TRD/AliTRDtrackerV1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2 * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5 * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6 *                                                                        *
   7 * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14 **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  Track finder                                                             //
  21 //                                                                           //
  22 //  Authors:                                                                 //
  23 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                        //
  24 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                          //
  25 //                                                                           //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <TBranch.h>
  29 #include <TDirectory.h>
  30 #include <TLinearFitter.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TClonesArray.h>
  33 #include <TTreeStream.h>
  34 #include <TGeoMatrix.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36
  37 #include "AliLog.h"
  38 #include "AliMathBase.h"
  39 #include "AliESDEvent.h"
  40 #include "AliGeomManager.h"
  41 #include "AliRieman.h"
  42 #include "AliTrackPointArray.h"
  43
  44 #include "AliTRDgeometry.h"
  45 #include "AliTRDpadPlane.h"
  46 #include "AliTRDcalibDB.h"
  47 #include "AliTRDReconstructor.h"
  48 #include "AliTRDCalibraFillHisto.h"
  49 #include "AliTRDrecoParam.h"
  50
  51 #include "AliTRDcluster.h"
  52 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  53 #include "AliTRDseedV1.h"
  54 #include "AliTRDtrackV1.h"
  55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  56 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
  57 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
  58 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
  59
  60 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
  61 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare)
  62 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman)
  63
  64 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkMinClustersInTrack =  0.5;  //
  65 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkLabelFraction      =  0.8;  //
  66 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxChi2            = 12.0;  //
  67 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxSnp             =  0.95; // Maximum local sine of the azimuthal angle
  68 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxStep            =  2.0;  // Maximal step size in propagation
  69 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
  70   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
  71   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
  72   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
  73 };
  74 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
  75   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
  76 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
  77 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
  78 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
  79 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
  80
  81 //____________________________________________________________________
  82 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec)
  83   :AliTracker()
  84   ,fkReconstructor(NULL)
  85   ,fkRecoParam(NULL)
  86   ,fGeom(NULL)
  87   ,fClusters(NULL)
  88   ,fTracklets(NULL)
  89   ,fTracks(NULL)
  90   ,fTracksESD(NULL)
  91   ,fSieveSeeding(0)
  92 {
  93   //
  94   // Default constructor.
  95   //
  96
  97   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  98
  99   // initialize geometry
 100   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
 101     AliFatal("Could not get geometry.");
 102   }
 103   fGeom = new AliTRDgeometry();
 104   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 105   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 106   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 107   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 108   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 109     Int_t ism = 0;
 110     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 111     if(!matrix){
 112       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 113       fR[ily] = fgkX0[ily];
 114       continue;
 115     }
 116     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 117     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 118   }
 119
 120   // initialize cluster containers
 121   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 122
 123   // initialize arrays
 124   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 125   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 126   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 127   fTracksESD = new TClonesArray("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
 128   fTracksESD->SetOwner();
 129 }
 130
 131 //____________________________________________________________________
 132 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
 133 {
 134   //
 135   // Destructor
 136   //
 137
 138   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
 139   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
 140   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
 141   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
 142   if(fTracksESD){ fTracksESD->Delete(); delete fTracksESD; }
 143   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 144   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 145   if(fClusters) {
 146     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 147   }
 148   if(fGeom) delete fGeom;
 149 }
 150
 151 //____________________________________________________________________
 152 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 153 {
 154   //
 155   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 156   //
 157   // Parameters :
 158   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 159   //             the ESD tracks found in TRD.
 160   //
 161   // Output :
 162   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 163   //
 164   // Detailed description
 165   // 1. Launch individual SM trackers.
 166   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 167   //
 168
 169   if(!fkRecoParam){
 170     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 171     return 0;
 172   }
 173
 174   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 175   Int_t ntracks = 0;
 176   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 177     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 178     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 179     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 180   }
 181   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
 182   return ntracks;
 183 }
 184
 185
 186 //_____________________________________________________________________________
 187 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 188 {
 189   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 190
 191   // reset position of the point before using it
 192   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 193   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 194   if (!tracklet) return kFALSE;
 195
 196   // get detector for this tracklet
 197   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 198   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 199   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 200            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 201            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 202   Double_t local[3];
 203   local[0] = tracklet->GetX();
 204   local[1] = tracklet->GetY();
 205   local[2] = tracklet->GetZ();
 206   Double_t global[3];
 207   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 208
 209   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 210   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 211   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 212   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 213   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 214   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 215   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 216   cov[5] = cov2D[2];
 217   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 218   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 219
 220   // setting volume id
 221   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 222   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 223   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 224   p.SetVolumeID(volid);
 225
 226   return kTRUE;
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________
 230 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 231 {
 232   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 233   return fgTiltedRieman;
 234 }
 235
 236 //____________________________________________________________________
 237 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 238 {
 239   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 240   return fgTiltedRiemanConstrained;
 241 }
 242
 243 //____________________________________________________________________
 244 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 245 {
 246   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 247   return fgRieman;
 248 }
 249
 250 //_____________________________________________________________________________
 251 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 252 {
 253 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 254 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 255 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 256 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 257 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 258 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 259 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 260 //
 261 // The following steps are performed:
 262 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 263 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 264 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 265 // the following status bits:
 266 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 267 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 268 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 269 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 270 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 271 //
 272
 273   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 274     AliInfo("No TRD clusters");
 275     return 0;
 276   }
 277   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 278   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance");
 279   if (!fgNTimeBins) fgNTimeBins = fkReconstructor->GetNTimeBins();
 280
 281   // Define scalers
 282   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 283         nBacked  = 0, // number of tracks backed up for refit
 284         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 285         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 286         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 287   Float_t foundMin = 20.0;
 288
 289   Float_t *quality = NULL;
 290   Int_t   *index   = NULL;
 291   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 292   // Sort tracks according to quality
 293   // (covariance in the yz plane)
 294   if(nSeeds){
 295     quality = new Float_t[nSeeds];
 296     index   = new Int_t[nSeeds];
 297     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 298       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 299       Double_t covariance[15];
 300       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 301       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 302     }
 303     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 304   }
 305
 306   // Propagate all seeds
 307   Int_t   expectedClr;
 308   AliTRDtrackV1 track;
 309   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 310
 311     // Get the seeds in sorted sequence
 312     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 313     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 314
 315     // Check the seed status
 316     ULong_t status = seed->GetStatus();
 317     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
 318     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 319
 320     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 321     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 322     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), fgkMaxStep)){
 323       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 324       continue;
 325     }
 326     if(!AdjustSector(&track)){
 327       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 328       continue;
 329     }
 330     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 331       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 332       continue;
 333     }
 334
 335     nTPCseeds++;
 336
 337     // store track status at TRD entrance
 338     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 339
 340     // prepare track and do propagation in the TRD
 341     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 342     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 343     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 344     // check if track entered the TRD fiducial volume
 345     if(track.GetTrackLow()){
 346       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
 347       nTRDseeds++;
 348     }
 349     // check if track was stopped in the TRD
 350     if (expectedClr<0){
 351       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 352       continue;
 353     }
 354
 355     if(expectedClr){
 356       nFound++;
 357       // computes PID for track
 358       track.CookPID();
 359       // update calibration references using this track
 360       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
 361       // save calibration object
 362       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 &&
 363 fkRecoParam->IsOverPtThreshold(track.Pt())){
 364         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
 365         calibTrack->SetOwner();
 366         seed->AddCalibObject(calibTrack);
 367       }
 368       //update ESD track
 369       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 370       track.UpdateESDtrack(seed);
 371     }
 372
 373     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
 374
 375       // Make backup for back propagation
 376       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
 377       if (foundClr >= foundMin) {
 378         track.CookLabel(1. - fgkLabelFraction);
 379         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
 380
 381         // Sign only gold tracks
 382         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
 383           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
 384         }
 385         Bool_t isGold = kFALSE;
 386
 387         // Full gold track
 388         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
 389           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 390           nBacked++;
 391           isGold = kTRUE;
 392         }
 393
 394         // Almost gold track
 395         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
 396           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 397           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 398           nBacked++;
 399           isGold = kTRUE;
 400         }
 401
 402         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
 403           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
 404             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 405             nBacked++;
 406             isGold = kTRUE;
 407           }
 408         }
 409       }
 410     }
 411
 412     // Propagation to the TOF
 413     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 414       Int_t sm = track.GetSector();
 415       // default value in case we have problems with the geometry.
 416       Double_t xtof  = 371.;
 417       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 418       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 419       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 420       //1. The path to the TOF module.
 421       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 422       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 423       if(gGeoManager){
 424         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 425         TGeoHMatrix *m = NULL;
 426         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 427
 428         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 429           m->LocalToMaster(loc, glob);
 430           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 431         }
 432       }
 433       if(xtof > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, fgkMaxStep)){
 434         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 435         continue;
 436       }
 437       if(!AdjustSector(&track)){
 438         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 439         continue;
 440       }
 441       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 442         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 443         continue;
 444       }
 445       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 446       // TODO obsolete - delete
 447       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 448     }
 449     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 450   }
 451   if(index) delete [] index;
 452   if(quality) delete [] quality;
 453
 454   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 455   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d] TRDbackup[%d]", nFound, nBacked));
 456
 457   // run stand alone tracking
 458   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 459
 460   return 0;
 461 }
 462
 463
 464 //____________________________________________________________________
 465 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 466 {
 467   //
 468   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 469   // at the outer part of the TRD.
