Print removed
[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
23 #include <TMatrixD.h>
24
25 #include <TMath.h>
26
27 #include "AliCluster.h"
28 #include "AliTPCtrack.h"
29 #include "AliESDtrack.h"
30 #include "AliITStrackV2.h"
31
32 ClassImp(AliITStrackV2)
33
34 const Int_t kWARN=5;
35
36 //____________________________________________________________________________
37 AliITStrackV2::AliITStrackV2():AliKalmanTrack(),
38   fX(0),
39   fAlpha(0),
40   fdEdx(0),
41   fP0(0),
42   fP1(0),
43   fP2(0),
44   fP3(0),
45   fP4(0),
46   fC00(0),
47   fC10(0),
48   fC11(0),
49   fC20(0),
50   fC21(0),
51   fC22(0),
52   fC30(0),
53   fC31(0),
54   fC32(0),
55   fC33(0),
56   fC40(0),
57   fC41(0),
58   fC42(0),
59   fC43(0),
60   fC44(0),
61   fNUsed(0),
62   fNSkipped(0),
63   fNDeadZone(0),
64   fDeadZoneProbability(0),                             
65   fReconstructed(kFALSE),
66   fConstrain(kFALSE),
67   fESDtrack(0)
68 {
69     for(Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {fIndex[i]=0;fClIndex[i]=-1;}
70     for(Int_t i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=0;
71     for(Int_t i=0; i<6; i++) { fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
72     for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0; fChi2MIP[i]=0;}
73     fD[0]=0; fD[1]=0;
74     fExpQ=40;
75     fdEdxMismatch=0;
76     fChi22=0;
77 }
78
79 //____________________________________________________________________________
80 AliITStrackV2::AliITStrackV2(const AliTPCtrack& t) throw (const Char_t *) :
81 AliKalmanTrack(t) {
82   //------------------------------------------------------------------
83   //Conversion TPC track -> ITS track
84   //------------------------------------------------------------------
85   SetChi2(0.);
86   SetNumberOfClusters(0);
87
88   fdEdx  = t.GetdEdx();
89   SetMass(t.GetMass());
90
91   fAlpha = t.GetAlpha();
92   if      (fAlpha < -TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
93   else if (fAlpha >= TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();
94
95   //Conversion of the track parameters
96   Double_t x,p[5]; t.GetExternalParameters(x,p);
97   fX=x;    x=GetConvConst();
98   fP0=p[0];
99   fP1=p[1];
100   fP2=p[2];
101   fP3=p[3];
102   fP4=p[4]/x;
103
104   //Conversion of the covariance matrix
105   Double_t c[15]; t.GetExternalCovariance(c);
106
107   fC00=c[0 ];
108   fC10=c[1 ];   fC11=c[2 ];
109   fC20=c[3 ];   fC21=c[4 ];   fC22=c[5 ];
110   fC30=c[6 ];   fC31=c[7 ];   fC32=c[8 ];   fC33=c[9 ];
111   fC40=c[10]/x; fC41=c[11]/x; fC42=c[12]/x; fC43=c[13]/x; fC44=c[14]/x/x;
112
113   for(Int_t i=0; i<6; i++) { fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
114   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0; }
115   fConstrain=kFALSE;
116   //
117   if (!Invariant()) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
118
119 }
120
121 //____________________________________________________________________________
122 AliITStrackV2::AliITStrackV2(AliESDtrack& t,Bool_t c) throw (const Char_t *) :
123 AliKalmanTrack() {
124   //------------------------------------------------------------------
125   // Conversion ESD track -> ITS track.
126   // If c==kTRUE, create the ITS track out of the constrained params.
