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 "AliTRDseedV1.h"
  53 #include "AliTRDtrackV1.h"
  54 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  55 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
  56 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
  57 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
  58
  59 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
  60
  61 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkMinClustersInTrack =  0.5;  //
  62 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkLabelFraction      =  0.8;  //
  63 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxChi2            = 12.0;  //
  64 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxSnp             =  0.95; // Maximum local sine of the azimuthal angle
  65 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxStep            =  2.0;  // Maximal step size in propagation
  66 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
  67   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
  68   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
  69   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
  70 };
  71 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
  72   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
  73 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
  74 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
  75 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
  76 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
  77
  78 //____________________________________________________________________
  79 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec)
  80   :AliTracker()
  81   ,fkReconstructor(NULL)
  82   ,fGeom(NULL)
  83   ,fClusters(NULL)
  84   ,fTracklets(NULL)
  85   ,fTracks(NULL)
  86   ,fSieveSeeding(0)
  87 {
  88   //
  89   // Default constructor.
  90   //
  91
  92   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  93
  94   // initialize geometry
  95   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
  96     AliFatal("Could not get geometry.");
  97   }
  98   fGeom = new AliTRDgeometry();
  99   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 100   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 101   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 102   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 103   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 104     Int_t ism = 0;
 105     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 106     if(!matrix){
 107       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 108       fR[ily] = fgkX0[ily];
 109       continue;
 110     }
 111     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 112     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 113   }
 114
 115   // initialize calibration values
 116   AliTRDcalibDB *trd = NULL;
 117   if (!(trd = AliTRDcalibDB::Instance())) {
 118     AliFatal("Could not get calibration.");
 119   }
 120   if(!fgNTimeBins) fgNTimeBins = trd->GetNumberOfTimeBins();
 121
 122   // initialize cluster containers
 123   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 124
 125   // initialize arrays
 126   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 127   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 128   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 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(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 143   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 144   if(fClusters) {
 145     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 146   }
 147   if(fGeom) delete fGeom;
 148 }
 149
 150 //____________________________________________________________________
 151 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 152 {
 153   //
 154   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 155   //
 156   // Parameters :
 157   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 158   //             the ESD tracks found in TRD.
 159   //
 160   // Output :
 161   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 162   //
 163   // Detailed description
 164   // 1. Launch individual SM trackers.
 165   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 166   //
 167
 168   if(!fkReconstructor->GetRecoParam() ){
 169     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 170     return 0;
 171   }
 172
 173   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 174   Int_t ntracks = 0;
 175   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 176     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 177     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 178     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 179   }
 180   AliInfo(Form("Number of found tracks : %d", ntracks));
 181   return ntracks;
 182 }
 183
 184
 185 //_____________________________________________________________________________
 186 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 187 {
 188   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 189
 190   // reset position of the point before using it
 191   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 192   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 193   if (!tracklet) return kFALSE;
 194
 195   // get detector for this tracklet
 196   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 197   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 198   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 199            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 200            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 201   Double_t local[3];
 202   local[0] = tracklet->GetX();
 203   local[1] = tracklet->GetY();
 204   local[2] = tracklet->GetZ();
 205   Double_t global[3];
 206   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 207
 208   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 209   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 210   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 211   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 212   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 213   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 214   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 215   cov[5] = cov2D[2];
 216   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 217   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 218
 219   // setting volume id
 220   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 221   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 222   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 223   p.SetVolumeID(volid);
 224
 225   return kTRUE;
 226 }
 227
 228 //____________________________________________________________________
 229 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 230 {
 231   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 232   return fgTiltedRieman;
 233 }
 234
 235 //____________________________________________________________________
 236 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 237 {
 238   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 239   return fgTiltedRiemanConstrained;
 240 }
 241
 242 //____________________________________________________________________
 243 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 244 {
 245   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 246   return fgRieman;
 247 }
 248
 249 //_____________________________________________________________________________
 250 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 251 {
 252 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 253 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 254 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 255 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 256 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 257 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 258 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 259 //
 260 // The following steps are performed:
 261 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 262 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 263 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 264 // the following status bits:
 265 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 266 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 267 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 268 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 269 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 270 //
 271
 272   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 273   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
 274
 275   // Define scalers
 276   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 277         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 278         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 279         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 280   Float_t foundMin = 20.0;
 281
 282   Float_t *quality = NULL;
 283   Int_t   *index   = NULL;
 284   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 285   // Sort tracks according to quality
 286   // (covariance in the yz plane)
 287   if(nSeeds){
 288     quality = new Float_t[nSeeds];
 289     index   = new Int_t[nSeeds];
 290     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 291       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 292       Double_t covariance[15];
 293       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 294       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 295     }
 296     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 297   }
 298
 299   // Propagate all seeds
 300   Int_t   expectedClr;
 301   AliTRDtrackV1 track;
 302   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 303
 304     // Get the seeds in sorted sequence
 305     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 306     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 307
 308     // Check the seed status
 309     ULong_t status = seed->GetStatus();
 310     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
 311     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 312
 313     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 314     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 315     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), fgkMaxStep)){
 316       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 317       continue;
 318     }
 319     if(!AdjustSector(&track)){
 320       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 321       continue;
 322     }
 323     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 324       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 325       continue;
 326     }
 327
 328     nTPCseeds++;
 329
 330     // store track status at TRD entrance
 331     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 332
 333     // prepare track and do propagation in the TRD
 334     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 335     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 336     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 337     // check if track entered the TRD fiducial volume
 338     if(track.GetTrackLow()){
 339       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
 340       nTRDseeds++;
 341     }
 342     // check if track was stopped in the TRD
 343     if (expectedClr<0){
 344       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 345       continue;
 346     }
 347
 348     if(expectedClr){
 349       nFound++;
 350       // computes PID for track
 351       track.CookPID();
 352       // update calibration references using this track
 353       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
 354       // save calibration object
 355       if (fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 0){
 356         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
 357         calibTrack->SetOwner();
 358         seed->AddCalibObject(calibTrack);
 359       }
 360       //update ESD track
 361       if ((track.GetNumberOfClusters() > 15) && (track.GetNumberOfClusters() > 0.5*expectedClr)) {
 362         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 363         track.UpdateESDtrack(seed);
 364       }
 365     }
 366
 367     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
 368
 369       // Make backup for back propagation
 370       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
 371       if (foundClr >= foundMin) {
 372         track.CookLabel(1. - fgkLabelFraction);
 373         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
 374
 375         // Sign only gold tracks
 376         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
 377           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
 378         }
 379         Bool_t isGold = kFALSE;
 380
 381         // Full gold track
 382         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
 383           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 384
 385           isGold = kTRUE;
 386         }
 387
 388         // Almost gold track
 389         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
 390           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 391           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 392
 393           isGold = kTRUE;
 394         }
 395
 396         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
 397           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
 398             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 399             isGold = kTRUE;
 400           }
 401         }
 402       }
 403     }
 404
 405     // Propagation to the TOF
 406     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 407       Int_t sm = track.GetSector();
 408       // default value in case we have problems with the geometry.
 409       Double_t xtof  = 371.;
 410       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 411       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 412       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 413       //1. The path to the TOF module.
 414       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 415       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 416       if(gGeoManager){
 417         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 418         TGeoHMatrix *m = NULL;
 419         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 420
 421         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 422           m->LocalToMaster(loc, glob);
 423           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 424         }
 425       }
 426       if(xtof > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, fgkMaxStep)){
 427         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 428         continue;
 429       }
 430       if(!AdjustSector(&track)){
 431         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 432         continue;
 433       }
 434       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 435         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 436         continue;
 437       }
 438       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 439       // TODO obsolete - delete
 440       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 441     }
 442     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 443   }
 444   if(index) delete [] index;
 445   if(quality) delete [] quality;
 446
 447   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 448   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d]", nFound));
 449
 450   // run stand alone tracking
 451   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 452
 453   return 0;
 454 }
 455
 456
 457 //____________________________________________________________________
 458 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 459 {
 460   //
 461   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 462   // at the outer part of the TRD.
