]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - STEER/AliExternalTrackParam.cxx
Fix for Savannah bug report 59287
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliExternalTrackParam.cxx
index e6d2caf2f7bfcb390cf2021e2627447100fbc827..a6f0f677ecbcdf606bd7aab59af4283abc51b512 100644 (file)
@@ -28,6 +28,7 @@
 #include <TMatrixDSym.h>
 #include <TPolyMarker3D.h>
 #include <TVector3.h>
+#include <TMatrixD.h>
 
 #include "AliExternalTrackParam.h"
 #include "AliVVertex.h"
@@ -293,8 +294,8 @@ Double_t AliExternalTrackParam::GetD(Double_t x,Double_t y,Double_t b) const {
   y = -x*sn + y*cs; x=a;
   xt-=x; yt-=y;
 
-  sn=rp4*xt - fP[2]; cs=rp4*yt + TMath::Sqrt(1.- fP[2]*fP[2]);
-  a=2*(xt*fP[2] - yt*TMath::Sqrt(1.- fP[2]*fP[2]))-rp4*(xt*xt + yt*yt);
+  sn=rp4*xt - fP[2]; cs=rp4*yt + TMath::Sqrt((1.- fP[2])*(1.+fP[2]));
+  a=2*(xt*fP[2] - yt*TMath::Sqrt((1.-fP[2])*(1.+fP[2])))-rp4*(xt*xt + yt*yt);
   return  -a/(1 + TMath::Sqrt(sn*sn + cs*cs));
 }
 
@@ -306,7 +307,7 @@ GetDZ(Double_t x, Double_t y, Double_t z, Double_t b, Float_t dz[2]) const {
   // with respect to a point with global coordinates (x,y)
   // in the magnetic field "b" (kG)
   //------------------------------------------------------------------
-  Double_t f1 = fP[2], r1 = TMath::Sqrt(1. - f1*f1);
+  Double_t f1 = fP[2], r1 = TMath::Sqrt((1.-f1)*(1.+f1));
   Double_t xt=fX, yt=fP[0];
   Double_t sn=TMath::Sin(fAlpha), cs=TMath::Cos(fAlpha);
   Double_t a = x*cs + y*sn;
@@ -324,7 +325,7 @@ GetDZ(Double_t x, Double_t y, Double_t z, Double_t b, Float_t dz[2]) const {
   a=2*(xt*f1 - yt*r1)-rp4*(xt*xt + yt*yt);
   Double_t rr=TMath::Sqrt(sn*sn + cs*cs);
   dz[0] = -a/(1 + rr);
-  Double_t f2 = -sn/rr, r2 = TMath::Sqrt(1. - f2*f2);
+  Double_t f2 = -sn/rr, r2 = TMath::Sqrt((1.-f2)*(1.+f2));
   dz[1] = fP[1] + fP[3]/rp4*TMath::ASin(f2*r1 - f1*r2) - z;
 }
 
@@ -339,7 +340,7 @@ Double_t AliExternalTrackParam::GetLinearD(Double_t xv,Double_t yv) const {
   Double_t x= xv*cs + yv*sn;
   Double_t y=-xv*sn + yv*cs;
 
-  Double_t d = (fX-x)*fP[2] - (fP[0]-y)*TMath::Sqrt(1.- fP[2]*fP[2]);
+  Double_t d = (fX-x)*fP[2] - (fP[0]-y)*TMath::Sqrt((1.-fP[2])*(1.+fP[2]));
 
   return -d;
 }
@@ -364,7 +365,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMeanMaterial
 
   //Apply angle correction, if requested
   if(anglecorr) {
-    Double_t angle=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
+    Double_t angle=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/((1-fP2)*(1.+fP2)));
     xOverX0 *=angle;
     xTimesRho *=angle;
   } 
@@ -382,7 +383,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMeanMaterial
      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(xOverX0);
      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
      if(theta2>TMath::Pi()*TMath::Pi()) return kFALSE;
-     cC22 = theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
+     cC22 = theta2*((1.-fP2)*(1.+fP2))*(1. + fP3*fP3);
      cC33 = theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
      cC43 = theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
      cC44 = theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
@@ -439,7 +440,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial
   Double_t p=GetP();
   Double_t p2=p*p;
   Double_t beta2=p2/(p2 + mass*mass);
-  d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
+  d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/((1.-fP2)*(1.+fP2)));
 