127   //------------------------------------------------------------------
128   SetNumberOfClusters(t.GetITSclusters(fIndex));
129   SetLabel(t.GetLabel());
130   SetMass(t.GetMass());
131   //
132   //
133
134   fdEdx=t.GetITSsignal();
135   fAlpha = t.GetAlpha();
136   if      (fAlpha < -TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
137   else if (fAlpha >= TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();
138
139   //Conversion of the track parameters
140   Double_t x,p[5]; 
141   if (c) t.GetConstrainedExternalParameters(x,p);
142   else t.GetExternalParameters(x,p);
143   fX=x;    x=GetConvConst();
144   fP0=p[0]; 
145   fP1=p[1]; 
146   fP2=p[2];
147   fP3=p[3];
148   fP4=p[4]/x; 
149
150   //Conversion of the covariance matrix
151   Double_t cv[15]; 
152   if (c) t.GetConstrainedExternalCovariance(cv);
153   else t.GetExternalCovariance(cv);
154   fC00=cv[0 ];
155   fC10=cv[1 ];   fC11=cv[2 ];
156   fC20=cv[3 ];   fC21=cv[4 ];   fC22=cv[5 ];
157   fC30=cv[6 ];   fC31=cv[7 ];   fC32=cv[8 ];   fC33=cv[9 ];
158   fC40=cv[10]/x; fC41=cv[11]/x; fC42=cv[12]/x; fC43=cv[13]/x; fC44=cv[14]/x/x;
159
160   if (t.GetStatus()&AliESDtrack::kTIME) {
161     StartTimeIntegral();
162     Double_t times[10]; t.GetIntegratedTimes(times); SetIntegratedTimes(times);
163     SetIntegratedLength(t.GetIntegratedLength());
164   }
165   fESDtrack=&t;
166   fNUsed = 0;
167   fReconstructed = kFALSE;
168   fNSkipped =0; 
169   fNDeadZone = 0;
170   fDeadZoneProbability = 0;
171   for(Int_t i=0; i<6; i++) {fClIndex[i]=-1; fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
172   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0;fChi2MIP[i]=0;}
173   fD[0]=0; fD[1]=0;
174   fExpQ=40;
175   fConstrain = kFALSE;
176   fdEdxMismatch=0;
177   fChi22 =0;
178
179   //if (!Invariant()) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
180
181 }
182
183 void AliITStrackV2::UpdateESDtrack(ULong_t flags) {
184   fESDtrack->UpdateTrackParams(this,flags);
185   if (flags == AliESDtrack::kITSin) fESDtrack->SetITSChi2MIP(fChi2MIP);
186 }
187 void AliITStrackV2::SetConstrainedESDtrack(Double_t chi2) {
188   fESDtrack->SetConstrainedTrackParams(this,chi2);
189 }
190
191 //____________________________________________________________________________
192 AliITStrackV2::AliITStrackV2(const AliITStrackV2& t) : AliKalmanTrack(t) {
193   //------------------------------------------------------------------
194   //Copy constructor
195   //------------------------------------------------------------------
196   fX=t.fX;
197   fAlpha=t.fAlpha;
198   fdEdx=t.fdEdx;
199
200   fP0=t.fP0; fP1=t.fP1; fP2=t.fP2; fP3=t.fP3; fP4=t.fP4;
201
202   fC00=t.fC00;
203   fC10=t.fC10;  fC11=t.fC11;
204   fC20=t.fC20;  fC21=t.fC21;  fC22=t.fC22;
205   fC30=t.fC30;  fC31=t.fC31;  fC32=t.fC32;  fC33=t.fC33;
206   fC40=t.fC40;  fC41=t.fC41;  fC42=t.fC42;  fC43=t.fC43;  fC44=t.fC44;
207
208   Int_t n=GetNumberOfClusters();
209   for (Int_t i=0; i<n; i++) {
210     fIndex[i]=t.fIndex[i];
211     if (i<4) fdEdxSample[i]=t.fdEdxSample[i];
212   }
213   fESDtrack=t.fESDtrack;
214   fNUsed = t.fNUsed;
215   fReconstructed = t.fReconstructed;
216   fNSkipped = t.fNSkipped;
217   fNDeadZone = t.fNDeadZone;
218   fDeadZoneProbability = t.fDeadZoneProbability;
219   fLab = t.fLab;
220   fFakeRatio = t.fFakeRatio;
221   fdEdxMismatch = t.fdEdxMismatch;
222   fChi22 = t.fChi22;
223
224
225   fD[0]=t.fD[0]; fD[1]=t.fD[1];
226   fExpQ= t.fExpQ;
227   for(Int_t i=0; i<6; i++) {
228     fClIndex[i]= t.fClIndex[i]; fNy[i]=t.fNy[i]; fNz[i]=t.fNz[i]; fNormQ[i]=t.fNormQ[i]; fNormChi2[i] = t.fNormChi2[i];
229   }
230   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=t.fDy[i]; fDz[i]=t.fDz[i]; 
231     fSigmaY[i]=t.fSigmaY[i]; fSigmaZ[i]=t.fSigmaZ[i];fChi2MIP[i]=t.fChi2MIP[i];}
232   fConstrain = t.fConstrain;
233   //memcpy(fDy,t.fDy,6*sizeof(Float_t));
234   //memcpy(fDz,t.fDz,6*sizeof(Float_t));
235   //memcpy(fSigmaY,t.fSigmaY,6*sizeof(Float_t));
236   //memcpy(fSigmaZ,t.fSigmaZ,6*sizeof(Float_t));
237   //memcpy(fChi2MIP,t.fChi2MIP,12*sizeof(Float_t));  
238 }
239
240 //_____________________________________________________________________________
241 Int_t AliITStrackV2::Compare(const TObject *o) const {
242   //-----------------------------------------------------------------
243   // This function compares tracks according to the their curvature
244   //-----------------------------------------------------------------
245   AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)o;
246   //Double_t co=TMath::Abs(t->Get1Pt());
247   //Double_t c =TMath::Abs(Get1Pt());
248   Double_t co=t->GetSigmaY2()*t->GetSigmaZ2()*(0.5+TMath::Sqrt(0.5*t->fD[0]*t->fD[0]+t->fD[1]*t->fD[1]));
249   Double_t c =GetSigmaY2()*GetSigmaZ2()*(0.5+TMath::Sqrt(0.5*fD[0]*fD[0]+fD[1]*fD[1]));
250   if (c>co) return 1;
251   else if (c<co) return -1;
252   return 0;
253 }
254
255 //_____________________________________________________________________________
256 void AliITStrackV2::GetExternalCovariance(Double_t cc[15]) const {
257   //-------------------------------------------------------------------------
258   // This function returns an external representation of the covriance matrix.