 463   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 464   // of the TRD and the ESD event is updated
 465   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 466   //
 467
 468   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 469   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 470
 471
 472   AliTRDtrackV1 track;
 473   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 474     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 475     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 476
 477     if (track.GetX() < 270.0) {
 478       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 479       continue;
 480     }
 481
 482     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 483     // are produced by the TRD stand alone tracker
 484     ULong_t status = seed->GetStatus();
 485     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 486     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 487     nseed++;
 488
 489     track.ResetCovariance(50.0);
 490
 491     // do the propagation and processing
 492     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 493     Double_t xTPC = 250.0;
 494     if(FollowProlongation(track)){
 495       // Prolongate to TPC
 496       if (PropagateToX(track, xTPC, fgkMaxStep)) { //  -with update
 497         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 498         found++;
 499         kUPDATE = kTRUE;
 500       }
 501
 502       // Update the friend track
 503       if (fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 0){
 504         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 505         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 506         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 507           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 508           calibTrack->SetTrackHigh(track.GetTrackHigh());
 509         }
 510       }
 511     }
 512
 513     // Prolongate to TPC without update
 514     if(!kUPDATE) {
 515       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 516       if (PropagateToX(tt, xTPC, fgkMaxStep)) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 517     }
 518   }
 519   AliInfo(Form("Number of loaded seeds: %d",nseed));
 520   AliInfo(Form("Number of found tracks from loaded seeds: %d",found));
 521
 522   return 0;
 523 }
 524
 525 //____________________________________________________________________
 526 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 527 {
 528   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 529   //
 530   // Parameters
 531   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 532   //
 533   // Output
 534   //   number of clusters attached to the track
 535   //
 536   // Detailed description
 537   //
 538   // Starting from current radial position of track <t> this function
 539   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 540   // are being performed for each plane:
 541   // 1. prepare track:
 542   //   a. get plane limits in the local x direction
 543   //   b. check crossing sectors
 544   //   c. check track inclination
 545   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 546   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 547   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 548   //
 549   // Debug level 2
 550   //
 551
 552   Bool_t kStoreIn = kTRUE;
 553   Int_t    nClustersExpected = 0;
 554   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
 555     Int_t   index   = 0;
 556     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 557     if(!tracklet) continue;
 558     if(!tracklet->IsOK()) AliWarning("tracklet not OK");
 559
 560     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
 561     // reject tracklets which are not considered for inward refit
 562     if(x > t.GetX()+fgkMaxStep) continue;
 563
 564     // append tracklet to track
 565     t.SetTracklet(tracklet, index);
 566
 567     if (x < (t.GetX()-fgkMaxStep) && !PropagateToX(t, x+fgkMaxStep, fgkMaxStep)) break;
 568     if (!AdjustSector(&t)) break;
 569
 570     // Start global position
 571     Double_t xyz0[3];
 572     t.GetXYZ(xyz0);
 573
 574     // End global position
 575     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
 576     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;
 577     Double_t xyz1[3];
 578     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
 579     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
 580     xyz1[2] =  z;
 581
 582     Double_t length = TMath::Sqrt(
 583       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
 584       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
 585       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
 586     );
 587     if(length>0.){
 588       // Get material budget
 589       Double_t param[7];
 590       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
 591       Double_t xrho= param[0]*param[4];
 592       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
 593
 594       // Propagate and update
 595       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
 596       if (!AdjustSector(&t)) break;
 597     }
 598     if(kStoreIn){
 599       t.SetTrackHigh();
 600       kStoreIn = kFALSE;
 601     }
 602
 603     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 604     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 605     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 606     if (chi2 < 1e+10 && t.Update(p, cov, chi2)){
 607       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 608     }
 609   }
 610
 611   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 1){
 612     Int_t index;
 613     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 614       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 615       if(!tracklet) continue;
 616       t.SetTracklet(tracklet, index);
 617     }
 618
 619     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 620     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
 621     AliTRDtrackV1 track(t);
 622     track.SetOwner();
 623     cstreamer << "FollowProlongation"
 624         << "EventNumber="       << eventNumber
 625         << "ncl="                                       << nClustersExpected
 626         << "track.="                    << &track
 627         << "\n";
 628   }
 629
 630   return nClustersExpected;
 631
 632 }
 633
 634 //_____________________________________________________________________________
 635 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 636 {
 637 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 638 //
 639 // Parameters
 640 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 641 //
 642 // Output
 643 //   number of clusters attached to the track
 644 //
 645 // Starting from current radial position of track <t> this function
 646 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 647 // are being performed for each plane:
 648 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 649 //   - get chamber limits in the radial direction
 650 //   - check crossing sectors
 651 //   - check track inclination
 652 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 653 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 654 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 655 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 656 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 657 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 658 //
 659 // Observation
 660 //   1. During the propagation a bit map is filled detailing the status of the track in each TRD chamber. The following errors are being registered for each tracklet:
 661 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 662 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 663 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 664 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 665 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 666 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 667 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 668 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 669 //
 670 // Debug level 2
 671 //
 672 // Author
 673 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 674 //
 675
 676   Int_t n = 0;
 677   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 678   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 679
 680   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 681   // in case of stand alone tracking we store all the pointers to the tracklets in a temporary array
 682   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 683   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 684   for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
 685     tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip);
 686     t.UnsetTracklet(ip);
 687   }
 688   Bool_t kStoreIn = kTRUE, kPropagateIn = kTRUE;
 689
 690   // Loop through the TRD layers
 691   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 692   Double_t x, y, z;
 693   for (Int_t ily=0, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 694     // rough estimate of the entry point
 695     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 696       n=-1;
 697       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 698       break;
 699     }
 700
 701     // find sector / stack / detector
 702     sm = t.GetSector();
 703     // TODO cross check with y value !
 704     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 705     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 706     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 707
 708     // check if supermodule/chamber is installed
 709     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 710         stk<0. ||
 711         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 712         !matrix ){
 713       // propagate to the default radial position
 714       if(fR[ily] > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], fgkMaxStep)){
 715         n=-1;
 716         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 717         break;
 718       }
 719       if(!AdjustSector(&t)){
 720         n=-1;
 721         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 722         break;
 723       }
 724       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
 725         n=-1;
 726         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 727         break;
 728       }
 729       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 730       continue;
 731     }
 732
 733     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 734     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 735     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 736     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 737
 738     // Propagate to the radial distance of the current layer
 739     x = glb[0] - fgkMaxStep;
 740     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)){
 741       n=-1;
 742       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 743       break;
 744     }
 745     if(!AdjustSector(&t)){
 746       n=-1;
 747       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 748       break;
 749     }
 750     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 751       n=-1;
 752       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 753       break;
 754     }
 755     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 756     if(sm != t.GetSector()){
 757       sm = t.GetSector();
 758       doRecalculate = kTRUE;
 759     }
 760     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 761       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 762       doRecalculate = kTRUE;
 763     }
 764     if(doRecalculate){
 765       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 766       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 767         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 768         continue;
 769       }
 770       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 771       x = glb[0] - fgkMaxStep;
 772     }
 773
 774     // check if track is well inside fiducial volume
 775     if (!t.GetProlongation(x+fgkMaxStep, y, z)) {
 776       n=-1;
 777       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 778       break;
 779     }
 780     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 781       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 782       continue;
 783     }
 784     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 785     if(kStoreIn){
 786       t.SetTrackLow();
 787       kStoreIn = kFALSE;
 788     }
 789
 790     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 791     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 792       // check data in supermodule
 793       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 794         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 795         continue;
 796       }
 797       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 798         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 799         continue;
 800       }
 801
 802       // check data in chamber
 803       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 804         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 805         continue;
 806       }
 807       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()){
 808         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 809         continue;
 810       }
 811       // build tracklet
 812       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 813       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 814       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 815       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 816       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 817       if(!tracklet.Init(&t)){
 818         n=-1;
 819         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 820         break;
 821       }
 822       if(!tracklet.AttachClusters(chamber, kTRUE)){
 823         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 824         continue;
 825       }
 826       if(tracklet.GetN() < fgNTimeBins*fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()){
 827         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 828         continue;
 829       }
 830       ptrTracklet->UpdateUsed();
 831     }
 832     // propagate track to the radial position of the tracklet
 833     ptrTracklet->UseClusters(); // TODO ? do we need this here ?
 834     // fit tracklet no tilt correction
 835     if(!ptrTracklet->Fit(kFALSE)){
 836       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 837       continue;
 838     }
 839     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 840     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)) {
 841       n=-1;
 842       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 843       break;
 844     }
 845     if(!AdjustSector(&t)) {
 846       n=-1;
 847       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 848       break;
 849     }
 850     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
 851       n=-1;
 852       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 853       break;
 854     }
 855     if(kPropagateIn){
 856       t.SetTrackLow();
 857       kPropagateIn = kFALSE;
 858     }
 859     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 860     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 861     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 862     if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 2){
 863       Double_t ytrack = ptrTracklet->GetYref(0);
 864       Double_t ztrack = ptrTracklet->GetZref(0);
 865       Double_t ytracklet = ptrTracklet->GetYfit(0);
 866       Double_t ztracklet = ptrTracklet->GetZfit(0);
 867       Double_t phitrack = ptrTracklet->GetYref(1);
 868       Double_t phitracklet = ptrTracklet->GetYfit(1);
 869       Double_t thetatrack = ptrTracklet->GetZref(1);
 870       Double_t thetatracklet = ptrTracklet->GetZfit(1);
 871
 872       TTreeSRedirector &mystreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
 873       mystreamer << "FollowBackProlongation1"
 874         << "il="              << ily
 875         << "x="               << x
 876         << "ytrack="          << ytrack
 877         << "ztrack="          << ztrack
 878         << "ytracklet="       << ytracklet
 879         << "ztracklet="       << ztracklet
 880         << "phitrack="        << phitrack
 881         << "thetatrack="      << thetatrack
 882         << "phitracklet="     << phitracklet
 883         << "thetatracklet="   << thetatracklet
 884         << "chi2="            << chi2
 885         << "\n";
 886     }
 887     // update Kalman with the TRD measurement
 888     if(chi2>1e+10){ // TODO
 889       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 890       continue;
 891     }
 892     if(!t.Update(p, cov, chi2)) {
 893       n=-1;
 894       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 895       break;
 896     }
 897     // fill residuals ?!
 898     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 899
 900
 901     // load tracklet to the tracker
 902     ptrTracklet->Update(&t);
 903     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 904     t.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 905     n += ptrTracklet->GetN();
 906
 907     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 908 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
 909
 910     // Make backup of the track until is gold
 911     // TO DO update quality check of the track.
 912     // consider comparison with fTimeBinsRange
 913     Float_t ratio0 = ptrTracklet->GetN() / Float_t(fgNTimeBins);
 914     //Float_t ratio1 = Float_t(t.GetNumberOfClusters()+1) / Float_t(t.GetNExpected()+1);
 915
 916     if( (chi2                    <  18.0) &&
 917         (ratio0                  >   0.8) &&
 918         //(ratio1                  >   0.6) &&
 919         //(ratio0+ratio1           >   1.5) &&
 920         (t.GetNCross()           ==    0) &&
 921         (TMath::Abs(t.GetSnp())  <  0.85) &&
 922         (t.GetNumberOfClusters() >    20)){
 923       t.MakeBackupTrack();
 924     }
 925   } // end layers loop
 926   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
 927   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
 928
 929   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 1){
 930     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
 931     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 932     AliTRDtrackV1 track(t);
 933     track.SetOwner();
 934     cstreamer << "FollowBackProlongation"
 935         << "EventNumber=" << eventNumber
 936         << "ncl="         << n
 937         << "track.="      << &track
 938         << "\n";
 939   }
 940
 941   return n;
 942 }
 943
 944 //_________________________________________________________________________
 945 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
 946   //
 947   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
 948   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
 949   // and transformations see documentation of this class)
 950   // Afterwards all the tracklets are Updated
 951   //
 952   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
 953   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
 954   //             - Seeding configuration
 955   // Output:     - The curvature
 956   //
 957   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
 958   fitter->Reset();
 959   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
 960   Int_t *ppl = &allplanes[0];
 961   Int_t maxLayers = 6;
 962   if(planes){
 963     maxLayers = 4;
 964     ppl = planes;
 965   }
 966   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
 967     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
 968     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
 969   }
 970   fitter->Update();
 971   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
 972   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
 973   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
 974     // Reference positions
 975     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
 976
 977     // chi2
 978     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
 979     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
 980     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
 981   }
 982   return fitter->GetC();
 983 }
 984
 985 //_________________________________________________________________________
 986 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
 987 {
 988   //
 989   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
 990   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
 991   //
 992   // Parameters: - The four seedclusters
 993   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
 994   //             - The seeding configuration
 995   //             - Chi2 array
 996   //
 997   // debug level 2
 998   //
 999   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1000   fitter->Reset();
1001   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1002     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1003   }
1004   fitter->Update();
1005
1006
1007   // Update the seed and calculated the chi2 value
1008   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1009   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1010     // chi2
1011     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1012     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1013   }
1014 }
1015
1016
1017 //_________________________________________________________________________
1018 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1019 {
1020   //
1021   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1022   // assumed that the vertex position is set to 0.
