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 "AliL3Transform.h"
  10 #include "AliL3Defs.h"
  11 #include "AliL3HoughTrack.h"
  12
  13 //_____________________________________________________________
  14 // AliL3HoughTrack
  15 //
  16 // Track class for Hough tracklets
  17
  18 ClassImp(AliL3HoughTrack)
  19
  20
  21 AliL3HoughTrack::AliL3HoughTrack()
  22 {
  23   //Constructor
  24
  25   fWeight = 0;
  26   fMinDist=0;
  27   fTransform = new AliL3Transform();
  28   fDLine = 0;
  29   fPsiLine = 0;
  30   fIsHelix = true;
  31   fEtaIndex = -1;
  32 }
  33
  34
  35 AliL3HoughTrack::~AliL3HoughTrack()
  36 {
  37   //Destructor
  38   if(fTransform)
  39     delete fTransform;
  40 }
  41
  42 void AliL3HoughTrack::Set(AliL3Track *track)
  43 {
  44
  45   AliL3HoughTrack *tpt = (AliL3HoughTrack*)track;
  46   SetTrackParameters(tpt->GetKappa(),tpt->GetPhi0(),tpt->GetWeight());
  47   SetEtaIndex(tpt->GetEtaIndex());
  48   SetEta(tpt->GetEta());
  49   SetTgl(tpt->GetTgl());
  50   SetPsi(tpt->GetPsi());
  51   SetCenterX(tpt->GetCenterX());
  52   SetCenterY(tpt->GetCenterY());
  53   SetFirstPoint(tpt->GetFirstPointX(),tpt->GetFirstPointY(),tpt->GetFirstPointZ());
  54   SetLastPoint(tpt->GetLastPointX(),tpt->GetLastPointY(),tpt->GetLastPointZ());
  55   SetCharge(tpt->GetCharge());
  56   SetRowRange(tpt->GetFirstRow(),tpt->GetLastRow());
  57   SetSlice(tpt->GetSlice());
  58   SetNHits(1);
  59   return;
  60
  61   fWeight = tpt->GetWeight();
  62   fDLine = tpt->GetDLine();
  63   fPsiLine = tpt->GetPsiLine();
  64   SetNHits(tpt->GetWeight());
  65   SetRowRange(tpt->GetFirstRow(),tpt->GetLastRow());
  66   fIsHelix = false;
  67
  68
  69 }
  70
  71 Int_t AliL3HoughTrack::Compare(const AliL3Track *tpt) const
  72 {
  73   AliL3HoughTrack *track = (AliL3HoughTrack*)tpt;
  74   if(track->GetWeight() < GetWeight()) return 1;
  75   if(track->GetWeight() > GetWeight()) return -1;
  76   return 0;
  77 }
  78
  79 void AliL3HoughTrack::SetEta(Double_t f)
  80 {
  81   //Set eta, and calculate fTanl, which is the tan of dipangle
  82
  83   fEta = f;
  84   Double_t theta = 2*atan(exp(-1.*fEta));
  85   Double_t dipangle = Pi/2 - theta;
  86   Double_t tgl = tan(dipangle);
  87   SetTgl(tgl);
  88 }
  89
  90 void AliL3HoughTrack::CalculateHelix()
  91 {
  92   return;
  93 }
  94
  95 void AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow()
  96 {
  97   //Update the track parameters to the point where track cross
  98   //its first padrow.