259   //   (See comments in AliTPCtrack.h about external track representation)
260   //-------------------------------------------------------------------------
261   Double_t a=GetConvConst();
262
263   cc[0 ]=fC00;
264   cc[1 ]=fC10;   cc[2 ]=fC11;
265   cc[3 ]=fC20;   cc[4 ]=fC21;   cc[5 ]=fC22;
266   cc[6 ]=fC30;   cc[7 ]=fC31;   cc[8 ]=fC32;   cc[9 ]=fC33;
267   cc[10]=fC40*a; cc[11]=fC41*a; cc[12]=fC42*a; cc[13]=fC43*a; cc[14]=fC44*a*a;
268 }
269
270 //____________________________________________________________________________
271 Int_t AliITStrackV2::PropagateToVertex(Double_t d,Double_t x0) {
272   //------------------------------------------------------------------
273   //This function propagates a track to the minimal distance from the origin
274   //------------------------------------------------------------------
275   //Double_t xv=fP2*(fX*fP2 - fP0*TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2)); //linear approxim.
276   Double_t tgf=-(fP4*fX - fP2)/(fP4*fP0 + TMath::Sqrt(1 - fP2*fP2));
277   Double_t snf=tgf/TMath::Sqrt(1.+ tgf*tgf);
278   Double_t xv=(snf - fP2)/fP4 + fX;
279   return PropagateTo(xv,d,x0);
280 }
281
282 //____________________________________________________________________________
283 Int_t AliITStrackV2::
284 GetGlobalXYZat(Double_t xk, Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
285   //------------------------------------------------------------------
286   //This function returns a track position in the global system
287   //------------------------------------------------------------------
288   Double_t dx=xk-fX;
289   Double_t f1=fP2, f2=f1 + fP4*dx;
290   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
291     Int_t n=GetNumberOfClusters();
292     if (n>kWARN) 
293       Warning("GetGlobalXYZat","Propagation failed (%d) !\n",n);
294     return 0;
295   }
296
297   Double_t r1=sqrt(1.- f1*f1), r2=sqrt(1.- f2*f2);
298   
299   Double_t yk = fP0 + dx*(f1+f2)/(r1+r2);
300   Double_t zk = fP1 + dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;
301
302   Double_t cs=TMath::Cos(fAlpha), sn=TMath::Sin(fAlpha);
303   x = xk*cs - yk*sn;
304   y = xk*sn + yk*cs;
305   z = zk;
306
307   return 1;
308 }
309
310 //_____________________________________________________________________________
311 Double_t AliITStrackV2::GetPredictedChi2(const AliCluster *c) const 
312 {
313   //-----------------------------------------------------------------
314   // This function calculates a predicted chi2 increment.
315   //-----------------------------------------------------------------
316   Double_t r00=c->GetSigmaY2(), r01=0., r11=c->GetSigmaZ2();
317   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
318   //
319   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
320   if (TMath::Abs(det) < 1.e-30) {
321     Int_t n=GetNumberOfClusters();
322     if (n>kWARN) 
323       Warning("GetPredictedChi2","Singular matrix (%d) !\n",n);
324     return 1e10;
325   }
326   Double_t tmp=r00; r00=r11; r11=tmp; r01=-r01;
327
328   Double_t dy=c->GetY() - fP0, dz=c->GetZ() - fP1;
329
330   return (dy*r00*dy + 2*r01*dy*dz + dz*r11*dz)/det;
331 }
332
333 Double_t AliITStrackV2::GetPredictedChi2MI(Double_t cy, Double_t cz, Double_t cerry, Double_t cerrz) const
334 {
335   //-----------------------------------------------------------------
336   // This function calculates a predicted chi2 increment.