 470   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 471   // of the TRD and the ESD event is updated
 472   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 473   //
 474
 475   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 476   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 477
 478
 479   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 480     AliInfo("No TRD clusters");
 481     return 0;
 482   }
 483   AliTRDtrackV1 track;
 484   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 485     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 486     ULong_t status = seed->GetStatus();
 487
 488     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 489     if (track.GetX() < 270.0) {
 490       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 491       continue;
 492     }
 493
 494     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 495     // are produced by the TRD stand alone tracker
 496     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 497     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 498     nseed++;
 499
 500     track.ResetCovariance(50.0);
 501
 502     // do the propagation and processing
 503     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 504     Double_t xTPC = 250.0;
 505     if(FollowProlongation(track)){
 506       // Prolongate to TPC
 507       if (PropagateToX(track, xTPC, fgkMaxStep)) { //  -with update
 508         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 509         found++;
 510         kUPDATE = kTRUE;
 511       }
 512
 513       // Update the friend track
 514       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 && fkRecoParam->IsOverPtThreshold(track.Pt())){
 515         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 516         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 517         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 518           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 519           calibTrack->SetTrackHigh(track.GetTrackHigh());
 520         }
 521       }
 522     }
 523
 524     // Prolongate to TPC without update
 525     if(!kUPDATE) {
 526       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 527       if (PropagateToX(tt, xTPC, fgkMaxStep)) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 528     }
 529   }
 530   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
 531   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
 532
 533   return 0;
 534 }
 535
 536 //____________________________________________________________________
 537 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 538 {
 539   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 540   //
 541   // Parameters
 542   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 543   //
 544   // Output
 545   //   number of clusters attached to the track
 546   //
 547   // Detailed description
 548   //
 549   // Starting from current radial position of track <t> this function
 550   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 551   // are being performed for each plane:
 552   // 1. prepare track:
 553   //   a. get plane limits in the local x direction
 554   //   b. check crossing sectors
 555   //   c. check track inclination
 556   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 557   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 558   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 559   //
 560   // Debug level 2
 561   //
 562
 563   Bool_t kStoreIn = kTRUE;
 564   Int_t    nClustersExpected = 0;
 565   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
 566     Int_t   index(-1);
 567     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 568     AliDebug(2, Form("Tracklet[%p] ly[%d] idx[%d]", (void*)tracklet, iplane, index));
 569     if(!tracklet) continue;
 570     if(!tracklet->IsOK()){
 571       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
 572       continue;
 573     }
 574     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
 575     // reject tracklets which are not considered for inward refit
 576     if(x > t.GetX()+fgkMaxStep) continue;
 577
 578     // append tracklet to track
 579     t.SetTracklet(tracklet, index);
 580
 581     if (x < (t.GetX()-fgkMaxStep) && !PropagateToX(t, x+fgkMaxStep, fgkMaxStep)) break;
 582     if (!AdjustSector(&t)) break;
 583
 584     // Start global position
 585     Double_t xyz0[3];
 586     t.GetXYZ(xyz0);
 587
 588     // End global position
 589     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
 590     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;
 591     Double_t xyz1[3];
 592     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
 593     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
 594     xyz1[2] =  z;
 595
 596     Double_t length = TMath::Sqrt(
 597       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
 598       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
 599       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
 600     );
 601     if(length>0.){
 602       // Get material budget
 603       Double_t param[7];
 604       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
 605       Double_t xrho= param[0]*param[4];
 606       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
 607
 608       // Propagate and update
 609       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
 610       if (!AdjustSector(&t)) break;
 611     }
 612     if(kStoreIn){
 613       t.SetTrackHigh();
 614       kStoreIn = kFALSE;
 615     }
 616
 617     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 618     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 619     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 620     if (chi2 < 1e+10 && t.Update(p, cov, chi2)){
 621       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 622     }
 623   }
 624
 625   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
 626     Int_t index;
 627     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 628       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 629       if(!tracklet) continue;
 630       t.SetTracklet(tracklet, index);
 631     }
 632
 633     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 634       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 635       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 636       AliTRDtrackV1 track(t);
 637       track.SetOwner();
 638       cstreamer << "FollowProlongation"
 639           << "EventNumber="     << eventNumber
 640           << "ncl="                                     << nClustersExpected
 641           << "track.="                  << &track
 642           << "\n";
 643     }
 644   }
 645   return nClustersExpected;
 646
 647 }
 648
 649 //_____________________________________________________________________________
 650 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 651 {
 652 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 653 //
 654 // Parameters
 655 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 656 //
 657 // Output
 658 //   number of clusters attached to the track
 659 //
 660 // Starting from current radial position of track <t> this function
 661 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 662 // are being performed for each plane:
 663 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 664 //   - get chamber limits in the radial direction
 665 //   - check crossing sectors
 666 //   - check track inclination
 667 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 668 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 669 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 670 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 671 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 672 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 673 //
 674 // Observation
 675 //   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:
 676 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 677 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 678 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 679 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 680 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 681 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 682 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 683 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 684 //
 685 // Debug level 2
 686 //
 687 // Author
 688 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 689 //
 690
 691   Int_t n = 0;
 692   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 693   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 694
 695   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
 696   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
 697
 698   Bool_t kStoreIn(kTRUE),     //
 699          kPropagateIn(kTRUE), //
 700          kStandAlone(kFALSE), // toggle tracker awarness of stand alone seeding
 701          kUseTRD(fkRecoParam->IsOverPtThreshold(t.Pt()));// use TRD measurment to update Kalman
 702
 703   Int_t startLayer(0);
 704   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 705   // Special case for stand alone tracking
 706   // - store all tracklets found by seeding
 707   // - start propagation from first tracklet found
 708   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 709   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 710   for(Int_t ip(kNPlanes); ip--;){
 711     if(!(tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip))) continue;
 712     t.UnsetTracklet(ip);
 713     if(tracklets[ip]->IsOK()) startLayer=ip;
 714     kStandAlone = kTRUE;
 715   }
 716   AliDebug(4, Form("SA[%c] Start[%d]\n"
 717     "  [0]idx[%d] traklet[%p]\n"
 718     "  [1]idx[%d] traklet[%p]\n"
 719     "  [2]idx[%d] traklet[%p]\n"
 720     "  [3]idx[%d] traklet[%p]\n"
 721     "  [4]idx[%d] traklet[%p]\n"
 722     "  [5]idx[%d] traklet[%p]"
 723     , kStandAlone?'y':'n', startLayer
 724     , t.GetTrackletIndex(0), (void*)tracklets[0]
 725     , t.GetTrackletIndex(1), (void*)tracklets[1]
 726     , t.GetTrackletIndex(2), (void*)tracklets[2]
 727     , t.GetTrackletIndex(3), (void*)tracklets[3]
 728     , t.GetTrackletIndex(4), (void*)tracklets[4]
 729     , t.GetTrackletIndex(5), (void*)tracklets[5]));
 730
 731   // Loop through the TRD layers
 732   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 733   Double_t x, y, z;
 734   for (Int_t ily=startLayer, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 735     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
 736
 737     // rough estimate of the entry point
 738     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 739       n=-1;
 740       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 741       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
 742       break;
 743     }
 744
 745     // find sector / stack / detector
 746     sm = t.GetSector();
 747     // TODO cross check with y value !
 748     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 749     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 750     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 751     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d]", det));
 752
 753     // check if supermodule/chamber is installed
 754     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 755         stk<0. ||
 756         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 757         !matrix ){
 758       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
 759       // propagate to the default radial position
 760       if(fR[ily] > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], fgkMaxStep)){
 761         n=-1;
 762         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 763         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
 764         break;
 765       }
 766       if(!AdjustSector(&t)){
 767         n=-1;
 768         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 769         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
 770         break;
 771       }
 772       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 773         n=-1;
 774         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 775         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
 776         break;
 777       }
 778       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 779       continue;
 780     }
 781
 782     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 783     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 784     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 785     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 786
 787     // Propagate to the radial distance of the current layer
 788     x = glb[0] - fgkMaxStep;
 789     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)){
 790       n=-1;
 791       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 792       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
 793       break;
 794     }
 795     if(!AdjustSector(&t)){
 796       n=-1;
 797       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 798       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
 799       break;
 800     }
 801     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 802       n=-1;
 803       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 804       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), fgkMaxSnp));
 805       break;
 806     }
 807     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 808     if(sm != t.GetSector()){
 809       sm = t.GetSector();
 810       doRecalculate = kTRUE;
 811     }
 812     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 813       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 814       doRecalculate = kTRUE;
 815     }
 816     if(doRecalculate){
 817       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 818       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 819         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 820         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
 821         continue;
 822       }
 823       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 824       x = glb[0] - fgkMaxStep;
 825     }
 826
 827     // check if track is well inside fiducial volume
 828     if (!t.GetProlongation(x+fgkMaxStep, y, z)) {
 829       n=-1;
 830       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 831       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+fgkMaxStep, y, z));
 832       break;
 833     }
 834     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 835       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 836       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
 837       continue;
 838     }
 839     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 840     if(kStoreIn){
 841       t.SetTrackLow();
 842       kStoreIn = kFALSE;
 843     }
 844
 845     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 846     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 847       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
 848       // check data in supermodule
 849       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 850         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 851         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
 852         continue;
 853       }
 854       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 855         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 856         AliDebug(4, "Failed NoX");
 857         continue;
 858       }
 859
 860       // check data in chamber
 861       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 862         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 863         AliDebug(4, "Failed No Detector");
 864         continue;
 865       }
 866       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 867         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 868         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
 869         continue;
 870       }
 871       // build tracklet
 872       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 873       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 874       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 875       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 876       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 877       if(!tracklet.Init(&t)){
 878         n=-1;
 879         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 880         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
 881         break;
 882       }
 883       if(!tracklet.AttachClusters(chamber, kTRUE)){
 884         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 885         if(debugLevel>3){
 886           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 887           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 888           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 889           <<"status="    << status
 890           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 891           << "\n";
 892         }
 893         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
 894         continue;
 895       }
 896       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", tracklet.GetN()));
 897       if(tracklet.GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 898         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 899         if(debugLevel>3){
 900           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 901           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 902           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 903           <<"status="    << status
 904           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 905           << "\n";
 906         }
 907         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
 908         continue;
 909       }
 910       ptrTracklet->UpdateUsed();
 911     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 912     // propagate track to the radial position of the tracklet
 913
 914     // fit tracklet no tilt correction
 915     if(!ptrTracklet->Fit(kFALSE)){
 916       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 917       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
 918       continue;
 919     }
 920     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 921     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)) {
 922       n=-1;
 923       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 924       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
 925       break;
 926     }
 927     if(!AdjustSector(&t)) {
 928       n=-1;
 929       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 930       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
 931       break;
 932     }
 933     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 934       n=-1;
 935       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 936       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), fgkMaxSnp));
 937       break;
 938     }
 939     if(kPropagateIn){
 940       t.SetTrackLow();
 941       kPropagateIn = kFALSE;
 942     }
 943     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 944     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 945     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 946     // update Kalman with the TRD measurement
 947     if(chi2>1e+10){ // TODO
 948       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 949       if(debugLevel > 2){
 950         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 951         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 952         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 953         trackCp.SetOwner();
 954         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 955             << "status="      << status
 956             << "tracklet.="   << &trackletCp
 957             << "track.="      << &trackCp
 958             << "\n";
 959       }
 960       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
 961       continue;
 962     }
 963     if(!t.Update(p, cov, chi2, kUseTRD)) {
 964       n=-1;
 965       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 966       if(debugLevel > 2){
 967         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 968         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 969         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 970         trackCp.SetOwner();
 971         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 972             << "status="      << status
 973             << "tracklet.="   << &trackletCp
 974             << "track.="      << &trackCp
 975             << "\n";
 976       }
 977       AliDebug(4, Form("Failed Track Update @ y[%7.2f] z[%7.2f] s2y[%f] s2z[%f] covyz[%f]", p[0], p[1], cov[0], cov[2], cov[1]));
 978       break;
 979     }
 980     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
 981     // fill residuals ?!
