Adding the AliAnalysisGUI class which is the main class that controls the GUI.
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITStrackV2.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
17 //                Implementation of the ITS track class
18 //
19 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
20 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
21 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
22 #include <TMath.h>
23
24 #include "AliCluster.h"
25 #include "AliTracker.h"
26 #include "AliESDtrack.h"
27 #include "AliITStrackV2.h"
28
29 ClassImp(AliITStrackV2)
30
31 const Int_t kWARN=5;
32
33 //____________________________________________________________________________
34 AliITStrackV2::AliITStrackV2() : AliKalmanTrack(),
35   fdEdx(0),
36   fESDtrack(0)
37 {
38     for(Int_t i=0; i<2*kMaxLayer; i++) fIndex[i]=-1;
39     for(Int_t i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=0;
40 }
41
42
43 //____________________________________________________________________________
44 AliITStrackV2::AliITStrackV2(AliESDtrack& t,Bool_t c) throw (const Char_t *) :
45   AliKalmanTrack(),
46   fdEdx(t.GetITSsignal()),
47   fESDtrack(&t)
48 {
49   //------------------------------------------------------------------
50   // Conversion ESD track -> ITS track.
51   // If c==kTRUE, create the ITS track out of the constrained params.
52   //------------------------------------------------------------------
53   const AliExternalTrackParam *par=&t;
54   if (c) {
55     par=t.GetConstrainedParam();
56     if (!par) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
57   }
58   Set(par->GetX(),par->GetAlpha(),par->GetParameter(),par->GetCovariance());
59
60   //if (!Invariant()) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
61
62   SetLabel(t.GetLabel());
63   SetMass(t.GetMass());
64   SetNumberOfClusters(t.GetITSclusters(fIndex));
65
66   if (t.GetStatus()&AliESDtrack::kTIME) {
67     StartTimeIntegral();
68     Double_t times[10]; t.GetIntegratedTimes(times); SetIntegratedTimes(times);
69     SetIntegratedLength(t.GetIntegratedLength());
70   }
71
72   for(Int_t i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=0;
73 }
74
75 void AliITStrackV2::UpdateESDtrack(ULong_t flags) const {
76   fESDtrack->UpdateTrackParams(this,flags);
77 }
78
79 //____________________________________________________________________________
80 AliITStrackV2::AliITStrackV2(const AliITStrackV2& t) : 
81   AliKalmanTrack(t),
82   fdEdx(t.fdEdx),
83   fESDtrack(t.fESDtrack) 
84 {
85   //------------------------------------------------------------------
86   //Copy constructor
87   //------------------------------------------------------------------
88   Int_t i;
89   for (i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=t.fdEdxSample[i];
90   for (i=0; i<2*kMaxLayer; i++) fIndex[i]=t.fIndex[i];
91 }
92
93 //_____________________________________________________________________________
94 Int_t AliITStrackV2::Compare(const TObject *o) const {
95   //-----------------------------------------------------------------
96   // This function compares tracks according to the their curvature
97   //-----------------------------------------------------------------
98   AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)o;
99   //Double_t co=TMath::Abs(t->Get1Pt());
100   //Double_t c =TMath::Abs(Get1Pt());
101   Double_t co=t->GetSigmaY2()*t->GetSigmaZ2();
102   Double_t c =GetSigmaY2()*GetSigmaZ2();
103   if (c>co) return 1;
104   else if (c<co) return -1;
105   return 0;
106 }
107
108 //____________________________________________________________________________
109 Bool_t 
110 AliITStrackV2::PropagateToVertex(const AliESDVertex *v,Double_t d,Double_t x0) 
111 {
112   //------------------------------------------------------------------
113   //This function propagates a track to the minimal distance from the origin
114   //------------------------------------------------------------------  
115   Double_t bz=GetBz();
116   if (PropagateToDCA(v,bz,kVeryBig))
117    if (AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial(d,x0,GetMass())) return kTRUE;
118   return kFALSE;
119 }
120
121 //____________________________________________________________________________
122 Bool_t AliITStrackV2::
123 GetGlobalXYZat(Double_t xk, Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
124   //------------------------------------------------------------------
125   //This function returns a track position in the global system
126   //------------------------------------------------------------------
127   Double_t r[3];
128   Bool_t rc=GetXYZAt(xk, AliTracker::GetBz(), r);
129   x=r[0]; y=r[1]; z=r[2]; 
130   return rc;
131 }
132
133 //_____________________________________________________________________________
134 Double_t AliITStrackV2::GetPredictedChi2(const AliCluster *c) const {
135   //-----------------------------------------------------------------
136   // This function calculates a predicted chi2 increment.
