Correct formula for phi, in case of current local X <0, in GetLocalXat and GetPhiZat
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSAlignMille2.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 2007-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //-----------------------------------------------------------------------------
19 //
20 //  Interface to AliMillePede2 alignment class for the ALICE ITS detector
21 // 
22 //  ITS specific alignment class which interface to AliMillepede.   
23 //  For each track ProcessTrack calculates the local and global derivatives
24 //  at each hit and fill the corresponding local equations. Provide methods for
25 //  fixing or constraining detection elements for best results. 
26 // 
27 //  author M. Lunardon (thanks to J. Castillo), ruben.shahoyan@cern.ch
28 //-----------------------------------------------------------------------------
29
30 #include <TF1.h>
31 #include <TFile.h>
32 #include <TClonesArray.h>
33 #include <TGraph.h>
34 #include <TGeoMatrix.h>
35 #include <TMath.h>
36 #include <TGraphErrors.h>
37 #include <TVirtualFitter.h>
38 #include <TGeoManager.h>
39
40 #include "AliITSAlignMille2.h"
41 #include "AliITSgeomTGeo.h"
42 #include "AliGeomManager.h"
43 #include "AliMillePede2.h"
44 #include "AliTrackPointArray.h"
45 #include "AliAlignObjParams.h"
46 #include "AliLog.h"
47 #include "TSystem.h"  // come si fa?
48 #include "AliTrackFitterRieman.h"
49
50
51 ClassImp(AliITSAlignMille2)
52
53
54 //========================================================================================================
55
56 AliITSAlignMille2* AliITSAlignMille2::fgInstance = 0;  
57 Int_t              AliITSAlignMille2::fgInstanceID = 0;
58
59 //________________________________________________________________________________________________________
60 AliITSAlignMille2::AliITSAlignMille2(const Char_t *configFilename  ) 
61 : TObject(),
62   fMillepede(0),
63   fStartFac(16.), 
64   fResCutInitial(100.), 
65   fResCut(100.),
66   fNGlobal(0),
67   fNLocal(4),
68   fNStdDev(3),
69   fIsMilleInit(kFALSE),
70   fAllowPseudoParents(kFALSE),
71   //
72   fCurrentModule(0),
73   fTrack(0),
74   fTrackBuff(0),
75   fCluster(),
76   fGlobalDerivatives(0), 
77   //
78   fMinNPtsPerTrack(3),
79   fInitTrackParamsMeth(1),
80   fTotBadLocEqPoints(0),
81   fRieman(0),
82   //
83   fConstraints(0),
84   //
85   fUseGlobalDelta(kFALSE),
86   fRequirePoints(kFALSE),
87   fTempExcludedModule(-1),
88   //
89   fGeometryFileName("geometry.root"),
90   fPreAlignmentFileName(""),
91   fConstrRefFileName(""),
92   fGeoManager(0),
93   fIsConfigured(kFALSE),
94   fPreAlignQF(0),
95 //
96   fCorrectSDD(0),
97   fInitialRecSDD(0),
98   fPrealignment(0),
99   fConstrRef(0),
100   fMilleModule(2),
101   fSuperModule(2),
102   fNModules(0),
103   fNSuperModules(0),
104   fUsePreAlignment(kFALSE),
105   fBOn(kFALSE),
106   fBField(0.0),
107   fBug(0),
108   fMilleVersion(2)
109 {
110   /// main constructor that takes input from configuration file
111   for (int i=3;i--;) fSigmaFactor[i] = 1.0;
112   //
113   // new RS
114   for (Int_t i=0; i<6; i++) {
115     fNReqLayUp[i]=0;
116     fNReqLayDown[i]=0;
117     fNReqLay[i]=0;
118   }
119   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
120     fNReqDetUp[i]=0;
121     fNReqDetDown[i]=0;
122     fNReqDet[i]=0;
123   }
124   //
125   Int_t lc=LoadConfig(configFilename);
126   if (lc) {
127     AliError(Form("Error %d loading configuration from %s",lc,configFilename));
128     exit(1);
129   }
130   //
131   fMillepede = new AliMillePede2();  
132   fgInstance = this;
133   fgInstanceID++;
134   //
135 }
136
137 //________________________________________________________________________________________________________
138 AliITSAlignMille2::~AliITSAlignMille2()
139 {
140   /// Destructor
141   if (fMillepede)         delete fMillepede;            fMillepede = 0;
142   if (fGlobalDerivatives) delete[] fGlobalDerivatives;  fGlobalDerivatives = 0;
143   if (fRieman)            delete fRieman;               fRieman = 0;
144   if (fPrealignment)      delete fPrealignment;         fPrealignment = 0;
145   if (fConstrRef)         delete fConstrRef;            fConstrRef = 0;
146   if (fCorrectSDD)        delete fCorrectSDD;           fCorrectSDD = 0;
147   if (fInitialRecSDD)     delete fInitialRecSDD;        fInitialRecSDD = 0;
148   fTrackBuff.Delete();
149   fConstraints.Delete();
150   fMilleModule.Delete();
151   fSuperModule.Delete();
152   if (--fgInstanceID==0) fgInstance = 0;
153 }
154
155 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
156 TObjArray* AliITSAlignMille2::GetConfigRecord(FILE* stream, TString& recTitle, TString& recOpt, Bool_t rew)
157 {
158   TString record;
159   static TObjArray* recElems = 0;
160   if (recElems) {delete recElems; recElems = 0;}
161   //
162   TString keyws = recTitle;
163   if (!keyws.IsNull()) {
164     keyws.ToUpper();
165     //    keyws += " ";
166   }
167   while (record.Gets(stream)) {
168     int cmt=record.Index("#"); 
169     if (cmt>=0) record.Remove(cmt);  // skip comment
170     record.ReplaceAll("\t"," ");
171     record.ReplaceAll("\r"," ");
172     record.Remove(TString::kBoth,' '); 
173     if (record.IsNull()) continue;      // nothing to decode 
174     if (!keyws.IsNull() && !record.BeginsWith(keyws.Data())) continue; // specific record was requested
175     //
176     recElems = record.Tokenize(" ");
177     recTitle = recElems->At(0)->GetName();
178     recTitle.ToUpper();
179     recOpt = recElems->GetLast()>0 ? recElems->At(1)->GetName() : "";
180     break;
181   }
182   if (rew || !recElems) rewind(stream);
183   return recElems;
184 }
185
186 //________________________________________________________________________________________________________
187 Int_t AliITSAlignMille2::LoadConfig(const Char_t *cfile)
188 {  /// return 0 if success
189   ///        1 if error in module index or voluid
190   //
191   FILE *pfc=fopen(cfile,"r");
192   if (!pfc) return -1;
193   //
194   TString record,recTitle,recOpt,recExt;
195   Int_t nrecElems,irec;
196   TObjArray *recArr=0;
197   //
198   fNModules = 0;
199   Bool_t stopped = kFALSE;
200   //
201   while(1) { 
202     //
203     // ============= 1: we read some obligatory records in predefined order ================
204     //  
205     recTitle = "GEOMETRY_FILE";
206     if ( !GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) || 
207          (fGeometryFileName=recOpt).IsNull()     || 
208          gSystem->AccessPathName(recOpt.Data())  ||
209          InitGeometry() )
210       { AliError("Failed to find/load Geometry"); stopped = kTRUE; break;}
211     //
212     recTitle = "SUPERMODULE_FILE";
213     if ( !GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) || 
214          recOpt.IsNull()                         || 
215          gSystem->AccessPathName(recOpt.Data())  ||
216          LoadSuperModuleFile(recOpt.Data()))
217       { AliError("Failed to find/load SuperModules"); stopped = kTRUE; break;}
218     //
219     recTitle = "CONSTRAINTS_REFERENCE_FILE";      // LOCAL_CONSTRAINTS are defined wrt these deltas
220     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) {
221       if (recOpt.IsNull() || recOpt=="IDEAL") SetConstraintWrtRef( "IDEAL" );
222       else if (gSystem->AccessPathName(recOpt.Data()) || SetConstraintWrtRef(recOpt.Data()) )
223         { AliError("Failed to load reference deltas for local constraints"); stopped = kTRUE; break;}
224     }
225     //   
226     recTitle = "PREALIGNMENT_FILE";
227     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) )
228       if ( (fPreAlignmentFileName=recOpt).IsNull() || 
229            gSystem->AccessPathName(recOpt.Data())   ||
230            ApplyToGeometry()) 
231         { AliError(Form("Failed to load Prealignment file %s",recOpt.Data())); stopped = kTRUE; break;}
232     //
233     recTitle = "PRECALIBSDD_FILE";
234     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) {
235       if ( recOpt.IsNull() || gSystem->AccessPathName(recOpt.Data()) ) {stopped = kTRUE; break;}
236       AliInfo(Form("Using %s for SDD precalibration",recOpt.Data()));
237       TFile* precfi = TFile::Open(recOpt.Data());
238       if (!precfi->IsOpen()) {stopped = kTRUE; break;}
239       fCorrectSDD = (AliITSresponseSDD*)precfi->Get("AliITSresponseSDD");
240       precfi->Close();
241       delete precfi;
242       if (!fCorrectSDD) {AliError("Precalibration SDD object is not found"); stopped = kTRUE; break;}
243     }
244     //
245     recTitle = "INITCALBSDD_FILE";
246     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) {
247       if ( recOpt.IsNull() || gSystem->AccessPathName(recOpt.Data()) ) {stopped = kTRUE; break;}
248       AliInfo(Form("Using %s as SDD calibration used in TrackPoints",recOpt.Data()));
249       TFile* precf = TFile::Open(recOpt.Data());
250       if (!precf->IsOpen()) {stopped = kTRUE; break;}
251       fInitialRecSDD = (AliITSresponseSDD*)precf->Get("AliITSresponseSDD");
252       precf->Close();
253       delete precf;
254       if (!fInitialRecSDD) {AliError("Initial Calibration SDD object is not found"); stopped = kTRUE; break;}
255     }
256     //
257     recTitle = "SET_GLOBAL_DELTAS";
258     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) SetUseGlobalDelta(kTRUE);
259     //
260     // =========== 2: see if there are local gaussian constraints defined =====================
261     //            Note that they should be loaded before the modules declaration
262     //
263     recTitle = "CONSTRAINT_LOCAL";
264     while( (recArr=GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,0)) ) {
265       nrecElems = recArr->GetLast()+1;
266       if (recOpt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;} // wrong name
267       if (GetConstraint(recOpt.Data())) {
268         AliError(Form("Existing constraint %s repeated",recOpt.Data()));
269         stopped = kTRUE; break;
270       }
271       recExt = recArr->At(2)->GetName();
272       if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
273       double val = recExt.Atof();      
274       recExt = recArr->At(3)->GetName();
275       if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
276       double err = recExt.Atof();      
277       int nwgh = nrecElems - 4;
278       double *wgh = new double[nwgh];
279       for (nwgh=0,irec=4;irec<nrecElems;irec++) {
280         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
281         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
282         wgh[nwgh++] = recExt.Atof();
283       }
284       if (stopped) {delete[] wgh; break;}
285       //
286       ConstrainLocal(recOpt.Data(),wgh,nwgh,val,err);
287       delete[] wgh;
288       //
289     } // end while for loop over local constraints
290     if (stopped) break;
291     //
292     // =========== 3: now read modules to align ===================================
293     //
294     rewind(pfc);
295     while( (recArr=GetConfigRecord(pfc,recTitle="",recOpt,0)) ) {
296       if (!(recTitle=="MODULE_VOLUID" || recTitle=="MODULE_INDEX")) continue;
297       // Expected format: MODULE id tolX tolY tolZ tolPsi tolTh tolPhi [[sigX sigY sigZ]  extra params]
298       // where tol* is the tolerance (sigma) for given DOF. 0 means fixed
299       // sig* is the scaling parameters for the errors of the clusters of this module
300       // extra params are defined for specific modules, e.g. t0 and vdrift corrections of SDD
301       //
302       nrecElems = recArr->GetLast()+1;
303       if (nrecElems<2 || !recOpt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
304       int idx = recOpt.Atoi(); 
305       UShort_t voluid =  (idx<=kMaxITSSensID) ? GetModuleVolumeID(idx) : idx;
306       AliITSAlignMille2Module* mod = 0;
307       //
308       if (voluid>=kMinITSSupeModuleID) { // custom supermodule
309         for (int j=0; j<fNSuperModules; j++) {
310           if (voluid==GetSuperModule(j)->GetVolumeID()) {
311             mod = new AliITSAlignMille2Module(*GetSuperModule(j));
312             // the matrix might be updated in case some prealignment was applied, check 
313             TGeoHMatrix* mup = AliGeomManager::GetMatrix(mod->GetName());
314             if (mup) *(mod->GetMatrix()) = *mup;
315             fMilleModule.AddAtAndExpand(mod,fNModules);
316             break;
317           }     
318         }
319       }
320       else if (idx<=kMaxITSSensVID) {
321         mod = new AliITSAlignMille2Module(voluid);
322         fMilleModule.AddAtAndExpand(mod,fNModules);
323       }
324       if (!mod) {stopped = kTRUE; break;}  // bad volid
325       //
326       // geometry variation settings
327       for (int i=0;i<AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom;i++) {
328         irec = i+2;
329         if (irec >= nrecElems) break;
330         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
331         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
332         mod->SetFreeDOF(i, recExt.Atof() );     
333       }
334       if (stopped) break;
335       //
336       // scaling factors for cluster errors
337       // first set default ones
338       for (int i=0;i<3;i++) mod->SetSigmaFactor(i, fSigmaFactor[i]);    
339       for (int i=0;i<3;i++) {
340         irec = i+8;
341         if (irec >= nrecElems) break;
342         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
343         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
344         mod->SetSigmaFactor(i, recExt.Atof() ); 
345       }     
346       if (stopped) break;
347       //
348       mod->SetGeomParamsGlobal(fUseGlobalDelta);
349       // now comes special detectors treatment
350       if (mod->IsSDD()) {
351         double vl = 0;
352         if (nrecElems>11) {
353           recExt = recArr->At(11)->GetName();
354           if (recExt.IsFloat()) vl = recExt.Atof();
355           else {stopped = kTRUE; break;}
356           irec = 11;
357         }
358         mod->SetFreeDOF(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0,vl);
359         //
360         vl = 0;
361         if (nrecElems>12) {
362           recExt = recArr->At(12)->GetName();
363           if (recExt.IsFloat()) vl = recExt.Atof();
364           else {stopped = kTRUE; break;}
365           irec = 12;
366         }
367         mod->SetFreeDOF(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV,vl);
368       }
369       //
370       mod->SetUniqueID(fNModules);
371       mod->EvaluateDOF();
372       fNModules++;
373       //
374       // now check if there are local constraints on this module
375       for (++irec;irec<nrecElems;irec++) {
376         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
377         if (recExt.IsFloat()) {stopped=kTRUE;break;}
378         AliITSAlignMille2ConstrArray* cstr = (AliITSAlignMille2ConstrArray*)GetConstraint(recExt.Data());
379         if (!cstr) {
380           AliInfo(Form("No Local constraint %s was declared",recExt.Data())); 
381           stopped=kTRUE; 
382           break;
383         }
384         cstr->AddModule(mod);
385       }
386       if (stopped) break;
387     } // end while for loop over modules
388     if (stopped) break;
389     //
390     if (fNModules==0) {AliError("Failed to find any MODULE"); stopped = kTRUE; break;}  
391     BuildHierarchy();  // preprocess loaded modules
392     //
393     // =========== 4: the rest may come in arbitrary order =======================================
394     rewind(pfc);
395     while ( (recArr=GetConfigRecord(pfc,recTitle="",recOpt,0))!=0 ) {
396       //
397       nrecElems = recArr->GetLast()+1;
398       //
399       // some simple flags -----------------------------------------------------------------------
400       //
401       if      (recTitle == "SET_PSEUDO_PARENTS")  SetAllowPseudoParents(kTRUE);
402       //
403       // some optional parameters ----------------------------------------------------------------
404       else if (recTitle == "SET_TRACK_FIT_METHOD") {
405         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsDigit() ) {stopped = kTRUE; break;}
406         SetInitTrackParamsMeth(recOpt.Atoi());
407       }
408       //
409       else if (recTitle == "SET_MINPNT_TRA") {
410         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsDigit() ) {stopped = kTRUE; break;}
411         fMinNPtsPerTrack = recOpt.Atoi();
412       }
413       //
414       else if (recTitle == "SET_NSTDDEV") {
415         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
416         fNStdDev = (Int_t)recOpt.Atof();
417       }
418       //
419       else if (recTitle == "SET_RESCUT_INIT") {
420         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
421         fResCutInitial = recOpt.Atof();
422       }
423       //
424       else if (recTitle == "SET_RESCUT_OTHER") {
425         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
426         fResCut = recOpt.Atof();
427       }
428       //
429       else if (recTitle == "SET_LOCALSIGMAFACTOR") { //-------------------------
430         for (irec=0;irec<3;irec++) if (nrecElems>irec+1) {
431             fSigmaFactor[irec] = ((TObjString*)recArr->At(irec+1))->GetString().Atof();
432             if (fSigmaFactor[irec]<=0.) stopped = kTRUE;
433           }
434         if (stopped) break; 
435       }
436       //
437       else if (recTitle == "SET_STARTFAC") {        //-------------------------
438         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
439         fStartFac = recOpt.Atof();
440       }
441       //
442       else if (recTitle == "SET_B_FIELD") {         //-------------------------
443         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
444         fBField = recOpt.Atof();
445         if (fBField>0) {
446           fBOn = kTRUE;
447           fNLocal = 5; // helices
448           fRieman = new AliTrackFitterRieman();
449         }  
450         else {
451           fBField = 0.0;
452           fBOn = kFALSE;
453           fNLocal = 4;
454         }
455       }
456       //
457       else if (recTitle == "SET_SPARSE_MATRIX") {   // matrix solver type
458         //
459         AliMillePede2::SetGlobalMatSparse(kTRUE);
460         if (recOpt.IsNull()) continue;
461         // solver type and settings
462         if      (recOpt == "MINRES") AliMillePede2::SetIterSolverType( AliMinResSolve::kSolMinRes );
463         else if (recOpt == "FGMRES") AliMillePede2::SetIterSolverType( AliMinResSolve::kSolFGMRes );
464         else {stopped = kTRUE; break;}
465         //
466         if (nrecElems>=3) { // preconditioner type
467           recExt = recArr->At(2)->GetName();
468           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
469           AliMillePede2::SetMinResPrecondType( recExt.Atoi() );
470         }
471         //
472         if (nrecElems>=4) { // tolerance
473           recExt = recArr->At(3)->GetName();
474           if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
475           AliMillePede2::SetMinResTol( recExt.Atof() );
476         }
477         //
478         if (nrecElems>=5) { // maxIter
479           recExt = recArr->At(4)->GetName();
480           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
481           AliMillePede2::SetMinResMaxIter( recExt.Atoi() );
482         }       
483       }
484       //
485       else if (recTitle == "REQUIRE_POINT") {       //-------------------------
486         // syntax:   REQUIRE_POINT where ndet updw nreqpts
487         //    where = LAYER or DETECTOR
488         //    ndet = detector number: 1-6 for LAYER and 1-3 for DETECTOR (SPD=1, SDD=2, SSD=3)
489         //    updw = 1 for Y>0, -1 for Y<0, 0 if not specified
490         //    nreqpts = minimum number of points of that type
491         if (nrecElems>=5) {
492           recOpt.ToUpper();
493           int lr = ((TObjString*)recArr->At(2))->GetString().Atoi() - 1;
494           int hb = ((TObjString*)recArr->At(3))->GetString().Atoi();
495           int np = ((TObjString*)recArr->At(4))->GetString().Atoi();
496           fRequirePoints = kTRUE;
497           if (recOpt == "LAYER") {
498             if (lr<0 || lr>5) {stopped = kTRUE; break;}
499             if (hb>0) fNReqLayUp[lr] = np;
500             else if (hb<0) fNReqLayDown[lr] = np;
501             else fNReqLay[lr] = np;
502           }
503           else if (recOpt == "DETECTOR") {
504             if (lr<0 || lr>2) {stopped = kTRUE; break;}
505             if (hb>0) fNReqDetUp[lr] = np;
506             else if (hb<0) fNReqDetDown[lr] = np;
507             else fNReqDet[lr] = np;
508           }
509           else {stopped = kTRUE; break;}
510         }
511         else {stopped = kTRUE; break;}
512       }
513       //
514       // global constraints on the subunits/orphans 
515       else if (recTitle == "CONSTRAINT_ORPHANS") {    //------------------------
516         // expect CONSTRAINT_ORPHANS MEAN/MEDIAN Value parID0 ... parID1 ...
