ITS/AliITSAlignMille.h

   1 #ifndef ALIITSALIGNMILLE_H
   2 #define ALIITSALIGNMILLE_H
   3 /* Copyright(c) 2007-2009 , ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8
   9 /// \ingroup rec
  10 /// \class AliITSAlignMille
  11 /// \brief Class for alignment of ITS
  12 //
  13 // Authors: Marcello Lunardon
  14
  15 #include <TString.h>
  16 #include <TObject.h>
  17 #include <TArray.h>
  18 #include "AliTrackPointArray.h"
  19
  20 class AliMillepede;
  21 class AliAlignObjParams;
  22 class TGeoManager;
  23 class TGeoHMatrix;
  24 class AliITSAlignMilleModule;
  25 class AliTrackFitterRieman;
  26
  27 // number of used objects
  28 #define ITSMILLE_NDETELEM    2198
  29 #define ITSMILLE_NPARCH         6
  30 #define ITSMILLE_NLOCAL         5
  31 #define ITSMILLE_NSTDEV         3
  32
  33
  34 struct MilleData {
  35   /// structure to store data for 2 LocalEquations (X and Z)
  36   Double_t measX;
  37   Double_t sigmaX;
  38   Int_t    idxlocX[ITSMILLE_NLOCAL];
  39   Double_t derlocX[ITSMILLE_NLOCAL];
  40   Int_t    idxgloX[ITSMILLE_NPARCH];
  41   Double_t dergloX[ITSMILLE_NPARCH];
  42
  43   Double_t measZ;
  44   Double_t sigmaZ;
  45   Int_t    idxlocZ[ITSMILLE_NLOCAL];
  46   Double_t derlocZ[ITSMILLE_NLOCAL];
  47   Int_t    idxgloZ[ITSMILLE_NPARCH];
  48   Double_t dergloZ[ITSMILLE_NPARCH];
  49 };
  50
  51 class AliITSAlignMille:public TObject
  52 {
  53 public:
  54   AliITSAlignMille(const Char_t *configFilename="AliITSAlignMille.conf", Bool_t initmille=kTRUE);
  55   virtual ~AliITSAlignMille();
  56
  57   // geometry methods
  58   Int_t     GetModuleIndex(const Char_t *symname);
  59   Int_t     GetModuleIndex(UShort_t voluid);
  60   UShort_t  GetModuleVolumeID(const Char_t *symname);
  61   UShort_t  GetModuleVolumeID(Int_t index);
  62   void      SetCurrentModule(Int_t index);
  63   void      SetCurrentSensitiveModule(Int_t index); // set as current the SENSITIVE module with index 'index'
  64
  65   // configuration methods
  66   void      SetGeometryFileName(const Char_t* filename="geometry.root")
  67     { fGeometryFileName = filename; }
  68   const Char_t* GetGeometryFileName() {return fGeometryFileName.Data();}
  69   const Char_t* GetPreAlignmentFileName() {return fPreAlignmentFileName.Data();}
  70   void      PrintCurrentModuleInfo();
  71   void      Print(Option_t*) const;
  72   Bool_t    IsConfigured() const {return fIsConfigured;}
  73   void      SetRequiredPoint(Char_t* where, Int_t ndet, Int_t updw, Int_t nreqpts);
  74
  75   // fitting methods
  76   void      SetMinNPtsPerTrack(Int_t pts=3) {fMinNPtsPerTrack=pts;}
  77   Int_t     ProcessTrack(AliTrackPointArray *track);
  78   AliTrackPointArray *PrepareTrack(AliTrackPointArray *track); // build a new AliTrackPointArray with selected conditions
  79   void      InitTrackParams(int meth=1);
  80   Bool_t    InitRiemanFit();
  81   AliTrackFitterRieman  *GetRiemanFitter() const {return fRieman;}
  82   Int_t     InitModuleParams();
  83   Int_t     CheckCurrentTrack();
  84   Bool_t    CheckVolumeID(UShort_t voluid) const; // checks voluid for sensitive volumes
  85   Int_t     IsDefined(UShort_t voluid) const;
  86   Int_t     IsContained(UShort_t voluid) const;
  87   Int_t     CalcIntersectionPoint(Double_t *lpar, Double_t *gpar);
  88   Int_t     CalcDerivatives(Int_t paridx, Bool_t islpar);
  89   Double_t* GetLocalIntersectionPoint() {return fPintLoc;}
  90   Double_t* GetGlobalIntersectionPoint() {return fPintGlo;}
  91   void      SetInitTrackParamsMeth(Int_t meth=1) {fInitTrackParamsMeth=meth;}
  92   AliTrackPointArray *SortTrack(AliTrackPointArray *atp);