137   //-----------------------------------------------------------------
138   Double_t p[2]={c->GetY(), c->GetZ()};
139   Double_t cov[3]={c->GetSigmaY2(), 0., c->GetSigmaZ2()};
140   return AliExternalTrackParam::GetPredictedChi2(p,cov);
141 }
142
143 //____________________________________________________________________________
144 Bool_t AliITStrackV2::PropagateTo(Double_t xk, Double_t d, Double_t x0) {
145   //------------------------------------------------------------------
146   //This function propagates a track
147   //------------------------------------------------------------------
148   Double_t oldX=GetX(), oldY=GetY(), oldZ=GetZ();
149   
150   Double_t bz=GetBz();
151   if (!AliExternalTrackParam::PropagateTo(xk,bz)) return kFALSE;
152  if (!AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial(d,x0,GetMass())) return kFALSE;
153
154   Double_t x=GetX(), y=GetY(), z=GetZ();
155   if (IsStartedTimeIntegral() && x>oldX) {
156     Double_t l2 = (x-oldX)*(x-oldX) + (y-oldY)*(y-oldY) + (z-oldZ)*(z-oldZ);
157     AddTimeStep(TMath::Sqrt(l2));
158   }
159
160   return kTRUE;
161 }
162
163 //____________________________________________________________________________
164 Bool_t AliITStrackV2::Update(const AliCluster* c, Double_t chi2, Int_t index) 
165 {
166   //------------------------------------------------------------------
167   //This function updates track parameters
168   //------------------------------------------------------------------
169   Double_t p[2]={c->GetY(), c->GetZ()};
170   Double_t cov[3]={c->GetSigmaY2(), 0., c->GetSigmaZ2()};
171
172   if (!AliExternalTrackParam::Update(p,cov)) return kFALSE;
173
174   if (!Invariant()) {
175      AliWarning("Wrong invariant !");
176      return kFALSE;
177   }
178
179   if (chi2<0) return kTRUE;
180
181   Int_t n=GetNumberOfClusters();
182   fIndex[n]=index;
183   SetNumberOfClusters(n+1);
184   SetChi2(GetChi2()+chi2);
185
186   return kTRUE;
187 }
188
189 Bool_t AliITStrackV2::Invariant() const {
190   //------------------------------------------------------------------
191   // This function is for debugging purpose only
192   //------------------------------------------------------------------
193   Int_t n=GetNumberOfClusters();
194
195   Double_t sP2=GetParameter()[2];
196   if (TMath::Abs(sP2) >= kAlmost1){
197      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fP2=%f\n",sP2);
198      return kFALSE;
199   }
200   Double_t sC00=GetCovariance()[0];
201   if (sC00<=0 || sC00>9.) {
202      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC00=%f\n",sC00); 
203      return kFALSE;
204   }
205   Double_t sC11=GetCovariance()[2];
206   if (sC11<=0 || sC11>9.) {
207      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC11=%f\n",sC11); 
208      return kFALSE;
209   }
210   Double_t sC22=GetCovariance()[5];
211   if (sC22<=0 || sC22>1.) {
212      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC22=%f\n",sC22); 
213      return kFALSE;
214   }
215   Double_t sC33=GetCovariance()[9];
216   if (sC33<=0 || sC33>1.) {
217      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC33=%f\n",sC33); 
218      return kFALSE;
219   }
220   Double_t sC44=GetCovariance()[14];
221   if (sC44<=0 /*|| sC44>6e-5*/) {
222      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC44=%f\n",sC44);
223      return kFALSE;
224   }
225
226   return kTRUE;
227 }
228
229 //____________________________________________________________________________
230 Bool_t AliITStrackV2::Propagate(Double_t alp,Double_t xk) {
231   //------------------------------------------------------------------
232   //This function propagates a track
233   //------------------------------------------------------------------
234   Double_t bz=GetBz();
235   if (!AliExternalTrackParam::Propagate(alp,xk,bz)) return kFALSE;
236
237   if (!Invariant()) {
