HLT/TPCLib/AliHLTTPCMerger.cxx

   1 //$Id$
   2 // Original: AliHLTMerger.cxx,v 1.16 2005/06/14 10:55:21 cvetan
   3
   4 /**************************************************************************
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  19  **************************************************************************/
  20
  21 /** @file   AliHLTTPCMerger.cxx
  22     @author Uli Frankenfeld, maintained by Matthias Richter
  23     @date
  24     @brief  The HLT TPC merger base class
  25 */
  26
  27 #include "AliHLTTPCLogging.h"
  28 #include "AliHLTTPCMerger.h"
  29 #include "AliHLTTPCTrack.h"
  30 #include "AliHLTTPCTrackSegmentData.h"
  31 #include "AliHLTTPCTransform.h"
  32 #include "AliHLTTPCTrackArray.h"
  33
  34 #ifdef use_root //use root ntuple for slow merge
  35 #include <TNtuple.h>
  36 #include <TTree.h>
  37 #include <TFile.h>
  38 #endif
  39
  40 #if __GNUC__ >= 3
  41 using namespace std;
  42 #endif
  43
  44 ClassImp(AliHLTTPCMerger)
  45
  46 AliHLTTPCMerger::AliHLTTPCMerger()
  47 {
  48   //Default constructor
  49   fInTrack=0;
  50   fOutTrack=0;
  51   fCurrentTracks=0;
  52   fNIn=0;
  53 }
  54
  55 AliHLTTPCMerger::AliHLTTPCMerger(const AliHLTTPCMerger&)
  56 {
  57   // dummy copy constructor
  58   //HLTFatal("copy constructor untested");
  59 }
  60
  61 AliHLTTPCMerger& AliHLTTPCMerger::operator=(const AliHLTTPCMerger&)
  62 {
  63   // dummy assignment operator
  64   //HLTFatal("assignment operator untested");
  65   return *this;
  66 }
  67
  68 AliHLTTPCMerger::~AliHLTTPCMerger()
  69 {
  70   //Destructor
  71   DeleteArray();
  72 }
  73
  74 void AliHLTTPCMerger::InitMerger(Int_t ntrackarrays,Char_t *tracktype)
  75 {
  76   //Used to setup all arrays
  77
  78   if(strcmp(tracktype,"AliHLTTPCTrack")==0) fTrackType='t';
  79   else if(strcmp(tracktype,"AliHLTTPCConfMapTrack")==0) fTrackType='c';
  80 #ifdef INCLUDE_TPC_HOUGH
  81   else if(strcmp(tracktype,"AliHLTTPCHoughTrack")==0) fTrackType='h';
  82 #endif
  83   else
  84     LOG(AliHLTTPCLog::kError,"AliHLTTPCMerger::AliHLTTPCMerger","Track types")
  85       <<"Unknown tracktype"<<ENDLOG;
  86   SetArray(ntrackarrays);
  87   fCurrentTracks=0;
  88
  89 }
  90
  91 void AliHLTTPCMerger::DeleteArray()
  92 {
  93   //delete arrays
  94   for(Int_t i=0; i<fNIn;i++)
  95     {
  96       if(!fInTrack[i]) continue;
  97       delete fInTrack[i];
  98       fInTrack[i]=0;
  99     }
 100   if(fInTrack)
 101     delete[] fInTrack;
 102   if(fOutTrack)
 103     delete fOutTrack;
 104   fInTrack=0;
 105   fOutTrack=0;
 106 }
 107
 108 void AliHLTTPCMerger::SetArray(Int_t nin)
 109 {
 110   //set arrays
 111   DeleteArray();//Make sure arrays are cleaned
 112
 113   fNIn = nin;
 114   fInTrack = new AliHLTTPCTrackArray*[fNIn];
 115   for(Int_t i=0; i<fNIn;i++)
 116     {
 117 #ifdef INCLUDE_TPC_HOUGH
 118       if(fTrackType=='h')
 119         fInTrack[i] = new AliHLTTPCTrackArray("AliHLTTPCHoughTrack");
 120       else
 121 #endif
 122         fInTrack[i] = new AliHLTTPCTrackArray("AliHLTTPCTrack");
 123
 124     }
 125 #ifdef INCLUDE_TPC_HOUGH
 126   if(fTrackType=='h')