 982     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 983
 984
 985     // load tracklet to the tracker
 986     ptrTracklet->Update(&t);
 987     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 988     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 989     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
 990     n += ptrTracklet->GetN();
 991     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
 992
 993     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 994 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
 995
 996     // Make backup of the track until is gold
 997     Int_t failed(0);
 998     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
 999
1000   } // end layers loop
1001   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
1002   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
1003
1004   if(debugLevel > 1){
1005     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1006     AliTRDtrackV1 track(t);
1007     track.SetOwner();
1008     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation0"
1009         << "EventNumber=" << eventNumber
1010         << "ncl="         << n
1011         << "track.="      << &track
1012         << "\n";
1013   }
1014
1015   return n;
1016 }
1017
1018 //_________________________________________________________________________
1019 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1020   //
1021   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1022   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
1023   // and transformations see documentation of this class)
1024   // Afterwards all the tracklets are Updated
1025   //
1026   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1027   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
1028   //             - Seeding configuration
1029   // Output:     - The curvature
1030   //
1031   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1032   fitter->Reset();
1033   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1034   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1035   Int_t maxLayers = 6;
1036   if(planes){
1037     maxLayers = 4;
1038     ppl = planes;
1039   }
1040   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1041     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1042     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1043   }
1044   fitter->Update();
1045   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1046   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1047   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1048     // Reference positions
1049     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1050
1051     // chi2
1052     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1053     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1054     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1055   }
1056   return fitter->GetC();
1057 }
1058
1059 //_________________________________________________________________________
1060 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1061 {
1062   //
1063   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1064   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1065   //
1066   // Parameters: - The four seedclusters
1067   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1068   //             - The seeding configuration
1069   //             - Chi2 array
1070   //
1071   // debug level 2
1072   //
1073   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1074   fitter->Reset();
1075   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1076     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1077   }
1078   fitter->Update();
1079
1080
1081   // Update the seed and calculated the chi2 value
1082   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1083   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1084     // chi2
1085     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1086     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1087   }
1088 }
1089
1090
1091 //_________________________________________________________________________
1092 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1093 {
1094   //
1095   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1096   // assumed that the vertex position is set to 0.
1097   // This method is very usefull for high-pt particles
1098   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1099   //      x0, y0: Center of the circle
1100   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1101   //      zc: center of the pad row
1102   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1103   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1104   // Transformation:
1105   // t = 1/(x^2 + y^2)
1106   // u = 2 * x * t
1107   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1108   // Parameters in the equation:
1109   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1110   //
1111   // The Curvature is calculated by the following equation:
1112   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1113   // Parameters:   - the 6 tracklets
1114   //               - the Vertex constraint
1115   // Output:       - the Chi2 value of the track
1116   //
1117   // debug level 5
1118   //
1119
1120   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1121   fitter->StoreData(kTRUE);
1122   fitter->ClearPoints();
1123   AliTRDcluster *cl = NULL;
1124
1125   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1126   Double_t uvt[2];
1127   Int_t nPoints = 0;
1128   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1129     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1130     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1131       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1132       cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb);
1133       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1134       x = cl->GetX();
1135       y = cl->GetY();
1136       z = cl->GetZ();
1137       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1138       // Transformation
1139       t = 1./(x * x + y * y);
1140       uvt[0] = 2. * x * t;
1141       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1142       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1143       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1144       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1145       nPoints++;
1146     }
1147   }
1148   fitter->Eval();
1149
1150   // Calculate curvature
1151   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1152   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1153   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1154
1155   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1156   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1157     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1158
1159   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1160
1161 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1162     //Linear Model on z-direction
1163     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1164     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1165     Double_t zref = slope * xref;
1166     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1167     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1168     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1169     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1170     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1171     << "EventNumber="           << eventNumber
1172     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1173     << "Curvature="                             << curvature
1174     << "Chi2Track="                             << chi2track
1175     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1176     << "zref="                                          << zref
1177     << "\n";
1178   }*/
1179   return chi2track;
1180 }
1181
1182 //_________________________________________________________________________
1183 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1184 {
1185   //
1186   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1187   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1188   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1189   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1190   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1191   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1192   //          zc: center of the pad row
1193   //          zt: z-position of the track
1194   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1195   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1196   // Transformation:       u = 2 * x * t
1197   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1198   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1199   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1200   // Parameters:           a = -1/y0
1201   //                       b = x0/y0
1202   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1203   //                       d = offset
1204   //                       e = dz/dx
1205   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1206   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1207   // The curvature is calculated according to the formula:
1208   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1209   //
1210   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1211   //              - Flag selecting the error definition
1212   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1213   //
1214   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1215   fitter->StoreData(kTRUE);
1216   fitter->ClearPoints();
1217   AliTRDLeastSquare zfitter;
1218   AliTRDcluster *cl = NULL;
1219
1220   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1221   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1222   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1223   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1224   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1225   Int_t nPoints = 0;
1226   // Containers for Least-square fitter
1227   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1228     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1229     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1230     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1231       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1232       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1233       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1234       x = cl->GetX();
1235       y = cl->GetY();
1236       z = cl->GetZ();
1237       dx = x - xref;
1238       // Transformation
1239       t = 1./(x*x + y*y);
1240       uvt[0] = 2. * x * t;
1241       uvt[1] = t;
1242       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1243       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1244       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1245       // error definition changes for the different calls
1246       we = 2. * t;
1247       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1248       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1249       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1250       // adding points for covariance matrix estimation
1251       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1252       erry *= erry;
1253       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1254       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1255         sumPolY[ipol] += erry;
1256         erry *= x;
1257         if(ipol < 3){
1258           sumPolZ[ipol] += errz;
1259           errz *= x;
1260         }
1261       }
1262       nPoints++;
1263     }
1264   }
1265   fitter->Eval();
1266   zfitter.Eval();
1267
1268   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1269   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1270
1271   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1272   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1273   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1274   Double_t zref = 0.0;
1275   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1276     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1277     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1278     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1279       acceptablez = kFALSE;
1280   }
1281   if (!acceptablez) {
1282     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1283     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1284     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1285     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1286     fitter->Eval();
1287     fitter->ReleaseParameter(3);
1288     fitter->ReleaseParameter(4);
1289     offset = fitter->GetParameter(3);
1290     slope = fitter->GetParameter(4);
1291   }
1292
1293   // Calculate Curvarture
1294   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1295   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1296   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1297   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1298   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1299
1300   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1301
1302   // Prepare error calculation
1303   TMatrixD covarPolY(3,3);
1304   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1305   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1306   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1307   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1308   covarPolY.Invert();
1309   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1310   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1311   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1312   covarPolZ.Invert();
1313
1314   // Update the tracklets
1315   Double_t x1, dy, dz;
1316   Double_t cov[15];
1317   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1318   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1319
1320     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1321     x1 = x - xref;
1322     y  = 0;
1323     z  = 0;
1324     dy = 0;
1325     dz = 0;
1326     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1327     TMatrixD transform(3,3);
1328     transform(0,0) = 1;
1329     transform(0,1) = x;
1330     transform(0,2) = x*x;
1331     transform(1,1) = 1;
1332     transform(1,2) = x;
1333     transform(2,2) = 1;
1334     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1335     covariance *= transform.T();
1336     TMatrixD transformZ(2,2);
1337     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1338     transformZ(0,1) = x;
1339     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1340     covarZ *= transformZ.T();
1341     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1342     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1343     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1344     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1345     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1346     res *= res;
1347     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1348     if (res >= 0) {
1349       res = TMath::Sqrt(res);
1350       y    = (1.0 - res) / a;
1351     }
1352     cov[0] = covariance(0,0);
1353     cov[2] = covarZ(0,0);
1354     cov[1] = 0.;
1355
1356     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1357     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1358     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1359     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1360     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1361     Double_t x0 = -b / a;
1362     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1363       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1364        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1365         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1366         dy = yderiv;
1367       }
1368     }
1369     z  = offset + slope * (x - xref);
1370     dz = slope;
1371     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1372     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1373     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1374     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1375     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1376     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1377     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1378   }
1379   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1380
1381 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1382     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1383     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1384     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1385     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1386     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1387         << "EventNumber="                       << eventNumber
1388         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1389         << "xref="                                              << xref
1390         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1391         << "\n";
1392   }*/
1393   return chi2track;
1394 }
1395
1396
1397 //____________________________________________________________________
1398 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1399 {
1400   //
1401   // Fit track with a staight line
1402   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1403   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1404   //
1405   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1406   AliTRDcluster *cl = NULL;
1407
1408   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1409   if(!tracklets){
1410     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1411       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1412       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1413       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1414     }
1415     tracklets = &work[0];
1416   }
1417
1418   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1419   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1420   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1421     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1422     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1423       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1424       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1425       x = cl->GetX();
1426       z = cl->GetZ();
1427       dx = x - xref;
1428       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1429     }
1430   }
1431   zfitter.Eval();
1432   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1433   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1434   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1435     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1436     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1437       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1438       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1439       x = cl->GetX();
1440       y = cl->GetY();
1441       z = cl->GetZ();
1442       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1443       dx = x - xref;
1444       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1445       // error definition changes for the different calls
1446       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1447       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1448       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1449     }
1450   }
1451   yfitter.Eval();
1452   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1453   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1454   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1455
1456   //update track points array
1457   if(np && points){
1458     Float_t xyz[3];
1459     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1460       points[ip].GetXYZ(xyz);
1461       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1462       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1463       points[ip].SetXYZ(xyz);
1464     }
1465   }
1466   return chi2;
1467 }
1468
1469
1470 //_________________________________________________________________________
1471 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1472 {
1473 //
1474 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1475 //
1476 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1477 //              - Flag selecting the error definition
1478 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1479 //
1480 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1481 // BEGIN_LATEX
1482 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1483 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1484 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1485 // END_LATEX
1486 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1487 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1488 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1489 // BEGIN_LATEX
1490 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1491 // u = 2 * x * t
1492 // v = 2 * tan(h) * t
1493 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1494 // END_LATEX
1495 // One gets the following linear equation
1496 // BEGIN_LATEX
1497 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1498 // END_LATEX
1499 // where the coefficients have the following meaning
1500 // BEGIN_LATEX
1501 // a = -1/y_{0}
1502 // b = x_{0}/y_{0}
1503 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1504 // d = z_{0}
1505 // e = dz/dx
1506 // END_LATEX
1507 // The error calculation for the free term is thus
1508 // BEGIN_LATEX
1509 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1510 // END_LATEX
