HLT/TPCLib/tracking-ca/AliHLTTPCCATrackParam.cxx

   1 // $Id$
   2 // **************************************************************************
   3 // This file is property of and copyright by the ALICE HLT Project          *
   4 // ALICE Experiment at CERN, All rights reserved.                           *
   5 //                                                                          *
   6 // Primary Authors: Sergey Gorbunov <sergey.gorbunov@kip.uni-heidelberg.de> *
   7 //                  Ivan Kisel <kisel@kip.uni-heidelberg.de>                *
   8 //                  for The ALICE HLT Project.                              *
   9 //                                                                          *
  10 // Permission to use, copy, modify and distribute this software and its     *
  11 // documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted     *
  12 // without fee, provided that the above copyright notice appears in all     *
  13 // copies and that both the copyright notice and this permission notice     *
  14 // appear in the supporting documentation. The authors make no claims       *
  15 // about the suitability of this software for any purpose. It is            *
  16 // provided "as is" without express or implied warranty.                    *
  17 //                                                                          *
  18 //***************************************************************************
  19
  20
  21 #include "AliHLTTPCCATrackParam.h"
  22 #include "AliHLTTPCCAMath.h"
  23 #include "AliHLTTPCCATrackLinearisation.h"
  24 #include <iostream>
  25
  26 //
  27 // Circle in XY:
  28 //
  29 // kCLight = 0.000299792458;
  30 // Kappa = -Bz*kCLight*QPt;
  31 // R  = 1/TMath::Abs(Kappa);
  32 // Xc = X - sin(Phi)/Kappa;
  33 // Yc = Y + cos(Phi)/Kappa;
  34 //
  35
  36 GPUdi() float AliHLTTPCCATrackParam::GetDist2( const AliHLTTPCCATrackParam &t ) const
  37 {
  38   // get squared distance between tracks
  39
  40   float dx = GetX() - t.GetX();
  41   float dy = GetY() - t.GetY();
  42   float dz = GetZ() - t.GetZ();
  43   return dx*dx + dy*dy + dz*dz;
  44 }
  45
  46 GPUdi() float AliHLTTPCCATrackParam::GetDistXZ2( const AliHLTTPCCATrackParam &t ) const
  47 {
  48   // get squared distance between tracks in X&Z
  49
  50   float dx = GetX() - t.GetX();
  51   float dz = GetZ() - t.GetZ();
  52   return dx*dx + dz*dz;
  53 }
  54
  55
  56 GPUdi() float  AliHLTTPCCATrackParam::GetS( float x, float y, float Bz ) const
  57 {
  58   //* Get XY path length to the given point
  59
  60   float k  = GetKappa( Bz );
  61   float ex = GetCosPhi();
  62   float ey = GetSinPhi();
  63   x -= GetX();
  64   y -= GetY();
  65   float dS = x * ex + y * ey;
  66   if ( CAMath::Abs( k ) > 1.e-4 ) dS = CAMath::ATan2( k * dS, 1 + k * ( x * ey - y * ex ) ) / k;
  67   return dS;
  68 }
  69
  70 GPUdi() void  AliHLTTPCCATrackParam::GetDCAPoint( float x, float y, float z,
  71     float &xp, float &yp, float &zp,
  72     float Bz ) const
  73 {
  74   //* Get the track point closest to the (x,y,z)
  75
