ITS/AliITSAlignMille2.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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 <TFile.h>
  31 #include <TClonesArray.h>
  32 #include <TMath.h>
  33 #include <TVirtualFitter.h>
  34 #include <TGeoManager.h>
  35 #include <TArrayI.h>
  36 #include <TSystem.h>
  37 #include "AliITSAlignMille2.h"
  38 #include "AliITSgeomTGeo.h"
  39 #include "AliGeomManager.h"
  40 #include "AliMillePede2.h"
  41 #include "AliTrackPointArray.h"
  42 #include "AliAlignObjParams.h"
  43 #include "AliLog.h"
  44 #include "AliTrackFitterRieman.h"
  45 #include "AliITSAlignMille2Constraint.h"
  46 #include "AliITSAlignMille2ConstrArray.h"
  47 #include "AliITSresponseSDD.h"
  48
  49 ClassImp(AliITSAlignMille2)
  50
  51 const Char_t* AliITSAlignMille2::kRecKeys[] = {
  52   "GEOMETRY_FILE",
  53   "SUPERMODULE_FILE",
  54   "CONSTRAINTS_REFERENCE_FILE",
  55   "PREALIGNMENT_FILE",
  56   "PRECALIBSDD_FILE",
  57   "INITCALBSDD_FILE",
  58   "SET_GLOBAL_DELTAS",
  59   "CONSTRAINT_LOCAL",
  60   "MODULE_VOLUID",
  61   "MODULE_INDEX",
  62   "SET_PSEUDO_PARENTS",
  63   "SET_TRACK_FIT_METHOD",
  64   "SET_MINPNT_TRA",
  65   "SET_NSTDDEV",
  66   "SET_RESCUT_INIT",
  67   "SET_RESCUT_OTHER",
  68   "SET_LOCALSIGMAFACTOR",
  69   "SET_STARTFAC",
  70   "SET_B_FIELD",
  71   "SET_SPARSE_MATRIX",
  72   "REQUIRE_POINT",
  73   "CONSTRAINT_ORPHANS",
  74   "CONSTRAINT_SUBUNITS",
  75   "APPLY_CONSTRAINT"
  76 };
  77
  78
  79 //========================================================================================================
  80
  81 AliITSAlignMille2* AliITSAlignMille2::fgInstance = 0;
  82 Int_t              AliITSAlignMille2::fgInstanceID = 0;
  83
  84 //________________________________________________________________________________________________________
  85 AliITSAlignMille2::AliITSAlignMille2(const Char_t *configFilename  )
  86 : TObject(),
  87   fMillepede(0),
  88   fStartFac(16.),
  89   fResCutInitial(100.),
  90   fResCut(100.),
  91   fNGlobal(0),
  92   fNLocal(4),
  93   fNStdDev(3),
  94   fIsMilleInit(kFALSE),
  95   fAllowPseudoParents(kFALSE),
  96   //
  97   fCurrentModule(0),
  98   fTrack(0),
  99   fTrackBuff(0),
 100   fCluster(),
 101   fGlobalDerivatives(0),
 102   //
 103   fMinNPtsPerTrack(3),
 104   fInitTrackParamsMeth(1),
 105   fTotBadLocEqPoints(0),
 106   fRieman(0),
 107   //
 108   fConstraints(0),
 109   //
 110   fUseGlobalDelta(kFALSE),
 111   fRequirePoints(kFALSE),
 112   fTempExcludedModule(-1),
 113   //
 114   fGeometryFileName("geometry.root"),
 115   fPreAlignmentFileName(""),
 116   fConstrRefFileName(""),
 117   fGeoManager(0),
 118   fIsConfigured(kFALSE),
 119   fPreAlignQF(0),
 120 //
 121   fCorrectSDD(0),
 122   fInitialRecSDD(0),
 123   fPrealignment(0),
 124   fConstrRef(0),
 125   fMilleModule(2),
 126   fSuperModule(2),
 127   fNModules(0),
 128   fNSuperModules(0),
 129   fUsePreAlignment(kFALSE),
 130   fBOn(kFALSE),
 131   fBField(0.0),
 132   fBug(0),
 133   fMilleVersion(2)
 134 {
 135   /// main constructor that takes input from configuration file
 136   for (int i=3;i--;) fSigmaFactor[i] = 1.0;
 137   //
 138   // new RS
 139   for (Int_t i=0; i<6; i++) {
 140     fNReqLayUp[i]=0;
 141     fNReqLayDown[i]=0;
 142     fNReqLay[i]=0;
 143   }
 144   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
 145     fNReqDetUp[i]=0;
 146     fNReqDetDown[i]=0;
 147     fNReqDet[i]=0;
 148   }
 149   //
 150   Int_t lc=LoadConfig(configFilename);
 151   if (lc) {
 152     AliError(Form("Error %d loading configuration from %s",lc,configFilename));
 153     exit(1);
 154   }
 155   //
 156   fMillepede = new AliMillePede2();
 157   fgInstance = this;
 158   fgInstanceID++;
 159   //
 160 }
 161
 162 //________________________________________________________________________________________________________
 163 AliITSAlignMille2::~AliITSAlignMille2()
 164 {
 165   /// Destructor
 166   if (fMillepede)         delete fMillepede;            fMillepede = 0;
 167   if (fGlobalDerivatives) delete[] fGlobalDerivatives;  fGlobalDerivatives = 0;
 168   if (fRieman)            delete fRieman;               fRieman = 0;
 169   if (fPrealignment)      delete fPrealignment;         fPrealignment = 0;
 170   if (fConstrRef)         delete fConstrRef;            fConstrRef = 0;
 171   if (fCorrectSDD)        delete fCorrectSDD;           fCorrectSDD = 0;
 172   if (fInitialRecSDD)     delete fInitialRecSDD;        fInitialRecSDD = 0;
 173   fTrackBuff.Delete();
 174   fConstraints.Delete();
 175   fMilleModule.Delete();
 176   fSuperModule.Delete();
 177   if (--fgInstanceID==0) fgInstance = 0;
 178 }
 179
 180 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
 181
 182
 183 TObjArray* AliITSAlignMille2::GetConfigRecord(FILE* stream, TString& recTitle, TString& recOpt, Bool_t rew)
 184 {
 185   // read new record from config file
 186   TString record;
 187   static TObjArray* recElems = 0;
 188   if (recElems) {delete recElems; recElems = 0;}
 189   //
 190   TString keyws = recTitle;
 191   if (!keyws.IsNull()) {
 192     keyws.ToUpper();
 193     //    keyws += " ";
 194   }
 195   while (record.Gets(stream)) {
 196     int cmt=record.Index("#");
 197     if (cmt>=0) record.Remove(cmt);  // skip comment
 198     record.ReplaceAll("\t"," ");
 199     record.ReplaceAll("\r"," ");
 200     record.Remove(TString::kBoth,' ');
 201     if (record.IsNull()) continue;      // nothing to decode
 202     if (!keyws.IsNull() && !record.BeginsWith(keyws.Data())) continue; // specific record was requested
 203     //
 204     recElems = record.Tokenize(" ");
 205     recTitle = recElems->At(0)->GetName();
 206     recTitle.ToUpper();
 207     recOpt = recElems->GetLast()>0 ? recElems->At(1)->GetName() : "";
 208     break;
 209   }
 210   if (rew || !recElems) rewind(stream);
 211   return recElems;
 212 }
 213
 214 //________________________________________________________________________________________________________
 215 Int_t AliITSAlignMille2::CheckConfigRecords(FILE* stream)
 216 {
 217   TString record,recTitle;
 218   int lineCnt = 0;
 219   rewind(stream);
 220   while (record.Gets(stream)) {
 221     int cmt=record.Index("#");
 222     lineCnt++;
 223     if (cmt>=0) record.Remove(cmt);  // skip comment
 224     record.ReplaceAll("\t"," ");
 225     record.ReplaceAll("\r"," ");
 226     record.Remove(TString::kBoth,' ');
 227     if (record.IsNull()) continue;   // nothing to decode
 228     // extract keyword
 229     int spc = record.Index(" ");
 230     if (spc>0) recTitle = record(0,spc);
 231     else     recTitle = record;
 232     recTitle.ToUpper();
 233     Bool_t strOK = kFALSE;
 234     for (int ik=kNKeyWords;ik--;) if (recTitle == kRecKeys[ik]) {strOK = kTRUE; break;}
 235     if (strOK) continue;
 236     //
 237     AliError(Form("Unknown keyword %s at line %d",
 238                   recTitle.Data(),lineCnt));
 239     return -1;
 240     //
 241   }
 242   //
 243   rewind(stream);
 244   return 0;
 245 }
 246
 247
 248 //________________________________________________________________________________________________________
 249 Int_t AliITSAlignMille2::LoadConfig(const Char_t *cfile)
 250 {
 251   // return 0 if success
 252   //        1 if error in module index or voluid
 253   //
 254   FILE *pfc=fopen(cfile,"r");
 255   if (!pfc) return -1;
 256   //
 257   TString record,recTitle,recOpt,recExt;
 258   Int_t nrecElems,irec;
 259   TObjArray *recArr=0;
 260   //
 261   fNModules = 0;
 262   Bool_t stopped = kFALSE;
 263   //
 264   if (CheckConfigRecords(pfc)<0) return -1;
 265   //
 266   while(1) {
 267     //
 268     // ============= 1: we read some obligatory records in predefined order ================
 269     //
 270     recTitle = kRecKeys[kGeomFile];
 271     if ( !GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ||
 272          (fGeometryFileName=recOpt).IsNull()     ||
 273          gSystem->AccessPathName(recOpt.Data())  ||
 274          InitGeometry() )
 275       { AliError("Failed to find/load Geometry"); stopped = kTRUE; break;}
 276     //
 277     recTitle = kRecKeys[kSuperModileFile];
 278     if ( !GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ||
 279          recOpt.IsNull()                         ||
 280          gSystem->AccessPathName(recOpt.Data())  ||
 281          LoadSuperModuleFile(recOpt.Data()))
 282       { AliError("Failed to find/load SuperModules"); stopped = kTRUE; break;}
 283     //
 284     recTitle = kRecKeys[kConstrRefFile];      // LOCAL_CONSTRAINTS are defined wrt these deltas
 285     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) {
 286       if (recOpt.IsNull() || recOpt=="IDEAL") SetConstraintWrtRef( "IDEAL" );
 287       else if (gSystem->AccessPathName(recOpt.Data()) || SetConstraintWrtRef(recOpt.Data()) )
 288         { AliError("Failed to load reference deltas for local constraints"); stopped = kTRUE; break;}
 289     }
 290     //
 291     recTitle = kRecKeys[kPrealignFile];
 292     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) )
 293       if ( (fPreAlignmentFileName=recOpt).IsNull() ||
 294            gSystem->AccessPathName(recOpt.Data())   ||
 295            ApplyToGeometry())
 296         { AliError(Form("Failed to load Prealignment file %s",recOpt.Data())); stopped = kTRUE; break;}
 297     //
 298     recTitle = kRecKeys[kPreCalSDDFile];
 299     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) {
 300       if ( recOpt.IsNull() || gSystem->AccessPathName(recOpt.Data()) ) {stopped = kTRUE; break;}
 301       AliInfo(Form("Using %s for SDD precalibration",recOpt.Data()));
 302       TFile* precfi = TFile::Open(recOpt.Data());
 303       if (!precfi->IsOpen()) {stopped = kTRUE; break;}
 304       fCorrectSDD = (AliITSresponseSDD*)precfi->Get("AliITSresponseSDD");
 305       precfi->Close();
 306       delete precfi;
 307       if (!fCorrectSDD) {AliError("Precalibration SDD object is not found"); stopped = kTRUE; break;}
 308     }
 309     //
 310     recTitle = kRecKeys[ kInitCalSDDFile ];
 311     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) {
 312       if ( recOpt.IsNull() || gSystem->AccessPathName(recOpt.Data()) ) {stopped = kTRUE; break;}
 313       AliInfo(Form("Using %s as SDD calibration used in TrackPoints",recOpt.Data()));
 314       TFile* precf = TFile::Open(recOpt.Data());
 315       if (!precf->IsOpen()) {stopped = kTRUE; break;}
 316       fInitialRecSDD = (AliITSresponseSDD*)precf->Get("AliITSresponseSDD");
 317       precf->Close();
 318       delete precf;
 319       if (!fInitialRecSDD) {AliError("Initial Calibration SDD object is not found"); stopped = kTRUE; break;}
 320     }
 321     //
 322     recTitle = kRecKeys[ kGlobalDeltas ];
 323     if ( GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,1) ) SetUseGlobalDelta(kTRUE);
 324     //
 325     // =========== 2: see if there are local gaussian constraints defined =====================
 326     //            Note that they should be loaded before the modules declaration
 327     //
 328     recTitle = kRecKeys[ kConstrLocal ];
 329     while( (recArr=GetConfigRecord(pfc,recTitle,recOpt,0)) ) {
 330       nrecElems = recArr->GetLast()+1;
 331       if (recOpt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;} // wrong name
 332       if (GetConstraint(recOpt.Data())) {
 333         AliError(Form("Existing constraint %s repeated",recOpt.Data()));
 334         stopped = kTRUE; break;
 335       }
 336       recExt = recArr->At(2)->GetName();
 337       if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 338       double val = recExt.Atof();
 339       recExt = recArr->At(3)->GetName();
 340       if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 341       double err = recExt.Atof();
 342       int nwgh = nrecElems - 4;
 343       double *wgh = new double[nwgh];
 344       for (nwgh=0,irec=4;irec<nrecElems;irec++) {
 345         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 346         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 347         wgh[nwgh++] = recExt.Atof();
 348       }
 349       if (stopped) {delete[] wgh; break;}
 350       //
 351       ConstrainLocal(recOpt.Data(),wgh,nwgh,val,err);
 352       delete[] wgh;
 353       //
 354     } // end while for loop over local constraints
 355     if (stopped) break;
 356     //
 357     // =========== 3: now read modules to align ===================================
 358     //
 359     rewind(pfc);
 360     while( (recArr=GetConfigRecord(pfc,recTitle="",recOpt,0)) ) {
 361       if (!(recTitle==kRecKeys[ kModVolID ] || recTitle==kRecKeys[ kModIndex ])) continue;
 362       // Expected format: MODULE id tolX tolY tolZ tolPsi tolTh tolPhi [[sigX sigY sigZ]  extra params]
 363       // where tol* is the tolerance (sigma) for given DOF. 0 means fixed
 364       // sig* is the scaling parameters for the errors of the clusters of this module
 365       // extra params are defined for specific modules, e.g. t0 and vdrift corrections of SDD
 366       //
 367       nrecElems = recArr->GetLast()+1;
 368       if (nrecElems<2 || !recOpt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 369       int idx = recOpt.Atoi();
 370       UShort_t voluid =  (idx<=kMaxITSSensID) ? GetModuleVolumeID(idx) : idx;
 371       AliITSAlignMille2Module* mod = 0;
 372       //
 373       if (voluid>=kMinITSSupeModuleID) { // custom supermodule
 374         for (int j=0; j<fNSuperModules; j++) {
 375           if (voluid==GetSuperModule(j)->GetVolumeID()) {
 376             mod = new AliITSAlignMille2Module(*GetSuperModule(j));
 377             // the matrix might be updated in case some prealignment was applied, check
 378             TGeoHMatrix* mup = AliGeomManager::GetMatrix(mod->GetName());
 379             if (mup) *(mod->GetMatrix()) = *mup;
 380             fMilleModule.AddAtAndExpand(mod,fNModules);
 381             break;
 382           }
 383         }
 384       }
 385       else if (idx<=kMaxITSSensVID) {
 386         mod = new AliITSAlignMille2Module(voluid);
 387         fMilleModule.AddAtAndExpand(mod,fNModules);
 388       }
 389       if (!mod) {stopped = kTRUE; break;}  // bad volid
 390       //
 391       // geometry variation settings
 392       for (int i=0;i<AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom;i++) {
 393         irec = i+2;
 394         if (irec >= nrecElems) break;
 395         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 396         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 397         mod->SetFreeDOF(i, recExt.Atof() );
 398       }
 399       if (stopped) break;
 400       //
 401       // scaling factors for cluster errors
 402       // first set default ones
 403       for (int i=0;i<3;i++) mod->SetSigmaFactor(i, fSigmaFactor[i]);
 404       for (int i=0;i<3;i++) {
 405         irec = i+8;
 406         if (irec >= nrecElems) break;
 407         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 408         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 409         mod->SetSigmaFactor(i, recExt.Atof() );
 410       }
 411       if (stopped) break;
 412       //
 413       mod->SetGeomParamsGlobal(fUseGlobalDelta);
 414       // now comes special detectors treatment
 415       if (mod->IsSDD()) {
 416         double vl = 0;
 417         if (nrecElems>11) {
 418           recExt = recArr->At(11)->GetName();
 419           if (recExt.IsFloat()) vl = recExt.Atof();
 420           else {stopped = kTRUE; break;}
 421           irec = 11;
 422         }
 423         mod->SetFreeDOF(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0,vl);
 424         //
 425         vl = 0;
 426         if (nrecElems>12) {
 427           recExt = recArr->At(12)->GetName();
 428           if (recExt.IsFloat()) vl = recExt.Atof();
 429           else {stopped = kTRUE; break;}
 430           irec = 12;
 431         }
 432         mod->SetFreeDOF(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV,vl);
 433       }
 434       //
 435       mod->SetUniqueID(fNModules);
 436       mod->EvaluateDOF();
 437       fNModules++;
 438       //
 439       // now check if there are local constraints on this module
 440       for (++irec;irec<nrecElems;irec++) {
 441         recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 442         if (recExt.IsFloat()) {stopped=kTRUE;break;}