1023   // This method is very usefull for high-pt particles
1024   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1025   //      x0, y0: Center of the circle
1026   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1027   //      zc: center of the pad row
1028   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1029   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1030   // Transformation:
1031   // t = 1/(x^2 + y^2)
1032   // u = 2 * x * t
1033   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1034   // Parameters in the equation:
1035   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1036   //
1037   // The Curvature is calculated by the following equation:
1038   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1039   // Parameters:   - the 6 tracklets
1040   //               - the Vertex constraint
1041   // Output:       - the Chi2 value of the track
1042   //
1043   // debug level 5
1044   //
1045
1046   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1047   fitter->StoreData(kTRUE);
1048   fitter->ClearPoints();
1049   AliTRDcluster *cl = NULL;
1050
1051   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1052   Double_t uvt[2];
1053   Int_t nPoints = 0;
1054   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1055     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1056     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1057       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1058       cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb);
1059       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1060       x = cl->GetX();
1061       y = cl->GetY();
1062       z = cl->GetZ();
1063       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1064       // Transformation
1065       t = 1./(x * x + y * y);
1066       uvt[0] = 2. * x * t;
1067       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1068       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1069       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1070       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1071       nPoints++;
1072     }
1073   }
1074   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1075
1076   // Calculate curvature
1077   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1078   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1079   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1080
1081   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1082   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1083     tracklets[ip].SetC(curvature);
1084
1085 /*  if(fkReconstructor->GetStreamLevel() >= 5){
1086     //Linear Model on z-direction
1087     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1088     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1089     Double_t zref = slope * xref;
1090     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1091     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1092     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1093     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1094     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1095     << "EventNumber="           << eventNumber
1096     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1097     << "Curvature="                             << curvature
1098     << "Chi2Track="                             << chi2track
1099     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1100     << "zref="                                          << zref
1101     << "\n";
1102   }*/
1103   return chi2track;
1104 }
1105
1106 //_________________________________________________________________________
1107 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1108 {
1109   //
1110   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1111   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1112   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1113   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1114   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1115   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1116   //          zc: center of the pad row
1117   //          zt: z-position of the track
1118   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1119   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1120   // Transformation:       u = 2 * x * t
1121   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1122   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1123   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1124   // Parameters:           a = -1/y0
1125   //                       b = x0/y0
1126   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1127   //                       d = offset
1128   //                       e = dz/dx
1129   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1130   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1131   // The curvature is calculated according to the formula:
1132   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1133   //
1134   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1135   //              - Flag selecting the error definition
1136   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1137   //
1138   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1139   fitter->StoreData(kTRUE);
1140   fitter->ClearPoints();
1141   AliTRDLeastSquare zfitter;
1142   AliTRDcluster *cl = NULL;
1143
1144   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1145   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1146   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1147   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1148   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1149   Int_t nPoints = 0;
1150   // Containers for Least-square fitter
1151   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1152     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1153     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1154     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1155       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1156       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1157       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1158       x = cl->GetX();
1159       y = cl->GetY();
1160       z = cl->GetZ();
1161       dx = x - xref;
1162       // Transformation
1163       t = 1./(x*x + y*y);
1164       uvt[0] = 2. * x * t;
1165       uvt[1] = t;
1166       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1167       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1168       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1169       // error definition changes for the different calls
1170       we = 2. * t;
1171       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1172       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1173       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1174       // adding points for covariance matrix estimation
1175       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1176       erry *= erry;
1177       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1178       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1179         sumPolY[ipol] += erry;
1180         erry *= x;
1181         if(ipol < 3){
1182           sumPolZ[ipol] += errz;
1183           errz *= x;
1184         }
1185       }
1186       nPoints++;
1187     }
1188   }
1189   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1190   zfitter.Eval();
1191
1192   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1193   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1194
1195   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1196   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1197   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1198   Double_t zref = 0.0;
1199   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1200     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1201     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1202     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1203       acceptablez = kFALSE;
1204   }
1205   if (!acceptablez) {
1206     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1207     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1208     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1209     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1210     if (fitter->Eval()) return 1.E10;
1211     fitter->ReleaseParameter(3);
1212     fitter->ReleaseParameter(4);
1213     offset = fitter->GetParameter(3);
1214     slope = fitter->GetParameter(4);
1215   }
1216
1217   // Calculate Curvarture
1218   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1219   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1220   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1221   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1222   if (curvature > 0.0)
1223     curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1224
1225   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1226
1227   // Prepare error calculation
1228   TMatrixD covarPolY(3,3);
1229   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1230   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1231   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1232   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1233   covarPolY.Invert();
1234   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1235   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1236   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1237   covarPolZ.Invert();
1238
1239   // Update the tracklets
1240   Double_t x1, dy, dz;
1241   Double_t cov[15];
1242   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1243   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1244
1245     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1246     x1 = x - xref;
1247     y  = 0;
1248     z  = 0;
1249     dy = 0;
1250     dz = 0;
1251     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1252     TMatrixD transform(3,3);
1253     transform(0,0) = 1;
1254     transform(0,1) = x;
1255     transform(0,2) = x*x;
1256     transform(1,1) = 1;
1257     transform(1,2) = x;
1258     transform(2,2) = 1;
1259     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1260     covariance *= transform.T();
1261     TMatrixD transformZ(2,2);
1262     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1263     transformZ(0,1) = x;
1264     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1265     covarZ *= transformZ.T();
1266     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1267     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1268     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1269     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1270     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1271     res *= res;
1272     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1273     if (res >= 0) {
1274       res = TMath::Sqrt(res);
1275       y    = (1.0 - res) / a;
1276     }
1277     cov[0] = covariance(0,0);
1278     cov[2] = covarZ(0,0);
1279     cov[1] = 0.;
1280
1281     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1282     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1283     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1284     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1285     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1286     Double_t x0 = -b / a;
1287     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1288       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1289        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1290         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1291         dy = yderiv;
1292       }
1293     }
1294     z  = offset + slope * (x - xref);
1295     dz = slope;
1296     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1297     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1298     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1299     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1300     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1301     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1302     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1303   }
1304
1305 /*  if(fkReconstructor->GetStreamLevel() >=5){
1306     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1307     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1308     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1309     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1310     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1311         << "EventNumber="                       << eventNumber
1312         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1313         << "xref="                                              << xref
1314         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1315         << "\n";
1316   }*/
1317   return chi2track;
1318 }
1319
1320
1321 //____________________________________________________________________
1322 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1323 {
1324   //
1325   // Fit track with a staight line
1326   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1327   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1328   //
1329   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1330   AliTRDcluster *cl = NULL;
1331
1332   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1333   if(!tracklets){
1334     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1335       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1336       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1337       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1338     }
1339     tracklets = &work[0];
1340   }
1341
1342   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1343   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1344   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1345     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1346     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1347       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1348       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1349       x = cl->GetX();
1350       z = cl->GetZ();
1351       dx = x - xref;
1352       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1353     }
1354   }
1355   zfitter.Eval();
1356   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1357   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1358   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1359     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1360     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1361       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1362       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1363       x = cl->GetX();
1364       y = cl->GetY();
1365       z = cl->GetZ();
1366       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1367       dx = x - xref;
1368       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1369       // error definition changes for the different calls
1370       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1371       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1372       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1373     }
1374   }
1375   yfitter.Eval();
1376   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1377   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1378   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1379
1380   //update track points array
1381   if(np && points){
1382     Float_t xyz[3];
1383     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1384       points[ip].GetXYZ(xyz);
1385       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1386       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1387       points[ip].SetXYZ(xyz);
1388     }
1389   }
1390   return chi2;
1391 }
1392
1393
1394 //_________________________________________________________________________
1395 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1396 {
1397 //
1398 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1399 //
1400 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1401 //              - Flag selecting the error definition
1402 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1403 //
1404 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1405 // BEGIN_LATEX
1406 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1407 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1408 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1409 // END_LATEX
1410 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1411 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1412 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1413 // BEGIN_LATEX
1414 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1415 // u = 2 * x * t
1416 // v = 2 * tan(h) * t
1417 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1418 // END_LATEX
1419 // One gets the following linear equation
1420 // BEGIN_LATEX
1421 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1422 // END_LATEX
1423 // where the coefficients have the following meaning
1424 // BEGIN_LATEX
1425 // a = -1/y_{0}
1426 // b = x_{0}/y_{0}
1427 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1428 // d = z_{0}
1429 // e = dz/dx
1430 // END_LATEX
1431 // The error calculation for the free term is thus
1432 // BEGIN_LATEX
1433 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1434 // END_LATEX
1435 //
1436 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1437 // to the formula:
1438 // BEGIN_LATEX
1439 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1440 // END_LATEX
1441 //
1442 // Authors
1443 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1444 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1445 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1446
1447   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1448   fitter->StoreData(kTRUE);
1449   fitter->ClearPoints();
1450   AliTRDLeastSquare zfitter;
1451   AliTRDcluster *cl = NULL;
1452
1453   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1454   if(!tracklets){
1455     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1456       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1457       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1458       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1459     }
1460     tracklets = &work[0];
1461   }
1462
1463   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1464   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1465   Double_t uvt[4];
1466   Int_t nPoints = 0;
1467   // Containers for Least-square fitter
1468   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1469     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1470     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1471       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1472       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1473       x = cl->GetX();
1474       y = cl->GetY();
1475       z = cl->GetZ();
1476       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1477       dx = x - xref;
1478       // Transformation
1479       t = 1./(x*x + y*y);
1480       uvt[0] = 2. * x * t;
1481       uvt[1] = t;
1482       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1483       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1484       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1485       // error definition changes for the different calls
1486       we = 2. * t;
1487       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1488       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1489       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1490       nPoints++;
1491     }
1492   }
1493   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1494
1495   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1496   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1497
1498
1499   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1500   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1501   Bool_t accept = kTRUE;
1502   Double_t zref = 0.0;
1503   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1504     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1505     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1506     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1507       accept = kFALSE;
1508   }
1509   if (!accept) {
1510     zfitter.Eval();
1511     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1512     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1513     fitter->FixParameter(3, zmf);
1514     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1515     if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1516     fitter->ReleaseParameter(3);
1517     fitter->ReleaseParameter(4);
1518     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1519     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1520   }
1521
1522   // Calculate Curvature
1523   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1524   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1525   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1526   Double_t y0   = 1. / a;
1527   Double_t x0   = -b * y0;
1528   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1529   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1530   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1531   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1532   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1533
1534   // Calculate chi2 of the fit
1535   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1536
1537   // Update the tracklets
1538   if(!track){
1539     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1540       x = tracklets[ip].GetX0();
1541       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1542       if(tmp <= 0.) continue;
1543       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1544
1545       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1546       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1547       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1548       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1549       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1550       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1551       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1552       tracklets[ip].SetC(curvature);
1553       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1554     }
1555   }
1556   //update track points array
1557   if(np && points){
1558     Float_t xyz[3];
1559     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1560       points[ip].GetXYZ(xyz);
1561       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1562       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1563       points[ip].SetXYZ(xyz);
1564     }
1565   }
1566
1567   return chi2;
1568 }
1569
1570
1571 //____________________________________________________________________
1572 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, const AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1573 {
1574 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1575 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1576 //
1577 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1578
1579   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1580
1581   //prepare marker points along the track
1582   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1583   while(ip<np){
1584     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1585     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1586     ip++;
1587   }
1588   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1589
1590
1591   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
1592
1593   //Loop through the TRD planes
1594   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1595     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1596     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1597     if(tracklets){
1598       if(!(ptrTracklet = const_cast<AliTRDseedV1 *>(&tracklets[iplane]))) continue;
1599     }else{
1600       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1601       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1602         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDReconstructor::Tracker()))) continue;
1603         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1604         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1605         continue;
1606       }
1607     }
1608     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1609
1610     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1611
1612     while(ip < np){
1613       //don't do anything if next marker is after next update point.