  76   float x0 = GetX();
  77   float y0 = GetY();
  78   float k  = GetKappa( Bz );
  79   float ex = GetCosPhi();
  80   float ey = GetSinPhi();
  81   float dx = x - x0;
  82   float dy = y - y0;
  83   float ax = dx * k + ey;
  84   float ay = dy * k - ex;
  85   float a = sqrt( ax * ax + ay * ay );
  86   xp = x0 + ( dx - ey * ( ( dx * dx + dy * dy ) * k - 2 * ( -dx * ey + dy * ex ) ) / ( a + 1 ) ) / a;
  87   yp = y0 + ( dy + ex * ( ( dx * dx + dy * dy ) * k - 2 * ( -dx * ey + dy * ex ) ) / ( a + 1 ) ) / a;
  88   float s = GetS( x, y, Bz );
  89   zp = GetZ() + GetDzDs() * s;
  90   if ( CAMath::Abs( k ) > 1.e-2 ) {
  91     float dZ = CAMath::Abs( GetDzDs() * CAMath::TwoPi() / k );
  92     if ( dZ > .1 ) {
  93       zp += CAMath::Nint( ( z - zp ) / dZ ) * dZ;
  94     }
  95   }
  96 }
  97
  98
  99 //*
 100 //* Transport routines
 101 //*
 102
 103
 104 GPUdi() bool  AliHLTTPCCATrackParam::TransportToX( float x, AliHLTTPCCATrackLinearisation &t0, float Bz,  float maxSinPhi, float *DL )
 105 {
 106   //* Transport the track parameters to X=x, using linearization at t0, and the field value Bz
 107   //* maxSinPhi is the max. allowed value for |t0.SinPhi()|
 108   //* linearisation of trajectory t0 is also transported to X=x,
 109   //* returns 1 if OK
 110   //*
 111
 112   float ex = t0.CosPhi();
 113   float ey = t0.SinPhi();
 114   float k  =-t0.QPt() * Bz;
 115   float dx = x - X();
 116
 117   float ey1 = k * dx + ey;
 118   float ex1;
 119
 120   // check for intersection with X=x
 121
 122   if ( CAMath::Abs( ey1 ) > maxSinPhi ) return 0;
 123
 124   ex1 = CAMath::Sqrt( 1 - ey1 * ey1 );
 125   if ( ex < 0 ) ex1 = -ex1;
 126
 127   float dx2 = dx * dx;
 128   float ss = ey + ey1;
 129   float cc = ex + ex1;
 130
 131   if ( CAMath::Abs( cc ) < 1.e-4 || CAMath::Abs( ex ) < 1.e-4 || CAMath::Abs( ex1 ) < 1.e-4 ) return 0;
 132
 133   float tg = ss / cc; // tan((phi1+phi)/2)
 134
 135   float dy = dx * tg;
 136   float dl = dx * CAMath::Sqrt( 1 + tg * tg );
 137
 138   if ( cc < 0 ) dl = -dl;
 139   float dSin = dl * k / 2;
 140   if ( dSin > 1 ) dSin = 1;
 141   if ( dSin < -1 ) dSin = -1;
 142   float dS = ( CAMath::Abs( k ) > 1.e-4 )  ? ( 2 * CAMath::ASin( dSin ) / k ) : dl;
 143   float dz = dS * t0.DzDs();
 144
 145   if ( DL ) *DL = -dS * CAMath::Sqrt( 1 + t0.DzDs() * t0.DzDs() );
 146
 147   float cci = 1. / cc;
 148   float exi = 1. / ex;
 149   float ex1i = 1. / ex1;
 150
 151   float d[5] = { 0,
 152                  0,
 153                  GetPar(2) - t0.SinPhi(),
 154                  GetPar(3) - t0.DzDs(),
 155                  GetPar(4) - t0.QPt()
 156                };
 157
 158   //float H0[5] = { 1,0, h2,  0, h4 };
 159   //float H1[5] = { 0, 1, 0, dS,  0 };
 160   //float H2[5] = { 0, 0, 1,  0, dxBz };
 161   //float H3[5] = { 0, 0, 0,  1,  0 };
 162   //float H4[5] = { 0, 0, 0,  0,  1 };
 163
 164   float h2 = dx * ( 1 + ey * ey1 + ex * ex1 ) * exi * ex1i * cci;
 165   float h4 = dx2 * ( cc + ss * ey1 * ex1i ) * cci * cci * (-Bz);
 166   float dxBz = dx * (-Bz);
 167
 168   t0.SetCosPhi( ex1 );
 169   t0.SetSinPhi( ey1 );
 170
