f2b10e62e668fa2cb508da03098d14d16b94d48c
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSVertexer3D.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 2006-2008, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15 #include <TTree.h>
16 #include "AliESDVertex.h"
17 #include "AliLog.h"
18 #include "AliStrLine.h"
19 #include "AliTracker.h"
20 #include "AliITSDetTypeRec.h"
21 #include "AliITSRecPoint.h"
22 #include "AliITSgeomTGeo.h"
23 #include "AliVertexerTracks.h"
24 #include "AliITSVertexer3D.h"
25 #include "AliITSVertexerZ.h"
26 #include "AliITSSortTrkl.h"
27 /////////////////////////////////////////////////////////////////
28 // this class implements a method to determine
29 // the 3 coordinates of the primary vertex
30 // for p-p collisions 
31 // It can be used successfully with Pb-Pb collisions
32 ////////////////////////////////////////////////////////////////
33
34 ClassImp(AliITSVertexer3D)
35
36 /* $Id$ */
37
38 //______________________________________________________________________
39 AliITSVertexer3D::AliITSVertexer3D():
40   AliITSVertexer(),
41   fLines("AliStrLine",1000),
42   fVert3D(),
43   fCoarseDiffPhiCut(0.),
44   fFineDiffPhiCut(0.),
45   fCutOnPairs(0.),
46   fCoarseMaxRCut(0.),
47   fMaxRCut(0.),
48   fZCutDiamond(0.),
49   fMaxZCut(0.),
50   fDCAcut(0.),
51   fDiffPhiMax(0.),
52   fMeanPSelTrk(0.),
53   fMeanPtSelTrk(0.),
54   fUsedCluster(kMaxCluPerMod*kNSPDMod),
55   fZHisto(0),
56   fDCAforPileup(0.),
57   fBinSizeR(0.),
58   fBinSizeZ(0.),
59   fPileupAlgo(0)
60 {
61   // Default constructor
62   SetCoarseDiffPhiCut();
63   SetFineDiffPhiCut();
64   SetCutOnPairs();
65   SetCoarseMaxRCut();
66   SetMaxRCut();
67   SetZCutDiamond();
68   SetMaxZCut();
69   SetDCACut();
70   SetDiffPhiMax();
71   SetMeanPSelTracks();
72   SetMeanPtSelTracks();
73   SetMinDCAforPileup();
74   SetPileupAlgo();
75   SetBinSizeR();
76   SetBinSizeZ();
77   Float_t binsize=0.02; // default 200 micron
78   Int_t nbins=static_cast<Int_t>(1+2*fZCutDiamond/binsize);
79   fZHisto=new TH1F("hz","",nbins,-fZCutDiamond,-fZCutDiamond+binsize*nbins);
80 }
81
82 //______________________________________________________________________
83 AliITSVertexer3D::~AliITSVertexer3D() {
84   // Destructor
85   fLines.Clear("C");
86   if(fZHisto) delete fZHisto;
87 }
88
89 //______________________________________________________________________
90 void AliITSVertexer3D::ResetVert3D(){
91   //
92   ResetVertex();
93   fVert3D.SetXv(0.);
94   fVert3D.SetYv(0.);
95   fVert3D.SetZv(0.);
96   fVert3D.SetDispersion(0.);
97   fVert3D.SetNContributors(0);
98   fUsedCluster.ResetAllBits(0);
99 }
100 //______________________________________________________________________
101 AliESDVertex* AliITSVertexer3D::FindVertexForCurrentEvent(TTree *itsClusterTree){
102   // Defines the AliESDVertex for the current event
103   ResetVert3D();
104   AliDebug(1,"FindVertexForCurrentEvent - 3D - PROCESSING NEXT EVENT");
105   fLines.Clear("C");
106   fCurrentVertex = NULL;
107
108   Int_t nolines = FindTracklets(itsClusterTree,0);
109   if(nolines>=2){
110     Int_t rc=Prepare3DVertex(0);
111     if(fPileupAlgo == 2 && rc == 0) FindVertex3DIterative();
112     else if(fPileupAlgo<2 && rc == 0) FindVertex3D(itsClusterTree);
113   }
114
115   if(!fCurrentVertex){
116     AliITSVertexerZ vertz(GetNominalPos()[0],GetNominalPos()[1]);
117     vertz.SetDetTypeRec(GetDetTypeRec());
118     AliDebug(1,"Call Vertexer Z\n");
119     vertz.SetLowLimit(-fZCutDiamond);
120     vertz.SetHighLimit(fZCutDiamond);
121     AliESDVertex* vtxz = vertz.FindVertexForCurrentEvent(itsClusterTree);
122     if(vtxz){
123       Double_t position[3]={GetNominalPos()[0],GetNominalPos()[1],vtxz->GetZv()};
124       Double_t covmatrix[6];
125       vtxz->GetCovMatrix(covmatrix);
126       Double_t chi2=99999.;
