TRD/AliTRDtrackerV1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2 * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5 * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6 *                                                                        *
   7 * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14 **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  Track finder                                                             //
  21 //                                                                           //
  22 //  Authors:                                                                 //
  23 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                        //
  24 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                          //
  25 //                                                                           //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <TBranch.h>
  29 #include <TDirectory.h>
  30 #include <TLinearFitter.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TClonesArray.h>
  33 #include <TTreeStream.h>
  34 #include <TGeoMatrix.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36
  37 #include "AliLog.h"
  38 #include "AliMathBase.h"
  39 #include "AliESDEvent.h"
  40 #include "AliGeomManager.h"
  41 #include "AliRieman.h"
  42 #include "AliTrackPointArray.h"
  43
  44 #include "AliTRDgeometry.h"
  45 #include "AliTRDpadPlane.h"
  46 #include "AliTRDcalibDB.h"
  47 #include "AliTRDReconstructor.h"
  48 #include "AliTRDCalibraFillHisto.h"
  49 #include "AliTRDrecoParam.h"
  50
  51 #include "AliTRDcluster.h"
  52 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  53 #include "AliTRDseedV1.h"
  54 #include "AliTRDtrackV1.h"
  55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
  56 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
  57 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
  58 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
  59
  60 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
  61 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare)
  62 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman)
  63
  64 AliTRDtrackerV1::ETRDtrackerV1BetheBloch AliTRDtrackerV1::fgBB = AliTRDtrackerV1::kGeant;
  65 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
  66   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
  67   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
  68   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
  69 };
  70 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
  71   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
  72 // Number of Time Bins/chamber should be also stored independently by the traker
  73 // (also in AliTRDReconstructor) in oder to be able to run HLT. Fix TODO
  74 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
  75 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
  76 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
  77 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
  78
  79 //____________________________________________________________________
  80 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(const AliTRDReconstructor *rec)
  81   :AliTracker()
  82   ,fkReconstructor(NULL)
  83   ,fkRecoParam(NULL)
  84   ,fGeom(NULL)
  85   ,fClusters(NULL)
  86   ,fTracklets(NULL)
  87   ,fTracks(NULL)
  88   ,fTracksESD(NULL)
  89   ,fSieveSeeding(0)
  90   ,fEventInFile(-1)
  91 {
  92   //
  93   // Default constructor.
  94   //
  95
  96   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  97
  98   // initialize geometry
  99   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
 100     AliFatal("Could not get geometry.");
 101   }
 102   fGeom = new AliTRDgeometry();
 103   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 104   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 105   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 106   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 107   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 108     Int_t ism = 0;
 109     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 110     if(!matrix){
 111       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 112       fR[ily] = fgkX0[ily];
 113       continue;
 114     }
 115     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 116     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 117   }
 118
 119   // initialize cluster containers
 120   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 121
 122   // initialize arrays
 123   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 124   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 125   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 126   fTracksESD = new TClonesArray("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
 127   fTracksESD->SetOwner();
 128 }
 129
 130 //____________________________________________________________________
 131 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
 132 {
 133   //
 134   // Destructor
 135   //
 136
 137   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
 138   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
 139   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
 140   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
 141   if(fTracksESD){ fTracksESD->Delete(); delete fTracksESD; }
 142   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 143   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 144   if(IsClustersOwner() && fClusters) {
 145     AliInfo(Form("tracker[%p] removing %d own clusters @ %p", (void*)this, fClusters->GetEntries(), (void*)fClusters));
 146     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 147   }
 148   if(fGeom) delete fGeom;
 149 }
 150
 151 //____________________________________________________________________
 152 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 153 {
 154   //
 155   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 156   //
 157   // Parameters :
 158   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 159   //             the ESD tracks found in TRD.
 160   //
 161   // Output :
 162   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 163   //
 164   // Detailed description
 165   // 1. Launch individual SM trackers.
 166   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 167   //
 168
 169   if(!fkRecoParam){
 170     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 171     return 0;
 172   }
 173
 174   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 175   Int_t ntracks = 0;
 176   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 177     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 178     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 179     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 180   }
 181   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
 182   return ntracks;
 183 }
 184
 185
 186 //_____________________________________________________________________________
 187 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 188 {
 189   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 190
 191   // reset position of the point before using it
 192   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 193   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 194   if (!tracklet) return kFALSE;
 195
 196   // get detector for this tracklet
 197   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 198   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 199   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 200            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 201            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 202   Double_t local[3];
 203   local[0] = tracklet->GetX();
 204   local[1] = tracklet->GetY();
 205   local[2] = tracklet->GetZ();
 206   Double_t global[3];
 207   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 208
 209   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 210   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 211   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 212   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 213   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 214   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 215   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 216   cov[5] = cov2D[2];
 217   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 218   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 219
 220   // setting volume id
 221   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 222   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 223   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 224   p.SetVolumeID(volid);
 225
 226   return kTRUE;
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________
 230 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 231 {
 232   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 233   return fgTiltedRieman;
 234 }
 235
 236 //____________________________________________________________________
 237 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 238 {
 239   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 240   return fgTiltedRiemanConstrained;
 241 }
 242
 243 //____________________________________________________________________
 244 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 245 {
 246   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 247   return fgRieman;
 248 }
 249
 250 //_____________________________________________________________________________
 251 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 252 {
 253 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 254 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 255 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 256 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 257 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 258 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 259 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 260 //
 261 // The following steps are performed:
 262 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 263 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 264 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 265 // the following status bits:
 266 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 267 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 268 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 269 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 270 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 271 //
 272
 273   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 274     AliInfo("No TRD clusters");
 275     return 0;
 276   }
 277   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 278   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance");
 279   if (!fgNTimeBins) fgNTimeBins = fkReconstructor->GetNTimeBins();
 280
 281   // Define scalers
 282   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 283         nBacked  = 0, // number of tracks backed up for refit
 284         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 285         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 286         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 287   Float_t foundMin = 20.0;
 288
 289   Float_t *quality = NULL;
 290   Int_t   *index   = NULL;
 291   fEventInFile  = event->GetEventNumberInFile();
 292   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 293   // Sort tracks according to quality
 294   // (covariance in the yz plane)
 295   if(nSeeds){
 296     quality = new Float_t[nSeeds];
 297     index   = new Int_t[4*nSeeds];
 298     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 299       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 300       Double_t covariance[15];
 301       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 302       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 303     }
 304     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 305   }
 306
 307   // Propagate all seeds
 308   Int_t   expectedClr;
 309   AliTRDtrackV1 track;
 310   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 311
 312     // Get the seeds in sorted sequence
 313     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 314     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 315
 316     // Check the seed status
 317     ULong_t status = seed->GetStatus();
 318     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 319     if ((status & AliESDtrack::kTPCout)){
 320       AliDebug(3, Form("Prolongate seed[%2d] which is TPC.", iSeed));
 321       // set steering parameters for TPC
 322       //fkRecoParam->SetTrackParam(kTPC);
 323 /*    } else {
 324       if ((status & AliESDtrack::kITSout)){
 325         AliDebug(3, Form("Prolongate seed[%2d] which is ITS.", iSeed));
 326         // set steering parameters for ITS
 327         //fkRecoParam->SetTrackParam(kITS);
 328         // rotate
 329         Float_t  globalToTracking = AliTRDgeometry::GetAlpha()*(Int_t(seed->GetAlpha()/AliTRDgeometry::GetAlpha()) + (seed->GetAlpha()>0. ? 0.5 : -0.5));
 330         if(!seed->Rotate(globalToTracking)) continue;
 331       } else continue;*/
 332     } else continue;
 333
 334     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 335     track.~AliTRDtrackV1();
 336     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 337     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 338       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 339       continue;
 340     }
 341     if(!AdjustSector(&track)){
 342       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 343       continue;
 344     }
 345     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 346       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 347       continue;
 348     }
 349     nTPCseeds++;
 350     AliDebug(2, Form("TRD propagate TPC seed[%d] = %d.", iSeed, index[iSeed]));
 351     // store track status at TRD entrance
 352     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 353
 354     // prepare track and do propagation in the TRD
 355     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 356     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 357     track.SetPrimary(status & AliESDtrack::kTPCin);
 358     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 359     // check if track entered the TRD fiducial volume
 360     if(track.GetTrackIn()){
 361       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
 362       nTRDseeds++;
 363     }
 364     // check if track was stopped in the TRD
 365     if (expectedClr<0){
 366       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 367       continue;
 368     } else {
 369       nFound++;
 370       // compute PID
 371       track.CookPID();
 372       //compute MC label
 373       track.CookLabel(1. - AliTRDReconstructor::GetLabelFraction());
 374       // update calibration references using this track
 375       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
 376       // save calibration object
 377       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>0 ) {
 378         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
 379         calibTrack->SetOwner();
 380         seed->AddCalibObject(calibTrack);
 381       }
 382       //update ESD track
 383       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 384       track.UpdateESDtrack(seed);
 385     }
 386
 387     // Make backup for back propagation
 388     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) || (track.Pt() > 0.8)) {
 389       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
 390       if (foundClr >= foundMin) {
 391         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
 392
 393         // Sign only gold tracks
 394         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
 395           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
 396         }
 397         Bool_t isGold = kFALSE;
 398
 399         // Full gold track
 400         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
 401           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 402           nBacked++;
 403           isGold = kTRUE;
 404         }
 405
 406         // Almost gold track
 407         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
 408           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 409           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 410           nBacked++;
 411           isGold = kTRUE;
 412         }
 413
 414         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
 415           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
 416             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
 417             nBacked++;
 418             isGold = kTRUE;
 419           }
 420         }
 421       }
 422     }
 423
 424     // Propagation to the TOF
 425     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 426       Int_t sm = track.GetSector();
 427       // default value in case we have problems with the geometry.
 428       Double_t xtof  = 371.;
 429       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 430       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 431       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 432       //1. The path to the TOF module.
 433       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 434       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 435       if(gGeoManager){
 436         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 437         TGeoHMatrix *m = NULL;
 438         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 439
 440         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 441           m->LocalToMaster(loc, glob);
 442           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 443         }
 444       }
 445       if(xtof > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 446         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 447         continue;
 448       }
 449       if(!AdjustSector(&track)){
 450         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 451         continue;
 452       }
 453       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
 454         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 455         continue;
 456       }
 457       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 458       // TODO obsolete - delete
 459       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 460     }
 461     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 462   }
 463   if(index) delete [] index;
 464   if(quality) delete [] quality;
 465
 466   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 467   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d] TRDbackup[%d]", nFound, nBacked));
 468
 469   // run stand alone tracking
 470   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 471
 472   return 0;
 473 }
 474
 475
 476 //____________________________________________________________________
 477 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 478 {
 479   //
 480   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 481   // at the outer part of the TRD.