  99
 100   //Get the crossing point with the first padrow:
 101   Float_t xyz[3];
 102   if(!GetCrossingPoint(GetFirstRow(),xyz))
 103     LOG(AliL3Log::kWarning,"AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow()","Track parameters")
 104       <<AliL3Log::kDec<<"Track does not cross padrow "<<GetFirstRow()<<" centerx "
 105       <<GetCenterX()<<" centery "<<GetCenterY()<<" Radius "<<GetRadius()<<" tgl "<<GetTgl()<<ENDLOG;
 106
 107   //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());
 108   //printf("Before: first %f %f %f tgl %f center %f %f charge %d\n",GetFirstPointX(),GetFirstPointY(),GetFirstPointZ(),GetTgl(),GetCenterX(),GetCenterY(),GetCharge());
 109
 110   Double_t radius = sqrt(xyz[0]*xyz[0] + xyz[1]*xyz[1]);
 111
 112   //Get the track parameters
 113
 114   /*
 115     Double_t x0    = GetR0() * cos(GetPhi0()) ;
 116     Double_t y0    = GetR0() * sin(GetPhi0()) ;
 117   */
 118   Double_t rc    = GetRadius();//fabs(GetPt()) / ( BFACT * BField )  ;
 119   Double_t tPhi0 = GetPsi() + GetCharge() * 0.5 * pi / fabs(GetCharge()) ;
 120   Double_t xc    = GetCenterX();//x0 - rc * cos(tPhi0) ;
 121   Double_t yc    = GetCenterY();//y0 - rc * sin(tPhi0) ;
 122
 123   //Check helix and cylinder intersect
 124   Double_t fac1 = xc*xc + yc*yc ;
 125   Double_t sfac = sqrt( fac1 ) ;
 126
 127   if ( fabs(sfac-rc) > radius || fabs(sfac+rc) < radius ) {
 128     LOG(AliL3Log::kError,"AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow","Tracks")<<AliL3Log::kDec<<
 129       "Track does not intersect"<<ENDLOG;
 130     return;
 131   }
 132
 133   //Find intersection
 134   Double_t fac2   = ( radius*radius + fac1 - rc*rc) / (2.00 * radius * sfac ) ;
 135   Double_t phi    = atan2(yc,xc) + GetCharge()*acos(fac2) ;
 136   Double_t td     = atan2(radius*sin(phi) - yc,radius*cos(phi) - xc) ;
 137
 138   //Intersection in z
 139   if ( td < 0 ) td = td + 2. * pi ;
 140   Double_t deltat = fmod((-GetCharge()*td + GetCharge()*tPhi0),2*pi) ;
 141   if ( deltat < 0.      ) deltat += 2. * pi ;
 142   if ( deltat > 2.*pi ) deltat -= 2. * pi ;
 143   Double_t z = GetZ0() + rc * GetTgl() * deltat ;
 144
 145
 146   Double_t xExtra = radius * cos(phi) ;
 147   Double_t yExtra = radius * sin(phi) ;
 148
 149   Double_t tPhi = atan2(yExtra-yc,xExtra-xc);
 150
 151   //if ( tPhi < 0 ) tPhi += 2. * M_PI ;
 152
 153   Double_t tPsi = tPhi - GetCharge() * 0.5 * pi / fabs(GetCharge()) ;
 154   if ( tPsi > 2. * pi ) tPsi -= 2. * pi ;
 155   if ( tPsi < 0.        ) tPsi += 2. * pi ;
 156
 157   //And finally, update the track parameters
 158   SetR0(radius);
 159   SetPhi0(phi);
 160   SetZ0(z);
 161   SetPsi(tPsi);
 162   SetFirstPoint(xyz[0],xyz[1],z);
 163   //printf("After: first %f %f %f tgl %f center %f %f charge %d\n",GetFirstPointX(),GetFirstPointY(),GetFirstPointZ(),GetTgl(),GetCenterX(),GetCenterY(),GetCharge());
 164
 165   //printf("First point set %f %f %f\n",xyz[0],xyz[1],z);
 166
 167   //Also, set the coordinates of the point where track crosses last padrow:
 168   GetCrossingPoint(GetLastRow(),xyz);