127       Int_t    nContr=vtxz->GetNContributors();
128       fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nContr);    
129       fCurrentVertex->SetTitle("vertexer: Z");
130       fCurrentVertex->SetName("SPDVertexZ");
131       delete vtxz;
132     }
133
134   }
135   FindMultiplicity(itsClusterTree);
136   return fCurrentVertex;
137 }  
138
139 //______________________________________________________________________
140 void AliITSVertexer3D::FindVertex3D(TTree *itsClusterTree){
141   // 3D algorithm
142   /*  uncomment to debug
143       printf("Vertex found in first iteration:\n");
144       fVert3D.Print();
145       printf("Start second iteration\n");
146       end of debug lines  */
147   if(fVert3D.GetNContributors()>0){
148     fLines.Clear("C");
149     Int_t nolines = FindTracklets(itsClusterTree,1);
150     if(nolines>=2){
151       Int_t rc=Prepare3DVertex(1);
152       if(rc!=0) fVert3D.SetNContributors(0); // exclude this vertex
153     }
154   }
155   /*  uncomment to debug 
156       printf("Vertex found in second iteration:\n");
157       fVert3D.Print();
158       end of debug lines  */ 
159   
160   Double_t vRadius=TMath::Sqrt(fVert3D.GetXv()*fVert3D.GetXv()+fVert3D.GetYv()*fVert3D.GetYv());
161   if(vRadius<GetPipeRadius() && fVert3D.GetNContributors()>0){
162     Double_t position[3]={fVert3D.GetXv(),fVert3D.GetYv(),fVert3D.GetZv()};
163     Double_t covmatrix[6];
164     fVert3D.GetCovMatrix(covmatrix);
165     Double_t chi2=99999.;
166     Int_t    nContr=fVert3D.GetNContributors();
167     fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nContr);    
168     fCurrentVertex->SetTitle("vertexer: 3D");
169     fCurrentVertex->SetName("SPDVertex3D");
170     fCurrentVertex->SetDispersion(fVert3D.GetDispersion());
171     fNoVertices=1;
172     
173     switch(fPileupAlgo){
174     case 0: PileupFromZ(); break;
175     case 1: FindOther3DVertices(itsClusterTree); break;
176     default: AliError("Wrong pileup algorithm"); break;
177     }
178     if(fNoVertices==1){
179       fVertArray = new AliESDVertex[1];
180       fVertArray[0]=(*fCurrentVertex);    
181     }
182   }
183 }
184
185 //______________________________________________________________________
186 void AliITSVertexer3D::FindVertex3DIterative(){
187   // Defines the AliESDVertex for the current event
188   Int_t numsor=fLines.GetEntriesFast()*(fLines.GetEntriesFast()-1)/2;
189   //cout<<"AliITSVertexer3D::FindVertexForCurentEvent: Number of tracklets selected for vertexing "<<fLines.GetEntriesFast()<<"; Number of pairs: "<<numsor<<endl;
190   AliITSSortTrkl srt(fLines,numsor,fCutOnPairs,fCoarseMaxRCut); 
191   srt.FindClusters();   
192   AliInfo(Form("Number of vertices: %d",srt.GetNumberOfClusters()));
193       
194   fNoVertices = srt.GetNumberOfClusters();
195   //printf("fNoVertices = %d \n",fNoVertices);
196   if(fNoVertices>0){
197     fVertArray = new AliESDVertex[fNoVertices];
198     for(Int_t kk=0; kk<srt.GetNumberOfClusters(); kk++){
199       Int_t size = 0;
200       Int_t *labels = srt.GetTrackletsLab(kk,size);
201       /*
202         Int_t *pairs = srt.GetClusters(kk);
203         Int_t nopai = srt.GetSizeOfCluster(kk);
204         cout<<"***** Vertex number "<<kk<<".  Pairs: \n";
205         for(Int_t jj=0;jj<nopai;jj++){
206         cout<<pairs[jj]<<" - ";
207         if(jj>0 & jj%8==0)cout<<endl;
208         }
209         cout<<endl;
210         cout<<"***** Vertex number "<<kk<<".  Labels: \n";
211       */
212       AliStrLine **tclo = new AliStrLine* [size];
213       for(Int_t jj=0;jj<size;jj++){
214         //          cout<<labels[jj]<<" - ";
215         //          if(jj>0 & jj%8==0)cout<<endl;
216         tclo[jj] = dynamic_cast<AliStrLine*>(fLines[labels[jj]]);
217       }
218       //          cout<<endl;
219       delete []labels;