337   //-----------------------------------------------------------------
338   Double_t r00=cerry*cerry, r01=0., r11=cerrz*cerrz;
339   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
340   //
341   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
342   if (TMath::Abs(det) < 1.e-30) {
343     Int_t n=GetNumberOfClusters();
344     if (n>kWARN) 
345       Warning("GetPredictedChi2","Singular matrix (%d) !\n",n);
346     return 1e10;
347   }
348   Double_t tmp=r00; r00=r11; r11=tmp; r01=-r01;
349
350   Double_t dy=cy - fP0, dz=cz - fP1;
351
352   return (dy*r00*dy + 2*r01*dy*dz + dz*r11*dz)/det;
353 }
354
355 //____________________________________________________________________________
356 Int_t AliITStrackV2::CorrectForMaterial(Double_t d, Double_t x0) {
357   //------------------------------------------------------------------
358   //This function corrects the track parameters for crossed material
359   //------------------------------------------------------------------
360   //  Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
361   Double_t p2=(1.+ fP3*fP3)/(Get1Pt()*Get1Pt());
362   Double_t et   = p2 + GetMass()*GetMass();
363   Double_t beta2=p2/et;
364   et = sqrt(et);  
365   d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
366   //d*=TMath::Sqrt(1.+ fP3*fP3 +fP2*fP2/(1.- fP2*fP2));
367
368   //Multiple scattering******************
369   if (d!=0) {
370      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(d);
371      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
372      fC22 += theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
373      fC33 += theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
374      fC43 += theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
375      fC44 += theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
376   }
377
378   //Energy losses************************
379   if (x0!=0.) {
380      d*=x0;
381      //     Double_t dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
382      //Double_t dE=0; 
383      Double_t dE = 0.265*0.153e-3*(39.2-55.6*beta2+28.7*beta2*beta2+27.41/beta2)*d;
384      /*
385      if (beta2/(1-beta2)>3.5*3.5){
386        dE=0.153e-3/beta2*(log(3.5*5940)+0.5*log(beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
387      }
388      else{
389        dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
390        dE+=0.06e-3/(beta2*beta2)*d;
391      }
392      */
393      fP4*=(1.- et/p2*dE);
394      Double_t delta44 = (dE*fP4*et/p2);
395      delta44*=delta44;
396      fC44+= delta44/400.;
397   }
398
399   if (!Invariant()) return 0;
400
401   return 1;
402 }
403
404 //____________________________________________________________________________
405 Int_t AliITStrackV2::PropagateTo(Double_t xk, Double_t d, Double_t x0) {
406   //------------------------------------------------------------------
407   //This function propagates a track
408   //------------------------------------------------------------------
409   Double_t x1=fX, x2=xk, dx=x2-x1;
410   Double_t f1=fP2, f2=f1 + fP4*dx;
411   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
412     Int_t n=GetNumberOfClusters();
413     if (n>kWARN) 
414        Warning("PropagateTo","Propagation failed !\n",n);
415     return 0;
416   }
417
418   // old position [SR, GSI, 17.02.2003]
419   Double_t oldX = fX, oldY = fP0, oldZ = fP1;
420
421   Double_t r1=sqrt(1.- f1*f1), r2=sqrt(1.- f2*f2);
422   
423   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
424   fP1 += dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;
425   fP2 += dx*fP4;
426
427   //f = F - 1
428   
429   Double_t f02=    dx/(r1*r1*r1);
430   Double_t f04=0.5*dx*dx/(r1*r1*r1);
431   Double_t f12=    dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);
432   Double_t f14=0.5*dx*dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);
433   Double_t f13=    dx/r1;
434   Double_t f24=    dx; 
435   
436   //b = C*ft
