EMCAL/AliEMCALTracker.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 //                       Class AliEMCALTracker
  17 //                      -----------------------
  18 // Implementation of the track matching method between barrel tracks and
  19 // EMCAL clusters.
  20 // Besides algorithm implementation, some cuts are required to be set
  21 // in order to define, for each track, an acceptance window where clusters
  22 // are searched to find best match (if any).
  23 // The class accepts as input an ESD container, and works directly on it,
  24 // simply setting, for each of its tracks, the fEMCALindex flag, for each
  25 // track which is matched to a cluster.
  26 // In order to use method, one must launch PropagateBack().
  27 //
  28 // ------------------------------------------------------------------------
  29 // author: A. Pulvirenti (alberto.pulvirenti@ct.infn.it)
  30 //=========================================================================
  31
  32 #include <Riostream.h>
  33 #include <iomanip>
  34
  35 #include <TFile.h>
  36 #include <TTree.h>
  37 #include <TList.h>
  38 #include <TString.h>
  39 #include <TVector3.h>
  40 #include <TClonesArray.h>
  41 #include <TGeoMatrix.h>
  42
  43 #include "AliLog.h"
  44 #include "AliESDEvent.h"
  45 #include "AliESDtrack.h"
  46 #include "AliESDCaloCluster.h"
  47 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  48 #include "AliRunLoader.h"
  49 #include "AliEMCALTrack.h"
  50 #include "AliEMCALLoader.h"
  51 #include "AliEMCALGeometry.h"
  52
  53 #include "AliEMCALTracker.h"
  54
  55 ClassImp(AliEMCALTracker)
  56 //
  57 //------------------------------------------------------------------------------
  58 //
  59 AliEMCALTracker::AliEMCALTracker()
  60   : AliTracker(),
  61     fNPropSteps(0),
  62     fTrackCorrMode(kTrackCorrNone),
  63     fCutX(50.0),
  64     fCutY(50.0),
  65     fCutZ(50.0),
  66     fCutAlphaMin(-200.0),
  67     fCutAlphaMax(200.0),
  68     fCutAngle(100.0),
  69     fMaxDist(100.0),
  70     fRho(1.0),
  71     fX0(1.0),
  72     fTracks(0),
  73     fClusters(0),
  74     fMatches(0),
  75     fGeom(0)
  76 {
  77         //
  78         // Default constructor.
  79         // Initializes al simple data members to default values,
  80         // and all collections to NULL.
  81         // Output file name is set to a default value.
  82         //
  83 }
  84 //
  85 //------------------------------------------------------------------------------
  86 //
  87 AliEMCALTracker::AliEMCALTracker(const AliEMCALTracker& copy)
  88   : AliTracker(),
  89     fNPropSteps(copy.fNPropSteps),
  90     fTrackCorrMode(copy.fTrackCorrMode),
  91     fCutX(copy.fCutX),
  92     fCutY(copy.fCutY),
  93     fCutZ(copy.fCutZ),
  94     fCutAlphaMin(copy.fCutAlphaMin),
  95     fCutAlphaMax(copy.fCutAlphaMax),
  96     fCutAngle(copy.fCutAngle),
  97     fMaxDist(copy.fMaxDist),
  98     fRho(copy.fRho),
  99     fX0(copy.fX0),
 100     fTracks((TObjArray*)copy.fTracks->Clone()),
 101     fClusters((TObjArray*)copy.fClusters->Clone()),
 102     fMatches((TList*)copy.fMatches->Clone()),
 103     fGeom(copy.fGeom)
 104 {
 105         //
 106         // Copy constructor
 107         // Besides copying all parameters, duplicates all collections.
 108         //
 109 }
 110 //
 111 //------------------------------------------------------------------------------
 112 //
 113 AliEMCALTracker& AliEMCALTracker::operator=(const AliEMCALTracker& copy)
 114 {
 115         //
 116         // Assignment operator.
 117         // Besides copying all parameters, duplicates all collections.