1614       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - fgkMaxStep < 0) break;
1615       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1616
1617       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1618       track->GetXYZ(xyz);
1619       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1620       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1621       ip++;
1622     }
1623     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1624
1625     // Propagate closer to the next update point
1626     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + fgkMaxStep < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*fgkMaxStep, fgkMaxStep)) return -1.;
1627
1628     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1629     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > fgkMaxSnp) return -1;
1630
1631     //load tracklet to the tracker and the track
1632 /*    Int_t index;
1633     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1634       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1635       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1636     }
1637     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1638
1639
1640     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1641     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1642     // RefitInward : update index
1643     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1644     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1645
1646
1647     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1648     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1649     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1650     Double_t xyz1[3], y, z;
1651     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1652     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1653     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1654     xyz1[2] =  z;
1655     if((xyz0[0] - xyz1[9] < 1e-3) && (xyz0[0] - xyz1[9] < 1e-3)) continue; // check wheter we are at the same global x position
1656     Double_t param[7];
1657     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1658     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1659     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1660
1661     //Propagate the track
1662     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1663     if (!AdjustSector(track)) break;
1664
1665     //Update track
1666     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1667     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1668     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1669     if(chi2<1e+10) track->Update(p, cov, chi2);
1670     if(!up) continue;
1671
1672                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1673                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1674         } // end planes loop
1675
1676   // extrapolation
1677   while(ip < np){
1678     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1679
1680     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1681     track->GetXYZ(xyz);
1682     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1683     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1684     ip++;
1685   }
1686
1687         return track->GetChi2();
1688 }
1689
1690 //_________________________________________________________________________
1691 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1692 {
1693   //
1694   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1695   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1696   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1697   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1698   //             - the offset for the reference x
1699   //             - the slope
1700   //             - the reference x position
1701   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1702   //
1703   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1704   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1705     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1706     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1707     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1708     nLayers++;
1709   }
1710   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1711   return chi2Z;
1712 }
1713
1714 //_____________________________________________________________________________
1715 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1716 {
1717   //
1718   // Starting from current X-position of track <t> this function
1719   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1720   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1721   //
1722
1723   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
1724
1725   // Current track X-position
1726   Double_t xpos = t.GetX();
1727
1728   // Direction: inward or outward
1729   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1730
1731   while (((xToGo - xpos) * dir) > kEpsilon) {
1732
1733     Double_t xyz0[3];
1734     Double_t xyz1[3];
1735     Double_t param[7];
1736     Double_t x;
1737     Double_t y;
1738     Double_t z;
1739
1740     // The next step size
1741     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1742
1743     // Get the global position of the starting point
1744     t.GetXYZ(xyz0);
1745
1746     // X-position after next step
1747     x = xpos + step;
1748
1749     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1750     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1751
1752     // The global position of the end point of this prolongation step
1753     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1754     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1755     xyz1[2] =  z;
1756
1757     // Calculate the mean material budget between start and
1758     // end point of this prolongation step
1759     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1760
1761     // Propagate the track to the X-position after the next step
1762     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1763
1764     // Rotate the track if necessary
1765     AdjustSector(&t);
1766
1767     // New track X-position
1768     xpos = t.GetX();
1769
1770   }
1771
1772   return 1;
1773
1774 }
1775
1776
1777 //_____________________________________________________________________________
1778 Int_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TClonesArray* &array, TTree *clusterTree) const
1779 {
1780   //
1781   // Reads AliTRDclusters from the file.
1782   // The names of the cluster tree and branches
1783   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1784   //
1785
1786   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1787   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1788
1789   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1790   if (!branch) {
1791     AliError("Can't get the branch !");
1792     return 1;
1793   }
1794   branch->SetAddress(&clusterArray);
1795
1796   if(!fClusters){
1797     Float_t nclusters =  fkReconstructor->GetRecoParam()->GetNClusters();
1798     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1799     array = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1800     array->SetOwner(kTRUE);
1801   }
1802
1803   // Loop through all entries in the tree
1804   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1805   Int_t nbytes     = 0;
1806   Int_t ncl        = 0;
1807   AliTRDcluster *c = NULL;
1808   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1809     // Import the tree
1810     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1811
1812     // Get the number of points in the detector
1813     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1814     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1815       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1816       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1817       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1818     }
1819
1820   }
1821   delete clusterArray;
1822
1823   return 0;
1824 }
1825
1826 //_____________________________________________________________________________
1827 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1828 {
1829   //
1830   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1831   //
1832
1833   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1834     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1835   } else {
1836     if (ReadClusters(fClusters, cTree)) {
1837       AliError("Problem with reading the clusters !");
1838       return 1;
1839     }
1840   }
1841   SetClustersOwner();
1842
1843   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1844     AliInfo("No TRD clusters");
1845     return 1;
1846   }
1847
1848   //Int_t nin =
1849   BuildTrackingContainers();
1850
1851   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1852   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1853
1854   return 0;
1855 }
1856
1857 //_____________________________________________________________________________
1858 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1859 {
1860   //
1861   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1862   // Function for use in the HLT
1863
1864   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1865     AliInfo("No TRD clusters");
1866     return 1;
1867   }
1868
1869   fClusters = clusters;
1870   SetClustersOwner();
1871
1872   //Int_t nin =
1873   BuildTrackingContainers();
1874
1875   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1876   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1877
1878   return 0;
1879 }
1880
1881
1882 //____________________________________________________________________
1883 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1884 {
1885 // Building tracking containers for clusters
1886
1887   Int_t nin =0, icl = fClusters->GetEntriesFast();
1888   while (icl--) {
1889     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(icl);
1890     if(c->IsInChamber()) nin++;
1891     Int_t detector       = c->GetDetector();
1892     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1893     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1894     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1895
1896     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, icl);
1897   }
1898
1899   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
1900   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
1901     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1902     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor, cal);
1903   }
1904
1905   return nin;
1906 }
1907
1908
1909
1910 //____________________________________________________________________
1911 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
1912 {
1913 //
1914 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
1915 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
1916 // in case of HLT
1917
1918   if(fTracks){
1919     fTracks->Delete();
1920     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
1921   }
1922   if(fTracklets){
1923     fTracklets->Delete();
1924     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
1925   }
1926   if(fClusters){
1927     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
1928
1929     // save clusters array in the reconstructor for further use.
1930     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1931       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
1932       SetClustersOwner(kFALSE);
1933     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
1934   }
1935
1936   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
1937
1938   // Increment the Event Number
1939   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
1940 }
1941
1942 // //____________________________________________________________________
1943 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
1944 // {
1945 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
1946 //   if(!track) return;
1947 //
1948 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
1949 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
1950 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
1951 //     AliTRDcluster *c = NULL;
1952 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
1953 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
1954 //       c->Use();
1955 //     }
1956 //   }
1957 // }
1958 //
1959
1960 //_____________________________________________________________________________
1961 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
1962 {
1963   //
1964   // Rotates the track when necessary
1965   //
1966
1967   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
1968   Double_t y     = track->GetY();
1969   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
1970
1971   if      (y >  ymax) {
1972     if (!track->Rotate( alpha)) {
1973       return kFALSE;
1974     }
1975   }
1976   else if (y < -ymax) {
1977     if (!track->Rotate(-alpha)) {
1978       return kFALSE;
1979     }
1980   }
1981
1982   return kTRUE;
1983
1984 }
1985
1986
1987 //____________________________________________________________________
1988 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
1989 {
1990   // Find tracklet for TRD track <track>
1991   // Parameters
1992   // - track
1993   // - sector
1994   // - plane
1995   // - index
1996   // Output
1997   // tracklet
1998   // index
1999   // Detailed description
2000   //
2001   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2002   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx==0xffff) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2003
2004   return tracklet;
2005 }
2006
2007 //____________________________________________________________________
2008 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2009 {
2010   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2011   //
2012   // Parameters
2013   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2014   //
2015   // Output
2016   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2017   //
2018   // Detailed description
2019   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2020   // and adds the new tracklet to the list.
2021   //
2022   if(!fTracklets){
2023     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2024     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2025   }
2026   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2027   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2028 }
2029
2030 //____________________________________________________________________
2031 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2032 {
2033   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2034   //
2035   // Parameters
2036   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2037   //
2038   // Output
2039   //   - the pointer added
2040   //
2041   // Detailed description
2042   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2043   // and adds the new track to the list.
2044   //
2045   if(!fTracks){
2046     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2047     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2048   }
2049   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2050   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2051 }
2052
2053
2054
2055 //____________________________________________________________________
2056 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2057 {
2058   //
2059   // Steer tracking for one SM.
2060   //
2061   // Parameters :
2062   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2063   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2064   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2065   //
2066   // Output :
2067   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2068   //
2069   // Detailed description
2070   //
2071   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2072   // 2. Launch stack tracking.
2073   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2074   // 3. Pack results in the ESD event.
2075   //
2076
2077   // allocate space for esd tracks in this SM
2078   TClonesArray esdTrackList("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
2079   esdTrackList.SetOwner();
2080
2081   Int_t nTracks   = 0;
2082   Int_t nChambers = 0;
2083   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2084   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2085     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2086     nChambers = 0;
2087     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2088       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2089       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()) continue;
2090       nChambers++;
2091       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2092     }
2093     if(nChambers < 4) continue;
2094     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2095     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, &esdTrackList);
2096   }
2097   //AliInfo(Form("Found %d tracks in SM %d [%d]\n", nTracks, sector, esd->GetNumberOfTracks()));
2098
2099   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++)
2100     esd->AddTrack((AliESDtrack*)esdTrackList[itrack]);
2101
2102   // Reset Track and Candidate Number
2103   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2104   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2105   return nTracks;
2106 }
2107
2108 //____________________________________________________________________
2109 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2110 {
2111   //
2112   // Make tracks in one TRD stack.
2113   //
2114   // Parameters :
2115   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2116   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2117   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2118   //
2119   // Output :
2120   //   Number of tracks found in this stack.