 127     fOutTrack= new AliHLTTPCTrackArray("AliHLTTPCHoughTrack");
 128   else
 129 #endif
 130     fOutTrack= new AliHLTTPCTrackArray("AliHLTTPCTrack");
 131 }
 132
 133 void AliHLTTPCMerger::Reset()
 134 {
 135   //reset
 136   for(Int_t i=0; i<fNIn;i++)
 137     {
 138       fInTrack[i]->Reset();
 139     }
 140   fOutTrack->Reset();
 141 }
 142
 143 void AliHLTTPCMerger::FillTracks(Int_t ntracks, AliHLTTPCTrackSegmentData* tr)
 144 {
 145   //Read tracks from shared memory (or memory)
 146   AliHLTTPCTrackArray *destination = GetInTracks(fCurrentTracks);
 147   if(Is2Global())
 148     destination->FillTracks(ntracks, tr, fSlice);
 149   else
 150     destination->FillTracks(ntracks, tr);
 151 }
 152
 153 void AliHLTTPCMerger::AddAllTracks()
 154 {
 155   //add all tracks
 156   for(Int_t i=0; i<GetNIn();i++)
 157     {
 158       AliHLTTPCTrackArray *in = GetInTracks(i);
 159       AliHLTTPCTrackArray *out = GetOutTracks();
 160       out->AddTracks(in);
 161     }
 162 }
 163
 164 void AliHLTTPCMerger::SortGlobalTracks(AliHLTTPCTrack **tracks, Int_t ntrack)
 165 {
 166   //sort global tracks
 167   AliHLTTPCTrack **tmp = new AliHLTTPCTrack*[ntrack];
 168   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++) tmp[i] = tracks[i];
 169   Int_t *t = new Int_t[ntrack];
 170   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++) t[i]=-1;
 171
 172   for(Int_t j=0;j<ntrack;j++)
 173     {
 174       Double_t minr=300;
 175       Int_t    mini=0;
 176       for(Int_t i=0;i<ntrack;i++)
 177         {
 178           if(!tracks[i]) continue;
 179           Double_t rr=pow(tracks[i]->GetFirstPointX(),2)+pow(tracks[i]->GetFirstPointY(),2);
 180           Double_t r=sqrt(rr);
 181           if(r<minr){
 182             minr=r;
 183             mini=i;
 184           }
 185         }
 186       t[j]=mini;
 187       tracks[mini]=0;
 188     }
 189   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++) tracks[i] = tmp[t[i]];
 190   delete[] t;
 191   delete[] tmp;
 192 }
 193
 194 void AliHLTTPCMerger::SortTracks(AliHLTTPCTrack **tracks, Int_t ntrack) const
 195 {
 196   //sort tracks
 197   AliHLTTPCTrack **tmp = new  AliHLTTPCTrack*[ntrack];
 198   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++) tmp[i] = tracks[i];
 199   Int_t *t = new Int_t[ntrack];
 200   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++) t[i]=-1;
 201
 202   for(Int_t j=0;j<ntrack;j++)
 203     {
 204       Double_t minx=300;
 205       Int_t    mini=0;
 206       for(Int_t i=0;i<ntrack;i++)
 207         {
 208           if(!tracks[i]) continue;
 209           if(tracks[i]->GetFirstPointX()<minx)
 210             {
 211               minx=tracks[i]->GetFirstPointX();
 212               mini=i;
 213             }
 214         }
 215       t[j]=mini;
 216       tracks[mini]=0;
 217     }
 218   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++) tracks[i] = tmp[t[i]];
 219   delete[] t;
 220   delete[] tmp;
 221 }
 222
 223 void AliHLTTPCMerger::AddTrack(AliHLTTPCTrackArray *mergedtrack,AliHLTTPCTrack *track)
 224 {
 225   // add tracks
 226   AliHLTTPCTrack *t[1];
 227   t[0] = track;
 228   MultiMerge(mergedtrack,t,1);
 229 }