220       fVertArray[kk]=AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(tclo,size);
221       delete [] tclo;
222       //          fVertArray[kk].PrintStatus();
223       if(kk == 1){
224         // at least one second vertex is present
225         fIsPileup = kTRUE;
226         fNTrpuv = fVertArray[kk].GetNContributors();
227         fZpuv = fVertArray[kk].GetZv();
228       }
229     }
230     Double_t vRadius=TMath::Sqrt(fVertArray[0].GetXv()*fVertArray[0].GetXv()+fVertArray[0].GetYv()*fVertArray[0].GetYv());
231     if(vRadius<GetPipeRadius() && fVertArray[0].GetNContributors()>0){
232       Double_t position[3]={fVertArray[0].GetXv(),fVertArray[0].GetYv(),fVertArray[0].GetZv()};
233       Double_t covmatrix[6];
234       fVertArray[0].GetCovMatrix(covmatrix);
235       Double_t chi2=99999.;
236       Int_t    nContr=fVertArray[0].GetNContributors();
237       fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nContr);    
238       fCurrentVertex->SetTitle("vertexer: 3D");
239       fCurrentVertex->SetName("SPDVertex3D");
240       fCurrentVertex->SetDispersion(fVertArray[0].GetDispersion());  
241     }
242   }
243
244 }  
245
246 //______________________________________________________________________
247 Bool_t AliITSVertexer3D::DistBetweenVertices(AliESDVertex &a, AliESDVertex &b, Double_t test, Double_t &dist){
248   // method to compare the distance between vertices a and b with "test"
249   //it returns kTRUE is the distance is less or equal to test
250   dist = (a.GetX()-b.GetX()) * (a.GetX()-b.GetX());
251   dist +=  (a.GetY()-b.GetY()) * (a.GetY()-b.GetY());
252   dist +=  (a.GetZ()-b.GetZ()) * (a.GetZ()-b.GetZ());
253   dist = TMath::Sqrt(dist);
254   if(dist <= test)return kTRUE;
255   return kFALSE;
256 }
257
258
259 //______________________________________________________________________
260 Int_t AliITSVertexer3D::FindTracklets(TTree *itsClusterTree, Int_t optCuts){
261   // All the possible combinations between recpoints on layer 1and 2 are
262   // considered. Straight lines (=tracklets)are formed. 
263   // The tracklets are processed in Prepare3DVertex
264
265   if(!GetDetTypeRec())AliFatal("DetTypeRec pointer has not been set");
266
267   TTree *tR = itsClusterTree;
268   fDetTypeRec->ResetRecPoints();
269   fDetTypeRec->SetTreeAddressR(tR);
270   TClonesArray *itsRec  = 0;
271   if(optCuts==0) fZHisto->Reset();
272  // gc1 are local and global coordinates for layer 1
273   Float_t gc1f[3]={0.,0.,0.};
274   Double_t gc1[3]={0.,0.,0.};
275   // gc2 are local and global coordinates for layer 2
276   Float_t gc2f[3]={0.,0.,0.};
277   Double_t gc2[3]={0.,0.,0.};
278
279   itsRec = fDetTypeRec->RecPoints();
280   TBranch *branch = NULL;
281   branch = tR->GetBranch("ITSRecPoints");
282   if(!branch){
283     AliError("Null pointer for RecPoints branch");
284     return -1;
285   }
286
287   // Set values for cuts
288   Double_t xbeam=GetNominalPos()[0]; 
289   Double_t ybeam=GetNominalPos()[1];
290   Double_t zvert=0.;
291   Double_t deltaPhi=fCoarseDiffPhiCut;
292   Double_t deltaR=fCoarseMaxRCut;
293   Double_t dZmax=fZCutDiamond;
294   if(fPileupAlgo == 2){
295     deltaPhi=fFineDiffPhiCut;
296     deltaR=fMaxRCut;
297     if(optCuts != 0)AliWarning(Form("fPileupAlgo=2 AND optCuts=%d has been selected. It should be 0",optCuts));
298   } else if(optCuts==1){
299     xbeam=fVert3D.GetXv();
300     ybeam=fVert3D.GetYv();
301     zvert=fVert3D.GetZv();
302     deltaPhi = fDiffPhiMax; 
303     deltaR=fMaxRCut;
304     dZmax=fMaxZCut;
305   } else if(optCuts==2){
306     xbeam=fVert3D.GetXv();
307     ybeam=fVert3D.GetYv();
308     deltaPhi = fDiffPhiMax; 
309     deltaR=fMaxRCut;
310   }
311
312   Int_t nrpL1 = 0;    // number of rec points on layer 1
313   Int_t nrpL2 = 0;    // number of rec points on layer 2
314
315   // By default irstL1=0 and lastL1=79
