3000 {
3001   //
3002   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3003   //
3004   // Parameters :
3005   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3006   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3007   //
3008   // Output :
3009   //   cssed : Improved seeds
3010   //
3011   // Detailed description
3012   //
3013   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3014   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3015   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3016   //
3017   // debug level: 7
3018   //
3019
3020   // make a local working copy
3021   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3022   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3023
3024   Float_t quality(0.),
3025           lQuality[] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3026   Int_t rLayers(0);
3027   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3028     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3029     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3030     rLayers++;
3031     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3032     quality    += lQuality[jLayer];
3033   }
3034   Float_t chi2 = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3035
3036   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3037     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3038
3039     // Try better cluster set
3040     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3041     Int_t  indexes[6];
3042     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3043     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3044       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3045       bseed[bLayer].Reset("c");
3046       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3047       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3048       bseed[bLayer].Fit(kTRUE);
3049       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3050       nLayers++;
3051       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3052       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3053     }
3054     if(rLayers > nLayers){
3055       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3056       break;
3057     } else rLayers=nLayers;
3058
3059     if(qualitynew >= quality){
3060       AliDebug(4, Form("Quality worsen in iter[%d].", iter));
3061       break;
3062     } else quality = qualitynew;
3063
3064     // try improve track parameters
3065     AliTRDseedV1 tseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3066     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) tseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3067     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(tseed, kTRUE);
3068     if(chi2new > chi2){
3069       AliDebug(4, Form("Chi2 worsen in iter[%d].", iter));
3070       break;
3071     } else chi2 = chi2new;
3072
3073     // store better tracklets
3074     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) bseed[jLayer]=tseed[jLayer];
3075
3076
3077     if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3078       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3079       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3080       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3081       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3082       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3083         << "EventNumber="               << eventNumber
3084         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3085         << "Iteration="                         << iter
3086         << "S0.="                                                       << &bseed[0]
3087         << "S1.="                                                       << &bseed[1]
3088         << "S2.="                                                       << &bseed[2]
3089         << "S3.="                                                       << &bseed[3]
3090         << "S4.="                                                       << &bseed[4]
3091         << "S5.="                                                       << &bseed[5]
3092         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3093         << "\n";
3094     }
3095   } // Loop: iter
3096   // we are sure that at least 2 tracklets are OK !
3097   return rLayers;
3098 }
3099
3100 //_________________________________________________________________________
3101 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(const AliTRDseedV1 *const tracklets, Double_t *chi2){
3102   //
3103   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3104   // the track selection
3105   // The likelihood value containes:
3106   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3107   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3108   // For all Parameters an exponential dependency is used
3109   //
3110   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3111   //             - Array of chi2 values:
3112   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3113   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3114   //                 * z-Direction from Linear fit
3115   // Output:     - The calculated track likelihood
3116   //
3117   // debug level 2
3118   //
3119
3120   Double_t chi2phi = 0, nLayers = 0;
3121   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3122     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3123     chi2phi += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3124     nLayers++;
3125   }
3126   chi2phi /= Float_t (nLayers - 2.0);
3127
3128   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);                    // Chi2Z
3129   Double_t likeChi2TC = (fkReconstructor->GetRecoParam()->IsVertexConstrained()) ?
3130                                                                                         TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677) : 1;                       // Constrained Tilted Riemann
3131   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);                  // Non-constrained Tilted Riemann
3132   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2phi * 3.23);//3.23
3133   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2Phi;
3134
3135   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3136     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3137     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3138     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3139     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3140         << "EventNumber="                       << eventNumber
3141         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3142         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3143         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3144         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3145         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3146         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3147         << "\n";
3148   }
3149
3150   return trackLikelihood;
3151 }
3152
3153 //____________________________________________________________________
3154 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3155 {
3156   //
3157   // Calculate the probability of this track candidate.