2121   //
2122   // Detailed description
2123   //
2124   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2125   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2126   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2127   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2128   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2129   //    a) number of layers crossed
2130   //    b) track quality
2131   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2132   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2133   // 7. Cook MC label
2134   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2135   //
2136
2137   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
2138   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2139   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2140   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2141   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2142
2143   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2144   //Double_t shift = .5 * alpha;
2145   Int_t configs[kNConfigs];
2146
2147   // Purge used clusters from the containers
2148   ci = &stack[0];
2149   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2150     if(!(*ci)) continue;
2151     (*ci)->Update();
2152   }
2153
2154   // Build initial seeding configurations
2155   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2156   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 10){
2157     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2158     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2159   }
2160
2161
2162   // Initialize contors
2163   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2164     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2165     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2166   fSieveSeeding = 0;
2167
2168   // Get stack index
2169   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2170   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2171   if(!(*ci)) return ntracks2;
2172   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2173
2174   do{
2175     // Loop over seeding configurations
2176     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2177     for (Int_t iconf = 0; iconf<3; iconf++) {
2178       pars[0] = configs[iconf];
2179       pars[1] = ntracks;
2180       pars[2] = istack;
2181       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2182       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2183       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2184     }
2185     if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 1) AliInfo(Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2186
2187     if(!ntracks) break;
2188
2189     // Sort the seeds according to their quality
2190     Int_t sort[kMaxTracksStack];
2191     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2192
2193     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2194     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2195     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2196     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2197     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2198       signedTrack[i] = kFALSE;
2199       fakeTrack[i] = kFALSE;
2200     }
2201     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2202
2203     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2204     Double_t trackParams[7];
2205     //          AliTRDseedV1 *lseed = NULL;
2206     Int_t jSieve = 0, candidates;
2207     do{
2208       //AliInfo(Form("\t\tITER = %i ", jSieve));
2209
2210       // Check track candidates
2211       candidates = 0;
2212       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2213         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2214         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2215
2216
2217         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2218         Int_t ncl        = 0;
2219         Int_t nused      = 0;
2220         Int_t nlayers    = 0;
2221         Int_t findable   = 0;
2222         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2223           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2224           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2225           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2226           // TODO here we get a sig fault which should never happen !
2227           sseed[jseed].UpdateUsed();
2228           ncl   += sseed[jseed].GetN2();
2229           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2230           nlayers++;
2231         }
2232
2233         // Filter duplicated tracks
2234         if (nused > 30){
2235           //printf("Skip %d nused %d\n", trackIndex, nused);
2236           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2237           continue;
2238         }
2239         if (Float_t(nused)/ncl >= .25){
2240           //printf("Skip %d nused/ncl >= .25\n", trackIndex);
2241           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2242           continue;
2243         }
2244
2245         // Classify tracks
2246         Bool_t skip = kFALSE;
2247         switch(jSieve){
2248           case 0:
2249             if(nlayers < 6) {skip = kTRUE; break;}
2250             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2251             break;
2252
2253           case 1:
2254             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2255             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2256             break;
2257
2258           case 2:
2259             if ((nlayers == findable) || (nlayers == 6)) { skip = kTRUE; break;}
2260             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2261             break;
2262
2263           case 3:
2264             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2265             break;
2266
2267           case 4:
2268             if (nlayers == 3){skip = kTRUE; break;}
2269             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2270             break;
2271         }
2272         if(skip){
2273           candidates++;
2274           //printf("REJECTED : %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d\n", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused);
2275           continue;
2276         }
2277         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2278
2279         // Build track parameters
2280         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*6];
2281       /*  Int_t idx = 0;
2282         while(idx<3 && !lseed->IsOK()) {
2283           idx++;
2284           lseed++;
2285         }*/
2286         Double_t x = lseed->GetX0();// - 3.5;
2287         trackParams[0] = x; //NEW AB
2288         trackParams[1] = lseed->GetYref(0); // lseed->GetYat(x);
2289         trackParams[2] = lseed->GetZref(0); // lseed->GetZat(x);
2290         trackParams[3] = TMath::Sin(TMath::ATan(lseed->GetYref(1)));
2291         trackParams[4] = lseed->GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + lseed->GetYref(1) * lseed->GetYref(1));
2292         trackParams[5] = lseed->GetC();
2293         Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2294         trackParams[6] = fGeom->GetSector(chamber->GetDetector());/* *alpha+shift;      // Supermodule*/
2295
2296         if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 1){
2297           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2298
2299           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2300           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2301
2302           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2303           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2304           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2305           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2306           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
2307           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2308               << "EventNumber="         << eventNumber
2309               << "TrackNumber="         << trackNumber
2310               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2311               << "Iter="                                << fSieveSeeding
2312               << "Like="                                << fTrackQuality[trackIndex]
2313               << "S0.="                         << dseed[0]
2314               << "S1.="                         << dseed[1]
2315               << "S2.="                         << dseed[2]
2316               << "S3.="                         << dseed[3]
2317               << "S4.="                         << dseed[4]
2318               << "S5.="                         << dseed[5]
2319               << "p0="                          << trackParams[0]
2320               << "p1="                          << trackParams[1]
2321               << "p2="                          << trackParams[2]
2322               << "p3="                          << trackParams[3]
2323               << "p4="                          << trackParams[4]
2324               << "p5="                          << trackParams[5]
2325               << "p6="                          << trackParams[6]
2326               << "Ncl="                         << ncl
2327               << "NLayers="                     << nlayers
2328               << "Findable="                    << findable
2329               << "NUsed="                               << nused
2330               << "\n";
2331         }
2332
2333         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(&sseed[trackIndex*kNPlanes], trackParams);
2334         if(!track){
2335           AliWarning("Fail to build a TRD Track.");
2336           continue;
2337         }
2338
2339         //AliInfo("End of MakeTrack()");
2340         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2341         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2342         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2343         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2344         // write ESD-friends if neccessary
2345         if (fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 0){
2346           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2347           calibTrack->SetOwner();
2348           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2349         }
2350         ntracks1++;
2351         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2352       }
2353
2354       jSieve++;
2355     } while(jSieve<5 && candidates); // end track candidates sieve
2356     if(!ntracks1) break;
2357
2358     // increment counters
2359     ntracks2 += ntracks1;
2360
2361     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2362     fSieveSeeding++;
2363
2364     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2365     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2366     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2367
2368     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2369       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2370       chamber->Build(fGeom, cal);//Indices(fSieveSeeding);
2371     }
2372
2373     if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 10){
2374       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2375     }
2376   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2377
2378
2379
2380   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2381
2382   return ntracks2;
2383 }
2384
2385 //___________________________________________________________________
2386 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2387 {
2388   //
2389   // Assign probabilities to chambers according to their
2390   // capability of producing seeds.
2391   //
2392   // Parameters :
2393   //
2394   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2395   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2396   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2397   //
2398   // Output :
2399   //
2400   //  Return top configuration quality
2401   //
2402   // Detailed description:
2403   //
2404   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2405   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2406   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2407   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2408   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2409   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2410   //
2411
2412   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2413   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2414   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2415     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2416     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2417   }
2418
2419   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2420   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2421   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2422     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2423     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2424     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2425   }
2426
2427   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2428   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2429   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2430   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2431
2432   return tconfig[configs[0]];
2433 }
2434
2435 //____________________________________________________________________
2436 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, const AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2437 {
2438 //
2439 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2440 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2441 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2442 //
2443 // Parameters :
2444 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2445 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2446 //   ipar   : Control parameters:
2447 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2448 //       ipar[1] -> stack index
2449 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2450 //
2451 // Output :
2452 //   Number of tracks candidates found.
2453 //
2454 // The following steps are performed:
2455 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2456 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2457 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2458 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2459 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2460 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2461 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2462 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2463 //   reco params
2464 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2465 //   seeding clusters.
2466 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2467 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2468 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2469 //    performed at this level
2470 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2471 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2472 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2473 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2474 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2475 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2476 //    approximation of the track.
2477 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2478 //    checked against the Riemann fit:
2479 //      - position resolution in y
2480 //      - angular resolution in the bending plane
2481 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2482 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2483 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2484 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2485 //      - Helix fit of tracklets
2486 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2487 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2488 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2489 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2490 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2491 // 15. Register seeds.