 443         AliITSAlignMille2ConstrArray* cstr = (AliITSAlignMille2ConstrArray*)GetConstraint(recExt.Data());
 444         if (!cstr) {
 445           AliInfo(Form("No Local constraint %s was declared",recExt.Data()));
 446           stopped=kTRUE;
 447           break;
 448         }
 449         cstr->AddModule(mod);
 450       }
 451       if (stopped) break;
 452     } // end while for loop over modules
 453     if (stopped) break;
 454     //
 455     if (fNModules==0) {AliError("Failed to find any MODULE"); stopped = kTRUE; break;}
 456     BuildHierarchy();  // preprocess loaded modules
 457     //
 458     // =========== 4: the rest may come in arbitrary order =======================================
 459     rewind(pfc);
 460     while ( (recArr=GetConfigRecord(pfc,recTitle="",recOpt,0))!=0 ) {
 461       //
 462       nrecElems = recArr->GetLast()+1;
 463       //
 464       // some simple flags -----------------------------------------------------------------------
 465       //
 466       if      (recTitle == kRecKeys[ kPseudoParents ])  SetAllowPseudoParents(kTRUE);
 467       //
 468       // some optional parameters ----------------------------------------------------------------
 469       else if (recTitle == kRecKeys[ kTrackFitMethod ]) {
 470         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsDigit() ) {stopped = kTRUE; break;}
 471         SetInitTrackParamsMeth(recOpt.Atoi());
 472       }
 473       //
 474       else if (recTitle == kRecKeys[ kMinPntTrack ]) {
 475         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsDigit() ) {stopped = kTRUE; break;}
 476         fMinNPtsPerTrack = recOpt.Atoi();
 477       }
 478       //
 479       else if (recTitle == kRecKeys[ kNStDev ]) {
 480         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
 481         fNStdDev = (Int_t)recOpt.Atof();
 482       }
 483       //
 484       else if (recTitle == kRecKeys[ kResCutInit  ]) {
 485         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
 486         fResCutInitial = recOpt.Atof();
 487       }
 488       //
 489       else if (recTitle == kRecKeys[ kResCutOther ]) {
 490         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
 491         fResCut = recOpt.Atof();
 492       }
 493       //
 494       else if (recTitle == kRecKeys[ kLocalSigFactor ]) { //-------------------------
 495         for (irec=0;irec<3;irec++) if (nrecElems>irec+1) {
 496             fSigmaFactor[irec] = ((TObjString*)recArr->At(irec+1))->GetString().Atof();
 497             if (fSigmaFactor[irec]<=0.) stopped = kTRUE;
 498           }
 499         if (stopped) break;
 500       }
 501       //
 502       else if (recTitle == kRecKeys[ kStartFactor ]) {        //-------------------------
 503         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
 504         fStartFac = recOpt.Atof();
 505       }
 506       //
 507       else if (recTitle == kRecKeys[ kBField ]) {         //-------------------------
 508         if (recOpt.IsNull() || !recOpt.IsFloat() ) {stopped = kTRUE; break;}
 509         fBField = recOpt.Atof();
 510         if (fBField>0) {
 511           fBOn = kTRUE;
 512           fNLocal = 5; // helices
 513           fRieman = new AliTrackFitterRieman();
 514         }
 515         else {
 516           fBField = 0.0;
 517           fBOn = kFALSE;
 518           fNLocal = 4;
 519         }
 520       }
 521       //
 522       else if (recTitle == kRecKeys[ kSparseMatrix ]) {   // matrix solver type
 523         //
 524         AliMillePede2::SetGlobalMatSparse(kTRUE);
 525         if (recOpt.IsNull()) continue;
 526         // solver type and settings
 527         if      (recOpt == "MINRES") AliMillePede2::SetIterSolverType( AliMinResSolve::kSolMinRes );
 528         else if (recOpt == "FGMRES") AliMillePede2::SetIterSolverType( AliMinResSolve::kSolFGMRes );
 529         else {stopped = kTRUE; break;}
 530         //
 531         if (nrecElems>=3) { // preconditioner type
 532           recExt = recArr->At(2)->GetName();
 533           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 534           AliMillePede2::SetMinResPrecondType( recExt.Atoi() );
 535         }
 536         //
 537         if (nrecElems>=4) { // tolerance
 538           recExt = recArr->At(3)->GetName();
 539           if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 540           AliMillePede2::SetMinResTol( recExt.Atof() );
 541         }
 542         //
 543         if (nrecElems>=5) { // maxIter
 544           recExt = recArr->At(4)->GetName();
 545           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 546           AliMillePede2::SetMinResMaxIter( recExt.Atoi() );
 547         }
 548       }
 549       //
 550       else if (recTitle == kRecKeys[ kRequirePoint ]) {       //-------------------------
 551         // syntax:   REQUIRE_POINT where ndet updw nreqpts
 552         //    where = LAYER or DETECTOR
 553         //    ndet = detector number: 1-6 for LAYER and 1-3 for DETECTOR (SPD=1, SDD=2, SSD=3)
 554         //    updw = 1 for Y>0, -1 for Y<0, 0 if not specified
 555         //    nreqpts = minimum number of points of that type
 556         if (nrecElems>=5) {
 557           recOpt.ToUpper();
 558           int lr = ((TObjString*)recArr->At(2))->GetString().Atoi() - 1;
 559           int hb = ((TObjString*)recArr->At(3))->GetString().Atoi();
 560           int np = ((TObjString*)recArr->At(4))->GetString().Atoi();
 561           fRequirePoints = kTRUE;
 562           if (recOpt == "LAYER") {
 563             if (lr<0 || lr>5) {stopped = kTRUE; break;}
 564             if (hb>0) fNReqLayUp[lr] = np;
 565             else if (hb<0) fNReqLayDown[lr] = np;
 566             else fNReqLay[lr] = np;
 567           }
 568           else if (recOpt == "DETECTOR") {
 569             if (lr<0 || lr>2) {stopped = kTRUE; break;}
 570             if (hb>0) fNReqDetUp[lr] = np;
 571             else if (hb<0) fNReqDetDown[lr] = np;
 572             else fNReqDet[lr] = np;
 573           }
 574           else {stopped = kTRUE; break;}
 575         }
 576         else {stopped = kTRUE; break;}
 577       }
 578       //
 579       // global constraints on the subunits/orphans
 580       else if (recTitle == kRecKeys[ kConstrOrphans ]) {    //------------------------
 581         // expect CONSTRAINT_ORPHANS MEAN/MEDIAN Value parID0 ... parID1 ...
 582         if (nrecElems<4) {stopped = kTRUE; break;}
 583         recExt = recArr->At(2)->GetName();
 584         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 585         double val = recExt.Atof();
 586         UInt_t pattern = 0;
 587         for (irec=3;irec<nrecElems;irec++) { // read params to constraint
 588           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 589           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 590           pattern |= 0x1 << recExt.Atoi();
 591         }
 592         if (stopped) break;
 593         if      (recOpt == "MEAN")   ConstrainOrphansMean(val,pattern);
 594         else if (recOpt == "MEDIAN") ConstrainOrphansMedian(val,pattern);
 595         else {stopped = kTRUE; break;}
 596       }
 597       //
 598       else if (recTitle == kRecKeys[ kConstrSubunits ]) {    //------------------------
 599         // expect ONSTRAINT_SUBUNITS MEAN/MEDIAN Value parID0 ... parID1 ... VolID1 ... VolIDn - VolIDm
 600         if (nrecElems<5) {stopped = kTRUE; break;}
 601         recExt = recArr->At(2)->GetName();
 602         if (!recExt.IsFloat()) {stopped = kTRUE; break;}
 603         double val = recExt.Atof();
 604         UInt_t pattern = 0;
 605         for (irec=3;irec<nrecElems;irec++) { // read params to constraint
 606           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 607           if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 608           int parid = recExt.Atoi();
 609           if (parid<kMaxITSSensID) pattern |= 0x1 << recExt.Atoi();
 610           else break;           // list of params is over
 611         }
 612         if (stopped) break;
 613         //
 614         Bool_t meanC;
 615         if      (recOpt == "MEAN")   meanC = kTRUE;
 616         else if (recOpt == "MEDIAN") meanC = kFALSE;
 617         else    {stopped = kTRUE; break;}
 618         //
 619         int curID = -1;
 620         int rangeStart = -1;
 621         for (;irec<nrecElems;irec++) { // read modules to apply this constraint
 622           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 623           if (recExt == "-") {rangeStart = curID; continue;}  // range is requested
 624           else if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 625           else curID = recExt.Atoi();
 626           //
 627           if (curID<=kMaxITSSensID) curID = GetModuleVolumeID(curID);
 628           // this was a range start or single
 629           int start;
 630           if (rangeStart>=0) {start = rangeStart+1; rangeStart=-1;} // continue the range
 631           else start = curID;  // create constraint either for single module (or 1st in the range)
 632           for (int id=start;id<=curID;id++) {
 633             int id0 = IsVIDDefined(id);
 634             if (id0<0) {AliDebug(3,Form("Undefined module %d requested in the SubUnits constraint, skipping",id)); continue;}
 635             if (meanC) ConstrainModuleSubUnitsMean(id0,val,pattern);
 636             else       ConstrainModuleSubUnitsMedian(id0,val,pattern);
 637           }
 638         }
 639         if (rangeStart>=0) stopped = kTRUE; // unfinished range
 640         if (stopped) break;
 641       }
 642       //
 643       // association of modules with local constraints
 644       else if (recTitle == kRecKeys[ kApplyConstr ]) {            //------------------------
 645         // expect APPLY_CONSTRAINT NAME [NAME1...] [VolID1 ... VolIDn - VolIDm]
 646         if (nrecElems<3) {stopped = kTRUE; break;}
 647         int nmID0=-1,nmID1=-1;
 648         for (irec=1;irec<nrecElems;irec++) { // find the range of constraint names
 649           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 650           if (recExt.IsFloat()) break;
 651           // check if such a constraint was declared
 652           if (!GetConstraint(recExt.Data())) {
 653             AliInfo(Form("No Local constraint %s was declared",recExt.Data()));
 654             stopped=kTRUE;
 655             break;
 656           }
 657           if (nmID0<0) nmID0 = irec;
 658           nmID1 = irec;
 659         }
 660         if (stopped) break;
 661         //
 662         if (irec>=nrecElems) {stopped = kTRUE; break;} // no modules provided
 663         //
 664         // now read the list of modules to constrain
 665         int curID = -1;
 666         int rangeStart = -1;
 667         for (;irec<nrecElems;irec++) { // read modules to apply this constraint
 668           recExt = recArr->At(irec)->GetName();
 669           if (recExt == "-") {rangeStart = curID; continue;}  // range is requested
 670           else if (!recExt.IsDigit()) {stopped = kTRUE; break;}
 671           else curID = recExt.Atoi();
 672           //
 673           if (curID<=kMaxITSSensID) curID = GetModuleVolumeID(curID);
 674           //
 675           // this was a range start or single
 676           int start;
 677           if (rangeStart>=0) {start = rangeStart+1; rangeStart=-1;} // continue the range
 678           else start = curID;  // create constraint either for single module (or 1st in the range)
 679           for (int id=start;id<=curID;id++) {
 680             AliITSAlignMille2Module *md = GetMilleModuleByVID(id);
 681             if (!md) {AliDebug(3,Form("Undefined module %d requested in the Local constraint, skipping",id)); continue;}
 682             for (int nmid=nmID0;nmid<=nmID1;nmid++)
 683               ((AliITSAlignMille2ConstrArray*)GetConstraint(recArr->At(nmid)->GetName()))->AddModule(md);
 684           }
 685         }
 686         if (rangeStart>=0) stopped = kTRUE; // unfinished range
 687         if (stopped) break;
 688       }
 689       //
 690       else continue; // already processed record
 691       //
 692     } // end of while loop 4 over the various params
 693     //
 694     break;
 695   } // end of while(1) loop
 696   //
 697   fclose(pfc);
 698   if (stopped) {
 699     AliError(Form("Failed on record %s %s ...\n",recTitle.Data(),recOpt.Data()));
 700     return -1;
 701   }
 702   //
 703   fIsConfigured = kTRUE;
 704   return 0;
 705 }
 706
 707 //________________________________________________________________________________________________________
 708 void AliITSAlignMille2::BuildHierarchy()
 709 {
 710   // build the hieararhy of the modules to align
 711   //
 712   if (!GetUseGlobalDelta() && PseudoParentsAllowed()) {
 713     AliInfo("PseudoParents mode is allowed only when the deltas are global\n"
 714             "Since Deltas are local, switching to NoPseudoParents");
 715     SetAllowPseudoParents(kFALSE);
 716   }
 717   // set parent/child relationship for modules to align
 718   AliInfo("Setting parent/child relationships\n");
 719   //
 720   // 1) child -> parent reference
 721   for (int ipar=0;ipar<fNModules;ipar++) {
 722     AliITSAlignMille2Module* parent = GetMilleModule(ipar);
 723     if (parent->IsSensor()) continue; // sensor cannot be a parent
 724     //
 725     for (int icld=0;icld<fNModules;icld++) {
 726       if (icld==ipar) continue;
 727       AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(icld);
 728       if (!child->BelongsTo(parent)) continue;
 729       // child cannot have more sensors than the parent
 730       if (child->GetNSensitiveVolumes() > parent->GetNSensitiveVolumes()) continue;
 731       //
 732       AliITSAlignMille2Module* parOld = child->GetParent();
 733       // is this parent candidate closer than the old parent ?
 734       if (parOld && parOld->GetNSensitiveVolumes()<parent->GetNSensitiveVolumes()) continue; // parOld is closer
 735       child->SetParent(parent);
 736     }
 737     //
 738   }
 739   //
 740   // add parent -> children reference
 741   for (int icld=0;icld<fNModules;icld++) {
 742     AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(icld);
 743     AliITSAlignMille2Module* parent = child->GetParent();
 744     if (parent) parent->AddChild(child);
 745   }
 746   //
 747   // reorder the modules in such a way that parents come first
 748   for (int icld=0;icld<fNModules;icld++) {
 749     AliITSAlignMille2Module* child  = GetMilleModule(icld);
 750     AliITSAlignMille2Module* parent;
 751     while ( (parent=child->GetParent()) &&  (parent->GetUniqueID()>child->GetUniqueID()) ) {
 752       // swap
 753       fMilleModule[icld] = parent;
 754       fMilleModule[parent->GetUniqueID()] = child;
 755       child->SetUniqueID(parent->GetUniqueID());
 756       parent->SetUniqueID(icld);
 757       child = parent;
 758     }
 759     //
 760   }
 761   //
 762   // Go over the child->parent chain and mark modules with explicitly provided sensors.
 763   // If the sensors of the unit are explicitly declared, all undeclared sensors are
 764   // suppresed in this unit.
 765   for (int icld=fNModules;icld--;) {
 766     AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(icld);
 767     AliITSAlignMille2Module* parent = child->GetParent();
 768     if (!parent) continue;
 769     //
 770     // check if this parent was already processed
 771     if (!parent->AreSensorsProvided()) {
 772       parent->DelSensitiveVolumes();
 773       parent->SetSensorsProvided(kTRUE);
 774     }
 775     // reattach sensors to parent
 776     for (int isc=child->GetNSensitiveVolumes();isc--;) {
 777       UShort_t senVID = child->GetSensVolVolumeID(isc);
 778       if (!parent->IsIn(senVID)) parent->AddSensitiveVolume(senVID);
 779     }
 780   }
 781   //
 782 }
 783
 784 // pepo
 785 //________________________________________________________________________________________________________
 786 void AliITSAlignMille2::SetCurrentModule(Int_t id)
 787 {
 788   // set the current supermodule
 789   // new meaning
 790   if (fMilleVersion>=2) {
 791     fCurrentModule = GetMilleModule(id);
 792     return;
 793   }
 794   // old meaning
 795   if (fMilleVersion<=1) {
 796     Int_t index=id;
 797     /// set as current the SuperModule that contains the 'index' sens.vol.