316   Int_t firstL1 = AliITSgeomTGeo::GetModuleIndex(1,1,1);
317   Int_t lastL1 = AliITSgeomTGeo::GetModuleIndex(2,1,1)-1;
318   for(Int_t module= firstL1; module<=lastL1;module++){  // count number of recopints on layer 1
319     branch->GetEvent(module);
320     nrpL1+= itsRec->GetEntries();
321     fDetTypeRec->ResetRecPoints();
322   }
323   //By default firstL2=80 and lastL2=239
324   Int_t firstL2 = AliITSgeomTGeo::GetModuleIndex(2,1,1);
325   Int_t lastL2 = AliITSgeomTGeo::GetModuleIndex(3,1,1)-1;
326   for(Int_t module= firstL2; module<=lastL2;module++){  // count number of recopints on layer 2
327     branch->GetEvent(module);
328     nrpL2+= itsRec->GetEntries();
329     fDetTypeRec->ResetRecPoints();
330   }
331   if(nrpL1 == 0 || nrpL2 == 0){
332     return -1;
333   }
334   AliDebug(1,Form("RecPoints on Layer 1,2 = %d, %d\n",nrpL1,nrpL2));
335
336   Double_t a[3]={xbeam,ybeam,0.}; 
337   Double_t b[3]={xbeam,ybeam,10.};
338   AliStrLine zeta(a,b,kTRUE);
339   static Double_t bField=AliTracker::GetBz()/10.; //T
340   SetMeanPPtSelTracks(bField);
341
342   Int_t nolines = 0;
343   // Loop on modules of layer 1
344   for(Int_t modul1= firstL1; modul1<=lastL1;modul1++){   // Loop on modules of layer 1
345     if(!fUseModule[modul1]) continue;
346     UShort_t ladder=int(modul1/4)+1; // ladders are numbered starting from 1
347     branch->GetEvent(modul1);
348     Int_t nrecp1 = itsRec->GetEntries();
349     static TClonesArray prpl1("AliITSRecPoint",nrecp1);
350     prpl1.SetOwner();
351     for(Int_t j=0;j<nrecp1;j++){
352       AliITSRecPoint *recp = (AliITSRecPoint*)itsRec->At(j);
353       new(prpl1[j])AliITSRecPoint(*recp);
354     }
355     fDetTypeRec->ResetRecPoints();
356     for(Int_t j=0;j<nrecp1;j++){
357       if(j>kMaxCluPerMod) continue;
358       UShort_t idClu1=modul1*kMaxCluPerMod+j;
359       if(fUsedCluster.TestBitNumber(idClu1)) continue;
360       AliITSRecPoint *recp1 = (AliITSRecPoint*)prpl1.At(j);
361       recp1->GetGlobalXYZ(gc1f);
362       for(Int_t ico=0;ico<3;ico++)gc1[ico]=gc1f[ico];
363
364       Double_t phi1 = TMath::ATan2(gc1[1]-ybeam,gc1[0]-xbeam);
365       if(phi1<0)phi1=2*TMath::Pi()+phi1;
366       for(Int_t ladl2=0 ; ladl2<fLadOnLay2*2+1;ladl2++){
367         for(Int_t k=0;k<4;k++){
368           Int_t ladmod=fLadders[ladder-1]+ladl2;
369           if(ladmod>AliITSgeomTGeo::GetNLadders(2)) ladmod=ladmod-AliITSgeomTGeo::GetNLadders(2);
370           Int_t modul2=AliITSgeomTGeo::GetModuleIndex(2,ladmod,k+1);
371           if(!fUseModule[modul2]) continue;
372           branch->GetEvent(modul2);
373           Int_t nrecp2 = itsRec->GetEntries();
374           for(Int_t j2=0;j2<nrecp2;j2++){
375             if(j2>kMaxCluPerMod) continue;
376             UShort_t idClu2=modul2*kMaxCluPerMod+j2;
377             if(fUsedCluster.TestBitNumber(idClu2)) continue;
378             AliITSRecPoint *recp2 = (AliITSRecPoint*)itsRec->At(j2);
379             recp2->GetGlobalXYZ(gc2f);
380             for(Int_t ico=0;ico<3;ico++)gc2[ico]=gc2f[ico];
381             Double_t phi2 = TMath::ATan2(gc2[1]-ybeam,gc2[0]-xbeam);
382             if(phi2<0)phi2=2*TMath::Pi()+phi2;
383             Double_t diff = TMath::Abs(phi2-phi1); 
384             if(diff>TMath::Pi())diff=2.*TMath::Pi()-diff; 
385             if(optCuts==0 && diff<fDiffPhiMax){
386               Double_t r1=TMath::Sqrt(gc1[0]*gc1[0]+gc1[1]*gc1[1]);
387               Double_t zc1=gc1[2];
388               Double_t r2=TMath::Sqrt(gc2[0]*gc2[0]+gc2[1]*gc2[1]);
389               Double_t zc2=gc2[2];
390               Double_t zr0=(r2*zc1-r1*zc2)/(r2-r1); //Z @ null radius
391               fZHisto->Fill(zr0);
392             }
393             if(diff>deltaPhi)continue;
394             AliStrLine line(gc1,gc2,kTRUE);
395             Double_t cp[3];