2492 //
2493 // Authors:
2494 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2495 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2496 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2497
2498   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2499   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2500   AliTRDseedV1 *cseed = const_cast<AliTRDseedV1 *>(&sseed[0]); // initialize tracklets for first track
2501   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2502   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2503   // chi2 storage
2504   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2505   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2506   Double_t chi2[4];
2507
2508   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2509   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2510
2511   // unpack control parameters
2512   Int_t config  = ipar[0];
2513   Int_t ntracks = ipar[1];
2514   Int_t istack  = ipar[2];
2515   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2516   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2517
2518
2519   // Init chambers geometry
2520   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2521   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2522   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2523   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2524   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2525     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2526     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2527     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2528     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2529   }
2530
2531   // Init anode wire position for chambers
2532   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2533            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2534   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2535   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2536   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2537   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2538   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2539     if(!(*cIter)) continue;
2540     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2541       continue;
2542       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2543     }
2544     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2545     x0[iLayer] = glb[0];
2546   }
2547
2548   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 2){
2549     AliInfo(Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2550   }
2551
2552   // Build seeding layers
2553   ResetSeedTB();
2554   Int_t nlayers = 0;
2555   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2556     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2557     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2558     nlayers++;
2559   }
2560   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2561
2562
2563   // Start finding seeds
2564   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2565   Int_t icl = 0;
2566   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2567     if(!c[3]) continue;
2568     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2569     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2570     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2571     Int_t jcl = 0;
2572     while(jcl<ncl) {
2573       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2574       if(!c[0]) continue;
2575       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2576       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2577       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2578       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2579       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2580       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2581
2582       Int_t kcl = 0;
2583       while(kcl<mcl) {
2584         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2585         if(!c[1]) continue;
2586         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2587         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2588         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2589         if(!c[2]) continue;
2590
2591         //AliInfo("Seeding clusters found. Building seeds ...");
2592         //for(Int_t i = 0; i < kNSeedPlanes; i++) printf("%i. coordinates: x = %6.3f, y = %6.3f, z = %6.3f\n", i, c[i]->GetX(), c[i]->GetY(), c[i]->GetZ());
2593
2594         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2595
2596         FitRieman(c, chi2);
2597
2598         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2599         cIter = &stack[0];
2600         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2601           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2602           tseed->SetDetector(det);
2603           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2604           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2605           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2606           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2607           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2608           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2609           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2610         }
2611
2612         Bool_t isFake = kFALSE;
2613         if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) >= 2){
2614           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2615           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2616           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2617
2618           Double_t xpos[4];
2619           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2620           Float_t yref[4];
2621           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2622           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2623           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2624           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2625           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2626           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
2627           cs0 << "MakeSeeds0"
2628               <<"EventNumber="          << eventNumber
2629               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2630               <<"isFake="                               << isFake
2631               <<"config="                               << config
2632               <<"label="                                << ll
2633               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2634               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2635               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2636               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2637               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2638               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2639               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2640               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2641               <<"yref0="                                << yref[0]
2642               <<"yref1="                                << yref[1]
2643               <<"yref2="                                << yref[2]
2644               <<"yref3="                                << yref[3]
2645               <<"c0.="                          << c[0]
2646               <<"c1.="                          << c[1]
2647               <<"c2.="                          << c[2]
2648               <<"c3.="                          << c[3]
2649               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2650               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2651               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2652               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2653               <<"RiemanFitter.="                << rim
2654               <<"\n";
2655         }
2656         if(chi2[0] > fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2657           //AliInfo(Form("Failed chi2 filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2658           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2659           continue;
2660         }
2661         if(chi2[1] > fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2662           //AliInfo(Form("Failed chi2 filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2663           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2664           continue;
2665         }
2666         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2667
2668         // try attaching clusters to tracklets
2669         Int_t mlayers = 0;
2670         AliTRDcluster *cl = NULL;
2671         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2672           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2673           Int_t nNotInChamber = 0;
2674           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2675           if(fkReconstructor->IsHLT()){
2676             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2677             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2678           }else{
2679             cseed[jLayer].Fit();
2680             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2681             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2682             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2683               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2684             }
2685             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2686             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
2687           }
2688           mlayers++;
2689         }
2690
2691         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2692           //AliInfo(Form("Failed updating all seeds %d [%d].", mlayers, kNSeedPlanes));
2693           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2694           continue;
2695         }
2696
2697         // temporary exit door for the HLT
2698         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2699           // attach clusters to extrapolation chambers
2700           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2701             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2702             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2703             cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE);
2704             //cseed[jLayer].Fit();
2705           }
2706           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2707           ntracks++;
2708           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2709           cseed += 6;
2710           continue;
2711         }
2712
2713
2714         // Update Seeds and calculate Likelihood
2715         // fit tracklets and cook likelihood
2716         FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2717         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2718           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2719           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2720         }
2721         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2722
2723         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetTrackLikelihood()){
2724           //AliInfo(Form("Failed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2725           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2726           continue;
2727         }
2728         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2729
2730         // book preliminary results
2731         seedQuality[ntracks] = like;
2732         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2733
2734         // attach clusters to the extrapolation seeds
2735         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2736           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2737           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2738
2739           // fit extrapolated seed
2740           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2741           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2742           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2743           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2744           pseed.Fit(kTRUE);
2745           cseed[jLayer] = pseed;
2746           FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2747           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2748         }
2749
2750         // AliInfo("Extrapolation done.");
2751         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2752         if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) >= 2){
2753           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
2754           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2755           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2756           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2757           cstreamer << "MakeSeeds1"
2758               << "EventNumber="         << eventNumber
2759               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2760               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2761               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2762               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2763               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2764               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2765               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2766               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2767               << "\n";
2768         }
2769
2770         if(fkReconstructor->HasImproveTracklets() && ImproveSeedQuality(stack, cseed) < 4){
2771           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2772           continue;
2773         }
2774         //AliInfo("Improve seed quality done.");
2775
2776         // fit full track and cook likelihoods
2777         //                              Double_t curv = FitRieman(&cseed[0], chi2);
2778         //                              Double_t chi2ZF = chi2[0] / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2779         //                              Double_t chi2RF = chi2[1] / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2780
2781         // do the final track fitting (Once with vertex constraint and once without vertex constraint)
2782         Double_t chi2Vals[3];
2783         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2784         if(fkReconstructor->HasVertexConstrained())
2785           chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ()); // Do Vertex Constrained fit if desired
2786         else
2787           chi2Vals[1] = 1.;
2788         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]) / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2789         // Chi2 definitions in testing stage
2790         //chi2Vals[2] = GetChi2ZTest(&cseed[0]);
2791         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&cseed[0], &chi2Vals[0]);
2792         //AliInfo("Hyperplane fit done\n");
2793
2794         if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) >= 2){
2795           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
2796           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2797           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2798           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2799           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2800           Int_t ncls = 0;
2801           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2802                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2803           }
2804           cstreamer << "MakeSeeds2"
2805               << "EventNumber="                 << eventNumber
2806               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2807               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2808               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2809               << "Nlayers="                     << mlayers
2810               << "NClusters="   << ncls
2811               << "Like="                                << like
2812               << "S0.="                         << &cseed[0]
2813               << "S1.="                         << &cseed[1]
2814               << "S2.="                         << &cseed[2]
2815               << "S3.="                         << &cseed[3]
2816               << "S4.="                         << &cseed[4]
2817               << "S5.="                         << &cseed[5]
2818               << "FitterT.="                    << fitterT
2819               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2820               << "\n";
2821         }
2822
2823         ntracks++;
2824         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2825         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2826           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2827           return ntracks;
2828         }
2829         cseed += 6;
2830       }
2831     }
2832   }
2833
2834   return ntracks;
2835 }
2836
2837 //_____________________________________________________________________________
2838 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(const AliTRDseedV1 * const seeds, Double_t *params)
2839 {
2840 //
2841 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2842 //
2843 // Parameters :
2844 //   seeds  : array of tracklets
2845 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2846 //     [0] - radial position of the track at reference point
2847 //     [1] - y position of the fit at [0]
2848 //     [2] - z position of the fit at [0]
2849 //     [3] - snp of the first tracklet
2850 //     [4] - tgl of the first tracklet
2851 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2852 //     [6] - sector rotation angle
2853 //
2854 // Output :
2855 //   The TRD track.
2856 //
2857 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2858 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2859 //
2860 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2861 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2862 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2863
2864
2865   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2866   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2867   Double_t c[15];
2868
2869   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
2870   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
2871   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
2872   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
2873   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[5]*params[5]*0.01; // s^2_1/pt
2874
2875   AliTRDtrackV1 track(seeds, &params[1], c, params[0], params[6]*alpha+shift);
2876   track.PropagateTo(params[0]-5.0);
2877   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
2878
2879   // skip Kalman filter for HLT
2880   if(fkReconstructor->IsHLT()){
2881     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
2882       track.UnsetTracklet(jLayer);
2883       ptrTracklet = const_cast<AliTRDseedV1 *>(&seeds[jLayer]);
2884       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
2885       //if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
2886       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
2887       ptrTracklet->UseClusters();
2888       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
2889     }
2890     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
2891     ptrTrack->CookPID();
2892     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
2893     return ptrTrack;
2894   }
2895
2896   track.ResetCovariance(1);
2897   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
2898   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) > 5){
2899     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2900     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2901     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
2902     track.GetExternalParameters(params[0], p);
2903     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
2904     cs << "MakeTrack"
2905     << "EventNumber="     << eventNumber
2906     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2907     << "nc="     << nc
2908     << "X="      << params[0]
2909     << "Y="      << p[0]
2910     << "Z="      << p[1]
2911     << "snp="    << p[2]
2912     << "tnd="    << p[3]
2913     << "crv="    << p[4]
2914     << "Yin="    << params[1]
2915     << "Zin="    << params[2]
2916     << "snpin="  << params[3]
2917     << "tndin="  << params[4]
2918     << "crvin="  << params[5]
2919     << "track.=" << &track
2920     << "\n";
2921   }
2922   if (nc < 30) return NULL;
2923
2924   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
2925   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
2926   ptrTrack->CookLabel(.9);
2927
2928   // computes PID for track
2929   ptrTrack->CookPID();
2930   // update calibration references using this track
2931   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
2932   if (!calibra){
2933     AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
2934     if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
2935   }
2936   return ptrTrack;
2937 }
2938
2939
2940 //____________________________________________________________________
2941 Int_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed)
2942 {
2943   //
2944   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
2945   //
2946   // Parameters :
2947   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
2948   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
2949   //
2950   // Output :
2951   //   cssed : Improved seeds
2952   //
2953   // Detailed description
2954   //
2955   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
2956   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
2957   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
2958   //
2959   // debug level: 7
2960   //
2961
2962   // make a local working copy
2963   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2964   AliTRDseedV1 bseed[6];
2965   Int_t nLayers = 0;
2966   for (Int_t jLayer = 0; jLayer < 6; jLayer++) bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
2967
2968   Float_t lastquality = 10000.0;
2969   Float_t lastchi2    = 10000.0;
2970   Float_t chi2        =  1000.0;
2971
2972   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
2973     Float_t sumquality = 0.0;
2974     Float_t squality[6];
2975     Int_t   sortindexes[6];
2976
2977     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < 6; jLayer++) {
2978       squality[jLayer]  = bseed[jLayer].IsOK() ? bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE) : 1000.;
2979       sumquality += squality[jLayer];
2980     }
2981     if ((sumquality >= lastquality) || (chi2       >     lastchi2)) break;
2982
2983     nLayers = 0;
2984     lastquality = sumquality;
2985     lastchi2    = chi2;
2986     if (iter > 0) for (Int_t jLayer = 0; jLayer < 6; jLayer++) cseed[jLayer] = bseed[jLayer];
2987
2988     TMath::Sort(6, squality, sortindexes, kFALSE);
2989     for (Int_t jLayer = 5; jLayer > 1; jLayer--) {
2990       Int_t bLayer = sortindexes[jLayer];
2991       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
2992       bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE);
2993       bseed[bLayer].Fit(kTRUE);
2994       if(bseed[bLayer].IsOK()) nLayers++;
2995     }
2996
2997     chi2 = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
2998     if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) >= 7){
2999       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3000       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3001       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3002       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
3003       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3004     << "EventNumber="           << eventNumber
3005     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
3006     << "Iteration="                             << iter
3007     << "S0.="                                                   << &bseed[0]
3008     << "S1.="                                                   << &bseed[1]
3009     << "S2.="                                                   << &bseed[2]
3010     << "S3.="                                                   << &bseed[3]
3011     << "S4.="                                                   << &bseed[4]
3012     << "S5.="                                                   << &bseed[5]
3013     << "FitterT.="                              << tiltedRieman
3014     << "\n";
3015     }
3016   } // Loop: iter
3017   // we are sure that at least 2 tracklets are OK !