  93   void      SetTemporaryExcludedModule(Int_t index) {fTempExcludedModule=index;}
  94
  95   // millepede methods
  96   void      FixParameter(Int_t param, Double_t value);
  97   void      AddConstraint(Double_t *factor, Double_t value );
  98   void      InitGlobalParameters(Double_t *par);
  99   void      SetLocalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 100     {fLocalDerivatives[index] = value;}
 101   void      SetGlobalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 102     {fGlobalDerivatives[index] = value;}
 103   void      LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t lSingleFit);
 104   void      GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls);
 105   void      PrintGlobalParameters();
 106   Double_t  GetParError(Int_t iPar);
 107   Int_t     AddLocalEquation(MilleData &m);
 108   void      SetLocalEquations(MilleData *m, Int_t neq);
 109
 110   // fitting stuffs
 111   AliTrackPointArray *GetCurrentTrack() {return fTrack;}
 112   AliTrackPoint      *GetCurrentCluster() {return &fCluster;}
 113   void      SetCurrentTrack(AliTrackPointArray *atp) {fTrack=atp;}
 114   void      SetCurrentCluster(AliTrackPoint &atp) {fCluster=atp;}
 115
 116   // geometry stuffs
 117   Int_t     GetNModules() const {return fNModules;}
 118   Int_t     GetCurrentModuleIndex() const {return fCurrentModuleIndex;}
 119   TGeoHMatrix *GetCurrentModuleHMatrix() {return fCurrentModuleHMatrix;}
 120   Double_t *GetCurrentModuleTranslation() {return fCurrentModuleTranslation;}
 121   Int_t     GetCurrentModuleInternalIndex() const {return fCurrentModuleInternalIndex;}
 122   Int_t    *GetModuleIndexArray() {return fModuleIndex;}
 123   Int_t    *GetProcessedPoints() {return fProcessedPoints;}
 124   Int_t     GetTotBadLocEqPoints() const {return fTotBadLocEqPoints;}
 125   AliITSAlignMilleModule  *GetMilleModule(UShort_t voluid); // get pointer to the defined supermodule
 126   AliITSAlignMilleModule  *GetCurrentModule();
 127   UShort_t *GetModuleVolumeIDArray() {return fModuleVolumeID;}
 128
 129   // debug stuffs
 130   Double_t  *GetMeasLoc() { return fMeasLoc;}
 131   Double_t  *GetSigmaLoc() { return fSigmaLoc;}
 132   Double_t   GetBField() const {return fBField;}
 133   Double_t  *GetLocalInitParam() {return fLocalInitParam;}
 134   Double_t   GetLocalDX() const {return fDerivativeXLoc;}
 135   Double_t   GetLocalDZ() const {return fDerivativeZLoc;}
 136   Double_t   GetParSigTranslations() const {return fParSigTranslations;}
 137   Double_t   GetParSigRotations() const {return fParSigRotations;}
 138   Int_t      GetPreAlignmentQualityFactor(Int_t index); // if not prealign. return -1
 139   void       SetBug(Int_t bug) {fBug=bug;} // 1:SSD inversion sens.18-19
 140
 141  private:
 142
 143   // configuration methods
 144   Int_t     LoadConfig(const Char_t *cfile="AliITSAlignMille.conf");
 145   Int_t     LoadSuperModuleFile(const Char_t *cfile="ITSMilleSuperModules.root");
 146   void      ResetLocalEquation();
 147   void      InitGeometry();
 148   Int_t     ApplyToGeometry();
 149
 150   // millepede methods
 151   void      Init(Int_t nGlobal, Int_t nLocal, Int_t nStdDev);
 152
 153   // millepede stuffs
 154   AliMillepede *fMillepede;   ///< Detector independent alignment class
 155   static Int_t  fgNParCh;      ///< Number of degrees of freedom per chamber
 156   static Int_t  fgNDetElem;    ///< Total number of detection elements
 157   Double_t      fStartFac;      ///< Initial value for chi2 cut
 158                               ///< if > 1 Iterations in AliMil. are turned on