 482   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 483   // of the TRD and the ESD event is updated
 484   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 485   //
 486
 487   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 488   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 489
 490
 491   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 492     AliInfo("No TRD clusters");
 493     return 0;
 494   }
 495   AliTRDtrackV1 track;
 496   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 497     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 498     ULong_t status = seed->GetStatus();
 499
 500     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 501     if (track.GetX() < 270.0) {
 502       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 503       continue;
 504     }
 505
 506     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 507     // are produced by the TRD stand alone tracker
 508     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 509     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 510     nseed++;
 511
 512     track.ResetCovariance(50.0);
 513
 514     // do the propagation and processing
 515     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 516     Double_t xTPC = 250.0;
 517     if(FollowProlongation(track)){
 518       // Update the friend track
 519       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0  || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>0 ){
 520         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 521         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 522         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 523           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 524           calibTrack->SetTrackOut(&track);
 525         }
 526       }
 527
 528       // Prolongate to TPC
 529       if (PropagateToX(track, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) { //  -with update
 530         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 531         found++;
 532         kUPDATE = kTRUE;
 533       }
 534     }
 535
 536     // Prolongate to TPC without update
 537     if(!kUPDATE) {
 538       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 539       if (PropagateToX(tt, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 540     }
 541   }
 542   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
 543   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
 544
 545   return 0;
 546 }
 547
 548 //____________________________________________________________________
 549 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 550 {
 551   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 552   //
 553   // Parameters
 554   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 555   //
 556   // Output
 557   //   number of clusters attached to the track
 558   //
 559   // Detailed description
 560   //
 561   // Starting from current radial position of track <t> this function
 562   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 563   // are being performed for each plane:
 564   // 1. prepare track:
 565   //   a. get plane limits in the local x direction
 566   //   b. check crossing sectors
 567   //   c. check track inclination
 568   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 569   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 570   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 571   //
 572   // Debug level 2
 573   //
 574
 575   Int_t    nClustersExpected = 0;
 576   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
 577     Int_t   index(-1);
 578     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 579     AliDebug(2, Form("Tracklet[%p] ly[%d] idx[%d]", (void*)tracklet, iplane, index));
 580     if(!tracklet) continue;
 581     if(!tracklet->IsOK()){
 582       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
 583       continue;
 584     }
 585     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
 586     // reject tracklets which are not considered for inward refit
 587     if(x > t.GetX()+AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) continue;
 588
 589     // append tracklet to track
 590     t.SetTracklet(tracklet, index);
 591
 592     if (x < (t.GetX()-AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) && !PropagateToX(t, x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) break;
 593     if (!AdjustSector(&t)) break;
 594
 595     // Start global position
 596     Double_t xyz0[3];
 597     t.GetXYZ(xyz0);
 598
 599     // End global position
 600     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
 601     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;
 602     Double_t xyz1[3];
 603     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
 604     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
 605     xyz1[2] =  z;
 606
 607     Double_t length = TMath::Sqrt(
 608       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
 609       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
 610       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
 611     );
 612     if(length>0.){
 613       // Get material budget
 614       Double_t param[7];
 615       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
 616       Double_t xrho= param[0]*param[4];
 617       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
 618
 619       // Propagate and update
 620       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
 621       if (!AdjustSector(&t)) break;
 622     }
 623
 624     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 625     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 626     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 627     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 628       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 629       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 630       AliExternalTrackParam param0(t);
 631       AliExternalTrackParam param1(t);
 632       param1.Update(p, cov);
 633       TVectorD vcov(3,cov);
 634       TVectorD vpar(3,p);
 635       cstreamer << "FollowProlongationInfo"
 636                 << "EventNumber="       << eventNumber
 637                 << "iplane="<<iplane
 638                 << "vcov.="<<&vcov
 639                 << "vpar.="<<&vpar
 640                 << "tracklet.="      << tracklet
 641                 << "param0.="           << &param0
 642                 << "param1.="           << &param1
 643                 << "\n";
 644     }
 645     if (chi2 < 1e+10 && ((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)){
 646       // Register info to track
 647       t.SetNumberOfClusters();
 648       t.UpdateChi2(chi2);
 649       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 650     }
 651   }
 652
 653   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>1){
 654     Int_t index;
 655     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 656       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 657       if(!tracklet) continue;
 658       t.SetTracklet(tracklet, index);
 659     }
 660
 661     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 662       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 663       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 664       AliTRDtrackV1 track(t);
 665       track.SetOwner();
 666       cstreamer << "FollowProlongation"
 667           << "EventNumber="     << eventNumber
 668           << "ncl="                                     << nClustersExpected
 669           << "track.="                  << &track
 670           << "\n";
 671     }
 672   }
 673   return nClustersExpected;
 674
 675 }
 676
 677 //_____________________________________________________________________________
 678 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 679 {
 680 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 681 //
 682 // Parameters
 683 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 684 //
 685 // Output
 686 //   number of clusters attached to the track
 687 //
 688 // Starting from current radial position of track <t> this function
 689 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 690 // are being performed for each plane:
 691 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 692 //   - get chamber limits in the radial direction
 693 //   - check crossing sectors
 694 //   - check track inclination
 695 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 696 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 697 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 698 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 699 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 700 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 701 //
 702 // Observation
 703 //   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:
 704 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 705 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 706 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 707 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 708 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 709 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 710 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 711 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 712 //
 713 // Debug level 2
 714 //
 715 // Author
 716 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 717 //
 718
 719   Int_t n = 0;
 720   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 721   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 722
 723   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
 724   if ( AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>0) debugLevel= AliTRDReconstructor::GetStreamLevel();
 725   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
 726
 727   Bool_t kStoreIn(kTRUE),     // toggel store track params. at TRD entry
 728          kStandAlone(kFALSE), // toggle tracker awarness of stand alone seeding
 729          kUseTRD(fkRecoParam->IsOverPtThreshold(t.Pt()));// use TRD measurment to update Kalman
 730
 731   Int_t startLayer(0);
 732   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 733   // Special case for stand alone tracking
 734   // - store all tracklets found by seeding
 735   // - start propagation from first tracklet found
 736   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 737   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 738   for(Int_t ip(kNPlanes); ip--;){
 739     if(!(tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip))) continue;
 740     t.UnsetTracklet(ip);
 741     if(tracklets[ip]->IsOK()) startLayer=ip;
 742     kStandAlone = kTRUE;
 743     kUseTRD = kTRUE;
 744   }
 745   AliDebug(4, Form("SA[%c] Start[%d]\n"
 746     "  [0]idx[%d] traklet[%p]\n"
 747     "  [1]idx[%d] traklet[%p]\n"
 748     "  [2]idx[%d] traklet[%p]\n"
 749     "  [3]idx[%d] traklet[%p]\n"
 750     "  [4]idx[%d] traklet[%p]\n"
 751     "  [5]idx[%d] traklet[%p]"
 752     , kStandAlone?'y':'n', startLayer
 753     , t.GetTrackletIndex(0), (void*)tracklets[0]
 754     , t.GetTrackletIndex(1), (void*)tracklets[1]
 755     , t.GetTrackletIndex(2), (void*)tracklets[2]
 756     , t.GetTrackletIndex(3), (void*)tracklets[3]
 757     , t.GetTrackletIndex(4), (void*)tracklets[4]
 758     , t.GetTrackletIndex(5), (void*)tracklets[5]));
 759
 760   // Loop through the TRD layers
 761   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 762   Double_t x(0.), y(0.), z(0.);
 763   for (Int_t ily=startLayer, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 764     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
 765
 766     // rough estimate of the entry point
 767     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 768       n=-1;
 769       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 770       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
 771       break;
 772     }
 773
 774     // find sector / stack / detector
 775     sm = t.GetSector();
 776     // TODO cross check with y value !
 777     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 778     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 779     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 780
 781     // check if supermodule/chamber is installed
 782     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 783         stk<0. ||
 784         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 785         !matrix ){
 786       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
 787       // propagate to the default radial position
 788       if(fR[ily] > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 789         n=-1;
 790         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 791         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
 792         break;
 793       }
 794       if(!AdjustSector(&t)){
 795         n=-1;
 796         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 797         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
 798         break;
 799       }
 800       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
 801         n=-1;
 802         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kSnp);
 803         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
 804         break;
 805       }
 806       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 807       continue;
 808     }
 809
 810     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 811     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 812     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 813     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 814     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d] x_anode[%7.2f] (%f %f)", det, glb[0]+driftLength, glb[1], glb[2]));
 815
 816     // Propagate to the radial distance of the current layer
 817     x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
 818     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 819       n=-1;
 820       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 821       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
 822       break;
 823     }
 824     if(!AdjustSector(&t)){
 825       n=-1;
 826       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 827       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
 828       break;
 829     }
 830     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 831       n=-1;
 832       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kSnp);
 833       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 834       break;
 835     }
 836     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 837     if(sm != t.GetSector()){
 838       sm = t.GetSector();
 839       doRecalculate = kTRUE;
 840     }
 841     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 842       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 843       doRecalculate = kTRUE;
 844     }
 845     if(doRecalculate){
 846       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 847       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 848         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 849         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
 850         continue;
 851       }
 852       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 853       x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
 854     }
 855
 856     // check if track is well inside fiducial volume
 857     if (!t.GetProlongation(x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z)) {
 858       n=-1;
 859       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 860       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z));
 861       break;
 862     }
 863     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 864       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 865       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
 866       continue;
 867     }
 868
 869     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 870     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 871       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
 872       // check data in supermodule
 873       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 874         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 875         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
 876         continue;
 877       }
 878       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 879         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 880         AliDebug(4, "Failed NoX");
 881         continue;
 882       }
 883
 884       // check data in chamber
 885       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 886         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 887         AliDebug(4, "Failed No Detector");
 888         continue;
 889       }
 890       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 891         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 892         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
 893         continue;
 894       }
 895       // build tracklet
 896       tracklet.~AliTRDseedV1();
 897       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 898       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 899       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 900       ptrTracklet->SetPrimary(t.IsPrimary());
 901       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 902       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 903       if(!ptrTracklet->Init(&t)){
 904         n=-1;
 905         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 906         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
 907         break;
 908       }
 909       // Select attachment base on track to B field sign not only track charge which is buggy
 910       // mark kFALSE same sign tracks and kTRUE opposite sign tracks
 911       // A.Bercuci 3.11.2011
 912       Float_t prod(t.GetBz()*t.Charge());
 913       if(!ptrTracklet->AttachClusters(chamber, kTRUE, prod<0.?kTRUE:kFALSE, fEventInFile)){
 914         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 915         if(debugLevel>3){
 916           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 917           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 918           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
 919           <<"status="    << status
 920           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 921           << "\n";
 922         }
 923         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
 924         continue;
 925       }
 926       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", ptrTracklet->GetN()));
 927       if(ptrTracklet->GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam->GetFindableClusters()){
 928         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 929         if(debugLevel>3){
 930           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 931           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 932           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
 933           <<"status="    << status
 934           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 935           << "\n";
 936         }
 937         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
 938         continue;
 939       }
 940       ptrTracklet->UpdateUsed();
 941     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 942     // propagate track to the radial position of the tracklet
 943
 944     // fit tracklet
 945     // tilt correction options
 946     // 0 : no correction
 947     // 2 : pseudo tilt correction
 948     if(!ptrTracklet->FitRobust(t.Charge()>0?kTRUE:kFALSE)){
 949       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 950       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
 951       continue;
 952     }
 953     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 954     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) {
 955       n=-1;
 956       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 957       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
 958       break;
 959     }
 960     if(!AdjustSector(&t)) {
 961       n=-1;
 962       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 963       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
 964       break;
 965     }
 966     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 967       n=-1;
 968       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kSnp);
 969       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 970       break;
 971     }
 972     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 973     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 974     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 975     // update Kalman with the TRD measurement
 976     if(chi2>1e+10){ // TODO
 977       t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 978       if(debugLevel > 2){
 979         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 980         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 981         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 982         trackCp.SetOwner();
 983         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
 984             << "status="      << status
 985             << "tracklet.="   << &trackletCp
 986             << "track.="      << &trackCp
 987             << "\n";
 988       }
 989       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
 990       continue;
 991     }
 992      if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 993       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 994       //      TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 995       AliExternalTrackParam param0(t);
 996       AliExternalTrackParam param1(t);
 997       param1.Update(p, cov);
 998       TVectorD vcov(3,cov);
 999       TVectorD vpar(3,p);
1000       (*cstreamer) << "FollowBackProlongationInfo"
1001                 << "EventNumber="       << eventNumber
1002                 << "chi2="<<chi2
1003                 << "iplane="<<ily
1004                 << "vcov.="<<&vcov
1005                 << "vpar.="<<&vpar
1006                 << "tracklet.="      << ptrTracklet
1007                 << "param0.="           << &param0
1008                 << "param1.="           << &param1
1009                 << "\n";
1010     }
1011
1012     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
1013     if(kStoreIn){
1014       t.SetTrackIn();
1015       kStoreIn = kFALSE;
1016     }
1017     if(kUseTRD){
1018       if(!((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)) {
1019         n=-1;
1020         t.SetErrStat(AliTRDtrackV1::kUpdate);
1021         if(debugLevel > 2){
1022           UChar_t status(t.GetStatusTRD());
1023           AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
1024           AliTRDtrackV1 trackCp(t);
1025           trackCp.SetOwner();
1026           (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
1027               << "status="      << status
1028               << "tracklet.="   << &trackletCp
1029               << "track.="      << &trackCp
1030               << "\n";
1031         }
1032         AliDebug(4, Form("Failed Track Update @ y[%7.2f] z[%7.2f] s2y[%f] s2z[%f] covyz[%f]", p[0], p[1], cov[0], cov[2], cov[1]));
1033         break;
1034       }
1035     }
1036     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
1037     // fill residuals ?!