517         if (nrecElems<4) {stopped = kTRUE; break;}
518         recExt = recArr->At(2)->GetName();
519         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
520         double val = recExt.Atof();
521         UInt_t pattern = 0;
522         for (irec=3;irec<nrecElems;irec++) { // read params to constraint
523           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
524           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
525           pattern |= 0x1 << recExt.Atoi();
526         }
527         if (stopped) break;
528         if      (recOpt == "MEAN")   ConstrainOrphansMean(val,pattern);
529         else if (recOpt == "MEDIAN") ConstrainOrphansMedian(val,pattern);
530         else {stopped = kTRUE; break;}
531       }
532       //
533       else if (recTitle == "CONSTRAINT_SUBUNITS") {    //------------------------
534         // expect ONSTRAINT_SUBUNITS MEAN/MEDIAN Value parID0 ... parID1 ... VolID1 ... VolIDn - VolIDm
535         if (nrecElems<5) {stopped = kTRUE; break;}
536         recExt = recArr->At(2)->GetName();
537         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
538         double val = recExt.Atof();
539         UInt_t pattern = 0;
540         for (irec=3;irec<nrecElems;irec++) { // read params to constraint
541           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
542           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
543           int parid = recExt.Atoi();
544           if (parid<kMaxITSSensID) pattern |= 0x1 << recExt.Atoi();
545           else break;           // list of params is over 
546         }
547         if (stopped) break;
548         //
549         Bool_t meanC;
550         if      (recOpt == "MEAN")   meanC = kTRUE;
551         else if (recOpt == "MEDIAN") meanC = kFALSE;
552         else    {stopped = kTRUE; break;}
553         //
554         int curID = -1;
555         int rangeStart = -1;
556         for (;irec<nrecElems;irec++) { // read modules to apply this constraint
557           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
558           if (recExt == "-") {rangeStart = curID; continue;}  // range is requested
559           else if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
560           else curID = recExt.Atoi();
561           //
562           if (curID<=kMaxITSSensID) curID = GetModuleVolumeID(curID);
563           // this was a range start or single 
564           int start;
565           if (rangeStart>=0) {start = rangeStart+1; rangeStart=-1;} // continue the range
566           else start = curID;  // create constraint either for single module (or 1st in the range)
567           for (int id=start;id<=curID;id++) {
568             int id0 = IsVIDDefined(id);
569             if (id0<0) {AliDebug(3,Form("Undefined module %d requested in the SubUnits constraint, skipping",id)); continue;}
570             if (meanC) ConstrainModuleSubUnitsMean(id0,val,pattern);
571             else       ConstrainModuleSubUnitsMedian(id0,val,pattern);
572           }
573         }
574         if (rangeStart>=0) stopped = kTRUE; // unfinished range
575         if (stopped) break;
576       } 
577       // 
578       // association of modules with local constraints
579       else if (recTitle == "APPLY_CONSTRAINT") {            //------------------------
580         // expect APPLY_CONSTRAINT NAME [NAME1...] [VolID1 ... VolIDn - VolIDm]
581         if (nrecElems<3) {stopped = kTRUE; break;}
582         int nmID0=-1,nmID1=-1;
583         for (irec=1;irec<nrecElems;irec++) { // find the range of constraint names
584           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
585           if (recExt.IsFloat()) break;
586           // check if such a constraint was declared
587           if (!GetConstraint(recExt.Data())) {
588             AliInfo(Form("No Local constraint %s was declared",recExt.Data())); 
589             stopped=kTRUE; 
590             break;
591           }
592           if (nmID0<0) nmID0 = irec;
593           nmID1 = irec;
594         }
595         if (stopped) break;
596         //
597         if (irec>=nrecElems) {stopped = kTRUE; break;} // no modules provided
598         //
599         // now read the list of modules to constrain
600         int curID = -1;
601         int rangeStart = -1;
602         for (;irec<nrecElems;irec++) { // read modules to apply this constraint
603           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
604           if (recExt == "-") {rangeStart = curID; continue;}  // range is requested
605           else if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
606           else curID = recExt.Atoi();
607           //
608           if (curID<=kMaxITSSensID) curID = GetModuleVolumeID(curID);
609           //
610           // this was a range start or single 
611           int start;
612           if (rangeStart>=0) {start = rangeStart+1; rangeStart=-1;} // continue the range
613           else start = curID;  // create constraint either for single module (or 1st in the range)
614           for (int id=start;id<=curID;id++) {
615             AliITSAlignMille2Module *md = GetMilleModuleByVID(id);
616             if (!md) {AliDebug(3,Form("Undefined module %d requested in the Local constraint, skipping",id)); continue;}
617             for (int nmid=nmID0;nmid<=nmID1;nmid++) 
618               ((AliITSAlignMille2ConstrArray*)GetConstraint(recArr->At(nmid)->GetName()))->AddModule(md);
619           }
620         }
621         if (rangeStart>=0) stopped = kTRUE; // unfinished range
622         if (stopped) break;
623       }
624       //
625       else continue; // already processed record
626       //
627     } // end of while loop 4 over the various params 
628     //
629     break;
630   } // end of while(1) loop 
631   //
632   fclose(pfc);
633   if (stopped) {
634     AliError(Form("Failed on record %s %s ...\n",recTitle.Data(),recOpt.Data()));
635     return -1;
636   }
637   //
638   fIsConfigured = kTRUE;
639   return 0;
640 }
641
642 //________________________________________________________________________________________________________
643 void AliITSAlignMille2::BuildHierarchy()
644 {
645   // build the hieararhy of the modules to align
646   //
647   if (!GetUseGlobalDelta() && PseudoParentsAllowed()) {
648     AliInfo("PseudoParents mode is allowed only when the deltas are global\n"
649             "Since Deltas are local, switching to NoPseudoParents");
650     SetAllowPseudoParents(kFALSE);
651   }
652   // set parent/child relationship for modules to align
653   AliInfo("Setting parent/child relationships\n");
654   //
655   // 1) child -> parent reference
656   for (int ipar=0;ipar<fNModules;ipar++) {
657     AliITSAlignMille2Module* parent = GetMilleModule(ipar);
658     if (parent->IsSensor()) continue; // sensor cannot be a parent
659     //
660     for (int icld=0;icld<fNModules;icld++) {
661       if (icld==ipar) continue;
662       AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(icld);
663       if (!child->BelongsTo(parent)) continue;
664       // child cannot have more sensors than the parent
665       if (child->GetNSensitiveVolumes() > parent->GetNSensitiveVolumes()) continue;
666       //
667       AliITSAlignMille2Module* parOld = child->GetParent();
668       // is this parent candidate closer than the old parent ? 
669       if (parOld && parOld->GetNSensitiveVolumes()<parent->GetNSensitiveVolumes()) continue; // parOld is closer
670       child->SetParent(parent);
671     }
672     //
673   }
674   //
675   // add parent -> children reference
676   for (int icld=0;icld<fNModules;icld++) {
677     AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(icld);
678     AliITSAlignMille2Module* parent = child->GetParent();
679     if (parent) parent->AddChild(child);
680   }  
681   //
682   // reorder the modules in such a way that parents come first
683   for (int icld=0;icld<fNModules;icld++) {
684     AliITSAlignMille2Module* child  = GetMilleModule(icld);
685     AliITSAlignMille2Module* parent; 
686     while ( (parent=child->GetParent()) &&  (parent->GetUniqueID()>child->GetUniqueID()) ) {
687       // swap
688       fMilleModule[icld] = parent;
689       fMilleModule[parent->GetUniqueID()] = child;
690       child->SetUniqueID(parent->GetUniqueID());
691       parent->SetUniqueID(icld);
692       child = parent;
693     }
694     //
695   }  
696   //
697   // Go over the child->parent chain and mark modules with explicitly provided sensors.
698   // If the sensors of the unit are explicitly declared, all undeclared sensors are 
699   // suppresed in this unit.
700   for (int icld=fNModules;icld--;) {
701     AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(icld);
702     AliITSAlignMille2Module* parent = child->GetParent();
703     if (!parent) continue;
704     //
705     // check if this parent was already processed
706     if (!parent->AreSensorsProvided()) {
707       parent->DelSensitiveVolumes();
708       parent->SetSensorsProvided(kTRUE);
709     }
710     // reattach sensors to parent
711     for (int isc=child->GetNSensitiveVolumes();isc--;) {
712       UShort_t senVID = child->GetSensVolVolumeID(isc);
713       if (!parent->IsIn(senVID)) parent->AddSensitiveVolume(senVID);
714     }
715   }
716   //
717 }
718
719 // pepo
720 //________________________________________________________________________________________________________
721 void AliITSAlignMille2::SetCurrentModule(Int_t id)
722 {
723   /// set the current supermodule
724   // new meaning
725   if (fMilleVersion>=2) {
726     fCurrentModule = GetMilleModule(id);
727     return;
728   }
729   // old meaning
730   if (fMilleVersion<=1) {
731     Int_t index=id;
732     /// set as current the SuperModule that contains the 'index' sens.vol.
733     if (index<0 || index>2197) {
734       AliInfo("index does not correspond to a sensitive volume!");
735       return;
736     }
737     UShort_t voluid=AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(index);
738     Int_t k=IsContained(voluid);
739     if (k>=0){
740       fCluster.SetVolumeID(voluid);
741       fCluster.SetXYZ(0,0,0);
742       InitModuleParams();
743     }
744     else
745       AliInfo(Form("module %d not defined\n",index));    
746   }
747 }
748 // endpepo
749 //________________________________________________________________________________________________________
750 void AliITSAlignMille2::SetRequiredPoint(Char_t* where, Int_t ndet, Int_t updw, Int_t nreqpts) 
751 {
752   // set minimum number of points in specific detector or layer
753   // where = LAYER or DETECTOR
754   // ndet = detector number: 1-6 for LAYER and 1-3 for DETECTOR (SPD=1, SDD=2, SSD=3)
755   // updw = 1 for Y>0, -1 for Y<0, 0 if not specified
756   // nreqpts = minimum number of points of that type
757   ndet--;
758   if (strstr(where,"LAYER")) {
759     if (ndet<0 || ndet>5) return;
760     if (updw>0) fNReqLayUp[ndet]=nreqpts;
761     else if (updw<0) fNReqLayDown[ndet]=nreqpts;
762     else fNReqLay[ndet]=nreqpts;
763     fRequirePoints=kTRUE;
764   }
765   else if (strstr(where,"DETECTOR")) {
766     if (ndet<0 || ndet>2) return;
767     if (updw>0) fNReqDetUp[ndet]=nreqpts;
768     else if (updw<0) fNReqDetDown[ndet]=nreqpts;
769     else fNReqDet[ndet]=nreqpts;        
770     fRequirePoints=kTRUE;
771   }
772 }
773
774 //________________________________________________________________________________________________________
775 Int_t AliITSAlignMille2::GetModuleIndex(const Char_t *symname) 
776 {
777   /// index from symname
778   if (!symname) return -1;
779   for (Int_t i=0;i<=kMaxITSSensID; i++) {
780     if (!strcmp(symname,AliITSgeomTGeo::GetSymName(i))) return i;
781   }
782   return -1;
783 }
784
785 //________________________________________________________________________________________________________
786 Int_t AliITSAlignMille2::GetModuleIndex(UShort_t voluid) 
787 {
788   /// index from volume ID
789   AliGeomManager::ELayerID lay = AliGeomManager::VolUIDToLayer(voluid);
790   if (lay<1|| lay>6) return -1;
791   Int_t idx=Int_t(voluid)-2048*lay;
792   if (idx>=AliGeomManager::LayerSize(lay)) return -1;
793   for (Int_t ilay=1; ilay<lay; ilay++) 
794     idx += AliGeomManager::LayerSize(ilay);
795   return idx;
796 }
797
798 //________________________________________________________________________________________________________
799 UShort_t AliITSAlignMille2::GetModuleVolumeID(const Char_t *symname) 
800 {
801   /// volume ID from symname
802   /// works for sensitive volumes only
803   if (!symname) return 0;
804
805   for (UShort_t voluid=2000; voluid<13300; voluid++) {
806     Int_t modId;
807     AliGeomManager::ELayerID layerId = AliGeomManager::VolUIDToLayer(voluid,modId);
808     if (layerId>0 && layerId<7 && modId>=0 && modId<AliGeomManager::LayerSize(layerId)) {
809       if (!strcmp(symname,AliGeomManager::SymName(layerId,modId))) return voluid;
810     }
811   }
812
813   return 0;
814 }
815
816 //________________________________________________________________________________________________________
817 UShort_t AliITSAlignMille2::GetModuleVolumeID(Int_t index) 
818 {
819   /// volume ID from index
820   if (index<0) return 0;
821   if (index<2198)
822     return GetModuleVolumeID(AliITSgeomTGeo::GetSymName(index));
823   else {
824     for (int i=0; i<fNSuperModules; i++) {
825       if (GetSuperModule(i)->GetIndex()==index) return GetSuperModule(i)->GetVolumeID();
826     }
827   }
828   return 0;
829 }
830
831 //________________________________________________________________________________________________________
832 Int_t AliITSAlignMille2::InitGeometry() 
833 {
834   /// initialize geometry
835   AliInfo("Loading initial geometry");
836   AliGeomManager::LoadGeometry(fGeometryFileName.Data());
837   fGeoManager = AliGeomManager::GetGeometry();
838   if (!fGeoManager) {
839     AliInfo("Couldn't initialize geometry");
840     return -1;
841   }
842   return 0;
843 }
844
845 //________________________________________________________________________________________________________
846 Int_t AliITSAlignMille2::SetConstraintWrtRef(const char* reffname) 
847 {
848   // Load the global deltas from this file. The local gaussian constraints on some modules 
849   // will be defined with respect to the deltas from this reference file, converted to local
850   // delta format. Note: conversion to local format requires reloading the geometry!