437   Double_t b00=f02*fC20 + f04*fC40, b01=f12*fC20 + f14*fC40 + f13*fC30;
438   Double_t b02=f24*fC40;
439   Double_t b10=f02*fC21 + f04*fC41, b11=f12*fC21 + f14*fC41 + f13*fC31;
440   Double_t b12=f24*fC41;
441   Double_t b20=f02*fC22 + f04*fC42, b21=f12*fC22 + f14*fC42 + f13*fC32;
442   Double_t b22=f24*fC42;
443   Double_t b40=f02*fC42 + f04*fC44, b41=f12*fC42 + f14*fC44 + f13*fC43;
444   Double_t b42=f24*fC44;
445   Double_t b30=f02*fC32 + f04*fC43, b31=f12*fC32 + f14*fC43 + f13*fC33;
446   Double_t b32=f24*fC43;
447   
448   //a = f*b = f*C*ft
449   Double_t a00=f02*b20+f04*b40,a01=f02*b21+f04*b41,a02=f02*b22+f04*b42;
450   Double_t a11=f12*b21+f14*b41+f13*b31,a12=f12*b22+f14*b42+f13*b32;
451   Double_t a22=f24*b42;
452
453   //F*C*Ft = C + (b + bt + a)
454   fC00 += b00 + b00 + a00;
455   fC10 += b10 + b01 + a01; 
456   fC20 += b20 + b02 + a02;
457   fC30 += b30;
458   fC40 += b40;
459   fC11 += b11 + b11 + a11;
460   fC21 += b21 + b12 + a12;
461   fC31 += b31; 
462   fC41 += b41;
463   fC22 += b22 + b22 + a22;
464   fC32 += b32;
465   fC42 += b42;
466
467   fX=x2;
468
469   if (!CorrectForMaterial(d,x0)) return 0;
470
471   // Integrated Time [SR, GSI, 17.02.2003]
472   if (IsStartedTimeIntegral() && fX>oldX) {
473     Double_t l2 = (fX-oldX)*(fX-oldX)+(fP0-oldY)*(fP0-oldY)+
474                   (fP1-oldZ)*(fP1-oldZ);
475     AddTimeStep(TMath::Sqrt(l2));
476   }
477   //
478
479   return 1;
480 }
481
482 //____________________________________________________________________________
483 Int_t AliITStrackV2::Update(const AliCluster* c, Double_t chi2, UInt_t index) {
484   //------------------------------------------------------------------
485   //This function updates track parameters
486   //------------------------------------------------------------------
487   Double_t p0=fP0,p1=fP1,p2=fP2,p3=fP3,p4=fP4;
488   Double_t c00=fC00;
489   Double_t c10=fC10, c11=fC11;
490   Double_t c20=fC20, c21=fC21, c22=fC22;
491   Double_t c30=fC30, c31=fC31, c32=fC32, c33=fC33;
492   Double_t c40=fC40, c41=fC41, c42=fC42, c43=fC43, c44=fC44;
493
494
495   Double_t r00=c->GetSigmaY2(), r01=0., r11=c->GetSigmaZ2();
496   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
497   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
498   Double_t tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
499
500  
501   Double_t k00=fC00*r00+fC10*r01, k01=fC00*r01+fC10*r11;
502   Double_t k10=fC10*r00+fC11*r01, k11=fC10*r01+fC11*r11;
503   Double_t k20=fC20*r00+fC21*r01, k21=fC20*r01+fC21*r11;
504   Double_t k30=fC30*r00+fC31*r01, k31=fC30*r01+fC31*r11;
505   Double_t k40=fC40*r00+fC41*r01, k41=fC40*r01+fC41*r11;
506
507   Double_t dy=c->GetY() - fP0, dz=c->GetZ() - fP1;
508   Int_t layer = (index & 0xf0000000) >> 28;
509   fDy[layer] = dy;
510   fDz[layer] = dz;
511   fSigmaY[layer] = TMath::Sqrt(c->GetSigmaY2()+fC00);
512   fSigmaZ[layer] = TMath::Sqrt(c->GetSigmaZ2()+fC11);
513
514   Double_t sf=fP2 + k20*dy + k21*dz;
515   
516   fP0 += k00*dy + k01*dz;
517   fP1 += k10*dy + k11*dz;
518   fP2  = sf;
519   fP3 += k30*dy + k31*dz;
520   fP4 += k40*dy + k41*dz;
521   
522   Double_t c01=fC10, c02=fC20, c03=fC30, c04=fC40;
523   Double_t c12=fC21, c13=fC31, c14=fC41;
524
525   fC00-=k00*fC00+k01*fC10; fC10-=k00*c01+k01*fC11;
526   fC20-=k00*c02+k01*c12;   fC30-=k00*c03+k01*c13;
527   fC40-=k00*c04+k01*c14; 
528
529   fC11-=k10*c01+k11*fC11;
530   fC21-=k10*c02+k11*c12;   fC31-=k10*c03+k11*c13;
531   fC41-=k10*c04+k11*c14; 
532
533   fC22-=k20*c02+k21*c12;   fC32-=k20*c03+k21*c13;
534   fC42-=k20*c04+k21*c14; 
535
536   fC33-=k30*c03+k31*c13;
537   fC43-=k30*c04+k31*c14; 
538
539   fC44-=k40*c04+k41*c14; 
540
541   if (!Invariant()) {
542      fP0=p0; fP1=p1; fP2=p2; fP3=p3; fP4=p4;
543      fC00=c00;
544      fC10=c10; fC11=c11;
545      fC20=c20; fC21=c21; fC22=c22;
546      fC30=c30; fC31=c31; fC32=c32; fC33=c33;
547      fC40=c40; fC41=c41; fC42=c42; fC43=c43; fC44=c44;
548      return 0;