1511 //
1512 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1513 // to the formula:
1514 // BEGIN_LATEX
1515 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1516 // END_LATEX
1517 //
1518 // Authors
1519 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1520 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1521 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1522
1523   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1524   fitter->StoreData(kTRUE);
1525   fitter->ClearPoints();
1526   AliTRDLeastSquare zfitter;
1527   AliTRDcluster *cl = NULL;
1528
1529   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1530   if(!tracklets){
1531     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1532       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1533       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1534       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1535     }
1536     tracklets = &work[0];
1537   }
1538
1539   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1540   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:\nx0[(0)%6.2f (1)%6.2f (2)%6.2f (3)%6.2f (4)%6.2f (5)%6.2f] xref[%6.2f]", tracklets[0].GetX0(), tracklets[1].GetX0(), tracklets[2].GetX0(), tracklets[3].GetX0(), tracklets[4].GetX0(), tracklets[5].GetX0(), xref);
1541   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1542   Double_t uvt[4];
1543   Int_t nPoints = 0;
1544   // Containers for Least-square fitter
1545   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1546     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1547     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1548       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1549       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1550       x = cl->GetX();
1551       y = cl->GetY();
1552       z = cl->GetZ();
1553       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1554       dx = x - xref;
1555       // Transformation
1556       t = 1./(x*x + y*y);
1557       uvt[0] = 2. * x * t;
1558       uvt[1] = t;
1559       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1560       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1561       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1562       // error definition changes for the different calls
1563       we = 2. * t;
1564       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1565       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1566       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1567       nPoints++;
1568     }
1569   }
1570   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1571
1572   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1573   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1574
1575
1576   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1577   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1578   Bool_t accept = kTRUE;
1579   Double_t zref = 0.0;
1580   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1581     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1582     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1583     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1584       accept = kFALSE;
1585   }
1586   if (!accept) {
1587     zfitter.Eval();
1588     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1589     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1590     fitter->FixParameter(3, zmf);
1591     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1592     fitter->Eval();
1593     fitter->ReleaseParameter(3);
1594     fitter->ReleaseParameter(4);
1595     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1596     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1597   }
1598
1599   // Calculate Curvature
1600   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1601   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1602   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1603   Double_t y0   = 1. / a;
1604   Double_t x0   = -b * y0;
1605   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1606   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1607   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1608   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1609   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1610
1611   // Calculate chi2 of the fit
1612   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1613   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2);
1614
1615   // Update the tracklets
1616   if(!track){
1617     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1618       x = tracklets[ip].GetX0();
1619       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1620       if(tmp <= 0.) continue;
1621       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1622
1623       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1624       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1625       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1626       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1627       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1628       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1629       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1630       tracklets[ip].SetC(curvature);
1631       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1632     }
1633   }
1634   //update track points array
1635   if(np && points){
1636     Float_t xyz[3];
1637     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1638       points[ip].GetXYZ(xyz);
1639       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1640       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1641       points[ip].SetXYZ(xyz);
1642     }
1643   }
1644
1645   return chi2;
1646 }
1647
1648
1649 //____________________________________________________________________
1650 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1651 {
1652 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1653 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1654 //
1655 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1656
1657   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1658
1659   //prepare marker points along the track
1660   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1661   while(ip<np){
1662     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1663     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1664     ip++;
1665   }
1666   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1667
1668
1669   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
1670
1671   //Loop through the TRD planes
1672   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1673     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1674     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1675     if(tracklets){
1676       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1677     }else{
1678       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1679       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1680         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1681         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1682         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1683         continue;
1684       }
1685     }
1686     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1687
1688     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1689
1690     while(ip < np){
1691       //don't do anything if next marker is after next update point.
1692       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - fgkMaxStep < 0) break;
1693       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1694
1695       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1696       track->GetXYZ(xyz);
1697       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1698       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1699       ip++;
1700     }
1701     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1702
1703     // Propagate closer to the next update point
1704     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + fgkMaxStep < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*fgkMaxStep, fgkMaxStep)) return -1.;
1705
1706     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1707     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > fgkMaxSnp) return -1;
1708
1709     //load tracklet to the tracker and the track
1710 /*    Int_t index;
1711     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1712       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1713       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1714     }
1715     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1716
1717
1718     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1719     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1720     // RefitInward : update index
1721     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1722     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1723
1724
1725     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1726     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1727     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1728     Double_t xyz1[3], y, z;
1729     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1730     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1731     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1732     xyz1[2] =  z;
1733     if(TMath::Abs(xyz0[0] - xyz1[0]) < 1e-3 && TMath::Abs(xyz0[1] - xyz1[1]) < 1e-3) continue; // check wheter we are at the same global x position
1734     Double_t param[7];
1735     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1736     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1737     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1738
1739     //Propagate the track
1740     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1741     if (!AdjustSector(track)) break;
1742
1743     //Update track
1744     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1745     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1746     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1747     if(chi2<1e+10) track->Update(p, cov, chi2);
1748     if(!up) continue;
1749
1750                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1751                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1752         } // end planes loop
1753
1754   // extrapolation
1755   while(ip < np){
1756     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1757
1758     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1759     track->GetXYZ(xyz);
1760     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1761     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1762     ip++;
1763   }
1764
1765         return track->GetChi2();
1766 }
1767
1768 //_________________________________________________________________________
1769 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1770 {
1771   //
1772   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1773   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1774   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1775   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1776   //             - the offset for the reference x
1777   //             - the slope
1778   //             - the reference x position
1779   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1780   //
1781   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1782   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1783     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1784     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1785     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1786     nLayers++;
1787   }
1788   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1789   return chi2Z;
1790 }
1791
1792 //_____________________________________________________________________________
1793 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1794 {
1795   //
1796   // Starting from current X-position of track <t> this function
1797   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1798   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1799   //
1800
1801   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
1802
1803   // Current track X-position
1804   Double_t xpos = t.GetX();
1805
1806   // Direction: inward or outward
1807   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1808
1809   while (((xToGo - xpos) * dir) > kEpsilon) {
1810
1811     Double_t xyz0[3];
1812     Double_t xyz1[3];
1813     Double_t param[7];
1814     Double_t x;
1815     Double_t y;
1816     Double_t z;
1817
1818     // The next step size
1819     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1820
1821     // Get the global position of the starting point
1822     t.GetXYZ(xyz0);
1823
1824     // X-position after next step
1825     x = xpos + step;
1826
1827     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1828     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1829
1830     // The global position of the end point of this prolongation step
1831     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1832     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1833     xyz1[2] =  z;
1834
1835     // Calculate the mean material budget between start and
1836     // end point of this prolongation step
1837     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1838
1839     // Propagate the track to the X-position after the next step
1840     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1841
1842     // Rotate the track if necessary
1843     AdjustSector(&t);
1844
1845     // New track X-position
1846     xpos = t.GetX();
1847
1848   }
1849
1850   return 1;
1851
1852 }
1853
1854
1855 //_____________________________________________________________________________
1856 Int_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TClonesArray* &array, TTree *clusterTree) const
1857 {
1858   //
1859   // Reads AliTRDclusters from the file.
1860   // The names of the cluster tree and branches
1861   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1862   //
1863
1864   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1865   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1866
1867   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1868   if (!branch) {
1869     AliError("Can't get the branch !");
1870     return 1;
1871   }
1872   branch->SetAddress(&clusterArray);
1873
1874   if(!fClusters){
1875     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1876     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1877     array = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1878     array->SetOwner(kTRUE);
1879   }
1880
1881   // Loop through all entries in the tree
1882   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1883   Int_t nbytes     = 0;
1884   Int_t ncl        = 0;
1885   AliTRDcluster *c = NULL;
1886   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1887     // Import the tree
1888     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1889
1890     // Get the number of points in the detector
1891     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1892     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1893       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1894       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1895       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1896     }
1897
1898   }
1899   delete clusterArray;
1900
1901   return 0;
1902 }
1903
1904 //_____________________________________________________________________________
1905 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1906 {
1907   //
1908   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1909   //
1910
1911   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1912
1913   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1914     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1915   } else {
1916     if (ReadClusters(fClusters, cTree)) {
1917       AliError("Problem with reading the clusters !");
1918       return 1;
1919     }
1920   }
1921   SetClustersOwner();
1922
1923   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1924     AliInfo("No TRD clusters");
1925     return 1;
1926   }
1927
1928   //Int_t nin =
1929   BuildTrackingContainers();
1930
1931   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1932   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1933
1934   return 0;
1935 }
1936
1937 //_____________________________________________________________________________
1938 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1939 {
1940   //
1941   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1942   // Function for use in the HLT
1943
1944   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1945     AliInfo("No TRD clusters");
1946     return 1;
1947   }
1948
1949   fClusters = clusters;
1950   SetClustersOwner();
1951
1952   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1953   BuildTrackingContainers();
1954
1955   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1956   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1957
1958   return 0;
1959 }
1960
1961
1962 //____________________________________________________________________
1963 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1964 {
1965 // Building tracking containers for clusters
1966
1967   Int_t nin =0, icl = fClusters->GetEntriesFast();
1968   while (icl--) {
1969     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(icl);
1970     if(c->IsInChamber()) nin++;
1971     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
1972     Int_t detector       = c->GetDetector();
1973     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1974     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1975     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1976
1977     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, icl);
1978   }
1979
1980   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
1981   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
1982     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1983     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor, cal);
1984   }
1985
1986   return nin;
1987 }
1988
1989
1990
1991 //____________________________________________________________________
1992 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
1993 {
1994 //
1995 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
1996 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
1997 // in case of HLT
1998
1999   if(fTracks){
2000     fTracks->Delete();
2001     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2002   }
2003   if(fTracklets){
2004     fTracklets->Delete();
2005     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2006   }
2007   if(fClusters){
2008     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
2009
2010     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2011     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2012       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2013       SetClustersOwner(kFALSE);
2014     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2015   }
2016
2017   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2018
2019   // Increment the Event Number
2020   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2021 }
2022
2023 // //____________________________________________________________________
2024 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2025 // {
2026 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2027 //   if(!track) return;
2028 //
2029 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2030 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2031 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2032 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2033 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2034 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2035 //       c->Use();
2036 //     }
2037 //   }
2038 // }
2039 //
2040
2041 //_____________________________________________________________________________
2042 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
2043 {
2044   //
2045   // Rotates the track when necessary
2046   //
2047
2048   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2049   Double_t y     = track->GetY();
2050   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2051
2052   if      (y >  ymax) {
2053     if (!track->Rotate( alpha)) {
2054       return kFALSE;
2055     }
2056   }
2057   else if (y < -ymax) {
2058     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2059       return kFALSE;
2060     }
2061   }
2062
2063   return kTRUE;
2064
2065 }
2066
2067
2068 //____________________________________________________________________
2069 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2070 {
2071   // Find tracklet for TRD track <track>
2072   // Parameters
2073   // - track
2074   // - sector
2075   // - plane
2076   // - index
2077   // Output
2078   // tracklet
2079   // index
2080   // Detailed description
2081   //
2082   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2083   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2084
2085   return tracklet;
2086 }
2087
2088 //____________________________________________________________________
2089 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2090 {
2091   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2092   //
2093   // Parameters
2094   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2095   //
2096   // Output
2097   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2098   //
2099   // Detailed description
2100   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2101   // and adds the new tracklet to the list.