851   //
852   AliInfo(Form("Loading reference deltas for local constraints from %s",reffname));
853   if (!fGeoManager) return -1; 
854   fConstrRefFileName = reffname;
855   if (fConstrRefFileName == "IDEAL") { // the reference is the ideal geometry, just create dummy reference array
856     fConstrRef = new TClonesArray("AliAlignObjParams",1);
857     return 0;
858   }
859   TFile *pref = TFile::Open(fConstrRefFileName.Data());
860   if (!pref->IsOpen()) return -2;   
861   fConstrRef = (TClonesArray*)pref->Get("ITSAlignObjs");
862   pref->Close();
863   delete pref;
864   if (!fConstrRef) {
865     AliError(Form("Did not find reference prealignment deltas in %s",reffname));
866     return -1;
867   }
868   //
869   // we need ideal geometry to convert global deltas to local ones
870   if (fUsePreAlignment) {
871     AliError("The call of SetConstraintWrtRef must be done before application of the prealignment");
872     return -1;
873   }
874   //
875   AliInfo("Converting global reference deltas to local ones");
876   Int_t nprea = fConstrRef->GetEntriesFast();
877   for (int ix=0; ix<nprea; ix++) {
878     AliAlignObjParams *preo=(AliAlignObjParams*) fConstrRef->At(ix);
879     if (!preo->ApplyToGeometry()) return -1;
880   }
881   //
882   // now convert the global reference deltas to local ones
883   for (int i=fConstrRef->GetEntriesFast();i--;) {
884     AliAlignObjParams *preo = (AliAlignObjParams*)fConstrRef->At(i);
885     TGeoHMatrix * mupd = AliGeomManager::GetMatrix(preo->GetSymName());
886     if (!mupd) {  // this is not alignable entry, need to look in the supermodules
887       for (int im=fNSuperModules;im--;) {
888         AliITSAlignMille2Module* mod = GetSuperModule(im);
889         if ( strcmp(mod->GetName(), preo->GetSymName()) ) continue;
890         mupd = mod->GetMatrix();
891         break;
892       }
893       if (!mupd) {
894         AliError(Form("Failed to find the volume for reference %s",preo->GetSymName()));
895         return -1;
896       }
897     } 
898     TGeoHMatrix preMat;
899     preo->GetMatrix(preMat);                     //  Delta_Glob
900     TGeoHMatrix tmpMat    = *mupd;               //  Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M
901     preMat.MultiplyLeft( &tmpMat.Inverse() );    //  M^-1 * Delta_Glob_Par^-1 = (Delta_Glob_Par * M)^-1
902     tmpMat.MultiplyLeft( &preMat );              //  (Delta_Glob_Par * M)^-1 * Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M = Delta_loc
903     preo->SetMatrix(tmpMat);     // local corrections 
904   }
905   //
906   // we need to reload the geometry spoiled by this reference deltas...
907   delete fGeoManager;
908   AliInfo("Reloading initial geometry");
909   AliGeomManager::LoadGeometry(fGeometryFileName.Data());
910   fGeoManager = AliGeomManager::GetGeometry();
911   return 0;
912 }
913
914 //________________________________________________________________________________________________________
915 void AliITSAlignMille2::Init()
916 {
917   //
918   if (fIsMilleInit) {
919     AliInfo("Millepede has been already initialized!");
920     return;
921   }
922   // range constraints in such a way that the childs are constrained before their parents
923   // orphan constraints come last
924   for (int ic=0;ic<GetNConstraints();ic++) {
925     for (int ic1=ic+1;ic1<GetNConstraints();ic1++) {
926       AliITSAlignMille2Constraint *cst0 = GetConstraint(ic);
927       AliITSAlignMille2Constraint *cst1 = GetConstraint(ic1);
928       if (cst0->GetModuleID()<cst1->GetModuleID()) {
929         // swap
930         fConstraints[ic] = cst1;
931         fConstraints[ic1] = cst0;
932       }
933     }
934   }
935   //
936   if (!GetUseGlobalDelta()) {
937     AliInfo("ATTENTION: The parameters are defined in the local frame, no check for degeneracy will be done");
938     for (int imd=fNModules;imd--;) {
939       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
940       int npar = mod->GetNParTot();
941       // the parameter may have max 1 free instance, otherwise the equations are underdefined
942       for (int ipar=0;ipar<npar;ipar++) {
943         if (!mod->IsFreeDOF(ipar)) continue;
944         mod->SetParOffset(ipar,fNGlobal++);
945       }
946     }
947   }
948   else {
949     // init millepede, decide which parameters are to be fitted explicitly
950     for (int imd=fNModules;imd--;) {
951       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
952       int npar = mod->GetNParTot();
953       // the parameter may have max 1 free instance, otherwise the equations are underdefined
954       for (int ipar=0;ipar<npar;ipar++) {
955         if (!mod->IsFreeDOF(ipar)) continue;  // fixed
956         //
957         int nFreeInstances = 0;
958         //
959         AliITSAlignMille2Module* parent = mod;
960         Bool_t cstMeanMed=kFALSE,cstGauss=kFALSE;
961         //
962         Bool_t AddToFit = kFALSE;       
963         // the parameter may be ommitted from explicit fit (if PseudoParentsAllowed is true) if
964         // 1) it is not explicitly constrained or its does not participate in Gaussian constraint
965         // 2) the same applies to all of its parents
966         // 3) it has at least 1 unconstrained direct child
967         while(parent) {
968           if (!parent->IsFreeDOF(ipar)) {parent = parent->GetParent(); continue;}
969           nFreeInstances++;
970           if (IsParModConstrained(parent,ipar, cstMeanMed, cstGauss)) nFreeInstances--;
971           if (cstGauss) AddToFit = kTRUE;
972           parent = parent->GetParent();
973         }
974         if (nFreeInstances>1) {
975           AliError(Form("Parameter#%d of module %s\nhas %d free instances in the "
976                         "unconstrained parents\nSystem is undefined",ipar,mod->GetName(),nFreeInstances));
977           exit(1);
978         }
979         //
980         // i) Are PseudoParents allowed?
981         if (!PseudoParentsAllowed()) AddToFit = kTRUE;
982         // ii) check if this module has no child with such a free parameter. Since the order of this check 
983         // goes from child to parent, by this moment such a parameter must have been already added
984         else if (!IsParModFamilyVaried(mod,ipar))  AddToFit = kTRUE;  // no varied children at all
985         else if (!IsParFamilyFree(mod,ipar,1))     AddToFit = kTRUE;  // no unconstrained direct children
986         // otherwise the value of this parameter can be extracted from simple contraint and the values of 
987         // the relevant parameters of its children the fit is done. Hence it is not included
988         if (!AddToFit) continue;
989         //
990         // shall add this parameter to explicit fit
991         //      printf("Adding %s %d -> %d\n",mod->GetName(), ipar, fNGlobal);
992         mod->SetParOffset(ipar,fNGlobal++);
993       }
994     }
995   }
996   //
997   AliInfo(Form("Initializing Millepede with %d gpar, %d lpar and %d stddev ...",fNGlobal, fNLocal, fNStdDev));
998   fGlobalDerivatives = new Double_t[fNGlobal];
999   memset(fGlobalDerivatives,0,fNGlobal*sizeof(Double_t));
1000   //
1001   fMillepede->InitMille(fNGlobal,fNLocal,fNStdDev,fResCut,fResCutInitial);
1002   fIsMilleInit = kTRUE;
1003   //
1004   ResetLocalEquation();    
1005   AliInfo("Parameters initialized to zero");
1006   //
1007   /// Fix non free parameters
1008   for (Int_t i=0; i<fNModules; i++) {
1009     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(i);
1010     for (Int_t j=0; j<mod->GetNParTot(); j++) {
1011       if (mod->GetParOffset(j)<0) continue; // not varied
1012       FixParameter(mod->GetParOffset(j),mod->GetParConstraint(j));
1013       fMillepede->SetParamGrID(i, mod->GetParOffset(j));
1014     }
1015   }
1016   //
1017   // Set iterations
1018   if (fStartFac>1) fMillepede->SetIterations(fStartFac);    
1019   //
1020 }
1021
1022 //________________________________________________________________________________________________________
1023 void AliITSAlignMille2::AddConstraint(Double_t *par, Double_t value, Double_t sigma) 
1024 {
1025   /// Constrain equation defined by par to value
1026   if (!fIsMilleInit) Init();
1027   fMillepede->SetGlobalConstraint(par, value, sigma);
1028   AliInfo("Adding constraint");
1029 }
1030
1031 //________________________________________________________________________________________________________
1032 void AliITSAlignMille2::InitGlobalParameters(Double_t *par) 
1033 {
1034   /// Initialize global parameters with par array
1035   if (!fIsMilleInit) Init();
1036   fMillepede->SetGlobalParameters(par);
1037   AliInfo("Init Global Parameters");
1038 }
1039
1040 //________________________________________________________________________________________________________ 
1041 void AliITSAlignMille2::FixParameter(Int_t iPar, Double_t value) 
1042 {
1043   /// Parameter iPar is encourage to vary in [-value;value]. 
1044   /// If value == 0, parameter is fixed
1045   if (!fIsMilleInit) {
1046     AliInfo("Millepede has not been initialized!");
1047     return;
1048   }
1049   fMillepede->SetParSigma(iPar, value);
1050   if (value==0) AliInfo(Form("Parameter %i Fixed", iPar));
1051 }
1052
1053 //________________________________________________________________________________________________________
1054 void AliITSAlignMille2::ResetLocalEquation()
1055 {
1056   /// Reset the derivative vectors
1057   for(int i=fNLocal;i--;)  fLocalDerivatives[i] = 0.0;
1058   memset(fGlobalDerivatives, 0, fNGlobal*sizeof(double) );
1059 }
1060
1061 //________________________________________________________________________________________________________
1062 Int_t AliITSAlignMille2::ApplyToGeometry() 
1063 {
1064   // apply starting realignment to ideal geometry
1065   AliInfo(Form("Using %s for prealignment",fPreAlignmentFileName.Data()));
1066   if (!fGeoManager) return -1; 
1067   TFile *pref = TFile::Open(fPreAlignmentFileName.Data());
1068   if (!pref->IsOpen()) return -2;
1069   fPrealignment = (TClonesArray*)pref->Get("ITSAlignObjs");
1070   if (!fPrealignment) return -3;  
1071   Int_t nprea = fPrealignment->GetEntriesFast();
1072   AliInfo(Form("Array of input misalignments with %d entries",nprea));
1073   //
1074   for (int ix=0; ix<nprea; ix++) {
1075     AliAlignObjParams *preo=(AliAlignObjParams*) fPrealignment->At(ix);
1076     Int_t index=AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(preo->GetVolUID());
1077     if (index>=0) {
1078       if (index>=fPreAlignQF.GetSize()) fPreAlignQF.Set(index+10);
1079       fPreAlignQF[index] = (int) preo->GetUniqueID()+1;
1080     }
1081     //TString nms = preo->GetSymName();
1082     //if (!nms.Contains("Ladder")) continue; //RRR
1083     //printf("Applying#%4d %s\n",ix,preo->GetSymName());
1084     if (!preo->ApplyToGeometry()) return -4;
1085   }
1086   //
1087   pref->Close();
1088   delete pref;
1089   //
1090   fUsePreAlignment = kTRUE;
1091   return 0;
1092 }
1093
1094 //________________________________________________________________________________________________________
1095 Int_t AliITSAlignMille2::GetPreAlignmentQualityFactor(Int_t index) const
1096 {
1097   if (!fUsePreAlignment || index<0 || index>=fPreAlignQF.GetSize()) return -1;
1098   return fPreAlignQF[index]-1;
1099 }
1100
1101 //________________________________________________________________________________________________________
1102 AliTrackPointArray *AliITSAlignMille2::PrepareTrack(const AliTrackPointArray *atp) 
1103 {
1104   /// create a new AliTrackPointArray keeping only defined modules
1105   /// move points according to a given prealignment, if any
1106   /// sort alitrackpoints w.r.t. global Y direction, if selected
1107   const double kTiny = 1E-12;
1108   //
1109   AliTrackPointArray *atps=NULL;
1110   Int_t idx[20];
1111   Int_t npts=atp->GetNPoints();
1112
1113   /// checks if AliTrackPoints belong to defined modules
1114   Int_t ngoodpts=0;
1115   Int_t intidx[20];
1116   
1117   for (int j=0; j<npts; j++) {
1118     intidx[j] = IsVIDContained(atp->GetVolumeID()[j]);
1119     if (intidx[j]>=0) ngoodpts++;
1120   }
1121   AliDebug(3,Form("Number of points in defined modules: %d out of %d",ngoodpts,npts));
1122
1123   // reject track if not enough points are left
1124   if (ngoodpts<fMinNPtsPerTrack) {
1125     AliInfo("Track with not enough points!");
1126     return NULL;
1127   }
1128   // >> RS
1129   AliTrackPoint p;
1130   // check points in specific places
1131   if (fRequirePoints) {
1132     Int_t nlayup[6],nlaydown[6],nlay[6];
1133     Int_t ndetup[3],ndetdown[3],ndet[3];
1134     for (Int_t j=0; j<6; j++) {nlayup[j]=0; nlaydown[j]=0; nlay[j]=0;}
1135     for (Int_t j=0; j<3; j++) {ndetup[j]=0; ndetdown[j]=0; ndet[j]=0;}
1136     
1137     for (int i=0; i<npts; i++) {
1138       // skip not defined points
1139       if (intidx[i]<0) continue;
1140       Float_t xx=atp->GetX()[i];
1141       Float_t yy=atp->GetY()[i];
1142       Float_t r=TMath::Sqrt(xx*xx + yy*yy);
1143       int lay=-1;
1144       if (r<5) lay=0;
1145       else if (r>5 && r<10) lay=1;
1146       else if (r>10 && r<18) lay=2;
1147       else if (r>18 && r<30) lay=3;
1148       else if (r>30 && r<40) lay=4;
1149       else if (r>40) lay=5;
1150       if (lay<0) continue;
1151       int det=lay/2;
1152       //printf("Point %d - x=%f  y=%f  R=%f  lay=%d  det=%d\n",i,xx,yy,r,lay,det);
1153
1154       if (yy>=0.0) { // UP point
1155         nlayup[lay]++;
1156         nlay[lay]++;
1157         ndetup[det]++;
1158         ndet[det]++;
1159       }
1160       else {
1161         nlaydown[lay]++;
1162         nlay[lay]++;
1163         ndetdown[det]++;
1164         ndet[det]++;
1165       }
1166     }
1167     
1168     // checks minimum values
1169     Bool_t isok=kTRUE;
1170     for (Int_t j=0; j<6; j++) {
1171       if (nlayup[j]<fNReqLayUp[j]) isok=kFALSE; 
1172       if (nlaydown[j]<fNReqLayDown[j]) isok=kFALSE; 
1173       if (nlay[j]<fNReqLay[j]) isok=kFALSE; 
1174     }
1175     for (Int_t j=0; j<3; j++) {
1176       if (ndetup[j]<fNReqDetUp[j]) isok=kFALSE; 
1177       if (ndetdown[j]<fNReqDetDown[j]) isok=kFALSE; 
1178       if (ndet[j]<fNReqDet[j]) isok=kFALSE; 
1179     }
1180     if (!isok) {
1181       AliDebug(2,Form("Track does not meet all location point requirements!"));
1182       return NULL;
1183     }
1184   }
1185   // build a new track with (sorted) (prealigned) good points
1186   atps = (AliTrackPointArray*)fTrackBuff[ngoodpts-fMinNPtsPerTrack];
1187   if (!atps) {
1188     atps = new AliTrackPointArray(ngoodpts);
1189     fTrackBuff.AddAtAndExpand(atps,ngoodpts-fMinNPtsPerTrack);
1190   }
1191   //
1192   //
1193   for (int i=0; i<npts; i++) idx[i]=i;