549   }
550
551   if (chi2<0) return 1;
552
553   Int_t n=GetNumberOfClusters();
554   fIndex[n]=index;
555   SetNumberOfClusters(n+1);
556   SetChi2(GetChi2()+chi2);
557
558   return 1;
559 }
560
561 //____________________________________________________________________________
562 Int_t AliITStrackV2::UpdateMI(Double_t cy, Double_t cz, Double_t cerry, Double_t cerrz, Double_t chi2,UInt_t index) {
563   //------------------------------------------------------------------
564   //This function updates track parameters
565   //------------------------------------------------------------------
566   Double_t p0=fP0,p1=fP1,p2=fP2,p3=fP3,p4=fP4;
567   Double_t c00=fC00;
568   Double_t c10=fC10, c11=fC11;
569   Double_t c20=fC20, c21=fC21, c22=fC22;
570   Double_t c30=fC30, c31=fC31, c32=fC32, c33=fC33;
571   Double_t c40=fC40, c41=fC41, c42=fC42, c43=fC43, c44=fC44;
572
573
574   Double_t r00=cerry*cerry, r01=0., r11=cerrz*cerrz;
575   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
576   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
577   Double_t tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
578
579  
580   Double_t k00=fC00*r00+fC10*r01, k01=fC00*r01+fC10*r11;
581   Double_t k10=fC10*r00+fC11*r01, k11=fC10*r01+fC11*r11;
582   Double_t k20=fC20*r00+fC21*r01, k21=fC20*r01+fC21*r11;
583   Double_t k30=fC30*r00+fC31*r01, k31=fC30*r01+fC31*r11;
584   Double_t k40=fC40*r00+fC41*r01, k41=fC40*r01+fC41*r11;
585
586   Double_t dy=cy - fP0, dz=cz - fP1;
587   Int_t layer = (index & 0xf0000000) >> 28;
588   fDy[layer] = dy;
589   fDz[layer] = dz;
590   fSigmaY[layer] = TMath::Sqrt(cerry*cerry+fC00);
591   fSigmaZ[layer] = TMath::Sqrt(cerrz*cerrz+fC11);
592
593   Double_t sf=fP2 + k20*dy + k21*dz;
594   
595   fP0 += k00*dy + k01*dz;
596   fP1 += k10*dy + k11*dz;
597   fP2  = sf;
598   fP3 += k30*dy + k31*dz;
599   fP4 += k40*dy + k41*dz;
600   
601   Double_t c01=fC10, c02=fC20, c03=fC30, c04=fC40;
602   Double_t c12=fC21, c13=fC31, c14=fC41;
603
604   fC00-=k00*fC00+k01*fC10; fC10-=k00*c01+k01*fC11;
605   fC20-=k00*c02+k01*c12;   fC30-=k00*c03+k01*c13;
606   fC40-=k00*c04+k01*c14; 
607
608   fC11-=k10*c01+k11*fC11;
609   fC21-=k10*c02+k11*c12;   fC31-=k10*c03+k11*c13;
610   fC41-=k10*c04+k11*c14; 
611
612   fC22-=k20*c02+k21*c12;   fC32-=k20*c03+k21*c13;
613   fC42-=k20*c04+k21*c14; 
614
615   fC33-=k30*c03+k31*c13;
616   fC43-=k30*c04+k31*c14; 
617
618   fC44-=k40*c04+k41*c14; 
619
620   if (!Invariant()) {
621      fP0=p0; fP1=p1; fP2=p2; fP3=p3; fP4=p4;
622      fC00=c00;
623      fC10=c10; fC11=c11;
624      fC20=c20; fC21=c21; fC22=c22;
625      fC30=c30; fC31=c31; fC32=c32; fC33=c33;
626      fC40=c40; fC41=c41; fC42=c42; fC43=c43; fC44=c44;
627      return 0;
628   }
629
630   if (chi2<0) return 1;
631   Int_t n=GetNumberOfClusters();
632   fIndex[n]=index;
633   SetNumberOfClusters(n+1);
634   SetChi2(GetChi2()+chi2);
635
636   return 1;
637 }
638
639 Int_t AliITStrackV2::Invariant() const {
640   //------------------------------------------------------------------
641   // This function is for debugging purpose only
642   //------------------------------------------------------------------
643   Int_t n=GetNumberOfClusters();
644   
645   if (TMath::Abs(fP2)>=0.9999){
646      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fP2=%f\n",fP2);
647      return 0;
648   }
649   if (fC00<=0 || fC00>9.) {
650      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC00=%f\n",fC00); 
651      return 0;
652   }
653   if (fC11<=0 || fC11>9.) {
654      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC11=%f\n",fC11); 
655      return 0;
656   }
657   if (fC22<=0 || fC22>1.) {
658      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC22=%f\n",fC22); 
659      return 0;
660   }
661   if (fC33<=0 || fC33>1.) {
662      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC33=%f\n",fC33); 
663      return 0;
664   }
665   if (fC44<=0 || fC44>6e-5) {