 171   SetX(X() + dx);
 172   SetPar(0, Y() + dy     + h2 * d[2]           +   h4 * d[4]);
 173   SetPar(1, Z() + dz               + dS * d[3]);
 174   SetPar(2, t0.SinPhi() +     d[2]           + dxBz * d[4]);
 175
 176   float c00 = fC[0];
 177   float c10 = fC[1];
 178   float c11 = fC[2];
 179   float c20 = fC[3];
 180   float c21 = fC[4];
 181   float c22 = fC[5];
 182   float c30 = fC[6];
 183   float c31 = fC[7];
 184   float c32 = fC[8];
 185   float c33 = fC[9];
 186   float c40 = fC[10];
 187   float c41 = fC[11];
 188   float c42 = fC[12];
 189   float c43 = fC[13];
 190   float c44 = fC[14];
 191
 192   fC[0] = ( c00  + h2 * h2 * c22 + h4 * h4 * c44
 193             + 2 * ( h2 * c20 + h4 * c40 + h2 * h4 * c42 )  );
 194
 195   fC[1] = c10 + h2 * c21 + h4 * c41 + dS * ( c30 + h2 * c32 + h4 * c43 );
 196   fC[2] = c11 + 2 * dS * c31 + dS * dS * c33;
 197
 198   fC[3] = c20 + h2 * c22 + h4 * c42 + dxBz * ( c40 + h2 * c42 + h4 * c44 );
 199   fC[4] = c21 + dS * c32 + dxBz * ( c41 + dS * c43 );
 200   fC[5] = c22 + 2 * dxBz * c42 + dxBz * dxBz * c44;
 201
 202   fC[6] = c30 + h2 * c32 + h4 * c43;
 203   fC[7] = c31 + dS * c33;
 204   fC[8] = c32 + dxBz * c43;
 205   fC[9] = c33;
 206
 207   fC[10] = c40 + h2 * c42 + h4 * c44;
 208   fC[11] = c41 + dS * c43;
 209   fC[12] = c42 + dxBz * c44;
 210   fC[13] = c43;
 211   fC[14] = c44;
 212
 213   return 1;
 214 }
 215
 216
 217 GPUdi() bool  AliHLTTPCCATrackParam::TransportToX( float x, float sinPhi0, float cosPhi0,  float Bz, float maxSinPhi )
 218 {
 219   //* Transport the track parameters to X=x, using linearization at phi0 with 0 curvature,
 220   //* and the field value Bz
 221   //* maxSinPhi is the max. allowed value for |t0.SinPhi()|
 222   //* linearisation of trajectory t0 is also transported to X=x,
 223   //* returns 1 if OK
 224   //*
 225
 226   float ex = cosPhi0;
 227   float ey = sinPhi0;
 228   float dx = x - X();
 229
 230   if ( CAMath::Abs( ex ) < 1.e-4 ) return 0;
 231   float exi = 1. / ex;
 232
 233   float dxBz = dx * (-Bz);
 234   float dS = dx * exi;
 235   float h2 = dS * exi * exi;
 236   float h4 = .5 * h2 * dxBz;
 237
 238   //float H0[5] = { 1,0, h2,  0, h4 };
 239   //float H1[5] = { 0, 1, 0, dS,  0 };
 240   //float H2[5] = { 0, 0, 1,  0, dxBz };
 241   //float H3[5] = { 0, 0, 0,  1,  0 };
 242   //float H4[5] = { 0, 0, 0,  0,  1 };
 243
 244   float sinPhi = SinPhi() + dxBz * QPt();
 245   if ( maxSinPhi > 0 && CAMath::Abs( sinPhi ) > maxSinPhi ) return 0;
 246
 247   SetX(X() + dx);
 248   SetPar(0, GetPar(0) + dS * ey + h2 * ( SinPhi() - ey )  +   h4 * QPt());
 249   SetPar(1, GetPar(1) + dS * DzDs());
 250   SetPar(2, sinPhi);
 251
 252
 253   float c00 = fC[0];
 254   float c10 = fC[1];
 255   float c11 = fC[2];
 256   float c20 = fC[3];
 257   float c21 = fC[4];
 258   float c22 = fC[5];
 259   float c30 = fC[6];
 260   float c31 = fC[7];
 261   float c32 = fC[8];
 262   float c33 = fC[9];
 263   float c40 = fC[10];
 264   float c41 = fC[11];
 265   float c42 = fC[12];
 266   float c43 = fC[13];
 267   float c44 = fC[14];
 268
 269
 270   fC[0] = ( c00  + h2 * h2 * c22 + h4 * h4 * c44