 230
 231 AliHLTTPCTrack * AliHLTTPCMerger::MergeTracks(AliHLTTPCTrackArray *mergedtrack,AliHLTTPCTrack *t0,AliHLTTPCTrack *t1)
 232 {
 233   //merge tracks
 234   AliHLTTPCTrack *t[2];
 235   t[0] = t0;
 236   t[1] = t1;
 237   SortTracks(t,2);
 238   return MultiMerge(mergedtrack,t,2);
 239 }
 240
 241 AliHLTTPCTrack * AliHLTTPCMerger::MultiMerge(AliHLTTPCTrackArray *mergedtracks,AliHLTTPCTrack **tracks, Int_t ntrack)
 242 {
 243   //multi merge the tracks
 244   //check npoints
 245   Int_t nps = 0;
 246   for(Int_t i=0;i<ntrack;i++)
 247     {
 248       nps+=tracks[i]->GetNHits();
 249     }
 250   if(nps>AliHLTTPCTransform::GetNRows())
 251     {
 252       LOG(AliHLTTPCLog::kWarning,"AliHLTTPCMerger::MultiMerge","Adding Points")
 253         <<AliHLTTPCLog::kDec<<"Too many Points: "<<nps<<ENDLOG;
 254       return 0;
 255     }
 256
 257   //create new track
 258   AliHLTTPCTrack *newtrack = mergedtracks->NextTrack();
 259   //copy points
 260   UInt_t * nn = new UInt_t[AliHLTTPCTransform::GetNRows()];
 261   nps = 0;
 262
 263   //  for(Int_t i=0;i<ntrack;i++){
 264   for(Int_t i=ntrack-1;i>=0;i--)
 265     {
 266       memcpy(&nn[nps],tracks[i]->GetHitNumbers(),tracks[i]->GetNHits()*sizeof(UInt_t));
 267       nps+=tracks[i]->GetNHits();
 268     }
 269   AliHLTTPCTrack *tpf=tracks[0];
 270   AliHLTTPCTrack *tpl=tracks[ntrack-1];
 271   AliHLTTPCTrack *best = tpf;
 272   if(tpf->GetNHits()<tpl->GetNHits() && Is2Global())
 273     best = tpl;//Best means = most points and therefore best fit (in global case)
 274
 275   newtrack->SetNHits(nps);
 276   newtrack->SetHits(nps,nn);
 277   newtrack->SetFirstPoint(tpf->GetFirstPointX(),tpf->GetFirstPointY(),tpf->GetFirstPointZ());
 278   newtrack->SetLastPoint(tpl->GetLastPointX(),tpl->GetLastPointY(),tpl->GetLastPointZ());
 279   newtrack->SetPt(best->GetPt());
 280   newtrack->SetPsi(best->GetPsi());
 281   newtrack->SetTgl(best->GetTgl());
 282   newtrack->SetCharge(tpf->GetCharge());
 283   delete [] nn;
 284   return newtrack;
 285 }
 286
 287 void* AliHLTTPCMerger::GetNtuple(char *varlist) const
 288 {
 289   //get ntuple
 290 #ifdef use_root
 291   TNtuple* nt = new TNtuple("ntuple","ntuple",varlist);
 292   return (void*) nt;
 293 #else
 294   return 0;
 295 #endif
 296 }
 297
 298 void* AliHLTTPCMerger::GetNtuple() const
 299 {
 300   //get ntuple
 301 #ifdef use_root
 302   TNtuple* nt = new TNtuple("ntuple","ntuple",
 303                             "dx:dy:dz:dk:dpsi:dtgl:dq:disx:disy:disz:dis:n0:n1:diff:drx:dry:drz");
 304   return (void*) nt;
 305 #else
 306   return 0;
 307 #endif
 308 }
 309
 310 Bool_t AliHLTTPCMerger::WriteNtuple(char *filename, void* nt) const
 311 {
 312   //write ntuple
 313 #ifdef use_root
 314   TNtuple *ntuple=(TNtuple *) nt;
 315   TFile *f = new TFile(filename,"RECREATE");
 316   ntuple->Write();
 317   f->Close();
 318   delete ntuple;
 319   return kTRUE;
 320 #else
 321   return kFALSE;
 322 #endif
 323 }
 324
 325 void AliHLTTPCMerger::FillNtuple(void *nt,AliHLTTPCTrack *innertrack,AliHLTTPCTrack *outertrack)
 326 {
 327   //fill ntuple
 328   Float_t data[17];
 329   if(outertrack->IsPoint()&&innertrack->IsPoint())