2102   //
2103   if(!fTracklets){
2104     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2105     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2106   }
2107   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2108   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2109 }
2110
2111 //____________________________________________________________________
2112 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2113 {
2114   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2115   //
2116   // Parameters
2117   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2118   //
2119   // Output
2120   //   - the pointer added
2121   //
2122   // Detailed description
2123   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2124   // and adds the new track to the list.
2125   //
2126   if(!fTracks){
2127     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2128     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2129   }
2130   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2131   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2132 }
2133
2134
2135
2136 //____________________________________________________________________
2137 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2138 {
2139   //
2140   // Steer tracking for one SM.
2141   //
2142   // Parameters :
2143   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2144   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2145   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2146   //
2147   // Output :
2148   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2149   //
2150   // Detailed description
2151   //
2152   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2153   // 2. Launch stack tracking.
2154   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2155   // 3. Pack results in the ESD event.
2156   //
2157
2158   Int_t nTracks   = 0;
2159   Int_t nChambers = 0;
2160   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2161   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2162     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2163     nChambers = 0;
2164     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2165       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2166       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2167       nChambers++;
2168       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2169     }
2170     if(nChambers < 4) continue;
2171     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2172     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2173   }
2174   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2175
2176   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2177     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2178     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2179
2180     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2181     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2182       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2183       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2184       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL);
2185       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2186         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2187         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2188         break;
2189       }
2190     }
2191   }
2192
2193   // Reset Track and Candidate Number
2194   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2195   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2196
2197   // delete ESD tracks in the array
2198   fTracksESD->Delete();
2199   return nTracks;
2200 }
2201
2202 //____________________________________________________________________
2203 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2204 {
2205   //
2206   // Make tracks in one TRD stack.
2207   //
2208   // Parameters :
2209   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2210   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2211   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2212   //
2213   // Output :
2214   //   Number of tracks found in this stack.
2215   //
2216   // Detailed description
2217   //
2218   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2219   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2220   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2221   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2222   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2223   //    a) number of layers crossed
2224   //    b) track quality
2225   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2226   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2227   // 7. Cook MC label
2228   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2229   //
2230
2231   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
2232   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2233   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2234   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2235   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2236
2237   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2238   //Double_t shift = .5 * alpha;
2239   Int_t configs[kNConfigs];
2240
2241   // Purge used clusters from the containers
2242   ci = &stack[0];
2243   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2244     if(!(*ci)) continue;
2245     (*ci)->Update();
2246   }
2247
2248   // Build initial seeding configurations
2249   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2250   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2251     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2252     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2253   }
2254
2255
2256   // Initialize contors
2257   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2258     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2259     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2260   fSieveSeeding = 0;
2261
2262   // Get stack index
2263   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2264   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2265   if(!(*ci)) return ntracks2;
2266   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2267
2268   do{
2269     // Loop over seeding configurations
2270     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2271     for (Int_t iconf = 0; iconf<3; iconf++) {
2272       pars[0] = configs[iconf];
2273       pars[1] = ntracks;
2274       pars[2] = istack;
2275       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2276       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2277       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2278     }
2279     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2280     if(!ntracks) break;
2281
2282     // Sort the seeds according to their quality
2283     Int_t sort[kMaxTracksStack];
2284     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2285     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2286       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2287       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2288         Int_t jt(sort[it]);
2289         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2290       }
2291     }
2292
2293     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2294     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2295     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2296     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2297     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2298       signedTrack[i] = kFALSE;
2299       fakeTrack[i] = kFALSE;
2300     }
2301     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2302
2303     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2304     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2305     do{
2306       // Check track candidates
2307       rejectedCandidates=0;
2308       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2309         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2310         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2311
2312         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2313         Int_t ncl        = 0;
2314         Int_t nused      = 0;
2315         Int_t nlayers    = 0;
2316         Int_t findable   = 0;
2317         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2318           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2319           sseed[jseed].UpdateUsed();
2320           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2321           // check if primary candidate
2322           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2323           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2324           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2325           nlayers++;
2326         }
2327
2328         // Filter duplicated tracks
2329         if (nused > 30){
2330           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2331           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2332           continue;
2333         }
2334         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2335           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d] used/ncl[%f]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused, Float_t(nused)/ncl));
2336           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2337           continue;
2338         }
2339
2340         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2341
2342         // Classify tracks
2343         Bool_t skip = kFALSE;
2344         switch(jSieve){
2345           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2346             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2347             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2348             break;
2349
2350           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2351             if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2352             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2353             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2354             break;
2355
2356           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2357             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2358             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2359             break;
2360
2361           case 3: // select shorter tracks, good quality
2362             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2363             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2364             break;
2365
2366           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2367             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2368             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2369             break;
2370         }
2371         if(skip){
2372           rejectedCandidates++;
2373           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2374           continue;
2375         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2376
2377         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2378
2379         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2380         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2381         if(!track){
2382           AliDebug(1, "Track building failed.");
2383           continue;
2384         } else {
2385           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2386             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2387             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2388           }
2389         }
2390
2391         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2392           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2393
2394           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2395           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2396
2397           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2398           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2399           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2400           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2401           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2402           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2403               << "EventNumber="   << eventNumber
2404               << "TrackNumber="   << trackNumber
2405               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2406               << "Iter="        << fSieveSeeding
2407               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2408               << "S0.="       << dseed[0]
2409               << "S1.="       << dseed[1]
2410               << "S2.="       << dseed[2]
2411               << "S3.="       << dseed[3]
2412               << "S4.="       << dseed[4]
2413               << "S5.="       << dseed[5]
2414               << "Ncl="       << ncl
2415               << "NLayers="   << nlayers
2416               << "Findable="  << findable
2417               << "NUsed="     << nused
2418               << "\n";
2419         }
2420
2421
2422         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2423         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2424         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2425         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2426         // write ESD-friends if neccessary
2427         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2428           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2429           calibTrack->SetOwner();
2430           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2431         }
2432         ntracks1++;
2433         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2434       }
2435
2436       jSieve++;
2437     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2438     if(!ntracks1) break;
2439
2440     // increment counters
2441     ntracks2 += ntracks1;
2442
2443     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2444     fSieveSeeding++;
2445
2446     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2447     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2448     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2449
2450     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2451       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2452       chamber->Build(fGeom, cal);//Indices(fSieveSeeding);
2453     }
2454
2455     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2456       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2457     }
2458   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2459
2460
2461
2462   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2463
2464   return ntracks2;
2465 }
2466
2467 //___________________________________________________________________
2468 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2469 {
2470   //
2471   // Assign probabilities to chambers according to their
2472   // capability of producing seeds.
2473   //
2474   // Parameters :
2475   //
2476   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2477   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2478   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2479   //
2480   // Output :
2481   //
2482   //  Return top configuration quality
2483   //
2484   // Detailed description:
2485   //
2486   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2487   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2488   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2489   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2490   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2491   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2492   //
2493
2494   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2495   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2496   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2497     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2498     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2499   }
2500
2501   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2502   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2503   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2504     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2505     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2506     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2507   }
2508
2509   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2510   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2511   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2512   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2513
2514   return tconfig[configs[0]];
2515 }
2516
2517 //____________________________________________________________________
2518 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2519 {
2520 //
2521 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2522 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2523 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2524 //
2525 // Parameters :
2526 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2527 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2528 //   ipar   : Control parameters:
2529 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2530 //       ipar[1] -> stack index
2531 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2532 //
2533 // Output :
2534 //   Number of tracks candidates found.
2535 //
2536 // The following steps are performed:
2537 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2538 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2539 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2540 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2541 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2542 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2543 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2544 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2545 //   reco params
2546 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2547 //   seeding clusters.
2548 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2549 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2550 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2551 //    performed at this level
2552 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2553 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2554 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2555 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2556 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2557 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2558 //    approximation of the track.
2559 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2560 //    checked against the Riemann fit:
2561 //      - position resolution in y
2562 //      - angular resolution in the bending plane
2563 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2564 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2565 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2566 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2567 //      - Helix fit of tracklets
2568 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2569 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2570 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2571 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2572 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2573 // 15. Register seeds.
