HBTAN/AliHBTTrackPoints.cxx

   1 #include "AliHBTTrackPoints.h"
   2 //_________________________________
   3 ////////////////////////////////////////////////////////////
   4 //                                                        //
   5 // class AliHBTTrackPoints                                //
   6 //                                                        //
   7 // used by Anti-Merging cut                               //
   8 // contains set of poits the lay on track trajectory      //
   9 // according to reconstructed track parameters -          //
  10 // NOT CLUSTERS POSITIONS!!!                              //
  11 // Anti-Merging cut is applied only on tracks coming from //
  12 // different events (that are use to fill deniminators)   //
  13 //                                                        //
  14 ////////////////////////////////////////////////////////////
  15 #include "AliTrackReference.h"
  16
  17 #include "AliTPCtrack.h"
  18 #include "AliESDtrack.h"
  19
  20 #include <TMath.h>
  21 #include <TClonesArray.h>
  22
  23 ClassImp(AliHBTTrackPoints)
  24
  25 Int_t AliHBTTrackPoints::fgDebug = 0;
  26 AliHBTTrackPoints::AliHBTTrackPoints():
  27  fN(0),
  28  fX(0x0),
  29  fY(0x0),
  30  fZ(0x0)
  31 {
  32   //constructor
  33 }
  34 /***************************************************************/
  35
  36 AliHBTTrackPoints::AliHBTTrackPoints(Int_t n, AliESDtrack* track, Float_t mf, Float_t dr, Float_t r0):
  37  fN(n),
  38  fX(new Float_t[fN]),
  39  fY(new Float_t[fN]),
  40  fZ(new Float_t[fN])
  41 {
  42   //constructor
  43   //mf - magnetic field in kG - needed to calculated curvature out of Pt
  44   //r0 - starting radius
  45   //dr - calculate points every dr cm, default every 30cm
  46   if (track == 0x0)
  47    {
  48      Error("AliHBTTrackPoints","ESD track is null");
  49      fN = 0;
  50      delete [] fX;
  51      delete [] fY;
  52      delete [] fZ;
  53      fX = fY = fZ = 0x0;
  54      return;
  55    }
  56
  57   Double_t x;
  58   Double_t par[5];
  59   track->GetInnerExternalParameters(x,par);     //get properties of the track
  60   if (x == 0)
  61    {
  62      Error("AliHBTTrackPoints","This ESD track does not contain TPC information");
  63      return;
  64    }
  65
  66   if (mf == 0.0)
  67    {
  68      Error("AliHBTTrackPoints","Zero Magnetic field passed as parameter.");
  69      return;
  70    }
  71
  72   Double_t alpha = track->GetInnerAlpha();
  73   Double_t cc = 1000./0.299792458/mf;//conversion constant
  74   Double_t c=par[4]/cc;
  75
  76   MakePoints(dr,r0,x,par,c,alpha);
  77
  78 }
  79 /***************************************************************/
  80
  81 AliHBTTrackPoints::AliHBTTrackPoints(Int_t n, AliTPCtrack* track, Float_t dr, Float_t r0):
  82  fN(n),
  83  fX(new Float_t[fN]),
  84  fY(new Float_t[fN]),
  85  fZ(new Float_t[fN])
  86 {
  87   //constructor
  88   //r0 starting radius
  89   //dr - calculate points every dr cm, default every 30cm
  90   if (track == 0x0)
  91    {
  92      Error("AliHBTTrackPoints","TPC track is null");
  93      fN = 0;
  94      delete [] fX;
  95      delete [] fY;
  96      delete [] fZ;
  97      fX = fY = fZ = 0x0;
  98      return;
  99    }
 100   track->PropagateTo(r0);
 101
 102  //* This formation is now fixed in the following way:                         *
 103  //*      external param0:   local Y-coordinate of a track (cm)                *
 104  //*      external param1:   local Z-coordinate of a track (cm)                *