 798     if (index<0 || index>2197) {
 799       AliInfo("index does not correspond to a sensitive volume!");
 800       return;
 801     }
 802     UShort_t voluid=AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(index);
 803     Int_t k=IsContained(voluid);
 804     if (k>=0){
 805       fCluster.SetVolumeID(voluid);
 806       fCluster.SetXYZ(0,0,0);
 807       InitModuleParams();
 808     }
 809     else
 810       AliInfo(Form("module %d not defined\n",index));
 811   }
 812 }
 813 // endpepo
 814 //________________________________________________________________________________________________________
 815 void AliITSAlignMille2::SetRequiredPoint(Char_t* where, Int_t ndet, Int_t updw, Int_t nreqpts)
 816 {
 817   // set minimum number of points in specific detector or layer
 818   // where = LAYER or DETECTOR
 819   // ndet = detector number: 1-6 for LAYER and 1-3 for DETECTOR (SPD=1, SDD=2, SSD=3)
 820   // updw = 1 for Y>0, -1 for Y<0, 0 if not specified
 821   // nreqpts = minimum number of points of that type
 822   ndet--;
 823   if (strstr(where,"LAYER")) {
 824     if (ndet<0 || ndet>5) return;
 825     if (updw>0) fNReqLayUp[ndet]=nreqpts;
 826     else if (updw<0) fNReqLayDown[ndet]=nreqpts;
 827     else fNReqLay[ndet]=nreqpts;
 828     fRequirePoints=kTRUE;
 829   }
 830   else if (strstr(where,"DETECTOR")) {
 831     if (ndet<0 || ndet>2) return;
 832     if (updw>0) fNReqDetUp[ndet]=nreqpts;
 833     else if (updw<0) fNReqDetDown[ndet]=nreqpts;
 834     else fNReqDet[ndet]=nreqpts;
 835     fRequirePoints=kTRUE;
 836   }
 837 }
 838
 839 //________________________________________________________________________________________________________
 840 Int_t AliITSAlignMille2::GetModuleIndex(const Char_t *symname)
 841 {
 842   /// index from symname
 843   if (!symname) return -1;
 844   for (Int_t i=0;i<=kMaxITSSensID; i++) {
 845     if (!strcmp(symname,AliITSgeomTGeo::GetSymName(i))) return i;
 846   }
 847   return -1;
 848 }
 849
 850 //________________________________________________________________________________________________________
 851 Int_t AliITSAlignMille2::GetModuleIndex(UShort_t voluid)
 852 {
 853   /// index from volume ID
 854   AliGeomManager::ELayerID lay = AliGeomManager::VolUIDToLayer(voluid);
 855   if (lay<1|| lay>6) return -1;
 856   Int_t idx=Int_t(voluid)-2048*lay;
 857   if (idx>=AliGeomManager::LayerSize(lay)) return -1;
 858   for (Int_t ilay=1; ilay<lay; ilay++)
 859     idx += AliGeomManager::LayerSize(ilay);
 860   return idx;
 861 }
 862
 863 //________________________________________________________________________________________________________
 864 UShort_t AliITSAlignMille2::GetModuleVolumeID(const Char_t *symname)
 865 {
 866   /// volume ID from symname
 867   /// works for sensitive volumes only
 868   if (!symname) return 0;
 869
 870   for (UShort_t voluid=2000; voluid<13300; voluid++) {
 871     Int_t modId;
 872     AliGeomManager::ELayerID layerId = AliGeomManager::VolUIDToLayer(voluid,modId);
 873     if (layerId>0 && layerId<7 && modId>=0 && modId<AliGeomManager::LayerSize(layerId)) {
 874       if (!strcmp(symname,AliGeomManager::SymName(layerId,modId))) return voluid;
 875     }
 876   }
 877
 878   return 0;
 879 }
 880
 881 //________________________________________________________________________________________________________
 882 UShort_t AliITSAlignMille2::GetModuleVolumeID(Int_t index)
 883 {
 884   /// volume ID from index
 885   if (index<0) return 0;
 886   if (index<2198)
 887     return GetModuleVolumeID(AliITSgeomTGeo::GetSymName(index));
 888   else {
 889     for (int i=0; i<fNSuperModules; i++) {
 890       if (GetSuperModule(i)->GetIndex()==index) return GetSuperModule(i)->GetVolumeID();
 891     }
 892   }
 893   return 0;
 894 }
 895
 896 //________________________________________________________________________________________________________
 897 Int_t AliITSAlignMille2::InitGeometry()
 898 {
 899   /// initialize geometry
 900   AliInfo("Loading initial geometry");
 901   AliGeomManager::LoadGeometry(fGeometryFileName.Data());
 902   fGeoManager = AliGeomManager::GetGeometry();
 903   if (!fGeoManager) {
 904     AliInfo("Couldn't initialize geometry");
 905     return -1;
 906   }
 907   return 0;
 908 }
 909
 910 //________________________________________________________________________________________________________
 911 Int_t AliITSAlignMille2::SetConstraintWrtRef(const char* reffname)
 912 {
 913   // Load the global deltas from this file. The local gaussian constraints on some modules
 914   // will be defined with respect to the deltas from this reference file, converted to local
 915   // delta format. Note: conversion to local format requires reloading the geometry!
 916   //
 917   AliInfo(Form("Loading reference deltas for local constraints from %s",reffname));
 918   if (!fGeoManager) return -1;
 919   fConstrRefFileName = reffname;
 920   if (fConstrRefFileName == "IDEAL") { // the reference is the ideal geometry, just create dummy reference array
 921     fConstrRef = new TClonesArray("AliAlignObjParams",1);
 922     return 0;
 923   }
 924   TFile *pref = TFile::Open(fConstrRefFileName.Data());
 925   if (!pref->IsOpen()) return -2;
 926   fConstrRef = (TClonesArray*)pref->Get("ITSAlignObjs");
 927   pref->Close();
 928   delete pref;
 929   if (!fConstrRef) {
 930     AliError(Form("Did not find reference prealignment deltas in %s",reffname));
 931     return -1;
 932   }
 933   //
 934   // we need ideal geometry to convert global deltas to local ones
 935   if (fUsePreAlignment) {
 936     AliError("The call of SetConstraintWrtRef must be done before application of the prealignment");
 937     return -1;
 938   }
 939   //
 940   AliInfo("Converting global reference deltas to local ones");
 941   Int_t nprea = fConstrRef->GetEntriesFast();
 942   for (int ix=0; ix<nprea; ix++) {
 943     AliAlignObjParams *preo=(AliAlignObjParams*) fConstrRef->At(ix);
 944     if (!preo->ApplyToGeometry()) return -1;
 945   }
 946   //
 947   // now convert the global reference deltas to local ones
 948   for (int i=fConstrRef->GetEntriesFast();i--;) {
 949     AliAlignObjParams *preo = (AliAlignObjParams*)fConstrRef->At(i);
 950     TGeoHMatrix * mupd = AliGeomManager::GetMatrix(preo->GetSymName());
 951     if (!mupd) {  // this is not alignable entry, need to look in the supermodules
 952       for (int im=fNSuperModules;im--;) {
 953         AliITSAlignMille2Module* mod = GetSuperModule(im);
 954         if ( strcmp(mod->GetName(), preo->GetSymName()) ) continue;
 955         mupd = mod->GetMatrix();
 956         break;
 957       }
 958       if (!mupd) {
 959         AliError(Form("Failed to find the volume for reference %s",preo->GetSymName()));
 960         return -1;
 961       }
 962     }
 963     TGeoHMatrix preMat;
 964     preo->GetMatrix(preMat);                     //  Delta_Glob
 965     TGeoHMatrix tmpMat    = *mupd;               //  Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M
 966     preMat.MultiplyLeft( &tmpMat.Inverse() );    //  M^-1 * Delta_Glob_Par^-1 = (Delta_Glob_Par * M)^-1
 967     tmpMat.MultiplyLeft( &preMat );              //  (Delta_Glob_Par * M)^-1 * Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M = Delta_loc
 968     preo->SetMatrix(tmpMat);     // local corrections
 969   }
 970   //
 971   // we need to reload the geometry spoiled by this reference deltas...
 972   delete fGeoManager;
 973   AliInfo("Reloading initial geometry");
 974   AliGeomManager::LoadGeometry(fGeometryFileName.Data());
 975   fGeoManager = AliGeomManager::GetGeometry();
 976   return 0;
 977 }
 978
 979 //________________________________________________________________________________________________________
 980 void AliITSAlignMille2::Init()
 981 {
 982   // perform global initialization
 983   //
 984   if (fIsMilleInit) {
 985     AliInfo("Millepede has been already initialized!");
 986     return;
 987   }
 988   // range constraints in such a way that the childs are constrained before their parents
 989   // orphan constraints come last
 990   for (int ic=0;ic<GetNConstraints();ic++) {
 991     for (int ic1=ic+1;ic1<GetNConstraints();ic1++) {
 992       AliITSAlignMille2Constraint *cst0 = GetConstraint(ic);
 993       AliITSAlignMille2Constraint *cst1 = GetConstraint(ic1);
 994       if (cst0->GetModuleID()<cst1->GetModuleID()) {
 995         // swap
 996         fConstraints[ic] = cst1;
 997         fConstraints[ic1] = cst0;
 998       }
 999     }
1000   }
1001   //
1002   if (!GetUseGlobalDelta()) {
1003     AliInfo("ATTENTION: The parameters are defined in the local frame, no check for degeneracy will be done");
1004     for (int imd=fNModules;imd--;) {
1005       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
1006       int npar = mod->GetNParTot();
1007       // the parameter may have max 1 free instance, otherwise the equations are underdefined
1008       for (int ipar=0;ipar<npar;ipar++) {
1009         if (!mod->IsFreeDOF(ipar)) continue;
1010         mod->SetParOffset(ipar,fNGlobal++);
1011       }
1012     }
1013   }
1014   else {
1015     // init millepede, decide which parameters are to be fitted explicitly
1016     for (int imd=fNModules;imd--;) {
1017       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
1018       int npar = mod->GetNParTot();
1019       // the parameter may have max 1 free instance, otherwise the equations are underdefined
1020       for (int ipar=0;ipar<npar;ipar++) {
1021         if (!mod->IsFreeDOF(ipar)) continue;  // fixed
1022         //
1023         int nFreeInstances = 0;
1024         //
1025         AliITSAlignMille2Module* parent = mod;
1026         Bool_t cstMeanMed=kFALSE,cstGauss=kFALSE;
1027         //
1028         Bool_t addToFit = kFALSE;
1029         // the parameter may be ommitted from explicit fit (if PseudoParentsAllowed is true) if
1030         // 1) it is not explicitly constrained or its does not participate in Gaussian constraint
1031         // 2) the same applies to all of its parents
1032         // 3) it has at least 1 unconstrained direct child
1033         while(parent) {
1034           if (!parent->IsFreeDOF(ipar)) {parent = parent->GetParent(); continue;}
1035           nFreeInstances++;
1036           if (IsParModConstrained(parent,ipar, cstMeanMed, cstGauss)) nFreeInstances--;
1037           if (cstGauss) addToFit = kTRUE;
1038           parent = parent->GetParent();
1039         }
1040         if (nFreeInstances>1) {
1041           AliError(Form("Parameter#%d of module %s\nhas %d free instances in the "
1042                         "unconstrained parents\nSystem is undefined",ipar,mod->GetName(),nFreeInstances));
1043           exit(1);
1044         }
1045         //
1046         // i) Are PseudoParents allowed?
1047         if (!PseudoParentsAllowed()) addToFit = kTRUE;
1048         // ii) check if this module has no child with such a free parameter. Since the order of this check
1049         // goes from child to parent, by this moment such a parameter must have been already added
1050         else if (!IsParModFamilyVaried(mod,ipar))  addToFit = kTRUE;  // no varied children at all
1051         else if (!IsParFamilyFree(mod,ipar,1))     addToFit = kTRUE;  // no unconstrained direct children
1052         // otherwise the value of this parameter can be extracted from simple contraint and the values of
1053         // the relevant parameters of its children the fit is done. Hence it is not included
1054         if (!addToFit) continue;
1055         //
1056         // shall add this parameter to explicit fit
1057         //      printf("Adding %s %d -> %d\n",mod->GetName(), ipar, fNGlobal);
1058         mod->SetParOffset(ipar,fNGlobal++);
1059       }
1060     }
1061   }
1062   //
1063   AliInfo(Form("Initializing Millepede with %d gpar, %d lpar and %d stddev ...",fNGlobal, fNLocal, fNStdDev));
1064   fGlobalDerivatives = new Double_t[fNGlobal];
1065   memset(fGlobalDerivatives,0,fNGlobal*sizeof(Double_t));
1066   //
1067   fMillepede->InitMille(fNGlobal,fNLocal,fNStdDev,fResCut,fResCutInitial);
1068   fIsMilleInit = kTRUE;
1069   //
1070   ResetLocalEquation();
1071   AliInfo("Parameters initialized to zero");
1072   //
1073   /// Fix non free parameters
1074   for (Int_t i=0; i<fNModules; i++) {
1075     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(i);
1076     for (Int_t j=0; j<mod->GetNParTot(); j++) {
1077       if (mod->GetParOffset(j)<0) continue; // not varied
1078       FixParameter(mod->GetParOffset(j),mod->GetParConstraint(j));
1079       fMillepede->SetParamGrID(i, mod->GetParOffset(j));
1080     }
1081   }
1082   //
1083   // Set iterations
1084   if (fStartFac>1) fMillepede->SetIterations(fStartFac);
1085   //
1086 }
1087
1088 //________________________________________________________________________________________________________
1089 void AliITSAlignMille2::AddConstraint(Double_t *par, Double_t value, Double_t sigma)
1090 {
1091   /// Constrain equation defined by par to value
1092   if (!fIsMilleInit) Init();
1093   fMillepede->SetGlobalConstraint(par, value, sigma);
1094   AliInfo("Adding constraint");
1095 }
1096
1097 //________________________________________________________________________________________________________
1098 void AliITSAlignMille2::InitGlobalParameters(Double_t *par)
1099 {
1100   /// Initialize global parameters with par array
1101   if (!fIsMilleInit) Init();
1102   fMillepede->SetGlobalParameters(par);
1103   AliInfo("Init Global Parameters");
1104 }
1105
1106 //________________________________________________________________________________________________________
1107 void AliITSAlignMille2::FixParameter(Int_t iPar, Double_t value)
1108 {
1109   /// Parameter iPar is encourage to vary in [-value;value].