1038     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
1039
1040
1041     // register tracklet with the tracker and track
1042     // Save inside the tracklet the track parameters BEFORE track update.
1043     // Commented out their overwriting AFTER track update
1044     // A.Bercuci 3.11.2011
1045     //ptrTracklet->Update(&t);
1046     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
1047     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
1048     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
1049     // Register info to track
1050     t.SetNumberOfClusters();
1051     t.UpdateChi2(chi2);
1052
1053     n += ptrTracklet->GetN();
1054     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
1055
1056     // Reset material budget if 2 consecutive gold
1057 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
1058
1059     // Make backup of the track until is gold
1060     Int_t failed(0);
1061     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
1062
1063   } // end layers loop
1064   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
1065   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
1066
1067   if(n && debugLevel > 1){
1068     //Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1069     AliTRDtrackV1 track(t);
1070     track.SetOwner();
1071     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation2"
1072         << "EventNumber=" << fEventInFile
1073         << "track.="      << &track
1074         << "\n";
1075   }
1076
1077   return n;
1078 }
1079
1080 //_________________________________________________________________________
1081 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1082   //
1083   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1084   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
1085   // and transformations see documentation of this class)
1086   // Afterwards all the tracklets are Updated
1087   //
1088   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1089   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
1090   //             - Seeding configuration
1091   // Output:     - The curvature
1092   //
1093   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1094   fitter->Reset();
1095   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1096   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1097   Int_t maxLayers = 6;
1098   if(planes){
1099     maxLayers = 4;
1100     ppl = planes;
1101   }
1102   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1103     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1104     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1105   }
1106   fitter->Update();
1107   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1108   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1109   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1110     // Reference positions
1111     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1112
1113     // chi2
1114     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1115     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1116     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1117   }
1118   return fitter->GetC();
1119 }
1120
1121 //_________________________________________________________________________
1122 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1123 {
1124   //
1125   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1126   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1127   //
1128   // Parameters: - The four seedclusters
1129   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1130   //             - The seeding configuration
1131   //             - Chi2 array
1132   //
1133   // debug level 2
1134   //
1135   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1136   fitter->Reset();
1137   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1138     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1139   }
1140   fitter->Update();
1141
1142
1143   // Update the seed and calculated the chi2 value
1144   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1145   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1146     // chi2
1147     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1148     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1149   }
1150 }
1151
1152
1153 //_________________________________________________________________________
1154 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1155 {
1156   //
1157   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1158   // assumed that the vertex position is set to 0.
1159   // This method is very usefull for high-pt particles
1160   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1161   //      x0, y0: Center of the circle
1162   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1163   //      zc: center of the pad row
1164   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1165   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1166   // Transformation:
1167   // t = 1/(x^2 + y^2)
1168   // u = 2 * x * t
1169   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1170   // Parameters in the equation:
1171   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1172   //
1173   // The Curvature is calculated by the following equation:
1174   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1175   // Parameters:   - the 6 tracklets
1176   //               - the Vertex constraint
1177   // Output:       - the Chi2 value of the track
1178   //
1179   // debug level 5
1180   //
1181
1182   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1183   fitter->StoreData(kTRUE);
1184   fitter->ClearPoints();
1185   AliTRDcluster *cl = NULL;
1186
1187   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1188   Double_t uvt[2];
1189   Int_t nPoints = 0;
1190   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1191     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1192     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1193       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1194       if(!(cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb))) continue;
1195       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1196       x = cl->GetX();
1197       y = cl->GetY();
1198       z = cl->GetZ();
1199       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1200       // Transformation
1201       t = 1./(x * x + y * y);
1202       uvt[0] = 2. * x * t;
1203       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1204       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1205       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1206       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1207       nPoints++;
1208     }
1209   }
1210   fitter->Eval();
1211
1212   // Calculate curvature
1213   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1214   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1215   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1216
1217   Float_t chi2track = 0.0;
1218   if (nPoints > 0) {
1219     chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1220   }
1221   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1222     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1223
1224   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1225
1226 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1227     //Linear Model on z-direction
1228     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1229     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1230     Double_t zref = slope * xref;
1231     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1232     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1233     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1234     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1235     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1236     << "EventNumber="           << eventNumber
1237     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1238     << "Curvature="                             << curvature
1239     << "Chi2Track="                             << chi2track
1240     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1241     << "zref="                                          << zref
1242     << "\n";
1243   }*/
1244   return chi2track;
1245 }
1246
1247 //_________________________________________________________________________
1248 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1249 {
1250   //
1251   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1252   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1253   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1254   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1255   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1256   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1257   //          zc: center of the pad row
1258   //          zt: z-position of the track
1259   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1260   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1261   // Transformation:       u = 2 * x * t
1262   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1263   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1264   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1265   // Parameters:           a = -1/y0
1266   //                       b = x0/y0
1267   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1268   //                       d = offset
1269   //                       e = dz/dx
1270   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1271   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1272   // The curvature is calculated according to the formula:
1273   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1274   //
1275   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1276   //              - Flag selecting the error definition
1277   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1278   //
1279   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1280   fitter->StoreData(kTRUE);
1281   fitter->ClearPoints();
1282   AliTRDLeastSquare zfitter;
1283   AliTRDcluster *cl = NULL;
1284
1285   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1286   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1287   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1288   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1289   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1290   Int_t nPoints = 0;
1291   // Containers for Least-square fitter
1292   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1293     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1294     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1295     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1296       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1297       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1298       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1299       x = cl->GetX();
1300       y = cl->GetY();
1301       z = cl->GetZ();
1302       dx = x - xref;
1303       // Transformation
1304       t = 1./(x*x + y*y);
1305       uvt[0] = 2. * x * t;
1306       uvt[1] = t;
1307       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1308       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1309       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1310       // error definition changes for the different calls
1311       we = 2. * t;
1312       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1313       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1314       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1315       // adding points for covariance matrix estimation
1316       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1317       erry *= erry;
1318       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1319       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1320         sumPolY[ipol] += erry;
1321         erry *= x;
1322         if(ipol < 3){
1323           sumPolZ[ipol] += errz;
1324           errz *= x;
1325         }
1326       }
1327       nPoints++;
1328     }
1329   }
1330   if (fitter->Eval()) return 1.e10;
1331   zfitter.Eval();
1332
1333   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1334   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1335
1336   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1337   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1338   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1339   Double_t zref = 0.0;
1340   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1341     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1342     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1343     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1344       acceptablez = kFALSE;
1345   }
1346   if (!acceptablez) {
1347     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1348     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1349     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1350     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1351     fitter->Eval();
1352     fitter->ReleaseParameter(3);
1353     fitter->ReleaseParameter(4);
1354     offset = fitter->GetParameter(3);
1355     slope = fitter->GetParameter(4);
1356   }
1357
1358   // Calculate Curvarture
1359   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1360   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1361   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1362   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1363   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1364
1365   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1366
1367   // Prepare error calculation
1368   TMatrixD covarPolY(3,3);
1369   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1370   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1371   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1372   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1373   covarPolY.Invert();
1374   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1375   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1376   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1377   covarPolZ.Invert();
1378
1379   // Update the tracklets
1380   Double_t dy, dz;
1381   Double_t cov[15];
1382   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1383   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1384
1385     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1386 //    x1 = x - xref;
1387     y  = 0;
1388     z  = 0;
1389     dy = 0;
1390     dz = 0;
1391     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1392     TMatrixD transform(3,3);
1393     transform(0,0) = 1;
1394     transform(0,1) = x;
1395     transform(0,2) = x*x;
1396     transform(1,1) = 1;
1397     transform(1,2) = x;
1398     transform(2,2) = 1;
1399     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1400     covariance *= transform.T();
1401     TMatrixD transformZ(2,2);
1402     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1403     transformZ(0,1) = x;
1404     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1405     covarZ *= transformZ.T();
1406     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1407     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1408     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1409     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1410     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1411     res *= res;
1412     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1413     if (res >= 0) {
1414       res = TMath::Sqrt(res);
1415       y    = (1.0 - res) / a;
1416     }
1417     cov[0] = covariance(0,0);
1418     cov[2] = covarZ(0,0);
1419     cov[1] = 0.;
1420
1421     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1422     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1423     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1424     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1425     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1426     Double_t x0 = -b / a;
1427     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1428       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1429        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1430         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1431         dy = yderiv;
1432       }
1433     }
1434     z  = offset + slope * (x - xref);
1435     dz = slope;
1436     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1437     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1438     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1439     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1440     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1441     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1442     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1443   }
1444   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1445
1446 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1447     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1448     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1449     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1450     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1451     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1452         << "EventNumber="                       << eventNumber
1453         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1454         << "xref="                                              << xref
1455         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1456         << "\n";
1457   }*/
1458   return chi2track;
1459 }
1460
1461
1462 //____________________________________________________________________
1463 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1464 {
1465   //
1466   // Fit track with a staight line
1467   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1468   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1469   //
1470   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1471   AliTRDcluster *cl = NULL;
1472
1473   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1474   if(!tracklets){
1475     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1476       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1477       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1478       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1479     }
1480     tracklets = &work[0];
1481   }
1482
1483   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1484   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1485   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1486     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1487     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1488       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1489       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1490       x = cl->GetX();
1491       z = cl->GetZ();
1492       dx = x - xref;
1493       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1494     }
1495   }
1496   zfitter.Eval();