 105  //*      external param2:   local sine of the track momentum azimuth angle    *
 106  //*      external param3:   tangent of the track momentum dip angle           *
 107  //*      external param4:   1/pt (1/(GeV/c))                                  *
 108
 109   Double_t x = 0;
 110   Double_t par[5];
 111   track->GetExternalParameters(x,par);     //get properties of the track
 112
 113   Double_t alpha = track->GetAlpha();
 114   Double_t c=track->GetC();
 115   MakePoints(dr,r0,x,par,c,alpha);
 116 }
 117
 118 void AliHBTTrackPoints::MakePoints( Float_t dr, Float_t r0, Double_t x, Double_t* par, Double_t c, Double_t alpha)
 119 {
 120   //Calculates points starting at radius r0
 121   //spacing every dr (in radial direction)
 122   // according to track parameters
 123   // x - position in sector local reference frame. x i parallel to R and sector is symmetric with respect to x
 124   // par - track external parameters; array with 5 elements;  look at AliTPCtrack.h or AliESDtrack.h for their meaning
 125   // c - track curvature
 126   // alpha - sector's rotation angle (phi) == angle needed for local to global transformation
 127
 128   Double_t y = par[0];
 129   Double_t z0 = par[1];
 130
 131   Double_t phi0local = TMath::ATan2(y,x);
 132   Double_t phi0global = phi0local + alpha;
 133
 134   if (phi0local<0) phi0local+=2*TMath::Pi();
 135   if (phi0local>=2.*TMath::Pi()) phi0local-=2*TMath::Pi();
 136
 137   if (phi0global<0) phi0global+=2*TMath::Pi();
 138   if (phi0global>=2.*TMath::Pi()) phi0global-=2*TMath::Pi();
 139
 140   Double_t r = TMath::Hypot(x,y);
 141
 142
 143   if (GetDebug() > 9)
 144     Info("AliHBTTrackPoints","Radius0 %f, Real Radius %f",r0,r);
 145
 146   if (GetDebug() > 5)
 147     Info("AliHBTTrackPoints","Phi Global at first padraw %f, Phi locat %f",phi0global,phi0local);
 148
 149   Double_t eta = x*c - par[2] ;//par[2] = fX*C - eta; eta==fP2 ; C==fP4
 150
 151   //this calculattions are assuming new (current) model
 152   Double_t tmp = par[2];
 153   tmp = 1. - tmp*tmp;
 154   tmp = c*y + TMath::Sqrt(tmp);
 155   Double_t dca=(TMath::Hypot(eta,tmp) - 1. )/TMath::Abs(c);
 156
 157   //Here is old model Cold=Cnew/2.
 158   Double_t dcasq = dca*dca;
 159   Double_t c2 = c/2.;
 160   Double_t cst1 = (1.+c2*dca)*dca;//first constant
 161   Double_t cst2 = 1. + 2.*c2*dca;//second constant
 162
 163   Double_t factorPhi0 = TMath::ASin((c2*r + cst1/r)/cst2);
 164   Double_t factorZ0 = TMath::ASin(c2*TMath::Sqrt((r*r-dcasq)/cst2))*par[3]/c2;
 165
 166   for(Int_t i = 0; i<fN; i++)
 167    {
 168      Double_t rc = r0 + i*dr;
 169      Double_t factorPhi = TMath::ASin( (c2*rc + cst1/rc)/cst2 );//factor phi od rc
 170      Double_t phi = phi0global + factorPhi - factorPhi0;
 171
 172      Double_t factorZ = TMath::ASin(c2*TMath::Sqrt((rc*rc-dcasq)/cst2))*par[3]/c2;
 173      fZ[i] = z0 + factorZ - factorZ0;
 174      fX[i] = rc*TMath::Cos(phi);
 175      fY[i] = rc*TMath::Sin(phi);
 176
 177      if ( GetDebug() > 2 )
 178       {
 179         Info("AliHBTTrackPoints","X %f Y %f Z %f R asked %f R obtained %f",
 180              fX[i],fY[i],fZ[i],rc,TMath::Hypot(fX[i],fY[i]));
 181       }
 182    }
 183 }
 184 /***************************************************************/
 185
 186 AliHBTTrackPoints::~AliHBTTrackPoints()
 187 {
 188   //destructor
 189   delete [] fX;
 190   delete [] fY;
 191   delete [] fZ;
 192 }
 193 /***************************************************************/
 194
 195 void AliHBTTrackPoints::PositionAt(Int_t n, Float_t &x,Float_t &y,Float_t &z)