   //Multiple scattering******************
   Double_t cC22 = 0.;
@@ -450,7 +451,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial
      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(d);
      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
      if(theta2>TMath::Pi()*TMath::Pi()) return kFALSE;
-     cC22 = theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
+     cC22 = theta2*(1.-fP2)*(1.+fP2)*(1. + fP3*fP3);
      cC33 = theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
      cC43 = theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
      cC44 = theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
@@ -607,11 +608,12 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::Rotate(Double_t alpha) {
 
   Double_t x=fX;
   Double_t ca=TMath::Cos(alpha-fAlpha), sa=TMath::Sin(alpha-fAlpha);
-  Double_t sf=fP2, cf=TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);
+  Double_t sf=fP2, cf=TMath::Sqrt((1.- fP2)*(1.+fP2)); // Improve precision
 
   Double_t tmp=sf*ca - cf*sa;
   if (TMath::Abs(tmp) >= kAlmost1) {
-     AliError(Form("Rotation failed ! %.10e",tmp)); 
+     if (TMath::Abs(tmp) > 1.+ Double_t(FLT_EPSILON))  
+        AliWarning(Form("Rotation failed ! %.10e",tmp));
      return kFALSE;
   }
 
@@ -662,7 +664,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
   &fC30=fC[6],   &fC31=fC[7],   &fC32=fC[8],   &fC33=fC[9],  
   &fC40=fC[10],  &fC41=fC[11],  &fC42=fC[12],  &fC43=fC[13], &fC44=fC[14];
 
-  Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
+  Double_t r1=TMath::Sqrt((1.-f1)*(1.+f1)), r2=TMath::Sqrt((1.-f2)*(1.+f2));
 
   fX=xk;
   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
@@ -738,6 +740,33 @@ AliExternalTrackParam::Propagate(Double_t alpha, Double_t x, Double_t b) {
   return kFALSE;
 }
 
+Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateBxByBz
+(Double_t alpha, Double_t x, Double_t b[3]) {
+  //------------------------------------------------------------------
+  // Transform this track to the local coord. system rotated
+  // by angle "alpha" (rad) with respect to the global coord. system, 
+  // and propagate this track to the plane X=xk (cm),
+  // taking into account all three components of the B field, "b[3]" (kG)
+  //------------------------------------------------------------------
+  
+  //Save the parameters
+  Double_t as=fAlpha;
+  Double_t xs=fX;
+  Double_t ps[5], cs[15];
+  for (Int_t i=0; i<5;  i++) ps[i]=fP[i]; 
+  for (Int_t i=0; i<15; i++) cs[i]=fC[i]; 
+
+  if (Rotate(alpha))
+     if (PropagateToBxByBz(x,b)) return kTRUE;
+
+  //Restore the parameters, if the operation failed
+  fAlpha=as;
+  fX=xs;
+  for (Int_t i=0; i<5;  i++) fP[i]=ps[i]; 
+  for (Int_t i=0; i<15; i++) fC[i]=cs[i]; 
+  return kFALSE;
+}
+
 
 void AliExternalTrackParam::Propagate(Double_t len, Double_t x[3],
 Double_t p[3], Double_t bz) const {
@@ -846,7 +875,7 @@ GetPredictedChi2(Double_t p[3],Double_t covyz[3],Double_t covxyz[3]) const {
 
   Double_t f=GetSnp();
   if (TMath::Abs(f) >= kAlmost1) return kVeryBig;
-  Double_t r=TMath::Sqrt(1.- f*f);
+  Double_t r=TMath::Sqrt((1.-f)*(1.+f));
   Double_t a=f/r, b=GetTgl()/r;
 
   Double_t s2=333.*333.;  //something reasonably big (cm^2)
@@ -868,8 +897,60 @@ GetPredictedChi2(Double_t p[3],Double_t covyz[3],Double_t covxyz[3]) const {
     for (Int_t j = 0; j < 3; j++) chi2 += res[i]*res[j]*v(i,j);
 