2574 //
2575 // Authors:
2576 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2577 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2578 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2579
2580   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2581   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2582   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2583   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2584   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2585   // chi2 storage
2586   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2587   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2588   Double_t chi2[4];
2589
2590   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2591   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2592
2593   // unpack control parameters
2594   Int_t config  = ipar[0];
2595   Int_t ntracks = ipar[1];
2596   Int_t istack  = ipar[2];
2597   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2598   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2599
2600
2601   // Init chambers geometry
2602   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2603   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2604   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2605   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2606   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2607     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2608     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2609     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2610     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2611   }
2612
2613   // Init anode wire position for chambers
2614   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2615            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2616   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2617   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2618   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2619   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2620   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2621     if(!(*cIter)) continue;
2622     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2623       continue;
2624       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2625     }
2626     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2627     x0[iLayer] = glb[0];
2628   }
2629
2630   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2631
2632   // Build seeding layers
2633   ResetSeedTB();
2634   Int_t nlayers = 0;
2635   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2636     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2637     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2638     nlayers++;
2639   }
2640   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2641
2642
2643   // Start finding seeds
2644   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2645   Int_t icl = 0;
2646   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2647     if(!c[3]) continue;
2648     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2649     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2650     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2651     Int_t jcl = 0;
2652     while(jcl<ncl) {
2653       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2654       if(!c[0]) continue;
2655       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2656       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2657       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2658       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2659       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2660       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2661
2662       Int_t kcl = 0;
2663       while(kcl<mcl) {
2664         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2665         if(!c[1]) continue;
2666         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2667         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2668         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2669         if(!c[2]) continue;
2670
2671         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].",
2672           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2673           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2674           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2675           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2676
2677         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2678
2679         FitRieman(c, chi2);
2680
2681         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2682         cIter = &stack[0];
2683         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2684           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2685           tseed->SetDetector(det);
2686           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2687           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2688           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2689           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2690           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2691           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2692           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2693         }
2694
2695         Bool_t isFake = kFALSE;
2696         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2697           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2698           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2699           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2700
2701           Double_t xpos[4];
2702           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2703           Float_t yref[4];
2704           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2705           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2706           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2707           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2708           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2709           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2710           cs0 << "MakeSeeds0"
2711               <<"EventNumber="          << eventNumber
2712               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2713               <<"isFake="                               << isFake
2714               <<"config="                               << config
2715               <<"label="                                << ll
2716               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2717               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2718               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2719               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2720               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2721               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2722               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2723               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2724               <<"yref0="                                << yref[0]
2725               <<"yref1="                                << yref[1]
2726               <<"yref2="                                << yref[2]
2727               <<"yref3="                                << yref[3]
2728               <<"c0.="                          << c[0]
2729               <<"c1.="                          << c[1]
2730               <<"c2.="                          << c[2]
2731               <<"c3.="                          << c[3]
2732               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2733               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2734               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2735               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2736               <<"RiemanFitter.="                << rim
2737               <<"\n";
2738         }
2739         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2740           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2741           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2742           continue;
2743         }
2744         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2745           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2746           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2747           continue;
2748         }
2749         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2750
2751         // try attaching clusters to tracklets
2752         Int_t mlayers = 0;
2753         AliTRDcluster *cl = NULL;
2754         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2755           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2756           Int_t nNotInChamber = 0;
2757           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2758           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2759             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2760             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2761           }else{
2762             cseed[jLayer].Fit();
2763             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2764             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2765             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2766               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2767             }
2768             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2769             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
2770           }
2771           mlayers++;
2772         }
2773
2774         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2775           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2776           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2777           continue;
2778         }
2779
2780         // temporary exit door for the HLT
2781         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2782           // attach clusters to extrapolation chambers
2783           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2784             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2785             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2786             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2787             cseed[jLayer].Fit();
2788           }
2789           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2790           ntracks++;
2791           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2792           cseed += 6;
2793           continue;
2794         }
2795
2796
2797         // Update Seeds and calculate Likelihood
2798         // fit tracklets and cook likelihood
2799         Double_t chi2Vals[4];
2800         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2801         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2802           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2803           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2804         }
2805         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2806
2807         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2808           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2809           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2810           continue;
2811         }
2812         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2813
2814         // book preliminary results
2815         seedQuality[ntracks] = like;
2816         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2817
2818         // attach clusters to the extrapolation seeds
2819         Int_t elayers(0);
2820         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2821           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2822           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2823
2824           // fit extrapolated seed
2825           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2826           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2827           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2828           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2829           pseed.Fit(kTRUE);
2830           cseed[jLayer] = pseed;
2831           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2832           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2833           elayers++;
2834         }
2835
2836         // AliInfo("Extrapolation done.");
2837         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2838         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2839           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2840           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2841           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2842           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2843           cstreamer << "MakeSeeds1"
2844               << "EventNumber="         << eventNumber
2845               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2846               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2847               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2848               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2849               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2850               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2851               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2852               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2853               << "\n";
2854         }
2855
2856         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){
2857           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2858             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2859             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2860           }
2861         }
2862
2863         // do track fitting with vertex constraint
2864         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2865         else chi2Vals[1] = -1.;
2866         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2867         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2868
2869         // calculate track quality
2870         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2871
2872         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2873           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2874           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2875           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2876           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2877           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2878           Int_t ncls = 0;
2879           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2880                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2881           }
2882           cstreamer << "MakeSeeds2"
2883               << "EventNumber="                 << eventNumber
2884               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2885               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2886               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2887               << "Nlayers="                     << mlayers
2888               << "NClusters="   << ncls
2889               << "Like="                                << like
2890               << "S0.="                         << &cseed[0]
2891               << "S1.="                         << &cseed[1]
2892               << "S2.="                         << &cseed[2]
2893               << "S3.="                         << &cseed[3]
2894               << "S4.="                         << &cseed[4]
2895               << "S5.="                         << &cseed[5]
2896               << "FitterT.="                    << fitterT
2897               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2898               << "\n";
2899         }
2900         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){
2901           Double_t pt[]={0., 0.};
2902           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2903             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
2904             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
2905             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
2906             break;
2907           }
2908           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
2909             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2910             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2911             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2912             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2913             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2914             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
2915             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
2916             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
2917             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
2918             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
2919             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
2920             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
2921             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
2922         }
2923         ntracks++;
2924         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2925         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2926           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2927           return ntracks;
2928         }
2929         cseed += 6;
2930       }
2931     }
2932   }
2933
2934   return ntracks;
2935 }
2936
2937 //_____________________________________________________________________________
2938 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
2939 {
2940 //
2941 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2942 //
2943 // Parameters :
2944 //   seeds  : array of tracklets
2945 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2946 //     [0] - radial position of the track at reference point
2947 //     [1] - y position of the fit at [0]
2948 //     [2] - z position of the fit at [0]
2949 //     [3] - snp of the first tracklet
2950 //     [4] - tgl of the first tracklet
2951 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2952 //     [6] - sector rotation angle
2953 //
2954 // Output :
2955 //   The TRD track.
2956 //
2957 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2958 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2959 //
2960 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2961 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2962 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2963
2964
2965   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2966   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2967
2968   // find first good tracklet
2969   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
2970   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
2971     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2972     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2973     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2974     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2975     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2976     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
2977     ,idx
2978     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
2979     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
2980     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
2981     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
2982     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
2983     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
2984     return NULL;
2985   }
2986
2987   Double_t dx(3.5);
2988   Double_t x(tracklet[idx].GetX() - dx);
2989   // Build track parameters
2990   Double_t params[] = {
2991     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
2992    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
2993    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
2994    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
2995    ,tracklet[idx].GetC(1)                                   // curvature -> 1/pt
2996   };
2997   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
2998
2999   Double_t c[15];
3000   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3001   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3002   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3003   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3004   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[4]*params[4]*0.01; // s^2_1/pt
3005
3006   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3007
3008   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3009
3010   // skip Kalman filter for HLT
3011   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
3012     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3013       track.UnsetTracklet(jLayer);
3014       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3015       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3016       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3017       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3018       ptrTracklet->UseClusters();
3019       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3020     }
3021     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3022     ptrTrack->CookPID();
3023     ptrTrack->CookLabel(.9);
3024     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3025     return ptrTrack;
3026   }
3027
3028   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3029   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3030
3031   track.ResetCovariance(1);
3032   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3033   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3034     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3035     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3036     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3037     track.GetExternalParameters(x, p);
3038     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3039     cs << "MakeTrack"
3040     << "EventNumber="     << eventNumber
3041     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3042     << "nc="     << nc
3043     << "X="      << x
3044     << "Y="      << p[0]
3045     << "Z="      << p[1]
3046     << "snp="    << p[2]
3047     << "tnd="    << p[3]
3048     << "crv="    << p[4]
3049     << "Yin="    << params[0]
3050     << "Zin="    << params[1]
3051     << "snpin="  << params[2]
3052     << "tndin="  << params[3]
3053     << "crvin="  << params[4]
3054     << "track.=" << &track
3055     << "\n";
3056   }
3057   if (nc < 30){
3058     UnsetTrackletsTrack(&track);
3059     return NULL;
3060   }
3061   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3062   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3063   ptrTrack->CookLabel(.9);
3064   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3065     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3066     ptrTracklet->UseClusters();
3067   }
3068
3069   // computes PID for track
3070   ptrTrack->CookPID();
3071   // update calibration references using this track
3072   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3073   if (!calibra){
3074     AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
3075     if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3076   }
3077   return ptrTrack;
3078 }
3079
3080
3081 //____________________________________________________________________
3082 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3083 {
3084   //
3085   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3086   //
3087   // Parameters :
3088   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3089   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3090   //
3091   // Output :
3092   //   cssed : Improved seeds
3093   //
3094   // Detailed description
3095   //
3096   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3097   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3098   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3099   //
3100   // debug level: 7
3101   //
3102
3103   // make a local working copy
3104   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3105   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3106
3107   Float_t quality(1.e3),
3108           lQuality[] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3109   Int_t rLayers(0);
3110   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3111     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3112     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3113     rLayers++;
3114     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3115     quality    += lQuality[jLayer];
3116   }
3117   quality /= rLayers;
3118   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3119
3120   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3121     // Try better cluster set
3122     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3123     Int_t  indexes[6];
3124     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3125     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3126       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3127       bseed[bLayer].Reset("c");
3128       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3129       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3130       bseed[bLayer].Fit(kTRUE);
3131       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3132       nLayers++;
3133       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3134       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3135     }
3136     if(rLayers > nLayers){
3137       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3138       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3139     } else rLayers=nLayers;
3140     qualitynew /= rLayers;
3141
3142     if(qualitynew > quality){
3143       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3144       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3145     } else quality = qualitynew;
3146
3147     // try improve track parameters
3148     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3149     if(chi2new > chi2){
3150       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3151       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3152     } else chi2 = chi2new;
3153
3154     // store better tracklets
3155     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3156     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3157
3158
3159     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3160       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3161       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3162       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3163       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3164       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3165         << "EventNumber="               << eventNumber
3166         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3167         << "Iteration="                         << iter
3168         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3169         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3170         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3171         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3172         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3173         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3174         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3175         << "\n";
3176     }
3177   } // Loop: iter
3178
3179   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3180   return kTRUE;
3181 }
3182
3183 //_________________________________________________________________________
3184 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3185   //
3186   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3187   // the track selection
3188   // The likelihood value containes:
3189   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3190   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3191   // For all Parameters an exponential dependency is used
3192   //
3193   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3194   //             - Array of chi2 values:
3195   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3196   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3197   //                 * z-Direction from Linear fit
3198   // Output:     - The calculated track likelihood
3199   //
3200   // debug level 2
3201   //
3202
3203   // Non-constrained Tilted Riemann
3204   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3205   // Constrained Tilted Riemann
3206   Double_t likeChi2TC(1.);
3207   if(chi2[1]>0.){
3208     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3209     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3210     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3211     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3212       likeChi2TC =1.;
3213     else{;}         // -> test not conclusive
3214   }
3215   // Chi2 only on Z direction
3216   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3217   // Chi2 angular resolution
3218   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3219
3220   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3221
3222   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3223     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3224     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3225     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3226     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3227     , trackLikelihood
3228     , chi2[0], likeChi2TR
3229     , chi2[1], likeChi2TC
3230     , chi2[2], likeChi2Z
3231     , chi2[3], likeChi2Phi
3232   ));
3233
3234   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3235     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3236     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3237     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3238     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3239         << "EventNumber="                       << eventNumber
3240         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3241         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3242         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3243         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3244         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3245         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3246         << "\n";
3247   }
3248
3249   return trackLikelihood;
3250 }
3251
3252 //____________________________________________________________________
3253 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3254 {
3255   //
3256   // Calculate the probability of this track candidate.
