HLT/src/AliL3Track.cxx

   1 //Author:        Anders Strand Vestbo
   2 //Author:        Uli Frankenfeld
   3 //Last Modified: 06.03.2001
   4
   5 //____________________________________
   6 // AliL3Track
   7 //
   8 // Base track class for L3
   9
  10 //Changes:
  11
  12 //14.03.01: Moved fHitNumbers from protected to private.-ASV
  13 //          Set memory to zero in ctor.
  14 //          Moved fNHits 2 private. Protected data members not a good idea after all.
  15 //19.03.01: Made the method void Set(AliL3Track) virtual.
  16
  17 #include "AliL3RootTypes.h"
  18
  19 #include "AliL3Defs.h"
  20 #include "AliL3Logging.h"
  21 #include "AliL3Track.h"
  22 #include "AliL3Transform.h"
  23 #include <math.h>
  24
  25
  26 ClassImp(AliL3Track)
  27
  28 Float_t AliL3Track::BFACT = 0.0029980;
  29 Float_t AliL3Track::bField = 0.2;
  30 Double_t AliL3Track::pi=3.14159265358979323846;
  31
  32 AliL3Track::AliL3Track()
  33 {
  34   //Constructor
  35
  36   fNHits = 0;
  37   fMCid = -1;
  38   fKappa=0;
  39   fRadius=0;
  40   fCenterX=0;
  41   fCenterY=0;
  42   ComesFromMainVertex(false);
  43   fQ = 0;
  44   fPhi0=0;
  45   fPsi=0;
  46   fR0=0;
  47   fTanl=0;
  48   fZ0=0;
  49   fPt=0;
  50   fLength=0;
  51   fIsLocal=true;
  52   fRowRange[0]=0;
  53   fRowRange[1]=0;
  54   memset(fHitNumbers,0,174*sizeof(UInt_t));
  55 }
  56
  57 void AliL3Track::Set(AliL3Track *tpt){
  58
  59   SetRowRange(tpt->GetFirstRow(),tpt->GetLastRow());
  60   SetPhi0(tpt->GetPhi0());
  61   SetKappa(tpt->GetKappa());
  62   SetNHits(tpt->GetNHits());
  63   SetFirstPoint(tpt->GetFirstPointX(),tpt->GetFirstPointY(),tpt->GetFirstPointZ());
  64   SetLastPoint(tpt->GetLastPointX(),tpt->GetLastPointY(),tpt->GetLastPointZ());
  65   SetPt(tpt->GetPt());
  66   SetPsi(tpt->GetPsi());
  67   SetTgl(tpt->GetTgl());
  68   SetCharge(tpt->GetCharge());
  69   SetHits(tpt->GetNHits(),(UInt_t *)tpt->GetHitNumbers());
  70
  71 }
  72
  73
  74 AliL3Track::~AliL3Track()
  75 {
  76
  77 }
  78
  79 Double_t AliL3Track::GetP() const
  80 {
  81   // Returns total momentum.