 118         //
 119
 120         fCutX = copy.fCutX;
 121         fCutY = copy.fCutY;
 122         fCutZ = copy.fCutZ;
 123         fCutAlphaMin = copy.fCutAlphaMin;
 124         fCutAlphaMax = copy.fCutAlphaMax;
 125         fCutAngle = copy.fCutAngle;
 126         fMaxDist = copy.fMaxDist;
 127
 128         fTracks = (TObjArray*)copy.fTracks->Clone();
 129         fClusters = (TObjArray*)copy.fClusters->Clone();
 130         fMatches = (TList*)copy.fMatches->Clone();
 131
 132         fGeom = copy.fGeom;
 133
 134         return (*this);
 135 }
 136 //
 137 //------------------------------------------------------------------------------
 138 //
 139 TTree* AliEMCALTracker::SearchTrueMatches()
 140 {
 141         if (!fClusters) return 0;
 142         if (fClusters->IsEmpty()) return 0;
 143         if (!fTracks) return 0;
 144         if (fTracks->IsEmpty()) return 0;
 145
 146         TTree *outTree = new TTree("tree", "True matches from event");
 147         Int_t indexT, indexC, label;
 148         outTree->Branch("indexC", &indexC, "indexC/I");
 149         outTree->Branch("indexT", &indexT, "indexT/I");
 150         outTree->Branch("label",  &label , "label/I");
 151
 152         Double_t dist;
 153         Int_t ic, nClusters = (Int_t)fClusters->GetEntries();
 154         Int_t it, nTracks = fTracks->GetEntries();
 155
 156         for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) {
 157                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 158                 label = cluster->Label();
 159                 indexC = cluster->Index();
 160                 for (it = 0; it < nTracks; it++) {
 161                         AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it);
 162                         if (TMath::Abs(track->GetSeedLabel()) != label) continue;
 163                         dist = CheckPair(track, cluster);
 164                         if (dist <= fMaxDist) {
 165                                 indexT = track->GetSeedIndex();
 166                                 outTree->Fill();
 167                         }
 168                 }
 169         }
 170
 171         return outTree;
 172 }
 173 //
 174 //------------------------------------------------------------------------------
 175 //
 176 void AliEMCALTracker::Clear(Option_t* option)
 177 {
 178         //
 179         // Clearing method
 180         // Deletes all objects in arrays and the arrays themselves
 181         //
 182
 183         TString opt(option);
 184         Bool_t clearTracks = opt.Contains("TRACKS");
 185         Bool_t clearClusters = opt.Contains("CLUSTERS");
 186         Bool_t clearMatches = opt.Contains("MATCHES");
 187         if (opt.Contains("ALL")) {
 188                 clearTracks = kTRUE;
 189                 clearClusters = kTRUE;
 190                 clearMatches = kTRUE;
 191         }
 192
 193         if (fTracks != 0x0 && clearTracks) {
 194            fTracks->Delete();
 195            delete fTracks;
 196            fTracks = 0;
 197         }
 198         if (fClusters != 0x0 && clearClusters) {
 199            fClusters->Delete();
 200            delete fClusters;
 201            fClusters = 0;
 202         }
 203         if (fMatches != 0x0 && clearMatches) {
 204            fMatches->Delete();
 205            delete fMatches;
 206            fMatches = 0;
 207         }
 208 }
 209 //
 210 //------------------------------------------------------------------------------
 211 //
 212 Int_t AliEMCALTracker::LoadClusters(TTree *cTree)
 213 {
 214         //
 215         // Load EMCAL clusters in the form of AliEMCALRecPoint,
 216         // from simulation temporary files.
 217         // (When included in reconstruction chain, this method is used automatically)
 218         //
 219
 220         Clear("CLUSTERS");
 221
 222         TBranch *branch = cTree->GetBranch("EMCALECARP");
 223         if (!branch) {
 224                 AliError("Can't get the branch with the EMCAL clusters");
 225                 return 1;
 226         }
 227
 228         TClonesArray *clusters = new TClonesArray("AliEMCALRecPoint", 1000);
 229         branch->SetAddress(&clusters);
 230
 231         cTree->GetEvent(0);
 232         Int_t nClusters = (Int_t)clusters->GetEntries();
 233         fClusters = new TObjArray(0);
 234         for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) {
 235                 AliEMCALRecPoint *cluster = (AliEMCALRecPoint*)clusters->At(i);
 236                 if (!cluster) continue;
 237                 if (cluster->GetClusterType() != AliESDCaloCluster::kClusterv1) continue;
 238                 AliEMCALMatchCluster *matchCluster = new AliEMCALMatchCluster(i, cluster);
 239                 fClusters->AddLast(matchCluster);
 240         }
 241
 242         branch->SetAddress(0);
 243         clusters->Delete();
 244         delete clusters;
 245         if (fClusters->IsEmpty())
 246            AliWarning("No clusters collected");
 247
 248         AliInfo(Form("Collected %d clusters (RecPoints)", fClusters->GetEntries()));
 249
 250         return 0;
 251 }
 252 //
 253 //------------------------------------------------------------------------------
 254 //
 255 Int_t AliEMCALTracker::LoadClusters(AliESDEvent *esd)
 256 {
 257         //
 258         // Load EMCAL clusters in the form of AliESDCaloClusters,
 259         // from an AliESD object.
 260         //
 261
 262         // make sure that tracks/clusters collections are empty
 263         Clear("CLUSTERS");
 264
 265         Int_t start = esd->GetFirstEMCALCluster();
 266         Int_t nClustersEMC = esd->GetNumberOfEMCALClusters();
 267         Int_t end = start + nClustersEMC;
 268
 269         fClusters = new TObjArray(0);
 270
 271         Int_t i;
 272         for (i = start; i < end; i++) {
 273                 AliESDCaloCluster *cluster = esd->GetCaloCluster(i);
 274                 if (!cluster) continue;
 275                 if (cluster->GetClusterType() != AliESDCaloCluster::kClusterv1) continue;
 276                 AliEMCALMatchCluster *matchCluster = new AliEMCALMatchCluster(i, cluster);
 277                 fClusters->AddLast(matchCluster);
 278         }
 279         if (fClusters->IsEmpty())
 280            AliWarning("No clusters collected");
 281
 282         AliInfo(Form("Collected %d clusters from ESD", fClusters->GetEntries()));
 283
 284         return 0;
 285 }
 286 //
 287 //------------------------------------------------------------------------------
 288 //
 289 Int_t AliEMCALTracker::LoadTracks(AliESDEvent *esd)
 290 {
 291         //
 292         // Load ESD tracks.
