Forgot to remove #include in previous checkin
[u/mrichter/AliRoot.git] / HLT / hough / AliL3HoughTrack.cxx
1 //$Id$
2
3 // Author: Anders Vestbo <mailto:vestbo@fi.uib.no>
4 //*-- Copyright &copy ASV 
5
6 #include <math.h>
7
8 #include "AliL3Logging.h"
9 #include "AliL3HoughTrack.h"
10 #include "AliL3Transform.h"
11
12 //_____________________________________________________________
13 // AliL3HoughTrack
14 //
15 // Track class for Hough tracklets
16
17 ClassImp(AliL3HoughTrack)
18
19
20 AliL3HoughTrack::AliL3HoughTrack()
21 {
22   //Constructor
23   
24   fWeight = 0;
25   fMinDist=0;
26   fDLine = 0;
27   fPsiLine = 0;
28   fIsHelix = true;
29   fEtaIndex = -1;
30 }
31
32
33 AliL3HoughTrack::~AliL3HoughTrack()
34 {
35   
36 }
37
38 void AliL3HoughTrack::Set(AliL3Track *track)
39 {
40   
41   AliL3HoughTrack *tpt = (AliL3HoughTrack*)track;
42   SetTrackParameters(tpt->GetKappa(),tpt->GetPhi0(),tpt->GetWeight());
43   SetEtaIndex(tpt->GetEtaIndex());
44   SetEta(tpt->GetEta());
45   SetTgl(tpt->GetTgl());
46   SetPsi(tpt->GetPsi());
47   SetCenterX(tpt->GetCenterX());
48   SetCenterY(tpt->GetCenterY());
49   SetFirstPoint(tpt->GetFirstPointX(),tpt->GetFirstPointY(),tpt->GetFirstPointZ());
50   SetLastPoint(tpt->GetLastPointX(),tpt->GetLastPointY(),tpt->GetLastPointZ());
51   SetCharge(tpt->GetCharge());
52   SetRowRange(tpt->GetFirstRow(),tpt->GetLastRow());
53   SetSlice(tpt->GetSlice());
54   SetNHits(1);
55   return;
56
57   fWeight = tpt->GetWeight();
58   fDLine = tpt->GetDLine();
59   fPsiLine = tpt->GetPsiLine();
60   SetNHits(tpt->GetWeight());
61   SetRowRange(tpt->GetFirstRow(),tpt->GetLastRow());
62   fIsHelix = false;
63
64
65 }
66
67 Int_t AliL3HoughTrack::Compare(const AliL3Track *tpt) const
68 {
69   AliL3HoughTrack *track = (AliL3HoughTrack*)tpt;
70   if(track->GetWeight() < GetWeight()) return 1;
71   if(track->GetWeight() > GetWeight()) return -1;
72   return 0;
73 }
74
75 void AliL3HoughTrack::SetEta(Double_t f)
76 {
77   //Set eta, and calculate fTanl, which is the tan of dipangle
78
79   fEta = f;
80   Double_t theta = 2*atan(exp(-1.*fEta));
81   Double_t dipangle = AliL3Transform::Pi()/2 - theta;
82   Double_t tgl = tan(dipangle);
83   SetTgl(tgl);
84 }
85
86 void AliL3HoughTrack::CalculateHelix()
87 {
88   return;
89 }
90
91 void AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow()
92 {
93   //Update the track parameters to the point where track cross
94   //its first padrow.