  82
  83   return fabs(GetPt())*sqrt(1. + GetTgl()*GetTgl());
  84
  85 }
  86
  87 Double_t AliL3Track::GetPseudoRapidity() const
  88 {
  89   return 0.5 * log((GetP() + GetPz()) / (GetP() - GetPz()));
  90 }
  91
  92 Double_t AliL3Track::GetEta() const
  93 {
  94   return GetPseudoRapidity();
  95 }
  96
  97 Double_t AliL3Track::GetRapidity() const
  98 {
  99   Double_t m_pi = 0.13957;
 100   return 0.5 * log((m_pi + GetPz()) / (m_pi - GetPz()));
 101 }
 102
 103 void AliL3Track::Rotate(Int_t slice)
 104 {
 105
 106   //Rotate track to global parameters
 107
 108   AliL3Transform *transform = new AliL3Transform();
 109
 110   Float_t psi[1] = {GetPsi()};
 111   transform->Local2GlobalAngle(psi,slice);
 112   SetPsi(psi[0]);
 113   Float_t first[3];
 114   first[0] = GetFirstPointX();
 115   first[1] = GetFirstPointY();
 116   first[2] = GetFirstPointZ();
 117   transform->Local2Global(first,slice);
 118   SetFirstPoint(first[0],first[1],first[2]);
 119   Float_t last[3];
 120   last[0] = GetLastPointX();
 121   last[1] = GetLastPointY();
 122   last[2] = GetLastPointZ();
 123   transform->Local2Global(last,slice);
 124   SetLastPoint(last[0],last[1],last[2]);
 125
 126   fIsLocal=false;
 127   delete transform;
 128 }
 129
 130 void AliL3Track::CalculateHelix(){
 131   //Calculate Radius, CenterX and Centery from Psi, X0, Y0
 132   //
 133
 134   fRadius = fPt / (BFACT*bField);
 135   if(fRadius) fKappa = 1./fRadius;
 136   else fRadius = 999999;  //just zero
 137   Double_t trackPhi0 = fPsi + fQ *0.5 * pi;
 138
 139   fCenterX = fFirstPoint[0] - fRadius *  cos(trackPhi0);
 140   fCenterY = fFirstPoint[1] - fRadius *  sin(trackPhi0);
 141 }
 142
 143 Double_t AliL3Track::GetCrossingAngle(Int_t padrow)
 144 {
 145   //Calculate the crossing angle between track and given padrow.
 146
 147   if(!IsLocal())
 148     {
 149       printf("Track is not given in local coordinates\n");
 150       return 0;
 151     }
 152
 153   Float_t xyz[3];
 154   if(!GetCrossingPoint(padrow,xyz))
 155     printf("AliL3HoughTrack::GetCrossingPoint : Track does not cross line!!\n");
 156
 157   //Take the dot product of the tangent vector of the track, and
 158   //vector perpendicular to the padrow.
 159
 160   Double_t tangent[2];
 161   tangent[1] = (xyz[0] - GetCenterX())/GetRadius();
 162   tangent[0] = -1.*(xyz[1] - GetCenterY())/GetRadius();
 163
 164   Double_t perp_padrow[2] = {1,0}; //locally in slice
 165
 166   Double_t cos_beta = fabs(tangent[0]*perp_padrow[0] + tangent[1]*perp_padrow[1]);
 167   return acos(cos_beta);
 168
 169 }
 170
 171 Bool_t AliL3Track::GetCrossingPoint(Int_t padrow,Float_t *xyz)
 172 {
 173   //Assumes the track is given in local coordinates
 174
 175   AliL3Transform *transform = new AliL3Transform();
 176   if(!IsLocal())
 177     {
 178       printf("GetCrossingPoint: Track is given on global coordinates\n");
 179       return false;
 180     }
 181
 182   Double_t xHit = transform->Row2X(padrow);
 183
 184   xyz[0] = xHit;
 185   Double_t aa = (xHit - GetCenterX())*(xHit - GetCenterX());
 186   Double_t r2 = GetRadius()*GetRadius();
