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   return;
  59
  60   fWeight = tpt->GetWeight();
  61   fDLine = tpt->GetDLine();
  62   fPsiLine = tpt->GetPsiLine();
  63   SetNHits(tpt->GetWeight());
  64   SetRowRange(tpt->GetFirstRow(),tpt->GetLastRow());
  65   fIsHelix = false;
  66
  67
  68 }
  69
  70 Int_t AliL3HoughTrack::Compare(const AliL3Track *tpt) const
  71 {
  72   AliL3HoughTrack *track = (AliL3HoughTrack*)tpt;
  73   if(track->GetWeight() < GetWeight()) return 1;
  74   if(track->GetWeight() > GetWeight()) return -1;
  75   return 0;
  76 }
  77
  78 void AliL3HoughTrack::SetEta(Double_t f)
  79 {
  80   //Set eta, and calculate fTanl, which is the tan of dipangle
  81
  82   fEta = f;
  83   Double_t theta = 2*atan(exp(-1.*fEta));
  84   Double_t dipangle = Pi/2 - theta;
  85   Double_t tgl = tan(dipangle);
  86   SetTgl(tgl);
  87 }
  88
  89 void AliL3HoughTrack::CalculateHelix()
  90 {
  91   return;
  92 }
  93
  94 void AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow()
  95 {
  96   //Update the track parameters to the point where track cross
  97   //its first padrow.
  98
  99   //Get the crossing point with the first padrow:
 100   Float_t xyz[3];
 101   if(!GetCrossingPoint(GetFirstRow(),xyz))
 102     LOG(AliL3Log::kWarning,"AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow()","Track parameters")
 103       <<AliL3Log::kDec<<"Track does not cross padrow "<<GetFirstRow()<<" centerx "
 104       <<GetCenterX()<<" centery "<<GetCenterY()<<" Radius "<<GetRadius()<<" tgl "<<GetTgl()<<ENDLOG;
 105
 106   //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());
 107   //printf("Before: first %f %f %f tgl %f center %f %f charge %d\n",GetFirstPointX(),GetFirstPointY(),GetFirstPointZ(),GetTgl(),GetCenterX(),GetCenterY(),GetCharge());
 108
 109   Double_t radius = sqrt(xyz[0]*xyz[0] + xyz[1]*xyz[1]);
 110
 111   //Get the track parameters
 112
 113   /*
 114     Double_t x0    = GetR0() * cos(GetPhi0()) ;
 115     Double_t y0    = GetR0() * sin(GetPhi0()) ;
 116   */
 117   Double_t rc    = GetRadius();//fabs(GetPt()) / ( BFACT * BField )  ;
 118   Double_t tPhi0 = GetPsi() + GetCharge() * 0.5 * pi / fabs(GetCharge()) ;
 119   Double_t xc    = GetCenterX();//x0 - rc * cos(tPhi0) ;
 120   Double_t yc    = GetCenterY();//y0 - rc * sin(tPhi0) ;
 121
 122   //Check helix and cylinder intersect
 123   Double_t fac1 = xc*xc + yc*yc ;
 124   Double_t sfac = sqrt( fac1 ) ;
 125
 126   if ( fabs(sfac-rc) > radius || fabs(sfac+rc) < radius ) {
 127     LOG(AliL3Log::kError,"AliL3HoughTrack::UpdateToFirstRow","Tracks")<<AliL3Log::kDec<<
 128       "Track does not intersect"<<ENDLOG;
 129     return;
 130   }
 131
 132   //Find intersection
 133   Double_t fac2   = ( radius*radius + fac1 - rc*rc) / (2.00 * radius * sfac ) ;
 134   Double_t phi    = atan2(yc,xc) + GetCharge()*acos(fac2) ;
 135   Double_t td     = atan2(radius*sin(phi) - yc,radius*cos(phi) - xc) ;
 136
 137   //Intersection in z
 138   if ( td < 0 ) td = td + 2. * pi ;
 139   Double_t deltat = fmod((-GetCharge()*td + GetCharge()*tPhi0),2*pi) ;
 140   if ( deltat < 0.      ) deltat += 2. * pi ;
 141   if ( deltat > 2.*pi ) deltat -= 2. * pi ;
 142   Double_t z = GetZ0() + rc * GetTgl() * deltat ;
 143
 144
 145   Double_t xExtra = radius * cos(phi) ;
 146   Double_t yExtra = radius * sin(phi) ;
 147
 148   Double_t tPhi = atan2(yExtra-yc,xExtra-xc);
 149
 150   //if ( tPhi < 0 ) tPhi += 2. * M_PI ;
 151
 152   Double_t tPsi = tPhi - GetCharge() * 0.5 * pi / fabs(GetCharge()) ;
 153   if ( tPsi > 2. * pi ) tPsi -= 2. * pi ;
 154   if ( tPsi < 0.        ) tPsi += 2. * pi ;
 155
 156   //And finally, update the track parameters
 157   SetR0(radius);
 158   SetPhi0(phi);
 159   SetZ0(z);
 160   SetPsi(tPsi);
 161   SetFirstPoint(xyz[0],xyz[1],z);
 162   //printf("After: first %f %f %f tgl %f center %f %f charge %d\n",GetFirstPointX(),GetFirstPointY(),GetFirstPointZ(),GetTgl(),GetCenterX(),GetCenterY(),GetCharge());
 163
 164   //printf("First point set %f %f %f\n",xyz[0],xyz[1],z);
 165
 166   //Also, set the coordinates of the point where track crosses last padrow:
 167   GetCrossingPoint(GetLastRow(),xyz);
 168   SetLastPoint(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 169   //printf("last point %f %f %f\n",xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
 170 }
 171
 172 void AliL3HoughTrack::SetTrackParameters(Double_t kappa,Double_t phi,Int_t weight)
 173 {
 174
 175   fWeight = weight;
 176   fMinDist = 100000;
 177   SetKappa(kappa);
 178   SetPhi0(phi);
 179   Double_t pt = fabs(BFACT*BField/kappa);
 180   SetPt(pt);
 181   Double_t radius = 1/fabs(kappa);
 182   SetRadius(radius);
 183   SetFirstPoint(0,0,0);
 184   SetPsi(phi); //Psi = Phi when first point is vertex
 185   SetR0(0);
 186   Double_t charge = -1.*kappa;
 187   SetCharge((Int_t)copysign(1.,charge));
 188
 189   Double_t trackPhi0 = GetPsi() + charge*0.5*Pi/fabs(charge);
 190   Double_t xc = GetFirstPointX() - GetRadius() * cos(trackPhi0) ;
 191   Double_t yc = GetFirstPointY() - GetRadius() * sin(trackPhi0) ;
 192   SetCenterX(xc);
 193   SetCenterY(yc);
 194   fIsHelix = true;
 195
 196 }
 197
 198 void AliL3HoughTrack::SetLineParameters(Double_t psi,Double_t D,Int_t weight,Int_t *rowrange,Int_t ref_row)
 199 {
 200   //Initialize a track piece, not yet a track
 201   //Used in case of straight line transformation
 202
 203   //Transform line parameters to coordinate system of slice:
 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 */