1497   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1498   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1499   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1500     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1501     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1502       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1503       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1504       x = cl->GetX();
1505       y = cl->GetY();
1506       z = cl->GetZ();
1507       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1508       dx = x - xref;
1509       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1510       // error definition changes for the different calls
1511       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1512       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1513       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1514     }
1515   }
1516   yfitter.Eval();
1517   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1518   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1519   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1520
1521   //update track points array
1522   if(np && points){
1523     Float_t xyz[3];
1524     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1525       points[ip].GetXYZ(xyz);
1526       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1527       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1528       points[ip].SetXYZ(xyz);
1529     }
1530   }
1531   return chi2;
1532 }
1533
1534
1535 //_________________________________________________________________________
1536 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1537 {
1538 //
1539 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1540 //
1541 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1542 //              - Flag selecting the error definition
1543 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1544 //
1545 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1546 // BEGIN_LATEX
1547 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1548 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1549 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1550 // END_LATEX
1551 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1552 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1553 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1554 // BEGIN_LATEX
1555 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1556 // u = 2 * x * t
1557 // v = 2 * tan(h) * t
1558 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1559 // END_LATEX
1560 // One gets the following linear equation
1561 // BEGIN_LATEX
1562 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1563 // END_LATEX
1564 // where the coefficients have the following meaning
1565 // BEGIN_LATEX
1566 // a = -1/y_{0}
1567 // b = x_{0}/y_{0}
1568 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1569 // d = z_{0}
1570 // e = dz/dx
1571 // END_LATEX
1572 // The error calculation for the free term is thus
1573 // BEGIN_LATEX
1574 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1575 // END_LATEX
1576 //
1577 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1578 // to the formula:
1579 // BEGIN_LATEX
1580 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1581 // END_LATEX
1582 //
1583 // Authors
1584 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1585 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1586 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1587
1588   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1589   fitter->StoreData(kTRUE);
1590   fitter->ClearPoints();
1591   AliTRDLeastSquare zfitter;
1592   AliTRDcluster *cl = NULL;
1593
1594   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1595   if(!tracklets){
1596     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1597       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1598       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1599       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1600     }
1601     tracklets = &work[0];
1602   }
1603
1604   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1605   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:\nx0[(0)%6.2f (1)%6.2f (2)%6.2f (3)%6.2f (4)%6.2f (5)%6.2f] xref[%6.2f]", tracklets[0].GetX0(), tracklets[1].GetX0(), tracklets[2].GetX0(), tracklets[3].GetX0(), tracklets[4].GetX0(), tracklets[5].GetX0(), xref);
1606   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1607   Double_t uvt[4];
1608   Int_t nPoints = 0;
1609   // Containers for Least-square fitter
1610   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1611     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1612     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1613       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1614       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1615       x = cl->GetX();
1616       y = cl->GetY();
1617       z = cl->GetZ();
1618       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1619       dx = x - xref;
1620       // Transformation
1621       t = 1./(x*x + y*y);
1622       uvt[0] = 2. * x * t;
1623       uvt[1] = t;
1624       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1625       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1626       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1627       // error definition changes for the different calls
1628       we = 2. * t;
1629       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1630       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1631       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1632       nPoints++;
1633     }
1634   }
1635   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1636
1637   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1638   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1639
1640
1641   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1642   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1643   Bool_t accept = kTRUE;
1644   Double_t zref = 0.0;
1645   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1646     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1647     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1648     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1649       accept = kFALSE;
1650   }
1651   if (!accept) {
1652     zfitter.Eval();
1653     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1654     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1655     fitter->FixParameter(3, zmf);
1656     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1657     fitter->Eval();
1658     fitter->ReleaseParameter(3);
1659     fitter->ReleaseParameter(4);
1660     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1661     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1662   }
1663
1664   // Calculate Curvature
1665   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1666   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1667   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1668   Double_t y0   = 1. / a;
1669   Double_t x0   = -b * y0;
1670   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1671   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1672   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1673   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1674   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1675
1676   // Calculate chi2 of the fit
1677   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1678   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2);
1679
1680   // Update the tracklets
1681   if(!track){
1682     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1683       x = tracklets[ip].GetX0();
1684       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1685       if(tmp <= 0.) continue;
1686       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1687
1688       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1689       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1690       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1691       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1692       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1693       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1694       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1695       tracklets[ip].SetC(curvature);
1696       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1697     }
1698   }
1699   //update track points array
1700   if(np && points){
1701     Float_t xyz[3];
1702     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1703       points[ip].GetXYZ(xyz);
1704       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1705       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1706       points[ip].SetXYZ(xyz);
1707     }
1708   }
1709
1710   return chi2;
1711 }
1712
1713
1714 //____________________________________________________________________
1715 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1716 {
1717 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1718 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1719 //
1720 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1721
1722   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1723
1724   //prepare marker points along the track
1725   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1726   while(ip<np){
1727     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1728     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1729     ip++;
1730   }
1731   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1732
1733
1734   AliTRDseedV1 tracklet;
1735   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
1736
1737   //Loop through the TRD planes
1738   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1739     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1740     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1741     if(tracklets){
1742       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1743     }else{
1744       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1745       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1746         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1747         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1748         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1749         continue;
1750       }
1751     }
1752     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1753
1754     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1755
1756     while(ip < np){
1757       //don't do anything if next marker is after next update point.
1758       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) break;
1759       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1760
1761       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1762       track->GetXYZ(xyz);
1763       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1764       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1765       ip++;
1766     }
1767     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1768
1769     // Propagate closer to the next update point
1770     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1771
1772     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1773     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) return -1;
1774
1775     //load tracklet to the tracker and the track
1776 /*    Int_t index;
1777     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1778       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1779       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1780     }
1781     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1782
1783
1784     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1785     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1786     // RefitInward : update index
1787     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1788     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1789
1790
1791     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1792     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1793     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1794     Double_t xyz1[3], y, z;
1795     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1796     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1797     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1798     xyz1[2] =  z;
1799     if(TMath::Abs(xyz0[0] - xyz1[0]) < 1e-3 && TMath::Abs(xyz0[1] - xyz1[1]) < 1e-3) continue; // check wheter we are at the same global x position
1800     Double_t param[7];
1801     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1802     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1803     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1804
1805     //Propagate the track
1806     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1807     if (!AdjustSector(track)) break;
1808
1809     //Update track
1810     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1811     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1812     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1813     if(chi2<1e+10) ((AliExternalTrackParam*)track)->Update(p, cov);
1814     if(!up) continue;
1815
1816                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1817                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1818         } // end planes loop
1819
1820   // extrapolation
1821   while(ip < np){
1822     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1823
1824     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1825     track->GetXYZ(xyz);
1826     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1827     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1828     ip++;
1829   }
1830
1831         return track->GetChi2();
1832 }
1833
1834 //_________________________________________________________________________
1835 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(const AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1836 {
1837   //
1838   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1839   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1840   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1841   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1842   //             - the offset for the reference x
1843   //             - the slope
1844   //             - the reference x position
1845   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1846   //
1847   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1848   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1849     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1850     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1851     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1852     nLayers++;
1853   }
1854   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1855   return chi2Z;
1856 }
1857
1858 //_____________________________________________________________________________
1859 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1860 {
1861   //
1862   // Starting from current X-position of track <t> this function
1863   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1864   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1865   //
1866
1867   // Current track X-position
1868   Double_t xpos = t.GetX()/*,
1869            mass = t.GetMass()*/;
1870
1871   // Direction: inward or outward
1872   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1873
1874   while (((xToGo - xpos) * dir) > AliTRDReconstructor::GetEpsilon()) {
1875 //    printf("to go %f\n", (xToGo - xpos) * dir);
1876     Double_t xyz0[3];
1877     Double_t xyz1[3];
1878     Double_t param[7];
1879     Double_t x;
1880     Double_t y;
1881     Double_t z;
1882
1883     // The next step size
1884     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1885
1886     // Get the global position of the starting point
1887     t.GetXYZ(xyz0);
1888
1889     // X-position after next step
1890     x = xpos + step;
1891
1892     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1893     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1894
1895     // The global position of the end point of this prolongation step
1896     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1897     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1898     xyz1[2] =  z;
1899
1900     // Calculate the mean material budget between start and
1901     // end point of this prolongation step
1902     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1903
1904     // Propagate the track to the X-position after the next step
1905     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1906
1907 /*    // Correct for mean material budget
1908     Double_t dEdx(0.),
1909              bg(TMath::Abs(t.GetP()/mass));
1910     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=3){
1911       const char *pn[] = {"rho", "x/X0", "<A>", "<Z>", "L", "<Z/A>", "Nb"};
1912       printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): x[%6.2f] bg[%6.2f]\n", xpos, bg);
1913       printf("     param :: %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e]\n"
1914           , pn[0], param[0]
1915           , pn[1], param[1]
1916           , pn[2], param[2]
1917           , pn[3], param[3]
1918           , pn[4], param[4]
1919           , pn[5], param[5]
1920           , pn[6], param[6]);
1921     }
1922     switch(fgBB){
1923     case kSolid:
1924       dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochSolid(bg);
1925       break;
1926     case kGas:
1927       dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochGas(bg);
1928       break;
1929     case kGeant:
1930       { // mean exitation energy (GeV)
1931         Double_t mee = ((param[3] < 13.) ? (12. * param[3] + 7.) : (9.76 * param[3] + 58.8 * TMath::Power(param[3],-0.19))) * 1.e-9;
1932         Double_t mZA = param[5]>1.e-5?param[5]:(param[3]/param[2]);
1933         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=3) printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): Mee[%e] <Z/A>[%e]\n", mee, mZA);
1934         // protect against failed calculation of rho in MeanMaterialBudget()
1935         dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochGeant(bg, param[0]>1.e-6?param[0]:2.33, 0.2, 3., mee, mZA);
1936       }
1937       break;
1938     }
1939     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=2) printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): dEdx(bg=%e, m=%e)= %e[GeV/cm]\n", bg, mass, dEdx);
1940     if (!t.CorrectForMeanMaterialdEdx(param[1], dir*param[0]*param[4], mass, dEdx)) return 0;
1941 */
1942     // Rotate the track if necessary
1943     if(!AdjustSector(&t)) return 0;
1944
1945     // New track X-position
1946     xpos = t.GetX();
1947
1948   }
1949
1950   return 1;
1951
1952 }
1953
1954 //_____________________________________________________________________________
1955 Bool_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TTree *clusterTree)
1956 {
1957   //
1958   // Reads AliTRDclusters from the file.