 330     {
 331       data[0] =Float_t(innertrack->GetPointX()-outertrack->GetPointX());
 332       data[1] =Float_t(innertrack->GetPointY()-outertrack->GetPointY());
 333       data[2] =Float_t(innertrack->GetPointZ()-outertrack->GetPointZ());
 334       data[3] =Float_t(innertrack->GetKappa()-outertrack->GetKappa());
 335       Double_t psi= innertrack->GetPointPsi() - outertrack->GetPointPsi();
 336       if(psi>AliHLTTPCTransform::Pi()) psi-=AliHLTTPCTransform::TwoPi();
 337       else if(psi<-AliHLTTPCTransform::Pi()) psi+=AliHLTTPCTransform::TwoPi();
 338       data[4] =Float_t(psi);
 339       data[5] =Float_t(innertrack->GetTgl()-outertrack->GetTgl());
 340       data[6] =Float_t(innertrack->GetCharge()-outertrack->GetCharge());
 341       data[7] =Float_t(innertrack->GetLastPointX()-outertrack->GetFirstPointX());
 342       data[8] =Float_t(innertrack->GetLastPointY()-outertrack->GetFirstPointY());
 343       data[9] =Float_t(innertrack->GetLastPointZ()-outertrack->GetFirstPointZ());
 344       data[10] =sqrt(pow(data[7],2)+pow(data[8],2)+pow(data[9],2));
 345       data[11]= outertrack->GetNHits();
 346       data[12]= innertrack->GetNHits();
 347       data[13] = Float_t(TrackDiff(innertrack,outertrack));
 348       data[14]=0;
 349       data[15]=0;
 350       data[16]=0;
 351 #ifdef use_root
 352       TNtuple *ntuple = (TNtuple *) nt;
 353       ntuple->Fill(data);
 354 #endif
 355     }
 356 }
 357
 358 void AliHLTTPCMerger::FillNtuple(void *nt,Float_t *data) const
 359 {
 360   //fill ntuple
 361 #ifdef use_root
 362   TNtuple *ntuple = (TNtuple *) nt;
 363   ntuple->Fill(data);
 364 #endif
 365 }
 366
 367 Double_t AliHLTTPCMerger::GetAngle(Double_t a1,Double_t a2)
 368 {
 369   //get angle
 370   Double_t da = a1 - a2 + 4*AliHLTTPCTransform::Pi();
 371   da = fmod(da,AliHLTTPCTransform::TwoPi());
 372   if(da>AliHLTTPCTransform::Pi()) da = AliHLTTPCTransform::TwoPi()-da;
 373   return da;
 374 }
 375
 376 void AliHLTTPCMerger::SetParameter(Double_t maxy, Double_t maxz, Double_t maxkappa, Double_t maxpsi, Double_t maxtgl)
 377 {
 378   //set parameters for merger
 379   fMaxY = maxy;
 380   fMaxZ = maxz;
 381   fMaxKappa = maxkappa;
 382   fMaxPsi = maxpsi;
 383   fMaxTgl = maxtgl;
 384 }
 385
 386 Bool_t AliHLTTPCMerger::IsTrack(AliHLTTPCTrack *innertrack,AliHLTTPCTrack *outertrack)
 387 {
 388   //is track to be merged
 389   if(innertrack->GetCharge()!=outertrack->GetCharge()) return kFALSE;
 390   if( (!innertrack->IsPoint()) || (!outertrack->IsPoint()) )  return kFALSE;
 391   if(innertrack->GetNHits()+outertrack->GetNHits()>AliHLTTPCTransform::GetNRows()) return kFALSE;
 392
 393   if(fabs(innertrack->GetPointY()-outertrack->GetPointY()) >fMaxY) return kFALSE;
 394   if(fabs(innertrack->GetPointZ()-outertrack->GetPointZ()) >fMaxZ) return kFALSE;
 395   if(fabs(innertrack->GetKappa()-outertrack->GetKappa())   >fMaxKappa) return kFALSE;
 396   if(GetAngle(innertrack->GetPointPsi(),outertrack->GetPointPsi()) >fMaxPsi) return kFALSE;
 397   if(fabs(innertrack->GetTgl()-outertrack->GetTgl()) >fMaxTgl) return kFALSE;
 398   //if no rejection up to this point: merge!!