396             Int_t retcode = line.Cross(&zeta,cp);
397             if(retcode<0)continue;
398             Double_t dca = line.GetDCA(&zeta);
399             if(dca<0.) continue;
400             if(dca>deltaR)continue;
401             Double_t deltaZ=cp[2]-zvert;
402             if(TMath::Abs(deltaZ)>dZmax)continue;
403
404             if(nolines == 0){
405               if(fLines.GetEntriesFast()>0)fLines.Clear("C");
406             }
407             Float_t cov[6];
408             recp2->GetGlobalCov(cov);
409
410
411             Double_t rad1=TMath::Sqrt(gc1[0]*gc1[0]+gc1[1]*gc1[1]);
412             Double_t rad2=TMath::Sqrt(gc2[0]*gc2[0]+gc2[1]*gc2[1]);
413             Double_t factor=(rad1+rad2)/(rad2-rad1); //factor to account for error on tracklet direction 
414
415             Double_t curvErr=0;
416             if(bField>0.00001){
417               Double_t curvRadius=fMeanPtSelTrk/(0.3*bField)*100; //cm 
418               Double_t dRad=TMath::Sqrt(TMath::Power((gc1[0]-gc2[0]),2)+TMath::Power((gc1[1]-gc2[1]),2));
419               Double_t aux=dRad/2.+rad1;
420               curvErr=TMath::Sqrt(curvRadius*curvRadius-dRad*dRad/4.)-TMath::Sqrt(curvRadius*curvRadius-aux*aux); //cm
421             }
422             Double_t sigmasq[3];
423             sigmasq[0]=(cov[0]+curvErr*curvErr/2.)*factor*factor;
424             sigmasq[1]=(cov[3]+curvErr*curvErr/2.)*factor*factor;
425             sigmasq[2]=cov[5]*factor*factor;
426
427             // Multiple scattering
428             Double_t pOverMass=fMeanPSelTrk/0.140;
429             Double_t beta2=pOverMass*pOverMass/(1+pOverMass*pOverMass);
430             Double_t p2=fMeanPSelTrk*fMeanPSelTrk;
431             Double_t rBP=GetPipeRadius();
432             Double_t dBP=0.08/35.3; // 800 um of Be
433             Double_t dL1=0.01; //approx. 1% of radiation length  
434             Double_t theta2BP=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*dBP;
435             Double_t theta2L1=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*dL1;
436             Double_t rtantheta1=(rad2-rad1)*TMath::Tan(TMath::Sqrt(theta2L1));
437             Double_t rtanthetaBP=(rad1-rBP)*TMath::Tan(TMath::Sqrt(theta2BP));
438             for(Int_t ico=0; ico<3;ico++){    
439               sigmasq[ico]+=rtantheta1*rtantheta1*factor*factor/3.;
440               sigmasq[ico]+=rtanthetaBP*rtanthetaBP*factor*factor/3.;
441             }
442             Double_t wmat[9]={1.,0.,0.,0.,1.,0.,0.,0.,1.};
443             if(sigmasq[0]!=0.) wmat[0]=1./sigmasq[0];
444             if(sigmasq[1]!=0.) wmat[4]=1./sigmasq[1];
445             if(sigmasq[2]!=0.) wmat[8]=1./sigmasq[2];
446             new(fLines[nolines++])AliStrLine(gc1,sigmasq,wmat,gc2,kTRUE,idClu1,idClu2);
447
448           }
449           fDetTypeRec->ResetRecPoints();
450         }
451       }
452     }
453     prpl1.Clear();
454   }
455   if(nolines == 0)return -2;
456   return nolines;
457 }
458
459 //______________________________________________________________________
460 Int_t  AliITSVertexer3D::Prepare3DVertex(Int_t optCuts){
461   // Finds the 3D vertex information using tracklets
462   Int_t retcode = -1;
463
464   Double_t xbeam=GetNominalPos()[0];
465   Double_t ybeam=GetNominalPos()[1];
466   Double_t zvert=0.;
467   Double_t deltaR=fCoarseMaxRCut;
468   if(fPileupAlgo == 2) {
469     deltaR=fMaxRCut;
470     if(optCuts!=0)AliWarning(Form("fPileupAlgo=2 AND optCuts=%d. It should be 0",optCuts));
471   }
472   Double_t dZmax=fZCutDiamond;
473   if(optCuts==1){
474     xbeam=fVert3D.GetXv();
475     ybeam=fVert3D.GetYv();
476     zvert=fVert3D.GetZv();
477     deltaR=fMaxRCut;
478     dZmax=fMaxZCut;
479   }else if(optCuts==2){
480     xbeam=fVert3D.GetXv();
481     ybeam=fVert3D.GetYv();
482     deltaR=fMaxRCut;
483   }
484
485   Double_t rl=-fCoarseMaxRCut;
486   Double_t rh=fCoarseMaxRCut;