3018   return nLayers+2;
3019 }
3020
3021 //_________________________________________________________________________
3022 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(const AliTRDseedV1 *const tracklets, Double_t *chi2){
3023   //
3024   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3025   // the track selection
3026   // The likelihood value containes:
3027   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3028   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3029   // For all Parameters an exponential dependency is used
3030   //
3031   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3032   //             - Array of chi2 values:
3033   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3034   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3035   //                 * z-Direction from Linear fit
3036   // Output:     - The calculated track likelihood
3037   //
3038   // debug level 2
3039   //
3040
3041   Double_t chi2phi = 0, nLayers = 0;
3042   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3043     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3044     chi2phi += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3045     nLayers++;
3046   }
3047   chi2phi /= Float_t (nLayers - 2.0);
3048
3049   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);                    // Chi2Z
3050   Double_t likeChi2TC = (fkReconstructor->HasVertexConstrained()) ?
3051                                                                                         TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677) : 1;                       // Constrained Tilted Riemann
3052   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);                  // Non-constrained Tilted Riemann
3053   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2phi * 3.23);//3.23
3054   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2Phi;
3055
3056   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) >= 2){
3057     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3058     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3059     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
3060     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3061         << "EventNumber="                       << eventNumber
3062         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3063         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3064         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3065         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3066         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3067         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3068         << "\n";
3069   }
3070
3071   return trackLikelihood;
3072 }
3073
3074 //____________________________________________________________________
3075 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3076 {
3077   //
3078   // Calculate the probability of this track candidate.
3079   //
3080   // Parameters :
3081   //   cseeds : array of candidate tracklets
3082   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3083   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3084   //
3085   // Output :
3086   //   likelihood value
3087   //
3088   // Detailed description
3089   //
3090   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3091   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3092   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3093   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3094   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3095   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3096   //
3097   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3098   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3099   //
3100
3101   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3102   const AliTRDrecoParam *fRecoPars = fkReconstructor->GetRecoParam();
3103
3104         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3105   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3106
3107   Float_t nclusters = 0.;
3108   Double_t sumda = 0.;
3109   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3110     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3111     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3112     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3113   }
3114   nclusters *= .25;
3115
3116   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fRecoPars->GetPhiSlope());
3117   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3118   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fRecoPars->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fRecoPars->GetChi2YSlope());
3119   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fRecoPars->GetChi2ZSlope());
3120   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fRecoPars->GetNMeanClusters() - nclusters) / fRecoPars->GetNSigmaClusters());
3121   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3122
3123   if(fkReconstructor->GetStreamLevel(AliTRDReconstructor::kTracker) >= 2){
3124     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3125     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3126     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3127     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3128         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3129         nTracklets++;
3130         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3131     }
3132     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3133     // The Debug Stream contains the seed
3134     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
3135     cstreamer << "CookLikelihood"
3136         << "EventNumber="                       << eventNumber
3137         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3138         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3139         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3140         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3141         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3142         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3143         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3144         << "sumda="                                             << sumda
3145         << "chi2y="                                             << chi2y
3146         << "chi2z="                                             << chi2z
3147         << "likea="                                             << likea
3148         << "likechi2y="                         << likechi2y
3149         << "likechi2z="                         << likechi2z
3150         << "nclusters="                         << nclusters
3151         << "likeN="                                             << likeN
3152         << "like="                                              << like
3153         << "meanncls="        << meanNcls
3154         << "\n";
3155   }
3156
3157   return like;
3158 }
3159
3160 //____________________________________________________________________
3161 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3162 {
3163   //
3164   // Map seeding configurations to detector planes.
3165   //
3166   // Parameters :
3167   //   iconfig : configuration index
3168   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3169   //
3170   // Output :
3171   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3172   //
3173   // Detailed description
3174   //
3175   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3176   // their topological classification:
3177   //
3178   //  0 - 5432 TQ 0
3179   //  1 - 4321 TQ 0
3180   //  2 - 3210 TQ 0
3181   //  3 - 5321 TQ 1
3182   //  4 - 4210 TQ 1
3183   //  5 - 5431 TQ 1
3184   //  6 - 4320 TQ 1
3185   //  7 - 5430 TQ 2
3186   //  8 - 5210 TQ 2
3187   //  9 - 5421 TQ 3
3188   // 10 - 4310 TQ 3
3189   // 11 - 5410 TQ 4
3190   // 12 - 5420 TQ 5
3191   // 13 - 5320 TQ 5
3192   // 14 - 5310 TQ 5
3193   //
3194   // The topologic quality is modeled as follows:
3195   // 1. The general model is define by the equation:
3196   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3197   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3198   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3199   // 3. Quality values are normalized.
3200   //
3201   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3202   //Begin_Html
3203   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3204   //End_Html
3205   //
3206
3207   switch(iconfig){
3208   case 0: // 5432 TQ 0
3209     planes[0] = 2;
3210     planes[1] = 3;
3211     planes[2] = 4;
3212     planes[3] = 5;
3213     break;
3214   case 1: // 4321 TQ 0
3215     planes[0] = 1;
3216     planes[1] = 2;
3217     planes[2] = 3;
3218     planes[3] = 4;
3219     break;
3220   case 2: // 3210 TQ 0
3221     planes[0] = 0;
3222     planes[1] = 1;
3223     planes[2] = 2;
3224     planes[3] = 3;
3225     break;
3226   case 3: // 5321 TQ 1
3227     planes[0] = 1;
3228     planes[1] = 2;
3229     planes[2] = 3;
3230     planes[3] = 5;
3231     break;
3232   case 4: // 4210 TQ 1
3233     planes[0] = 0;
3234     planes[1] = 1;
3235     planes[2] = 2;
3236     planes[3] = 4;
3237     break;
3238   case 5: // 5431 TQ 1
3239     planes[0] = 1;
3240     planes[1] = 3;
3241     planes[2] = 4;
3242     planes[3] = 5;
3243     break;
3244   case 6: // 4320 TQ 1
3245     planes[0] = 0;
3246     planes[1] = 2;
3247     planes[2] = 3;
3248     planes[3] = 4;
3249     break;
3250   case 7: // 5430 TQ 2
3251     planes[0] = 0;
3252     planes[1] = 3;
3253     planes[2] = 4;
3254     planes[3] = 5;
3255     break;
3256   case 8: // 5210 TQ 2
3257     planes[0] = 0;
3258     planes[1] = 1;
3259     planes[2] = 2;
3260     planes[3] = 5;
3261     break;
3262   case 9: // 5421 TQ 3
3263     planes[0] = 1;
3264     planes[1] = 2;
3265     planes[2] = 4;
3266     planes[3] = 5;
3267     break;
3268   case 10: // 4310 TQ 3
3269     planes[0] = 0;
3270     planes[1] = 1;
3271     planes[2] = 3;
3272     planes[3] = 4;
3273     break;
3274   case 11: // 5410 TQ 4
3275     planes[0] = 0;
3276     planes[1] = 1;
3277     planes[2] = 4;
3278     planes[3] = 5;
3279     break;
3280   case 12: // 5420 TQ 5
3281     planes[0] = 0;
3282     planes[1] = 2;
3283     planes[2] = 4;
3284     planes[3] = 5;
3285     break;
3286   case 13: // 5320 TQ 5
3287     planes[0] = 0;
3288     planes[1] = 2;
3289     planes[2] = 3;
3290     planes[3] = 5;
3291     break;
3292   case 14: // 5310 TQ 5
3293     planes[0] = 0;
3294     planes[1] = 1;
3295     planes[2] = 3;
3296     planes[3] = 5;
3297     break;
3298   }
3299 }
3300
3301 //____________________________________________________________________
3302 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3303 {
3304   //
3305   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3306   //
3307   // Parameters :
3308   //   iconfig : configuration index
3309   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3310   //
3311   // Output :
3312   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3313   //
3314   // Detailed description
3315   //
3316
3317   switch(iconfig){
3318   case 0: // 5432 TQ 0
3319     planes[0] = 1;
3320     planes[1] = 0;
3321     break;
3322   case 1: // 4321 TQ 0
3323     planes[0] = 5;
3324     planes[1] = 0;
3325     break;
3326   case 2: // 3210 TQ 0
3327     planes[0] = 4;
3328     planes[1] = 5;
3329     break;
3330   case 3: // 5321 TQ 1
3331     planes[0] = 4;
3332     planes[1] = 0;
3333     break;
3334   case 4: // 4210 TQ 1
3335     planes[0] = 5;
3336     planes[1] = 3;
3337     break;
3338   case 5: // 5431 TQ 1
3339     planes[0] = 2;
3340     planes[1] = 0;
3341     break;
3342   case 6: // 4320 TQ 1
3343     planes[0] = 5;
3344     planes[1] = 1;
3345     break;
3346   case 7: // 5430 TQ 2
3347     planes[0] = 2;
3348     planes[1] = 1;
3349     break;
3350   case 8: // 5210 TQ 2
3351     planes[0] = 4;
3352     planes[1] = 3;
3353     break;
3354   case 9: // 5421 TQ 3
3355     planes[0] = 3;
3356     planes[1] = 0;
3357     break;
3358   case 10: // 4310 TQ 3
3359     planes[0] = 5;
3360     planes[1] = 2;
3361     break;
3362   case 11: // 5410 TQ 4
3363     planes[0] = 3;
3364     planes[1] = 2;
3365     break;
3366   case 12: // 5420 TQ 5
3367     planes[0] = 3;
3368     planes[1] = 1;
3369     break;
3370   case 13: // 5320 TQ 5
3371     planes[0] = 4;
3372     planes[1] = 1;
3373     break;
3374   case 14: // 5310 TQ 5
3375     planes[0] = 4;
3376     planes[1] = 2;
3377     break;
3378   }
3379 }
3380
3381 //____________________________________________________________________
3382 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3383 {
3384   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3385   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3386 }
3387
3388 //____________________________________________________________________
3389 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3390 {
3391   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3392   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3393 }
3394
3395 //____________________________________________________________________
3396 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3397 {
3398   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3399   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3400 }
3401
3402
3403
3404 // //_____________________________________________________________________________
3405 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3406 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3407 // {
3408 //   //
3409 //   // Sort eleements according occurancy
3410 //   // The size of output array has is 2*n
3411 //   //
3412 //
3413 //   if (n <= 0) {
3414 //     return 0;
3415 //   }
3416 //
3417 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3418 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3419 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3420 //     sindexF[i] = 0;
3421 //   }
3422 //
3423 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3424 //
3425 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3426 //   Int_t val      = last;
3427 //   sindexF[0]     = 1;
3428 //   sindexF[0+n]   = last;
3429 //   Int_t countPos = 0;
3430 //
3431 //   // Find frequency
3432 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3433 //     val = inlist[sindexS[i]];
3434 //     if (last == val) {
3435 //       sindexF[countPos]++;
3436 //     }
3437 //     else {
3438 //       countPos++;
3439 //       sindexF[countPos+n] = val;
3440 //       sindexF[countPos]++;
3441 //       last                = val;
3442 //     }
3443 //   }
3444 //   if (last == val) {
3445 //     countPos++;
3446 //   }
3447 //
3448 //   // Sort according frequency
3449 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3450 //
3451 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3452 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3453 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3454 //   }
3455 //
3456 //   delete [] sindexS;
3457 //   delete [] sindexF;
3458 //
3459 //   return countPos;
3460 //
3461 // }
3462
3463
3464 //____________________________________________________________________
3465 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3466 {
3467 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3468 // layers are not allocated this function allocates them
3469
3470   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3471     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3472     else fSeedTB[isl]->Clear();
3473   }
3474 }
3475
3476
3477 //_____________________________________________________________________________
3478 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3479 {
3480   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3481   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3482
3483   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3484   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3485     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3486     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3487     n++;
3488   }
3489   return n ? chi2/n : 0.;
3490 }
3491
3492 //_____________________________________________________________________________
3493 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3494 {
3495   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3496   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3497
3498   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3499   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3500     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3501     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3502     n++;
3503   }
3504   return n ? chi2/n : 0.;
3505 }
3506
3507 //____________________________________________________________________
3508 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3509         //
3510         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3511         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3512         // are taken into account
3513         //
3514         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3515         //
3516         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3517   // Only kept for compatibility with the old code
3518         //
3519         Int_t nDistances = 0;
3520         Float_t meanDistance = 0.;
3521         Int_t startIndex = 5;
3522         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3523         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3524         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3525             meanDistance += xdiff;
3526             nDistances++;
3527           }
3528           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3529         }
3530         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3531         if(!nDistances){
3532           // We should normally never get here
3533           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3534           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3535           // This attempt is worse and should be avoided:
3536           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3537           // Strategy avoids a division by 0;
3538           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3539             if(tracklets[il].IsOK()){
3540               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3541               iok++;
3542               startIndex = il;