3158   //
3159   // Parameters :
3160   //   cseeds : array of candidate tracklets
3161   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3162   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3163   //
3164   // Output :
3165   //   likelihood value
3166   //
3167   // Detailed description
3168   //
3169   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3170   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3171   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3172   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3173   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3174   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3175   //
3176   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3177   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3178   //
3179
3180   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3181   const AliTRDrecoParam *fRecoPars = fkReconstructor->GetRecoParam();
3182
3183         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3184   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3185
3186   Float_t nclusters = 0.;
3187   Double_t sumda = 0.;
3188   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3189     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3190     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3191     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3192   }
3193   nclusters *= .25;
3194
3195   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fRecoPars->GetPhiSlope());
3196   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3197   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fRecoPars->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fRecoPars->GetChi2YSlope());
3198   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fRecoPars->GetChi2ZSlope());
3199   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fRecoPars->GetNMeanClusters() - nclusters) / fRecoPars->GetNSigmaClusters());
3200   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3201
3202   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3203     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3204     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3205     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3206     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3207         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3208         nTracklets++;
3209         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3210     }
3211     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3212     // The Debug Stream contains the seed
3213     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3214     cstreamer << "CookLikelihood"
3215         << "EventNumber="                       << eventNumber
3216         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3217         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3218         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3219         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3220         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3221         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3222         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3223         << "sumda="                                             << sumda
3224         << "chi2y="                                             << chi2y
3225         << "chi2z="                                             << chi2z
3226         << "likea="                                             << likea
3227         << "likechi2y="                         << likechi2y
3228         << "likechi2z="                         << likechi2z
3229         << "nclusters="                         << nclusters
3230         << "likeN="                                             << likeN
3231         << "like="                                              << like
3232         << "meanncls="        << meanNcls
3233         << "\n";
3234   }
3235
3236   return like;
3237 }
3238
3239 //____________________________________________________________________
3240 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3241 {
3242   //
3243   // Map seeding configurations to detector planes.
3244   //
3245   // Parameters :
3246   //   iconfig : configuration index
3247   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3248   //
3249   // Output :
3250   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3251   //
3252   // Detailed description
3253   //
3254   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3255   // their topological classification:
3256   //
3257   //  0 - 5432 TQ 0
3258   //  1 - 4321 TQ 0
3259   //  2 - 3210 TQ 0
3260   //  3 - 5321 TQ 1
3261   //  4 - 4210 TQ 1
3262   //  5 - 5431 TQ 1
3263   //  6 - 4320 TQ 1
3264   //  7 - 5430 TQ 2
3265   //  8 - 5210 TQ 2
3266   //  9 - 5421 TQ 3
3267   // 10 - 4310 TQ 3
3268   // 11 - 5410 TQ 4
3269   // 12 - 5420 TQ 5
3270   // 13 - 5320 TQ 5
3271   // 14 - 5310 TQ 5
3272   //
3273   // The topologic quality is modeled as follows:
3274   // 1. The general model is define by the equation:
3275   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3276   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3277   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3278   // 3. Quality values are normalized.
3279   //
3280   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3281   //Begin_Html
3282   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3283   //End_Html
3284   //
3285
3286   switch(iconfig){
3287   case 0: // 5432 TQ 0
3288     planes[0] = 2;
3289     planes[1] = 3;
3290     planes[2] = 4;
3291     planes[3] = 5;
3292     break;
3293   case 1: // 4321 TQ 0
3294     planes[0] = 1;
3295     planes[1] = 2;
3296     planes[2] = 3;
3297     planes[3] = 4;
3298     break;
3299   case 2: // 3210 TQ 0
3300     planes[0] = 0;
3301     planes[1] = 1;
3302     planes[2] = 2;
3303     planes[3] = 3;
3304     break;
3305   case 3: // 5321 TQ 1
3306     planes[0] = 1;
3307     planes[1] = 2;
3308     planes[2] = 3;
3309     planes[3] = 5;
3310     break;
3311   case 4: // 4210 TQ 1
3312     planes[0] = 0;
3313     planes[1] = 1;
3314     planes[2] = 2;
3315     planes[3] = 4;
3316     break;
3317   case 5: // 5431 TQ 1
3318     planes[0] = 1;
3319     planes[1] = 3;
3320     planes[2] = 4;
3321     planes[3] = 5;
3322     break;
3323   case 6: // 4320 TQ 1
3324     planes[0] = 0;
3325     planes[1] = 2;
3326     planes[2] = 3;
3327     planes[3] = 4;
3328     break;
3329   case 7: // 5430 TQ 2
3330     planes[0] = 0;
3331     planes[1] = 3;
3332     planes[2] = 4;
3333     planes[3] = 5;
3334     break;
3335   case 8: // 5210 TQ 2
3336     planes[0] = 0;
3337     planes[1] = 1;
3338     planes[2] = 2;
3339     planes[3] = 5;
3340     break;
3341   case 9: // 5421 TQ 3
3342     planes[0] = 1;
3343     planes[1] = 2;
3344     planes[2] = 4;
3345     planes[3] = 5;
3346     break;
3347   case 10: // 4310 TQ 3