 169   SetLastPoint(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 170   //printf("last point %f %f %f\n",xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 171 }
 172
 173 void AliL3HoughTrack::SetTrackParameters(Double_t kappa,Double_t phi,Int_t weight)
 174 {
 175
 176   fWeight = weight;
 177   fMinDist = 100000;
 178   SetKappa(kappa);
 179   SetPhi0(phi);
 180   Double_t pt = fabs(BFACT*BField/kappa);
 181   SetPt(pt);
 182   Double_t radius = 1/fabs(kappa);
 183   SetRadius(radius);
 184   SetFirstPoint(0,0,0);
 185   SetPsi(phi); //Psi = Phi when first point is vertex
 186   SetR0(0);
 187   Double_t charge = -1.*kappa;
 188   SetCharge((Int_t)copysign(1.,charge));
 189
 190   Double_t trackPhi0 = GetPsi() + charge*0.5*Pi/fabs(charge);
 191   Double_t xc = GetFirstPointX() - GetRadius() * cos(trackPhi0) ;
 192   Double_t yc = GetFirstPointY() - GetRadius() * sin(trackPhi0) ;
 193   SetCenterX(xc);
 194   SetCenterY(yc);
 195   SetNHits(1); //just for the trackarray IO
 196   fIsHelix = true;
 197
 198
 199 }
 200
 201 void AliL3HoughTrack::SetLineParameters(Double_t psi,Double_t D,Int_t weight,Int_t *rowrange,Int_t ref_row)
 202 {
 203   //Initialize a track piece, not yet a track
 204   //Used in case of straight line transformation
 205
 206   //Transform line parameters to coordinate system of slice:
 207
 208   D = D + fTransform->Row2X(ref_row)*cos(psi);
 209
 210   fDLine = D;
 211   fPsiLine = psi;
 212   fWeight = weight;
 213   SetNHits(weight);
 214   SetRowRange(rowrange[0],rowrange[1]);
 215   fIsHelix = false;
 216
 217 }
 218
 219 void AliL3HoughTrack::SetBestMCid(Int_t mcid,Double_t min_dist)
 220 {
 221
 222   if(min_dist < fMinDist)
 223     {
 224       fMinDist = min_dist;
 225       SetMCid(mcid);
 226     }
 227
 228 }
 229
 230 void AliL3HoughTrack::GetLineCrossingPoint(Int_t padrow,Double_t *xy)
 231 {
 232
 233
 234   if(fIsHelix)
 235     {
 236       printf("AliL3HoughTrack::GetLineCrossingPoint : Track is not a line\n");
 237       return;
 238     }
 239
 240   Double_t xhit = fTransform->Row2X(padrow);
 241   Double_t a = -1/tan(fPsiLine);
 242   Double_t b = fDLine/sin(fPsiLine);
 243
 244   Double_t yhit = a*xhit + b;
 245   xy[0] = xhit;
 246   xy[1] = yhit;
 247
 248 }
 249
 250 /*
 251 Double_t AliL3HoughTrack::GetCrossingAngle(Int_t padrow)
 252 {
 253   //Calculate the crossing angle between track and given padrow.
 254
 255   if(!fIsHelix)
 256     {
 257       printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingAngle : Track is not a helix\n");
 258       return 0;
 259     }
 260
 261   if(!IsLocal())
 262     {
 263       printf("Track is not given in local coordinates\n");
 264       return 0;
 265     }
 266
 267   Float_t xyz[3];
 268   if(!GetCrossingPoint(padrow,xyz))
 269     printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track does not cross line!!\n");
 270
 271
 272   //Convert center of curvature to local coordinates:
 273   //Float_t xyz_coc[3] = {GetCenterX(),GetCenterY(),0};
 274   //fTransform->Global2Local(xyz_coc,slice);
 275
 276   //Take the dot product of the tangent vector of the track, and
 277   //vector perpendicular to the padrow.