3257   //
3258   // Parameters :
3259   //   cseeds : array of candidate tracklets
3260   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3261   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3262   //
3263   // Output :
3264   //   likelihood value
3265   //
3266   // Detailed description
3267   //
3268   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3269   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3270   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3271   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3272   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3273   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3274   //
3275   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3276   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3277   //
3278
3279   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3280         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3281   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3282
3283   Float_t nclusters = 0.;
3284   Double_t sumda = 0.;
3285   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3286     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3287     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3288     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3289   }
3290   nclusters *= .25;
3291
3292   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3293   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3294   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3295   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3296   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3297   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3298
3299   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3300     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3301     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3302     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3303     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3304         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3305         nTracklets++;
3306         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3307     }
3308     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3309     // The Debug Stream contains the seed
3310     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3311     cstreamer << "CookLikelihood"
3312         << "EventNumber="                       << eventNumber
3313         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3314         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3315         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3316         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3317         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3318         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3319         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3320         << "sumda="                                             << sumda
3321         << "chi2y="                                             << chi2y
3322         << "chi2z="                                             << chi2z
3323         << "likea="                                             << likea
3324         << "likechi2y="                         << likechi2y
3325         << "likechi2z="                         << likechi2z
3326         << "nclusters="                         << nclusters
3327         << "likeN="                                             << likeN
3328         << "like="                                              << like
3329         << "meanncls="        << meanNcls
3330         << "\n";
3331   }
3332
3333   return like;
3334 }
3335
3336 //____________________________________________________________________
3337 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3338 {
3339   //
3340   // Map seeding configurations to detector planes.
3341   //
3342   // Parameters :
3343   //   iconfig : configuration index
3344   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3345   //
3346   // Output :
3347   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3348   //
3349   // Detailed description
3350   //
3351   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3352   // their topological classification:
3353   //
3354   //  0 - 5432 TQ 0
3355   //  1 - 4321 TQ 0
3356   //  2 - 3210 TQ 0
3357   //  3 - 5321 TQ 1
3358   //  4 - 4210 TQ 1
3359   //  5 - 5431 TQ 1
3360   //  6 - 4320 TQ 1
3361   //  7 - 5430 TQ 2
3362   //  8 - 5210 TQ 2
3363   //  9 - 5421 TQ 3
3364   // 10 - 4310 TQ 3
3365   // 11 - 5410 TQ 4
3366   // 12 - 5420 TQ 5
3367   // 13 - 5320 TQ 5
3368   // 14 - 5310 TQ 5
3369   //
3370   // The topologic quality is modeled as follows:
3371   // 1. The general model is define by the equation:
3372   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3373   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3374   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3375   // 3. Quality values are normalized.
3376   //
3377   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3378   //Begin_Html
3379   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3380   //End_Html
3381   //
3382
3383   switch(iconfig){
3384   case 0: // 5432 TQ 0
3385     planes[0] = 2;
3386     planes[1] = 3;
3387     planes[2] = 4;
3388     planes[3] = 5;
3389     break;
3390   case 1: // 4321 TQ 0
3391     planes[0] = 1;
3392     planes[1] = 2;
3393     planes[2] = 3;
3394     planes[3] = 4;
3395     break;
3396   case 2: // 3210 TQ 0
3397     planes[0] = 0;
3398     planes[1] = 1;
3399     planes[2] = 2;
3400     planes[3] = 3;
3401     break;
3402   case 3: // 5321 TQ 1
3403     planes[0] = 1;
3404     planes[1] = 2;
3405     planes[2] = 3;
3406     planes[3] = 5;
3407     break;
3408   case 4: // 4210 TQ 1
3409     planes[0] = 0;
3410     planes[1] = 1;
3411     planes[2] = 2;
3412     planes[3] = 4;
3413     break;
3414   case 5: // 5431 TQ 1
3415     planes[0] = 1;
3416     planes[1] = 3;
3417     planes[2] = 4;
3418     planes[3] = 5;
3419     break;
3420   case 6: // 4320 TQ 1
3421     planes[0] = 0;
3422     planes[1] = 2;
3423     planes[2] = 3;
3424     planes[3] = 4;
3425     break;
3426   case 7: // 5430 TQ 2
3427     planes[0] = 0;
3428     planes[1] = 3;
3429     planes[2] = 4;
3430     planes[3] = 5;
3431     break;
3432   case 8: // 5210 TQ 2
3433     planes[0] = 0;
3434     planes[1] = 1;
3435     planes[2] = 2;
3436     planes[3] = 5;
3437     break;
3438   case 9: // 5421 TQ 3
3439     planes[0] = 1;
3440     planes[1] = 2;
3441     planes[2] = 4;
3442     planes[3] = 5;
3443     break;
3444   case 10: // 4310 TQ 3
3445     planes[0] = 0;
3446     planes[1] = 1;
3447     planes[2] = 3;
3448     planes[3] = 4;
3449     break;
3450   case 11: // 5410 TQ 4
3451     planes[0] = 0;
3452     planes[1] = 1;
3453     planes[2] = 4;
3454     planes[3] = 5;
3455     break;
3456   case 12: // 5420 TQ 5
3457     planes[0] = 0;
3458     planes[1] = 2;
3459     planes[2] = 4;
3460     planes[3] = 5;
3461     break;
3462   case 13: // 5320 TQ 5
3463     planes[0] = 0;
3464     planes[1] = 2;
3465     planes[2] = 3;
3466     planes[3] = 5;
3467     break;
3468   case 14: // 5310 TQ 5
3469     planes[0] = 0;
3470     planes[1] = 1;
3471     planes[2] = 3;
3472     planes[3] = 5;
3473     break;
3474   }
3475 }
3476
3477 //____________________________________________________________________
3478 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3479 {
3480   //
3481   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3482   //
3483   // Parameters :
3484   //   iconfig : configuration index
3485   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3486   //
3487   // Output :
3488   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3489   //
3490   // Detailed description
3491   //
3492
3493   switch(iconfig){
3494   case 0: // 5432 TQ 0
3495     planes[0] = 1;
3496     planes[1] = 0;
3497     break;
3498   case 1: // 4321 TQ 0
3499     planes[0] = 5;
3500     planes[1] = 0;
3501     break;
3502   case 2: // 3210 TQ 0
3503     planes[0] = 4;
3504     planes[1] = 5;
3505     break;
3506   case 3: // 5321 TQ 1
3507     planes[0] = 4;
3508     planes[1] = 0;
3509     break;
3510   case 4: // 4210 TQ 1
3511     planes[0] = 5;
3512     planes[1] = 3;
3513     break;
3514   case 5: // 5431 TQ 1
3515     planes[0] = 2;
3516     planes[1] = 0;
3517     break;
3518   case 6: // 4320 TQ 1
3519     planes[0] = 5;
3520     planes[1] = 1;
3521     break;
3522   case 7: // 5430 TQ 2
3523     planes[0] = 2;
3524     planes[1] = 1;
3525     break;
3526   case 8: // 5210 TQ 2
3527     planes[0] = 4;
3528     planes[1] = 3;
3529     break;
3530   case 9: // 5421 TQ 3
3531     planes[0] = 3;
3532     planes[1] = 0;
3533     break;
3534   case 10: // 4310 TQ 3
3535     planes[0] = 5;
3536     planes[1] = 2;
3537     break;
3538   case 11: // 5410 TQ 4
3539     planes[0] = 3;
3540     planes[1] = 2;
3541     break;
3542   case 12: // 5420 TQ 5
3543     planes[0] = 3;
3544     planes[1] = 1;
3545     break;
3546   case 13: // 5320 TQ 5
3547     planes[0] = 4;
3548     planes[1] = 1;
3549     break;
3550   case 14: // 5310 TQ 5
3551     planes[0] = 4;
3552     planes[1] = 2;
3553     break;
3554   }
3555 }
3556
3557 //____________________________________________________________________
3558 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3559 {
3560   if(!fClusters) return NULL;
3561   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3562   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3563 }
3564
3565 //____________________________________________________________________
3566 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3567 {
3568   if(!fTracklets) return NULL;
3569   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3570   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3571 }
3572
3573 //____________________________________________________________________
3574 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3575 {
3576   if(!fTracks) return NULL;
3577   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3578   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3579 }
3580
3581
3582
3583 // //_____________________________________________________________________________
3584 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3585 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3586 // {
3587 //   //
3588 //   // Sort eleements according occurancy
3589 //   // The size of output array has is 2*n
3590 //   //
3591 //
3592 //   if (n <= 0) {
3593 //     return 0;
3594 //   }
3595 //
3596 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3597 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3598 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3599 //     sindexF[i] = 0;
3600 //   }
3601 //
3602 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3603 //
3604 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3605 //   Int_t val      = last;
3606 //   sindexF[0]     = 1;
3607 //   sindexF[0+n]   = last;
3608 //   Int_t countPos = 0;
3609 //
3610 //   // Find frequency
3611 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3612 //     val = inlist[sindexS[i]];
3613 //     if (last == val) {
3614 //       sindexF[countPos]++;
3615 //     }
3616 //     else {
3617 //       countPos++;
3618 //       sindexF[countPos+n] = val;
3619 //       sindexF[countPos]++;
3620 //       last                = val;
3621 //     }
3622 //   }
3623 //   if (last == val) {
3624 //     countPos++;
3625 //   }
3626 //
3627 //   // Sort according frequency
3628 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3629 //
3630 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3631 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3632 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3633 //   }
3634 //
3635 //   delete [] sindexS;
3636 //   delete [] sindexF;
3637 //
3638 //   return countPos;
3639 //
3640 // }
3641
3642
3643 //____________________________________________________________________
3644 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3645 {
3646 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3647 // layers are not allocated this function allocates them
3648
3649   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3650     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3651     else fSeedTB[isl]->Clear();
3652   }
3653 }
3654
3655
3656 //_____________________________________________________________________________
3657 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3658 {
3659   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3660   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3661
3662   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3663   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3664     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3665     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3666     n++;
3667   }
3668   return n ? chi2/n : 0.;
3669 }
3670
3671 //_____________________________________________________________________________
3672 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3673 {
3674   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3675   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3676
3677   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3678   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3679     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3680     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3681     n++;
3682   }
3683   return n ? chi2/n : 0.;
3684 }
3685
3686 //_____________________________________________________________________________
3687 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Phi(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3688 {
3689   //  Calculates normalized chi2 for angular resolution
3690   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3691
3692   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3693   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3694     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3695     chi2 += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3696     n++;
3697   }
3698   return n ? chi2/n: 0.;
3699 }
3700
3701 //____________________________________________________________________
3702 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3703         //
3704         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3705         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3706         // are taken into account
3707         //
3708         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3709         //
3710         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3711   // Only kept for compatibility with the old code
3712         //
3713         Int_t nDistances = 0;
3714         Float_t meanDistance = 0.;
3715         Int_t startIndex = 5;
3716         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3717         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3718         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3719             meanDistance += xdiff;
3720             nDistances++;
3721           }
3722           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3723         }
3724         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3725         if(!nDistances){
3726           // We should normally never get here
3727           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3728           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3729           // This attempt is worse and should be avoided:
3730           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3731           // Strategy avoids a division by 0;
3732           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3733             if(tracklets[il].IsOK()){
3734               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3735               iok++;
3736               startIndex = il;
3737             }
3738             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3739             if(iok > 1) break;
3740           }
3741           if(iok > 1){
3742             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3743           }
3744           else{
3745             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3746             return 331.;
3747         }
3748         }
3749         else{
3750           meanDistance /= nDistances;
3751         }
3752         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3753 }
3754
3755 //_____________________________________________________________________________
3756 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3757   //
3758   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3759   // the Rieman fit
3760   //
3761   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3762   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3763   fitter.Reset();
3764   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3765   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3766   // Update the tracklets
3767   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3768   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3769   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3770     x0 = tracklets[il].GetX0();
3771     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3772     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3773     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3774     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3775     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3776     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3777     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3778     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3779   }
3780   return chi2;