3348     planes[0] = 0;
3349     planes[1] = 1;
3350     planes[2] = 3;
3351     planes[3] = 4;
3352     break;
3353   case 11: // 5410 TQ 4
3354     planes[0] = 0;
3355     planes[1] = 1;
3356     planes[2] = 4;
3357     planes[3] = 5;
3358     break;
3359   case 12: // 5420 TQ 5
3360     planes[0] = 0;
3361     planes[1] = 2;
3362     planes[2] = 4;
3363     planes[3] = 5;
3364     break;
3365   case 13: // 5320 TQ 5
3366     planes[0] = 0;
3367     planes[1] = 2;
3368     planes[2] = 3;
3369     planes[3] = 5;
3370     break;
3371   case 14: // 5310 TQ 5
3372     planes[0] = 0;
3373     planes[1] = 1;
3374     planes[2] = 3;
3375     planes[3] = 5;
3376     break;
3377   }
3378 }
3379
3380 //____________________________________________________________________
3381 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3382 {
3383   //
3384   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3385   //
3386   // Parameters :
3387   //   iconfig : configuration index
3388   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3389   //
3390   // Output :
3391   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3392   //
3393   // Detailed description
3394   //
3395
3396   switch(iconfig){
3397   case 0: // 5432 TQ 0
3398     planes[0] = 1;
3399     planes[1] = 0;
3400     break;
3401   case 1: // 4321 TQ 0
3402     planes[0] = 5;
3403     planes[1] = 0;
3404     break;
3405   case 2: // 3210 TQ 0
3406     planes[0] = 4;
3407     planes[1] = 5;
3408     break;
3409   case 3: // 5321 TQ 1
3410     planes[0] = 4;
3411     planes[1] = 0;
3412     break;
3413   case 4: // 4210 TQ 1
3414     planes[0] = 5;
3415     planes[1] = 3;
3416     break;
3417   case 5: // 5431 TQ 1
3418     planes[0] = 2;
3419     planes[1] = 0;
3420     break;
3421   case 6: // 4320 TQ 1
3422     planes[0] = 5;
3423     planes[1] = 1;
3424     break;
3425   case 7: // 5430 TQ 2
3426     planes[0] = 2;
3427     planes[1] = 1;
3428     break;
3429   case 8: // 5210 TQ 2
3430     planes[0] = 4;
3431     planes[1] = 3;
3432     break;
3433   case 9: // 5421 TQ 3
3434     planes[0] = 3;
3435     planes[1] = 0;
3436     break;
3437   case 10: // 4310 TQ 3
3438     planes[0] = 5;
3439     planes[1] = 2;
3440     break;
3441   case 11: // 5410 TQ 4
3442     planes[0] = 3;
3443     planes[1] = 2;
3444     break;
3445   case 12: // 5420 TQ 5
3446     planes[0] = 3;
3447     planes[1] = 1;
3448     break;
3449   case 13: // 5320 TQ 5
3450     planes[0] = 4;
3451     planes[1] = 1;
3452     break;
3453   case 14: // 5310 TQ 5
3454     planes[0] = 4;
3455     planes[1] = 2;
3456     break;
3457   }
3458 }
3459
3460 //____________________________________________________________________
3461 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3462 {
3463   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3464   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3465 }
3466
3467 //____________________________________________________________________
3468 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3469 {
3470   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3471   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3472 }
3473
3474 //____________________________________________________________________
3475 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3476 {
3477   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3478   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3479 }
3480
3481
3482
3483 // //_____________________________________________________________________________
3484 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3485 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3486 // {
3487 //   //
3488 //   // Sort eleements according occurancy
3489 //   // The size of output array has is 2*n
3490 //   //
3491 //
3492 //   if (n <= 0) {
3493 //     return 0;
3494 //   }
3495 //
3496 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3497 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3498 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3499 //     sindexF[i] = 0;
3500 //   }
3501 //
3502 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3503 //
3504 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3505 //   Int_t val      = last;
3506 //   sindexF[0]     = 1;
3507 //   sindexF[0+n]   = last;
3508 //   Int_t countPos = 0;
3509 //
3510 //   // Find frequency
3511 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3512 //     val = inlist[sindexS[i]];
3513 //     if (last == val) {
3514 //       sindexF[countPos]++;
3515 //     }
3516 //     else {
3517 //       countPos++;
3518 //       sindexF[countPos+n] = val;
3519 //       sindexF[countPos]++;
3520 //       last                = val;
3521 //     }
3522 //   }
3523 //   if (last == val) {
3524 //     countPos++;
3525 //   }
3526 //
3527 //   // Sort according frequency
3528 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3529 //
3530 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3531 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3532 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3533 //   }
3534 //
3535 //   delete [] sindexS;
3536 //   delete [] sindexF;
3537 //
3538 //   return countPos;
3539 //
3540 // }
3541
3542
3543 //____________________________________________________________________
3544 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3545 {
3546 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3547 // layers are not allocated this function allocates them
3548
3549   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3550     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3551     else fSeedTB[isl]->Clear();
3552   }
3553 }
3554
3555
3556 //_____________________________________________________________________________
3557 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3558 {
3559   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3560   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3561
3562   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3563   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3564     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3565     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3566     n++;
3567   }
3568   return n ? chi2/n : 0.;
3569 }
3570
3571 //_____________________________________________________________________________
3572 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3573 {
3574   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3575   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3576
3577   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3578   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3579     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3580     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3581     n++;
3582   }
3583   return n ? chi2/n : 0.;
3584 }
3585
3586 //____________________________________________________________________
3587 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3588         //