1110   /// If value == 0, parameter is fixed
1111   if (!fIsMilleInit) {
1112     AliInfo("Millepede has not been initialized!");
1113     return;
1114   }
1115   fMillepede->SetParSigma(iPar, value);
1116   if (value==0) AliInfo(Form("Parameter %i Fixed", iPar));
1117 }
1118
1119 //________________________________________________________________________________________________________
1120 void AliITSAlignMille2::ResetLocalEquation()
1121 {
1122   /// Reset the derivative vectors
1123   for(int i=fNLocal;i--;)  fLocalDerivatives[i] = 0.0;
1124   memset(fGlobalDerivatives, 0, fNGlobal*sizeof(double) );
1125 }
1126
1127 //________________________________________________________________________________________________________
1128 Int_t AliITSAlignMille2::ApplyToGeometry()
1129 {
1130   // apply starting realignment to ideal geometry
1131   AliInfo(Form("Using %s for prealignment",fPreAlignmentFileName.Data()));
1132   if (!fGeoManager) return -1;
1133   TFile *pref = TFile::Open(fPreAlignmentFileName.Data());
1134   if (!pref->IsOpen()) return -2;
1135   fPrealignment = (TClonesArray*)pref->Get("ITSAlignObjs");
1136   if (!fPrealignment) return -3;
1137   Int_t nprea = fPrealignment->GetEntriesFast();
1138   AliInfo(Form("Array of input misalignments with %d entries",nprea));
1139   //
1140   for (int ix=0; ix<nprea; ix++) {
1141     AliAlignObjParams *preo=(AliAlignObjParams*) fPrealignment->At(ix);
1142     Int_t index=AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(preo->GetVolUID());
1143     if (index>=0) {
1144       if (index>=fPreAlignQF.GetSize()) fPreAlignQF.Set(index+10);
1145       fPreAlignQF[index] = (int) preo->GetUniqueID()+1;
1146     }
1147     //TString nms = preo->GetSymName();
1148     //if (!nms.Contains("Ladder")) continue; //RRR
1149     //printf("Applying#%4d %s\n",ix,preo->GetSymName());
1150     if (!preo->ApplyToGeometry()) return -4;
1151   }
1152   //
1153   pref->Close();
1154   delete pref;
1155   //
1156   fUsePreAlignment = kTRUE;
1157   return 0;
1158 }
1159
1160 //________________________________________________________________________________________________________
1161 Int_t AliITSAlignMille2::GetPreAlignmentQualityFactor(Int_t index) const
1162 {
1163   // quality factors from prealignment
1164   if (!fUsePreAlignment || index<0 || index>=fPreAlignQF.GetSize()) return -1;
1165   return fPreAlignQF[index]-1;
1166 }
1167
1168 //________________________________________________________________________________________________________
1169 AliTrackPointArray *AliITSAlignMille2::PrepareTrack(const AliTrackPointArray *atp)
1170 {
1171   /// create a new AliTrackPointArray keeping only defined modules
1172   /// move points according to a given prealignment, if any
1173   /// sort alitrackpoints w.r.t. global Y direction, if selected
1174   const double kTiny = 1E-12;
1175   //
1176   AliTrackPointArray *atps=NULL;
1177   Int_t idx[20];
1178   Int_t npts=atp->GetNPoints();
1179
1180   /// checks if AliTrackPoints belong to defined modules
1181   Int_t ngoodpts=0;
1182   Int_t intidx[20];
1183
1184   for (int j=0; j<npts; j++) {
1185     intidx[j] = IsVIDContained(atp->GetVolumeID()[j]);
1186     if (intidx[j]>=0) ngoodpts++;
1187   }
1188   AliDebug(3,Form("Number of points in defined modules: %d out of %d",ngoodpts,npts));
1189
1190   // reject track if not enough points are left
1191   if (ngoodpts<fMinNPtsPerTrack) {
1192     AliInfo("Track with not enough points!");
1193     return NULL;
1194   }
1195   // >> RS
1196   AliTrackPoint p;
1197   // check points in specific places
1198   if (fRequirePoints) {
1199     Int_t nlayup[6],nlaydown[6],nlay[6];
1200     Int_t ndetup[3],ndetdown[3],ndet[3];
1201     for (Int_t j=0; j<6; j++) {nlayup[j]=0; nlaydown[j]=0; nlay[j]=0;}
1202     for (Int_t j=0; j<3; j++) {ndetup[j]=0; ndetdown[j]=0; ndet[j]=0;}
1203
1204     for (int i=0; i<npts; i++) {
1205       // skip not defined points
1206       if (intidx[i]<0) continue;
1207       Float_t xx=atp->GetX()[i];
1208       Float_t yy=atp->GetY()[i];
1209       Float_t r=TMath::Sqrt(xx*xx + yy*yy);
1210       int lay=-1;
1211       if (r<5) lay=0;
1212       else if (r>5 && r<10) lay=1;
1213       else if (r>10 && r<18) lay=2;
1214       else if (r>18 && r<30) lay=3;
1215       else if (r>30 && r<40) lay=4;
1216       else if (r>40) lay=5;
1217       if (lay<0) continue;
1218       int det=lay/2;
1219       //printf("Point %d - x=%f  y=%f  R=%f  lay=%d  det=%d\n",i,xx,yy,r,lay,det);
1220
1221       if (yy>=0.0) { // UP point
1222         nlayup[lay]++;
1223         nlay[lay]++;
1224         ndetup[det]++;
1225         ndet[det]++;
1226       }
1227       else {
1228         nlaydown[lay]++;
1229         nlay[lay]++;
1230         ndetdown[det]++;
1231         ndet[det]++;
1232       }
1233     }
1234
1235     // checks minimum values
1236     Bool_t isok=kTRUE;
1237     for (Int_t j=0; j<6; j++) {
1238       if (nlayup[j]<fNReqLayUp[j]) isok=kFALSE;
1239       if (nlaydown[j]<fNReqLayDown[j]) isok=kFALSE;
1240       if (nlay[j]<fNReqLay[j]) isok=kFALSE;
1241     }
1242     for (Int_t j=0; j<3; j++) {
1243       if (ndetup[j]<fNReqDetUp[j]) isok=kFALSE;
1244       if (ndetdown[j]<fNReqDetDown[j]) isok=kFALSE;
1245       if (ndet[j]<fNReqDet[j]) isok=kFALSE;
1246     }
1247     if (!isok) {
1248       AliDebug(2,Form("Track does not meet all location point requirements!"));
1249       return NULL;
1250     }
1251   }
1252   // build a new track with (sorted) (prealigned) good points
1253   atps = (AliTrackPointArray*)fTrackBuff[ngoodpts-fMinNPtsPerTrack];
1254   if (!atps) {
1255     atps = new AliTrackPointArray(ngoodpts);
1256     fTrackBuff.AddAtAndExpand(atps,ngoodpts-fMinNPtsPerTrack);
1257   }
1258   //
1259   //
1260   for (int i=0; i<npts; i++) idx[i]=i;
1261   // sort track if required
1262   TMath::Sort(npts,atp->GetY(),idx); // sort descending...
1263   //
1264   Int_t npto=0;
1265   for (int i=0; i<npts; i++) {
1266     // skip not defined points
1267     if (intidx[idx[i]]<0) continue;
1268     atp->GetPoint(p,idx[i]);
1269
1270     // prealign point if required
1271     // get IDEAL matrix
1272     AliITSAlignMille2Module *mod = GetMilleModule(intidx[idx[i]]);
1273     TGeoHMatrix *svOrigMatrix = mod->GetSensitiveVolumeOrigGlobalMatrix(p.GetVolumeID());
1274     // get back real local coordinates: use OriginalGlobalMatrix because AliTrackPoints were written
1275     // with idel geometry
1276     Double_t pg[3],pl[3];
1277     pg[0]=p.GetX();
1278     pg[1]=p.GetY();
1279     pg[2]=p.GetZ();
1280     //    printf("Global coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]);
1281     AliDebug(3,Form("Global coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]));
1282     svOrigMatrix->MasterToLocal(pg,pl);
1283
1284     AliDebug(3,Form("Local coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pl[0],pl[1],pl[2]));
1285     //
1286     // this is a temporary code to extract the drift speed used for given point
1287     if (p.GetDriftTime()>0) { // RRR
1288       // calculate the drift speed
1289       int sid = AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(p.GetVolumeID());// - kSDDoffsID;
1290       fDriftTime0[npto] = fInitialRecSDD ? fInitialRecSDD->GetTimeZero(sid) : 0.;
1291       /*
1292       AliGeomManager::ELayerID lay = AliGeomManager::VolUIDToLayer(p.GetVolumeID());
1293       if      (lay==3) fDriftTime0[npto] = pg[2]<0 ? 169.5 : 140.1;
1294       else if (lay==4) fDriftTime0[npto] = pg[2]<0 ? 158.3 : 139.0;
1295       else {
1296         AliError(Form("Strange layer %d for moduleID %d",lay,p.GetVolumeID()));
1297         exit(1);
1298       }
1299       */
1300       double tdif = p.GetDriftTime() - fDriftTime0[npto];
1301       if (tdif<=0) tdif = 1;
1302       double vdrift = (3.5085-TMath::Abs(pl[0]))/tdif;
1303       if (vdrift<0) vdrift = 0;
1304       //
1305       // TEMPORARY CORRECTION (if provided) -------------->>>
1306       if (fCorrectSDD) {
1307         float t0Upd = fCorrectSDD->GetTimeZero(sid);
1308         vdrift += fCorrectSDD->GetDeltaVDrift(sid);
1309         tdif    = p.GetDriftTime() - t0Upd;
1310         // correct Xlocal
1311         pl[0] = TMath::Sign(3.5085 - vdrift*tdif,pl[0]);
1312         fDriftTime0[npto] =  t0Upd;
1313       }
1314       // TEMPORARY CORRECTION (if provided) --------------<<<
1315       fDriftSpeed[npto] = TMath::Sign(vdrift,pl[0]);
1316       //
1317       /*
1318       printf("%d  %+6.2f %+6.2f %+6.2f  %+5.2f %+5.2f %+5.2f  %+6.1f  %+6.1f %+f %+f\n",
1319              p.GetVolumeID(),pg[0],pg[1],pg[2],pl[0],pl[1],pl[2],p.GetDriftTime(), fDriftTime0[npto], fDriftSpeed[npto],tdif);
1320       */
1321     }
1322
1323     // update covariance matrix
1324     TGeoHMatrix hcov;
1325     Double_t hcovel[9];
1326     hcovel[0]=double(p.GetCov()[0]);
1327     hcovel[1]=double(p.GetCov()[1]);
1328     hcovel[2]=double(p.GetCov()[2]);
1329     hcovel[3]=double(p.GetCov()[1]);
1330     hcovel[4]=double(p.GetCov()[3]);
1331     hcovel[5]=double(p.GetCov()[4]);
1332     hcovel[6]=double(p.GetCov()[2]);
1333     hcovel[7]=double(p.GetCov()[4]);
1334     hcovel[8]=double(p.GetCov()[5]);
1335     hcov.SetRotation(hcovel);
1336     // now rotate in local system
1337     //    printf("\nErrMatGlob: before\n"); hcov.Print(""); //RRR
1338     hcov.Multiply(svOrigMatrix);
1339     hcov.MultiplyLeft(&svOrigMatrix->Inverse());
1340     // now hcov is LOCAL COVARIANCE MATRIX
1341     // apply sigma scaling
1342     //    printf("\nErrMatLoc: before\n"); hcov.Print(""); //RRR
1343     Double_t *hcovscl = hcov.GetRotationMatrix();
1344     //    for (int ir=3;ir--;) for (int ic=3;ic--;) hcovscl[ir*3+ic] *= mod->GetSigmaFactor(ir)*mod->GetSigmaFactor(ic); //RRR
1345     // RS TEMPORARY: nullify non-diagonal elements and sigY
1346     hcovscl[5] = 0;
1347     for (int ir=3;ir--;) for (int ic=3;ic--;) {
1348         if (ir==ic) {
1349           if (TMath::Abs(hcovscl[ir*3+ic])<kTiny) hcovscl[ir*3+ic] = 0.;
1350           else hcovscl[ir*3+ic] *= mod->GetSigmaFactor(ir)*mod->GetSigmaFactor(ic); //RRR
1351         }
1352         else hcovscl[ir*3+ic]  = 0;
1353       }
1354     //
1355     //    printf("\nErrMatLoc: after\n"); hcov.Print(""); //RRR
1356     //
1357     if (fBug==1) {
1358       // correzione bug LAYER 5  SSD temporanea..
1359       int ssdidx=AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(p.GetVolumeID());
1360       if (ssdidx>=500 && ssdidx<1248) {
1361         int ladder=(ssdidx-500)%22;
1362         if (ladder==18) p.SetVolumeID(AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(ssdidx+1));
1363         if (ladder==19) p.SetVolumeID(AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(ssdidx-1));
1364       }
1365     }
1366     /// get (evenctually prealigned) matrix of sens. vol.
1367     TGeoHMatrix *svMatrix = mod->GetSensitiveVolumeMatrix(p.GetVolumeID());
1368     // modify global coordinates according with pre-aligment
1369     svMatrix->LocalToMaster(pl,pg);
1370     // now rotate in local system
1371     hcov.Multiply(&svMatrix->Inverse());
1372     hcov.MultiplyLeft(svMatrix);
1373     // hcov is back in GLOBAL RF
1374     // cure once more
1375     for (int ir=3;ir--;) for (int ic=3;ic--;) if (TMath::Abs(hcovscl[ir*3+ic])<kTiny) hcovscl[ir*3+ic] = 0.;
1376     //    printf("\nErrMatGlob: after\n"); hcov.Print(""); //RRR
1377     //
1378     Float_t pcov[6];
1379     pcov[0]=hcovscl[0];
1380     pcov[1]=hcovscl[1];
1381     pcov[2]=hcovscl[2];
1382     pcov[3]=hcovscl[4];
1383     pcov[4]=hcovscl[5];
1384     pcov[5]=hcovscl[8];
1385
1386     p.SetXYZ(pg[0],pg[1],pg[2],pcov);
1387     //    printf("New Gl coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]);
1388     AliDebug(3,Form("New global coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",pg[0],pg[1],pg[2]));
1389     atps->AddPoint(npto,&p);
1390     AliDebug(2,Form("Adding point[%d] = ( %f , %f , %f )     volid = %d",npto,atps->GetX()[npto],
1391                     atps->GetY()[npto],atps->GetZ()[npto],atps->GetVolumeID()[npto] ));
1392     //    printf("Adding %d %d %f\n",npto, p.GetVolumeID(), p.GetY());
1393     npto++;
1394   }
1395
1396   return atps;
1397 }
1398
1399 //________________________________________________________________________________________________________
1400 AliTrackPointArray *AliITSAlignMille2::SortTrack(const AliTrackPointArray *atp)
1401 {
1402   /// sort alitrackpoints w.r.t. global Y direction
1403   AliTrackPointArray *atps=NULL;
1404   Int_t idx[20];
1405   Int_t npts=atp->GetNPoints();
1406   AliTrackPoint p;
1407   atps=new AliTrackPointArray(npts);
1408
1409   TMath::Sort(npts,atp->GetY(),idx);
1410
1411   for (int i=0; i<npts; i++) {
1412     atp->GetPoint(p,idx[i]);
1413     atps->AddPoint(i,&p);
1414     AliDebug(2,Form("Point[%d] = ( %f , %f , %f )     volid = %d",i,atps->GetX()[i],atps->GetY()[i],atps->GetZ()[i],atps->GetVolumeID()[i] ));
1415   }
1416   return atps;
1417 }
1418
1419 //________________________________________________________________________________________________________
1420 Int_t AliITSAlignMille2::GetCurrentLayer() const
1421 {
1422   // get current layer id
1423   if (!fGeoManager) {
1424     AliInfo("ITS geometry not initialized!");
1425     return -1;
1426   }
1427   return (Int_t)AliGeomManager::VolUIDToLayer(fCluster.GetVolumeID());
1428 }
1429
1430 //________________________________________________________________________________________________________
1431 Int_t AliITSAlignMille2::InitModuleParams()
1432 {
1433   /// initialize geometry parameters for a given detector
1434   /// for current cluster (fCluster)
1435   /// fGlobalInitParam[] is set as:
1436   ///    [tx,ty,tz,psi,theta,phi]
1437   ///    (old was [tx,ty,tz,theta,psi,phi] ROOT's angles...)
1438   /// *** At the moment: using Raffalele's angles definition ***
1439   ///
1440   /// return 0 if success
1441   /// If module is found but has no parameters to vary, return 1
1442
1443   if (!fGeoManager) {
1444     AliInfo("ITS geometry not initialized!");
1445     return -1;
1446   }
1447
1448   // now 'voluid' is the volumeID of a SENSITIVE VOLUME (coming from a cluster)
1449
1450   // set the internal index (index in module list)
1451   UShort_t voluid=fCluster.GetVolumeID();
1452   //
1453   // IT IS VERY IMPORTANT: start from the end of the list, where the childs are located !!!
1454   Int_t k=fNModules-1;
1455   fCurrentModule = 0;
1456   // VERY IMPORTANT: if the sensors were explicitly provided, don't look in the supermodules
1457   while (k>=0 && ! (fCurrentModule=GetMilleModule(k))->IsIn(voluid)) k--;
1458   if (k<0) return -3;
1459   //
1460   /*
1461   // Check if the module has free params. If not, go over the parents
1462   AliITSAlignMille2Module* mdtmp = fCurrentModule;
1463   while (mdtmp && mdtmp->GetNParFree()==0) mdtmp = mdtmp->GetParent();
1464   if (!mdtmp) return 1; // nothing to vary here
1465   fCurrentModule = mdtmp;
1466   */
1467   //
1468   fModuleInitParam[0] = 0.0;
1469   fModuleInitParam[1] = 0.0;
1470   fModuleInitParam[2] = 0.0;
1471   fModuleInitParam[3] = 0.0; // psi   (X)
1472   fModuleInitParam[4] = 0.0; // theta (Y)
1473   fModuleInitParam[5] = 0.0; // phi   (Z)
1474   fModuleInitParam[6] = 0.0;
1475   fModuleInitParam[7] = 0.0;
1476   /// get (evenctually prealigned) matrix of sens. vol.