 293         //
 294
 295         Clear("TRACKS");
 296
 297         Int_t nTracks = esd->GetNumberOfTracks();
 298         fTracks = new TObjArray(0);
 299
 300         Int_t i, j;
 301         Bool_t isKink;
 302         Double_t alpha;
 303         for (i = 0; i < nTracks; i++) {
 304                 AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(i);
 305                 // set by default the value corresponding to "no match"
 306                 esdTrack->SetEMCALcluster(kUnmatched);
 307 //              if (esdTrack->GetLabel() < 0) continue;
 308 //              if (!(esdTrack->GetStatus() & AliESDtrack::kTOFout)) continue;
 309                 isKink = kFALSE;
 310                 for (j = 0; j < 3; j++) {
 311                         if (esdTrack->GetKinkIndex(j) != 0) isKink = kTRUE;
 312                 }
 313                 if (isKink) continue;
 314                 AliEMCALTrack *track = new AliEMCALTrack(*esdTrack);
 315                 track->SetMass(0.13957018);
 316                 // check alpha and reject the tracks which fall outside EMCAL acceptance
 317                 alpha = track->GetAlpha() * TMath::RadToDeg();
 318                 if (alpha >  -155.0 && alpha < 67.0) {
 319                         delete track;
 320                         continue;
 321                 }
 322 //              if (!PropagateToEMCAL(track)) {
 323 //                      delete track;
 324 //                      continue;
 325 //              }
 326                 track->SetSeedIndex(i);
 327                 track->SetSeedLabel(esdTrack->GetLabel());
 328                 fTracks->AddLast(track);
 329         }
 330         if (fTracks->IsEmpty()) {
 331                 AliWarning("No tracks collected");
 332         }
 333
 334         AliInfo(Form("Collected %d tracks", fTracks->GetEntries()));
 335
 336         return 0;
 337 }
 338 //
 339 //------------------------------------------------------------------------------
 340 //
 341 Int_t AliEMCALTracker::PropagateBack(AliESDEvent* esd)
 342 {
 343         //
 344         // Main operation method.
 345         // Gets external AliESD containing tracks to be matched.
 346         // After executing match finding, stores in the same ESD object all infos
 347         // and releases the object for further reconstruction steps.
 348         //
 349         //
 350         // Note: should always return 0=OK, because otherwise all tracking
 351         // is aborted for this event
 352
 353         if (!esd) {
 354                 AliError("NULL ESD passed");
 355                 return 1;
 356         }
 357
 358         // step 1:
 359         // if cluster array is empty, cluster are collected
 360         // from the passed ESD, and work is done with ESDCaloClusters
 361         Int_t okLoadClusters, nClusters;
 362         if (!fClusters || (fClusters && fClusters->IsEmpty())) {
 363                 okLoadClusters = LoadClusters(esd);
 364         }
 365         nClusters = fClusters->GetEntries();
 366
 367         // step 2:
 368         // collect ESD tracks
 369         Int_t okLoadTracks = LoadTracks(esd), nTracks;
 370         if (okLoadTracks) return 3;
 371         nTracks = fTracks->GetEntries();
 372
 373         // step 3:
 374         // each track is propagated to the "R" position of each cluster.
 375         // The closest cluster is assigned as match.
 376         // IF no clusters lie within the maximum allowed distance, no matches are assigned.
 377         Int_t nMatches = CreateMatches();
 378         if (!nMatches) {
 379                 AliInfo(Form("#clusters = %d -- #tracks = %d --> No good matches found.", nClusters, nTracks));
 380                 return 0;
 381         }
 382         else {
 383                 AliInfo(Form("#clusters = %d -- #tracks = %d --> Found %d matches.", nClusters, nTracks, nMatches));
 384         }
 385
 386         // step 4:
 387         // when more than 1 track share the same matched cluster, only the closest one is kept.
 388         Int_t nRemoved = SolveCompetitions();
 389         AliInfo(Form("Removed %d duplicate matches", nRemoved));
 390         if (nRemoved >= nMatches) {
 391                 AliError("Removed ALL matches! Check the algorithm or data. Nothing to save");
 392                 return 5;
 393         }
 394
 395         // step 5:
 396         // save obtained information setting the 'fEMCALindex' field of AliESDtrack object
 397         Int_t nSaved = 0, trackID, nGood = 0, nFake = 0;
 398         TListIter iter(fMatches);
 399         AliEMCALMatch *match = 0;
 400         while ( (match = (AliEMCALMatch*)iter.Next()) ) {
 401                 if (!match->CanBeSaved()) continue;
 402                 AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(match->GetIndexT());
 403                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(match->GetIndexC());
 404                 trackID = track->GetSeedIndex();
 405                 AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(trackID);