   return chi2;  
+}
+
+Double_t AliExternalTrackParam::
+GetPredictedChi2(const AliExternalTrackParam *t) const {
+  //----------------------------------------------------------------
+  // Estimate the chi2 (5 dof) of this track with respect to the track
+  // given by the argument.
+  // The two tracks must be in the same reference system 
+  // and estimated at the same reference plane.
+  //----------------------------------------------------------------
+
+  if (TMath::Abs(1. - t->GetAlpha()/GetAlpha()) > FLT_EPSILON) {
+      AliError("The reference systems of the tracks differ !");
+      return kVeryBig;
+  }
+  if (TMath::Abs(1. - t->GetX()/GetX()) > FLT_EPSILON) {
+      AliError("The reference of the tracks planes differ !");
+      return kVeryBig;
+  }
+
+  TMatrixDSym c(5);
+    c(0,0)=GetSigmaY2(); 
+    c(1,0)=GetSigmaZY();   c(1,1)=GetSigmaZ2();
+    c(2,0)=GetSigmaSnpY(); c(2,1)=GetSigmaSnpZ(); c(2,2)=GetSigmaSnp2();
+    c(3,0)=GetSigmaTglY(); c(3,1)=GetSigmaTglZ(); c(3,2)=GetSigmaTglSnp(); c(3,3)=GetSigmaTgl2();
+    c(4,0)=GetSigma1PtY(); c(4,1)=GetSigma1PtZ(); c(4,2)=GetSigma1PtSnp(); c(4,3)=GetSigma1PtTgl(); c(4,4)=GetSigma1Pt2();
+
+    c(0,0)+=t->GetSigmaY2(); 
+    c(1,0)+=t->GetSigmaZY();  c(1,1)+=t->GetSigmaZ2();
+    c(2,0)+=t->GetSigmaSnpY();c(2,1)+=t->GetSigmaSnpZ();c(2,2)+=t->GetSigmaSnp2();
+    c(3,0)+=t->GetSigmaTglY();c(3,1)+=t->GetSigmaTglZ();c(3,2)+=t->GetSigmaTglSnp();c(3,3)+=t->GetSigmaTgl2();
+    c(4,0)+=t->GetSigma1PtY();c(4,1)+=t->GetSigma1PtZ();c(4,2)+=t->GetSigma1PtSnp();c(4,3)+=t->GetSigma1PtTgl();c(4,4)+=t->GetSigma1Pt2();
+    c(0,1)=c(1,0);
+    c(0,2)=c(2,0); c(1,2)=c(2,1);
+    c(0,3)=c(3,0); c(1,3)=c(3,1); c(2,3)=c(3,2);
+    c(0,4)=c(4,0); c(1,4)=c(4,1); c(2,4)=c(4,2); c(3,4)=c(4,3);
+
+  c.Invert();
+  if (!c.IsValid()) return kVeryBig;
+
+
+  Double_t res[5] = {
+    GetY()   - t->GetY(),
+    GetZ()   - t->GetZ(),
+    GetSnp() - t->GetSnp(),
+    GetTgl() - t->GetTgl(),
+    GetSigned1Pt() - t->GetSigned1Pt()
+  };
 
+  Double_t chi2=0.;
+  for (Int_t i = 0; i < 5; i++)
+    for (Int_t j = 0; j < 5; j++) chi2 += res[i]*res[j]*c(i,j);
 
+  return chi2;  
 }
 
 Bool_t AliExternalTrackParam::
@@ -887,7 +968,7 @@ PropagateTo(Double_t p[3],Double_t covyz[3],Double_t covxyz[3],Double_t bz) {
 
   Double_t f=GetSnp();
   if (TMath::Abs(f) >= kAlmost1) return kFALSE;
-  Double_t r=TMath::Sqrt(1.- f*f);
+  Double_t r=TMath::Sqrt((1.-f)*(1.+f));
   Double_t a=f/r, b=GetTgl()/r;
 
   Double_t s2=333.*333.;  //something reasonably big (cm^2)
@@ -1213,15 +1294,15 @@ Double_t b, Double_t maxd, Double_t dz[2], Double_t covar[3]) {
   x-=xv; y-=yv;
 
   //Estimate the impact parameter neglecting the track curvature
-  Double_t d=TMath::Abs(x*snp - y*TMath::Sqrt(1.- snp*snp));
+  Double_t d=TMath::Abs(x*snp - y*TMath::Sqrt((1.-snp)*(1.+snp)));
   if (d > maxd) return kFALSE; 
 
   //Propagate to the DCA
   Double_t crv=GetC(b);
   if (TMath::Abs(b) < kAlmost0Field) crv=0.;
 
-  Double_t tgfv=-(crv*x - snp)/(crv*y + TMath::Sqrt(1.-snp*snp));
-  sn=tgfv/TMath::Sqrt(1.+ tgfv*tgfv); cs=TMath::Sqrt(1.- sn*sn);
+  Double_t tgfv=-(crv*x - snp)/(crv*y + TMath::Sqrt((1.-snp)*(1.+snp)));
+  sn=tgfv/TMath::Sqrt(1.+ tgfv*tgfv); cs=TMath::Sqrt((1.-sn)*(1.+sn));
   if (TMath::Abs(tgfv)>0.) cs = sn/tgfv;
   else cs=1.;
 
@@ -1248,6 +1329,64 @@ Double_t b, Double_t maxd, Double_t dz[2], Double_t covar[3]) {
   return kTRUE;
 }
 
+Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateToDCABxByBz(const AliVVertex *vtx, 
+Double_t b[3], Double_t maxd, Double_t dz[2], Double_t covar[3]) {
+  //
+  // Propagate this track to the DCA to vertex "vtx", 
+  // if the (rough) transverse impact parameter is not bigger then "maxd". 
+  //
+  // This function takes into account all three components of the magnetic
+  // field given by the b[3] arument (kG)
+  //
+  // a) The track gets extapolated to the DCA to the vertex.
+  // b) The impact parameters and their covariance matrix are calculated.
+  //
+  //    In the case of success, the returned value is kTRUE
+  //    (otherwise, it's kFALSE)
+  //  
+  Double_t alpha=GetAlpha();
+  Double_t sn=TMath::Sin(alpha), cs=TMath::Cos(alpha);
+  Double_t x=GetX(), y=GetParameter()[0], snp=GetParameter()[2];
+  Double_t xv= vtx->GetX()*cs + vtx->GetY()*sn;
+  Double_t yv=-vtx->GetX()*sn + vtx->GetY()*cs, zv=vtx->GetZ();
+  x-=xv; y-=yv;
+
+  //Estimate the impact parameter neglecting the track curvature
+  Double_t d=TMath::Abs(x*snp - y*TMath::Sqrt((1.-snp)*(1.+snp)));
+  if (d > maxd) return kFALSE; 
+
+  //Propagate to the DCA
+  Double_t crv=GetC(b[2]);
+  if (TMath::Abs(b[2]) < kAlmost0Field) crv=0.;
+
+  Double_t tgfv=-(crv*x - snp)/(crv*y + TMath::Sqrt((1.-snp)*(1.+snp)));
+  sn=tgfv/TMath::Sqrt(1.+ tgfv*tgfv); cs=TMath::Sqrt((1.-sn)*(1.+sn));
+  if (TMath::Abs(tgfv)>0.) cs = sn/tgfv;
+  else cs=1.;
+
+  x = xv*cs + yv*sn;
+  yv=-xv*sn + yv*cs; xv=x;
+
+  if (!PropagateBxByBz(alpha+TMath::ASin(sn),xv,b)) return kFALSE;
+
+  if (dz==0) return kTRUE;
+  dz[0] = GetParameter()[0] - yv;
+  dz[1] = GetParameter()[1] - zv;
+  
+  if (covar==0) return kTRUE;
+  Double_t cov[6]; vtx->GetCovarianceMatrix(cov);
+
+  //***** Improvements by A.Dainese
+  alpha=GetAlpha(); sn=TMath::Sin(alpha); cs=TMath::Cos(alpha);
+  Double_t s2ylocvtx = cov[0]*sn*sn + cov[2]*cs*cs - 2.*cov[1]*cs*sn;
+  covar[0] = GetCovariance()[0] + s2ylocvtx;   // neglecting correlations
+  covar[1] = GetCovariance()[1];               // between (x,y) and z
+  covar[2] = GetCovariance()[2] + cov[5];      // in vertex's covariance matrix
+  //*****
+
+  return kTRUE;
+}
+
 
 void AliExternalTrackParam::GetDirection(Double_t d[3]) const {
   //----------------------------------------------------------------
@@ -1256,7 +1395,7 @@ void AliExternalTrackParam::GetDirection(Double_t d[3]) const {
   //----------------------------------------------------------------
   Double_t cs=TMath::Cos(fAlpha), sn=TMath::Sin(fAlpha);
   Double_t snp=fP[2];
-  Double_t csp =TMath::Sqrt((1.- snp)*(1.+snp));
+  Double_t csp =TMath::Sqrt((1.-snp)*(1.+snp));
   Double_t norm=TMath::Sqrt(1.+ fP[3]*fP[3]);
   d[0]=(csp*cs - snp*sn)/norm; 
   d[1]=(snp*cs + csp*sn)/norm; 
@@ -1667,6 +1806,7 @@ void AliExternalTrackParam::g3helx3(Double_t qfield,
  *                                                                *
  ******************************************************************/
   const Int_t ix=0, iy=1, iz=2, ipx=3, ipy=4, ipz=5, ipp=6;
+  const Double_t kOvSqSix=TMath::Sqrt(1./6.);
 
   Double_t cosx=vect[ipx], cosy=vect[ipy], cosz=vect[ipz];
 