1194   // sort track if required
1195   TMath::Sort(npts,atp->GetY(),idx); // sort descending...
1196   //
1197   Int_t npto=0;
1198   for (int i=0; i<npts; i++) {
1199     // skip not defined points
1200     if (intidx[idx[i]]<0) continue;
1201     atp->GetPoint(p,idx[i]);
1202
1203     // prealign point if required
1204     // get IDEAL matrix
1205     AliITSAlignMille2Module *mod = GetMilleModule(intidx[idx[i]]);
1206     TGeoHMatrix *svOrigMatrix = mod->GetSensitiveVolumeOrigGlobalMatrix(p.GetVolumeID());
1207     // get back real local coordinates: use OriginalGlobalMatrix because AliTrackPoints were written
1208     // with idel geometry  
1209     Double_t pg[3],pl[3];
1210     pg[0]=p.GetX();
1211     pg[1]=p.GetY();
1212     pg[2]=p.GetZ();
1213     //    printf("Global coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]);
1214     AliDebug(3,Form("Global coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]));
1215     svOrigMatrix->MasterToLocal(pg,pl);
1216
1217     AliDebug(3,Form("Local coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pl[0],pl[1],pl[2]));
1218     //
1219     // this is a temporary code to extract the drift speed used for given point
1220     if (p.GetDriftTime()>0) { // RRR
1221       // calculate the drift speed
1222       int sid = AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(p.GetVolumeID());// - kSDDoffsID;
1223       fDriftTime0[npto] = fInitialRecSDD ? fInitialRecSDD->GetTimeZero(sid) : 0.;
1224       /*
1225       AliGeomManager::ELayerID lay = AliGeomManager::VolUIDToLayer(p.GetVolumeID());
1226       if      (lay==3) fDriftTime0[npto] = pg[2]<0 ? 169.5 : 140.1;
1227       else if (lay==4) fDriftTime0[npto] = pg[2]<0 ? 158.3 : 139.0;
1228       else {
1229         AliError(Form("Strange layer %d for moduleID %d",lay,p.GetVolumeID()));
1230         exit(1);
1231       }
1232       */
1233       double tdif = p.GetDriftTime() - fDriftTime0[npto];
1234       if (tdif<=0) tdif = 1;
1235       double vdrift = (3.5085-TMath::Abs(pl[0]))/tdif;
1236       if (vdrift<0) vdrift = 0;
1237       //
1238       // TEMPORARY CORRECTION (if provided) -------------->>>
1239       if (fCorrectSDD) {
1240         float t0Upd = fCorrectSDD->GetTimeZero(sid);
1241         vdrift += fCorrectSDD->GetDeltaVDrift(sid);
1242         tdif    = p.GetDriftTime() - t0Upd;
1243         // correct Xlocal
1244         pl[0] = TMath::Sign(3.5085 - vdrift*tdif,pl[0]);
1245         fDriftTime0[npto] =  t0Upd;
1246       }
1247       // TEMPORARY CORRECTION (if provided) --------------<<<
1248       fDriftSpeed[npto] = TMath::Sign(vdrift,pl[0]);
1249       //
1250       /*
1251       printf("%d  %+6.2f %+6.2f %+6.2f  %+5.2f %+5.2f %+5.2f  %+6.1f  %+6.1f %+f %+f\n",
1252              p.GetVolumeID(),pg[0],pg[1],pg[2],pl[0],pl[1],pl[2],p.GetDriftTime(), fDriftTime0[npto], fDriftSpeed[npto],tdif);
1253       */
1254     }
1255
1256     // update covariance matrix
1257     TGeoHMatrix hcov;
1258     Double_t hcovel[9];
1259     hcovel[0]=double(p.GetCov()[0]);
1260     hcovel[1]=double(p.GetCov()[1]);
1261     hcovel[2]=double(p.GetCov()[2]);
1262     hcovel[3]=double(p.GetCov()[1]);
1263     hcovel[4]=double(p.GetCov()[3]);
1264     hcovel[5]=double(p.GetCov()[4]);
1265     hcovel[6]=double(p.GetCov()[2]);
1266     hcovel[7]=double(p.GetCov()[4]);
1267     hcovel[8]=double(p.GetCov()[5]);
1268     hcov.SetRotation(hcovel);
1269     // now rotate in local system
1270     //    printf("\nErrMatGlob: before\n"); hcov.Print(""); //RRR
1271     hcov.Multiply(svOrigMatrix);
1272     hcov.MultiplyLeft(&svOrigMatrix->Inverse());
1273     // now hcov is LOCAL COVARIANCE MATRIX
1274     // apply sigma scaling
1275     //    printf("\nErrMatLoc: before\n"); hcov.Print(""); //RRR
1276     Double_t *hcovscl = hcov.GetRotationMatrix(); 
1277     //    for (int ir=3;ir--;) for (int ic=3;ic--;) hcovscl[ir*3+ic] *= mod->GetSigmaFactor(ir)*mod->GetSigmaFactor(ic); //RRR
1278     // RS TEMPORARY: nullify non-diagonal elements and sigY
1279     hcovscl[5] = 0;
1280     for (int ir=3;ir--;) for (int ic=3;ic--;) {
1281         if (ir==ic) {
1282           if (TMath::Abs(hcovscl[ir*3+ic])<kTiny) hcovscl[ir*3+ic] = 0.;
1283           else hcovscl[ir*3+ic] *= mod->GetSigmaFactor(ir)*mod->GetSigmaFactor(ic); //RRR
1284         }
1285         else hcovscl[ir*3+ic]  = 0;
1286       }
1287     //
1288     //    printf("\nErrMatLoc: after\n"); hcov.Print(""); //RRR
1289     //
1290     if (fBug==1) {
1291       // correzione bug LAYER 5  SSD temporanea..
1292       int ssdidx=AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(p.GetVolumeID());
1293       if (ssdidx>=500 && ssdidx<1248) {
1294         int ladder=(ssdidx-500)%22;
1295         if (ladder==18) p.SetVolumeID(AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(ssdidx+1));
1296         if (ladder==19) p.SetVolumeID(AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(ssdidx-1));
1297       }
1298     }
1299     /// get (evenctually prealigned) matrix of sens. vol.
1300     TGeoHMatrix *svMatrix = mod->GetSensitiveVolumeMatrix(p.GetVolumeID());
1301     // modify global coordinates according with pre-aligment
1302     svMatrix->LocalToMaster(pl,pg);
1303     // now rotate in local system
1304     hcov.Multiply(&svMatrix->Inverse());
1305     hcov.MultiplyLeft(svMatrix);
1306     // hcov is back in GLOBAL RF
1307     // cure once more
1308     for (int ir=3;ir--;) for (int ic=3;ic--;) if (TMath::Abs(hcovscl[ir*3+ic])<kTiny) hcovscl[ir*3+ic] = 0.;
1309     //    printf("\nErrMatGlob: after\n"); hcov.Print(""); //RRR
1310     //
1311     Float_t pcov[6];
1312     pcov[0]=hcovscl[0];
1313     pcov[1]=hcovscl[1];
1314     pcov[2]=hcovscl[2];
1315     pcov[3]=hcovscl[4];
1316     pcov[4]=hcovscl[5];
1317     pcov[5]=hcovscl[8];
1318
1319     p.SetXYZ(pg[0],pg[1],pg[2],pcov);
1320     //    printf("New Gl coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]);
1321     AliDebug(3,Form("New global coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]));
1322     atps->AddPoint(npto,&p);
1323     AliDebug(2,Form("Adding point[%d] = ( %f , %f , %f )     volid = %d",npto,atps->GetX()[npto],
1324                     atps->GetY()[npto],atps->GetZ()[npto],atps->GetVolumeID()[npto] ));
1325     //    printf("Adding %d %d %f\n",npto, p.GetVolumeID(), p.GetY()); 
1326     npto++;
1327   }
1328
1329   return atps;
1330 }
1331
1332 //________________________________________________________________________________________________________
1333 AliTrackPointArray *AliITSAlignMille2::SortTrack(const AliTrackPointArray *atp) 
1334 {
1335   /// sort alitrackpoints w.r.t. global Y direction
1336   AliTrackPointArray *atps=NULL;
1337   Int_t idx[20];
1338   Int_t npts=atp->GetNPoints();
1339   AliTrackPoint p;
1340   atps=new AliTrackPointArray(npts);
1341
1342   TMath::Sort(npts,atp->GetY(),idx);
1343
1344   for (int i=0; i<npts; i++) {
1345     atp->GetPoint(p,idx[i]);
1346     atps->AddPoint(i,&p);
1347     AliDebug(2,Form("Point[%d] = ( %f , %f , %f )     volid = %d",i,atps->GetX()[i],atps->GetY()[i],atps->GetZ()[i],atps->GetVolumeID()[i] ));
1348   }
1349   return atps;
1350 }
1351
1352 //________________________________________________________________________________________________________
1353 Int_t AliITSAlignMille2::GetCurrentLayer() const 
1354 {
1355   if (!fGeoManager) {
1356     AliInfo("ITS geometry not initialized!");
1357     return -1;
1358   }
1359   return (Int_t)AliGeomManager::VolUIDToLayer(fCluster.GetVolumeID());
1360 }
1361
1362 //________________________________________________________________________________________________________
1363 Int_t AliITSAlignMille2::InitModuleParams() 
1364 {
1365   /// initialize geometry parameters for a given detector
1366   /// for current cluster (fCluster)
1367   /// fGlobalInitParam[] is set as:
1368   ///    [tx,ty,tz,psi,theta,phi]
1369   ///    (old was [tx,ty,tz,theta,psi,phi] ROOT's angles...)
1370   /// *** At the moment: using Raffalele's angles definition ***
1371   ///
1372   /// return 0 if success
1373   /// If module is found but has no parameters to vary, return 1
1374
1375   if (!fGeoManager) {
1376     AliInfo("ITS geometry not initialized!");
1377     return -1;
1378   }
1379
1380   // now 'voluid' is the volumeID of a SENSITIVE VOLUME (coming from a cluster)
1381
1382   // set the internal index (index in module list)
1383   UShort_t voluid=fCluster.GetVolumeID();
1384   //
1385   // IT IS VERY IMPORTANT: start from the end of the list, where the childs are located !!!
1386   Int_t k=fNModules-1;
1387   fCurrentModule = 0;
1388   // VERY IMPORTANT: if the sensors were explicitly provided, don't look in the supermodules  
1389   while (k>=0 && ! (fCurrentModule=GetMilleModule(k))->IsIn(voluid)) k--;
1390   if (k<0) return -3;
1391   //
1392   /*
1393   // Check if the module has free params. If not, go over the parents
1394   AliITSAlignMille2Module* mdtmp = fCurrentModule;
1395   while (mdtmp && mdtmp->GetNParFree()==0) mdtmp = mdtmp->GetParent();
1396   if (!mdtmp) return 1; // nothing to vary here
1397   fCurrentModule = mdtmp;
1398   */
1399   //
1400   fModuleInitParam[0] = 0.0;
1401   fModuleInitParam[1] = 0.0;
1402   fModuleInitParam[2] = 0.0;
1403   fModuleInitParam[3] = 0.0; // psi   (X)
1404   fModuleInitParam[4] = 0.0; // theta (Y)
1405   fModuleInitParam[5] = 0.0; // phi   (Z)
1406   fModuleInitParam[6] = 0.0;
1407   fModuleInitParam[7] = 0.0;
1408   /// get (evenctually prealigned) matrix of sens. vol.