 271             + 2 * ( h2 * c20 + h4 * c40 + h2 * h4 * c42 )  );
 272
 273   fC[1] = c10 + h2 * c21 + h4 * c41 + dS * ( c30 + h2 * c32 + h4 * c43 );
 274   fC[2] = c11 + 2 * dS * c31 + dS * dS * c33;
 275
 276   fC[3] = c20 + h2 * c22 + h4 * c42 + dxBz * ( c40 + h2 * c42 + h4 * c44 );
 277   fC[4] = c21 + dS * c32 + dxBz * ( c41 + dS * c43 );
 278   fC[5] = c22 + 2 * dxBz * c42 + dxBz * dxBz * c44;
 279
 280   fC[6] = c30 + h2 * c32 + h4 * c43;
 281   fC[7] = c31 + dS * c33;
 282   fC[8] = c32 + dxBz * c43;
 283   fC[9] = c33;
 284
 285   fC[10] = c40 + h2 * c42 + h4 * c44;
 286   fC[11] = c41 + dS * c43;
 287   fC[12] = c42 + dxBz * c44;
 288   fC[13] = c43;
 289   fC[14] = c44;
 290
 291   return 1;
 292 }
 293
 294
 295
 296
 297
 298
 299 GPUdi() bool  AliHLTTPCCATrackParam::TransportToX( float x, float Bz, float maxSinPhi )
 300 {
 301   //* Transport the track parameters to X=x
 302
 303   AliHLTTPCCATrackLinearisation t0( *this );
 304
 305   return TransportToX( x, t0, Bz, maxSinPhi );
 306 }
 307
 308
 309
 310 GPUdi() bool  AliHLTTPCCATrackParam::TransportToXWithMaterial( float x,  AliHLTTPCCATrackLinearisation &t0, AliHLTTPCCATrackFitParam &par, float Bz, float maxSinPhi )
 311 {
 312   //* Transport the track parameters to X=x  taking into account material budget
 313
 314   const float kRho = 1.025e-3;//0.9e-3;
 315   const float kRadLen = 29.532;//28.94;
 316   const float kRhoOverRadLen = kRho / kRadLen;
 317   float dl;
 318
 319   if ( !TransportToX( x, t0, Bz,  maxSinPhi, &dl ) ) return 0;
 320
 321   CorrectForMeanMaterial( dl*kRhoOverRadLen, dl*kRho, par );
 322   return 1;
 323 }
 324
 325
 326 GPUdi() bool  AliHLTTPCCATrackParam::TransportToXWithMaterial( float x,  AliHLTTPCCATrackFitParam &par, float Bz, float maxSinPhi )
 327 {
 328   //* Transport the track parameters to X=x  taking into account material budget
 329
 330   AliHLTTPCCATrackLinearisation t0( *this );
 331   return TransportToXWithMaterial( x, t0, par, Bz, maxSinPhi );
 332 }
 333
 334 GPUdi() bool AliHLTTPCCATrackParam::TransportToXWithMaterial( float x, float Bz, float maxSinPhi )
 335 {
 336   //* Transport the track parameters to X=x taking into account material budget
 337
 338   AliHLTTPCCATrackFitParam par;
 339   CalculateFitParameters( par );
 340   return TransportToXWithMaterial( x, par, Bz, maxSinPhi );
 341 }
 342
 343
 344 //*
 345 //*  Multiple scattering and energy losses
 346 //*
 347
 348
 349 GPUi() float AliHLTTPCCATrackParam::BetheBlochGeant( float bg2,
 350     float kp0,
 351     float kp1,
 352     float kp2,
 353     float kp3,
 354     float kp4 )
 355 {
 356   //
 357   // This is the parameterization of the Bethe-Bloch formula inspired by Geant.
 358   //
 359   // bg2  - (beta*gamma)^2
 360   // kp0 - density [g/cm^3]
 361   // kp1 - density effect first junction point
 362   // kp2 - density effect second junction point
 363   // kp3 - mean excitation energy [GeV]
 364   // kp4 - mean Z/A
 365   //
 366   // The default values for the kp* parameters are for silicon.
 367   // The returned value is in [GeV/(g/cm^2)].