 159   Double_t      fResCutInitial; ///< Cut on residual for first iteration
 160   Double_t      fResCut;        ///< Cut on residual for other iterations
 161   Int_t         fNGlobal;       ///< Number of global parameters
 162   Int_t         fNLocal;        ///< Number of local parameters
 163   Int_t         fNStdDev;       ///< Number of standard deviations for chi2 cut
 164   Bool_t        fIsMilleInit;  ///
 165   Double_t      fParSigTranslations; ///< init sigma for transl. params [cm]
 166   Double_t      fParSigRotations; ///< init sigma for rot. params [deg]
 167
 168   // fitting stuffs
 169   AliTrackPointArray *fTrack;       ///< pointer to current track
 170   AliTrackPoint fCluster;           ///< current cluster
 171   Double_t     *fGlobalDerivatives;   ///< Array of global derivatives
 172   Double_t      fLocalDerivatives[ITSMILLE_NLOCAL]; ///< Array of local deriv.
 173   Double_t      fLocalInitParam[ITSMILLE_NLOCAL];   ///< Array with inital values for local parameters for current track
 174   Double_t      fModuleInitParam[ITSMILLE_NPARCH];  ///< Array with inital values for current module parameters (init geometry)
 175   Double_t      fPintLoc[3]; ///
 176   Double_t      fPintLoc0[3]; ///
 177   Double_t      fPintGlo[3]; ///
 178   Double_t      fMeasLoc[3]; // current point local coordinates (the original ones)
 179   Double_t      fMeasGlo[3]; // current point glob. coord (AliTrackPoint)
 180   Double_t      fSigmaLoc[3]; // stdev current point
 181   Double_t      fSigmaXfactor; ///
 182   Double_t      fSigmaZfactor; ///
 183   AliAlignObjParams *fTempAlignObj; ///
 184   Double_t      fDerivativeXLoc; // localX deriv.
 185   Double_t      fDerivativeZLoc; // localZ deriv.
 186   Int_t         fMinNPtsPerTrack; ///
 187   Int_t         fInitTrackParamsMeth; ///
 188   Int_t        *fProcessedPoints; /// array of statistics of used points per module
 189   Int_t         fTotBadLocEqPoints; /// total number of reject points because of bad EqLoc
 190   AliTrackFitterRieman *fRieman; /// riemann fitter for helices
 191   Bool_t        fRequirePoints;  // required points in specific layers
 192   Int_t         fNReqLayUp[6];    /// number of points required in layer[n] with Y>0
 193   Int_t         fNReqLayDown[6];  /// number of points required in layer[n] with Y<0
 194   Int_t         fNReqLay[6];      /// number of points required in layer[n]
 195   Int_t         fNReqDetUp[3];    /// number of points required in Detector[n] with Y>0
 196   Int_t         fNReqDetDown[3];  /// number of points required in Detector[n] with Y<0
 197   Int_t         fNReqDet[3];      /// number of points required in Detector[n]
 198   Int_t         fTempExcludedModule; /// single module temporary excluded from initial fit
 199
 200   // geometry stuffs
 201   TString       fGeometryFileName;  ///
 202   TString       fPreAlignmentFileName;  ///
 203   TGeoManager  *fGeoManager;        ///
 204   Int_t         fCurrentModuleIndex;   /// SuperModule index
 205   Int_t         fCurrentModuleInternalIndex;  /// SuperModule internal index
 206   Int_t         fCurrentSensVolIndex;   /// Current point (sens. vol.) index
 207   Double_t      fCurrentModuleTranslation[3]; ///
 208   Int_t         fNModules;  /// number of defined modules from config file
 209   Int_t         fModuleIndex[ITSMILLE_NDETELEM*2]; ///
 210   UShort_t      fModuleVolumeID[ITSMILLE_NDETELEM*2];  ///
 211   Bool_t        fFreeParam[ITSMILLE_NDETELEM*2][ITSMILLE_NPARCH];  ///
 212   Bool_t        fUseLocalShifts; ///
 213   Bool_t        fUseSuperModules; ///
 214   Bool_t        fUsePreAlignment; ///
 215   Bool_t        fUseSortedTracks; /// default is kTRUE
 216   Bool_t        fBOn; /// magentic field ON
 217   Double_t      fBField; /// value of magnetic field
 218   Int_t         fNSuperModules; /// number of custom supermodules in SM file
 219   TGeoHMatrix  *fCurrentModuleHMatrix; /// SuperModule matrix
 220   Bool_t        fIsConfigured; ///
 221   Int_t         fPreAlignQF[ITSMILLE_NDETELEM*2]; ///
 222   Double_t      fSensVolSigmaXfactor[ITSMILLE_NDETELEM*2]; ///
 223   Double_t      fSensVolSigmaZfactor[ITSMILLE_NDETELEM*2]; ///
 224   Int_t         fBug; /// tag for temporary bug correction
 225
 226   AliITSAlignMilleModule *fMilleModule[ITSMILLE_NDETELEM*2]; /// array of super modules to be aligned
 227
 228   AliITSAlignMilleModule *fSuperModule[ITSMILLE_NDETELEM*2]; /// array of super modules defined in supermodule file
 229
 230   AliITSAlignMille(const AliITSAlignMille& rhs);
 231   AliITSAlignMille& operator=(const AliITSAlignMille& rhs);
 232
 233
 234   ClassDef(AliITSAlignMille, 0)
 235
 236 };
 237
 238 #endif