3589         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3590         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3591         // are taken into account
3592         //
3593         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3594         //
3595         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3596   // Only kept for compatibility with the old code
3597         //
3598         Int_t nDistances = 0;
3599         Float_t meanDistance = 0.;
3600         Int_t startIndex = 5;
3601         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3602         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3603         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3604             meanDistance += xdiff;
3605             nDistances++;
3606           }
3607           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3608         }
3609         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3610         if(!nDistances){
3611           // We should normally never get here
3612           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3613           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3614           // This attempt is worse and should be avoided:
3615           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3616           // Strategy avoids a division by 0;
3617           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3618             if(tracklets[il].IsOK()){
3619               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3620               iok++;
3621               startIndex = il;
3622             }
3623             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3624             if(iok > 1) break;
3625           }
3626           if(iok > 1){
3627             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3628           }
3629           else{
3630             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3631             return 331.;
3632         }
3633         }
3634         else{
3635           meanDistance /= nDistances;
3636         }
3637         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3638 }
3639
3640 //_____________________________________________________________________________
3641 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3642   //
3643   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3644   // the Rieman fit
3645   //
3646   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3647   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3648   fitter.Reset();
3649   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3650   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3651   // Update the tracklets
3652   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3653   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3654   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3655     x0 = tracklets[il].GetX0();
3656     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3657     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3658     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3659     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3660     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3661     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3662     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3663     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3664   }
3665   return chi2;
3666 }
3667
3668 ///////////////////////////////////////////////////////
3669 //                                                   //
3670 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3671 //                                                   //
3672 ///////////////////////////////////////////////////////
3673
3674 //_____________________________________________________________________________
3675 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3676 //
3677 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3678 //
3679 // Fast solving linear regresion in 2D
3680 //         y=a + bx
3681 // The data members have the following meaning
3682 // fParams[0] : a
3683 // fParams[1] : b
3684 //
3685 // fSums[0] : S
3686 // fSums[1] : Sx
3687 // fSums[2] : Sy
3688 // fSums[3] : Sxy
3689 // fSums[4] : Sxx
3690 // fSums[5] : Syy
3691 //
3692 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3693 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3694 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3695
3696   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3697   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3698   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3699
3700 }
3701
3702 //_____________________________________________________________________________
3703 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3704   //
3705   // Adding Point to the fitter
3706   //
3707
3708   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3709   weight *= weight;
3710   const Double_t &xpt = *x;
3711   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3712   fSums[0] += weight;
3713   fSums[1] += weight * xpt;
3714   fSums[2] += weight * y;
3715   fSums[3] += weight * xpt * y;
3716   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3717   fSums[5] += weight * y * y;
3718 }
3719
3720 //_____________________________________________________________________________
3721 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3722   //
3723   // Remove Point from the sample
3724   //
3725
3726   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3727   weight *= weight;
3728   const Double_t &xpt = *x;
3729   fSums[0] -= weight;
3730   fSums[1] -= weight * xpt;
3731   fSums[2] -= weight * y;
3732   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3733   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3734   fSums[5] -= weight * y * y;
3735 }
3736
3737 //_____________________________________________________________________________
3738 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3739   //
3740   // Evaluation of the fit:
3741   // Calculation of the parameters
3742   // Calculation of the covariance matrix
3743   //
3744
3745   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3746   if(det==0) return kFALSE;
3747
3748   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3749   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3750   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3751   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3752   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3753   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3754
3755   // Covariance matrix
3756   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3757   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3758   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3759   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3760 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3761   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3762   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3763