1477   TGeoHMatrix *svMatrix = fCurrentModule->GetSensitiveVolumeMatrix(voluid);
1478
1479   fMeasGlo[0] = fCluster.GetX();
1480   fMeasGlo[1] = fCluster.GetY();
1481   fMeasGlo[2] = fCluster.GetZ();
1482   svMatrix->MasterToLocal(fMeasGlo,fMeasLoc);
1483   AliDebug(2,Form("Local coordinates of measured point : X=%f  Y=%f  Z=%f \n",fMeasLoc[0] ,fMeasLoc[1] ,fMeasLoc[2] ));
1484
1485   // set stdev from cluster
1486   TGeoHMatrix hcov;
1487   Double_t hcovel[9];
1488   hcovel[0]=double(fCluster.GetCov()[0]);
1489   hcovel[1]=double(fCluster.GetCov()[1]);
1490   hcovel[2]=double(fCluster.GetCov()[2]);
1491   hcovel[3]=double(fCluster.GetCov()[1]);
1492   hcovel[4]=double(fCluster.GetCov()[3]);
1493   hcovel[5]=double(fCluster.GetCov()[4]);
1494   hcovel[6]=double(fCluster.GetCov()[2]);
1495   hcovel[7]=double(fCluster.GetCov()[4]);
1496   hcovel[8]=double(fCluster.GetCov()[5]);
1497   hcov.SetRotation(hcovel);
1498   // now rotate in local system
1499   hcov.Multiply(svMatrix);
1500   hcov.MultiplyLeft(&svMatrix->Inverse());
1501   //
1502   // set local sigmas
1503   fSigmaLoc[0] = TMath::Sqrt(TMath::Abs(hcov.GetRotationMatrix()[0]));
1504   fSigmaLoc[1] = TMath::Sqrt(TMath::Abs(hcov.GetRotationMatrix()[4])); // RS
1505   fSigmaLoc[2] = TMath::Sqrt(TMath::Abs(hcov.GetRotationMatrix()[8]));
1506
1507   // set minimum value for SigmaLoc to 10 micron
1508   if (fSigmaLoc[0]<0.0010) fSigmaLoc[0]=0.0010;
1509   if (fSigmaLoc[2]<0.0010) fSigmaLoc[2]=0.0010;
1510   //
1511   /* RRR the rescaling is moved to PrepareTrack
1512   // multiply local sigmas by global and module specific factor
1513   for (int i=3;i--;) fSigmaLoc[i] *= fSigmaFactor[i]*fCurrentModule->GetSigmaFactor(i);
1514   //
1515   */
1516   AliDebug(2,Form("Setting StDev from CovMat : fSigmaLocX=%g  fSigmaLocY=%g fSigmaLocZ=%g \n",fSigmaLoc[0] ,fSigmaLoc[1] ,fSigmaLoc[2] ));
1517
1518   return 0;
1519 }
1520
1521 //________________________________________________________________________________________________________
1522 void AliITSAlignMille2::Print(Option_t*) const
1523 {
1524   // print current status
1525   printf("*** AliMillepede for ITS ***\n");
1526   printf("    Number of defined super modules: %d\n",fNModules);
1527   printf("    Obtained parameters refer to %s Deltas\n",fUseGlobalDelta ? "GLOBAL":"LOCAL");
1528   //
1529   if (fGeoManager)
1530     printf("    geometry loaded from %s\n",fGeometryFileName.Data());
1531   else
1532     printf("    geometry not loaded\n");
1533   //
1534   if (fUsePreAlignment)
1535     printf("    using prealignment from %s \n",fPreAlignmentFileName.Data());
1536   else
1537     printf("    prealignment not used\n");
1538   //
1539   //
1540   if (fBOn)
1541     printf("    B Field set to %f T - using Riemann's helices\n",fBField);
1542   else
1543     printf("    B Field OFF - using straight lines \n");
1544   //
1545   if (fRequirePoints) printf("    Required points in tracks:\n");
1546   for (Int_t i=0; i<6; i++) {
1547     if (fNReqLayUp[i]>0) printf("        Layer %d : %d points with Y>0\n",i+1,fNReqLayUp[i]);
1548     if (fNReqLayDown[i]>0) printf("        Layer %d : %d points with Y<0\n",i+1,fNReqLayDown[i]);
1549     if (fNReqLay[i]>0) printf("        Layer %d : %d points \n",i+1,fNReqLay[i]);
1550   }
1551   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
1552     if (fNReqDetUp[i]>0) printf("        Detector %d : %d points with Y>0\n",i+1,fNReqDetUp[i]);
1553     if (fNReqDetDown[i]>0) printf("        Detector %d : %d points with Y<0\n",i+1,fNReqDetDown[i]);
1554     if (fNReqDet[i]>0) printf("        Detector %d : %d points \n",i+1,fNReqDet[i]);
1555   }
1556   //
1557   printf("\n    Millepede configuration parameters:\n");
1558   printf("        init value for chi2 cut       : %.4f\n",fStartFac);
1559   printf("        first iteration cut value     : %.4f\n",fResCutInitial);
1560   printf("        other iterations cut value    : %.4f\n",fResCut);
1561   printf("        number of stddev for chi2 cut : %d\n",fNStdDev);
1562   printf("        def.scaling for local sigmas  : %.4f %.4f %.4f\n",fSigmaFactor[0],fSigmaFactor[1],fSigmaFactor[2]);
1563
1564   printf("List of defined modules:\n");
1565   printf("  intidx\tindex\tvoluid\tname\n");
1566   for (int i=0; i<fNModules; i++) {
1567     AliITSAlignMille2Module* md = GetMilleModule(i);
1568     printf("  %d\t%d\t%d\t%s\n",i,md->GetIndex(),md->GetVolumeID(),md->GetName());
1569   }
1570 }
1571
1572 //________________________________________________________________________________________________________
1573 AliITSAlignMille2Module  *AliITSAlignMille2::GetMilleModuleByVID(UShort_t voluid) const
1574 {
1575   // return pointer to a defined supermodule
1576   // return NULL if error
1577   Int_t i=IsVIDDefined(voluid);
1578   if (i<0) return NULL;
1579   return GetMilleModule(i);
1580 }
1581
1582 //________________________________________________________________________________________________________
1583 AliITSAlignMille2Module  *AliITSAlignMille2::GetMilleModuleBySymName(const Char_t* symname) const
1584 {
1585   // return pointer to a defined supermodule
1586   // return NULL if error
1587   UShort_t vid = AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromSymname(symname);
1588   if (vid>0) return GetMilleModuleByVID(vid);
1589   else {    // this is not alignable module, need to look within defined supermodules
1590     int i = IsSymDefined(symname);
1591     if (i>=0) return  GetMilleModule(i);
1592   }
1593   return 0;
1594 }
1595
1596 //________________________________________________________________________________________________________
1597 AliITSAlignMille2Module  *AliITSAlignMille2::GetMilleModuleIfContained(const Char_t* symname) const
1598 {
1599   // return pointer to a defined/contained supermodule
1600   // return NULL otherwise
1601   int i = IsSymContained(symname);
1602   return i<0 ? 0 : GetMilleModule(i);
1603 }
1604
1605 //________________________________________________________________________________________________________
1606 AliAlignObjParams* AliITSAlignMille2::GetPrealignedObject(const Char_t* symname) const
1607 {
1608   // get delta from prealignment for given volume
1609   if (!fPrealignment) return 0;
1610   for (int ipre=fPrealignment->GetEntriesFast();ipre--;) { // was the corresponding object prealigned?
1611     AliAlignObjParams* preob = (AliAlignObjParams*)fPrealignment->At(ipre);
1612     if (!strcmp(preob->GetSymName(),symname)) return preob;
1613   }
1614   return 0;
1615 }
1616
1617 //________________________________________________________________________________________________________
1618 AliAlignObjParams* AliITSAlignMille2::GetConstrRefObject(const Char_t* symname) const
1619 {
1620   // get delta with respect to which the constraint is declared
1621   if (!fConstrRef) return 0;
1622   for (int ipre=fConstrRef->GetEntriesFast();ipre--;) { // was the corresponding object prealigned?
1623     AliAlignObjParams* preob = (AliAlignObjParams*)fConstrRef->At(ipre);
1624     if (!strcmp(preob->GetSymName(),symname)) return preob;
1625   }
1626   return 0;
1627 }
1628
1629 //________________________________________________________________________________________________________
1630 Bool_t AliITSAlignMille2::InitRiemanFit()
1631 {
1632   // Initialize Riemann Fitter for current track
1633   // return kFALSE if error
1634
1635   if (!fBOn) return kFALSE;
1636
1637   Int_t npts=0;
1638   AliTrackPoint ap;
1639   npts = fTrack->GetNPoints();
1640   AliDebug(3,Form("Fitting track with %d points",npts));
1641
1642   fRieman->Reset();
1643   fRieman->SetTrackPointArray(fTrack);
1644
1645   TArrayI ai(npts);
1646   for (Int_t ipt=0; ipt<npts; ipt++) ai[ipt]=fTrack->GetVolumeID()[ipt];
1647
1648   // fit track with 5 params in his own tracking-rotated reference system
1649   // xc = -p[1]/p[0];
1650   // yc = 1/p[0];
1651   // R  = sqrt( x0*x0 + y0*y0 - y0*p[2]);
1652   if (!fRieman->Fit(&ai,NULL,(AliGeomManager::ELayerID)1,(AliGeomManager::ELayerID)6)) {
1653     return kFALSE;
1654   }
1655
1656   for (int i=0; i<5; i++)
1657     fLocalInitParam[i] = fRieman->GetParam()[i];
1658
1659   return kTRUE;
1660 }
1661
1662 //________________________________________________________________________________________________________
1663 void trackFit2D(Int_t &, Double_t *, double &chi2, double *par, int flag)
1664 {
1665   // local function for minuit
1666   const double kTiny = 1.e-14;
1667   chi2 = 0;
1668   static AliTrackPoint pnt;
1669   static Bool_t fullErr2D;
1670   //
1671   if (flag==1) fullErr2D = kFALSE;//kTRUE;
1672   enum {kAX,kAZ,kBX,kBZ};
1673   enum {kXX=0,kXY=1,kXZ=2,kYX=kXY,kYY=3,kYZ=4,kZX=kXZ,kZY=kYZ,kZZ=5};
1674   //
1675   AliITSAlignMille2* alig = AliITSAlignMille2::GetInstance();
1676   AliTrackPointArray* track = alig->GetCurrentTrack();
1677   //
1678   int npts = track->GetNPoints();
1679   for (int ip=0;ip<npts;ip++) {
1680     track->GetPoint(pnt,ip);
1681     const float *cov = pnt.GetCov();
1682     double y  = pnt.GetY();
1683     double dx = pnt.GetX() - (par[kAX]+y*par[kBX]);
1684     double dz = pnt.GetZ() - (par[kAZ]+y*par[kBZ]);
1685     double xxe = cov[kXX];
1686     double zze = cov[kZZ];
1687     double xze = cov[kXZ];
1688     //
1689     if (fullErr2D) {
1690       xxe += par[kBX]*par[kBX]*cov[kYY]-2.*par[kBX]*cov[kXY];
1691       zze += par[kBZ]*par[kBZ]*cov[kYY]-2.*par[kBZ]*cov[kZY];
1692       xze += par[kBX]*par[kBZ]*cov[kYY]-cov[kYZ]*par[kBZ]-cov[kXY]*par[kBX];
1693     }
1694     //
1695     double det = xxe*zze - xze*xze;
1696     if (det<kTiny) {
1697       printf("Negative diag. error (det=%+e) |sxx:%+e szz:%+e sxz:%+e| bx:%+e bz:%+e|\n"
1698              "Discarding correlation term\n",det,xxe,zze,xze,par[kBX],par[kBZ]);
1699       xxe = cov[kXX];
1700       zze = cov[kZZ];
1701       xze = cov[kXZ];
1702       fullErr2D = kFALSE;
1703     }
1704     double xxeI = zze/det;
1705     double zzeI = xxe/det;
1706     double xzeI =-xze/det;
1707     //
1708     chi2 += dx*dx*xxeI + dz*dz*zzeI + 2.*dx*dz*xzeI;
1709     //
1710     //    printf("%d | %+e %+e %+e %+e %+e -> %+e\n",ip,dx,dz,xxeI,zzeI,xzeI,  chi2);
1711   }
1712   //
1713 }
1714
1715 //________________________________________________________________________________________________________
1716 void AliITSAlignMille2::InitTrackParams(int meth)
1717 {
1718   /// initialize local parameters with different methods
1719   /// for current track (fTrack)
1720   Int_t npts=0;
1721   AliTrackPoint ap;
1722   double sX=0,sXY=0,sZ=0,sZY=0,sY=0,sYY=0,det=0;
1723   // simple linear interpolation
1724   // get local starting parameters (to be substituted by ESD track parms)
1725   // local parms (fLocalInitParam[]) are:
1726   //      [0] = global x coord. of straight line intersection at y=0 plane
1727   //      [1] = global z coord. of straight line intersection at y=0 plane
1728   //      [2] = px/py
1729   //      [3] = pz/py
1730   // test #1: linear fit in x(y) and z(y)
1731   npts = fTrack->GetNPoints();
1732   AliDebug(3,Form("*** initializing track with %d points ***",npts));
1733   for (int i=npts;i--;) {
1734     sY  += fTrack->GetY()[i];
1735     sYY += fTrack->GetY()[i]*fTrack->GetY()[i];
1736     sX  += fTrack->GetX()[i];
1737     sXY += fTrack->GetX()[i]*fTrack->GetY()[i];
1738     sZ  += fTrack->GetZ()[i];
1739     sZY += fTrack->GetZ()[i]*fTrack->GetY()[i];
1740   }
1741   det = sYY*npts-sY*sY;
1742   if (det==0) det = 1E-20;
1743   fLocalInitParam[0] = (sX*sYY-sY*sXY)/det;
1744   fLocalInitParam[2] = (sXY*npts-sY*sX)/det;
1745   //
1746   fLocalInitParam[1] = (sZ*sYY-sY*sZY)/det;
1747   fLocalInitParam[3] = (sZY*npts-sY*sZ)/det;
1748   AliDebug(2,Form("X = p0gx + ugx*Y : p0gx = %f    ugx = %f\n",fLocalInitParam[0],fLocalInitParam[2]));
1749   //
1750   if (meth==1) return;
1751   //
1752   // perform full fit accounting for cov.matrix
1753   static TVirtualFitter *minuit = 0;
1754   static Double_t step[5]   = {1E-3,1E-3,1E-4,1E-4,1E-5};
1755   static Double_t arglist[10];
1756   //
1757   if (!minuit) {
1758     minuit = TVirtualFitter::Fitter(0,4);
1759     minuit->SetFCN(trackFit2D);
1760     arglist[0] = 1;
1761     minuit->ExecuteCommand("SET ERR",arglist, 1);
1762     //
1763     arglist[0] = -1;
1764     minuit->ExecuteCommand("SET PRINT",arglist,1);
1765     //
1766   }
1767   //
1768   minuit->SetParameter(0, "ax",   fLocalInitParam[0], step[0], 0,0);
1769   minuit->SetParameter(1, "az",   fLocalInitParam[1], step[1], 0,0);
1770   minuit->SetParameter(2, "bx",   fLocalInitParam[2], step[2], 0,0);
1771   minuit->SetParameter(3, "bz",   fLocalInitParam[3], step[3], 0,0);
1772   //
1773   arglist[0] = 1000; // number of function calls
1774   arglist[1] = 0.001; // tolerance
1775   minuit->ExecuteCommand("MIGRAD",arglist,2);
1776   //
1777   for (int i=0;i<4;i++) fLocalInitParam[i] = minuit->GetParameter(i);
1778   for (int i=0;i<4;i++) for (int j=0;j<4;j++) fLocalInitParEr[i][j] = minuit->GetCovarianceMatrixElement(i,j);
1779   //
1780 }
1781
1782 //________________________________________________________________________________________________________
1783 Int_t AliITSAlignMille2::IsSymDefined(const Char_t* symname) const
1784 {
1785   // checks if supermodule with this symname is defined and return the internal index
1786   // return -1 if not.
1787   for (int k=fNModules;k--;) if (!strcmp(symname,GetMilleModule(k)->GetName())) return k;
1788   return -1;
1789 }
1790
1791 //________________________________________________________________________________________________________
1792 Int_t AliITSAlignMille2::IsSymContained(const Char_t* symname) const
1793 {
1794   // checks if module with this symname is defined and return the internal index
1795   // return -1 if not.
1796   UShort_t vid = AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromSymname(symname);
1797   if (vid>0) return IsVIDContained(vid);
1798   // only sensors have real vid, but maybe we have a supermodule with fake vid?
1799   // IMPORTANT: always start from the end to start from the sensors
1800   return IsSymDefined(symname);
1801 }
1802
1803 //________________________________________________________________________________________________________
1804 Int_t AliITSAlignMille2::IsVIDDefined(UShort_t voluid) const
1805 {
1806   // checks if supermodule 'voluid' is defined and return the internal index
1807   // return -1 if not.