 368   //
 369
 370   const float mK  = 0.307075e-3; // [GeV*cm^2/g]
 371   const float me  = 0.511e-3;    // [GeV/c^2]
 372   const float rho = kp0;
 373   const float x0  = kp1 * 2.303;
 374   const float x1  = kp2 * 2.303;
 375   const float mI  = kp3;
 376   const float mZA = kp4;
 377   const float maxT = 2 * me * bg2;    // neglecting the electron mass
 378
 379   //*** Density effect
 380   float d2 = 0.;
 381   const float x = 0.5 * AliHLTTPCCAMath::Log( bg2 );
 382   const float lhwI = AliHLTTPCCAMath::Log( 28.816 * 1e-9 * AliHLTTPCCAMath::Sqrt( rho * mZA ) / mI );
 383   if ( x > x1 ) {
 384     d2 = lhwI + x - 0.5;
 385   } else if ( x > x0 ) {
 386     const float r = ( x1 - x ) / ( x1 - x0 );
 387     d2 = lhwI + x - 0.5 + ( 0.5 - lhwI - x0 ) * r * r * r;
 388   }
 389
 390   return mK*mZA*( 1 + bg2 ) / bg2*( 0.5*AliHLTTPCCAMath::Log( 2*me*bg2*maxT / ( mI*mI ) ) - bg2 / ( 1 + bg2 ) - d2 );
 391 }
 392
 393 GPUi() float AliHLTTPCCATrackParam::BetheBlochSolid( float bg )
 394 {
 395   //------------------------------------------------------------------
 396   // This is an approximation of the Bethe-Bloch formula,
 397   // reasonable for solid materials.
 398   // All the parameters are, in fact, for Si.
 399   // The returned value is in [GeV]
 400   //------------------------------------------------------------------
 401
 402   return BetheBlochGeant( bg );
 403 }
 404
 405 GPUi() float AliHLTTPCCATrackParam::BetheBlochGas( float bg )
 406 {
 407   //------------------------------------------------------------------
 408   // This is an approximation of the Bethe-Bloch formula,
 409   // reasonable for gas materials.
 410   // All the parameters are, in fact, for Ne.
 411   // The returned value is in [GeV]
 412   //------------------------------------------------------------------
 413
 414   const float rho = 0.9e-3;
 415   const float x0  = 2.;
 416   const float x1  = 4.;
 417   const float mI  = 140.e-9;
 418   const float mZA = 0.49555;
 419
 420   return BetheBlochGeant( bg, rho, x0, x1, mI, mZA );
 421 }
 422
 423
 424
 425
 426 GPUdi() float AliHLTTPCCATrackParam::ApproximateBetheBloch( float beta2 )
 427 {
 428   //------------------------------------------------------------------
 429   // This is an approximation of the Bethe-Bloch formula with
 430   // the density effect taken into account at beta*gamma > 3.5
 431   // (the approximation is reasonable only for solid materials)
 432   //------------------------------------------------------------------
 433   if ( beta2 >= 1 ) return 0;
 434
 435   if ( beta2 / ( 1 - beta2 ) > 3.5*3.5 )
 436     return 0.153e-3 / beta2*( log( 3.5*5940 ) + 0.5*log( beta2 / ( 1 - beta2 ) ) - beta2 );
 437   return 0.153e-3 / beta2*( log( 5940*beta2 / ( 1 - beta2 ) ) - beta2 );
 438 }
 439
 440
 441 GPUdi() void AliHLTTPCCATrackParam::CalculateFitParameters( AliHLTTPCCATrackFitParam &par, float mass )
 442 {
 443   //*!
 444
 445   float qpt = GetPar(4);
 446   if( fC[14]>=1. ) qpt = 1./0.35;
 447
 448   float p2 = ( 1. + GetPar(3) * GetPar(3) );
 449   float k2 = qpt * qpt;
 450   float mass2 = mass * mass;
 451   float beta2 = p2 / ( p2 + mass2 * k2 );
 452
 453   float pp2 = ( k2 > 1.e-8 ) ? p2 / k2 : 10000; // impuls 2
 454
 455   //par.fBethe = BetheBlochGas( pp2/mass2);
 456   par.fBethe = ApproximateBetheBloch( pp2 / mass2 );
 457   par.fE = CAMath::Sqrt( pp2 + mass2 );
 458   par.fTheta2 = 14.1 * 14.1 / ( beta2 * pp2 * 1e6 );
 459   par.fEP2 = par.fE / pp2;
 460
 461   // Approximate energy loss fluctuation (M.Ivanov)
 462
 463   const float knst = 0.07; // To be tuned.