 406                 if (!esdTrack) continue;
 407                 if (TMath::Abs(esdTrack->GetLabel()) == cluster->Label()) {
 408                         esdTrack->SetEMCALcluster(cluster->Index());
 409                         nGood++;
 410                 }
 411                 else {
 412                         esdTrack->SetEMCALcluster(-cluster->Index());
 413                         nFake++;
 414                 }
 415                 nSaved++;
 416         }
 417         /*
 418         AliEMCALTrack *track = 0;
 419         TObjArrayIter tracks(fTracks);
 420         while ( (track = (AliEMCALTrack*)tracks.Next()) ) {
 421                 trackID = track->GetSeedIndex();
 422                 clusterID = track->GetMatchedClusterIndex();
 423                 AliESDtrack *esdTrack = esd->GetTrack(trackID);
 424                 if (!esdTrack) continue;
 425                 if (clusterID < 0) {
 426                         esdTrack->SetEMCALcluster(kUnmatched);
 427                 }
 428                 else {
 429                         AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(clusterID);
 430                         if (!cluster) continue;
 431                         if (esdTrack->GetLabel() == cluster->Label()) {
 432                                 nGood++;
 433                                 esdTrack->SetEMCALcluster(cluster->Index());
 434                         }
 435                         else {
 436                                 esdTrack->SetEMCALcluster(-cluster->Index());
 437                         }
 438                         nSaved++;
 439                 }
 440         }
 441         */
 442         AliInfo(Form("Saved %d matches [%d good + %d fake]", nSaved, nGood, nFake));
 443
 444         return 0;
 445 }
 446 //
 447 //------------------------------------------------------------------------------
 448 //
 449 void AliEMCALTracker::SetTrackCorrectionMode(Option_t *option)
 450 {
 451         //
 452         // Set track correction mode
 453         // gest the choice in string format and converts into
 454         // internal enum
 455         //
 456
 457         TString opt(option);
 458         opt.ToUpper();
 459
 460         if (!opt.CompareTo("NONE")) {
 461                 fTrackCorrMode = kTrackCorrNone;
 462         }
 463         else if (!opt.CompareTo("MMB")) {
 464                 fTrackCorrMode = kTrackCorrMMB;
 465         }
 466         else if (!opt.CompareTo("FIXED")) {
 467                 fTrackCorrMode = kTrackCorrFixed;
 468         }
 469         else {
 470                 cerr << "E-AliEMCALTracker::SetTrackCorrectionMode '" << option << "': Unrecognized option" << endl;
 471         }
 472 }
 473
 474 //
 475 //------------------------------------------------------------------------------
 476 //
 477 Double_t AliEMCALTracker::AngleDiff(Double_t angle1, Double_t angle2)
 478 {
 479         //
 480         // [PRIVATE]
 481         // Given two angles in radiants, it converts them in the range 0-2pi
 482         // then computes their true difference, i.e. if the difference a1-a2
 483         // results to be larger than 180 degrees, it returns 360 - diff.
 484         //
 485
 486         if (angle1 < 0.0) angle1 += TMath::TwoPi();
 487         if (angle1 > TMath::TwoPi()) angle1 -= TMath::TwoPi();
 488         if (angle2 < 0.0) angle2 += TMath::TwoPi();
 489         if (angle2 > TMath::TwoPi()) angle2 -= TMath::TwoPi();
 490
 491         Double_t diff = TMath::Abs(angle1 - angle2);
 492         if (diff > TMath::Pi()) diff = TMath::TwoPi() - diff;
 493
 494         if (angle2 > angle1) diff = -diff;
 495
 496         return diff;
 497 }
 498 //
 499 //------------------------------------------------------------------------------
 500 //
 501 Double_t AliEMCALTracker::CheckPair
 502 (AliEMCALTrack *track, AliEMCALMatchCluster *cl)
 503 {
 504         //
 505         // Given a track and a cluster,
 506         // propagates the first to the radius of the second.
 507         // Then, checks the propagation point against all cuts.
 508         // If at least a cut is not passed, a valuer equal to
 509         // twice the maximum allowed distance is passed (so the value returned
 510         // will not be taken into account when creating matches)
 511         //
 512
 513         // TEMP
 514         Bool_t isTrue = kFALSE;
 515 //      if (tr->GetSeedLabel() == cl->Label()) {
 516 //              isTrue = kTRUE;
 517 //      }
 518
 519         // copy track into temporary variable
 520         AliEMCALTrack *tr = new AliEMCALTrack(*track);
 521
 522         Double_t distance = 2.0 * fMaxDist;
 523
 524         // check against cut on difference 'alpha - phi'
 525         Double_t phi = TMath::ATan2(cl->Y(), cl->X());
 526         phi = AngleDiff(phi, tr->GetAlpha());
 527         if (phi < fCutAlphaMin || phi > fCutAlphaMax) return distance;
 528
 529         // try to propagate to cluster radius
 530         // (return the 'distance' value if it fails)