 278
 279   Double_t tangent[2];
 280   //tangent[1] = (xyz[0] - xyz_coc[0])/GetRadius();
 281   //tangent[0] = -1.*(xyz[1] - xyz_coc[1])/GetRadius();
 282   tangent[1] = (xyz[0] - GetCenterX())/GetRadius();
 283   tangent[0] = -1.*(xyz[1] - GetCenterY())/GetRadius();
 284
 285   Double_t perp_padrow[2] = {1,0}; //locally in slice
 286
 287   Double_t cos_beta = fabs(tangent[0]*perp_padrow[0] + tangent[1]*perp_padrow[1]);
 288   return acos(cos_beta);
 289
 290 }
 291
 292 Bool_t AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint(Int_t padrow,Float_t *xyz)
 293 {
 294   //Assumes the track is given in local coordinates
 295
 296   if(!fIsHelix)
 297     {
 298       printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track is not a helix\n");
 299       return 0;
 300     }
 301
 302
 303   if(!IsLocal())
 304     {
 305       printf("GetCrossingPoint: Track is given on global coordinates\n");
 306       return false;
 307     }
 308
 309   Double_t xHit = fTransform->Row2X(padrow);
 310
 311   //xyz[0] = fTransform->Row2X(padrow);
 312   xyz[0] = xHit;
 313   Double_t aa = (xHit - GetCenterX())*(xHit - GetCenterX());
 314   Double_t r2 = GetRadius()*GetRadius();
 315   if(aa > r2)
 316     return false;
 317
 318   Double_t aa2 = sqrt(r2 - aa);
 319   Double_t y1 = GetCenterY() + aa2;
 320   Double_t y2 = GetCenterY() - aa2;
 321   xyz[1] = y1;
 322   if(fabs(y2) < fabs(y1)) xyz[1] = y2;
 323   xyz[2] = 0; //only consider transverse plane
 324
 325   return true;
 326 }
 327
 328
 329 Bool_t AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint(Int_t slice,Int_t padrow,Float_t *xyz)
 330 {
 331   //Calculate the crossing point in transverse plane of this track and given
 332   //padrow (y = a*x + b). Point is given in local coordinates in slice.
 333   //Assumes the track is given in global coordinates.
 334
 335   if(!fIsHelix)
 336     {
 337       printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track is not a helix\n");
 338       return 0;
 339     }
 340
 341
 342   if(IsLocal())
 343     {
 344       printf("GetCrossingPoint: Track is given in local coordintes!!!\n");
 345       return false;
 346     }
 347
 348   Double_t padrowradii = fTransform->Row2X(padrow);
 349
 350
 351   Float_t rotation_angle = (slice*20)*ToRad;
 352
 353   Float_t cs,sn;
 354   cs = cos(rotation_angle);
 355   sn = sin(rotation_angle);
 356
 357   Double_t a = -1.*cs/sn;
 358   Double_t b = padrowradii/sn;
 359
 360   Double_t ycPrime = GetCenterY() - b ;
 361   Double_t aa = ( 1. + a * a ) ;
 362   Double_t bb = -2. * ( GetCenterX() + a * ycPrime ) ;
 363   Double_t cc = ( GetCenterX() * GetCenterX() + ycPrime * ycPrime - GetRadius() * GetRadius() ) ;
 364
 365   Double_t racine = bb * bb - 4. * aa * cc ;
 366   if ( racine < 0 ) return false ;
 367   Double_t rootRacine = sqrt(racine) ;
 368
 369   Double_t oneOverA = 1./aa;
 370 //
 371 //   First solution
 372 //
 373    Double_t x1 = 0.5 * oneOverA * ( -1. * bb + rootRacine ) ;
 374    Double_t y1 = a * x1 + b ;
 375    Double_t r1 = sqrt(x1*x1+y1*y1);
 376 //
 377 //   Second solution
 378 //
 379    Double_t x2 = 0.5 * oneOverA * ( -1. * bb - rootRacine ) ;
 380    Double_t y2 = a * x2 + b ;
 381    Double_t r2 = sqrt(x2*x2+y2*y2);
 382 //
 383 //    Choose close to (0,0)
 384 //
 385    Double_t xHit ;
 386    Double_t yHit ;
 387    if ( r1 < r2 ) {
 388       xHit = x1 ;
 389       yHit = y1 ;
 390    }
 391    else {
 392       xHit = x2 ;
 393       yHit = y2 ;
 394    }
 395
 396    xyz[0] = xHit;
 397    xyz[1] = yHit;
 398    xyz[2] = 0;
 399
 400    fTransform->Global2Local(xyz,slice);
 401
 402    return true;
 403 }
 404 */