 196 {
 197   //returns position at point n
 198   if ((n<0) || (n>fN))
 199    {
 200      Error("PositionAt","Point %d out of range",n);
 201      return;
 202    }
 203
 204   x = fX[n];
 205   y = fY[n];
 206   z = fZ[n];
 207   if ( GetDebug() > 1 )
 208     {
 209       Info("AliHBTTrackPoints","n %d; X %f; Y %f; Z %f",n,x,y,z);
 210     }
 211 }
 212 /***************************************************************/
 213
 214 Double_t AliHBTTrackPoints::AvarageDistance(const AliHBTTrackPoints& tr)
 215 {
 216   //returns the aritmethic avarage distance between two tracks
 217   if (fN != tr.fN)
 218    {
 219      Error("AvarageDistance","Number of points is not equal");
 220      return -1;
 221    }
 222   if ( (fN <= 0) || (tr.fN <=0) )
 223    {
 224      Error("AvarageDistance","One of tracks is empty");
 225      return -1;
 226    }
 227
 228   Double_t sum = 0;
 229   for (Int_t i = 0; i<fN; i++)
 230    {
 231      if (GetDebug()>9)
 232       {
 233 //       Float_t r1sq = fX[i]*fX[i]+fY[i]*fY[i];
 234 //       Float_t r2sq = tr.fX[i]*tr.fX[i]+tr.fY[i]*tr.fY[i];
 235        Float_t r1sq = TMath::Hypot(fX[i],fY[i]);
 236        Float_t r2sq = TMath::Hypot(tr.fX[i],tr.fY[i]);
 237        Info("AvarageDistance","radii: %f %f",r1sq,r2sq);
 238       }
 239
 240
 241      Double_t dx = fX[i]-tr.fX[i];
 242      Double_t dy = fY[i]-tr.fY[i];
 243      Double_t dz = fZ[i]-tr.fZ[i];
 244      sum+=TMath::Sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
 245
 246      if (GetDebug()>0)
 247       {
 248        Info("AvarageDistance","Diff: x ,y z: %f , %f, %f",dx,dy,dz);
 249        Info("AvarageDistance","xxyyzz %f %f %f %f %f %f",
 250             fX[i],tr.fX[i],fY[i],tr.fY[i],fZ[i],tr.fZ[i]);
 251       }
 252    }
 253
 254   Double_t retval = sum/((Double_t)fN);
 255   if ( GetDebug() )
 256     {
 257       Info("AvarageDistance","Avarage distance is %f.",retval);
 258     }
 259   return retval;
 260 }
 261 /***************************************************************/
 262 /***************************************************************/
 263 /***************************************************************/
 264 /***************************************************************/
 265 /***************************************************************/
 266 /***************************************************************/
 267
 268 #include "AliRun.h"
 269 #include "AliESD.h"
 270 #include "AliRunLoader.h"
 271 #include "AliTPCtrack.h"
 272 #include "TTree.h"
 273 #include "TBranch.h"
 274 #include "TH2D.h"
 275 #include "TCanvas.h"
 276 #include "AliMagF.h"
 277
 278
 279
 280
 281 void AliHBTTrackPoints::testesd(Int_t entr,const char* fname )
 282 {
 283   delete gAlice;
 284   gAlice = 0x0;
 285   AliRunLoader* rl = AliRunLoader::Open();
 286   rl->LoadgAlice();
 287
 288   Float_t mf = rl->GetAliRun()->Field()->SolenoidField();
 289
 290
 291   TFile* fFile = TFile::Open(fname);
 292
 293   if (fFile == 0x0)
 294    {
 295      printf("testesd: There is no suche a ESD file\n");
 296      return;
 297    }
 298   AliESD* esd = dynamic_cast<AliESD*>(fFile->Get("0"));
 299   AliESDtrack *t = esd->GetTrack(entr);
 300   if (t == 0x0)
 301    {
 302      ::Error("testesd","Can not get track %d",entr);
 303      return;
 304    }
 305
 306
 307   Int_t N = 170;
 308   AliHBTTrackPoints* tp = new AliHBTTrackPoints(N,t,mf,1.);
 309
 310   Float_t xmin = -250;
 311   Float_t xmax =  250;
 312
 313   Float_t ymin = -250;
 314   Float_t ymax =  250;
 315
 316   Float_t zmin = -250;