@@ -1682,7 +1822,7 @@ void AliExternalTrackParam::g3helx3(Double_t qfield,
      cos1t = 2*t*t/tet;
   } else {
      tsint = tet*tet/6.;
-     sintt = 1.- tsint;
+     sintt = (1.-tet*kOvSqSix)*(1.+tet*kOvSqSix); // 1.- tsint;
      sint  = tet*sintt;
      cos1t = 0.5*tet; 
   }
@@ -1730,7 +1870,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateToBxByBz(Double_t xk, const Double_t b[3]
   &fC30=fC[6],   &fC31=fC[7],   &fC32=fC[8],   &fC33=fC[9],  
   &fC40=fC[10],  &fC41=fC[11],  &fC42=fC[12],  &fC43=fC[13], &fC44=fC[14];
 
-  Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
+  Double_t r1=TMath::Sqrt((1.-f1)*(1.+f1)), r2=TMath::Sqrt((1.-f2)*(1.+f2));
 
   //f = F - 1
   Double_t f02=    dx/(r1*r1*r1);            Double_t cc=crv/fP4;
@@ -1857,3 +1997,82 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateToBxByBz(Double_t xk, const Double_t b[3]
   return kTRUE;
 }
 
+Bool_t AliExternalTrackParam::Translate(Double_t *vTrasl,Double_t *covV){
+  //
+  //Translation: in the event mixing, the tracks can be shifted 
+  //of the difference among primary vertices (vTrasl) and 
+  //the covariance matrix is changed accordingly 
+  //(covV = covariance of the primary vertex).
+  //Origin: "Romita, Rossella" <R.Romita@gsi.de>
+  // 
+  TVector3 translation;
+  // vTrasl coordinates in the local system
+  translation.SetXYZ(vTrasl[0],vTrasl[1],vTrasl[2]);
+  translation.RotateZ(-fAlpha);
+  translation.GetXYZ(vTrasl);
+
+ //compute the new x,y,z of the track
+  Double_t newX=fX-vTrasl[0];
+  Double_t newY=fP[0]-vTrasl[1];
+  Double_t newZ=fP[1]-vTrasl[2];
+  
+  //define the new parameters
+  Double_t newParam[5];
+  newParam[0]=newY;
+  newParam[1]=newZ;
+  newParam[2]=fP[2];
+  newParam[3]=fP[3];
+  newParam[4]=fP[4];
+
+  // recompute the covariance matrix:
+  // 1. covV in the local system
+  Double_t cosRot=TMath::Cos(fAlpha), sinRot=TMath::Sin(fAlpha);
+  TMatrixD qQi(3,3);
+  qQi(0,0) = cosRot;
+  qQi(0,1) = sinRot;
+  qQi(0,2) = 0.;
+  qQi(1,0) = -sinRot;
+  qQi(1,1) = cosRot;
+  qQi(1,2) = 0.;
+  qQi(2,0) = 0.;
+  qQi(2,1) = 0.;
+  qQi(2,2) = 1.;
+  TMatrixD uUi(3,3);
+  uUi(0,0) = covV[0];
+  uUi(0,0) = covV[0];
+  uUi(1,0) = covV[1];
+  uUi(0,1) = covV[1];
+  uUi(2,0) = covV[3];
+  uUi(0,2) = covV[3];
+  uUi(1,1) = covV[2];
+  uUi(2,2) = covV[5];
+  uUi(1,2) = covV[4];
+  if(uUi.Determinant() <= 0.) {return kFALSE;}
+  TMatrixD uUiQi(uUi,TMatrixD::kMult,qQi);
+  TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiQi);
+
+  //2. compute the new covariance matrix of the track
+  Double_t sigmaXX=m(0,0);
+  Double_t sigmaXZ=m(2,0);
+  Double_t sigmaXY=m(1,0);
+  Double_t sigmaYY=GetSigmaY2()+m(1,1);
+  Double_t sigmaYZ=fC[1]+m(1,2);
+  Double_t sigmaZZ=fC[2]+m(2,2);
+  Double_t covarianceYY=sigmaYY + (-1.)*((sigmaXY*sigmaXY)/sigmaXX);
+  Double_t covarianceYZ=sigmaYZ-(sigmaXZ*sigmaXY/sigmaXX);
+  Double_t covarianceZZ=sigmaZZ-((sigmaXZ*sigmaXZ)/sigmaXX);
+
+  Double_t newCov[15];
+  newCov[0]=covarianceYY;
+  newCov[1]=covarianceYZ;
+  newCov[2]=covarianceZZ;
+  for(Int_t i=3;i<15;i++){
+    newCov[i]=fC[i];
+   }
+
+  // set the new parameters
+
+  Set(newX,fAlpha,newParam,newCov);
+
+  return kTRUE;
+ }