1409   TGeoHMatrix *svMatrix = fCurrentModule->GetSensitiveVolumeMatrix(voluid);
1410   
1411   fMeasGlo[0] = fCluster.GetX();
1412   fMeasGlo[1] = fCluster.GetY();
1413   fMeasGlo[2] = fCluster.GetZ(); 
1414   svMatrix->MasterToLocal(fMeasGlo,fMeasLoc);  
1415   AliDebug(2,Form("Local coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",fMeasLoc[0] ,fMeasLoc[1] ,fMeasLoc[2] ));
1416   
1417   // set stdev from cluster
1418   TGeoHMatrix hcov;
1419   Double_t hcovel[9];
1420   hcovel[0]=double(fCluster.GetCov()[0]);
1421   hcovel[1]=double(fCluster.GetCov()[1]);
1422   hcovel[2]=double(fCluster.GetCov()[2]);
1423   hcovel[3]=double(fCluster.GetCov()[1]);
1424   hcovel[4]=double(fCluster.GetCov()[3]);
1425   hcovel[5]=double(fCluster.GetCov()[4]);
1426   hcovel[6]=double(fCluster.GetCov()[2]);
1427   hcovel[7]=double(fCluster.GetCov()[4]);
1428   hcovel[8]=double(fCluster.GetCov()[5]);
1429   hcov.SetRotation(hcovel);
1430   // now rotate in local system
1431   hcov.Multiply(svMatrix);
1432   hcov.MultiplyLeft(&svMatrix->Inverse());
1433   //
1434   // set local sigmas
1435   fSigmaLoc[0] = TMath::Sqrt(TMath::Abs(hcov.GetRotationMatrix()[0]));
1436   fSigmaLoc[1] = TMath::Sqrt(TMath::Abs(hcov.GetRotationMatrix()[4])); // RS
1437   fSigmaLoc[2] = TMath::Sqrt(TMath::Abs(hcov.GetRotationMatrix()[8]));
1438
1439   // set minimum value for SigmaLoc to 10 micron 
1440   if (fSigmaLoc[0]<0.0010) fSigmaLoc[0]=0.0010;
1441   if (fSigmaLoc[2]<0.0010) fSigmaLoc[2]=0.0010;
1442   //
1443   /* RRR the rescaling is moved to PrepareTrack
1444   // multiply local sigmas by global and module specific factor 
1445   for (int i=3;i--;) fSigmaLoc[i] *= fSigmaFactor[i]*fCurrentModule->GetSigmaFactor(i);
1446   //
1447   */
1448   AliDebug(2,Form("Setting StDev from CovMat : fSigmaLocX=%g  fSigmaLocY=%g fSigmaLocZ=%g \n",fSigmaLoc[0] ,fSigmaLoc[1] ,fSigmaLoc[2] ));
1449    
1450   return 0;
1451 }
1452
1453 //________________________________________________________________________________________________________
1454 void AliITSAlignMille2::Print(Option_t*) const 
1455 {
1456   ///
1457   printf("*** AliMillepede for ITS ***\n");
1458   printf("    Number of defined super modules: %d\n",fNModules);
1459   printf("    Obtained parameters refer to %s Deltas\n",fUseGlobalDelta ? "GLOBAL":"LOCAL");
1460   //
1461   if (fGeoManager)
1462     printf("    geometry loaded from %s\n",fGeometryFileName.Data());
1463   else
1464     printf("    geometry not loaded\n");
1465   //  
1466   if (fUsePreAlignment) 
1467     printf("    using prealignment from %s \n",fPreAlignmentFileName.Data());
1468   else
1469     printf("    prealignment not used\n");    
1470   //
1471   //
1472   if (fBOn) 
1473     printf("    B Field set to %f T - using Riemann's helices\n",fBField);
1474   else
1475     printf("    B Field OFF - using straight lines \n");
1476   //
1477   if (fRequirePoints) printf("    Required points in tracks:\n");
1478   for (Int_t i=0; i<6; i++) {
1479     if (fNReqLayUp[i]>0) printf("        Layer %d : %d points with Y>0\n",i+1,fNReqLayUp[i]);
1480     if (fNReqLayDown[i]>0) printf("        Layer %d : %d points with Y<0\n",i+1,fNReqLayDown[i]);
1481     if (fNReqLay[i]>0) printf("        Layer %d : %d points \n",i+1,fNReqLay[i]);
1482   }
1483   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
1484     if (fNReqDetUp[i]>0) printf("        Detector %d : %d points with Y>0\n",i+1,fNReqDetUp[i]);
1485     if (fNReqDetDown[i]>0) printf("        Detector %d : %d points with Y<0\n",i+1,fNReqDetDown[i]);
1486     if (fNReqDet[i]>0) printf("        Detector %d : %d points \n",i+1,fNReqDet[i]);
1487   }
1488   //  
1489   printf("\n    Millepede configuration parameters:\n");
1490   printf("        init value for chi2 cut       : %.4f\n",fStartFac);
1491   printf("        first iteration cut value     : %.4f\n",fResCutInitial);
1492   printf("        other iterations cut value    : %.4f\n",fResCut);
1493   printf("        number of stddev for chi2 cut : %d\n",fNStdDev);
1494   printf("        def.scaling for local sigmas  : %.4f %.4f %.4f\n",fSigmaFactor[0],fSigmaFactor[1],fSigmaFactor[2]);
1495
1496   printf("List of defined modules:\n");
1497   printf("  intidx\tindex\tvoluid\tname\n");
1498   for (int i=0; i<fNModules; i++) {
1499     AliITSAlignMille2Module* md = GetMilleModule(i); 
1500     printf("  %d\t%d\t%d\t%s\n",i,md->GetIndex(),md->GetVolumeID(),md->GetName());
1501   }
1502 }
1503
1504 //________________________________________________________________________________________________________
1505 AliITSAlignMille2Module  *AliITSAlignMille2::GetMilleModuleByVID(UShort_t voluid) const
1506 {
1507   // return pointer to a defined supermodule
1508   // return NULL if error
1509   Int_t i=IsVIDDefined(voluid);
1510   if (i<0) return NULL;
1511   return GetMilleModule(i);
1512 }
1513
1514 //________________________________________________________________________________________________________
1515 AliITSAlignMille2Module  *AliITSAlignMille2::GetMilleModuleBySymName(const Char_t* symname) const
1516 {
1517   // return pointer to a defined supermodule
1518   // return NULL if error
1519   UShort_t vid = AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromSymname(symname);
1520   if (vid>0) return GetMilleModuleByVID(vid);
1521   else {    // this is not alignable module, need to look within defined supermodules
1522     int i = IsSymDefined(symname);
1523     if (i>=0) return  GetMilleModule(i);
1524   }
1525   return 0;
1526 }
1527
1528 //________________________________________________________________________________________________________
1529 AliITSAlignMille2Module  *AliITSAlignMille2::GetMilleModuleIfContained(const Char_t* symname) const
1530 {
1531   // return pointer to a defined/contained supermodule
1532   // return NULL otherwise
1533   int i = IsSymContained(symname);
1534   return i<0 ? 0 : GetMilleModule(i);
1535 }
1536
1537 //________________________________________________________________________________________________________
1538 AliAlignObjParams* AliITSAlignMille2::GetPrealignedObject(const Char_t* symname) const
1539 {
1540   if (!fPrealignment) return 0;
1541   for (int ipre=fPrealignment->GetEntriesFast();ipre--;) { // was the corresponding object prealigned?
1542     AliAlignObjParams* preob = (AliAlignObjParams*)fPrealignment->At(ipre);
1543     if (!strcmp(preob->GetSymName(),symname)) return preob;
1544   }
1545   return 0;
1546 }
1547
1548 //________________________________________________________________________________________________________
1549 AliAlignObjParams* AliITSAlignMille2::GetConstrRefObject(const Char_t* symname) const
1550 {
1551   if (!fConstrRef) return 0;
1552   for (int ipre=fConstrRef->GetEntriesFast();ipre--;) { // was the corresponding object prealigned?
1553     AliAlignObjParams* preob = (AliAlignObjParams*)fConstrRef->At(ipre);
1554     if (!strcmp(preob->GetSymName(),symname)) return preob;
1555   }
1556   return 0;
1557 }
1558
1559 //________________________________________________________________________________________________________
1560 Bool_t AliITSAlignMille2::InitRiemanFit() 
1561 {
1562   // Initialize Riemann Fitter for current track
1563   // return kFALSE if error
1564
1565   if (!fBOn) return kFALSE;
1566
1567   Int_t npts=0;
1568   AliTrackPoint ap;
1569   npts = fTrack->GetNPoints();
1570   AliDebug(3,Form("Fitting track with %d points",npts));
1571
1572   fRieman->Reset();
1573   fRieman->SetTrackPointArray(fTrack);
1574
1575   TArrayI ai(npts);
1576   for (Int_t ipt=0; ipt<npts; ipt++) ai[ipt]=fTrack->GetVolumeID()[ipt];
1577   
1578   // fit track with 5 params in his own tracking-rotated reference system
1579   // xc = -p[1]/p[0];
1580   // yc = 1/p[0];
1581   // R  = sqrt( x0*x0 + y0*y0 - y0*p[2]);
1582   if (!fRieman->Fit(&ai,NULL,(AliGeomManager::ELayerID)1,(AliGeomManager::ELayerID)6)) {
1583     return kFALSE;
1584   }
1585
1586   for (int i=0; i<5; i++)
1587     fLocalInitParam[i] = fRieman->GetParam()[i];
1588   
1589   return kTRUE;
1590 }
1591
1592 //________________________________________________________________________________________________________
1593 Bool_t fullErr2D = kTRUE;
1594
1595 void trackFit2D(Int_t &, Double_t *, double &chi2, double *par, int)
1596 {
1597   const double kTiny = 1.e-14;
1598   chi2 = 0;
1599   static AliTrackPoint pnt;
1600   //
1601   enum {kAX,kAZ,kBX,kBZ};
1602   enum {kXX=0,kXY=1,kXZ=2,kYX=kXY,kYY=3,kYZ=4,kZX=kXZ,kZY=kYZ,kZZ=5};
1603   //
1604   AliITSAlignMille2* alig = AliITSAlignMille2::GetInstance();
1605   AliTrackPointArray* track = alig->GetCurrentTrack();
1606   //
1607   int npts = track->GetNPoints();
1608   for (int ip=0;ip<npts;ip++) {
1609     track->GetPoint(pnt,ip);
1610     const float *cov = pnt.GetCov();
1611     double y  = pnt.GetY();
1612     double dx = pnt.GetX() - (par[kAX]+y*par[kBX]);
1613     double dz = pnt.GetZ() - (par[kAZ]+y*par[kBZ]);
1614     double xxe = cov[kXX];
1615     double zze = cov[kZZ];
1616     double xze = cov[kXZ];
1617     //
1618     if (fullErr2D) {
1619       xxe += par[kBX]*par[kBX]*cov[kYY]-2.*par[kBX]*cov[kXY];
1620       zze += par[kBZ]*par[kBZ]*cov[kYY]-2.*par[kBZ]*cov[kZY];
1621       xze += par[kBX]*par[kBZ]*cov[kYY]-cov[kYZ]*par[kBZ]-cov[kXY]*par[kBX];
1622     }
1623     //
1624     double det = xxe*zze - xze*xze;
1625     if (det<kTiny) {
1626       printf("Negative diag. error (det=%+e) |sxx:%+e szz:%+e sxz:%+e| bx:%+e bz:%+e|\n"
1627              "Discarding correlation term\n",det,xxe,zze,xze,par[kBX],par[kBZ]);
1628       xxe = cov[kXX];
1629       zze = cov[kZZ];
1630       xze = cov[kXZ];
1631       fullErr2D = kFALSE;
1632     }
1633     double xxeI = zze/det;
1634     double zzeI = xxe/det;
1635     double xzeI =-xze/det;
1636     //
1637     chi2 += dx*dx*xxeI + dz*dz*zzeI + 2.*dx*dz*xzeI;
1638     // 
1639     //    printf("%d | %+e %+e %+e %+e %+e -> %+e\n",ip,dx,dz,xxeI,zzeI,xzeI,  chi2);
1640   }
1641   //
1642 }
1643
1644 //________________________________________________________________________________________________________
1645 void AliITSAlignMille2::InitTrackParams(int meth) 
1646 {
1647   /// initialize local parameters with different methods
1648   /// for current track (fTrack)
1649   Int_t npts=0;
1650   AliTrackPoint ap;
1651   double sX=0,sXY=0,sZ=0,sZY=0,sY=0,sYY=0,det=0;
1652   // simple linear interpolation
1653   // get local starting parameters (to be substituted by ESD track parms)
1654   // local parms (fLocalInitParam[]) are:
1655   //      [0] = global x coord. of straight line intersection at y=0 plane
1656   //      [1] = global z coord. of straight line intersection at y=0 plane
1657   //      [2] = px/py  
1658   //      [3] = pz/py
1659   // test #1: linear fit in x(y) and z(y)
1660   npts = fTrack->GetNPoints();
1661   AliDebug(3,Form("*** initializing track with %d points ***",npts));
1662   for (int i=npts;i--;) {
1663     sY  += fTrack->GetY()[i];
1664     sYY += fTrack->GetY()[i]*fTrack->GetY()[i];
1665     sX  += fTrack->GetX()[i];
1666     sXY += fTrack->GetX()[i]*fTrack->GetY()[i];
1667     sZ  += fTrack->GetZ()[i];
1668     sZY += fTrack->GetZ()[i]*fTrack->GetY()[i];
1669   }
1670   det = sYY*npts-sY*sY;
1671   if (det==0) det = 1E-20;
1672   fLocalInitParam[0] = (sX*sYY-sY*sXY)/det;
1673   fLocalInitParam[2] = (sXY*npts-sY*sX)/det;
1674   //
1675   fLocalInitParam[1] = (sZ*sYY-sY*sZY)/det;
1676   fLocalInitParam[3] = (sZY*npts-sY*sZ)/det;
1677   AliDebug(2,Form("X = p0gx + ugx*Y : p0gx = %f    ugx = %f\n",fLocalInitParam[0],fLocalInitParam[2]));
1678   //
1679   if (meth==1) return;
1680   //
1681   // perform full fit accounting for cov.matrix
1682   static TVirtualFitter *minuit = 0;
1683   static Double_t step[5]   = {1E-3,1E-3,1E-4,1E-4,1E-5};
1684   static Double_t arglist[10];
1685   //
1686   if (!minuit) {
1687     minuit = TVirtualFitter::Fitter(0,4);
1688     minuit->SetFCN(trackFit2D);
1689     arglist[0] = 1;
1690     minuit->ExecuteCommand("SET ERR",arglist, 1);
1691     //
1692     arglist[0] = -1;
1693     minuit->ExecuteCommand("SET PRINT",arglist,1);
1694     //
1695   }
1696   //
1697   minuit->SetParameter(0, "ax",   fLocalInitParam[0], step[0], 0,0);
1698   minuit->SetParameter(1, "az",   fLocalInitParam[1], step[1], 0,0);
1699   minuit->SetParameter(2, "bx",   fLocalInitParam[2], step[2], 0,0);
1700   minuit->SetParameter(3, "bz",   fLocalInitParam[3], step[3], 0,0);
1701   //
1702   arglist[0] = 1000; // number of function calls 
1703   arglist[1] = 0.001; // tolerance 
1704   fullErr2D = kFALSE;//kTRUE;
1705   minuit->ExecuteCommand("MIGRAD",arglist,2);
1706   //
1707   for (int i=0;i<4;i++) fLocalInitParam[i] = minuit->GetParameter(i);
1708   for (int i=0;i<4;i++) for (int j=0;j<4;j++) fLocalInitParEr[i][j] = minuit->GetCovarianceMatrixElement(i,j);
1709   //
1710 }
1711
1712 //________________________________________________________________________________________________________
1713 Int_t AliITSAlignMille2::IsSymDefined(const Char_t* symname) const
1714 {
1715   // checks if supermodule with this symname is defined and return the internal index
1716   // return -1 if not.
1717   for (int k=fNModules;k--;) if (!strcmp(symname,GetMilleModule(k)->GetName())) return k;
1718   return -1; 
1719 }
1720
1721 //________________________________________________________________________________________________________
1722 Int_t AliITSAlignMille2::IsSymContained(const Char_t* symname) const
1723 {
1724   // checks if module with this symname is defined and return the internal index
1725   // return -1 if not.
1726   UShort_t vid = AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromSymname(symname);
1727   if (vid>0) return IsVIDContained(vid);
1728   // only sensors have real vid, but maybe we have a supermodule with fake vid? 
1729   // IMPORTANT: always start from the end to start from the sensors
1730   return IsSymDefined(symname);
1731 }
1732
1733 //________________________________________________________________________________________________________
1734 Int_t AliITSAlignMille2::IsVIDDefined(UShort_t voluid) const
1735 {
1736   // checks if supermodule 'voluid' is defined and return the internal index
1737   // return -1 if not.
1738   for (int k=fNModules;k--;) if (voluid==GetMilleModule(k)->GetVolumeID()) return k;
1739   return -1; 
1740 }
1741
1742 //________________________________________________________________________________________________________
1743 Int_t AliITSAlignMille2::IsVIDContained(UShort_t voluid) const
1744 {
1745   // checks if the sensitive module 'voluid' is contained inside a supermodule 
1746   // and return the internal index of the last identified supermodule
1747   // return -1 if error
1748   // IMPORTANT: always start from the end to start from the sensors
1749   if (AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(voluid)<0) return -1;
1750   for (int k=fNModules;k--;) if (GetMilleModule(k)->IsIn(voluid)) return k;
1751   return -1; 
1752 }
1753
1754 //________________________________________________________________________________________________________
1755 Int_t AliITSAlignMille2::CheckCurrentTrack() 
1756 {
1757   /// checks if AliTrackPoints belongs to defined modules
1758   /// return number of good poins
1759   /// return 0 if not enough points
1760
1761   Int_t npts = fTrack->GetNPoints();
1762   Int_t ngoodpts=0;
1763   // debug points
1764   for (int j=0; j<npts; j++) if (IsVIDContained(fTrack->GetVolumeID()[j])>=0) ngoodpts++;
1765   //
1766   if (ngoodpts<fMinNPtsPerTrack) return 0;
1767
1768   return ngoodpts;
1769 }
1770
1771 //________________________________________________________________________________________________________
1772 Int_t AliITSAlignMille2::ProcessTrack(const AliTrackPointArray *track) 
1773 {
1774   /// Process track; Loop over hits and set local equations
1775   /// here 'track' is a AliTrackPointArray
1776   /// return 0 if success;
1777   
1778   if (!fIsMilleInit) Init();
1779   //
1780   Int_t npts = track->GetNPoints();
1781   AliDebug(2,Form("*** Input track with %d points ***",npts));
1782
1783   // preprocessing of the input track: keep only points in defined volumes,
1784   // move points if prealignment is set, sort by Yglo if required
1785   
1786   fTrack=PrepareTrack(track);
1787   if (!fTrack) return -1;
1788
1789   npts = fTrack->GetNPoints();
1790   if (npts>kMaxPoints) {
1791     AliError(Form("Compiled with kMaxPoints=%d, current track has %d points",kMaxPoints,npts));
1792   }
1793   AliDebug(2,Form("*** Processing prepared track with %d points ***",npts));
1794   
1795   if (!fBOn) { // straight lines  
1796     // set local starting parameters (to be substituted by ESD track parms)
1797     // local parms (fLocalInitParam[]) are:
1798     //      [0] = global x coord. of straight line intersection at y=0 plane
1799     //      [1] = global z coord. of straight line intersection at y=0 plane
1800     //      [2] = px/py  
1801     //      [3] = pz/py
1802     InitTrackParams(fInitTrackParamsMeth);  
1803   } 
1804   else {
1805     // local parms (fLocalInitParam[]) are the Riemann Fitter params
1806     if (!InitRiemanFit()) {
1807       AliInfo("Riemann fit failed! skipping this track...");
1808       fTrack=NULL;
1809       return -5;
1810     }
1811   }
1812   
1813   Int_t nloceq=0;
1814   Int_t ngloeq=0;
1815   static Mille2Data md[kMaxPoints];
1816   //
1817   for (Int_t ipt=0; ipt<npts; ipt++) {
1818     fTrack->GetPoint(fCluster,ipt);
1819     fCluster.SetUniqueID(ipt);
1820     AliDebug(2,Form("\n--- processing point %d --- \n",ipt));    
1821
1822     // set geometry parameters for the the current module
1823     if (InitModuleParams()) continue;
1824     AliDebug(2,Form("    VolID=%d  Index=%d  InternalIdx=%d  symname=%s\n", 
1825                     track->GetVolumeID()[ipt], fCurrentModule->GetIndex(),
1826                     fCurrentModule->GetUniqueID(), AliGeomManager::SymName(track->GetVolumeID()[ipt]) ));
1827     AliDebug(2,Form("    Preprocessed Point = ( %f , %f , %f ) \n",fCluster.GetX(),fCluster.GetY(),fCluster.GetZ()));
1828     int res = AddLocalEquation(md[nloceq]);
1829     if (res<0) {fTotBadLocEqPoints++; nloceq = 0; break;}
1830     else if (res==0) nloceq++;
1831     else {nloceq++; ngloeq++;}
1832   } // end loop over points
1833   //
1834   fTrack=NULL;
1835   // not enough good points?