 317   Float_t zmax =  250;
 318
 319   TH2D* hxy = new TH2D("hxy","hxy",1000,xmin,xmax,1000,ymin,ymax);
 320   TH2D* hxyt = new TH2D("hxyt","hxyt",1000,xmin,xmax,1000,ymin,ymax);
 321   TH2D* hxyTR = new TH2D("hxyTR","hxyTR",1000,xmin,xmax,1000,ymin,ymax);
 322
 323   TH2D* hxz = new TH2D("hxz","hxz",1000,xmin,xmax,1000,zmin,zmax);
 324   TH2D* hxzt = new TH2D("hxzt","hxzt",1000,xmin,xmax,1000,zmin,zmax);
 325   TH2D* hxzTR = new TH2D("hxzTR","hxzTR",1000,xmin,xmax,1000,zmin,zmax);
 326
 327   hxyt->SetDirectory(0x0);
 328   hxy->SetDirectory(0x0);
 329   hxyTR->SetDirectory(0x0);
 330
 331   hxzt->SetDirectory(0x0);
 332   hxz->SetDirectory(0x0);
 333   hxzTR->SetDirectory(0x0);
 334
 335   Float_t x,y,z;
 336
 337   for (Int_t i = 0;i<N;i++)
 338    {
 339       Double_t r = 84.1+i;
 340       tp->PositionAt(i,x,y,z);
 341       hxy->Fill(x,y);
 342       hxz->Fill(x,z);
 343       printf("Rdemanded %f\n",r);
 344       printf("tpx %f tpy %f tpz %f Rt =%f\n", x,y,z,TMath::Hypot(x,y));
 345
 346    }
 347
 348   rl->LoadTrackRefs();
 349   TTree* treeTR = rl->TreeTR();
 350   TBranch* b = treeTR->GetBranch("TPC");
 351
 352   TClonesArray* trackrefs = new TClonesArray("AliTrackReference", 100);
 353   AliTrackReference* tref;
 354   b->SetAddress(&trackrefs);
 355
 356   Int_t tlab = TMath::Abs(t->GetLabel());
 357
 358   Int_t netr = (Int_t)treeTR->GetEntries();
 359   printf("Found %d entries in TR tree\n",netr);
 360
 361   for (Int_t e = 0; e < netr; e++)
 362    {
 363      treeTR->GetEntry(e);
 364      tref = (AliTrackReference*)trackrefs->At(0);
 365      if (tref == 0x0) continue;
 366      if (tref->GetTrack() != tlab) continue;
 367
 368      printf("Found %d entries in TR array\n",trackrefs->GetEntries());
 369
 370      for (Int_t i = 0; i < trackrefs->GetEntries(); i++)
 371       {
 372         tref = (AliTrackReference*)trackrefs->At(i);
 373         if (tref->GetTrack() != tlab) continue;
 374         x = tref->X();
 375         y = tref->Y();
 376         z = tref->Z();
 377         printf("Track Ref: x %f y %f z %f\n",tref->X(),tref->Y(),tref->Z());
 378
 379         hxzTR->Fill(x,z);
 380         hxyTR->Fill(x,y);
 381         for (Int_t j = 1; j < 10; j++)
 382          {
 383             hxyTR->Fill(x, y+j*0.1);
 384             hxyTR->Fill(x, y-j*0.1);
 385             hxyTR->Fill(x+j*0.1,y);
 386             hxyTR->Fill(x-j*0.1,y);
 387
 388             hxzTR->Fill(x,z-j*0.1);
 389             hxzTR->Fill(x,z+j*0.1);
 390             hxzTR->Fill(x-j*0.1,z);
 391             hxzTR->Fill(x+j*0.1,z);
 392          }
 393       }
 394       break;
 395     }
 396   hxy->Draw("");
 397 //  hxzt->Draw("same");
 398   hxyTR->Draw("same");
 399
 400   delete rl;
 401 }
 402
 403 /***************************************************************/
 404 /***************************************************************/
 405 /***************************************************************/
 406
 407 void AliHBTTrackPoints::testtpc(Int_t entr)
 408 {
 409   delete gAlice;
 410   gAlice = 0x0;
 411   AliRunLoader* rl = AliRunLoader::Open();
 412   AliLoader* l = rl->GetLoader("TPCLoader");
 413   rl->LoadgAlice();
 414   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/0.2/rl->GetAliRun()->Field()->Factor());
 415   l->LoadTracks();
 416   AliTPCtrack* t = new AliTPCtrack();
 417   TBranch* b=l->TreeT()->GetBranch("tracks");
 418   b->SetAddress(&t);
 419   l->TreeT()->GetEntry(entr);
 420   Int_t N = 160;
 421   AliHBTTrackPoints* tp = new AliHBTTrackPoints(N,t,1.);
 422