3543             }
3544             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3545             if(iok > 1) break;
3546           }
3547           if(iok > 1){
3548             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3549           }
3550           else{
3551             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3552             return 331.;
3553         }
3554         }
3555         else{
3556           meanDistance /= nDistances;
3557         }
3558         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3559 }
3560
3561 //_____________________________________________________________________________
3562 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3563   //
3564   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3565   // the Rieman fit
3566   //
3567   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3568   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3569   fitter.Reset();
3570   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3571   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3572   // Update the tracklets
3573   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3574   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3575   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3576     x0 = tracklets[il].GetX0();
3577     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3578     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3579     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3580     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3581     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3582     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3583     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3584     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3585   }
3586   return chi2;
3587 }
3588
3589 ///////////////////////////////////////////////////////
3590 //                                                   //
3591 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3592 //                                                   //
3593 ///////////////////////////////////////////////////////
3594
3595 //_____________________________________________________________________________
3596 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3597   //
3598   // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3599   //
3600   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3601   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3602   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3603
3604 }
3605
3606 //_____________________________________________________________________________
3607 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3608   //
3609   // Adding Point to the fitter
3610   //
3611   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3612   weight *= weight;
3613   const Double_t &xpt = *x;
3614   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3615   fSums[0] += weight;
3616   fSums[1] += weight * xpt;
3617   fSums[2] += weight * y;
3618   fSums[3] += weight * xpt * y;
3619   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3620   fSums[5] += weight * y * y;
3621 }
3622
3623 //_____________________________________________________________________________
3624 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3625   //
3626   // Remove Point from the sample
3627   //
3628
3629   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3630   weight *= weight;
3631   const Double_t &xpt = *x;
3632   fSums[0] -= weight;
3633   fSums[1] -= weight * xpt;
3634   fSums[2] -= weight * y;
3635   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3636   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3637   fSums[5] -= weight * y * y;
3638 }
3639
3640 //_____________________________________________________________________________
3641 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3642   //
3643   // Evaluation of the fit:
3644   // Calculation of the parameters
3645   // Calculation of the covariance matrix
3646   //
3647
3648   Double_t denominator = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3649   if(denominator==0) return;
3650
3651   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3652   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3653   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3654   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/ denominator;
3655   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2]) / denominator;
3656   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3657
3658   // Covariance matrix
3659   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3660   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3661   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3662 }
3663
3664 //_____________________________________________________________________________
3665 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3666   //
3667   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3668   //
3669   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3670 }
3671
3672 //_____________________________________________________________________________
3673 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3674   //
3675   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3676   //
3677   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3678 }
3679
3680 //_____________________________________________________________________________
3681 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3682   //
3683   // Reset the fitter
3684   //
3685   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3686   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3687   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3688 }
3689
3690 ///////////////////////////////////////////////////////
3691 //                                                   //
3692 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3693 //                                                   //
3694 ///////////////////////////////////////////////////////
3695
3696 //_____________________________________________________________________________
3697 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3698   fTrackFitter(NULL),
3699   fZfitter(NULL),
3700   fCovarPolY(NULL),
3701   fCovarPolZ(NULL),
3702   fXref(0.),
3703   fSysClusterError(0.)
3704 {
3705   //
3706   // Default constructor
3707   //
3708   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3709   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3710   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3711   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3712   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3713   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3714   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3715 }
3716
3717 //_____________________________________________________________________________
3718 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3719   //
3720   // Destructor
3721   //
3722   if(fZfitter) delete fZfitter;
3723   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3724   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3725 }
3726
3727 //_____________________________________________________________________________
3728 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3729   //
3730   // Reset the Fitter
3731   //
3732   if(fTrackFitter){
3733     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3734     fTrackFitter->ClearPoints();
3735   }
3736   if(fZfitter){
3737     fZfitter->Reset();
3738   }
3739   fXref = 0.;
3740   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3741   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3742   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3743   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3744   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3745     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3746       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3747       if(irow < 2 && icol < 2)
3748         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3749     }
3750 }
3751
3752 //_____________________________________________________________________________
3753 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
3754   //
3755   // Add tracklet into the fitter
3756   //
3757   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3758   fTracklets[itr] = tracklet;
3759 }
3760
3761 //_____________________________________________________________________________
3762 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3763   //
3764   // Perform the fit
3765   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
3766   // 2. Evaluate the fit
3767   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
3768   // if not
3769   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
3770   //     square fit
3771   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
3772   // 4. Store fit results (parameters and errors)
3773   //
3774   if(!fTrackFitter){
3775     return 1e10;
3776   }
3777   fXref = CalculateReferenceX();
3778   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
3779   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
3780   // perform the fit
3781   fTrackFitter->Eval();
3782   fZfitter->Eval();
3783   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
3784   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
3785   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
3786     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
3787     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
3788     fTrackFitter->Eval();
3789     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
3790     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
3791     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
3792     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
3793   }
3794   // Update the Fit Parameters and the errors
3795   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
3796   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
3797   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
3798
3799   // Prepare Covariance estimation
3800   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
3801   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
3802   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
3803   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
3804   fCovarPolY->Invert();
3805   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
3806   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
3807   fCovarPolZ->Invert();
3808   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
3809 }
3810
3811 //_____________________________________________________________________________
3812 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
3813   //
3814   // Does the transformations and updates the fitters
3815   // The following transformation is applied
3816   //
3817   AliTRDcluster *cl = NULL;
3818   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
3819   Double_t uvt[4];
3820   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
3821   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
3822   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
3823     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
3824     if(!cl->IsInChamber()) continue;
3825     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
3826     x = cl->GetX();
3827     y = cl->GetY();
3828     z = cl->GetZ();
3829     dx = x - fXref;
3830     // Transformation
3831     t = 1./(x*x + y*y);
3832     uvt[0] = 2. * x * t;
3833     uvt[1] = t;
3834     uvt[2] = 2. * tilt * t;
3835     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
3836     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
3837     // error definition changes for the different calls
3838     we = 2. * t;
3839     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
3840     // Update sums for error calculation
3841     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
3842     yerr *= yerr;
3843     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
3844     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
3845       fSumPolY[ipol] += yerr;
3846       yerr *= x;
3847       if(ipol < 3){
3848         fSumPolZ[ipol] += zerr;
3849         zerr *= x;
3850       }
3851     }
3852     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
3853     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
3854   }
3855 }
3856
3857 //_____________________________________________________________________________
3858 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
3859   //
3860   // Check whether z-results are acceptable
3861   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
3862   // less then half a padlength
3863   // Point of comparision is at the anode wire
3864   //
3865   Bool_t acceptablez = kTRUE;
3866   Double_t zref = 0.0;
3867   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3868     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
3869     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
3870     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
3871       acceptablez = kFALSE;
3872   }
3873   return acceptablez;
3874 }
3875
3876 //_____________________________________________________________________________
3877 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
3878   //
3879   // Calculate y position out of the track parameters
3880   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
3881   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
3882   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
3883   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
3884   //
3885   Double_t y = 0;
3886   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
3887   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
3888   if (disc >= 0) {
3889     disc = TMath::Sqrt(disc);
3890     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
3891   }
3892   return y;
3893 }
3894
3895 //_____________________________________________________________________________
3896 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
3897   //
3898   // Return z position for a given x position
3899   // Simple linear function
3900   //
3901   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
3902 }
3903
3904 //_____________________________________________________________________________
3905 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
3906   //
3907   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
3908   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
3909   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
3910   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
3911   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
3912   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
3913   //
3914   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
3915   Double_t curvature = GetCurvature();
3916   Double_t dy = 0;
3917   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
3918     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
3919      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
3920       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
3921       dy = yderiv;
3922     }
3923   }
3924   return dy;
3925 }
3926
3927 //_____________________________________________________________________________
3928 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
3929   //
3930   // Calculate track curvature
3931   //
3932   //
3933   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
3934   if (curvature > 0.0)
3935     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
3936   return curvature;
3937 }
3938
3939 //_____________________________________________________________________________
3940 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
3941   //
3942   // Error Definition according to gauss error propagation
3943   //
3944   TMatrixD transform(3,3);
3945   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
3946   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
3947   transform(0,2) = x*x;
3948   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
3949   covariance *= transform.T();
3950   cov[0] = covariance(0,0);
3951   TMatrixD transformZ(2,2);
3952   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
3953   transformZ(0,1) = x;
3954   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
3955   covarZ *= transformZ.T();
3956   cov[1] = covarZ(0,0);
3957   cov[2] = 0;
3958 }
3959
3960 //____________________________________________________________________
3961 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
3962   //
3963   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3964   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3965   // are taken into account
3966   //
3967   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3968   //
3969   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
3970   //
3971   Int_t nDistances = 0;
3972   Float_t meanDistance = 0.;
3973   Int_t startIndex = 5;
3974   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3975     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
3976       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
3977       meanDistance += xdiff;
3978       nDistances++;
3979     }
3980     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
3981   }
3982   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
3983   if(!nDistances){
3984     // We should normally never get here
3985     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3986     Int_t iok = 0, idiff = 0;
3987     // This attempt is worse and should be avoided:
3988     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3989     // Strategy avoids a division by 0;
3990     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3991       if(fTracklets[il]->IsOK()){
3992         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
3993         iok++;
3994         startIndex = il;
3995       }
3996       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
3997       if(iok > 1) break;
3998     }
3999     if(iok > 1){
4000       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4001     }
4002     else{
4003       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4004       return 331.;
4005     }
4006   }
4007   else{
4008     meanDistance /= nDistances;
4009   }
4010   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4011 }