 187   if(aa > r2)
 188     return false;
 189
 190   Double_t aa2 = sqrt(r2 - aa);
 191   Double_t y1 = GetCenterY() + aa2;
 192   Double_t y2 = GetCenterY() - aa2;
 193   xyz[1] = y1;
 194   if(fabs(y2) < fabs(y1)) xyz[1] = y2;
 195
 196   Double_t yHit = xyz[1];
 197   Double_t angle1 = atan2((yHit - GetCenterY()),(xHit - GetCenterX()));
 198   if(angle1 < 0) angle1 += 2.*Pi;
 199   Double_t angle2 = atan2((GetFirstPointY() - GetCenterY()),(GetFirstPointX() - GetCenterX()));
 200   if(angle2 < 0) angle2 += 2.*Pi;
 201   Double_t diff_angle = angle1 - angle2;
 202   diff_angle = fmod(diff_angle,2*Pi);
 203   if((GetCharge()*diff_angle) > 0) diff_angle = diff_angle - GetCharge()*2.*Pi;
 204   Double_t s_tot = fabs(diff_angle)*GetRadius();
 205   Double_t zHit = GetFirstPointZ() + s_tot*GetTgl();
 206   xyz[2] = zHit;
 207
 208   delete transform;
 209   return true;
 210 }
 211
 212
 213 Bool_t AliL3Track::CalculateReferencePoint(Double_t angle){
 214   // Global coordinate: crossing point with y = ax+ b; a=tan(angle-Pi/2);
 215   //
 216   const Double_t rr=132; //position of referece plane
 217   const Double_t xr = cos(angle) *rr;
 218   const Double_t yr = sin(angle) *rr;
 219
 220   Double_t a = tan(angle-pi/2);
 221   Double_t b = yr - a * xr;
 222
 223   Double_t pp=(fCenterX+a*fCenterY-a*b)/(1+pow(a,2));
 224   Double_t qq=(pow(fCenterX,2)+pow(fCenterY,2)-2*fCenterY*b+pow(b,2)-pow(fRadius,2))/(1+pow(a,2));
 225
 226   Double_t racine = pp*pp-qq;
 227   if(racine<0) return IsPoint(kFALSE);      //no Point
 228
 229   Double_t rootRacine = sqrt(racine);
 230   Double_t x0 = pp+rootRacine;
 231   Double_t x1 = pp-rootRacine;
 232   Double_t y0 = a*x0 + b;
 233   Double_t y1 = a*x1 + b;
 234
 235   Double_t diff0 = sqrt(pow(x0-xr,2)+pow(y0-yr,2));
 236   Double_t diff1 = sqrt(pow(x1-xr,2)+pow(y1-yr,2));
 237
 238   if(diff0<diff1){
 239     fPoint[0]=x0;
 240     fPoint[1]=y0;
 241   }
 242   else{
 243     fPoint[0]=x1;
 244     fPoint[1]=y1;
 245   }
 246
 247   Double_t pointPhi0  = atan2(fPoint[1]-fCenterY,fPoint[0]-fCenterX);
 248   Double_t trackPhi0  = atan2(fFirstPoint[1]-fCenterY,fFirstPoint[0]-fCenterX);
 249   if(fabs(trackPhi0-pointPhi0)>pi){
 250     if(trackPhi0<pointPhi0) trackPhi0 += 2*pi;
 251     else                    pointPhi0 += 2*pi;
 252   }
 253   Double_t stot = -fQ * (pointPhi0-trackPhi0) * fRadius ;
 254   fPoint[2]   = fFirstPoint[2] + stot * fTanl;
 255
 256   fPointPsi = pointPhi0 - fQ * 0.5 * pi;
 257   if(fPointPsi<0.)  fPointPsi+= 2*pi;
 258   fPointPsi = fmod(fPointPsi, 2*pi);
 259
 260   return IsPoint(kTRUE);
 261 }
 262
 263 Bool_t AliL3Track::CalculateEdgePoint(Double_t angle){
 264   // Global coordinate: crossing point with y = ax; a=tan(angle);
 265   //
 266   Double_t rmin=80;  //min Radius of TPC
 267   Double_t rmax=260; //max Radius of TPC
 268
 269   Double_t a = tan(angle);
 270   Double_t pp=(fCenterX+a*fCenterY)/(1+pow(a,2));
 271   Double_t qq=(pow(fCenterX,2)+pow(fCenterY,2)-pow(fRadius,2))/(1+pow(a,2));
 272   Double_t racine = pp*pp-qq;
 273   if(racine<0) return IsPoint(kFALSE);     //no Point