 464   par.fSigmadE2 = knst * par.fEP2 * qpt;
 465   par.fSigmadE2 = par.fSigmadE2 * par.fSigmadE2;
 466
 467   par.fK22 = ( 1. + GetPar(3) * GetPar(3) );
 468   par.fK33 = par.fK22 * par.fK22;
 469   par.fK43 = 0;
 470   par.fK44 = GetPar(3) * GetPar(3) * k2;
 471
 472 }
 473
 474
 475 GPUdi() bool AliHLTTPCCATrackParam::CorrectForMeanMaterial( float xOverX0,  float xTimesRho, const AliHLTTPCCATrackFitParam &par )
 476 {
 477   //------------------------------------------------------------------
 478   // This function corrects the track parameters for the crossed material.
 479   // "xOverX0"   - X/X0, the thickness in units of the radiation length.
 480   // "xTimesRho" - is the product length*density (g/cm^2).
 481   //------------------------------------------------------------------
 482
 483   float &fC22 = fC[5];
 484   float &fC33 = fC[9];
 485   float &fC40 = fC[10];
 486   float &fC41 = fC[11];
 487   float &fC42 = fC[12];
 488   float &fC43 = fC[13];
 489   float &fC44 = fC[14];
 490
 491   //Energy losses************************
 492
 493   float dE = par.fBethe * xTimesRho;
 494   if ( CAMath::Abs( dE ) > 0.3*par.fE ) return 0; //30% energy loss is too much!
 495   float corr = ( 1. - par.fEP2 * dE );
 496   if ( corr < 0.3 || corr > 1.3 ) return 0;
 497
 498   SetPar(4, GetPar(4) * corr);
 499   fC40 *= corr;
 500   fC41 *= corr;
 501   fC42 *= corr;
 502   fC43 *= corr;
 503   fC44 *= corr * corr;
 504   fC44 += par.fSigmadE2 * CAMath::Abs( dE );
 505
 506   //Multiple scattering******************
 507
 508   float theta2 = par.fTheta2 * CAMath::Abs( xOverX0 );
 509   fC22 += theta2 * par.fK22 * (1.-GetPar(2))*(1.+GetPar(2));
 510   fC33 += theta2 * par.fK33;
 511   fC43 += theta2 * par.fK43;
 512   fC44 += theta2 * par.fK44;
 513
 514   return 1;
 515 }
 516
 517
 518 //*
 519 //* Rotation
 520 //*
 521
 522
 523 GPUdi() bool AliHLTTPCCATrackParam::Rotate( float alpha, float maxSinPhi )
 524 {
 525   //* Rotate the coordinate system in XY on the angle alpha
 526
 527   float cA = CAMath::Cos( alpha );
 528   float sA = CAMath::Sin( alpha );
 529   float x = X(), y = Y(), sP = SinPhi(), cP = GetCosPhi();
 530   float cosPhi = cP * cA + sP * sA;
 531   float sinPhi = -cP * sA + sP * cA;
 532
 533   if ( CAMath::Abs( sinPhi ) > maxSinPhi || CAMath::Abs( cosPhi ) < 1.e-2 || CAMath::Abs( cP ) < 1.e-2  ) return 0;
 534
 535   float j0 = cP / cosPhi;
 536   float j2 = cosPhi / cP;
 537
 538   SetX( x*cA +  y*sA );
 539   SetY( -x*sA +  y*cA );
 540   SetSignCosPhi( cosPhi );
 541   SetSinPhi( sinPhi );
 542
 543
 544   //float J[5][5] = { { j0, 0, 0,  0,  0 }, // Y
 545   //                      {  0, 1, 0,  0,  0 }, // Z
 546   //                      {  0, 0, j2, 0,  0 }, // SinPhi