3764
3765
3766   return kTRUE;
3767 }
3768
3769 //_____________________________________________________________________________
3770 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3771   //
3772   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3773   //
3774   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3775 }
3776
3777 //_____________________________________________________________________________
3778 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3779   //
3780   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3781   //
3782   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3783 }
3784
3785 //_____________________________________________________________________________
3786 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3787   //
3788   // Reset the fitter
3789   //
3790   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3791   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3792   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3793 }
3794
3795 ///////////////////////////////////////////////////////
3796 //                                                   //
3797 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3798 //                                                   //
3799 ///////////////////////////////////////////////////////
3800
3801 //_____________________________________________________________________________
3802 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3803   fTrackFitter(NULL),
3804   fZfitter(NULL),
3805   fCovarPolY(NULL),
3806   fCovarPolZ(NULL),
3807   fXref(0.),
3808   fSysClusterError(0.)
3809 {
3810   //
3811   // Default constructor
3812   //
3813   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3814   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3815   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3816   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3817   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3818   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3819   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3820 }
3821
3822 //_____________________________________________________________________________
3823 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3824   //
3825   // Destructor
3826   //
3827   if(fZfitter) delete fZfitter;
3828   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3829   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3830 }
3831
3832 //_____________________________________________________________________________
3833 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3834   //
3835   // Reset the Fitter
3836   //
3837   if(fTrackFitter){
3838     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3839     fTrackFitter->ClearPoints();
3840   }
3841   if(fZfitter){
3842     fZfitter->Reset();
3843   }
3844   fXref = 0.;
3845   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3846   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3847   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3848   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3849   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3850     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3851       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3852       if(irow < 2 && icol < 2)
3853         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3854     }
3855 }
3856
3857 //_____________________________________________________________________________
3858 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
3859   //
3860   // Add tracklet into the fitter
3861   //
3862   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3863   fTracklets[itr] = tracklet;
3864 }
3865
3866 //_____________________________________________________________________________
3867 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3868   //
3869   // Perform the fit
3870   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
3871   // 2. Evaluate the fit
3872   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
3873   // if not
3874   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
3875   //     square fit
3876   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
3877   // 4. Store fit results (parameters and errors)
3878   //
3879   if(!fTrackFitter){
3880     return 1e10;
3881   }
3882   fXref = CalculateReferenceX();
3883   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
3884   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
3885   // perform the fit
3886   fTrackFitter->Eval();
3887   fZfitter->Eval();
3888   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
3889   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
3890   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
3891     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
3892     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
3893     fTrackFitter->Eval();
3894     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
3895     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
3896     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
3897     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
3898   }
3899   // Update the Fit Parameters and the errors
3900   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
3901   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
3902   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
3903
3904   // Prepare Covariance estimation
3905   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
3906   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
3907   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
3908   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
3909   fCovarPolY->Invert();
3910   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
3911   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
3912   fCovarPolZ->Invert();
3913   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
3914 }
3915
3916 //_____________________________________________________________________________
3917 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
3918   //
3919   // Does the transformations and updates the fitters
3920   // The following transformation is applied
3921   //
3922   AliTRDcluster *cl = NULL;
3923   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
3924   Double_t uvt[4];
3925   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
3926   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
3927   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
3928     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
3929     if(!cl->IsInChamber()) continue;
3930     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
3931     x = cl->GetX();
3932     y = cl->GetY();
3933     z = cl->GetZ();
3934     dx = x - fXref;
3935     // Transformation