95   
96   //Get the crossing point with the first padrow:
97   Float_t xyz[3];
98   if(!GetCrossingPoint(GetFirstRow(),xyz))
99     LOG(AliL3Log::kWarning,"AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow()","Track parameters")
100       <<AliL3Log::kDec<<"Track does not cross padrow "<<GetFirstRow()<<" centerx "
101       <<GetCenterX()<<" centery "<<GetCenterY()<<" Radius "<<GetRadius()<<" tgl "<<GetTgl()<<ENDLOG;
102   
103   //printf("Track with eta %f tgl %f crosses at x %f y %f z %f on padrow %d\n",GetEta(),GetTgl(),xyz[0],xyz[1],xyz[2],GetFirstRow());
104   //printf("Before: first %f %f %f tgl %f center %f %f charge %d\n",GetFirstPointX(),GetFirstPointY(),GetFirstPointZ(),GetTgl(),GetCenterX(),GetCenterY(),GetCharge());
105   
106   Double_t radius = sqrt(xyz[0]*xyz[0] + xyz[1]*xyz[1]);
107
108   //Get the track parameters
109   
110   /*
111     Double_t x0    = GetR0() * cos(GetPhi0()) ;
112     Double_t y0    = GetR0() * sin(GetPhi0()) ;
113   */
114   Double_t rc    = GetRadius();//fabs(GetPt()) / ( BFACT * AliL3Transform::GetBField() )  ;
115   Double_t tPhi0 = GetPsi() + GetCharge() * 0.5 * pi / fabs(GetCharge()) ;
116   Double_t xc    = GetCenterX();//x0 - rc * cos(tPhi0) ;
117   Double_t yc    = GetCenterY();//y0 - rc * sin(tPhi0) ;
118   
119   //Check helix and cylinder intersect
120   Double_t fac1 = xc*xc + yc*yc ;
121   Double_t sfac = sqrt( fac1 ) ;
122   
123   if ( fabs(sfac-rc) > radius || fabs(sfac+rc) < radius ) {
124     LOG(AliL3Log::kError,"AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow","Tracks")<<AliL3Log::kDec<<
125       "Track does not intersect"<<ENDLOG;
126     return;
127   }
128   
129   //Find intersection
130   Double_t fac2   = ( radius*radius + fac1 - rc*rc) / (2.00 * radius * sfac ) ;
131   Double_t phi    = atan2(yc,xc) + GetCharge()*acos(fac2) ;
132   Double_t td     = atan2(radius*sin(phi) - yc,radius*cos(phi) - xc) ;
133   
134   //Intersection in z
135   if ( td < 0 ) td = td + 2. * pi ;
136   Double_t deltat = fmod((-GetCharge()*td + GetCharge()*tPhi0),2*pi) ;
137   if ( deltat < 0.      ) deltat += 2. * pi ;
138   if ( deltat > 2.*pi ) deltat -= 2. * pi ;
139   Double_t z = GetZ0() + rc * GetTgl() * deltat ;
140   
141   
142   Double_t xExtra = radius * cos(phi) ;
143   Double_t yExtra = radius * sin(phi) ;
144   
145   Double_t tPhi = atan2(yExtra-yc,xExtra-xc);
146   
147   //if ( tPhi < 0 ) tPhi += 2. * M_PI ;
148   
149   Double_t tPsi = tPhi - GetCharge() * 0.5 * pi / fabs(GetCharge()) ;
150   if ( tPsi > 2. * pi ) tPsi -= 2. * pi ;
151   if ( tPsi < 0.        ) tPsi += 2. * pi ;
152   
153   //And finally, update the track parameters
154   SetR0(radius);
155   SetPhi0(phi);
156   SetZ0(z);
157   SetPsi(tPsi);
158   SetFirstPoint(xyz[0],xyz[1],z);
159   //printf("After: first %f %f %f tgl %f center %f %f charge %d\n",GetFirstPointX(),GetFirstPointY(),GetFirstPointZ(),GetTgl(),GetCenterX(),GetCenterY(),GetCharge());
160   
161   //printf("First point set %f %f %f\n",xyz[0],xyz[1],z);
162   
163   //Also, set the coordinates of the point where track crosses last padrow:
164   GetCrossingPoint(GetLastRow(),xyz);