 531         Double_t pos[3], &x = pos[0], &y = pos[1], &z = pos[2];
 532         Double_t x0, rho;
 533         tr->GetXYZ(pos);
 534         Double_t rt = TMath::Sqrt(x*x + y*y);
 535         Double_t rc = TMath::Sqrt(cl->X()*cl->X() + cl->Y()*cl->Y());
 536
 537         if (fTrackCorrMode == kTrackCorrMMB) {
 538                 Double_t pos1[3], pos2[3], param[6];
 539                 pos1[0] = x;
 540                 pos1[1] = y;
 541                 pos1[2] = z;
 542                 pos2[0] = cl->X();
 543                 pos2[1] = cl->Y();
 544                 pos2[2] = cl->Z();
 545                 MeanMaterialBudget(pos1, pos2, param);
 546                 rho = param[0]*param[4];
 547                 x0 = param[1];
 548         }
 549         else if (fTrackCorrMode == kTrackCorrFixed) {
 550                 rho = fRho;
 551                 x0 = fX0;
 552         }
 553         else {
 554                 rho = 0.0;
 555                 x0 = 0.0;
 556         }
 557         if (fNPropSteps) {
 558                 Int_t i;
 559                 Double_t r;
 560                 cout.setf(ios::fixed);
 561                 cout.precision(5);
 562                 if (isTrue) cout << "Init : " << rt << ' ' << x << ' ' << y << ' ' << z << endl;
 563                 for (i = 0; i < fNPropSteps; i++) {
 564                         r = rt + (rc - rt) * ((Double_t)(i+1)/(Double_t)fNPropSteps);
 565                         if (!tr->PropagateTo(r, x0, rho)) return distance;
 566                         tr->GetXYZ(pos);
 567                         if (isTrue) cout << "Step : " << r << ' ' << x << ' ' << y << ' ' << z << endl;
 568                 }
 569                 if (isTrue) cout << "Clstr: " << rc << ' ' << cl->X() << ' ' << cl->Y() << ' ' << cl->Z() << endl;
 570         }
 571         else {
 572                 // when no steps are used, no correction makes sense
 573                 //if (!tr->PropagateTo(rc, 0.0, 0.0)) return distance;
 574                 if (!tr->PropagateToGlobal(cl->X(), cl->Y(), cl->Z(), 0.0, 0.0)) return distance;
 575                 /*
 576                 Bool_t propOK = kFALSE;
 577                 cout << "START" << endl;
 578                 Double_t dist, rCHK, bestDist = 10000000.0;
 579                 for (Double_t rTMP = rc; rTMP> rc*0.95; rTMP -= 0.1) {
 580                         if (!tr->PropagateTo(rTMP)) continue;
 581                         propOK = kTRUE;
 582                         tr->GetXYZ(pos);
 583                         rCHK = TMath::Sqrt(x*x + y*y);
 584                         dist = TMath::Abs(rCHK - rc);
 585                         cout << rCHK << " vs. " << rc << endl;
 586
 587                         if (TMath::Abs(rCHK - rc) < 0.01) break;
 588                 }
 589                 cout << "STOP" << endl;
 590                 if (!propOK) return distance;
 591                 */
 592         }
 593
 594         // get global propagation of track at end of propagation
 595         tr->GetXYZ(pos);
 596
 597         // check angle cut
 598         TVector3 vc(cl->X(), cl->Y(), cl->Z());
 599         TVector3 vt(x, y, z);
 600         Double_t angle = TMath::Abs(vc.Angle(vt)) * TMath::RadToDeg();
 601         // check: where is the track?
 602         Double_t r, phiT, phiC;
 603         r = TMath::Sqrt(pos[0]*pos[0] + pos[1]*pos[1]);
 604         phiT = TMath::ATan2(pos[1], pos[0]) * TMath::RadToDeg();
 605         phiC = vc.Phi() * TMath::RadToDeg();
 606         //cout << "Propagated R, phiT, phiC = " << r << ' ' << phiT << ' ' << phiC << endl;
 607
 608         if (angle > fCutAngle) {
 609                 //cout << "angle" << endl;
 610                 return distance;
 611         }
 612
 613         // compute differences wr to each coordinate
 614         x -= cl->X();
 615         if (TMath::Abs(x) > fCutX) {
 616                 //cout << "cut X" << endl;
 617                 return distance;
 618         }
 619         y -= cl->Y();
 620         if (TMath::Abs(y) > fCutY) {
 621                 //cout << "cut Y" << endl;
 622                 return distance;
 623         }
 624         z -= cl->Z();
 625         if (TMath::Abs(z) > fCutZ) {
 626                 //cout << "cut Z" << endl;
 627                 return distance;
 628         }
 629
 630         // compute true distance
 631         distance = TMath::Sqrt(x*x + y*y + z*z);
 632         //Double_t temp = CheckPairV2(tr, cl);
 633         //if (temp < distance) return temp; else
 634
 635         // delete temporary object
 636         delete tr;
 637
 638         return distance;
 639 }
 640 //
 641 //------------------------------------------------------------------------------
 642 //
 643 Double_t AliEMCALTracker::CheckPairV2
 644 (AliEMCALTrack *tr, AliEMCALMatchCluster *cl)
 645 {
 646         //
 647         // Given a track and a cluster,
 648         // propagates the first to the radius of the second.
 649         // Then, checks the propagation point against all cuts.