1836   if (nloceq<fMinNPtsPerTrack || ngloeq<1) return -1;
1837   //
1838   // finally send local equations to millepede
1839   SetLocalEquations(md,nloceq);
1840   fMillepede->SaveRecordData(); // RRR
1841   //
1842   return 0;
1843 }
1844
1845 //________________________________________________________________________________________________________
1846 Int_t AliITSAlignMille2::CalcIntersectionPoint(Double_t *lpar, Double_t *gpar) 
1847 {
1848   /// calculate track intersection point in local coordinates
1849   /// according with a given set of parameters (local(4) and global(6))
1850   /// and fill fPintLoc/Glo
1851   ///    local are:   pgx0, pgz0, ugx, ugz   OR   riemann fitters pars
1852   ///    global are:  tx,ty,tz,psi,theta,phi (Raff's delta angles in deg.)
1853   /// return 0 if success
1854   
1855   AliDebug(3,Form("lpar = %g %g %g %g %g\ngpar= %g %g %g %g %g %g\n",lpar[0],lpar[1],lpar[2],lpar[3],lpar[4],gpar[0],gpar[1],gpar[2],gpar[3],gpar[4],gpar[5]));
1856   AliDebug(3,Form("deltalpar = %g %g %g %g %g\n",lpar[0]-fLocalInitParam[0],lpar[1]-fLocalInitParam[1],lpar[2]-fLocalInitParam[2],lpar[3]-fLocalInitParam[3],lpar[4]-fLocalInitParam[4]));
1857
1858   
1859   // prepare the TGeoHMatrix
1860   TGeoHMatrix *tempHMat = fCurrentModule->GetSensitiveVolumeModifiedMatrix(fCluster.GetVolumeID(),gpar,
1861                                                                            !fUseGlobalDelta);
1862   if (!tempHMat) return -1;
1863   
1864   Double_t v0g[3]; // vector with straight line direction in global coord.
1865   Double_t p0g[3]; // point of the straight line (glo)
1866   
1867   if (fBOn) { // B FIELD!
1868     AliTrackPoint prf; 
1869     for (int ip=0; ip<5; ip++)
1870       fRieman->SetParam(ip,lpar[ip]);
1871
1872     if (!fRieman->GetPCA(fCluster,prf))  {
1873       AliInfo(Form("error in GetPCA for point %d",fCluster.GetVolumeID()));
1874       return -3;
1875     }
1876     // now determine straight line passing tangent to fit curve at prf
1877     // ugx = dX/dY_glo = DeltaX/DeltaY_glo
1878     // mo' P1=(X,Y,Z)_glo_prf
1879     //       => (x,y,Z)_trk_prf ruotando di alpha...
1880     Double_t alpha=fRieman->GetAlpha();
1881     Double_t x1g = prf.GetX();
1882     Double_t y1g = prf.GetY();
1883     Double_t z1g = prf.GetZ();
1884     Double_t x1t =  x1g*TMath::Cos(alpha) + y1g*TMath::Sin(alpha);
1885     Double_t y1t = -x1g*TMath::Sin(alpha) + y1g*TMath::Cos(alpha);
1886     Double_t z1t =  z1g;    
1887
1888     Double_t x2t = x1t+1.0;
1889     Double_t y2t = y1t+fRieman->GetDYat(x1t);
1890     Double_t z2t = z1t+fRieman->GetDZat(x1t);
1891     Double_t x2g =  x2t*TMath::Cos(alpha) - y2t*TMath::Sin(alpha);
1892     Double_t y2g =  x2t*TMath::Sin(alpha) + y2t*TMath::Cos(alpha);
1893     Double_t z2g =  z2t;  
1894
1895     AliDebug(3,Form("Riemann frame:  fAlpha = %f  =  %f  ",alpha,alpha*180./TMath::Pi()));
1896     AliDebug(3,Form("   prf_glo=( %f , %f , %f )  prf_rf=( %f , %f , %f )\n", x1g,y1g,z1g, x1t,y1t,z1t));
1897     AliDebug(3,Form("   mov_glo=( %f , %f , %f )      rf=( %f , %f , %f )\n",x2g,y2g,z2g, x2t,y2t,z2t));
1898         
1899     if (TMath::Abs(y2g-y1g)<1e-15) {
1900       AliInfo("DeltaY=0! Cannot proceed...");
1901       return -1;
1902     }
1903     // ugx,1,ugz
1904     v0g[0] = (x2g-x1g)/(y2g-y1g);
1905     v0g[1]=1.0;
1906     v0g[2] = (z2g-z1g)/(y2g-y1g);
1907     
1908     // point: just keep prf
1909     p0g[0]=x1g;
1910     p0g[1]=y1g;
1911     p0g[2]=z1g;
1912   }  
1913   else { // staight line
1914     // vector of initial straight line direction in glob. coord
1915     v0g[0]=lpar[2];
1916     v0g[1]=1.0;
1917     v0g[2]=lpar[3];
1918     
1919     // intercept in yg=0 plane in glob coord
1920     p0g[0]=lpar[0];
1921     p0g[1]=0.0;
1922     p0g[2]=lpar[1];
1923   }
1924   AliDebug(3,Form("Line vector: ( %f , %f , %f )  point:( %f , %f , %f )\n",v0g[0],v0g[1],v0g[2],p0g[0],p0g[1],p0g[2]));
1925   
1926   // same in local coord.
1927   Double_t p0l[3],v0l[3];
1928   tempHMat->MasterToLocalVect(v0g,v0l);
1929   tempHMat->MasterToLocal(p0g,p0l);
1930   
1931   if (TMath::Abs(v0l[1])<1e-15) {
1932     AliInfo("Track Y direction in local frame is zero! Cannot proceed...");
1933     return -1;
1934   }
1935   
1936   // local intersection point
1937   fPintLoc[0] = p0l[0] - (v0l[0]/v0l[1])*p0l[1];
1938   fPintLoc[1] = 0;
1939   fPintLoc[2] = p0l[2] - (v0l[2]/v0l[1])*p0l[1];
1940   
1941   // global intersection point
1942   tempHMat->LocalToMaster(fPintLoc,fPintGlo);
1943   AliDebug(3,Form("Intesect. point: L( %f , %f , %f )  G( %f , %f , %f )\n",fPintLoc[0],fPintLoc[1],fPintLoc[2],fPintGlo[0],fPintGlo[1],fPintGlo[2]));
1944   
1945   return 0;
1946 }
1947
1948 //________________________________________________________________________________________________________
1949 Int_t AliITSAlignMille2::CalcDerivatives(Int_t paridx, Bool_t islpar) 
1950 {
1951   /// calculate numerically (ROOT's style) the derivatives for
1952   /// local X intersection  and local Z intersection
1953   /// parlist: local  (islpar=kTRUE)  pgx0, pgz0, ugx0, ugz0  OR riemann's params
1954   ///          global (islpar=kFALSE) tx, ty, tz, psi, theta, phi (Raf's angles in deg)
1955   /// return 0 if success
1956   
1957   // copy initial parameters
1958   Double_t lpar[kNLocal];
1959   Double_t gpar[kNParCh];
1960   Double_t *derivative;
1961   for (Int_t i=0; i<kNLocal; i++) lpar[i]=fLocalInitParam[i];
1962   for (Int_t i=0; i<kNParCh; i++) gpar[i]=fModuleInitParam[i];
1963
1964   // trial with fixed dpar...
1965   Double_t dpar = 0.;
1966
1967   if (islpar) { // track parameters
1968     //dpar=fLocalInitParam[paridx]*0.001;
1969     // set minimum dpar
1970     derivative = fDerivativeLoc[paridx];
1971     if (!fBOn) {
1972       if (paridx<3) dpar=1.0e-4; // translations
1973       else dpar=1.0e-6; // direction
1974     }
1975     else { // B Field
1976       // pepo: proviamo con 1/1000, poi evenctually 1/100...
1977       Double_t dfrac=0.01;
1978       switch(paridx) {
1979       case 0:
1980         // RMS cosmics: 1e-4
1981         dpar = TMath::Max(1.0e-6,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac)); 
1982         break;
1983       case 1: 
1984         // RMS cosmics: 0.2
1985         dpar = TMath::Max(0.002,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac)); 
1986         break;
1987       case 2: 
1988         // RMS cosmics: 9
1989         dpar = TMath::Max(0.09,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac)); 
1990         break;
1991       case 3: 
1992         // RMS cosmics: 7
1993         dpar = TMath::Max(0.07,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac)); 
1994         break;
1995       case 4: 
1996         // RMS cosmics: 0.3
1997         dpar = TMath::Max(0.003,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac)); 
1998         break;
1999       }
2000     }
2001   }
2002   else { // alignment global parameters
2003     derivative = fDerivativeGlo[paridx];
2004     //dpar=fModuleInitParam[paridx]*0.001;
2005     if (paridx<3) dpar=1.0e-4; // translations
2006     else dpar=1.0e-2; // angles    
2007   }
2008
2009   AliDebug(3,Form("+++ using dpar=%g",dpar));
2010   
2011   // calculate derivative ROOT's like:
2012   //  using f(x+h),f(x-h),f(x+h/2),f(x-h2)...
2013   Double_t pintl1[3]; // f(x-h)
2014   Double_t pintl2[3]; // f(x-h/2)
2015   Double_t pintl3[3]; // f(x+h/2)
2016   Double_t pintl4[3]; // f(x+h)
2017     
2018   // first values
2019   if (islpar) lpar[paridx] -= dpar;
2020   else gpar[paridx] -= dpar;
2021   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2022   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl1[i]=fPintLoc[i];
2023
2024   // second values
2025   if (islpar) lpar[paridx] += dpar/2;
2026   else gpar[paridx] += dpar/2;
2027   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2028   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl2[i]=fPintLoc[i];
2029
2030   // third values
2031   if (islpar) lpar[paridx] += dpar;
2032   else gpar[paridx] += dpar;
2033   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2034   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl3[i]=fPintLoc[i];
2035
2036   // fourth values
2037   if (islpar) lpar[paridx] += dpar/2;
2038   else gpar[paridx] += dpar/2;
2039   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2040   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl4[i]=fPintLoc[i];
2041
2042   Double_t h2 = 1./(2.*dpar);
2043   Double_t d0 = pintl4[0]-pintl1[0];
2044   Double_t d2 = 2.*(pintl3[0]-pintl2[0]);
2045   derivative[0] = h2*(4*d2 - d0)/3.;
2046   if (TMath::Abs(derivative[0]) < 1.0e-9) derivative[0] = 0.0;
2047
2048   d0 = pintl4[2]-pintl1[2];
2049   d2 = 2.*(pintl3[2]-pintl2[2]);
2050   derivative[2] = h2*(4*d2 - d0)/3.;
2051   if (TMath::Abs(derivative[2]) < 1.0e-9) derivative[2]=0.0;
2052
2053   AliDebug(3,Form("\n+++ derivatives +++ \n"));
2054   AliDebug(3,Form("+++ dXLoc/dpar = %g +++\n",derivative[0]));
2055   AliDebug(3,Form("+++ dZLoc/dpar = %g +++\n\n",derivative[2]));
2056   
2057   return 0;
2058 }
2059
2060 //________________________________________________________________________________________________________
2061 Int_t AliITSAlignMille2::AddLocalEquation(Mille2Data &m) 
2062 {
2063   /// Define local equation for current cluster in X and Z coor.