 274   Double_t rootRacine = sqrt(racine);
 275   Double_t x0 = pp+rootRacine;
 276   Double_t x1 = pp-rootRacine;
 277   Double_t y0 = a*x0;
 278   Double_t y1 = a*x1;
 279
 280   Double_t r0 = sqrt(pow(x0,2)+pow(y0,2));
 281   Double_t r1 = sqrt(pow(x1,2)+pow(y1,2));
 282   //find the right crossing point:
 283   //inside the TPC modules
 284   Bool_t ok0 = kFALSE;
 285   Bool_t ok1 = kFALSE;
 286
 287   if(r0>rmin&&r0<rmax){
 288     Double_t da=atan2(y0,x0);
 289     if(da<0) da+=2*pi;
 290     if(fabs(da-angle)<0.5)
 291       ok0 = kTRUE;
 292   }
 293   if(r1>rmin&&r1<rmax){
 294     Double_t da=atan2(y1,x1);
 295     if(da<0) da+=2*pi;
 296     if(fabs(da-angle)<0.5)
 297       ok1 = kTRUE;
 298   }
 299   if(!(ok0||ok1)) return IsPoint(kFALSE);   //no Point
 300
 301   if(ok0&&ok1){
 302     Double_t diff0 = sqrt(pow(fFirstPoint[0]-x0,2)+pow(fFirstPoint[1]-y0,2));
 303     Double_t diff1 = sqrt(pow(fFirstPoint[0]-x1,2)+pow(fFirstPoint[1]-y1,2));
 304     if(diff0<diff1) ok1 = kFALSE; //use ok0
 305     else ok0 = kFALSE;            //use ok1
 306   }
 307   if(ok0){fPoint[0]=x0; fPoint[1]=y0;}
 308   else   {fPoint[0]=x1; fPoint[1]=y1;}
 309
 310   Double_t pointPhi0  = atan2(fPoint[1]-fCenterY,fPoint[0]-fCenterX);
 311   Double_t trackPhi0  = atan2(fFirstPoint[1]-fCenterY,fFirstPoint[0]-fCenterX);
 312   if(fabs(trackPhi0-pointPhi0)>pi){
 313     if(trackPhi0<pointPhi0) trackPhi0 += 2*pi;
 314     else                    pointPhi0 += 2*pi;
 315   }
 316   Double_t stot = -fQ * (pointPhi0-trackPhi0) * fRadius ;
 317   fPoint[2]   = fFirstPoint[2] + stot * fTanl;
 318
 319   fPointPsi = pointPhi0 - fQ * 0.5 * pi;
 320   if(fPointPsi<0.)  fPointPsi+= 2*pi;
 321   fPointPsi = fmod(fPointPsi, 2*pi);
 322
 323   return IsPoint(kTRUE);
 324 }
 325
 326 Bool_t AliL3Track::CalculatePoint(Double_t xplane){
 327   // Local coordinate: crossing point with x plane
 328   //
 329   Double_t racine = pow(fRadius,2)-pow(xplane-fCenterX,2);
 330   if(racine<0) return IsPoint(kFALSE);
 331   Double_t rootRacine = sqrt(racine);
 332
 333   Double_t y0 = fCenterY + rootRacine;
 334   Double_t y1 = fCenterY - rootRacine;
 335   //Double_t diff0 = sqrt(pow(fFirstPoint[0]-xplane)+pow(fFirstPoint[1]-y0));
 336   //Double_t diff1 = sqrt(pow(fFirstPoint[0]-xplane)+pow(fFirstPoint[1]-y1));
 337   Double_t diff0 = fabs(y0-fFirstPoint[1]);
 338   Double_t diff1 = fabs(y1-fFirstPoint[1]);
 339
 340   fPoint[0]=xplane;
 341   if(diff0<diff1) fPoint[1]=y0;
 342   else            fPoint[1]=y1;
 343
 344   Double_t pointPhi0  = atan2(fPoint[1]-fCenterY,fPoint[0]-fCenterX);
 345   Double_t trackPhi0  = atan2(fFirstPoint[1]-fCenterY,fFirstPoint[0]-fCenterX);
 346   if(fabs(trackPhi0-pointPhi0)>pi){
 347     if(trackPhi0<pointPhi0) trackPhi0 += 2*pi;
 348     else                    pointPhi0 += 2*pi;
 349   }
 350   Double_t stot = -fQ * (pointPhi0-trackPhi0) * fRadius ;
 351   fPoint[2]   = fFirstPoint[2] + stot * fTanl;
 352
 353   fPointPsi = pointPhi0 - fQ * 0.5 * pi;
 354   if(fPointPsi<0.)  fPointPsi+= 2*pi;
 355   fPointPsi = fmod(fPointPsi, 2*pi);
 356
 357   return IsPoint(kTRUE);
 358 }
 359