 399   return kTRUE;
 400 }
 401
 402 Bool_t AliHLTTPCMerger::IsRTrack(AliHLTTPCTrack *innertrack,AliHLTTPCTrack *outertrack)
 403 {
 404   //same as IsTrack
 405   return IsTrack(innertrack,outertrack);
 406 }
 407
 408 Double_t AliHLTTPCMerger::TrackDiff(AliHLTTPCTrack *innertrack,AliHLTTPCTrack *outertrack)
 409 {
 410   //return track difference
 411   Double_t diff =-1;
 412   Double_t x[4],y[4],z[4],dy[4],dz[4];
 413   AliHLTTPCTrack *tracks[2];
 414
 415   tracks[0] = innertrack;
 416   tracks[1] = outertrack;
 417   SortGlobalTracks(tracks,2);
 418   innertrack = tracks[0];
 419   outertrack = tracks[1];
 420
 421   x[0] = innertrack->GetFirstPointX();
 422   x[1] = innertrack->GetLastPointX();
 423   x[2] = outertrack->GetFirstPointX();
 424   x[3] = outertrack->GetLastPointX();
 425
 426   y[0] = innertrack->GetFirstPointY();
 427   y[1] = innertrack->GetLastPointY();
 428   y[2] = outertrack->GetFirstPointY();
 429   y[3] = outertrack->GetLastPointY();
 430
 431   z[0] = innertrack->GetFirstPointZ();
 432   z[1] = innertrack->GetLastPointZ();
 433   z[2] = outertrack->GetFirstPointZ();
 434   z[3] = outertrack->GetLastPointZ();
 435
 436
 437   outertrack->CalculatePoint(x[0]);
 438   if(!outertrack->IsPoint()) return diff;
 439   dy[0] = fabs(y[0] - outertrack->GetPointY());
 440   dz[0] = fabs(z[0] - outertrack->GetPointZ());
 441
 442   outertrack->CalculatePoint(x[1]);
 443   if(!outertrack->IsPoint()) return diff;
 444   dy[1] = fabs(y[1] - outertrack->GetPointY());
 445   dz[1] = fabs(z[1] - outertrack->GetPointZ());
 446
 447   innertrack->CalculatePoint(x[2]);
 448   if(!innertrack->IsPoint()) return diff;
 449   dy[2] = fabs(y[2] - innertrack->GetPointY());
 450   dz[2] = fabs(z[2] - innertrack->GetPointZ());
 451
 452   innertrack->CalculatePoint(x[3]);
 453   if(!innertrack->IsPoint()) return diff;
 454   dy[3] = fabs(y[3] - innertrack->GetPointY());
 455   dz[3] = fabs(z[3] - innertrack->GetPointZ());
 456
 457   diff=0;
 458   for(Int_t i=0;i<4;i++)
 459     diff+=sqrt(dy[i]*dy[i]+dz[i]*dz[i]);
 460   return diff;
 461 }
 462
 463 void AliHLTTPCMerger::PrintDiff(AliHLTTPCTrack *innertrack,AliHLTTPCTrack *outertrack)
 464 {
 465   // print difference
 466   if(!innertrack->IsPoint()||!outertrack->IsPoint())
 467     {
 468       LOG(AliHLTTPCLog::kInformational,"AliHLTTPCMerger::PrintDiff","No Points")<<ENDLOG;
 469       //cerr<<"AliHLTTPCMerger::PrintDiff: No Points"<<endl;
 470       //cerr<<"---------------------------"<<endl;
 471       return;
 472     }
 473
 474   Double_t dx = innertrack->GetPointX()-outertrack->GetPointX();
 475   Double_t dy = innertrack->GetPointY()-outertrack->GetPointY();
 476   Double_t dz = innertrack->GetPointZ()-outertrack->GetPointZ();
 477   Double_t dk = innertrack->GetKappa()-outertrack->GetKappa();
 478   Double_t dpsi= innertrack->GetPointPsi() - outertrack->GetPointPsi();
 479   if(dpsi>AliHLTTPCTransform::Pi()) dpsi-=AliHLTTPCTransform::TwoPi();
 480   else if(dpsi<-AliHLTTPCTransform::Pi())dpsi+=AliHLTTPCTransform::TwoPi();
 481   //Double_t dpsi = GetAngle(innertrack->GetPointPsi(),outertrack->GetPointPsi());