 423   Float_t xmin = -250;
 424   Float_t xmax =  250;
 425
 426   Float_t ymin = -250;
 427   Float_t ymax =  250;
 428
 429   Float_t zmin = -250;
 430   Float_t zmax =  250;
 431
 432   TH2D* hxy = new TH2D("hxy","hxy",1000,xmin,xmax,1000,ymin,ymax);
 433   TH2D* hxyt = new TH2D("hxyt","hxyt",1000,xmin,xmax,1000,ymin,ymax);
 434   TH2D* hxyTR = new TH2D("hxyTR","hxyTR",1000,xmin,xmax,1000,ymin,ymax);
 435
 436   TH2D* hxz = new TH2D("hxz","hxz",1000,xmin,xmax,1000,zmin,zmax);
 437   TH2D* hxzt = new TH2D("hxzt","hxzt",1000,xmin,xmax,1000,zmin,zmax);
 438   TH2D* hxzTR = new TH2D("hxzTR","hxzTR",1000,xmin,xmax,1000,zmin,zmax);
 439
 440   hxyt->SetDirectory(0x0);
 441   hxy->SetDirectory(0x0);
 442   hxyTR->SetDirectory(0x0);
 443
 444   hxzt->SetDirectory(0x0);
 445   hxz->SetDirectory(0x0);
 446   hxzTR->SetDirectory(0x0);
 447
 448   Float_t x,y,z;
 449
 450   for (Int_t i = 0;i<N;i++)
 451    {
 452       Double_t r = 84.1+i;
 453       tp->PositionAt(i,x,y,z);
 454       hxy->Fill(x,y);
 455       hxz->Fill(x,z);
 456       printf("Rdemanded %f\n",r);
 457       printf("tpx %f tpy %f tpz %f Rt =%f\n", x,y,z,TMath::Hypot(x,y));
 458
 459       //BUT they are local!!!!
 460       t->PropagateTo(r);
 461 //      Double_t phi = t->Phi();
 462       Double_t rl = TMath::Hypot(t->GetX(),t->GetY());//real radius
 463
 464       Double_t alpha = t->GetAlpha();
 465       Double_t salpha = TMath::Sin(alpha);
 466       Double_t calpha = TMath::Cos(alpha);
 467       x = t->GetX()*calpha - t->GetY()*salpha;
 468       y = t->GetX()*salpha + t->GetY()*calpha;
 469       z = t->GetZ();
 470
 471       printf("tx %f ty %f tz %f Rt = %f R from XY %f\n",x,y,z,TMath::Hypot(x,y),rl);
 472
 473       printf("tpz - tz %f\n",z-t->GetZ());
 474       printf("\n");
 475       hxyt->Fill(x,y);
 476       hxzt->Fill(x,z);
 477
 478    }
 479
 480   rl->LoadTrackRefs();
 481   TTree* treeTR = rl->TreeTR();
 482   b = treeTR->GetBranch("TPC");
 483
 484   TClonesArray* trackrefs = new TClonesArray("AliTrackReference", 100);
 485   AliTrackReference* tref;
 486   b->SetAddress(&trackrefs);
 487
 488   Int_t tlab = TMath::Abs(t->GetLabel());
 489
 490   Int_t netr = (Int_t)treeTR->GetEntries();
 491   printf("Found %d entries in TR tree\n",netr);
 492
 493   for (Int_t e = 0; e < netr; e++)
 494    {
 495      treeTR->GetEntry(e);
 496      tref = (AliTrackReference*)trackrefs->At(0);
 497      if (tref == 0x0) continue;
 498      if (tref->GetTrack() != tlab) continue;
 499
 500      printf("Found %d entries in TR array\n",trackrefs->GetEntries());
 501
 502      for (Int_t i = 0; i < trackrefs->GetEntries(); i++)
 503       {
 504         tref = (AliTrackReference*)trackrefs->At(i);
 505         if (tref->GetTrack() != tlab) continue;
 506         x = tref->X();
 507         y = tref->Y();
 508         z = tref->Z();
 509         printf("Track Ref: x %f y %f z %f\n",tref->X(),tref->Y(),tref->Z());
 510
 511         hxzTR->Fill(x,z);
 512         hxyTR->Fill(x,y);
 513         for (Int_t j = 1; j < 10; j++)
 514          {
 515             hxyTR->Fill(x, y+j*0.1);
 516             hxyTR->Fill(x, y-j*0.1);
 517             hxyTR->Fill(x+j*0.1,y);
 518             hxyTR->Fill(x-j*0.1,y);
 519
 520             hxzTR->Fill(x,z-j*0.1);
 521             hxzTR->Fill(x,z+j*0.1);
 522             hxzTR->Fill(x-j*0.1,z);
 523             hxzTR->Fill(x+j*0.1,z);
 524          }
 525       }
 526       break;
 527     }
 528   hxz->Draw("");
 529 //  hxzt->Draw("same");
 530   hxzTR->Draw("same");
 531
 532   delete rl;
 533 }