3936     t = 1./(x*x + y*y);
3937     uvt[0] = 2. * x * t;
3938     uvt[1] = t;
3939     uvt[2] = 2. * tilt * t;
3940     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
3941     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
3942     // error definition changes for the different calls
3943     we = 2. * t;
3944     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
3945     // Update sums for error calculation
3946     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
3947     yerr *= yerr;
3948     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
3949     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
3950       fSumPolY[ipol] += yerr;
3951       yerr *= x;
3952       if(ipol < 3){
3953         fSumPolZ[ipol] += zerr;
3954         zerr *= x;
3955       }
3956     }
3957     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
3958     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
3959   }
3960 }
3961
3962 //_____________________________________________________________________________
3963 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
3964   //
3965   // Check whether z-results are acceptable
3966   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
3967   // less then half a padlength
3968   // Point of comparision is at the anode wire
3969   //
3970   Bool_t acceptablez = kTRUE;
3971   Double_t zref = 0.0;
3972   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3973     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
3974     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
3975     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
3976       acceptablez = kFALSE;
3977   }
3978   return acceptablez;
3979 }
3980
3981 //_____________________________________________________________________________
3982 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
3983   //
3984   // Calculate y position out of the track parameters
3985   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
3986   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
3987   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
3988   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
3989   //
3990   Double_t y = 0;
3991   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
3992   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
3993   if (disc >= 0) {
3994     disc = TMath::Sqrt(disc);
3995     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
3996   }
3997   return y;
3998 }
3999
4000 //_____________________________________________________________________________
4001 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4002   //
4003   // Return z position for a given x position
4004   // Simple linear function
4005   //
4006   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4007 }
4008
4009 //_____________________________________________________________________________
4010 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4011   //
4012   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4013   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4014   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4015   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4016   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4017   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4018   //
4019   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4020   Double_t curvature = GetCurvature();
4021   Double_t dy = 0;
4022   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4023     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4024      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4025       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4026       dy = yderiv;
4027     }
4028   }
4029   return dy;
4030 }
4031
4032 //_____________________________________________________________________________
4033 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4034   //
4035   // Calculate track curvature
4036   //
4037   //
4038   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4039   if (curvature > 0.0)
4040     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4041   return curvature;
4042 }
4043
4044 //_____________________________________________________________________________
4045 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4046   //
4047   // Error Definition according to gauss error propagation
4048   //
4049   TMatrixD transform(3,3);
4050   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4051   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4052   transform(0,2) = x*x;
4053   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4054   covariance *= transform.T();
4055   cov[0] = covariance(0,0);
4056   TMatrixD transformZ(2,2);
4057   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4058   transformZ(0,1) = x;
4059   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4060   covarZ *= transformZ.T();
4061   cov[1] = covarZ(0,0);
4062   cov[2] = 0;
4063 }
4064
4065 //____________________________________________________________________
4066 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4067   //
4068   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4069   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4070   // are taken into account
4071   //
4072   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4073   //
4074   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4075   //
4076   Int_t nDistances = 0;
4077   Float_t meanDistance = 0.;
4078   Int_t startIndex = 5;
4079   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4080     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4081       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4082       meanDistance += xdiff;
4083       nDistances++;
4084     }
4085     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4086   }
4087   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4088   if(!nDistances){
4089     // We should normally never get here
4090     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4091     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4092     // This attempt is worse and should be avoided:
4093     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4094     // Strategy avoids a division by 0;
4095     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4096       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4097         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4098         iok++;
4099         startIndex = il;
4100       }
4101       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4102       if(iok > 1) break;
4103     }
4104     if(iok > 1){
4105       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4106     }
4107     else{
4108       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4109       return 331.;
4110     }
4111   }
4112   else{
4113     meanDistance /= nDistances;
4114   }
4115   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4116 }