 482   Double_t dtgl= innertrack->GetTgl()-outertrack->GetTgl();
 483   Double_t dq =innertrack->GetCharge()-outertrack->GetCharge();
 484
 485   LOG(AliHLTTPCLog::kInformational,"AliHLTTPCMerger::PrintDiff","Points") <<"dx: "<<dx<<" dy: "<<dy<<" dz: "<<dz<<" dk: "<<dk<<" dpsi: "<<dpsi<<" dtgl: "<<dtgl<<" dq: "<<dq<<ENDLOG;
 486   //fprintf(stderr,"dx: %4f dy: %4f dz: %4f dk: %4f dpsi: %4f dtgl: %4f dq: %4f\n",dx,dy,dz,dk,dpsi,dtgl,dq);
 487   //cerr<<"---------------------------"<<endl;
 488
 489 }
 490
 491 void AliHLTTPCMerger::Print()
 492 {
 493   // print some infos
 494   for(Int_t i=0; i<fNIn; i++)
 495     {
 496       AliHLTTPCTrackArray *ttt= GetInTracks(i);
 497       for(Int_t j =0;j<ttt->GetNTracks();j++)
 498         {
 499           AliHLTTPCTrack *track=ttt->GetCheckedTrack(j);
 500           if(!track) continue;
 501           track->CalculateHelix();
 502           //      Double_t angle = atan2(track->GetLastPointY(),track->GetLastPointX());
 503           //      if(angle<0) angle+=AliHLTTPCTransform::Pi();
 504           if(track->CalculatePoint(135))
 505             //      if(!track->CalculateEdgePoint(angle)) cerr<<"**************"<<endl;
 506             //      if(track->CalculatePoint(track->GetLastPointX()))
 507             //      if(track->CalculatePoint(0))
 508             {
 509               //      PrintTrack(track);
 510               //      track->CalculateReferencePoint(AliHLTTPCTransform::Pi()/180.);
 511               track->CalculateReferencePoint(0.001);
 512               Float_t dx=(float)track->GetPointX()-track->GetPointX();
 513               Float_t dy=(float)track->GetPointY()-track->GetPointY();
 514               Float_t dz=(float)track->GetPointZ()-track->GetPointZ();
 515               LOG(AliHLTTPCLog::kInformational,"AliHLTTPCMerger::Print","RefPoint") <<"npt: "<<track->GetNHits()<<" dx: "<<dx<<" dy: "<<dy<<" dz: "<<dz<<ENDLOG;
 516
 517               //fprintf(stderr,"npt: %3d dx: %8.5f dy: %8.5f dz: %8.5f\n",track->GetNHits(),dx,dy,dz);
 518               //cerr<<"---------------------------"<<endl;
 519             }
 520         }
 521     }
 522 }
 523
 524 void AliHLTTPCMerger::PrintTrack(AliHLTTPCTrack *track)
 525 {
 526   //print track info
 527   fprintf(stderr,"npt: %3d pt: %.2f psi: %.2f tgl: %5.2f q: %2d\n",
 528           track->GetNHits(),track->GetPt(),track->GetPsi(),
 529           track->GetTgl(),track->GetCharge());
 530   fprintf(stderr,
 531           "x1: %6.2f y1: %6.2f z1: %6.2f xl: %6.2f yl: %6.2f zl: %6.2f\n",
 532           track->GetFirstPointX(),track->GetFirstPointY(),track->GetFirstPointZ(),
 533           track->GetLastPointX(),track->GetLastPointY(),track->GetLastPointZ());
 534   if(track->IsPoint())
 535     {
 536       fprintf(stderr,
 537               "R: %.2f Xc: %.2f Yc: %.2f Xp: %.2f Yp: %.2f Zp: %.2f Psip: %.2f\n",
 538               track->GetRadius(),track->GetCenterX(),track->GetCenterY(),
 539               track->GetPointX(),track->GetPointY(),track->GetPointZ(),
 540               track->GetPointPsi());
 541     }
 542 }