238      AliWarning("Wrong invariant !");
239      return kFALSE;
240   }
241
242   return kTRUE;
243 }
244
245 Bool_t AliITStrackV2::Improve(Double_t x0,Double_t xyz[3],Double_t ers[3]) {
246   //------------------------------------------------------------------
247   //This function improves angular track parameters
248   //------------------------------------------------------------------
249   Double_t cs=TMath::Cos(GetAlpha()), sn=TMath::Sin(GetAlpha());
250 //Double_t xv = xyz[0]*cs + xyz[1]*sn; // vertex
251   Double_t yv =-xyz[0]*sn + xyz[1]*cs; // in the
252   Double_t zv = xyz[2];                // local frame
253
254   Double_t dy = Par(0) - yv, dz = Par(1) - zv;
255   Double_t r2=GetX()*GetX() + dy*dy;
256   Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
257   Double_t beta2=p2/(p2 + GetMass()*GetMass());
258   x0*=TMath::Sqrt((1.+ GetTgl()*GetTgl())/(1.- GetSnp()*GetSnp()));
259   Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*x0;
260   //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*x0*9.36*2.33;
261
262   Double_t cnv=GetBz()*kB2C;
263   {
264     Double_t dummy = 4/r2 - GetC()*GetC();
265     if (dummy < 0) return kFALSE;
266     Double_t parp = 0.5*(GetC()*GetX() + dy*TMath::Sqrt(dummy));
267     Double_t sigma2p = theta2*(1.- GetSnp()*GetSnp())*(1. + GetTgl()*GetTgl());
268     sigma2p += Cov(0)/r2*(1.- dy*dy/r2)*(1.- dy*dy/r2);
269     sigma2p += ers[1]*ers[1]/r2;
270     sigma2p += 0.25*Cov(14)*cnv*cnv*GetX()*GetX();
271     Double_t eps2p=sigma2p/(Cov(2) + sigma2p);
272     Par(0) += Cov(3)/(Cov(5) + sigma2p)*(parp - GetSnp());
273     Par(2)  = eps2p*GetSnp() + (1 - eps2p)*parp;
274     Cov(5) *= eps2p;
275     Cov(3) *= eps2p;
276   }
277   {
278     Double_t parl=0.5*GetC()*dz/TMath::ASin(0.5*GetC()*TMath::Sqrt(r2));
279     Double_t sigma2l=theta2;
280     sigma2l += Cov(2)/r2 + Cov(0)*dy*dy*dz*dz/(r2*r2*r2);
281     sigma2l += ers[2]*ers[2]/r2;
282     Double_t eps2l = sigma2l/(Cov(9) + sigma2l);
283     Par(1) += Cov(7 )/(Cov(9) + sigma2l)*(parl - Par(3));
284     Par(4) += Cov(13)/(Cov(9) + sigma2l)*(parl - Par(3));
285     Par(3)  = eps2l*Par(3) + (1-eps2l)*parl;
286     Cov(9) *= eps2l; 
287     Cov(13)*= (eps2l/cnv/cnv); 
288     Cov(7) *= eps2l; 
289   }
290   if (!Invariant()) return kFALSE;
291
292   return kTRUE;
293 }
294
295 void AliITStrackV2::CookdEdx(Double_t low, Double_t up) {
296   //-----------------------------------------------------------------
297   // This function calculates dE/dX within the "low" and "up" cuts.
298   // Origin: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch 
299   //-----------------------------------------------------------------
300   // The clusters order is: SSD-2, SSD-1, SDD-2, SDD-1, SPD-2, SPD-1
301
302   Int_t i;
303   Int_t nc=0;
304   for (i=0; i<GetNumberOfClusters(); i++) {
305     Int_t idx=GetClusterIndex(i);
306     idx=(idx&0xf0000000)>>28;
307     if (idx>1) nc++; // Take only SSD and SDD
308   }
309
310   Int_t swap;//stupid sorting
311   do {
312     swap=0;
313     for (i=0; i<nc-1; i++) {
314       if (fdEdxSample[i]<=fdEdxSample[i+1]) continue;
315       Float_t tmp=fdEdxSample[i];
316       fdEdxSample[i]=fdEdxSample[i+1]; fdEdxSample[i+1]=tmp;
317       swap++;
318     }
319   } while (swap);
320
321   Int_t nl=Int_t(low*nc), nu=Int_t(up*nc); //b.b. to take two lowest dEdX
322                                            // values from four ones choose
323                                            // nu=2
324   Float_t dedx=0;
325   for (i=nl; i<nu; i++) dedx += fdEdxSample[i];
326   if (nu-nl>0) dedx /= (nu-nl);
327
328   SetdEdx(dedx);
329 }
330
331 Double_t AliITStrackV2::GetBz() const {
332   //
333   // returns Bz component of the magnetic field (kG)
334   //
335   if (AliTracker::UniformField()) return AliTracker::GetBz();
336   Double_t r[3]; GetXYZ(r); 
337   return AliTracker::GetBz(r);
338 }
339