2064   /// and store them to memory
2065   /// return -1 in case of failure to build some equation
2066   ///         0 if no free global parameters were found but local eq is built
2067   ///         1 if both local and global eqs are built
2068   //
2069   // store first interaction point
2070   if (CalcIntersectionPoint(fLocalInitParam, fModuleInitParam)) return -1;  
2071   for (Int_t i=0; i<3; i++) fPintLoc0[i]=fPintLoc[i];
2072   AliDebug(2,Form("Intesect. point: L( %f , %f , %f )",fPintLoc[0],fPintLoc[1],fPintLoc[2]));
2073   
2074   // calculate local derivatives numerically
2075   Bool_t zeroX = kTRUE;
2076   Bool_t zeroZ = kTRUE;
2077   //
2078   for (Int_t i=0; i<fNLocal; i++) {
2079     if (CalcDerivatives(i,kTRUE)) return -1;
2080     m.derlocX[i] = fDerivativeLoc[i][0];
2081     m.derlocZ[i] = fDerivativeLoc[i][2];
2082     if (zeroX) zeroX = fDerivativeLoc[i][0]==0;
2083     if (zeroZ) zeroZ = fDerivativeLoc[i][2]==0;
2084   }
2085   //  for (Int_t i=0; i<fNLocal; i++) AliDebug(2,Form("Local parameter %d - dXdpar = %g  - dZdpar = %g\n",i,dXdL[i],dZdL[i]));
2086   //
2087   if (zeroX) {AliInfo("Aborting: zero local X derivatives!"); return -1;}
2088   if (zeroZ) {AliInfo("Aborting: zero local Z derivatives!"); return -1;}
2089   //
2090   int ifill = 0;
2091   //
2092   AliITSAlignMille2Module* endModule = fCurrentModule;
2093   //
2094   zeroX = zeroZ = kTRUE;
2095   Bool_t dfDone[kNParCh];
2096   for (int i=kNParCh;i--;) dfDone[i] = kFALSE;
2097   m.nModFilled = 0;
2098   // 
2099   // special block for SDD derivatives
2100   Double_t jacobian[kNParChGeom];
2101   Int_t nmodTested = 0;
2102   //
2103   do {
2104     if (fCurrentModule->GetNParFree()==0) continue;
2105     nmodTested++;
2106     for (Int_t i=0; i<kNParChGeom; i++) {   // common for all sensors: derivatives over geom params 
2107       //
2108       if (!fUseGlobalDelta) dfDone[i] = kFALSE; // for global deltas the derivatives at diff. levels are different
2109       if (fCurrentModule->GetParOffset(i)<0) continue; // this parameter is not explicitly fitted
2110       if (!dfDone[i]) { 
2111         if (CalcDerivatives(i,kFALSE)) return -1; 
2112         else {
2113           dfDone[i] = kTRUE;
2114           if (zeroX) zeroX = fDerivativeGlo[i][0]==0;
2115           if (zeroZ) zeroZ = fDerivativeGlo[i][2]==0;
2116         }
2117       }
2118       //
2119       m.dergloX[ifill] = fDerivativeGlo[i][0];
2120       m.dergloZ[ifill] = fDerivativeGlo[i][2];
2121       m.parMilleID[ifill++] = fCurrentModule->GetParOffset(i);
2122     }
2123     //
2124     // specific for special sensors
2125     if ( fCurrentModule->IsSDD() && 
2126          (fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0)>=0 ||
2127           fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV)>=0) ) {
2128       //
2129       // assume for sensor local xloc = xloc0 + V0*dT0+dV*(T-T0)
2130       // where V0 and T are the nominal drift velocity, time and time0
2131       // and the dT0 and dV are the corrections:
2132       // dX/dT0 = dX/dxloc * dxloc/dT0 = dX/dxloc * V0
2133       // dX/dV  = dX/dxloc * dxloc/dV =  dX/dxloc * (T-T0)
2134       // IMPORTANT: the geom derivatives are over the SENSOR LOCAL parameters
2135       //
2136       if (!dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0] || !dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV]) {
2137         //
2138         double dXdxlocsens=0., dZdxlocsens=0.;
2139         //
2140         // if the current module is the sensor itself and we work with local params, then 
2141         // we can directly take dX/dxloc_sens dZ/dxloc_sens
2142         if (!fUseGlobalDelta && fCurrentModule->GetVolumeID()==fCluster.GetVolumeID()) {
2143           if (dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX]) {
2144             CalcDerivatives(AliITSAlignMille2Module::kDOFTX,kFALSE); 
2145             dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX] = kTRUE;
2146           }
2147           dXdxlocsens = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX][0];
2148           dZdxlocsens = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX][2];
2149         }
2150         //
2151         else { // need to perform some transformations
2152           // fetch the jacobian of the transformation from the sensors local frame to the frame
2153           // where the parameters are defined:
2154           // Global: dX/dxloc_sens = dX/dxgl*dxgl/dxloc_sens + ...dX/dphigl*dphigl/dxloc_sens
2155           if (fUseGlobalDelta) fCurrentModule->CalcDerivGloLoc(fCluster.GetVolumeID(),
2156                                                                AliITSAlignMille2Module::kDOFTX, jacobian);
2157           // Local:  dX/dxloc_sens = dX/dxcurr*dxcurr/dxloc_sens +..+dX/dphicurr * dphicurr/dxloc_sens 
2158           else                 fCurrentModule->CalcDerivCurLoc(fCluster.GetVolumeID(),
2159                                                                AliITSAlignMille2Module::kDOFTX, jacobian);
2160           //
2161           for (int j=0;j<kNParChGeom;j++) {
2162             // need global derivative even if the j-th param is locked
2163             if (!dfDone[j]) {CalcDerivatives(j,kFALSE); dfDone[j] = kTRUE;}
2164             dXdxlocsens += fDerivativeGlo[j][0] * jacobian[j];
2165             dZdxlocsens += fDerivativeGlo[j][2] * jacobian[j];
2166           }
2167         }
2168         //
2169         if (zeroX) zeroX = dXdxlocsens == 0;
2170         if (zeroZ) zeroZ = dZdxlocsens == 0;
2171         //
2172         double vdrift = GetVDriftSDD();
2173         double tdrift = GetTDriftSDD();
2174         //
2175         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][0] = dXdxlocsens*vdrift;
2176         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][2] = dZdxlocsens*vdrift;
2177         dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0] = kTRUE;
2178         //
2179         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][0] = -dXdxlocsens*TMath::Sign(tdrift,vdrift);
2180         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][2] = -dZdxlocsens*TMath::Sign(tdrift,vdrift);
2181         dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV] = kTRUE;
2182         //
2183       }
2184       //
2185       if (fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0)>=0) {
2186         m.dergloX[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][0];
2187         m.dergloZ[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][2];
2188         m.parMilleID[ifill++] = fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0);      
2189       }
2190       //
2191       if (fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV)>=0) {
2192         m.dergloX[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][0];
2193         m.dergloZ[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][2];
2194         m.parMilleID[ifill++] = fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV);      
2195       }
2196     }
2197     //
2198     m.moduleID[m.nModFilled++] = fCurrentModule->GetUniqueID();
2199   } while( (fCurrentModule=fCurrentModule->GetParent()) );
2200   //
2201   if (nmodTested>0 && zeroX) {AliInfo("Aborting: zero global X derivatives!");return -1;}
2202   if (nmodTested>0 && zeroZ) {AliInfo("Aborting: zero global Z derivatives!");return -1;}
2203   //
2204   // ok, can copy to m
2205   AliDebug(2,Form("Adding local equation X with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",(fMeasLoc[0]-fPintLoc0[0]), fSigmaLoc[0]));
2206   m.measX = fMeasLoc[0]-fPintLoc0[0];
2207   m.sigmaX = fSigmaLoc[0];
2208   //
2209   AliDebug(2,Form("Adding local equation Z with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",(fMeasLoc[2]-fPintLoc0[2]), fSigmaLoc[2]));
2210   m.measZ = fMeasLoc[2]-fPintLoc0[2];
2211   m.sigmaZ = fSigmaLoc[2];
2212   //
2213   m.nGlobFilled = ifill;
2214   fCurrentModule = endModule;
2215   //
2216   return Int_t(!zeroX && !zeroZ);
2217 }
2218
2219 //________________________________________________________________________________________________________
2220 void AliITSAlignMille2::SetLocalEquations(const Mille2Data *marr, Int_t neq) 
2221 {
2222   /// Set local equations with data stored in m
2223   /// return 0 if success
2224   //
2225   for (Int_t j=0; j<neq; j++) {
2226     //
2227     const Mille2Data &m = marr[j];
2228     //
2229     // set equation for Xloc coordinate
2230     AliDebug(2,Form("setting local equation X with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",m.measX, m.sigmaX));
2231     for (int i=fNLocal; i--;) SetLocalDerivative( i, m.derlocX[i] );
2232     for (int i=m.nGlobFilled;i--;) SetGlobalDerivative( m.parMilleID[i] , m.dergloX[i] );
2233     fMillepede->SetLocalEquation(fGlobalDerivatives, fLocalDerivatives, m.measX, m.sigmaX);  
2234     //
2235     // set equation for Zloc coordinate
2236     AliDebug(2,Form("setting local equation Z with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",m.measZ, m.sigmaZ));
2237     for (int i=fNLocal; i--;) SetLocalDerivative( i, m.derlocZ[i] );
2238     for (int i=m.nGlobFilled;i--;) SetGlobalDerivative( m.parMilleID[i] , m.dergloZ[i] );
2239     fMillepede->SetLocalEquation(fGlobalDerivatives, fLocalDerivatives, m.measZ, m.sigmaZ);  
2240     //
2241     for (int i=m.nModFilled;i--;) GetMilleModule(m.moduleID[i])->IncNProcessedPoints();
2242     //
2243   }
2244 }
2245
2246 //________________________________________________________________________________________________________
2247 Int_t AliITSAlignMille2::GlobalFit()
2248 {
2249   /// Call global fit; Global parameters are stored in parameters
2250   if (!fIsMilleInit) Init();
2251   //
2252   ApplyPreConstraints();
2253   int res = fMillepede->GlobalFit();
2254   AliInfo(Form("%s fitting global parameters!",res ? "Done":"Failed"));
2255   if (res) {
2256     // fetch the parameters
2257     for (int imd=fNModules;imd--;) {
2258       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2259       int nprocp = 0;
2260       for (int ip=mod->GetNParTot();ip--;) {
2261         int idp = mod->GetParOffset(ip);
2262         if (idp<0) continue;    // was not in the explicit fit
2263         mod->SetParVal(ip,fMillepede->GetFinalParam(idp));
2264         mod->SetParErr(ip,fMillepede->GetFinalError(idp));
2265         int np = fMillepede->GetProcessedPoints(idp);
2266         if (TMath::Abs(np)>TMath::Abs(nprocp)) nprocp = np;
2267       }
2268       if (!mod->GetNProcessedPoints()) mod->SetNProcessedPoints(nprocp);
2269     }
2270
2271   }
2272   ApplyPostConstraints();
2273   return res;
2274 }
2275
2276 //________________________________________________________________________________________________________
2277 void AliITSAlignMille2::PrintGlobalParameters() 
2278 {
2279   /// Print global parameters
2280   if (!fIsMilleInit) {
2281     AliInfo("Millepede has not been initialized!");
2282     return;
2283   }
2284   fMillepede->PrintGlobalParameters();
2285 }
2286
2287 //________________________________________________________________________________________________________
2288 Int_t AliITSAlignMille2::LoadSuperModuleFile(const Char_t *sfile)
2289
2290   // load definitions of supermodules from a root file
2291   // return 0 if success
2292
2293   TFile *smf=TFile::Open(sfile);
2294   if (!smf->IsOpen()) {
2295     AliInfo(Form("Cannot open supermodule file %s",sfile));
2296     return -1;
2297   }
2298
2299   TClonesArray *sma=(TClonesArray*)smf->Get("ITSMilleSuperModules");
2300   if (!sma) {
2301     AliInfo(Form("Cannot find ITSMilleSuperModules array in file"));
2302     return -2;  
2303   }  
2304   Int_t nsma=sma->GetEntriesFast();
2305   AliInfo(Form("Array of SuperModules with %d entries\n",nsma));
2306   //
2307   Char_t st[250];
2308   char symname[150];
2309   UShort_t volid;
2310   TGeoHMatrix m;
2311   //
2312   for (Int_t i=0; i<nsma; i++) {
2313     AliAlignObjParams *a = (AliAlignObjParams*)sma->UncheckedAt(i);
2314     volid=a->GetVolUID();
2315     strcpy(st,a->GetSymName());
2316     a->GetMatrix(m);
2317     //
2318     sscanf(st,"%s",symname);
2319     //
2320     // decode module list
2321     char *stp=strstr(st,"ModuleList:");
2322     if (!stp) return -3;
2323     stp += 11;
2324     int idx[2200];
2325     char spp[200]; int jp=0;
2326     char cl[20];
2327     strcpy(st,stp);
2328     int l=strlen(st);
2329     int j=0;
2330     int n=0;
2331     //
2332     while (j<=l) {
2333       if (st[j]==9 || st[j]==32 || st[j]==10 || st[j]==0) {
2334         spp[jp]=0;
2335         jp=0;
2336         if (strlen(spp)) {
2337           int k=strcspn(spp,"-");
2338           if (k<int(strlen(spp))) { // c'e' il -
2339             strcpy(cl,&(spp[k+1]));
2340             spp[k]=0;
2341             int ifrom=atoi(spp); int ito=atoi(cl);
2342             for (int b=ifrom; b<=ito; b++) {
2343               idx[n]=b;
2344               n++;
2345             }
2346           }
2347           else { // numerillo singolo
2348             idx[n]=atoi(spp);
2349             n++;
2350           }
2351         }
2352       }
2353       else {
2354         spp[jp]=st[j];
2355         jp++;
2356       }
2357       j++;
2358     }
2359     UShort_t volidsv[2198];
2360     for (j=0;j<n;j++) {
2361       volidsv[j]=AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(idx[j]);
2362       if (!volidsv[j]) {
2363         AliInfo(Form("Index %d not valid (range 0->%d)",idx[j],kMaxITSSensID));
2364         return -5;
2365       }
2366     }
2367     Int_t smindex=int(2198+volid-14336); // virtual index
2368     //
2369     fSuperModule.AddAtAndExpand(new AliITSAlignMille2Module(smindex,volid,symname,&m,n,volidsv),fNSuperModules);
2370     //
2371     fNSuperModules++;
2372   }
2373   //
2374   smf->Close();
2375   //
2376   return 0;
2377 }
2378
2379 //________________________________________________________________________________________________________
2380 void AliITSAlignMille2::ConstrainModuleSubUnitsMean(Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2381 {
2382   // require that sum of modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2383   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default).
2384   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2385   //
2386   if (fIsMilleInit) {
2387     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2388     return;
2389   }
2390   if (!GetMilleModule(idm)->GetNChildren()) return;
2391   TString nm = "cstrSUMean";
2392   nm += GetNConstraints();
2393   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean,
2394                                                                       idm,val,pattern);
2395   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2396   fConstraints.Add(cstr);
2397 }
2398
2399 //________________________________________________________________________________________________________
2400 void AliITSAlignMille2::ConstrainModuleSubUnitsMedian(Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2401 {
2402   // require that median of the modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2403   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default) 
2404   // module the outliers.
2405   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2406   // The difference between the mean and the median will be transfered to the parent
2407   if (fIsMilleInit) {
2408     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2409     return;
2410   }
2411   if (!GetMilleModule(idm)->GetNChildren()) return;
2412   TString nm = "cstrSUMed";
2413   nm += GetNConstraints();
2414   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMedian,
2415                                                                       idm,val,pattern);
2416   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2417   fConstraints.Add(cstr);
2418 }
2419
2420 //________________________________________________________________________________________________________
2421 void AliITSAlignMille2::ConstrainOrphansMean(Double_t val, UInt_t pattern)
2422 {
2423   // require that median of the modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2424   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default) modulo the outliers.
2425   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2426   //
2427   if (fIsMilleInit) {
2428     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2429     return;
2430   }
2431   TString nm = "cstrOMean";
2432   nm += GetNConstraints();
2433   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean,
2434                                                                       -1,val,pattern);
2435   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2436   fConstraints.Add(cstr);
2437 }
2438
2439 //________________________________________________________________________________________________________
2440 void AliITSAlignMille2::ConstrainOrphansMedian(Double_t val, UInt_t pattern)
2441 {
2442   // require that median of the modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2443   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default) modulo the outliers.
2444   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2445   //
2446   if (fIsMilleInit) {
2447     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2448     return;
2449   }
2450   TString nm = "cstrOMed";
2451   nm += GetNConstraints();
2452   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMedian,
2453                                                                       -1,val,pattern);
2454   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2455   fConstraints.Add(cstr);
2456 }
2457
2458 //________________________________________________________________________________________________________
2459 void AliITSAlignMille2::ConstrainLocal(const Char_t* name,Double_t *parcf,Int_t npar,Double_t val,Double_t err)
2460 {
2461   if (fIsMilleInit) {
2462     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2463     return;
2464   }
2465   AliITSAlignMille2ConstrArray *cstr = new AliITSAlignMille2ConstrArray(name,parcf,npar,val,err);
2466   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2467   fConstraints.Add(cstr);
2468 }
2469
2470 //________________________________________________________________________________________________________
2471 void AliITSAlignMille2::ApplyGaussianConstraint(AliITSAlignMille2ConstrArray* cstr)
2472 {
2473   // apply the constraint on the local corrections of a list of modules
2474   int nmod = cstr->GetNModules();
2475   double jacobian[AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom][AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom];
2476   //
2477   for (int imd=nmod;imd--;) {
2478     int modID = cstr->GetModuleID(imd);
2479     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(modID);
2480     ResetLocalEquation();
2481     int nadded = 0;
2482     double value = cstr->GetValue();
2483     double sigma = cstr->GetError();
2484     //
2485     // in case the reference (survey) deltas were imposed for Gaussian constraints
2486     // already accumulated corrections: they must be subtracted from the constraint value.