 650         // If at least a cut is not passed, a valuer equal to
 651         // twice the maximum allowed distance is passed (so the value returned
 652         // will not be taken into account when creating matches)
 653         //
 654
 655         // TEMP
 656 //      Bool_t isTrue = kFALSE;
 657 //      if (tr->GetSeedLabel() == cl->Label()) {
 658 //              isTrue = kTRUE;
 659 //              cout << "TRUE MATCH!!!" << endl;
 660 //      }
 661
 662         Double_t distance = 2.0 * fMaxDist;
 663
 664         Double_t x0, rho;
 665         if (fTrackCorrMode == kTrackCorrMMB) {
 666                 Double_t pos1[3], pos2[3], param[6];
 667                 tr->GetXYZ(pos1);
 668 //              pos1[0] = x;
 669 //              pos1[1] = y;
 670 //              pos1[2] = z;
 671                 pos2[0] = cl->X();
 672                 pos2[1] = cl->Y();
 673                 pos2[2] = cl->Z();
 674                 MeanMaterialBudget(pos1, pos2, param);
 675                 rho = param[0]*param[4];
 676                 x0 = param[1];
 677         }
 678         else if (fTrackCorrMode == kTrackCorrFixed) {
 679                 rho = fRho;
 680                 x0 = fX0;
 681         }
 682         else {
 683                 rho = 0.0;
 684                 x0 = 0.0;
 685         }
 686
 687         // check against cut on difference 'alpha - phi'
 688         Double_t phi = TMath::ATan2(cl->Y(), cl->X());
 689         phi = AngleDiff(phi, tr->GetAlpha());
 690         if (phi < fCutAlphaMin || phi > fCutAlphaMax) return distance;
 691
 692         // get cluster position and put them into a vector
 693         TVector3 vc(cl->X(), cl->Y(), cl->Z());
 694         // rotate the vector in order to put all clusters on a plane intersecting
 695         // vertically the X axis; the angle depends on the sector
 696         Double_t clusterRot, clusterPhi = vc.Phi() * TMath::RadToDeg();
 697         if (clusterPhi < 0.0) clusterPhi += 360.0;
 698         if (clusterPhi < 100.0) {
 699                 clusterRot = -90.0;
 700         }
 701         else if (clusterPhi < 120.0) {
 702                 clusterRot = -110.0;
 703         }
 704         else if (clusterPhi < 140.0) {
 705                 clusterRot = -130.0;
 706         }
 707         else if (clusterPhi < 160.0) {
 708                 clusterRot = -150.0;
 709         }
 710         else if (clusterPhi < 180.0) {
 711                 clusterRot = -170.0;
 712         }
 713         else {
 714                 clusterRot = -190.0;
 715         }
 716         vc.RotateZ(clusterRot * TMath::DegToRad());
 717         // generate a track from the ESD track selected
 718         AliEMCALTrack *track = new AliEMCALTrack(*tr);
 719         // compute the 'phi' coordinate of the intersection point to
 720         // the EMCAL surface
 721         Double_t x = vc.X();
 722         Double_t y;
 723         track->GetYAt(vc.X(), track->GetBz(), y);
 724         Double_t tmp = x*TMath::Cos(track->GetAlpha()) - y*TMath::Sin(track->GetAlpha());
 725         y = x*TMath::Sin(track->GetAlpha()) + y*TMath::Cos(track->GetAlpha());
 726         x = tmp;
 727         Double_t trackPhi = TMath::ATan2(y, x) * TMath::RadToDeg();
 728         // compute phi difference
 729         Double_t dphi = trackPhi - clusterPhi;
 730         if (TMath::Abs(dphi) > 180.0) {
 731                 dphi = 360.0 - TMath::Abs(dphi);
 732                 if (clusterPhi > trackPhi) dphi = -dphi;
 733         }
 734         // propagate track to the X position of rotated cluster
 735         // and get the vector of X, Y, Z in the local ref. frame of the track
 736         track->PropagateTo(vc.X(), x0, rho);
 737         TVector3 vt(track->GetX(), track->GetY(), track->GetZ());
 738         vt.RotateZ((clusterPhi - trackPhi) * TMath::DegToRad());
 739         TVector3 vdiff = vt-vc;
 740
 741         // compute differences wr to each coordinate
 742         if (vdiff.X() > fCutX) return distance;
 743         if (vdiff.Y() > fCutY) return distance;
 744         if (vdiff.Z() > fCutZ) return distance;
 745
 746         // compute true distance
 747         distance = vdiff.Mag();
 748         return distance;
 749 }
 750 //
 751 //------------------------------------------------------------------------------
 752 //
 753 Double_t AliEMCALTracker::CheckPairV3
 754 (AliEMCALTrack *track, AliEMCALMatchCluster *cl)
 755 {
 756         //
 757         // Given a track and a cluster,
 758         // propagates the first to the radius of the second.
 759         // Then, checks the propagation point against all cuts.
 760         // If at least a cut is not passed, a valuer equal to
 761         // twice the maximum allowed distance is passed (so the value returned
 762         // will not be taken into account when creating matches)
 763         //
 764
 765         AliEMCALTrack tr(*track);
 766
 767         Int_t    sector;
 768         Double_t distance = 2.0 * fMaxDist;
 769         Double_t dx, dy, dz;
 770         Double_t phi, alpha, slope, tgtXnum, tgtXden, sectorWidth = 20.0 * TMath::DegToRad();
 771         Double_t xcurr, xprop, param[6] = {0., 0., 0., 0., 0., 0.}, x0, rho, bz;
 772         Double_t x[3], x1[3], x2[3];
 773
 774         // get initial track position
 775         xcurr = tr.GetX();
 776
 777         // evaluate the EMCAL sector number
 778         phi = cl->Phi();
 779         if (phi < 0.0) phi += TMath::TwoPi();
 780         sector = (Int_t)(phi / sectorWidth);
 781         alpha = ((Double_t)sector + 0.5) * sectorWidth;
 782         // evaluate the corresponding X for track propagation
 783         slope = TMath::Tan(alpha - 0.5*TMath::Pi());
 784         tgtXnum = cl->Y() - slope * cl->X();
 785         tgtXden = TMath::Sqrt(1.0 + slope*slope);
 786         xprop = TMath::Abs(tgtXnum / tgtXden);
 787
 788         // propagate by small steps
 789         tr.GetXYZ(x1);
 790         bz = tr.GetBz();
 791         if (!tr.GetXYZAt(xprop, bz, x2)) return distance;
 792         //AliKalmanTrack::MeanMaterialBudget(x1, x2, param);