165   SetLastPoint(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
166   //printf("last point %f %f %f\n",xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
167 }
168
169 void AliL3HoughTrack::SetTrackParameters(Double_t kappa,Double_t phi,Int_t weight)
170 {
171
172   fWeight = weight;
173   fMinDist = 100000;
174   SetKappa(kappa);
175   SetPhi0(phi);
176   Double_t pt = fabs(BFACT*AliL3Transform::GetBField()/kappa);
177   SetPt(pt);
178   Double_t radius = 1/fabs(kappa);
179   SetRadius(radius);
180   SetFirstPoint(0,0,0);
181   SetPsi(phi); //Psi = Phi when first point is vertex
182   SetR0(0);
183   Double_t charge = -1.*kappa;
184   SetCharge((Int_t)copysign(1.,charge));
185   
186   Double_t trackPhi0 = GetPsi() + charge*0.5*AliL3Transform::Pi()/fabs(charge);
187   Double_t xc = GetFirstPointX() - GetRadius() * cos(trackPhi0) ;
188   Double_t yc = GetFirstPointY() - GetRadius() * sin(trackPhi0) ;
189   SetCenterX(xc);
190   SetCenterY(yc);
191   SetNHits(1); //just for the trackarray IO
192   fIsHelix = true;
193   
194   
195 }
196
197 void AliL3HoughTrack::SetLineParameters(Double_t psi,Double_t D,Int_t weight,Int_t *rowrange,Int_t ref_row)
198 {
199   //Initialize a track piece, not yet a track
200   //Used in case of straight line transformation
201
202   //Transform line parameters to coordinate system of slice:
203   
204   /*
205   D = D + fTransform->Row2X(ref_row)*cos(psi);
206
207   fDLine = D;
208   fPsiLine = psi;
209   fWeight = weight;
210   SetNHits(weight);
211   SetRowRange(rowrange[0],rowrange[1]);
212   fIsHelix = false;
213   */
214 }
215
216 void AliL3HoughTrack::SetBestMCid(Int_t mcid,Double_t min_dist)
217 {
218   
219   if(min_dist < fMinDist)
220     {
221       fMinDist = min_dist;
222       SetMCid(mcid);
223     }
224   
225 }
226
227 void AliL3HoughTrack::GetLineCrossingPoint(Int_t padrow,Double_t *xy)
228 {
229   
230   /*
231   if(fIsHelix)
232     {
233       printf("AliL3HoughTrack::GetLineCrossingPoint : Track is not a line\n");
234       return;
235     }
236
237   Double_t xhit = fTransform->Row2X(padrow);
238   Double_t a = -1/tan(fPsiLine);
239   Double_t b = fDLine/sin(fPsiLine);
240   
241   Double_t yhit = a*xhit + b;
242   xy[0] = xhit;
243   xy[1] = yhit;
244   */
245 }
246
247 /*
248 Double_t AliL3HoughTrack::GetCrossingAngle(Int_t padrow)
249 {
250   //Calculate the crossing angle between track and given padrow.
251
252   if(!fIsHelix)
253     {
254       printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingAngle : Track is not a helix\n");
255       return 0;
256     }
257
258   if(!IsLocal())
259     {
260       printf("Track is not given in local coordinates\n");
261       return 0;
262     }
263
264   Float_t xyz[3];
265   if(!GetCrossingPoint(padrow,xyz))
266     printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track does not cross line!!\n");
267   
268   
269   //Convert center of curvature to local coordinates:
270   //Float_t xyz_coc[3] = {GetCenterX(),GetCenterY(),0};
271   //fTransform->Global2Local(xyz_coc,slice);
272   
273   //Take the dot product of the tangent vector of the track, and
274   //vector perpendicular to the padrow.