666      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC44=%f\n",fC44);
667      return 0;
668   }
669   return 1;
670 }
671
672 //____________________________________________________________________________
673 Int_t AliITStrackV2::Propagate(Double_t alp,Double_t xk) {
674   //------------------------------------------------------------------
675   //This function propagates a track
676   //------------------------------------------------------------------
677   Double_t alpha=fAlpha, x=fX;
678   Double_t p0=fP0,p1=fP1,p2=fP2,p3=fP3,p4=fP4;
679   Double_t c00=fC00;
680   Double_t c10=fC10, c11=fC11;
681   Double_t c20=fC20, c21=fC21, c22=fC22;
682   Double_t c30=fC30, c31=fC31, c32=fC32, c33=fC33;
683   Double_t c40=fC40, c41=fC41, c42=fC42, c43=fC43, c44=fC44;
684
685   if      (alp < -TMath::Pi()) alp += 2*TMath::Pi();
686   else if (alp >= TMath::Pi()) alp -= 2*TMath::Pi();
687   Double_t ca=TMath::Cos(alp-fAlpha), sa=TMath::Sin(alp-fAlpha);
688   Double_t sf=fP2, cf=TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);
689
690   TMatrixD *T=0;
691   // **** rotation **********************
692   {
693   fAlpha = alp;
694   fX =  x*ca + p0*sa;
695   fP0= -x*sa + p0*ca;
696   fP2=  sf*ca - cf*sa;
697
698   static TMatrixD C(5,5); 
699   C(0,0)=c00;
700   C(1,0)=c10; C(1,1)=c11;
701   C(2,0)=c20; C(2,1)=c21; C(2,2)=c22;
702   C(3,0)=c30; C(3,1)=c31; C(3,2)=c32; C(3,3)=c33;
703   C(4,0)=c40; C(4,1)=c41; C(4,2)=c42; C(4,3)=c43; C(4,4)=c44;
704   C(0,1)=C(1,0);
705   C(0,2)=C(2,0); C(1,2)=C(2,1);
706   C(0,3)=C(3,0); C(1,3)=C(3,1); C(2,3)=C(3,2);
707   C(0,4)=C(4,0); C(1,4)=C(4,1); C(2,4)=C(4,2); C(3,4)=C(4,3);
708
709   
710   static TMatrixD F(6,5);
711   F(0,0)=sa; 
712   F(1,0)=ca;
713   F(2,1)=F(4,3)=F(5,4)=1; 
714   F(3,2)=ca + sf/cf*sa;
715
716   //TMatrixD tmp(C,TMatrixD::kMult,TMatrixD(TMatrixD::kTransposed, F)); 
717   
718   static TMatrixD Ft(5,6);
719   Ft(0,0)=sa; 
720   Ft(0,1)=ca;
721   Ft(1,2)=Ft(3,4)=Ft(4,5)=1; 
722   Ft(2,3)=ca + sf/cf*sa;
723
724   TMatrixD tmp(C,TMatrixD::kMult,Ft); 
725   T=new TMatrixD(F,TMatrixD::kMult,tmp);
726   
727   
728   }
729
730   // **** translation ******************
731   {
732   Double_t dx=xk-fX;
733   Double_t f1=fP2, f2=f1 + fP4*dx;
734   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
735     Int_t n=GetNumberOfClusters();
736     if (n>kWARN) 
737        Warning("Propagate","Propagation failed (%d) !\n",n);
738     return 0;
739   }
740   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
741   
742   fX=xk;
743   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
744   fP1 += dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;
745   fP2 += dx*fP4;
746
747   static TMatrixD F(5,6);
748   F(0,1)=F(1,2)=F(2,3)=F(3,4)=F(4,5)=1; 
749   F(0,3)=dx/(r1+r2)*(2+(f1+f2)*(f2/r2+f1/r1)/(r1+r2)); 
750   F(0,5)=dx*dx/(r1+r2)*(1+(f1+f2)*f2/(r1+r2));
751   F(1,3)=dx*fP3/(f1*r2 + f2*r1)*(2-(f1+f2)*(r2-f1*f2/r2+r1-f2*f1/r1)/(f1*r2 + f2*r1));
752   F(1,4)=dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1);
753   F(1,5)=dx*dx*fP3/(f1*r2 + f2*r1)*(1-(f1+f2)*(-f1*f2/r2+r1)/(f1*r2 + f2*r1));
754   F(2,5)=dx;
755   F(0,0)=-1/(r1+r2)*((f1+f2)+dx*fP4*(1+(f1+f2)/(r1+r2)*f2/r2));
756   F(1,0)=-fP3/(f1*r2 + f2*r1)*((f1+f2)+dx*fP4*(1+(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*(f1*f2/r2-r1)));
757   F(2,0)=-fP4;
758
759   TMatrixD tmp(*T,TMatrixD::kMult,TMatrixD(TMatrixD::kTransposed, F)); 
760   delete T;
761   TMatrixD C(F,TMatrixD::kMult,tmp);
762
763   fC00=C(0,0); 
764   fC10=C(1,0); fC11=C(1,1); 
765   fC20=C(2,0); fC21=C(2,1); fC22=C(2,2);
766   fC30=C(3,0); fC31=C(3,1); fC32=C(3,2); fC33=C(3,3);
767   fC40=C(4,0); fC41=C(4,1); fC42=C(4,2); fC43=C(4,3); fC44=C(4,4);
768
769   if (!Invariant()) {
770      fAlpha=alpha; 
771      fX=x; 
772      fP0=p0; fP1=p1; fP2=p2; fP3=p3; fP4=p4;
773      fC00=c00;
774      fC10=c10; fC11=c11;
775      fC20=c20; fC21=c21; fC22=c22;
776      fC30=c30; fC31=c31; fC32=c32; fC33=c33;