 793         rho = param[0]*param[4];
 794         x0 = param[1];
 795         if (!tr.PropagateTo(xprop, x0, rho)) return distance;
 796         //if (!tr.PropagateTo(xprop, 0.0, 0.0)) return distance;
 797
 798         // get propagated position at the end
 799         tr.GetXYZ(x);
 800         dx = TMath::Abs(x[0] - cl->X());
 801         dy = TMath::Abs(x[1] - cl->Y());
 802         dz = TMath::Abs(x[2] - cl->Z());
 803         if (dx > fCutX || dy > fCutY || dz > fCutZ) return distance;
 804
 805         distance = TMath::Sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
 806
 807         return distance;
 808 }
 809 //
 810 //------------------------------------------------------------------------------
 811 //
 812 Bool_t AliEMCALTracker::PropagateToEMCAL(AliEMCALTrack *tr)
 813 {
 814         //
 815         // Propagates the track to the proximity of the EMCAL surface
 816         //
 817
 818         Double_t xcurr, xtemp, xprop = 438.0, step = 10.0, param[6], x0, rho, bz;
 819         Double_t x1[3], x2[3];
 820
 821         // get initial track position
 822         xcurr = tr->GetX();
 823
 824         // propagate by small steps
 825         for (xtemp = xcurr + step; xtemp < xprop; xtemp += step) {
 826                 // to compute material budget, take current position and
 827                 // propagated hypothesis without energy loss
 828                 tr->GetXYZ(x1);
 829                 bz = tr->GetBz();
 830                 if (!tr->GetXYZAt(xtemp, bz, x2)) return kFALSE;
 831                 MeanMaterialBudget(x1, x2, param);
 832                 rho = param[0]*param[4];
 833                 x0 = param[1];
 834                 if (!tr->PropagateTo(xtemp, x0, rho)) return kFALSE;
 835         }
 836
 837         return kTRUE;
 838 }
 839 //
 840 //------------------------------------------------------------------------------
 841 //
 842 Int_t AliEMCALTracker::CreateMatches()
 843 {
 844         //
 845         // Creation of matches between tracks and clusters.
 846         // For each ESD track collected by ReadESD(), an AliEMCALTrack is made.
 847         // If it finds a cluster close enough to its propagation to EMCAL,
 848         // which passes all cuts, its index is stored.
 849         // If many clusters are found which satisfy the criteria described above,
 850         // only the closest one is stored.
 851         // At this level, it is possible that two tracks share the same cluster.
 852         //
 853
 854         // if matches collection is already present, it is deleted
 855         if (fMatches) {
 856                 fMatches->Delete();
 857                 delete fMatches;
 858         }
 859         fMatches = new TList;
 860
 861         // initialize counters and indexes
 862         Int_t count = 0;
 863         Int_t ic, nClusters = (Int_t)fClusters->GetEntries();
 864         Int_t it, nTracks = fTracks->GetEntries();
 865
 866         // external loop on clusters, internal loop on tracks
 867         Double_t dist;
 868         for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) {
 869                 AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 870                 for (it = 0; it < nTracks; it++) {
 871                         AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it);
 872                         dist = CheckPair(track, cluster);
 873                         //cout << dist << endl;
 874                         if (dist <= fMaxDist) {
 875                                 AliEMCALMatch *candidate = new AliEMCALMatch;
 876                                 candidate->SetIndexT(it);
 877                                 candidate->SetIndexC(ic);
 878                                 candidate->SetDistance(dist);
 879                                 candidate->SetPt(track->GetSignedPt());
 880                                 fMatches->Add(candidate);
 881                                 count++;
 882                         }
 883                 }
 884         }
 885
 886         /*
 887         // loop on clusters and tracks
 888         Int_t icBest;
 889         Double_t dist, distBest;
 890         for (it = 0; it < nTracks; it++) {
 891                 AliEMCALTrack *track = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it);
 892                 if (!track) continue;
 893                 icBest = -1;
 894                 distBest = fMaxDist;
 895                 for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) {
 896                         AliEMCALMatchCluster *cluster = (AliEMCALMatchCluster*)fClusters->At(ic);
 897                         if (!cluster) continue;
 898                         dist = CheckPair(track, cluster);
 899                         if (dist < distBest) {
 900                                 distBest = dist;
 901                                 icBest = ic;
 902                         }
 903                 }
 904                 if (icBest >= 0) {
 905                         track->SetMatchedClusterIndex(icBest);
 906                         track->SetMatchedClusterDist(distBest);
 907                         count++;
 908                 }
 909                 else {
 910                         track->SetMatchedClusterIndex(-1);
 911                 }
 912         }
 913         */
 914
 915         return count;
 916 }
 917 //
 918 //------------------------------------------------------------------------------
 919 //
 920 Int_t AliEMCALTracker::SolveCompetitions()
 921 {
 922         //
 923         // Match selector.
 924         // The match list is sorted from the best to the worst match, w.r. to the
 925         // distance between track prolongation and cluster position.
 926         // Based on this criterion, starting from the first (best) match, a flag
 927         // is set to both the involved track and cluster, and all matches containing
 928         // an already used track or cluster are removed, leaving only the best match
 929         // for each cluster.