2487     if (IsConstraintWrtRef()) {
2488       //
2489       Double_t precal[AliITSAlignMille2Module::kMaxParTot];
2490       Double_t refcal[AliITSAlignMille2Module::kMaxParTot];
2491       for (int ip=AliITSAlignMille2Module::kMaxParTot;ip--;) {precal[ip]=0; refcal[ip] = 0.;}
2492       //
2493       // check if there was a reference delta provided for this module
2494       AliAlignObjParams* parref = GetConstrRefObject(mod->GetName());
2495       if (parref) parref->GetPars(refcal, refcal+3);    // found reference delta
2496       //
2497       // extract already applied local corrections for this module
2498       if (fPrealignment) {
2499         //
2500         AliAlignObjParams *preo = GetPrealignedObject(mod->GetName());
2501         if (preo) {
2502           TGeoHMatrix preMat,tmpMat = *mod->GetMatrix(); //  Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M
2503           preo->GetMatrix(preMat);                       //  Delta_Glob
2504           preMat.MultiplyLeft( &tmpMat.Inverse() );      //  M^-1 * Delta_Glob_Par^-1 = (Delta_Glob_Par * M)^-1
2505           tmpMat.MultiplyLeft( &preMat );                //  (Delta_Glob_Par * M)^-1 * Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M = Delta_loc
2506           AliAlignObjParams algob;
2507           algob.SetMatrix(tmpMat);
2508           algob.GetPars(precal,precal+3); // local corrections for geometry
2509         }
2510       }
2511       //
2512       // subtract the contribution to constraint from precalibration 
2513       for (int ipar=cstr->GetNCoeffs();ipar--;) value += (refcal[ipar]-precal[ipar])*cstr->GetCoeff(ipar);
2514       //
2515     } 
2516     //    
2517     if (fUseGlobalDelta) mod->CalcDerivLocGlo(&jacobian[0][0]);
2518     //
2519     for (int ipar=cstr->GetNCoeffs();ipar--;) {
2520       double coef = cstr->GetCoeff(ipar);
2521       if (coef==0) continue;
2522       //
2523       if (!fUseGlobalDelta || ipar>= AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom) { // 
2524         // we are working with local params or if the given param is not related to geometry, 
2525         // apply the constraint directly
2526         int parPos = mod->GetParOffset(ipar);
2527         if (parPos<0) continue; // not in the fit
2528         fGlobalDerivatives[parPos] += coef;
2529         nadded++;
2530       }
2531       else { // we are working with global params, while the constraint is on local ones -> jacobian
2532         for (int jpar=AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom;jpar--;) {
2533           int parPos = mod->GetParOffset(jpar);
2534           if (parPos<0) continue;
2535           fGlobalDerivatives[parPos] += coef*jacobian[ipar][jpar];
2536           nadded++;
2537         }
2538       }      
2539     }
2540     if (nadded) AddConstraint(fGlobalDerivatives, value, sigma);
2541   }
2542   //
2543 }
2544
2545 //________________________________________________________________________________________________________
2546 void AliITSAlignMille2::ApplyPreConstraints()
2547 {
2548   int nconstr = GetNConstraints();
2549   for (int i=0;i<nconstr;i++) {
2550     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(i);
2551     //
2552     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) {
2553       ApplyGaussianConstraint( (AliITSAlignMille2ConstrArray*)cstr);
2554       continue;
2555     } 
2556     //
2557     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMedian) continue; // post type constraint
2558     //
2559     if (!fUseGlobalDelta) continue; // mean/med constraints must be applied to global deltas
2560     // apply constraint on the mean's before the fit
2561     int imd = cstr->GetModuleID();
2562     if (imd>=0) {
2563       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2564       UInt_t pattern = 0;
2565       for (int ipar=mod->GetNParTot();ipar--;) {
2566         if (!cstr->IncludesParam(ipar)) continue;
2567         if (mod->GetParOffset(ipar)<0) continue; // parameter is not in the explicit fit -> post constraint
2568         pattern |= 0x1<<ipar;
2569         cstr->SetApplied(ipar);
2570       }
2571       ConstrainModuleSubUnits(imd,cstr->GetValue(),pattern);
2572       //
2573     }
2574     else if (!PseudoParentsAllowed()) {
2575       ConstrainOrphans(cstr->GetValue(),(UInt_t)cstr->GetPattern());
2576       cstr->SetApplied(-1);
2577     }
2578   }
2579 }
2580
2581 //________________________________________________________________________________________________________
2582 void AliITSAlignMille2::ApplyPostConstraints()
2583 {
2584   int nconstr = GetNConstraints();
2585   Bool_t convGlo      = kFALSE;
2586   // check if there is something to do
2587   int ntodo = 0;
2588   for (int i=0;i<nconstr;i++) {
2589     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(i);
2590     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) continue;
2591     if (cstr->GetRemainingPattern() == 0) continue;
2592     ntodo++;
2593   }
2594   if (!ntodo) return;
2595   //
2596   if (!fUseGlobalDelta) { // need to convert to global params
2597     ConvertParamsToGlobal();
2598     convGlo = kTRUE;
2599   }
2600   //
2601   for (int i=0;i<nconstr;i++) {
2602     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(i);
2603     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) continue;
2604     //
2605     int imd = cstr->GetModuleID();
2606     //
2607     if (imd>=0) {
2608       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2609       UInt_t pattern = 0;
2610       for (int ipar=mod->GetNParTot();ipar--;) {
2611         if (cstr->IsApplied(ipar))      continue;
2612         if (!cstr->IncludesParam(ipar)) continue;
2613         if (!mod->IsFreeDOF(ipar))      continue; // parameter is fixed, will not apply constraint
2614         pattern |= 0x1<<ipar;
2615         cstr->SetApplied(ipar);
2616       }
2617       if (pattern) PostConstrainModuleSubUnits(cstr->GetType(),cstr->GetModuleID(),cstr->GetValue(),pattern);
2618       //
2619     }
2620     else if (PseudoParentsAllowed()) {
2621       UInt_t pattern = (UInt_t)cstr->GetRemainingPattern();
2622       PostConstrainOrphans(cstr->GetType(),cstr->GetValue(),pattern);
2623       cstr->SetApplied(-1);
2624     }
2625   }
2626   // if there was a conversion, rewind it
2627   if (convGlo) ConvertParamsToLocal();
2628   // 
2629 }
2630
2631 //________________________________________________________________________________________________________
2632 void AliITSAlignMille2::ConstrainModuleSubUnits(Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2633 {
2634   // require that sum of modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2635   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default).
2636   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2637   //
2638   //
2639   AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(idm);
2640   //
2641   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2642     if ( !((pattern>>ip)&0x1) /*|| !parent->IsFreeDOF(ip)*/) continue;
2643     ResetLocalEquation();
2644     int nadd = 0;
2645     for (int ich=mod->GetNChildren();ich--;) {
2646       int idpar = ((AliITSAlignMille2Module*)mod->GetChild(ich))->GetParOffset(ip);
2647       if (idpar<0) continue;
2648       fGlobalDerivatives[idpar] = 1.0;
2649       nadd++;
2650     }
2651     //
2652     if (nadd>0) {
2653       AddConstraint(fGlobalDerivatives,val);
2654       AliInfo(Form("Constrained param %d for %d submodules of module #%d: %s",ip,nadd,idm,mod->GetName()));
2655     }
2656   }
2657   //
2658 }
2659
2660 //________________________________________________________________________________________________________
2661 void AliITSAlignMille2::ConstrainOrphans(Double_t val, UInt_t pattern)
2662 {
2663   // require that median of the modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2664   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default) modulo the outliers.
2665   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2666   //
2667   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2668     //
2669     if ( !((pattern>>ip)&0x1) ) continue;
2670     ResetLocalEquation();
2671     int nadd = 0;
2672     for (int imd=fNModules;imd--;) {
2673       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2674       if (mod->GetParent()) continue; // this is not an orphan
2675       int idpar = mod->GetParOffset(ip);
2676       if (idpar<0) continue;
2677       fGlobalDerivatives[idpar] = 1.0;
2678       nadd++;
2679     }
2680     if (nadd>0) {
2681       AddConstraint(fGlobalDerivatives,val);
2682       AliInfo(Form("Constrained param %d for %d orphan modules",ip,nadd));
2683     }
2684   }
2685   //
2686   //
2687 }
2688
2689 //________________________________________________________________________________________________________
2690 void AliITSAlignMille2::PostConstrainModuleSubUnits(Int_t type,Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2691 {
2692   // require that median or mean of the modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2693   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default) 
2694   // module the outliers.
2695   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2696   // The difference between the mean and the median will be transfered to the parent
2697   //
2698   AliITSAlignMille2Module* parent = GetMilleModule(idm);
2699   int nc = parent->GetNChildren();
2700   //
2701   double *tmpArr = new double[nc]; 
2702   //
2703   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2704     int npc = 0;
2705     if ( !((pattern>>ip)&0x1) || !parent->IsFreeDOF(ip)) continue;
2706     // compute the mean and median of the deltas
2707     int nfree = 0;
2708     for (int ich=nc;ich--;) {
2709       AliITSAlignMille2Module* child = parent->GetChild(ich);
2710       //      if (!child->IsFreeDOF(ip)) continue; 
2711       tmpArr[nfree++] = child->GetParVal(ip);
2712     }
2713     double median=0,mean=0;
2714     for (int ic0=0;ic0<nfree;ic0++) {// order the deltas 
2715       mean += tmpArr[ic0];
2716       for (int ic1=ic0+1;ic1<nfree;ic1++) 
2717         if (tmpArr[ic0]>tmpArr[ic1]) {double tv=tmpArr[ic0]; tmpArr[ic0]=tmpArr[ic1]; tmpArr[ic1]=tv;}
2718     }
2719     //
2720     int kmed = nfree/2;
2721     median = (tmpArr[kmed]+tmpArr[nfree-kmed-1])/2.;
2722     if (nfree>0) mean /= nfree;
2723     //
2724     double shift = val - (type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? mean : median);
2725     //
2726     for (int ich=nc;ich--;) {
2727       AliITSAlignMille2Module* child = parent->GetChild(ich);
2728       //    if (!child->IsFreeDOF(ip)) continue; 
2729       child->SetParVal(ip, child->GetParVal(ip) + shift);
2730       npc++;
2731     }
2732     //
2733     parent->SetParVal(ip, parent->GetParVal(ip) - shift);
2734     AliInfo(Form("%s constraint: added %f shift to param[%d] of %d children of module %d: %s",
2735                  type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? "MEAN" : "MEDIAN",shift,
2736                  ip,npc,idm,parent->GetName()));
2737   }
2738   delete[] tmpArr;  
2739   //
2740   //
2741 }
2742
2743 //________________________________________________________________________________________________________
2744 void AliITSAlignMille2::PostConstrainOrphans(Int_t type,Double_t val, UInt_t pattern)
2745 {
2746   // require that median or mean of modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2747   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default).
2748   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2749   //
2750   int nc = fNModules;
2751   //
2752   int norph = 0;
2753   for (int ich=nc;ich--;) if (!GetMilleModule(ich)->GetParent()) norph ++;
2754   if (!norph) return;
2755   double *tmpArr = new double[norph]; 
2756   //
2757   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2758     int npc = 0;
2759     if ( !((pattern>>ip)&0x1)) continue;
2760     // compute the mean and median of the deltas
2761     int nfree = 0;
2762     for (int ich=nc;ich--;) {
2763       AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(ich);
2764       //      if (child->GetParent() || !child->IsFreeDOF(ip)) continue; 
2765       if (child->GetParent()) continue; 
2766       tmpArr[nfree++] = child->GetParVal(ip);
2767     }
2768     double median=0,mean=0;
2769     for (int ic0=0;ic0<nfree;ic0++) {// order the deltas 
2770       mean += tmpArr[ic0];
2771       for (int ic1=ic0+1;ic1<nfree;ic1++) 
2772         if (tmpArr[ic0]>tmpArr[ic1]) {double tv=tmpArr[ic0]; tmpArr[ic0]=tmpArr[ic1]; tmpArr[ic1]=tv;}
2773     }
2774     //
2775     int kmed = nfree/2;
2776     median = (tmpArr[kmed]+tmpArr[nfree-kmed-1])/2.;
2777     if (nfree>0) mean /= nfree;
2778     //
2779     double shift = val - (type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? mean : median);
2780     //
2781     for (int ich=nc;ich--;) {
2782       AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(ich);
2783       //      if (child->GetParent() || !child->IsFreeDOF(ip)) continue; 
2784       if (child->GetParent()) continue; 
2785       child->SetParVal(ip, child->GetParVal(ip) + shift);
2786       npc++;
2787     }
2788     //
2789     AliInfo(Form("%s constraint: added %f shift to param[%d] of %d orphan modules",
2790                  type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? "MEAN" : "MEDIAN",shift,
2791                  ip,npc));
2792   }
2793   delete[] tmpArr;  
2794   //
2795 }
2796
2797 //________________________________________________________________________________________________________
2798 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParModConstrained(AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par, Bool_t &meanmed, Bool_t &gaussian) const
2799 {
2800   // check if par of the module participates in some constraint, and set the flag for their types
2801   meanmed = gaussian = kFALSE;
2802   //
2803   if ( mod->IsParConstrained(par) ) gaussian = kTRUE;     // direct constraint on this param
2804   //
2805   for (int icstr=GetNConstraints();icstr--;) {
2806     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(icstr);
2807     //
2808     if (!cstr->IncludesModPar(mod,par)) continue;
2809     if (cstr->GetType()==AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) gaussian = kTRUE;
2810     else meanmed = kTRUE;
2811     //
2812     if (meanmed && gaussian) break; // no sense to check further
2813   }
2814   //
2815   return meanmed||gaussian;
2816 }
2817
2818 //________________________________________________________________________________________________________
2819 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParModFamilyVaried(AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par,Int_t depth) const
2820 {
2821   // check if parameter par is varied for this module or its children up to the level depth
2822   if (depth<0) return kFALSE;
2823   if (mod->GetParOffset(par)>=0) return kTRUE;
2824   for (int icld=mod->GetNChildren();icld--;) {
2825     AliITSAlignMille2Module* child = mod->GetChild(icld);
2826     if (IsParModFamilyVaried(child, par, depth-1)) return kTRUE;
2827   }
2828   return kFALSE;
2829   //
2830 }
2831
2832 /*
2833 //________________________________________________________________________________________________________
2834 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParFamilyFree(AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par,Int_t depth) const
2835 {
2836   // check if parameter par is varied and is not subjected to gaussian constraint for the children up to the level depth
2837   if (depth<0) return kTRUE;
2838   for (int icld=mod->GetNChildren();icld--;) {
2839     AliITSAlignMille2Module* child = mod->GetChild(icld);
2840     //if (child->GetParOffset(par)<0) continue;                  // fixed
2841     Bool_t cstMM=kFALSE,cstGS=kFALSE;
2842     // does this child have gaussian constraint ?
2843     if (!IsParModConstrained(child,par,cstMM,cstGS) || !cstGS ) return kTRUE;
2844     // check its children
2845     if (!IsParFamilyFree(child,par,depth-1)) return kTRUE;
2846   }
2847   return kFALSE;
2848   //
2849 }
2850 */
2851
2852 //________________________________________________________________________________________________________
2853 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParFamilyFree(AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par,Int_t depth) const
2854 {
2855   // check if parameter par is varied and is not subjected to gaussian constraint for the children up to the level depth
2856   if (depth<0) return kFALSE;
2857   for (int icld=mod->GetNChildren();icld--;) {
2858     AliITSAlignMille2Module* child = mod->GetChild(icld);
2859     //if (child->GetParOffset(par)<0) continue;                  // fixed
2860     Bool_t cstMM=kFALSE,cstGS=kFALSE;
2861     // does this child have gaussian constraint ?
2862     if (!IsParModConstrained(child,par,cstMM,cstGS) || !cstGS ) return kTRUE;
2863     // check its children
2864     if (IsParFamilyFree(child,par,depth-1)) return kTRUE;
2865   }
2866   return kFALSE;
2867   //
2868 }
2869
2870 //________________________________________________________________________________________________________
2871 Double_t AliITSAlignMille2::GetTDriftSDD() const 
2872 {
2873   double t = fCluster.GetDriftTime();
2874   return t - fDriftTime0[ fCluster.GetUniqueID() ];
2875 }
2876
2877 //________________________________________________________________________________________________________
2878 Double_t AliITSAlignMille2::GetVDriftSDD() const 
2879 {
2880   return fDriftSpeed[ fCluster.GetUniqueID() ];
2881 }
2882
2883 //________________________________________________________________________________________________________
2884 Bool_t AliITSAlignMille2::FixedOrphans() const
2885 {
2886   // are there fixed modules with no parent (normally in such a case 
2887   // the constraints on the orphans should not be applied
2888   if (!IsConfigured()) {
2889     AliInfo("Still not configured");
2890     return kFALSE;
2891   }
2892   for (int i=0;i<fNModules;i++) {
2893     AliITSAlignMille2Module* md = GetMilleModule(i);
2894     if (md->GetParent()==0 && md->GetNParFree()==0) return kTRUE;
2895   }
2896   return kFALSE;
2897 }
2898
2899 //________________________________________________________________________________________________________
2900 void AliITSAlignMille2::ConvertParamsToGlobal()
2901 {
2902   double pars[AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom];
2903   for (int imd=fNModules;imd--;) {
2904     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2905     if (mod->GeomParamsGlobal()) continue;
2906     mod->GetGeomParamsGlo(pars);
2907     mod->SetParVals(pars,AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom);
2908     mod->SetGeomParamsGlobal(kTRUE);
2909   }
2910 }
2911
2912 //________________________________________________________________________________________________________
2913 void AliITSAlignMille2::ConvertParamsToLocal()
2914 {
2915   double pars[AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom];
2916   for (int imd=fNModules;imd--;) {
2917     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2918     if (!mod->GeomParamsGlobal()) continue;
2919     mod->GetGeomParamsLoc(pars);
2920     mod->SetParVals(pars,AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom);
2921     mod->SetGeomParamsGlobal(kFALSE);
2922   }
2923 }
2924
2925