487   Double_t zl=-fZCutDiamond;
488   Double_t zh=fZCutDiamond;
489   Int_t nbr=(Int_t)((rh-rl)/fBinSizeR+0.0001);
490   Int_t nbz=(Int_t)((zh-zl)/fBinSizeZ+0.0001);
491   Int_t nbrcs=(Int_t)((rh-rl)/(fBinSizeR*2.)+0.0001);
492   Int_t nbzcs=(Int_t)((zh-zl)/(fBinSizeZ*2.)+0.0001);
493
494   TH3F *h3d = NULL;
495   TH3F *h3dcs = NULL;
496   if(fPileupAlgo !=2){
497     h3d = new TH3F("h3d","xyz distribution",nbr,rl,rh,nbr,rl,rh,nbz,zl,zh);
498     h3dcs = new TH3F("h3dcs","xyz distribution",nbrcs,rl,rh,nbrcs,rl,rh,nbzcs,zl,zh);
499   }
500   // cleanup of the TCLonesArray of tracklets (i.e. fakes are removed)
501   Int_t *validate = new Int_t [fLines.GetEntriesFast()];
502   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++)validate[i]=0;
503   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast()-1;i++){
504     AliStrLine *l1 = (AliStrLine*)fLines.At(i);
505     for(Int_t j=i+1;j<fLines.GetEntriesFast();j++){
506       AliStrLine *l2 = (AliStrLine*)fLines.At(j);
507       Double_t dca=l1->GetDCA(l2);
508       if(dca > fDCAcut || dca<0.00001) continue;
509       Double_t point[3];
510       Int_t retc = l1->Cross(l2,point);
511       if(retc<0)continue;
512       Double_t deltaZ=point[2]-zvert;
513      if(TMath::Abs(deltaZ)>dZmax)continue;
514       Double_t rad=TMath::Sqrt(point[0]*point[0]+point[1]*point[1]);
515       if(rad>fCoarseMaxRCut)continue;
516       Double_t deltaX=point[0]-xbeam;
517       Double_t deltaY=point[1]-ybeam;
518       Double_t raddist=TMath::Sqrt(deltaX*deltaX+deltaY*deltaY);
519       if(raddist>deltaR)continue;
520       validate[i]=1;
521       validate[j]=1;
522       if(fPileupAlgo != 2){
523         h3d->Fill(point[0],point[1],point[2]);
524         h3dcs->Fill(point[0],point[1],point[2]);
525       }
526     }
527   }
528
529
530
531   Int_t numbtracklets=0;
532   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++)if(validate[i]>=1)numbtracklets++;
533   if(numbtracklets<2){
534     delete [] validate; 
535     if(fPileupAlgo != 2){
536       delete h3d; 
537       delete h3dcs; 
538     }
539     return retcode; 
540   }
541
542   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++){
543     if(validate[i]<1)fLines.RemoveAt(i);
544   }
545   fLines.Compress();
546   AliDebug(1,Form("Number of tracklets (after compress)%d ",fLines.GetEntriesFast()));
547   delete [] validate;
548
549   // Exit here if Pileup Algorithm 2 has been chosen
550   if(fPileupAlgo == 2)return 0;
551   //         
552
553
554   //        Find peaks in histos
555
556   Double_t peak[3]={0.,0.,0.};
557   Int_t ntrkl,ntimes;
558   FindPeaks(h3d,peak,ntrkl,ntimes);  
559   delete h3d;
560   Double_t binsizer=(rh-rl)/nbr;
561   Double_t binsizez=(zh-zl)/nbz;
562   if(optCuts==0 && (ntrkl<=2 || ntimes>1)){
563     ntrkl=0;
564     ntimes=0;
565     FindPeaks(h3dcs,peak,ntrkl,ntimes);  
566     binsizer=(rh-rl)/nbrcs;
567     binsizez=(zh-zl)/nbzcs;
568     if(ntrkl==1 || ntimes>1){delete h3dcs; return retcode;}
569   }
570   delete h3dcs;
571
572   //         Second selection loop
573
574   Double_t bs=(binsizer+binsizez)/2.;
575   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++){
576     AliStrLine *l1 = (AliStrLine*)fLines.At(i);
577     if(l1->GetDistFromPoint(peak)>2.5*bs)fLines.RemoveAt(i);
578   }
579   fLines.Compress();
580   AliDebug(1,Form("Number of tracklets (after 2nd compression) %d",fLines.GetEntriesFast()));
581
582   if(fLines.GetEntriesFast()>1){
583     retcode=0;
584     //  find a first candidate for the primary vertex
585     fVert3D=AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(&fLines,0); 
586     // make a further selection on tracklets based on this first candidate
587     fVert3D.GetXYZ(peak);
588     AliDebug(1,Form("FIRST V candidate: %f ; %f ; %f",peak[0],peak[1],peak[2]));