1959   // The names of the cluster tree and branches
1960   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1961   //
1962
1963   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1964   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1965
1966   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1967   if (!branch) {
1968     AliError("Can't get the branch !");
1969     return kFALSE;
1970   }
1971   branch->SetAddress(&clusterArray);
1972
1973   if(!fClusters){
1974     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1975     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1976     fClusters = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1977     fClusters->SetOwner(kTRUE);
1978     SetClustersOwner();
1979     AliInfo(Form("Tracker owning clusters @ %p", (void*)fClusters));
1980   }
1981
1982   // Loop through all entries in the tree
1983   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1984   Int_t nbytes     = 0;
1985   Int_t ncl        = 0;
1986   AliTRDcluster *c = NULL;
1987   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1988     // Import the tree
1989     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1990
1991     // Get the number of points in the detector
1992     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1993     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1994       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1995       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1996       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1997     }
1998   }
1999   delete clusterArray;
2000
2001   return kTRUE;
2002 }
2003
2004 //_____________________________________________________________________________
2005 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
2006 {
2007   //
2008   // Fills clusters into TRD tracking sectors
2009   //
2010
2011   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
2012
2013 //  if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()) AliInfo(Form("IsWritingClusters[%c]", fkReconstructor->IsWritingClusters()?'y':'n'));
2014   if(!(fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters())){
2015     AliWarning("Clusters unavailable from TRD reconstructor. Trying reading from tree ...");
2016   } else {
2017     if(!ReadClusters(cTree)) {
2018       AliError("Reading clusters from tree failed.");
2019       return 1;
2020     }
2021   }
2022
2023   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
2024     AliInfo("No TRD clusters");
2025     return 1;
2026   } else AliInfo(Form("Using :: clusters[%d] onl.tracklets[%d] onl.tracks[%d]",
2027     fClusters?fClusters->GetEntriesFast():0,
2028     AliTRDReconstructor::GetTracklets()?AliTRDReconstructor::GetTracklets()->GetEntriesFast():0,
2029     AliTRDReconstructor::GetTracks()?AliTRDReconstructor::GetTracks()->GetEntriesFast():0));
2030
2031   BuildTrackingContainers();
2032
2033   return 0;
2034 }
2035
2036 //_____________________________________________________________________________
2037 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
2038 {
2039   //
2040   // Fills clusters into TRD tracking sectors
2041   // Function for use in the HLT
2042
2043   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
2044     AliInfo("No TRD clusters");
2045     return 1;
2046   } else AliInfo(Form("Using :: external.clusters[%d]", clusters->GetEntriesFast()));
2047
2048
2049   fClusters = clusters;
2050
2051   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
2052   BuildTrackingContainers();
2053
2054   return 0;
2055 }
2056
2057
2058 //____________________________________________________________________
2059 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
2060 {
2061 // Building tracking containers for clusters
2062
2063   Int_t nin(0), ncl(fClusters->GetEntriesFast());
2064   while (ncl--) {
2065     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(ncl);
2066     if(c->IsInChamber()) nin++;
2067     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
2068     Int_t detector       = c->GetDetector();
2069     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
2070     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
2071     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
2072
2073     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, ncl);
2074   }
2075
2076   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
2077     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
2078     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor);
2079   }
2080
2081   return nin;
2082 }
2083
2084
2085
2086 //____________________________________________________________________
2087 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
2088 {
2089 //
2090 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
2091 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
2092 // in case of HLT
2093
2094   if(fTracks){
2095     fTracks->Delete();
2096     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2097   }
2098   if(fTracklets){
2099     fTracklets->Delete();
2100     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2101   }
2102   if(fClusters && IsClustersOwner()){
2103     AliInfo(Form("tracker[%p] clearing %d own clusters @ %p", (void*)this, fClusters->GetEntries(), (void*)fClusters));
2104     fClusters->Delete();
2105 //
2106 //     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2107 //     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2108 //       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2109 //       SetClustersOwner(kFALSE);
2110 //     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2111   }
2112
2113   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2114
2115   // Increment the Event Number
2116   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2117 }
2118
2119 // //____________________________________________________________________
2120 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2121 // {
2122 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2123 //   if(!track) return;
2124 //
2125 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2126 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2127 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2128 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2129 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2130 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2131 //       c->Use();
2132 //     }
2133 //   }
2134 // }
2135 //
2136
2137 //_____________________________________________________________________________
2138 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
2139 {
2140   //
2141   // Rotates the track when necessary
2142   //
2143
2144   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2145   Double_t y     = track->GetY();
2146   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2147
2148   if      (y >  ymax) {
2149     if (!track->Rotate( alpha)) {
2150       return kFALSE;
2151     }
2152   }
2153   else if (y < -ymax) {
2154     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2155       return kFALSE;
2156     }
2157   }
2158
2159   return kTRUE;
2160
2161 }
2162
2163
2164 //____________________________________________________________________
2165 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(const AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2166 {
2167   // Find tracklet for TRD track <track>
2168   // Parameters
2169   // - track
2170   // - sector
2171   // - plane
2172   // - index
2173   // Output
2174   // tracklet
2175   // index
2176   // Detailed description
2177   //
2178   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2179   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2180
2181   return tracklet;
2182 }
2183
2184 //____________________________________________________________________
2185 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2186 {
2187   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2188   //
2189   // Parameters
2190   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2191   //
2192   // Output
2193   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2194   //
2195   // Detailed description
2196   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2197   // and adds the new tracklet to the list.
2198   //
2199   if(!fTracklets){
2200     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2201     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2202   }
2203   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2204   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2205 }
2206
2207 //____________________________________________________________________
2208 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2209 {
2210   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2211   //
2212   // Parameters
2213   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2214   //
2215   // Output
2216   //   - the pointer added
2217   //
2218   // Detailed description
2219   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2220   // and adds the new track to the list.
2221   //
2222   if(!fTracks){
2223     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2224     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2225   }
2226   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2227   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2228 }
2229
2230
2231
2232 //____________________________________________________________________
2233 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2234 {
2235   //
2236   // Steer tracking for one SM.
2237   //
2238   // Parameters :
2239   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2240   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2241   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2242   //
2243   // Output :
2244   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2245   //
2246   // Detailed description
2247   //
2248   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2249   // 2. Launch stack tracking.
2250   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2251   // 3. Pack results in the ESD event.
2252   //
2253
2254   Int_t nTracks   = 0;
2255   Int_t nChambers = 0;
2256   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2257   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2258     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2259     nChambers = 0;
2260     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2261       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2262       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2263       nChambers++;
2264       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2265     }
2266     if(nChambers < 4) continue;
2267     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2268     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2269   }
2270   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2271
2272   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2273     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2274     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2275
2276     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2277     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>0 ){
2278       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2279       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2280       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL);
2281       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2282         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2283         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2284         break;
2285       }
2286     }
2287   }
2288
2289   // Reset Track and Candidate Number
2290   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2291   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2292
2293   // delete ESD tracks in the array
2294   fTracksESD->Delete();
2295   return nTracks;
2296 }
2297
2298 //____________________________________________________________________
2299 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2300 {
2301   //
2302   // Make tracks in one TRD stack.
2303   //
2304   // Parameters :
2305   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2306   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2307   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2308   //
2309   // Output :
2310   //   Number of tracks found in this stack.
2311   //
2312   // Detailed description
2313   //
2314   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2315   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2316   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2317   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2318   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2319   //    a) number of layers crossed
2320   //    b) track quality
2321   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2322   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2323   // 7. Cook MC label
2324   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2325   //
2326
2327   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2328   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2329   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2330   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2331
2332   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2333   //Double_t shift = .5 * alpha;
2334   Int_t configs[kNConfigs];
2335
2336   // Purge used clusters from the containers
2337   ci = &stack[0];
2338   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2339     if(!(*ci)) continue;
2340     (*ci)->Update();
2341   }
2342
2343   // Build initial seeding configurations
2344   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2345   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10  || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>10){
2346     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2347     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2348   }
2349
2350
2351   // Initialize contors
2352   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2353     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2354     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2355   fSieveSeeding = 0;
2356
2357   // Get stack index
2358   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2359   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2360   if(!(*ci)) return ntracks2;
2361   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2362
2363   do{
2364     // Loop over seeding configurations
2365     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2366     for (Int_t iconf = 0; iconf<fkRecoParam->GetNumberOfSeedConfigs(); iconf++) {
2367       pars[0] = configs[iconf];
2368       pars[1] = ntracks;
2369       pars[2] = istack;
2370       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2371       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2372       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2373     }
2374     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2375     if(!ntracks) break;
2376
2377     // Sort the seeds according to their quality
2378     Int_t sort[kMaxTracksStack+1];
2379     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2380     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2381       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2382       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2383         Int_t jt(sort[it]);
2384         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2385       }
2386     }
2387
2388     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2389     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2390     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2391     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2392     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2393       signedTrack[i] = kFALSE;
2394       fakeTrack[i] = kFALSE;
2395     }
2396     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2397
2398     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2399     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2400     do{
2401       // Check track candidates
2402       rejectedCandidates=0;
2403       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2404         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2405         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2406
2407         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2408         Int_t ncl        = 0;
2409         Int_t nused      = 0;
2410         Int_t nlayers    = 0;
2411         Int_t findable   = 0;
2412         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2413           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2414           sseed[jseed].UpdateUsed();
2415           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2416           // check if primary candidate
2417           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2418           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2419           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2420           nlayers++;
2421         }
2422
2423         // Filter duplicated tracks
2424         if (nused > 30){
2425           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2426           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2427           continue;
2428         }
2429         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2430           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d] used/ncl[%f]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused, Float_t(nused)/ncl));
2431           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2432           continue;
2433         }
2434
2435         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2436
2437         // Classify tracks
2438         Bool_t skip = kFALSE;
2439         switch(jSieve){
2440           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2441             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2442             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2443             break;
2444
2445           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2446             //if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2447             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2448             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2449             break;
2450
2451           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2452             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2453             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2454             break;
2455
2456           case 3: // select shorter tracks, good quality
2457             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2458             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2459             break;
2460
2461           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2462             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2463             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2464             break;
2465         }
2466         if(skip){
2467           rejectedCandidates++;
2468           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2469           continue;
2470         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2471
2472         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2473
2474         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2475         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2476         if(!track){
2477           AliDebug(1, "Track building failed.");
2478           continue;
2479         } else {
2480           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2481             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2482             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2483           }
2484         }
2485
2486         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2487           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2488
2489           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2490           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2491
2492           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2493           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2494           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2495           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2496           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2497           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2498               << "EventNumber="   << eventNumber
2499               << "TrackNumber="   << trackNumber
2500               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2501               << "Iter="        << fSieveSeeding
2502               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2503               << "S0.="       << dseed[0]
2504               << "S1.="       << dseed[1]
2505               << "S2.="       << dseed[2]
2506               << "S3.="       << dseed[3]
2507               << "S4.="       << dseed[4]
2508               << "S5.="       << dseed[5]
2509               << "Ncl="       << ncl
2510               << "NLayers="   << nlayers
2511               << "Findable="  << findable
2512               << "NUsed="     << nused
2513               << "\n";
2514         }
2515
2516
2517         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2518         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2519         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2520         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2521         // write ESD-friends if neccessary
2522         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0 || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>0 ){
2523           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2524           calibTrack->SetOwner();
2525           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2526         }
2527         ntracks1++;
2528         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2529       }
2530
2531       jSieve++;
2532     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2533     if(!ntracks1) break;
2534
2535     // increment counters
2536     ntracks2 += ntracks1;
2537
2538     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2539     fSieveSeeding++;
2540
2541     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2542     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2543     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2544
2545     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2546       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2547       chamber->Build(fGeom);//Indices(fSieveSeeding);
2548     }
2549
2550     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10 || AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>10){
2551       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2552     }
2553   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2554
2555
2556
2557   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2558
2559   return ntracks2;
2560 }
2561
2562 //___________________________________________________________________
2563 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2564 {
2565   //
2566   // Assign probabilities to chambers according to their
2567   // capability of producing seeds.
2568   //
2569   // Parameters :
2570   //
2571   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2572   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2573   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2574   //
2575   // Output :
2576   //
2577   //  Return top configuration quality
2578   //
2579   // Detailed description:
2580   //
2581   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2582   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2583   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2584   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2585   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2586   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2587   //
2588
2589   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2590   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2591   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2592     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2593     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2594   }
2595
2596   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2597   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2598   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2599     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2600     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2601     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2602   }
2603
2604   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2605   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2606   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2607   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2608
2609   return tconfig[configs[0]];
2610 }
2611
2612 //____________________________________________________________________
2613 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2614 {
2615 //
2616 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2617 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2618 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2619 //
2620 // Parameters :
2621 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2622 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2623 //   ipar   : Control parameters:
2624 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2625 //       ipar[1] -> stack index
2626 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2627 //
2628 // Output :
2629 //   Number of tracks candidates found.
2630 //
2631 // The following steps are performed:
2632 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2633 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2634 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2635 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2636 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2637 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2638 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2639 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2640 //   reco params
2641 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2642 //   seeding clusters.
2643 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2644 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2645 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2646 //    performed at this level
2647 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2648 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2649 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2650 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2651 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2652 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2653 //    approximation of the track.
2654 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2655 //    checked against the Riemann fit:
2656 //      - position resolution in y
2657 //      - angular resolution in the bending plane
2658 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2659 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2660 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2661 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2662 //      - Helix fit of tracklets
2663 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2664 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2665 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2666 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2667 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2668 // 15. Register seeds.