 930         //
 931
 932         // sort matches with respect to track-cluster distance
 933         fMatches->Sort(kSortAscending);
 934
 935         // keep track of eliminated matches
 936         Int_t count = 0;
 937
 938         // initialize flags to check repetitions
 939         Int_t ic, nClusters = (Int_t)fClusters->GetEntries();
 940         Int_t it, nTracks = fTracks->GetEntries();
 941         Bool_t *usedC = new Bool_t[nClusters];
 942         Bool_t *usedT = new Bool_t[nTracks];
 943         for (ic = 0; ic < nClusters; ic++) usedC[ic] = kFALSE;
 944         for (it = 0; it < nTracks; it++) usedT[it] = kFALSE;
 945
 946         // loop on matches
 947         TListIter iter(fMatches);
 948         AliEMCALMatch *match = 0;
 949         while ( (match = (AliEMCALMatch*)iter.Next()) ) {
 950                 ic = match->GetIndexC();
 951                 it = match->GetIndexT();
 952                 if (!usedT[it] && !usedC[ic]) {
 953                         usedT[it] = kTRUE;
 954                         usedC[ic] = kTRUE;
 955                         match->CanBeSaved() = kTRUE;
 956                 }
 957                 else {
 958                         count++;
 959                 }
 960         }
 961
 962         /*
 963         Int_t it1, it2, nTracks = (Int_t)fTracks->GetEntries();
 964         AliEMCALTrack *track1 = 0, *track2 = 0;
 965         for (it1 = 0; it1 < nTracks; it1++) {
 966                 track1 = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it1);
 967                 if (!track1) continue;
 968                 if (track1->GetMatchedClusterIndex() < 0) continue;
 969                 for (it2 = it1+1; it2 < nTracks; it2++) {
 970                         track2 = (AliEMCALTrack*)fTracks->At(it2);
 971                         if (!track2) continue;
 972                         if (track2->GetMatchedClusterIndex() < 0) continue;
 973                         if (track1->GetMatchedClusterIndex() != track2->GetMatchedClusterIndex()) continue;
 974                         count++;
 975                         if (track1->GetMatchedClusterDist() < track2->GetMatchedClusterDist()) {
 976                                 track2->SetMatchedClusterIndex(-1);
 977                         }
 978                         else if (track2->GetMatchedClusterDist() < track1->GetMatchedClusterDist()) {
 979                                 track1->SetMatchedClusterIndex(-1);
 980                         }
 981                 }
 982         }
 983         */
 984
 985         delete [] usedC;
 986         delete [] usedT;
 987
 988         return count;
 989 }
 990 //
 991 //------------------------------------------------------------------------------
 992 //
 993 void AliEMCALTracker::UnloadClusters()
 994 {
 995         //
 996         // Free memory from all arrays
 997         // This method is called after the local tracking step
 998         // so we can safely delete everything
 999         //
1000
1001         Clear();
1002 }
1003 //
1004 //------------------------------------------------------------------------------
1005 //
1006 AliEMCALTracker::AliEMCALMatchCluster::AliEMCALMatchCluster(Int_t index, AliEMCALRecPoint *recPoint)
1007   : fIndex(index),
1008     fLabel(recPoint->GetPrimaryIndex()),
1009     fX(0.),
1010     fY(0.),
1011     fZ(0.)
1012 {
1013         //
1014         // Translates an AliEMCALRecPoint object into the internal format.
1015         // Index of passed cluster in its native array must be specified.
1016         //
1017         TVector3 clpos;
1018         recPoint->GetGlobalPosition(clpos);
1019
1020         fX = clpos.X();
1021         fY = clpos.Y();
1022         fZ = clpos.Z();
1023 }
1024 //
1025 //------------------------------------------------------------------------------
1026 //
1027 AliEMCALTracker::AliEMCALMatchCluster::AliEMCALMatchCluster(Int_t index, AliESDCaloCluster *caloCluster)
1028   : fIndex(index),
1029     fLabel(caloCluster->GetLabel()),
1030     fX(0.),
1031     fY(0.),
1032     fZ(0.)
1033 {
1034         //
1035         // Translates an AliESDCaloCluster object into the internal format.
1036         // Index of passed cluster in its native array must be specified.
1037         //
1038         Float_t clpos[3];
1039         caloCluster->GetPosition(clpos);
1040
1041         fX = (Double_t)clpos[0];
1042         fY = (Double_t)clpos[1];
1043         fZ = (Double_t)clpos[2];
1044 }
1045 //
1046 //------------------------------------------------------------------------------
1047 //
1048 Int_t AliEMCALTracker::AliEMCALMatch::Compare(const TObject *obj) const
1049 {
1050         //
1051         // Tracks compared wrt their distance from matched point
1052         //
1053
1054         AliEMCALTracker::AliEMCALMatch *that = (AliEMCALTracker::AliEMCALMatch*)obj;
1055
1056         Double_t thisDist = fPt;//fDistance;
1057         Double_t thatDist = that->fPt;//that->GetDistance();
1058
1059         if (thisDist > thatDist) return 1;
1060         else if (thisDist < thatDist) return -1;
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 AliEMCALTracker::AliEMCALMatch::AliEMCALMatch()
1065   : TObject(),
1066     fCanBeSaved(kFALSE),
1067     fIndexC(0),
1068     fIndexT(0),
1069     fDistance(0.),
1070     fPt(0.)
1071 {
1072   //default constructor
1073
1074 }
1075
1076 AliEMCALTracker::AliEMCALMatch::AliEMCALMatch(const AliEMCALMatch& copy)
1077   : TObject(),
1078     fCanBeSaved(copy.fCanBeSaved),
1079     fIndexC(copy.fIndexC),
1080     fIndexT(copy.fIndexT),
1081     fDistance(copy.fDistance),
1082     fPt(copy.fPt)
1083 {
1084   //copy ctor
1085 }