1808   for (int k=fNModules;k--;) if (voluid==GetMilleModule(k)->GetVolumeID()) return k;
1809   return -1;
1810 }
1811
1812 //________________________________________________________________________________________________________
1813 Int_t AliITSAlignMille2::IsVIDContained(UShort_t voluid) const
1814 {
1815   // checks if the sensitive module 'voluid' is contained inside a supermodule
1816   // and return the internal index of the last identified supermodule
1817   // return -1 if error
1818   // IMPORTANT: always start from the end to start from the sensors
1819   if (AliITSAlignMille2Module::GetIndexFromVolumeID(voluid)<0) return -1;
1820   for (int k=fNModules;k--;) if (GetMilleModule(k)->IsIn(voluid)) return k;
1821   return -1;
1822 }
1823
1824 //________________________________________________________________________________________________________
1825 Int_t AliITSAlignMille2::CheckCurrentTrack()
1826 {
1827   /// checks if AliTrackPoints belongs to defined modules
1828   /// return number of good poins
1829   /// return 0 if not enough points
1830
1831   Int_t npts = fTrack->GetNPoints();
1832   Int_t ngoodpts=0;
1833   // debug points
1834   for (int j=0; j<npts; j++) if (IsVIDContained(fTrack->GetVolumeID()[j])>=0) ngoodpts++;
1835   //
1836   if (ngoodpts<fMinNPtsPerTrack) return 0;
1837
1838   return ngoodpts;
1839 }
1840
1841 //________________________________________________________________________________________________________
1842 Int_t AliITSAlignMille2::ProcessTrack(const AliTrackPointArray *track)
1843 {
1844   /// Process track; Loop over hits and set local equations
1845   /// here 'track' is a AliTrackPointArray
1846   /// return 0 if success;
1847
1848   if (!fIsMilleInit) Init();
1849   //
1850   Int_t npts = track->GetNPoints();
1851   AliDebug(2,Form("*** Input track with %d points ***",npts));
1852
1853   // preprocessing of the input track: keep only points in defined volumes,
1854   // move points if prealignment is set, sort by Yglo if required
1855
1856   fTrack=PrepareTrack(track);
1857   if (!fTrack) return -1;
1858
1859   npts = fTrack->GetNPoints();
1860   if (npts>kMaxPoints) {
1861     AliError(Form("Compiled with kMaxPoints=%d, current track has %d points",kMaxPoints,npts));
1862   }
1863   AliDebug(2,Form("*** Processing prepared track with %d points ***",npts));
1864
1865   if (!fBOn) { // straight lines
1866     // set local starting parameters (to be substituted by ESD track parms)
1867     // local parms (fLocalInitParam[]) are:
1868     //      [0] = global x coord. of straight line intersection at y=0 plane
1869     //      [1] = global z coord. of straight line intersection at y=0 plane
1870     //      [2] = px/py
1871     //      [3] = pz/py
1872     InitTrackParams(fInitTrackParamsMeth);
1873   }
1874   else {
1875     // local parms (fLocalInitParam[]) are the Riemann Fitter params
1876     if (!InitRiemanFit()) {
1877       AliInfo("Riemann fit failed! skipping this track...");
1878       fTrack=NULL;
1879       return -5;
1880     }
1881   }
1882
1883   Int_t nloceq=0;
1884   Int_t ngloeq=0;
1885   static Mille2Data md[kMaxPoints];
1886   //
1887   for (Int_t ipt=0; ipt<npts; ipt++) {
1888     fTrack->GetPoint(fCluster,ipt);
1889     fCluster.SetUniqueID(ipt);
1890     AliDebug(2,Form("\n--- processing point %d --- \n",ipt));
1891
1892     // set geometry parameters for the the current module
1893     if (InitModuleParams()) continue;
1894     AliDebug(2,Form("    VolID=%d  Index=%d  InternalIdx=%d  symname=%s\n",
1895                     track->GetVolumeID()[ipt], fCurrentModule->GetIndex(),
1896                     fCurrentModule->GetUniqueID(), AliGeomManager::SymName(track->GetVolumeID()[ipt]) ));
1897     AliDebug(2,Form("    Preprocessed Point = ( %f , %f , %f ) \n",fCluster.GetX(),fCluster.GetY(),fCluster.GetZ()));
1898     int res = AddLocalEquation(md[nloceq]);
1899     if (res<0) {fTotBadLocEqPoints++; nloceq = 0; break;}
1900     else if (res==0) nloceq++;
1901     else {nloceq++; ngloeq++;}
1902   } // end loop over points
1903   //
1904   fTrack=NULL;
1905   // not enough good points?
1906   if (nloceq<fMinNPtsPerTrack || ngloeq<1) return -1;
1907   //
1908   // finally send local equations to millepede
1909   SetLocalEquations(md,nloceq);
1910   fMillepede->SaveRecordData(); // RRR
1911   //
1912   return 0;
1913 }
1914
1915 //________________________________________________________________________________________________________
1916 Int_t AliITSAlignMille2::CalcIntersectionPoint(Double_t *lpar, Double_t *gpar)
1917 {
1918   /// calculate track intersection point in local coordinates
1919   /// according with a given set of parameters (local(4) and global(6))
1920   /// and fill fPintLoc/Glo
1921   ///    local are:   pgx0, pgz0, ugx, ugz   OR   riemann fitters pars
1922   ///    global are:  tx,ty,tz,psi,theta,phi (Raff's delta angles in deg.)
1923   /// return 0 if success
1924
1925   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]));
1926   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]));
1927
1928
1929   // prepare the TGeoHMatrix
1930   TGeoHMatrix *tempHMat = fCurrentModule->GetSensitiveVolumeModifiedMatrix(fCluster.GetVolumeID(),gpar,
1931                                                                            !fUseGlobalDelta);
1932   if (!tempHMat) return -1;
1933
1934   Double_t v0g[3]; // vector with straight line direction in global coord.
1935   Double_t p0g[3]; // point of the straight line (glo)
1936
1937   if (fBOn) { // B FIELD!
1938     AliTrackPoint prf;
1939     for (int ip=0; ip<5; ip++)
1940       fRieman->SetParam(ip,lpar[ip]);
1941
1942     if (!fRieman->GetPCA(fCluster,prf))  {
1943       AliInfo(Form("error in GetPCA for point %d",fCluster.GetVolumeID()));
1944       return -3;
1945     }
1946     // now determine straight line passing tangent to fit curve at prf
1947     // ugx = dX/dY_glo = DeltaX/DeltaY_glo
1948     // mo' P1=(X,Y,Z)_glo_prf
1949     //       => (x,y,Z)_trk_prf ruotando di alpha...
1950     Double_t alpha=fRieman->GetAlpha();
1951     Double_t x1g = prf.GetX();
1952     Double_t y1g = prf.GetY();
1953     Double_t z1g = prf.GetZ();
1954     Double_t x1t =  x1g*TMath::Cos(alpha) + y1g*TMath::Sin(alpha);
1955     Double_t y1t = -x1g*TMath::Sin(alpha) + y1g*TMath::Cos(alpha);
1956     Double_t z1t =  z1g;
1957
1958     Double_t x2t = x1t+1.0;
1959     Double_t y2t = y1t+fRieman->GetDYat(x1t);
1960     Double_t z2t = z1t+fRieman->GetDZat(x1t);
1961     Double_t x2g =  x2t*TMath::Cos(alpha) - y2t*TMath::Sin(alpha);
1962     Double_t y2g =  x2t*TMath::Sin(alpha) + y2t*TMath::Cos(alpha);
1963     Double_t z2g =  z2t;
1964
1965     AliDebug(3,Form("Riemann frame:  fAlpha = %f  =  %f  ",alpha,alpha*180./TMath::Pi()));
1966     AliDebug(3,Form("   prf_glo=( %f , %f , %f )  prf_rf=( %f , %f , %f )\n", x1g,y1g,z1g, x1t,y1t,z1t));
1967     AliDebug(3,Form("   mov_glo=( %f , %f , %f )      rf=( %f , %f , %f )\n",x2g,y2g,z2g, x2t,y2t,z2t));
1968
1969     if (TMath::Abs(y2g-y1g)<1e-15) {
1970       AliInfo("DeltaY=0! Cannot proceed...");
1971       return -1;
1972     }
1973     // ugx,1,ugz
1974     v0g[0] = (x2g-x1g)/(y2g-y1g);
1975     v0g[1]=1.0;
1976     v0g[2] = (z2g-z1g)/(y2g-y1g);
1977
1978     // point: just keep prf
1979     p0g[0]=x1g;
1980     p0g[1]=y1g;
1981     p0g[2]=z1g;
1982   }
1983   else { // staight line
1984     // vector of initial straight line direction in glob. coord
1985     v0g[0]=lpar[2];
1986     v0g[1]=1.0;
1987     v0g[2]=lpar[3];
1988
1989     // intercept in yg=0 plane in glob coord
1990     p0g[0]=lpar[0];
1991     p0g[1]=0.0;
1992     p0g[2]=lpar[1];
1993   }
1994   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]));
1995
1996   // same in local coord.
1997   Double_t p0l[3],v0l[3];
1998   tempHMat->MasterToLocalVect(v0g,v0l);
1999   tempHMat->MasterToLocal(p0g,p0l);
2000
2001   if (TMath::Abs(v0l[1])<1e-15) {
2002     AliInfo("Track Y direction in local frame is zero! Cannot proceed...");
2003     return -1;
2004   }
2005
2006   // local intersection point
2007   fPintLoc[0] = p0l[0] - (v0l[0]/v0l[1])*p0l[1];
2008   fPintLoc[1] = 0;
2009   fPintLoc[2] = p0l[2] - (v0l[2]/v0l[1])*p0l[1];
2010
2011   // global intersection point
2012   tempHMat->LocalToMaster(fPintLoc,fPintGlo);
2013   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]));
2014
2015   return 0;
2016 }
2017
2018 //________________________________________________________________________________________________________
2019 Int_t AliITSAlignMille2::CalcDerivatives(Int_t paridx, Bool_t islpar)
2020 {
2021   /// calculate numerically (ROOT's style) the derivatives for
2022   /// local X intersection  and local Z intersection
2023   /// parlist: local  (islpar=kTRUE)  pgx0, pgz0, ugx0, ugz0  OR riemann's params
2024   ///          global (islpar=kFALSE) tx, ty, tz, psi, theta, phi (Raf's angles in deg)
2025   /// return 0 if success
2026
2027   // copy initial parameters
2028   Double_t lpar[kNLocal];
2029   Double_t gpar[kNParCh];
2030   Double_t *derivative;
2031   for (Int_t i=0; i<kNLocal; i++) lpar[i]=fLocalInitParam[i];
2032   for (Int_t i=0; i<kNParCh; i++) gpar[i]=fModuleInitParam[i];
2033
2034   // trial with fixed dpar...
2035   Double_t dpar = 0.;
2036
2037   if (islpar) { // track parameters
2038     //dpar=fLocalInitParam[paridx]*0.001;
2039     // set minimum dpar
2040     derivative = fDerivativeLoc[paridx];
2041     if (!fBOn) {
2042       if (paridx<3) dpar=1.0e-4; // translations
2043       else dpar=1.0e-6; // direction
2044     }
2045     else { // B Field
2046       // pepo: proviamo con 1/1000, poi evenctually 1/100...
2047       Double_t dfrac=0.01;
2048       switch(paridx) {
2049       case 0:
2050         // RMS cosmics: 1e-4
2051         dpar = TMath::Max(1.0e-6,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac));
2052         break;
2053       case 1:
2054         // RMS cosmics: 0.2
2055         dpar = TMath::Max(0.002,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac));
2056         break;
2057       case 2:
2058         // RMS cosmics: 9
2059         dpar = TMath::Max(0.09,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac));
2060         break;
2061       case 3:
2062         // RMS cosmics: 7
2063         dpar = TMath::Max(0.07,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac));
2064         break;
2065       case 4:
2066         // RMS cosmics: 0.3
2067         dpar = TMath::Max(0.003,TMath::Abs(fLocalInitParam[paridx]*dfrac));
2068         break;
2069       }
2070     }
2071   }
2072   else { // alignment global parameters
2073     derivative = fDerivativeGlo[paridx];
2074     //dpar=fModuleInitParam[paridx]*0.001;
2075     if (paridx<3) dpar=1.0e-4; // translations
2076     else dpar=1.0e-2; // angles
2077   }
2078
2079   AliDebug(3,Form("+++ using dpar=%g",dpar));
2080
2081   // calculate derivative ROOT's like:
2082   //  using f(x+h),f(x-h),f(x+h/2),f(x-h2)...
2083   Double_t pintl1[3]; // f(x-h)
2084   Double_t pintl2[3]; // f(x-h/2)
2085   Double_t pintl3[3]; // f(x+h/2)
2086   Double_t pintl4[3]; // f(x+h)
2087
2088   // first values
2089   if (islpar) lpar[paridx] -= dpar;
2090   else gpar[paridx] -= dpar;
2091   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2092   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl1[i]=fPintLoc[i];
2093
2094   // second values
2095   if (islpar) lpar[paridx] += dpar/2;
2096   else gpar[paridx] += dpar/2;
2097   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2098   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl2[i]=fPintLoc[i];
2099
2100   // third values
2101   if (islpar) lpar[paridx] += dpar;
2102   else gpar[paridx] += dpar;
2103   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2104   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl3[i]=fPintLoc[i];
2105
2106   // fourth values
2107   if (islpar) lpar[paridx] += dpar/2;
2108   else gpar[paridx] += dpar/2;
2109   if (CalcIntersectionPoint(lpar, gpar)) return -2;
2110   for (Int_t i=0; i<3; i++) pintl4[i]=fPintLoc[i];
2111
2112   Double_t h2 = 1./(2.*dpar);
2113   Double_t d0 = pintl4[0]-pintl1[0];
2114   Double_t d2 = 2.*(pintl3[0]-pintl2[0]);
2115   derivative[0] = h2*(4*d2 - d0)/3.;
2116   if (TMath::Abs(derivative[0]) < 1.0e-9) derivative[0] = 0.0;
2117
2118   d0 = pintl4[2]-pintl1[2];
2119   d2 = 2.*(pintl3[2]-pintl2[2]);
2120   derivative[2] = h2*(4*d2 - d0)/3.;
2121   if (TMath::Abs(derivative[2]) < 1.0e-9) derivative[2]=0.0;
2122
2123   AliDebug(3,Form("\n+++ derivatives +++ \n"));
2124   AliDebug(3,Form("+++ dXLoc/dpar = %g +++\n",derivative[0]));
2125   AliDebug(3,Form("+++ dZLoc/dpar = %g +++\n\n",derivative[2]));
2126
2127   return 0;
2128 }
2129
2130 //________________________________________________________________________________________________________
2131 Int_t AliITSAlignMille2::AddLocalEquation(Mille2Data &m)
2132 {
2133   /// Define local equation for current cluster in X and Z coor.