 547   //                    {  0, 0, 0,  1,  0 }, // DzDs
 548   //                    {  0, 0, 0,  0,  1 } }; // Kappa
 549   //cout<<"alpha="<<alpha<<" "<<x<<" "<<y<<" "<<sP<<" "<<cP<<" "<<j0<<" "<<j2<<endl;
 550   //cout<<"      "<<fC[0]<<" "<<fC[1]<<" "<<fC[6]<<" "<<fC[10]<<" "<<fC[4]<<" "<<fC[5]<<" "<<fC[8]<<" "<<fC[12]<<endl;
 551   fC[0] *= j0 * j0;
 552   fC[1] *= j0;
 553   fC[3] *= j0;
 554   fC[6] *= j0;
 555   fC[10] *= j0;
 556
 557   fC[3] *= j2;
 558   fC[4] *= j2;
 559   fC[5] *= j2 * j2;
 560   fC[8] *= j2;
 561   fC[12] *= j2;
 562   //cout<<"      "<<fC[0]<<" "<<fC[1]<<" "<<fC[6]<<" "<<fC[10]<<" "<<fC[4]<<" "<<fC[5]<<" "<<fC[8]<<" "<<fC[12]<<endl;
 563   return 1;
 564 }
 565
 566 GPUdi() bool AliHLTTPCCATrackParam::Rotate( float alpha, AliHLTTPCCATrackLinearisation &t0, float maxSinPhi )
 567 {
 568   //* Rotate the coordinate system in XY on the angle alpha
 569
 570   float cA = CAMath::Cos( alpha );
 571   float sA = CAMath::Sin( alpha );
 572   float x0 = X(), y0 = Y(), sP = t0.SinPhi(), cP = t0.CosPhi();
 573   float cosPhi = cP * cA + sP * sA;
 574   float sinPhi = -cP * sA + sP * cA;
 575
 576   if ( CAMath::Abs( sinPhi ) > maxSinPhi || CAMath::Abs( cosPhi ) < 1.e-2 || CAMath::Abs( cP ) < 1.e-2  ) return 0;
 577
 578   //float J[5][5] = { { j0, 0, 0,  0,  0 }, // Y
 579   //                    {  0, 1, 0,  0,  0 }, // Z
 580   //                    {  0, 0, j2, 0,  0 }, // SinPhi
 581   //                  {  0, 0, 0,  1,  0 }, // DzDs
 582   //                  {  0, 0, 0,  0,  1 } }; // Kappa
 583
 584   float j0 = cP / cosPhi;
 585   float j2 = cosPhi / cP;
 586   float d[2] = {Y() - y0, SinPhi() - sP};
 587
 588   SetX( x0*cA +  y0*sA );
 589   SetY( -x0*sA +  y0*cA + j0*d[0] );
 590   t0.SetCosPhi( cosPhi );
 591   t0.SetSinPhi( sinPhi );
 592
 593   SetSinPhi( sinPhi + j2*d[1] );
 594
 595   fC[0] *= j0 * j0;
 596   fC[1] *= j0;
 597   fC[3] *= j0;
 598   fC[6] *= j0;
 599   fC[10] *= j0;
 600
 601   fC[3] *= j2;
 602   fC[4] *= j2;
 603   fC[5] *= j2 * j2;
 604   fC[8] *= j2;
 605   fC[12] *= j2;
 606
 607   return 1;
 608 }
 609
 610 GPUdi() bool AliHLTTPCCATrackParam::Filter( float y, float z, float err2Y, float err2Z, float maxSinPhi )
 611 {
 612   //* Add the y,z measurement with the Kalman filter
 613
 614   float
 615   c00 = fC[ 0],
 616         c11 = fC[ 2],
 617               c20 = fC[ 3],
 618                     c31 = fC[ 7],
 619                           c40 = fC[10];
 620
 621   err2Y += c00;
 622   err2Z += c11;
 623
 624   float
 625   z0 = y - GetPar(0),
 626        z1 = z - GetPar(1);
 627
 628   if ( err2Y < 1.e-8 || err2Z < 1.e-8 ) return 0;
 629
 630   float mS0 = 1. / err2Y;
 631   float mS2 = 1. / err2Z;
 632
 633   // K = CHtS
 634
 635   float k00, k11, k20, k31, k40;