2669 //
2670 // Authors:
2671 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2672 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2673 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2674
2675   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2676   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2677   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2678   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2679   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2680   // chi2 storage
2681   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2682   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2683   Double_t chi2[4];
2684
2685   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2686 //  Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2687
2688   // unpack control parameters
2689   Int_t config  = ipar[0];
2690   Int_t ntracks = ipar[1];
2691   Int_t istack  = ipar[2];
2692   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2693   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2694
2695
2696   // Init chambers geometry
2697   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2698   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2699   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2700   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2701   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2702     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2703     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2704     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2705     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2706   }
2707
2708   // Init anode wire position for chambers
2709   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2710            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2711   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2712   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2713   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2714   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2715   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2716     if(!(*cIter)) continue;
2717     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2718       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2719       continue;
2720     }
2721     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2722     x0[iLayer] = glb[0];
2723   }
2724
2725   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2726
2727   // Build seeding layers
2728   ResetSeedTB();
2729   Int_t nlayers = 0;
2730   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2731     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2732     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2733     nlayers++;
2734   }
2735   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2736
2737
2738   // Start finding seeds
2739   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2740   Int_t icl = 0;
2741   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2742     if(!c[3]) continue;
2743     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2744     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2745     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2746     Int_t jcl = 0;
2747     while(jcl<ncl) {
2748       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2749       if(!c[0]) continue;
2750       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2751       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2752       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2753       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2754       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2755       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2756
2757       Int_t kcl = 0;
2758       while(kcl<mcl) {
2759         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2760         if(!c[1]) continue;
2761         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2762         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2763         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2764         if(!c[2]) continue;
2765
2766         AliDebug(3, Form("Seeding clusters\n 0[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 1[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 2[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 3[%6.3f %6.3f %6.3f].",
2767           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2768           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2769           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2770           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2771
2772         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2773
2774         FitRieman(c, chi2);
2775
2776         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2777         cIter = &stack[0];
2778         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2779           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2780           tseed->SetDetector(det);
2781           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2782           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2783           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2784           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2785           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2786           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2787           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2788         }
2789
2790         Bool_t isFake = kFALSE;
2791         if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()) ||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>=2 ){
2792           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2793           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2794           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2795
2796           Double_t xpos[4];
2797           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2798           Float_t yref[4];
2799           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2800           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2801           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2802           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2803           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2804           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2805           cs0 << "MakeSeeds0"
2806               <<"EventNumber="          << eventNumber
2807               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2808               <<"isFake="                               << isFake
2809               <<"config="                               << config
2810               <<"label="                                << ll
2811               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2812               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2813               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2814               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2815               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2816               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2817               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2818               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2819               <<"yref0="                                << yref[0]
2820               <<"yref1="                                << yref[1]
2821               <<"yref2="                                << yref[2]
2822               <<"yref3="                                << yref[3]
2823               <<"c0.="                          << c[0]
2824               <<"c1.="                          << c[1]
2825               <<"c2.="                          << c[2]
2826               <<"c3.="                          << c[3]
2827               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2828               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2829               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2830               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2831               <<"RiemanFitter.="                << rim
2832               <<"\n";
2833         }
2834         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2835           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2836           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2837           continue;
2838         }
2839         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2840           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2841           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2842           continue;
2843         }
2844         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2845
2846         // try attaching clusters to tracklets
2847         Int_t mlayers = 0;
2848         AliTRDcluster *cl = NULL;
2849         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2850           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2851           Int_t nNotInChamber = 0;
2852           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2853           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2854             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2855             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2856           }else{
2857             cseed[jLayer].Fit();
2858             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2859             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2860             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2861               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2862             }
2863             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2864             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
2865           }
2866           mlayers++;
2867         }
2868
2869         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2870           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2871           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2872           continue;
2873         }
2874
2875         // temporary exit door for the HLT
2876         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2877           // attach clusters to extrapolation chambers
2878           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2879             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2880             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2881             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2882             cseed[jLayer].Fit();
2883           }
2884           //FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2885           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2886           ntracks++;
2887           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2888           cseed += 6;
2889           continue;
2890         }
2891
2892
2893         // Update Seeds and calculate Likelihood
2894         // fit tracklets and cook likelihood
2895         Double_t chi2Vals[4];
2896         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2897         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2898           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2899           cseed[jLayer].Fit(1);
2900         }
2901         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2902
2903         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2904           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2905           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2906           continue;
2907         }
2908         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2909
2910         // book preliminry results
2911         //seedQuality[ntracks] = like;
2912         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2913
2914         // attach clusters to the extrapolation seeds
2915         Int_t elayers(0);
2916         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2917           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2918           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2919
2920           // fit extrapolated seed
2921           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2922           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2923           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2924           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2925           pseed.Fit(1);
2926           cseed[jLayer] = pseed;
2927           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2928           cseed[jLayer].Fit(1);
2929           elayers++;
2930         }
2931
2932         // AliInfo("Extrapolation done.");
2933         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2934         if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming())||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>=2){
2935           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2936           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2937           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2938           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2939           cstreamer << "MakeSeeds1"
2940               << "EventNumber="         << eventNumber
2941               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2942               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2943               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2944               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2945               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2946               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2947               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2948               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2949               << "\n";
2950         }
2951
2952         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){
2953           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2954             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2955             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2956           }
2957         }
2958
2959         // do track fitting with vertex constraint
2960         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2961         else chi2Vals[1] = -1.;
2962         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2963         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2964
2965         // calculate track quality
2966         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2967
2968         if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()) ||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>=2){
2969           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2970           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2971           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2972           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2973           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2974           Int_t ncls = 0;
2975           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2976                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2977           }
2978           cstreamer << "MakeSeeds2"
2979               << "EventNumber="                 << eventNumber
2980               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2981               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2982               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2983               << "Nlayers="                     << mlayers
2984               << "NClusters="   << ncls
2985               << "Like="                                << like
2986               << "S0.="                         << &cseed[0]
2987               << "S1.="                         << &cseed[1]
2988               << "S2.="                         << &cseed[2]
2989               << "S3.="                         << &cseed[3]
2990               << "S4.="                         << &cseed[4]
2991               << "S5.="                         << &cseed[5]
2992               << "FitterT.="                    << fitterT
2993               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2994               << "\n";
2995         }
2996         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){
2997           Double_t pt[]={0., 0.};
2998           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2999             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
3000             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
3001             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
3002             break;
3003           }
3004           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
3005             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
3006             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
3007             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
3008             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
3009             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
3010             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
3011             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
3012             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
3013             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
3014             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
3015             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
3016             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
3017             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
3018         }
3019         ntracks++;
3020         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
3021         if(ntracks == kMaxTracksStack){
3022           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
3023           return ntracks;
3024         }
3025         cseed += 6;
3026       }
3027     }
3028   }
3029
3030   return ntracks;
3031 }
3032
3033 //_____________________________________________________________________________
3034 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
3035 {
3036 //
3037 // Build a TRD track out of tracklet candidates
3038 //
3039 // Parameters :
3040 //   seeds  : array of tracklets
3041 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
3042 //     [0] - radial position of the track at reference point
3043 //     [1] - y position of the fit at [0]
3044 //     [2] - z position of the fit at [0]
3045 //     [3] - snp of the first tracklet
3046 //     [4] - tgl of the first tracklet
3047 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
3048 //     [6] - sector rotation angle
3049 //
3050 // Output :
3051 //   The TRD track.
3052 //
3053 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
3054 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
3055 //
3056 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
3057 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
3058 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
3059
3060   if(fkReconstructor->IsHLT()) FitTiltedRiemanConstraint(tracklet, 0);
3061   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
3062   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
3063
3064   // find first good tracklet
3065   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
3066   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
3067     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3068     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3069     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3070     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3071     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3072     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
3073     ,idx
3074     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
3075     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
3076     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
3077     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
3078     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
3079     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
3080     return NULL;
3081   }
3082
3083   Double_t dx(5.);
3084   Double_t x(tracklet[idx].GetX0() - dx);
3085   // Build track parameters
3086   Double_t params[] = {
3087     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
3088    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
3089    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
3090    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
3091    ,tracklet[idx].GetC(fkReconstructor->IsHLT()?1:0)                                   // curvature -> 1/pt
3092   };
3093   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
3094
3095   Double_t c[15];
3096   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3097   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3098   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3099   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3100   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[4]*params[4]*0.01; // s^2_1/pt
3101
3102   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3103
3104   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3105
3106   // skip Kalman filter for HLT
3107   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
3108     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3109       track.UnsetTracklet(jLayer);
3110       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3111       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3112       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3113       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3114       ptrTracklet->UseClusters();
3115       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3116     }
3117     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3118     ptrTrack->CookPID();
3119     ptrTrack->CookLabel(.9);
3120     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3121     return ptrTrack;
3122   }
3123
3124   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3125   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3126
3127   track.ResetCovariance(1);
3128   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3129   if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()) ||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>5){
3130     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3131     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3132     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3133     track.GetExternalParameters(x, p);
3134     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3135     cs << "MakeTrack"
3136     << "EventNumber="     << eventNumber
3137     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3138     << "nc="     << nc
3139     << "X="      << x
3140     << "Y="      << p[0]
3141     << "Z="      << p[1]
3142     << "snp="    << p[2]
3143     << "tnd="    << p[3]
3144     << "crv="    << p[4]
3145     << "Yin="    << params[0]
3146     << "Zin="    << params[1]
3147     << "snpin="  << params[2]
3148     << "tndin="  << params[3]
3149     << "crvin="  << params[4]
3150     << "track.=" << &track
3151     << "\n";
3152   }
3153   if (nc < 30){
3154     UnsetTrackletsTrack(&track);
3155     return NULL;
3156   }
3157   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3158   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3159   ptrTrack->CookLabel(.9);
3160   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3161     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3162     ptrTracklet->UseClusters();
3163   }
3164
3165   // computes PID for track
3166   ptrTrack->CookPID();
3167   // update calibration references using this track
3168   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3169   if(!calibra){
3170     AliInfo("Could not get Calibra instance.");
3171   } else if(calibra->GetHisto2d()){
3172     calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3173   }
3174   return ptrTrack;
3175 }
3176
3177
3178 //____________________________________________________________________
3179 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3180 {
3181   //
3182   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3183   //
3184   // Parameters :
3185   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3186   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3187   //
3188   // Output :
3189   //   cssed : Improved seeds
3190   //
3191   // Detailed description
3192   //
3193   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3194   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3195   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3196   //
3197   // debug level: 7
3198   //
3199
3200   // make a local working copy
3201   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3202   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3203
3204   Float_t quality(1.e3),
3205           lQuality[AliTRDgeometry::kNlayer] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3206   Int_t rLayers(0);
3207   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3208     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3209     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3210     rLayers++;
3211     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3212     quality    += lQuality[jLayer];
3213   }
3214   if (rLayers > 0) {
3215     quality /= rLayers;
3216   }
3217   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3218
3219   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3220     // Try better cluster set
3221     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3222     Int_t  indexes[4*AliTRDgeometry::kNlayer];
3223     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3224     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3225       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3226       bseed[bLayer].Reset("c");
3227       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3228       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3229       bseed[bLayer].Fit(1);
3230       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3231       nLayers++;
3232       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3233       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3234     }
3235     if(rLayers > nLayers){
3236       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3237       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3238     } else rLayers=nLayers;
3239     qualitynew /= rLayers;
3240
3241     if(qualitynew > quality){
3242       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3243       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3244     } else quality = qualitynew;
3245
3246     // try improve track parameters
3247     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3248     if(chi2new > chi2){
3249       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3250       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3251     } else chi2 = chi2new;
3252
3253     // store better tracklets
3254     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3255     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3256
3257
3258     if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming())||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>=7){
3259       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3260       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3261       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3262       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3263       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3264         << "EventNumber="               << eventNumber
3265         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3266         << "Iteration="                         << iter
3267         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3268         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3269         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3270         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3271         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3272         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3273         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3274         << "\n";
3275     }
3276   } // Loop: iter
3277
3278   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3279   return kTRUE;
3280 }
3281
3282 //_________________________________________________________________________
3283 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3284   //
3285   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3286   // the track selection
3287   // The likelihood value containes:
3288   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3289   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3290   // For all Parameters an exponential dependency is used
3291   //
3292   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3293   //             - Array of chi2 values:
3294   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3295   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3296   //                 * z-Direction from Linear fit
3297   // Output:     - The calculated track likelihood
3298   //
3299   // debug level 2
3300   //
3301
3302   // Non-constrained Tilted Riemann
3303   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3304   // Constrained Tilted Riemann
3305   Double_t likeChi2TC(1.);
3306   if(chi2[1]>0.){
3307     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3308     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3309     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3310     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3311       likeChi2TC =1.;
3312     else{;}         // -> test not conclusive
3313   }
3314   // Chi2 only on Z direction
3315   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3316   // Chi2 angular resolution
3317   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3318
3319   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3320
3321   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3322     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3323     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3324     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3325     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3326     , trackLikelihood
3327     , chi2[0], likeChi2TR
3328     , chi2[1], likeChi2TC
3329     , chi2[2], likeChi2Z
3330     , chi2[3], likeChi2Phi
3331   ));
3332
3333   if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming())||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>=2){
3334     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3335     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3336     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3337     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3338         << "EventNumber="                       << eventNumber
3339         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3340         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3341         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3342         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3343         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3344         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3345         << "\n";
3346   }
3347
3348   return trackLikelihood;
3349 }
3350
3351 //____________________________________________________________________
3352 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3353 {
3354   //
3355   // Calculate the probability of this track candidate.