589     for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++){
590       AliStrLine *l1 = (AliStrLine*)fLines.At(i);
591       if(l1->GetDistFromPoint(peak)> fDCAcut)fLines.RemoveAt(i);
592     }
593     fLines.Compress();
594     AliDebug(1,Form("Number of tracklets (after 3rd compression) %d",fLines.GetEntriesFast()));
595     if(fLines.GetEntriesFast()>1){// this new tracklet selection is used
596       fVert3D=AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(&fLines,0);
597     }
598   }
599   return retcode;  
600 }
601
602 //________________________________________________________
603 void AliITSVertexer3D::SetMeanPPtSelTracks(Double_t fieldTesla){
604   // Sets mean values of Pt based on the field
605   // for P (used in multiple scattering) the most probable value is used
606   if(TMath::Abs(fieldTesla-0.5)<0.01){
607     SetMeanPSelTracks(0.375);
608     SetMeanPtSelTracks(0.630);
609   }else if(TMath::Abs(fieldTesla-0.4)<0.01){
610     SetMeanPSelTracks(0.375);
611     SetMeanPtSelTracks(0.580);
612   }else if(TMath::Abs(fieldTesla-0.2)<0.01){
613     SetMeanPSelTracks(0.375);
614     SetMeanPtSelTracks(0.530);
615   }else if(fieldTesla<0.00001){
616     SetMeanPSelTracks(0.375);
617     SetMeanPtSelTracks(0.230);
618   }else{
619     SetMeanPSelTracks();
620     SetMeanPtSelTracks();
621   }
622 }
623
624 //________________________________________________________
625 void AliITSVertexer3D::FindPeaks(TH3F* histo, Double_t *peak, Int_t &nOfTracklets, Int_t &nOfTimes){
626   // Finds bin with max contents in 3D histo of tracket intersections
627   TAxis *xax = histo->GetXaxis();  
628   TAxis *yax = histo->GetYaxis();
629   TAxis *zax = histo->GetZaxis();
630   peak[0]=0.;
631   peak[1]=0.;
632   peak[2]=0.;
633   nOfTracklets = 0;
634   nOfTimes=0;
635   Int_t peakbin[3]={0,0,0};
636   Int_t peak2bin[3]={-1,-1,-1};
637   Int_t bc2=-1;
638   for(Int_t i=xax->GetFirst();i<=xax->GetLast();i++){
639     Float_t xval = xax->GetBinCenter(i);
640     for(Int_t j=yax->GetFirst();j<=yax->GetLast();j++){
641       Float_t yval = yax->GetBinCenter(j);
642       for(Int_t k=zax->GetFirst();k<=zax->GetLast();k++){
643         Float_t zval = zax->GetBinCenter(k);
644         Int_t bc =(Int_t)histo->GetBinContent(i,j,k);
645         if(bc==0) continue;
646         if(bc>nOfTracklets){
647           nOfTracklets=bc;
648           peak[2] = zval;
649           peak[1] = yval;
650           peak[0] = xval;
651           peakbin[2] = k;
652           peakbin[1] = j;
653           peakbin[0] = i;
654           peak2bin[2] = -1;
655           peak2bin[1] = -1;
656           peak2bin[0] = -1;
657           bc2=-1;
658           nOfTimes = 1;
659         }else if(bc==nOfTracklets){
660           if(TMath::Abs(i-peakbin[0])<=1 && TMath::Abs(j-peakbin[1])<=1 && TMath::Abs(k-peakbin[2])<=1){
661             peak2bin[2] = k;
662             peak2bin[1] = j;
663             peak2bin[0] = i;
664             bc2=bc;
665             nOfTimes = 1;
666           }else{
667             nOfTimes++;
668           }
669         }
670       }
671     }
672   }
673   if(peak2bin[0]>=-1 && bc2!=-1){ // two contiguous peak-cells with same contents
674     peak[0]=0.5*(xax->GetBinCenter(peakbin[0])+xax->GetBinCenter(peak2bin[0]));
675     peak[1]=0.5*(yax->GetBinCenter(peakbin[1])+yax->GetBinCenter(peak2bin[1]));
676     peak[2]=0.5*(zax->GetBinCenter(peakbin[2])+zax->GetBinCenter(peak2bin[2]));
677     nOfTracklets+=bc2;
678     nOfTimes=1;
679   }
680 }
681 //________________________________________________________
682 void AliITSVertexer3D::MarkUsedClusters(){
683   // Mark clusters of tracklets used in vertex claulation
684   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++){
685     AliStrLine *lin = (AliStrLine*)fLines.At(i);
686     Int_t idClu1=lin->GetIdPoint(0);