 636
 637   k00 = c00 * mS0;
 638   k20 = c20 * mS0;
 639   k40 = c40 * mS0;
 640
 641   k11 = c11 * mS2;
 642   k31 = c31 * mS2;
 643
 644   float sinPhi = GetPar(2) + k20 * z0  ;
 645
 646   if ( maxSinPhi > 0 && CAMath::Abs( sinPhi ) >= maxSinPhi ) return 0;
 647
 648   fNDF  += 2;
 649   fChi2 += mS0 * z0 * z0 + mS2 * z1 * z1 ;
 650
 651   SetPar(0, GetPar(0) + k00 * z0);
 652   SetPar(1, GetPar(1) + k11 * z1);
 653   SetPar(2, sinPhi);
 654   SetPar(3, GetPar(3) + k31 * z1);
 655   SetPar(4, GetPar(4) + k40 * z0);
 656
 657   fC[ 0] -= k00 * c00 ;
 658   fC[ 3] -= k20 * c00 ;
 659   fC[ 5] -= k20 * c20 ;
 660   fC[10] -= k40 * c00 ;
 661   fC[12] -= k40 * c20 ;
 662   fC[14] -= k40 * c40 ;
 663
 664   fC[ 2] -= k11 * c11 ;
 665   fC[ 7] -= k31 * c11 ;
 666   fC[ 9] -= k31 * c31 ;
 667
 668   return 1;
 669 }
 670
 671 GPUdi() bool AliHLTTPCCATrackParam::CheckNumericalQuality() const
 672 {
 673   //* Check that the track parameters and covariance matrix are reasonable
 674
 675   bool ok = AliHLTTPCCAMath::Finite( GetX() ) && AliHLTTPCCAMath::Finite( fSignCosPhi ) && AliHLTTPCCAMath::Finite( fChi2 ) && AliHLTTPCCAMath::Finite( fNDF );
 676
 677   const float *c = Cov();
 678   for ( int i = 0; i < 15; i++ ) ok = ok && AliHLTTPCCAMath::Finite( c[i] );
 679   for ( int i = 0; i < 5; i++ ) ok = ok && AliHLTTPCCAMath::Finite( Par()[i] );
 680
 681   if ( c[0] <= 0 || c[2] <= 0 || c[5] <= 0 || c[9] <= 0 || c[14] <= 0 ) ok = 0;
 682   if ( c[0] > 5. || c[2] > 5. || c[5] > 2. || c[9] > 2
 683        //|| ( CAMath::Abs( QPt() ) > 1.e-2 && c[14] > 2. )
 684        ) ok = 0;
 685
 686   if ( CAMath::Abs( SinPhi() ) > .99 ) ok = 0;
 687   if ( CAMath::Abs( QPt() ) > 1. / 0.05 ) ok = 0;
 688   if( ok ){
 689     ok = ok
 690       && ( c[1]*c[1]<=c[2]*c[0] )
 691       && ( c[3]*c[3]<=c[5]*c[0] )
 692       && ( c[4]*c[4]<=c[5]*c[2] )
 693       && ( c[6]*c[6]<=c[9]*c[0] )
 694       && ( c[7]*c[7]<=c[9]*c[2] )
 695       && ( c[8]*c[8]<=c[9]*c[5] )
 696       && ( c[10]*c[10]<=c[14]*c[0] )
 697       && ( c[11]*c[11]<=c[14]*c[2] )
 698       && ( c[12]*c[12]<=c[14]*c[5] )
 699       && ( c[13]*c[13]<=c[14]*c[9] );
 700   }
 701   return ok;
 702 }
 703
 704
 705 #if !defined(HLTCA_GPUCODE)
 706 #include <iostream>
 707 #endif
 708
 709 GPUdi() void AliHLTTPCCATrackParam::Print() const
 710 {
 711   //* print parameters
 712
 713 #if !defined(HLTCA_GPUCODE)
 714   std::cout << "track: x=" << GetX() << " c=" << GetSignCosPhi() << ", P= " << GetY() << " " << GetZ() << " " << GetSinPhi() << " " << GetDzDs() << " " << GetQPt() << std::endl;
 715   std::cout << "errs2: " << GetErr2Y() << " " << GetErr2Z() << " " << GetErr2SinPhi() << " " << GetErr2DzDs() << " " << GetErr2QPt() << std::endl;
 716 #endif
 717 }
 718