275   
276   Double_t tangent[2];
277   //tangent[1] = (xyz[0] - xyz_coc[0])/GetRadius();
278   //tangent[0] = -1.*(xyz[1] - xyz_coc[1])/GetRadius();
279   tangent[1] = (xyz[0] - GetCenterX())/GetRadius();
280   tangent[0] = -1.*(xyz[1] - GetCenterY())/GetRadius();
281
282   Double_t perp_padrow[2] = {1,0}; //locally in slice
283
284   Double_t cos_beta = fabs(tangent[0]*perp_padrow[0] + tangent[1]*perp_padrow[1]);
285   return acos(cos_beta);
286   
287 }
288
289 Bool_t AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint(Int_t padrow,Float_t *xyz)
290 {
291   //Assumes the track is given in local coordinates
292
293   if(!fIsHelix)
294     {
295       printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track is not a helix\n");
296       return 0;
297     }
298     
299
300   if(!IsLocal())
301     {
302       printf("GetCrossingPoint: Track is given on global coordinates\n");
303       return false;
304     }
305   
306   Double_t xHit = fTransform->Row2X(padrow);
307
308   //xyz[0] = fTransform->Row2X(padrow);
309   xyz[0] = xHit;
310   Double_t aa = (xHit - GetCenterX())*(xHit - GetCenterX());
311   Double_t r2 = GetRadius()*GetRadius();
312   if(aa > r2)
313     return false;
314
315   Double_t aa2 = sqrt(r2 - aa);
316   Double_t y1 = GetCenterY() + aa2;
317   Double_t y2 = GetCenterY() - aa2;
318   xyz[1] = y1;
319   if(fabs(y2) < fabs(y1)) xyz[1] = y2;
320   xyz[2] = 0; //only consider transverse plane
321   
322   return true;
323 }
324
325
326 Bool_t AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint(Int_t slice,Int_t padrow,Float_t *xyz)
327 {
328   //Calculate the crossing point in transverse plane of this track and given 
329   //padrow (y = a*x + b). Point is given in local coordinates in slice.
330   //Assumes the track is given in global coordinates.
331
332   if(!fIsHelix)
333     {
334       printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track is not a helix\n");
335       return 0;
336     }
337
338   
339   if(IsLocal())
340     {
341       printf("GetCrossingPoint: Track is given in local coordintes!!!\n");
342       return false;
343     }
344
345   Double_t padrowradii = fTransform->Row2X(padrow);
346
347
348   Float_t rotation_angle = (slice*20)*ToRad;
349   
350   Float_t cs,sn;
351   cs = cos(rotation_angle);
352   sn = sin(rotation_angle);
353
354   Double_t a = -1.*cs/sn;
355   Double_t b = padrowradii/sn;
356
357   Double_t ycPrime = GetCenterY() - b ;
358   Double_t aa = ( 1. + a * a ) ;
359   Double_t bb = -2. * ( GetCenterX() + a * ycPrime ) ;
360   Double_t cc = ( GetCenterX() * GetCenterX() + ycPrime * ycPrime - GetRadius() * GetRadius() ) ;
361
362   Double_t racine = bb * bb - 4. * aa * cc ;
363   if ( racine < 0 ) return false ;
364   Double_t rootRacine = sqrt(racine) ;
365   
366   Double_t oneOverA = 1./aa;
367 //
368 //   First solution
369 //
370    Double_t x1 = 0.5 * oneOverA * ( -1. * bb + rootRacine ) ; 
371    Double_t y1 = a * x1 + b ;
372    Double_t r1 = sqrt(x1*x1+y1*y1);
373 //
374 //   Second solution
375 //
376    Double_t x2 = 0.5 * oneOverA * ( -1. * bb - rootRacine ) ; 
377    Double_t y2 = a * x2 + b ;
378    Double_t r2 = sqrt(x2*x2+y2*y2);
379 //
380 //    Choose close to (0,0) 
381 //
382    Double_t xHit ;
383    Double_t yHit ;
384    if ( r1 < r2 ) {
385       xHit = x1 ;
386       yHit = y1 ;
387    }
388    else {
389       xHit = x2 ;
390       yHit = y2 ;
391    }
392   
393    xyz[0] = xHit;
394    xyz[1] = yHit;
395    xyz[2] = 0;
396    
397    fTransform->Global2Local(xyz,slice);
398    
399    return true;
400 }
401 */