2134   /// and store them to memory
2135   /// return -1 in case of failure to build some equation
2136   ///         0 if no free global parameters were found but local eq is built
2137   ///         1 if both local and global eqs are built
2138   //
2139   // store first intersection point
2140   if (CalcIntersectionPoint(fLocalInitParam, fModuleInitParam)) return -1;
2141   for (Int_t i=0; i<3; i++) fPintLoc0[i]=fPintLoc[i];
2142   AliDebug(2,Form("Intesect. point: L( %f , %f , %f )",fPintLoc[0],fPintLoc[1],fPintLoc[2]));
2143
2144   // calculate local derivatives numerically
2145   Bool_t zeroX = kTRUE;
2146   Bool_t zeroZ = kTRUE;
2147   //
2148   for (Int_t i=0; i<fNLocal; i++) {
2149     if (CalcDerivatives(i,kTRUE)) return -1;
2150     m.fDerLocX[i] = fDerivativeLoc[i][0];
2151     m.fDerLocZ[i] = fDerivativeLoc[i][2];
2152     if (zeroX) zeroX = fDerivativeLoc[i][0]==0;
2153     if (zeroZ) zeroZ = fDerivativeLoc[i][2]==0;
2154   }
2155   //  for (Int_t i=0; i<fNLocal; i++) AliDebug(2,Form("Local parameter %d - dXdpar = %g  - dZdpar = %g\n",i,dXdL[i],dZdL[i]));
2156   //
2157   if (zeroX) {AliInfo("Skipping: zero local X derivatives!"); return -1;}
2158   if (zeroZ) {AliInfo("Skipping: zero local Z derivatives!"); return -1;}
2159   //
2160   int ifill = 0;
2161   //
2162   AliITSAlignMille2Module* endModule = fCurrentModule;
2163   //
2164   zeroX = zeroZ = kTRUE;
2165   Bool_t dfDone[kNParCh];
2166   for (int i=kNParCh;i--;) dfDone[i] = kFALSE;
2167   m.fNModFilled = 0;
2168   //
2169   // special block for SDD derivatives
2170   Double_t jacobian[kNParChGeom];
2171   Int_t nmodTested = 0;
2172   //
2173   do {
2174     if (fCurrentModule->GetNParFree()==0) continue;
2175     nmodTested++;
2176     for (Int_t i=0; i<kNParChGeom; i++) {   // common for all sensors: derivatives over geom params
2177       //
2178       if (!fUseGlobalDelta) dfDone[i] = kFALSE; // for global deltas the derivatives at diff. levels are different
2179       if (fCurrentModule->GetParOffset(i)<0) continue; // this parameter is not explicitly fitted
2180       if (!dfDone[i]) {
2181         if (CalcDerivatives(i,kFALSE)) return -1;
2182         else {
2183           dfDone[i] = kTRUE;
2184           if (zeroX) zeroX = fDerivativeGlo[i][0]==0;
2185           if (zeroZ) zeroZ = fDerivativeGlo[i][2]==0;
2186         }
2187       }
2188       //
2189       m.fDerGloX[ifill] = fDerivativeGlo[i][0];
2190       m.fDerGloZ[ifill] = fDerivativeGlo[i][2];
2191       m.fParMilleID[ifill++] = fCurrentModule->GetParOffset(i);
2192     }
2193     //
2194     // specific for special sensors
2195     if ( fCurrentModule->IsSDD() &&
2196          (fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0)>=0 ||
2197           fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV)>=0) ) {
2198       //
2199       // assume for sensor local xloc = xloc0 + V0*dT0+dV*(T-T0)
2200       // where V0 and T are the nominal drift velocity, time and time0
2201       // and the dT0 and dV are the corrections:
2202       // dX/dT0 = dX/dxloc * dxloc/dT0 = dX/dxloc * V0
2203       // dX/dV  = dX/dxloc * dxloc/dV =  dX/dxloc * (T-T0)
2204       // IMPORTANT: the geom derivatives are over the SENSOR LOCAL parameters
2205       //
2206       if (!dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0] || !dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV]) {
2207         //
2208         double dXdxlocsens=0., dZdxlocsens=0.;
2209         //
2210         // if the current module is the sensor itself and we work with local params, then
2211         // we can directly take dX/dxloc_sens dZ/dxloc_sens
2212         if (!fUseGlobalDelta && fCurrentModule->GetVolumeID()==fCluster.GetVolumeID()) {
2213           if (dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX]) {
2214             CalcDerivatives(AliITSAlignMille2Module::kDOFTX,kFALSE);
2215             dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX] = kTRUE;
2216           }
2217           dXdxlocsens = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX][0];
2218           dZdxlocsens = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFTX][2];
2219         }
2220         //
2221         else { // need to perform some transformations
2222           // fetch the jacobian of the transformation from the sensors local frame to the frame
2223           // where the parameters are defined:
2224           // Global: dX/dxloc_sens = dX/dxgl*dxgl/dxloc_sens + ...dX/dphigl*dphigl/dxloc_sens
2225           if (fUseGlobalDelta) fCurrentModule->CalcDerivGloLoc(fCluster.GetVolumeID(),
2226                                                                AliITSAlignMille2Module::kDOFTX, jacobian);
2227           // Local:  dX/dxloc_sens = dX/dxcurr*dxcurr/dxloc_sens +..+dX/dphicurr * dphicurr/dxloc_sens
2228           else                 fCurrentModule->CalcDerivCurLoc(fCluster.GetVolumeID(),
2229                                                                AliITSAlignMille2Module::kDOFTX, jacobian);
2230           //
2231           for (int j=0;j<kNParChGeom;j++) {
2232             // need global derivative even if the j-th param is locked
2233             if (!dfDone[j]) {CalcDerivatives(j,kFALSE); dfDone[j] = kTRUE;}
2234             dXdxlocsens += fDerivativeGlo[j][0] * jacobian[j];
2235             dZdxlocsens += fDerivativeGlo[j][2] * jacobian[j];
2236           }
2237         }
2238         //
2239         if (zeroX) zeroX = dXdxlocsens == 0;
2240         if (zeroZ) zeroZ = dZdxlocsens == 0;
2241         //
2242         double vdrift = GetVDriftSDD();
2243         double tdrift = GetTDriftSDD();
2244         //
2245         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][0] = dXdxlocsens*vdrift;
2246         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][2] = dZdxlocsens*vdrift;
2247         dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0] = kTRUE;
2248         //
2249         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][0] = -dXdxlocsens*TMath::Sign(tdrift,vdrift);
2250         fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][2] = -dZdxlocsens*TMath::Sign(tdrift,vdrift);
2251         dfDone[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV] = kTRUE;
2252         //
2253       }
2254       //
2255       if (fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0)>=0) {
2256         m.fDerGloX[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][0];
2257         m.fDerGloZ[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFT0][2];
2258         m.fParMilleID[ifill++] = fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFT0);
2259       }
2260       //
2261       if (fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV)>=0) {
2262         m.fDerGloX[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][0];
2263         m.fDerGloZ[ifill] = fDerivativeGlo[AliITSAlignMille2Module::kDOFDV][2];
2264         m.fParMilleID[ifill++] = fCurrentModule->GetParOffset(AliITSAlignMille2Module::kDOFDV);
2265       }
2266     }
2267     //
2268     m.fModuleID[m.fNModFilled++] = fCurrentModule->GetUniqueID();
2269   } while( (fCurrentModule=fCurrentModule->GetParent()) );
2270   //
2271   if (nmodTested>0 && zeroX) {AliInfo("Skipping: zero global X derivatives!");return -1;}
2272   if (nmodTested>0 && zeroZ) {AliInfo("Skipping: zero global Z derivatives!");return -1;}
2273   //
2274   // ok, can copy to m
2275   AliDebug(2,Form("Adding local equation X with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",(fMeasLoc[0]-fPintLoc0[0]), fSigmaLoc[0]));
2276   m.fMeasX = fMeasLoc[0]-fPintLoc0[0];
2277   m.fSigmaX = fSigmaLoc[0];
2278   //
2279   AliDebug(2,Form("Adding local equation Z with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",(fMeasLoc[2]-fPintLoc0[2]), fSigmaLoc[2]));
2280   m.fMeasZ = fMeasLoc[2]-fPintLoc0[2];
2281   m.fSigmaZ = fSigmaLoc[2];
2282   //
2283   m.fNGlobFilled = ifill;
2284   fCurrentModule = endModule;
2285   //
2286   return Int_t(!zeroX && !zeroZ);
2287 }
2288
2289 //________________________________________________________________________________________________________
2290 void AliITSAlignMille2::SetLocalEquations(const Mille2Data *marr, Int_t neq)
2291 {
2292   /// Set local equations with data stored in m
2293   /// return 0 if success
2294   //
2295   for (Int_t j=0; j<neq; j++) {
2296     //
2297     const Mille2Data &m = marr[j];
2298     //
2299     // set equation for Xloc coordinate
2300     AliDebug(2,Form("setting local equation X with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",m.fMeasX, m.fSigmaX));
2301     for (int i=fNLocal; i--;) SetLocalDerivative( i, m.fDerLocX[i] );
2302     for (int i=m.fNGlobFilled;i--;) SetGlobalDerivative( m.fParMilleID[i] , m.fDerGloX[i] );
2303     fMillepede->SetLocalEquation(fGlobalDerivatives, fLocalDerivatives, m.fMeasX, m.fSigmaX);
2304     //
2305     // set equation for Zloc coordinate
2306     AliDebug(2,Form("setting local equation Z with fMeas=%.6f  and fSigma=%.6f",m.fMeasZ, m.fSigmaZ));
2307     for (int i=fNLocal; i--;) SetLocalDerivative( i, m.fDerLocZ[i] );
2308     for (int i=m.fNGlobFilled;i--;) SetGlobalDerivative( m.fParMilleID[i] , m.fDerGloZ[i] );
2309     fMillepede->SetLocalEquation(fGlobalDerivatives, fLocalDerivatives, m.fMeasZ, m.fSigmaZ);
2310     //
2311     for (int i=m.fNModFilled;i--;) GetMilleModule(m.fModuleID[i])->IncNProcessedPoints();
2312     //
2313   }
2314 }
2315
2316 //________________________________________________________________________________________________________
2317 Int_t AliITSAlignMille2::GlobalFit()
2318 {
2319   /// Call global fit; Global parameters are stored in parameters
2320   if (!fIsMilleInit) Init();
2321   //
2322   ApplyPreConstraints();
2323   int res = fMillepede->GlobalFit();
2324   AliInfo(Form("%s fitting global parameters!",res ? "Done":"Failed"));
2325   if (res) {
2326     // fetch the parameters
2327     for (int imd=fNModules;imd--;) {
2328       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2329       int nprocp = 0;
2330       for (int ip=mod->GetNParTot();ip--;) {
2331         int idp = mod->GetParOffset(ip);
2332         if (idp<0) continue;    // was not in the explicit fit
2333         mod->SetParVal(ip,fMillepede->GetFinalParam(idp));
2334         mod->SetParErr(ip,fMillepede->GetFinalError(idp));
2335         int np = fMillepede->GetProcessedPoints(idp);
2336         if (TMath::Abs(np)>TMath::Abs(nprocp)) nprocp = np;
2337       }
2338       if (!mod->GetNProcessedPoints()) mod->SetNProcessedPoints(nprocp);
2339     }
2340
2341   }
2342   ApplyPostConstraints();
2343   return res;
2344 }
2345
2346 //________________________________________________________________________________________________________
2347 void AliITSAlignMille2::PrintGlobalParameters()
2348 {
2349   /// Print global parameters
2350   if (!fIsMilleInit) {
2351     AliInfo("Millepede has not been initialized!");
2352     return;
2353   }
2354   fMillepede->PrintGlobalParameters();
2355 }
2356
2357 //________________________________________________________________________________________________________
2358 Int_t AliITSAlignMille2::LoadSuperModuleFile(const Char_t *sfile)
2359 {
2360   // load definitions of supermodules from a root file
2361   // return 0 if success
2362
2363   TFile *smf=TFile::Open(sfile);
2364   if (!smf->IsOpen()) {
2365     AliInfo(Form("Cannot open supermodule file %s",sfile));
2366     return -1;
2367   }
2368
2369   TClonesArray *sma=(TClonesArray*)smf->Get("ITSMilleSuperModules");
2370   if (!sma) {
2371     AliInfo(Form("Cannot find ITSMilleSuperModules array in file"));
2372     return -2;
2373   }
2374   Int_t nsma=sma->GetEntriesFast();
2375   AliInfo(Form("Array of SuperModules with %d entries\n",nsma));
2376   //
2377   Char_t st[250];
2378   char symname[150];
2379   UShort_t volid;
2380   TGeoHMatrix m;
2381   //
2382   for (Int_t i=0; i<nsma; i++) {
2383     AliAlignObjParams *a = (AliAlignObjParams*)sma->UncheckedAt(i);
2384     volid=a->GetVolUID();
2385     strcpy(st,a->GetSymName());
2386     a->GetMatrix(m);
2387     //
2388     sscanf(st,"%s",symname);
2389     //
2390     // decode module list
2391     char *stp=strstr(st,"ModuleList:");
2392     if (!stp) return -3;
2393     stp += 11;
2394     int idx[2200];
2395     char spp[200]; int jp=0;
2396     char cl[20];
2397     strcpy(st,stp);
2398     int l=strlen(st);
2399     int j=0;
2400     int n=0;
2401     //
2402     while (j<=l) {
2403       if (st[j]==9 || st[j]==32 || st[j]==10 || st[j]==0) {
2404         spp[jp]=0;
2405         jp=0;
2406         if (strlen(spp)) {
2407           int k=strcspn(spp,"-");
2408           if (k<int(strlen(spp))) { // c'e' il -
2409             strcpy(cl,&(spp[k+1]));
2410             spp[k]=0;
2411             int ifrom=atoi(spp); int ito=atoi(cl);
2412             for (int b=ifrom; b<=ito; b++) {
2413               idx[n]=b;
2414               n++;
2415             }
2416           }
2417           else { // numerillo singolo
2418             idx[n]=atoi(spp);
2419             n++;
2420           }
2421         }
2422       }
2423       else {
2424         spp[jp]=st[j];
2425         jp++;
2426       }
2427       j++;
2428     }
2429     UShort_t volidsv[2198];
2430     for (j=0;j<n;j++) {
2431       volidsv[j]=AliITSAlignMille2Module::GetVolumeIDFromIndex(idx[j]);
2432       if (!volidsv[j]) {
2433         AliInfo(Form("Index %d not valid (range 0->%d)",idx[j],kMaxITSSensID));
2434         return -5;
2435       }
2436     }
2437     Int_t smindex=int(2198+volid-14336); // virtual index
2438     //
2439     fSuperModule.AddAtAndExpand(new AliITSAlignMille2Module(smindex,volid,symname,&m,n,volidsv),fNSuperModules);
2440     //
2441     fNSuperModules++;
2442   }
2443   //
2444   smf->Close();
2445   //
2446   return 0;
2447 }
2448
2449 //________________________________________________________________________________________________________
2450 void AliITSAlignMille2::ConstrainModuleSubUnitsMean(Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2451 {
2452   // require that sum of modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2453   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default).
2454   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2455   //
2456   if (fIsMilleInit) {
2457     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2458     return;
2459   }
2460   if (!GetMilleModule(idm)->GetNChildren()) return;
2461   TString nm = "cstrSUMean";
2462   nm += GetNConstraints();
2463   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean,
2464                                                                       idm,val,pattern);
2465   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2466   fConstraints.Add(cstr);
2467 }
2468
2469 //________________________________________________________________________________________________________
2470 void AliITSAlignMille2::ConstrainModuleSubUnitsMedian(Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2471 {
2472   // require that median of the modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2473   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default)
2474   // module the outliers.
2475   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2476   // The difference between the mean and the median will be transfered to the parent
2477   if (fIsMilleInit) {
2478     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2479     return;
2480   }
2481   if (!GetMilleModule(idm)->GetNChildren()) return;
2482   TString nm = "cstrSUMed";
2483   nm += GetNConstraints();
2484   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMedian,
2485                                                                       idm,val,pattern);
2486   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2487   fConstraints.Add(cstr);
2488 }
2489
2490 //________________________________________________________________________________________________________
2491 void AliITSAlignMille2::ConstrainOrphansMean(Double_t val, UInt_t pattern)
2492 {
2493   // require that median of the modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2494   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default) modulo the outliers.
2495   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2496   //
2497   if (fIsMilleInit) {
2498     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2499     return;
2500   }
2501   TString nm = "cstrOMean";
2502   nm += GetNConstraints();
2503   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean,
2504                                                                       -1,val,pattern);
2505   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2506   fConstraints.Add(cstr);
2507 }
2508
2509 //________________________________________________________________________________________________________
2510 void AliITSAlignMille2::ConstrainOrphansMedian(Double_t val, UInt_t pattern)
2511 {
2512   // require that median of the modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2513   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default) modulo the outliers.
2514   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2515   //
2516   if (fIsMilleInit) {
2517     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2518     return;
2519   }
2520   TString nm = "cstrOMed";
2521   nm += GetNConstraints();
2522   AliITSAlignMille2Constraint *cstr = new AliITSAlignMille2Constraint(nm.Data(),AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMedian,
2523                                                                       -1,val,pattern);
2524   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2525   fConstraints.Add(cstr);
2526 }
2527
2528 //________________________________________________________________________________________________________
2529 void AliITSAlignMille2::ConstrainLocal(const Char_t* name,Double_t *parcf,Int_t npar,Double_t val,Double_t err)
2530 {
2531   // apply constraint on parameters in the local frame
2532   if (fIsMilleInit) {
2533     AliInfo("Millepede has been already initialized: no constrain may be added!");
2534     return;
2535   }
2536   AliITSAlignMille2ConstrArray *cstr = new AliITSAlignMille2ConstrArray(name,parcf,npar,val,err);
2537   cstr->SetConstraintID(GetNConstraints());
2538   fConstraints.Add(cstr);
2539 }
2540
2541 //________________________________________________________________________________________________________
2542 void AliITSAlignMille2::ApplyGaussianConstraint(const AliITSAlignMille2ConstrArray* cstr)
2543 {
2544   // apply the constraint on the local corrections of a list of modules
2545   int nmod = cstr->GetNModules();
2546   double jacobian[AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom][AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom];
2547   //
2548   for (int imd=nmod;imd--;) {
2549     int modID = cstr->GetModuleID(imd);
2550     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(modID);
2551     ResetLocalEquation();
2552     int nadded = 0;
2553     double value = cstr->GetValue();
2554     double sigma = cstr->GetError();
2555     //
2556     // in case the reference (survey) deltas were imposed for Gaussian constraints
2557     // already accumulated corrections: they must be subtracted from the constraint value.