3356   //
3357   // Parameters :
3358   //   cseeds : array of candidate tracklets
3359   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3360   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3361   //
3362   // Output :
3363   //   likelihood value
3364   //
3365   // Detailed description
3366   //
3367   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3368   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3369   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3370   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3371   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3372   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3373   //
3374   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3375   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3376   //
3377
3378   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3379         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3380   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3381
3382   Float_t nclusters = 0.;
3383   Double_t sumda = 0.;
3384   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3385     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3386     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3387     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3388   }
3389   nclusters *= .25;
3390
3391   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3392   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3393   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3394   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3395   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3396   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3397
3398   if((fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming())||AliTRDReconstructor::GetStreamLevel()>=2){
3399     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3400     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3401     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3402     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3403         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3404         nTracklets++;
3405         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3406     }
3407     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3408     // The Debug Stream contains the seed
3409     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3410     cstreamer << "CookLikelihood"
3411         << "EventNumber="                       << eventNumber
3412         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3413         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3414         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3415         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3416         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3417         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3418         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3419         << "sumda="                                             << sumda
3420         << "chi2y="                                             << chi2y
3421         << "chi2z="                                             << chi2z
3422         << "likea="                                             << likea
3423         << "likechi2y="                         << likechi2y
3424         << "likechi2z="                         << likechi2z
3425         << "nclusters="                         << nclusters
3426         << "likeN="                                             << likeN
3427         << "like="                                              << like
3428         << "meanncls="        << meanNcls
3429         << "\n";
3430   }
3431
3432   return like;
3433 }
3434
3435 //____________________________________________________________________
3436 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3437 {
3438   //
3439   // Map seeding configurations to detector planes.
3440   //
3441   // Parameters :
3442   //   iconfig : configuration index
3443   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3444   //
3445   // Output :
3446   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3447   //
3448   // Detailed description
3449   //
3450   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3451   // their topological classification:
3452   //
3453   //  0 - 5432 TQ 0
3454   //  1 - 4321 TQ 0
3455   //  2 - 3210 TQ 0
3456   //  3 - 5321 TQ 1
3457   //  4 - 4210 TQ 1
3458   //  5 - 5431 TQ 1
3459   //  6 - 4320 TQ 1
3460   //  7 - 5430 TQ 2
3461   //  8 - 5210 TQ 2
3462   //  9 - 5421 TQ 3
3463   // 10 - 4310 TQ 3
3464   // 11 - 5410 TQ 4
3465   // 12 - 5420 TQ 5
3466   // 13 - 5320 TQ 5
3467   // 14 - 5310 TQ 5
3468   //
3469   // The topologic quality is modeled as follows:
3470   // 1. The general model is define by the equation:
3471   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3472   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3473   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3474   // 3. Quality values are normalized.
3475   //
3476   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3477   //Begin_Html
3478   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3479   //End_Html
3480   //
3481
3482   switch(iconfig){
3483   case 0: // 5432 TQ 0
3484     planes[0] = 2;
3485     planes[1] = 3;
3486     planes[2] = 4;
3487     planes[3] = 5;
3488     break;
3489   case 1: // 4321 TQ 0
3490     planes[0] = 1;
3491     planes[1] = 2;
3492     planes[2] = 3;
3493     planes[3] = 4;
3494     break;
3495   case 2: // 3210 TQ 0
3496     planes[0] = 0;
3497     planes[1] = 1;
3498     planes[2] = 2;
3499     planes[3] = 3;
3500     break;
3501   case 3: // 5321 TQ 1
3502     planes[0] = 1;
3503     planes[1] = 2;
3504     planes[2] = 3;
3505     planes[3] = 5;
3506     break;
3507   case 4: // 4210 TQ 1
3508     planes[0] = 0;
3509     planes[1] = 1;
3510     planes[2] = 2;
3511     planes[3] = 4;
3512     break;
3513   case 5: // 5431 TQ 1
3514     planes[0] = 1;
3515     planes[1] = 3;
3516     planes[2] = 4;
3517     planes[3] = 5;
3518     break;
3519   case 6: // 4320 TQ 1
3520     planes[0] = 0;
3521     planes[1] = 2;
3522     planes[2] = 3;
3523     planes[3] = 4;
3524     break;
3525   case 7: // 5430 TQ 2
3526     planes[0] = 0;
3527     planes[1] = 3;
3528     planes[2] = 4;
3529     planes[3] = 5;
3530     break;
3531   case 8: // 5210 TQ 2
3532     planes[0] = 0;
3533     planes[1] = 1;
3534     planes[2] = 2;
3535     planes[3] = 5;
3536     break;
3537   case 9: // 5421 TQ 3
3538     planes[0] = 1;
3539     planes[1] = 2;
3540     planes[2] = 4;
3541     planes[3] = 5;
3542     break;
3543   case 10: // 4310 TQ 3
3544     planes[0] = 0;
3545     planes[1] = 1;
3546     planes[2] = 3;
3547     planes[3] = 4;
3548     break;
3549   case 11: // 5410 TQ 4
3550     planes[0] = 0;
3551     planes[1] = 1;
3552     planes[2] = 4;
3553     planes[3] = 5;
3554     break;
3555   case 12: // 5420 TQ 5
3556     planes[0] = 0;
3557     planes[1] = 2;
3558     planes[2] = 4;
3559     planes[3] = 5;
3560     break;
3561   case 13: // 5320 TQ 5
3562     planes[0] = 0;
3563     planes[1] = 2;
3564     planes[2] = 3;
3565     planes[3] = 5;
3566     break;
3567   case 14: // 5310 TQ 5
3568     planes[0] = 0;
3569     planes[1] = 1;
3570     planes[2] = 3;
3571     planes[3] = 5;
3572     break;
3573   }
3574 }
3575
3576 //____________________________________________________________________
3577 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3578 {
3579   //
3580   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3581   //
3582   // Parameters :
3583   //   iconfig : configuration index
3584   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3585   //
3586   // Output :
3587   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3588   //
3589   // Detailed description
3590   //
3591
3592   switch(iconfig){
3593   case 0: // 5432 TQ 0
3594     planes[0] = 1;
3595     planes[1] = 0;
3596     break;
3597   case 1: // 4321 TQ 0
3598     planes[0] = 5;
3599     planes[1] = 0;
3600     break;
3601   case 2: // 3210 TQ 0
3602     planes[0] = 4;
3603     planes[1] = 5;
3604     break;
3605   case 3: // 5321 TQ 1
3606     planes[0] = 4;
3607     planes[1] = 0;
3608     break;
3609   case 4: // 4210 TQ 1
3610     planes[0] = 5;
3611     planes[1] = 3;
3612     break;
3613   case 5: // 5431 TQ 1
3614     planes[0] = 2;
3615     planes[1] = 0;
3616     break;
3617   case 6: // 4320 TQ 1
3618     planes[0] = 5;
3619     planes[1] = 1;
3620     break;
3621   case 7: // 5430 TQ 2
3622     planes[0] = 2;
3623     planes[1] = 1;
3624     break;
3625   case 8: // 5210 TQ 2
3626     planes[0] = 4;
3627     planes[1] = 3;
3628     break;
3629   case 9: // 5421 TQ 3
3630     planes[0] = 3;
3631     planes[1] = 0;
3632     break;
3633   case 10: // 4310 TQ 3
3634     planes[0] = 5;
3635     planes[1] = 2;
3636     break;
3637   case 11: // 5410 TQ 4
3638     planes[0] = 3;
3639     planes[1] = 2;
3640     break;
3641   case 12: // 5420 TQ 5
3642     planes[0] = 3;
3643     planes[1] = 1;
3644     break;
3645   case 13: // 5320 TQ 5
3646     planes[0] = 4;
3647     planes[1] = 1;
3648     break;
3649   case 14: // 5310 TQ 5
3650     planes[0] = 4;
3651     planes[1] = 2;
3652     break;
3653   }
3654 }
3655
3656 //____________________________________________________________________
3657 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3658 {
3659   if(!fClusters) return NULL;
3660   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3661   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3662 }
3663
3664 //____________________________________________________________________
3665 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3666 {
3667   if(!fTracklets) return NULL;
3668   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3669   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3670 }
3671
3672 //____________________________________________________________________
3673 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3674 {
3675   if(!fTracks) return NULL;
3676   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3677   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3678 }
3679
3680
3681
3682 // //_____________________________________________________________________________
3683 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3684 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3685 // {
3686 //   //
3687 //   // Sort eleements according occurancy
3688 //   // The size of output array has is 2*n
3689 //   //
3690 //
3691 //   if (n <= 0) {
3692 //     return 0;
3693 //   }
3694 //
3695 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3696 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3697 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3698 //     sindexF[i] = 0;
3699 //   }
3700 //
3701 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3702 //
3703 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3704 //   Int_t val      = last;
3705 //   sindexF[0]     = 1;
3706 //   sindexF[0+n]   = last;
3707 //   Int_t countPos = 0;
3708 //
3709 //   // Find frequency
3710 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3711 //     val = inlist[sindexS[i]];
3712 //     if (last == val) {
3713 //       sindexF[countPos]++;
3714 //     }
3715 //     else {
3716 //       countPos++;
3717 //       sindexF[countPos+n] = val;
3718 //       sindexF[countPos]++;
3719 //       last                = val;
3720 //     }
3721 //   }
3722 //   if (last == val) {
3723 //     countPos++;
3724 //   }
3725 //
3726 //   // Sort according frequency
3727 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3728 //
3729 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3730 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3731 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3732 //   }
3733 //
3734 //   delete [] sindexS;
3735 //   delete [] sindexF;
3736 //
3737 //   return countPos;
3738 //
3739 // }
3740
3741
3742 //____________________________________________________________________
3743 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3744 {
3745 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3746 // layers are not allocated this function allocates them
3747
3748   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3749     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3750     else fSeedTB[isl]->Clear();
3751   }
3752 }
3753
3754
3755 //_____________________________________________________________________________
3756 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3757 {
3758   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3759   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3760
3761   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3762   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3763     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3764     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3765     n++;
3766   }
3767   return n ? chi2/n : 0.;
3768 }
3769
3770 //_____________________________________________________________________________
3771 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3772 {
3773   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3774   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3775
3776   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3777   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3778     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3779     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3780     n++;
3781   }
3782   return n ? chi2/n : 0.;
3783 }
3784
3785 //_____________________________________________________________________________
3786 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Phi(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3787 {
3788   //  Calculates normalized chi2 for angular resolution
3789   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3790
3791   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3792   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3793     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3794     chi2 += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3795     n++;
3796   }
3797   return n ? chi2/n: 0.;
3798 }
3799
3800 //____________________________________________________________________
3801 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3802         //
3803         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3804         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3805         // are taken into account
3806         //
3807         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3808         //
3809         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3810   // Only kept for compatibility with the old code
3811         //
3812         Int_t nDistances = 0;
3813         Float_t meanDistance = 0.;
3814         Int_t startIndex = 5;
3815         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3816         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3817         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3818             meanDistance += xdiff;
3819             nDistances++;
3820           }
3821           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3822         }
3823         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3824         if(!nDistances){
3825           // We should normally never get here
3826           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3827           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3828           // This attempt is worse and should be avoided:
3829           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3830           // Strategy avoids a division by 0;
3831           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3832             if(tracklets[il].IsOK()){
3833               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3834               iok++;
3835               startIndex = il;
3836             }
3837             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3838             if(iok > 1) break;
3839           }
3840           if(iok > 1){
3841             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3842           }
3843           else{
3844             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3845             return 331.;
3846         }
3847         }
3848         else{
3849           meanDistance /= nDistances;
3850         }
3851         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3852 }
3853
3854 //_____________________________________________________________________________
3855 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3856   //
3857   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3858   // the Rieman fit
3859   //
3860   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3861   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3862   fitter.Reset();
3863   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3864   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3865   // Update the tracklets
3866   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3867   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3868   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3869     x0 = tracklets[il].GetX0();
3870     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3871     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3872     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3873     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3874     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3875     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3876     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3877     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3878   }
3879   return chi2;
3880 }
3881