687     Int_t idClu2=lin->GetIdPoint(1);
688     fUsedCluster.SetBitNumber(idClu1);
689     fUsedCluster.SetBitNumber(idClu2);
690   }
691 }
692 //________________________________________________________
693 Int_t AliITSVertexer3D::RemoveTracklets(){
694   // Remove trackelts close to first found vertex
695   Double_t vert[3]={fVert3D.GetXv(),fVert3D.GetYv(),fVert3D.GetZv()};
696   Int_t nRemoved=0;
697   for(Int_t i=0; i<fLines.GetEntriesFast();i++){
698     AliStrLine *lin = (AliStrLine*)fLines.At(i);
699     if(lin->GetDistFromPoint(vert)<fDCAforPileup){
700       Int_t idClu1=lin->GetIdPoint(0);
701       Int_t idClu2=lin->GetIdPoint(1);
702       fUsedCluster.SetBitNumber(idClu1);
703       fUsedCluster.SetBitNumber(idClu2);
704       fLines.RemoveAt(i);
705       ++nRemoved;
706     }
707   }
708   fLines.Compress();
709   return nRemoved;
710 }
711 //________________________________________________________
712 void AliITSVertexer3D::FindOther3DVertices(TTree *itsClusterTree){
713   // pileup identification based on 3D vertexing with not used clusters
714   MarkUsedClusters();
715   fLines.Clear("C");
716   Int_t nolines = FindTracklets(itsClusterTree,2);
717   if(nolines>=2){
718     Int_t nr=RemoveTracklets();
719     nolines-=nr;
720     if(nolines>=2){
721       Int_t rc=Prepare3DVertex(2);
722       if(rc==0){ 
723         fVert3D=AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(&fLines,0);
724         if(fVert3D.GetNContributors()>=fMinTrackletsForPilup){
725           fIsPileup=kTRUE;
726           fNoVertices=2;
727           fVertArray = new AliESDVertex[2];
728           fVertArray[0]=(*fCurrentVertex);
729           fVertArray[1]=fVert3D;
730           fZpuv=fVert3D.GetZv();
731           fNTrpuv=fVert3D.GetNContributors();
732         }
733       }
734     }
735   }
736 }
737 //______________________________________________________________________
738 void AliITSVertexer3D::PileupFromZ(){
739   // Calls the pileup algorithm of ALiITSVertexerZ
740   Int_t binmin, binmax;
741   Int_t nPeaks=AliITSVertexerZ::GetPeakRegion(fZHisto,binmin,binmax);   
742   if(nPeaks==2)AliWarning("2 peaks found");
743   Int_t firstPeakCont=0;
744   Float_t firstPeakPos=0.;
745   for(Int_t i=binmin-1;i<=binmax+1;i++){
746     firstPeakCont+=static_cast<Int_t>(fZHisto->GetBinContent(i));
747     firstPeakPos+=fZHisto->GetBinContent(i)*fZHisto->GetBinCenter(i);
748   }
749   if(firstPeakCont>0){ 
750     firstPeakPos/=firstPeakCont;
751     Int_t ncontr2=0;
752     if(firstPeakCont>fMinTrackletsForPilup){     
753       Float_t secPeakPos;
754       ncontr2=AliITSVertexerZ::FindSecondPeak(fZHisto,binmin,binmax,secPeakPos);
755       if(ncontr2>=fMinTrackletsForPilup){ 
756         fIsPileup=kTRUE;
757         fNoVertices=2;
758         AliESDVertex secondVert(secPeakPos,0.1,ncontr2);
759         fVertArray = new AliESDVertex[2];
760         fVertArray[0]=(*fCurrentVertex);
761         fVertArray[1]=secondVert;
762         fZpuv=secPeakPos;
763         fNTrpuv=ncontr2;
764       }
765     }
766   }
767 }
768 //________________________________________________________
769 void AliITSVertexer3D::PrintStatus() const {
770   // Print current status
771   printf("=======================================================\n");
772   printf("Loose cut on Delta Phi %f\n",fCoarseDiffPhiCut);
773   printf("Cut on tracklet DCA to Z axis %f\n",fCoarseMaxRCut);
774   printf("Cut on tracklet DCA to beam axis %f\n",fMaxRCut);
775   printf("Cut on diamond (Z) %f\n",fZCutDiamond);
776   printf("Cut on DCA - tracklet to tracklet and to vertex %f\n",fDCAcut);
777   printf("Max Phi difference: %f\n",fDiffPhiMax);
778   printf("Pileup algo: %d\n",fPileupAlgo);
779   printf("Min DCA to 1st vetrtex for pileup: %f\n",fDCAforPileup);
780   printf("=======================================================\n");
781 }