3781 }
3782
3783 //____________________________________________________________________
3784 void AliTRDtrackerV1::UnsetTrackletsTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
3785 {
3786   Int_t idx(-1);
3787   for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
3788     if((idx = track->GetTrackletIndex(il)) < 0) continue;
3789     delete (fTracklets->RemoveAt(idx));
3790   }
3791 }
3792
3793
3794 ///////////////////////////////////////////////////////
3795 //                                                   //
3796 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3797 //                                                   //
3798 ///////////////////////////////////////////////////////
3799
3800 //_____________________________________________________________________________
3801 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3802 //
3803 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3804 //
3805 // Fast solving linear regresion in 2D
3806 //         y=a + bx
3807 // The data members have the following meaning
3808 // fParams[0] : a
3809 // fParams[1] : b
3810 //
3811 // fSums[0] : S
3812 // fSums[1] : Sx
3813 // fSums[2] : Sy
3814 // fSums[3] : Sxy
3815 // fSums[4] : Sxx
3816 // fSums[5] : Syy
3817 //
3818 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3819 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3820 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3821
3822   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3823   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3824   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3825
3826 }
3827
3828 //_____________________________________________________________________________
3829 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3830   //
3831   // Adding Point to the fitter
3832   //
3833
3834   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3835   weight *= weight;
3836   const Double_t &xpt = *x;
3837   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3838   fSums[0] += weight;
3839   fSums[1] += weight * xpt;
3840   fSums[2] += weight * y;
3841   fSums[3] += weight * xpt * y;
3842   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3843   fSums[5] += weight * y * y;
3844 }
3845
3846 //_____________________________________________________________________________
3847 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3848   //
3849   // Remove Point from the sample
3850   //
3851
3852   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3853   weight *= weight;
3854   const Double_t &xpt = *x;
3855   fSums[0] -= weight;
3856   fSums[1] -= weight * xpt;
3857   fSums[2] -= weight * y;
3858   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3859   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3860   fSums[5] -= weight * y * y;
3861 }
3862
3863 //_____________________________________________________________________________
3864 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3865   //
3866   // Evaluation of the fit:
3867   // Calculation of the parameters
3868   // Calculation of the covariance matrix
3869   //
3870
3871   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3872   if(det==0) return kFALSE;
3873
3874   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3875   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3876   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3877   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3878   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3879   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3880
3881   // Covariance matrix
3882   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3883   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3884   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3885   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3886 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3887   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3888   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3889
3890
3891
3892   return kTRUE;
3893 }
3894
3895 //_____________________________________________________________________________
3896 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3897   //
3898   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3899   //
3900   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3901 }
3902
3903 //_____________________________________________________________________________
3904 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3905   //
3906   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3907   //
3908   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3909 }
3910
3911 //_____________________________________________________________________________
3912 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3913   //
3914   // Reset the fitter
3915   //
3916   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3917   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3918   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3919 }
3920
3921 ///////////////////////////////////////////////////////
3922 //                                                   //
3923 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3924 //                                                   //
3925 ///////////////////////////////////////////////////////
3926
3927 //_____________________________________________________________________________
3928 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3929   fTrackFitter(NULL),
3930   fZfitter(NULL),
3931   fCovarPolY(NULL),
3932   fCovarPolZ(NULL),
3933   fXref(0.),
3934   fSysClusterError(0.)
3935 {
3936   //
3937   // Default constructor
3938   //
3939   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3940   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3941   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3942   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3943   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3944   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3945   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3946 }
3947
3948 //_____________________________________________________________________________
3949 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3950   //
3951   // Destructor
3952   //
3953   if(fZfitter) delete fZfitter;
3954   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3955   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3956 }
3957
3958 //_____________________________________________________________________________
3959 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3960   //
3961   // Reset the Fitter
3962   //
3963   if(fTrackFitter){
3964     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3965     fTrackFitter->ClearPoints();
3966   }
3967   if(fZfitter){
3968     fZfitter->Reset();
3969   }
3970   fXref = 0.;
3971   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3972   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3973   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3974   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3975   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3976     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3977       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3978       if(irow < 2 && icol < 2)
3979         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3980     }
3981 }
3982
3983 //_____________________________________________________________________________
3984 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
3985   //
3986   // Add tracklet into the fitter
3987   //
3988   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3989   fTracklets[itr] = tracklet;
3990 }
3991
3992 //_____________________________________________________________________________
3993 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3994   //
3995   // Perform the fit
3996   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
3997   // 2. Evaluate the fit
3998   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
3999   // if not
4000   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
4001   //     square fit
4002   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
4003   // 4. Store fit results (parameters and errors)
4004   //
4005   if(!fTrackFitter){
4006     return 1e10;
4007   }
4008   fXref = CalculateReferenceX();
4009   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
4010   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
4011   // perform the fit
4012   fTrackFitter->Eval();
4013   fZfitter->Eval();
4014   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4015   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4016   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
4017     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
4018     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
4019     fTrackFitter->Eval();
4020     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
4021     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
4022     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4023     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4024   }
4025   // Update the Fit Parameters and the errors
4026   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
4027   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
4028   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
4029
4030   // Prepare Covariance estimation
4031   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
4032   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
4033   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
4034   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
4035   fCovarPolY->Invert();
4036   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
4037   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
4038   fCovarPolZ->Invert();
4039   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
4040 }
4041
4042 //_____________________________________________________________________________
4043 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
4044   //
4045   // Does the transformations and updates the fitters
4046   // The following transformation is applied
4047   //
4048   AliTRDcluster *cl = NULL;
4049   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
4050   Double_t uvt[4];
4051   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
4052   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
4053   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
4054     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
4055     if(!cl->IsInChamber()) continue;
4056     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4057     x = cl->GetX();
4058     y = cl->GetY();
4059     z = cl->GetZ();
4060     dx = x - fXref;
4061     // Transformation
4062     t = 1./(x*x + y*y);
4063     uvt[0] = 2. * x * t;
4064     uvt[1] = t;
4065     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4066     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4067     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4068     // error definition changes for the different calls
4069     we = 2. * t;
4070     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
4071     // Update sums for error calculation
4072     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
4073     yerr *= yerr;
4074     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
4075     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
4076       fSumPolY[ipol] += yerr;
4077       yerr *= x;
4078       if(ipol < 3){
4079         fSumPolZ[ipol] += zerr;
4080         zerr *= x;
4081       }
4082     }
4083     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
4084     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
4085   }
4086 }
4087
4088 //_____________________________________________________________________________
4089 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
4090   //
4091   // Check whether z-results are acceptable
4092   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
4093   // less then half a padlength
4094   // Point of comparision is at the anode wire
4095   //
4096   Bool_t acceptablez = kTRUE;
4097   Double_t zref = 0.0;
4098   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
4099     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
4100     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
4101     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
4102       acceptablez = kFALSE;
4103   }
4104   return acceptablez;
4105 }
4106
4107 //_____________________________________________________________________________
4108 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
4109   //
4110   // Calculate y position out of the track parameters
4111   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4112   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4113   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
4114   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
4115   //
4116   Double_t y = 0;
4117   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
4118   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
4119   if (disc >= 0) {
4120     disc = TMath::Sqrt(disc);
4121     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
4122   }
4123   return y;
4124 }
4125
4126 //_____________________________________________________________________________
4127 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4128   //
4129   // Return z position for a given x position
4130   // Simple linear function
4131   //
4132   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4133 }
4134
4135 //_____________________________________________________________________________
4136 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4137   //
4138   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4139   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4140   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4141   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4142   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4143   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4144   //
4145   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4146   Double_t curvature = GetCurvature();
4147   Double_t dy = 0;
4148   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4149     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4150      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4151       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4152       dy = yderiv;
4153     }
4154   }
4155   return dy;
4156 }
4157
4158 //_____________________________________________________________________________
4159 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4160   //
4161   // Calculate track curvature
4162   //
4163   //
4164   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4165   if (curvature > 0.0)
4166     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4167   return curvature;
4168 }
4169
4170 //_____________________________________________________________________________
4171 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4172   //
4173   // Error Definition according to gauss error propagation
4174   //
4175   TMatrixD transform(3,3);
4176   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4177   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4178   transform(0,2) = x*x;
4179   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4180   covariance *= transform.T();
4181   cov[0] = covariance(0,0);
4182   TMatrixD transformZ(2,2);
4183   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4184   transformZ(0,1) = x;
4185   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4186   covarZ *= transformZ.T();
4187   cov[1] = covarZ(0,0);
4188   cov[2] = 0;
4189 }
4190
4191 //____________________________________________________________________
4192 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4193   //
4194   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4195   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4196   // are taken into account
4197   //
4198   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4199   //
4200   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4201   //
4202   Int_t nDistances = 0;
4203   Float_t meanDistance = 0.;
4204   Int_t startIndex = 5;
4205   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4206     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4207       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4208       meanDistance += xdiff;
4209       nDistances++;
4210     }
4211     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4212   }
4213   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4214   if(!nDistances){
4215     // We should normally never get here
4216     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4217     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4218     // This attempt is worse and should be avoided:
4219     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4220     // Strategy avoids a division by 0;
4221     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4222       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4223         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4224         iok++;
4225         startIndex = il;
4226       }
4227       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4228       if(iok > 1) break;
4229     }
4230     if(iok > 1){
4231       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4232     }
4233     else{
4234       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4235       return 331.;
4236     }
4237   }
4238   else{
4239     meanDistance /= nDistances;
4240   }
4241   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4242 }