2558     if (IsConstraintWrtRef()) {
2559       //
2560       Double_t precal[AliITSAlignMille2Module::kMaxParTot];
2561       Double_t refcal[AliITSAlignMille2Module::kMaxParTot];
2562       for (int ip=AliITSAlignMille2Module::kMaxParTot;ip--;) {precal[ip]=0; refcal[ip] = 0.;}
2563       //
2564       // check if there was a reference delta provided for this module
2565       AliAlignObjParams* parref = GetConstrRefObject(mod->GetName());
2566       if (parref) parref->GetPars(refcal, refcal+3);    // found reference delta
2567       //
2568       // extract already applied local corrections for this module
2569       if (fPrealignment) {
2570         //
2571         AliAlignObjParams *preo = GetPrealignedObject(mod->GetName());
2572         if (preo) {
2573           TGeoHMatrix preMat,tmpMat = *mod->GetMatrix(); //  Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M
2574           preo->GetMatrix(preMat);                       //  Delta_Glob
2575           preMat.MultiplyLeft( &tmpMat.Inverse() );      //  M^-1 * Delta_Glob_Par^-1 = (Delta_Glob_Par * M)^-1
2576           tmpMat.MultiplyLeft( &preMat );                //  (Delta_Glob_Par * M)^-1 * Delta_Glob * Delta_Glob_Par * M = Delta_loc
2577           AliAlignObjParams algob;
2578           algob.SetMatrix(tmpMat);
2579           algob.GetPars(precal,precal+3); // local corrections for geometry
2580         }
2581       }
2582       //
2583       // subtract the contribution to constraint from precalibration
2584       for (int ipar=cstr->GetNCoeffs();ipar--;) value += (refcal[ipar]-precal[ipar])*cstr->GetCoeff(ipar);
2585       //
2586     }
2587     //
2588     if (fUseGlobalDelta) mod->CalcDerivLocGlo(&jacobian[0][0]);
2589     //
2590     for (int ipar=cstr->GetNCoeffs();ipar--;) {
2591       double coef = cstr->GetCoeff(ipar);
2592       if (coef==0) continue;
2593       //
2594       if (!fUseGlobalDelta || ipar>= AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom) { //
2595         // we are working with local params or if the given param is not related to geometry,
2596         // apply the constraint directly
2597         int parPos = mod->GetParOffset(ipar);
2598         if (parPos<0) continue; // not in the fit
2599         fGlobalDerivatives[parPos] += coef;
2600         nadded++;
2601       }
2602       else { // we are working with global params, while the constraint is on local ones -> jacobian
2603         for (int jpar=AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom;jpar--;) {
2604           int parPos = mod->GetParOffset(jpar);
2605           if (parPos<0) continue;
2606           fGlobalDerivatives[parPos] += coef*jacobian[ipar][jpar];
2607           nadded++;
2608         }
2609       }
2610     }
2611     if (nadded) AddConstraint(fGlobalDerivatives, value, sigma);
2612   }
2613   //
2614 }
2615
2616 //________________________________________________________________________________________________________
2617 void AliITSAlignMille2::ApplyPreConstraints()
2618 {
2619   // apply constriants which cannot be imposed after the fit
2620   int nconstr = GetNConstraints();
2621   for (int i=0;i<nconstr;i++) {
2622     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(i);
2623     //
2624     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) {
2625       ApplyGaussianConstraint( (AliITSAlignMille2ConstrArray*)cstr);
2626       continue;
2627     }
2628     //
2629     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMedian) continue; // post type constraint
2630     //
2631     if (!fUseGlobalDelta) continue; // mean/med constraints must be applied to global deltas
2632     // apply constraint on the mean's before the fit
2633     int imd = cstr->GetModuleID();
2634     if (imd>=0) {
2635       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2636       UInt_t pattern = 0;
2637       for (int ipar=mod->GetNParTot();ipar--;) {
2638         if (!cstr->IncludesParam(ipar)) continue;
2639         if (mod->GetParOffset(ipar)<0) continue; // parameter is not in the explicit fit -> post constraint
2640         pattern |= 0x1<<ipar;
2641         cstr->SetApplied(ipar);
2642       }
2643       ConstrainModuleSubUnits(imd,cstr->GetValue(),pattern);
2644       //
2645     }
2646     else if (!PseudoParentsAllowed()) {
2647       ConstrainOrphans(cstr->GetValue(),(UInt_t)cstr->GetPattern());
2648       cstr->SetApplied(-1);
2649     }
2650   }
2651 }
2652
2653 //________________________________________________________________________________________________________
2654 void AliITSAlignMille2::ApplyPostConstraints()
2655 {
2656   // apply constraints which can be imposed after the fit
2657   int nconstr = GetNConstraints();
2658   Bool_t convGlo      = kFALSE;
2659   // check if there is something to do
2660   int ntodo = 0;
2661   for (int i=0;i<nconstr;i++) {
2662     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(i);
2663     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) continue;
2664     if (cstr->GetRemainingPattern() == 0) continue;
2665     ntodo++;
2666   }
2667   if (!ntodo) return;
2668   //
2669   if (!fUseGlobalDelta) { // need to convert to global params
2670     ConvertParamsToGlobal();
2671     convGlo = kTRUE;
2672   }
2673   //
2674   for (int i=0;i<nconstr;i++) {
2675     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(i);
2676     if (cstr->GetType() == AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) continue;
2677     //
2678     int imd = cstr->GetModuleID();
2679     //
2680     if (imd>=0) {
2681       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2682       UInt_t pattern = 0;
2683       for (int ipar=mod->GetNParTot();ipar--;) {
2684         if (cstr->IsApplied(ipar))      continue;
2685         if (!cstr->IncludesParam(ipar)) continue;
2686         if (!mod->IsFreeDOF(ipar))      continue; // parameter is fixed, will not apply constraint
2687         pattern |= 0x1<<ipar;
2688         cstr->SetApplied(ipar);
2689       }
2690       if (pattern) PostConstrainModuleSubUnits(cstr->GetType(),cstr->GetModuleID(),cstr->GetValue(),pattern);
2691       //
2692     }
2693     else if (PseudoParentsAllowed()) {
2694       UInt_t pattern = (UInt_t)cstr->GetRemainingPattern();
2695       PostConstrainOrphans(cstr->GetType(),cstr->GetValue(),pattern);
2696       cstr->SetApplied(-1);
2697     }
2698   }
2699   // if there was a conversion, rewind it
2700   if (convGlo) ConvertParamsToLocal();
2701   //
2702 }
2703
2704 //________________________________________________________________________________________________________
2705 void AliITSAlignMille2::ConstrainModuleSubUnits(Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2706 {
2707   // require that sum of modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2708   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default).
2709   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2710   //
2711   //
2712   AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(idm);
2713   //
2714   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2715     if ( !((pattern>>ip)&0x1) /*|| !parent->IsFreeDOF(ip)*/) continue;
2716     ResetLocalEquation();
2717     int nadd = 0;
2718     for (int ich=mod->GetNChildren();ich--;) {
2719       int idpar = ((AliITSAlignMille2Module*)mod->GetChild(ich))->GetParOffset(ip);
2720       if (idpar<0) continue;
2721       fGlobalDerivatives[idpar] = 1.0;
2722       nadd++;
2723     }
2724     //
2725     if (nadd>0) {
2726       AddConstraint(fGlobalDerivatives,val);
2727       AliInfo(Form("Constrained param %d for %d submodules of module #%d: %s",ip,nadd,idm,mod->GetName()));
2728     }
2729   }
2730   //
2731 }
2732
2733 //________________________________________________________________________________________________________
2734 void AliITSAlignMille2::ConstrainOrphans(Double_t val, UInt_t pattern)
2735 {
2736   // require that median of the modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2737   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default) modulo the outliers.
2738   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2739   //
2740   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2741     //
2742     if ( !((pattern>>ip)&0x1) ) continue;
2743     ResetLocalEquation();
2744     int nadd = 0;
2745     for (int imd=fNModules;imd--;) {
2746       AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2747       if (mod->GetParent()) continue; // this is not an orphan
2748       int idpar = mod->GetParOffset(ip);
2749       if (idpar<0) continue;
2750       fGlobalDerivatives[idpar] = 1.0;
2751       nadd++;
2752     }
2753     if (nadd>0) {
2754       AddConstraint(fGlobalDerivatives,val);
2755       AliInfo(Form("Constrained param %d for %d orphan modules",ip,nadd));
2756     }
2757   }
2758   //
2759   //
2760 }
2761
2762 //________________________________________________________________________________________________________
2763 void AliITSAlignMille2::PostConstrainModuleSubUnits(Int_t type,Int_t idm, Double_t val, UInt_t pattern)
2764 {
2765   // require that median or mean of the modifications for the childs of this module is = val, i.e.
2766   // the internal corrections moves the module as a whole by fixed value (0 by default)
2767   // module the outliers.
2768   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2769   // The difference between the mean and the median will be transfered to the parent
2770   //
2771   AliITSAlignMille2Module* parent = GetMilleModule(idm);
2772   int nc = parent->GetNChildren();
2773   //
2774   double *tmpArr = new double[nc];
2775   //
2776   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2777     int npc = 0;
2778     if ( !((pattern>>ip)&0x1) || !parent->IsFreeDOF(ip)) continue;
2779     // compute the mean and median of the deltas
2780     int nfree = 0;
2781     for (int ich=nc;ich--;) {
2782       AliITSAlignMille2Module* child = parent->GetChild(ich);
2783       //      if (!child->IsFreeDOF(ip)) continue;
2784       tmpArr[nfree++] = child->GetParVal(ip);
2785     }
2786     double median=0,mean=0;
2787     for (int ic0=0;ic0<nfree;ic0++) {// order the deltas
2788       mean += tmpArr[ic0];
2789       for (int ic1=ic0+1;ic1<nfree;ic1++)
2790         if (tmpArr[ic0]>tmpArr[ic1]) {double tv=tmpArr[ic0]; tmpArr[ic0]=tmpArr[ic1]; tmpArr[ic1]=tv;}
2791     }
2792     //
2793     int kmed = nfree/2;
2794     median = (tmpArr[kmed]+tmpArr[nfree-kmed-1])/2.;
2795     if (nfree>0) mean /= nfree;
2796     //
2797     double shift = val - (type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? mean : median);
2798     //
2799     for (int ich=nc;ich--;) {
2800       AliITSAlignMille2Module* child = parent->GetChild(ich);
2801       //    if (!child->IsFreeDOF(ip)) continue;
2802       child->SetParVal(ip, child->GetParVal(ip) + shift);
2803       npc++;
2804     }
2805     //
2806     parent->SetParVal(ip, parent->GetParVal(ip) - shift);
2807     AliInfo(Form("%s constraint: added %f shift to param[%d] of %d children of module %d: %s",
2808                  type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? "MEAN" : "MEDIAN",shift,
2809                  ip,npc,idm,parent->GetName()));
2810   }
2811   delete[] tmpArr;
2812   //
2813   //
2814 }
2815
2816 //________________________________________________________________________________________________________
2817 void AliITSAlignMille2::PostConstrainOrphans(Int_t type,Double_t val, UInt_t pattern)
2818 {
2819   // require that median or mean of modifications for the supermodules which have no parents is = val, i.e.
2820   // the corrections moves the whole setup by fixed value (0 by default).
2821   // pattern is the bit pattern for the parameters to constrain
2822   //
2823   int nc = fNModules;
2824   //
2825   int norph = 0;
2826   for (int ich=nc;ich--;) if (!GetMilleModule(ich)->GetParent()) norph ++;
2827   if (!norph) return;
2828   double *tmpArr = new double[norph];
2829   //
2830   for (int ip=0;ip<kNParCh;ip++) {
2831     int npc = 0;
2832     if ( !((pattern>>ip)&0x1)) continue;
2833     // compute the mean and median of the deltas
2834     int nfree = 0;
2835     for (int ich=nc;ich--;) {
2836       AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(ich);
2837       //      if (child->GetParent() || !child->IsFreeDOF(ip)) continue;
2838       if (child->GetParent()) continue;
2839       tmpArr[nfree++] = child->GetParVal(ip);
2840     }
2841     double median=0,mean=0;
2842     for (int ic0=0;ic0<nfree;ic0++) {// order the deltas
2843       mean += tmpArr[ic0];
2844       for (int ic1=ic0+1;ic1<nfree;ic1++)
2845         if (tmpArr[ic0]>tmpArr[ic1]) {double tv=tmpArr[ic0]; tmpArr[ic0]=tmpArr[ic1]; tmpArr[ic1]=tv;}
2846     }
2847     //
2848     int kmed = nfree/2;
2849     median = (tmpArr[kmed]+tmpArr[nfree-kmed-1])/2.;
2850     if (nfree>0) mean /= nfree;
2851     //
2852     double shift = val - (type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? mean : median);
2853     //
2854     for (int ich=nc;ich--;) {
2855       AliITSAlignMille2Module* child = GetMilleModule(ich);
2856       //      if (child->GetParent() || !child->IsFreeDOF(ip)) continue;
2857       if (child->GetParent()) continue;
2858       child->SetParVal(ip, child->GetParVal(ip) + shift);
2859       npc++;
2860     }
2861     //
2862     AliInfo(Form("%s constraint: added %f shift to param[%d] of %d orphan modules",
2863                  type==AliITSAlignMille2Constraint::kTypeMean ? "MEAN" : "MEDIAN",shift,
2864                  ip,npc));
2865   }
2866   delete[] tmpArr;
2867   //
2868 }
2869
2870 //________________________________________________________________________________________________________
2871 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParModConstrained(const AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par, Bool_t &meanmed, Bool_t &gaussian) const
2872 {
2873   // check if par of the module participates in some constraint, and set the flag for their types
2874   meanmed = gaussian = kFALSE;
2875   //
2876   if ( mod->IsParConstrained(par) ) gaussian = kTRUE;     // direct constraint on this param
2877   //
2878   for (int icstr=GetNConstraints();icstr--;) {
2879     AliITSAlignMille2Constraint* cstr = GetConstraint(icstr);
2880     //
2881     if (!cstr->IncludesModPar(mod,par)) continue;
2882     if (cstr->GetType()==AliITSAlignMille2ConstrArray::kTypeGaussian) gaussian = kTRUE;
2883     else meanmed = kTRUE;
2884     //
2885     if (meanmed && gaussian) break; // no sense to check further
2886   }
2887   //
2888   return meanmed||gaussian;
2889 }
2890
2891 //________________________________________________________________________________________________________
2892 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParModFamilyVaried(const AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par,Int_t depth) const
2893 {
2894   // check if parameter par is varied for this module or its children up to the level depth
2895   if (depth<0) return kFALSE;
2896   if (mod->GetParOffset(par)>=0) return kTRUE;
2897   for (int icld=mod->GetNChildren();icld--;) {
2898     AliITSAlignMille2Module* child = mod->GetChild(icld);
2899     if (IsParModFamilyVaried(child, par, depth-1)) return kTRUE;
2900   }
2901   return kFALSE;
2902   //
2903 }
2904
2905 /*
2906 //________________________________________________________________________________________________________
2907 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParFamilyFree(AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par,Int_t depth) const
2908 {
2909   // check if parameter par is varied and is not subjected to gaussian constraint for the children up to the level depth
2910   if (depth<0) return kTRUE;
2911   for (int icld=mod->GetNChildren();icld--;) {
2912     AliITSAlignMille2Module* child = mod->GetChild(icld);
2913     //if (child->GetParOffset(par)<0) continue;                  // fixed
2914     Bool_t cstMM=kFALSE,cstGS=kFALSE;
2915     // does this child have gaussian constraint ?
2916     if (!IsParModConstrained(child,par,cstMM,cstGS) || !cstGS ) return kTRUE;
2917     // check its children
2918     if (!IsParFamilyFree(child,par,depth-1)) return kTRUE;
2919   }
2920   return kFALSE;
2921   //
2922 }
2923 */
2924
2925 //________________________________________________________________________________________________________
2926 Bool_t AliITSAlignMille2::IsParFamilyFree(const AliITSAlignMille2Module* mod,Int_t par,Int_t depth) const
2927 {
2928   // check if parameter par is varied and is not subjected to gaussian constraint for the children up to the level depth
2929   if (depth<0) return kFALSE;
2930   for (int icld=mod->GetNChildren();icld--;) {
2931     AliITSAlignMille2Module* child = mod->GetChild(icld);
2932     //if (child->GetParOffset(par)<0) continue;                  // fixed
2933     Bool_t cstMM=kFALSE,cstGS=kFALSE;
2934     // does this child have gaussian constraint ?
2935     if (!IsParModConstrained(child,par,cstMM,cstGS) || !cstGS ) return kTRUE;
2936     // check its children
2937     if (IsParFamilyFree(child,par,depth-1)) return kTRUE;
2938   }
2939   return kFALSE;
2940   //
2941 }
2942
2943 //________________________________________________________________________________________________________
2944 Double_t AliITSAlignMille2::GetTDriftSDD() const
2945 {
2946   // obtain drift time corrected for t0
2947   double t = fCluster.GetDriftTime();
2948   return t - fDriftTime0[ fCluster.GetUniqueID() ];
2949 }
2950
2951 //________________________________________________________________________________________________________
2952 Double_t AliITSAlignMille2::GetVDriftSDD() const
2953 {
2954   // obtain corrected drift speed
2955   return fDriftSpeed[ fCluster.GetUniqueID() ];
2956 }
2957
2958 //________________________________________________________________________________________________________
2959 Bool_t AliITSAlignMille2::FixedOrphans() const
2960 {
2961   // are there fixed modules with no parent (normally in such a case
2962   // the constraints on the orphans should not be applied
2963   if (!IsConfigured()) {
2964     AliInfo("Still not configured");
2965     return kFALSE;
2966   }
2967   for (int i=0;i<fNModules;i++) {
2968     AliITSAlignMille2Module* md = GetMilleModule(i);
2969     if (md->GetParent()==0 && md->GetNParFree()==0) return kTRUE;
2970   }
2971   return kFALSE;
2972 }
2973
2974 //________________________________________________________________________________________________________
2975 void AliITSAlignMille2::ConvertParamsToGlobal()
2976 {
2977   // convert params in local frame to global one
2978   double pars[AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom];
2979   for (int imd=fNModules;imd--;) {
2980     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2981     if (mod->GeomParamsGlobal()) continue;
2982     mod->GetGeomParamsGlo(pars);
2983     mod->SetParVals(pars,AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom);
2984     mod->SetGeomParamsGlobal(kTRUE);
2985   }
2986 }
2987
2988 //________________________________________________________________________________________________________
2989 void AliITSAlignMille2::ConvertParamsToLocal()
2990 {
2991   // convert params in global frame to local one
2992   double pars[AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom];
2993   for (int imd=fNModules;imd--;) {
2994     AliITSAlignMille2Module* mod = GetMilleModule(imd);
2995     if (!mod->GeomParamsGlobal()) continue;
2996     mod->GetGeomParamsLoc(pars);
2997     mod->SetParVals(pars,AliITSAlignMille2Module::kMaxParGeom);
2998     mod->SetGeomParamsGlobal(kFALSE);
2999   }
3000 }
3001