3882 //____________________________________________________________________
3883 void AliTRDtrackerV1::UnsetTrackletsTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
3884 {
3885 //  Remove tracklets from tracker list attached to "track"
3886   Int_t idx(-1);
3887   for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
3888     if((idx = track->GetTrackletIndex(il)) < 0) continue;
3889     delete (fTracklets->RemoveAt(idx));
3890   }
3891 }
3892
3893
3894 ///////////////////////////////////////////////////////
3895 //                                                   //
3896 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3897 //                                                   //
3898 ///////////////////////////////////////////////////////
3899
3900 //_____________________________________________________________________________
3901 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3902 //
3903 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3904 //
3905 // Fast solving linear regresion in 2D
3906 //         y=a + bx
3907 // The data members have the following meaning
3908 // fParams[0] : a
3909 // fParams[1] : b
3910 //
3911 // fSums[0] : S
3912 // fSums[1] : Sx
3913 // fSums[2] : Sy
3914 // fSums[3] : Sxy
3915 // fSums[4] : Sxx
3916 // fSums[5] : Syy
3917 //
3918 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3919 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3920 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3921
3922   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3923   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3924   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3925
3926 }
3927
3928 //_____________________________________________________________________________
3929 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3930   //
3931   // Adding Point to the fitter
3932   //
3933
3934   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3935   weight *= weight;
3936   const Double_t &xpt = *x;
3937   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3938   fSums[0] += weight;
3939   fSums[1] += weight * xpt;
3940   fSums[2] += weight * y;
3941   fSums[3] += weight * xpt * y;
3942   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3943   fSums[5] += weight * y * y;
3944 }
3945
3946 //_____________________________________________________________________________
3947 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3948   //
3949   // Remove Point from the sample
3950   //
3951
3952   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3953   weight *= weight;
3954   const Double_t &xpt = *x;
3955   fSums[0] -= weight;
3956   fSums[1] -= weight * xpt;
3957   fSums[2] -= weight * y;
3958   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3959   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3960   fSums[5] -= weight * y * y;
3961 }
3962
3963 //_____________________________________________________________________________
3964 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3965   //
3966   // Evaluation of the fit:
3967   // Calculation of the parameters
3968   // Calculation of the covariance matrix
3969   //
3970
3971   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3972   if(TMath::Abs(det)<1.e-30) return kFALSE;
3973
3974   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3975   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3976   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3977   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3978   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3979   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3980
3981   // Covariance matrix
3982   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3983   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3984   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3985   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3986 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3987   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3988   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3989
3990
3991
3992   return kTRUE;
3993 }
3994
3995 //_____________________________________________________________________________
3996 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3997   //
3998   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3999   //
4000   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
4001 }
4002
4003 //_____________________________________________________________________________
4004 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
4005   //
4006   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
4007   //
4008   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
4009 }
4010
4011 //_____________________________________________________________________________
4012 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
4013   //
4014   // Reset the fitter
4015   //
4016   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
4017   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
4018   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
4019 }
4020
4021 ///////////////////////////////////////////////////////
4022 //                                                   //
4023 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
4024 //                                                   //
4025 ///////////////////////////////////////////////////////
4026
4027 //_____________________________________________________________________________
4028 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
4029   fTrackFitter(NULL),
4030   fZfitter(NULL),
4031   fCovarPolY(NULL),
4032   fCovarPolZ(NULL),
4033   fXref(0.),
4034   fSysClusterError(0.)
4035 {
4036   //
4037   // Default constructor
4038   //
4039   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
4040   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
4041   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
4042   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
4043   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
4044   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
4045   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
4046 }
4047
4048 //_____________________________________________________________________________
4049 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
4050   //
4051   // Destructor
4052   //
4053   if(fZfitter) delete fZfitter;
4054   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
4055   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
4056 }
4057
4058 //_____________________________________________________________________________
4059 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
4060   //
4061   // Reset the Fitter
4062   //
4063   if(fTrackFitter){
4064     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
4065     fTrackFitter->ClearPoints();
4066   }
4067   if(fZfitter){
4068     fZfitter->Reset();
4069   }
4070   fXref = 0.;
4071   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
4072   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
4073   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
4074   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
4075   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
4076     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
4077       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
4078       if(irow < 2 && icol < 2)
4079         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
4080     }
4081 }
4082
4083 //_____________________________________________________________________________
4084 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
4085   //
4086   // Add tracklet into the fitter
4087   //
4088   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
4089   fTracklets[itr] = tracklet;
4090 }
4091
4092 //_____________________________________________________________________________
4093 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
4094   //
4095   // Perform the fit
4096   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
4097   // 2. Evaluate the fit
4098   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
4099   // if not
4100   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
4101   //     square fit
4102   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
4103   // 4. Store fit results (parameters and errors)
4104   //
4105   if(!fTrackFitter){
4106     return 1e10;
4107   }
4108   fXref = CalculateReferenceX();
4109   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
4110   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
4111   // perform the fit
4112   fTrackFitter->Eval();
4113   fZfitter->Eval();
4114   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4115   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4116   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
4117     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
4118     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
4119     fTrackFitter->Eval();
4120     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
4121     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
4122     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4123     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4124   }
4125   // Update the Fit Parameters and the errors
4126   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
4127   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
4128   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
4129
4130   // Prepare Covariance estimation
4131   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
4132   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
4133   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
4134   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
4135   fCovarPolY->Invert();
4136   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
4137   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
4138   fCovarPolZ->Invert();
4139   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
4140 }
4141
4142 //_____________________________________________________________________________
4143 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(const AliTRDseedV1 * const tracklet){
4144   //
4145   // Does the transformations and updates the fitters
4146   // The following transformation is applied
4147   //
4148   AliTRDcluster *cl = NULL;
4149   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
4150   Double_t uvt[4];
4151   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
4152   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
4153   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
4154     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
4155     if(!cl->IsInChamber()) continue;
4156     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4157     x = cl->GetX();
4158     y = cl->GetY();
4159     z = cl->GetZ();
4160     dx = x - fXref;
4161     // Transformation
4162     t = 1./(x*x + y*y);
4163     uvt[0] = 2. * x * t;
4164     uvt[1] = t;
4165     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4166     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4167     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4168     // error definition changes for the different calls
4169     we = 2. * t;
4170     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
4171     // Update sums for error calculation
4172     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
4173     yerr *= yerr;
4174     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
4175     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
4176       fSumPolY[ipol] += yerr;
4177       yerr *= x;
4178       if(ipol < 3){
4179         fSumPolZ[ipol] += zerr;
4180         zerr *= x;
4181       }
4182     }
4183     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
4184     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
4185   }
4186 }
4187
4188 //_____________________________________________________________________________
4189 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
4190   //
4191   // Check whether z-results are acceptable
4192   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
4193   // less then half a padlength
4194   // Point of comparision is at the anode wire
4195   //
4196   Bool_t acceptablez = kTRUE;
4197   Double_t zref = 0.0;
4198   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
4199     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
4200     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
4201     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
4202       acceptablez = kFALSE;
4203   }
4204   return acceptablez;
4205 }
4206
4207 //_____________________________________________________________________________
4208 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
4209   //
4210   // Calculate y position out of the track parameters
4211   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4212   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4213   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
4214   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
4215   //
4216   Double_t y = 0;
4217   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
4218   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
4219   if (disc >= 0) {
4220     disc = TMath::Sqrt(disc);
4221     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
4222   }
4223   return y;
4224 }
4225
4226 //_____________________________________________________________________________
4227 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4228   //
4229   // Return z position for a given x position
4230   // Simple linear function
4231   //
4232   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4233 }
4234
4235 //_____________________________________________________________________________
4236 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4237   //
4238   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4239   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4240   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4241   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4242   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4243   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4244   //
4245   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4246   Double_t curvature = GetCurvature();
4247   Double_t dy = 0;
4248   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4249     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4250      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4251       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4252       dy = yderiv;
4253     }
4254   }
4255   return dy;
4256 }
4257
4258 //_____________________________________________________________________________
4259 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4260   //
4261   // Calculate track curvature
4262   //
4263   //
4264   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4265   if (curvature > 0.0)
4266     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4267   return curvature;
4268 }
4269
4270 //_____________________________________________________________________________
4271 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4272   //
4273   // Error Definition according to gauss error propagation
4274   //
4275   TMatrixD transform(3,3);
4276   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4277   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4278   transform(0,2) = x*x;
4279   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4280   covariance *= transform.T();
4281   cov[0] = covariance(0,0);
4282   TMatrixD transformZ(2,2);
4283   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4284   transformZ(0,1) = x;
4285   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4286   covarZ *= transformZ.T();
4287   cov[1] = covarZ(0,0);
4288   cov[2] = 0;
4289 }
4290
4291 //____________________________________________________________________
4292 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4293   //
4294   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4295   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4296   // are taken into account
4297   //
4298   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4299   //
4300   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4301   //
4302   Int_t nDistances = 0;
4303   Float_t meanDistance = 0.;
4304   Int_t startIndex = 5;
4305   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4306     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4307       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4308       meanDistance += xdiff;
4309       nDistances++;
4310     }
4311     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4312   }
4313   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4314   if(!nDistances){
4315     // We should normally never get here
4316     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4317     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4318     // This attempt is worse and should be avoided:
4319     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4320     // Strategy avoids a division by 0;
4321     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4322       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4323         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4324         iok++;
4325         startIndex = il;
4326       }
4327       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4328       if(iok > 1) break;
4329     }
4330     if(iok > 1){
4331       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4332     }
4333     else{
4334       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4335       return 331.;
4336     }
4337   }
4338   else{
4339     meanDistance /= nDistances;
4340   }
4341   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4342 }