777      fC40=c40; fC41=c41; fC42=c42; fC43=c43; fC44=c44;
778      return 0;
779   }
780   }
781
782   return 1;
783 }
784
785
786
787 Int_t AliITStrackV2::GetProlongationFast(Double_t alp, Double_t xk,Double_t &y, Double_t &z)
788 {
789   //-----------------------------------------------------------------------------
790   //get fast prolongation 
791   //-----------------------------------------------------------------------------
792   Double_t ca=TMath::Cos(alp-fAlpha), sa=TMath::Sin(alp-fAlpha);
793   Double_t cf=TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);  
794   // **** rotation **********************  
795   y= -fX*sa + fP0*ca;
796   // **** translation ******************  
797   Double_t dx = xk- fX*ca - fP0*sa;
798   Double_t f1=fP2*ca - cf*sa, f2=f1 + fP4*dx;
799   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
800     return 0;
801   }
802   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);  
803   y += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
804   z  = fP1+dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;  
805   return 1;
806 }
807
808
809 Double_t AliITStrackV2::GetD(Double_t x, Double_t y) const {
810   //------------------------------------------------------------------
811   // This function calculates the transverse impact parameter
812   // with respect to a point with global coordinates (x,y)
813   //------------------------------------------------------------------
814   Double_t xt=fX, yt=fP0;
815
816   Double_t sn=TMath::Sin(fAlpha), cs=TMath::Cos(fAlpha);
817   Double_t a = x*cs + y*sn;
818   y = -x*sn + y*cs; x=a;
819   xt-=x; yt-=y;
820
821   sn=fP4*xt - fP2; cs=fP4*yt + TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);
822   a=2*(xt*fP2 - yt*TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2))-fP4*(xt*xt + yt*yt);
823   if (fP4<0) a=-a;
824   return a/(1 + TMath::Sqrt(sn*sn + cs*cs));
825 }
826
827 Double_t AliITStrackV2::GetZat(Double_t x) const {
828   //------------------------------------------------------------------
829   // This function calculates the z at given x point - in current coordinate system
830   //------------------------------------------------------------------
831   Double_t x1=fX, x2=x, dx=x2-x1;
832   //
833   Double_t f1=fP2, f2=f1 + fP4*dx;
834   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
835     return 10000000;
836   }
837   Double_t r1=sqrt(1.- f1*f1), r2=sqrt(1.- f2*f2);
838   Double_t z =  fP1 + dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;
839   return z;
840 }
841
842
843
844
845 Int_t AliITStrackV2::Improve(Double_t x0,Double_t xyz[3],Double_t ers[3]) {
846   //------------------------------------------------------------------
847   //This function improves angular track parameters  
848   //------------------------------------------------------------------
849   Double_t cs=TMath::Cos(fAlpha), sn=TMath::Sin(fAlpha);
850   //Double_t xv = xyz[0]*cs + xyz[1]*sn; // vertex
851     Double_t yv =-xyz[0]*sn + xyz[1]*cs; // in the
852     Double_t zv = xyz[2];                // local frame
853   Double_t dy=fP0-yv, dz=fP1-zv;
854   Double_t r2=fX*fX+dy*dy;
855   Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
856   Double_t beta2=p2/(p2 + GetMass()*GetMass());
857   x0*=TMath::Sqrt((1.+ GetTgl()*GetTgl())/(1.- GetSnp()*GetSnp()));
858   Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*x0;
859   //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*x0*9.36*2.33;
860   {
861   Double_t parp=0.5*(fP4*fX + dy*TMath::Sqrt(4/r2-fP4*fP4));
862   Double_t sigma2p = theta2*(1.- GetSnp()*GetSnp())*(1. + GetTgl()*GetTgl());
863   sigma2p += fC00/r2*(1.- dy*dy/r2)*(1.- dy*dy/r2);
864   sigma2p += ers[1]*ers[1]/r2;
865   sigma2p += 0.25*fC44*fX*fX;
866   Double_t eps2p=sigma2p/(fC22+sigma2p);
867   fP0 += fC20/(fC22+sigma2p)*(parp-fP2);
868   fP2 = eps2p*fP2 + (1-eps2p)*parp;
869   fC22 *= eps2p;
870   fC20 *= eps2p;
871   }
872   {
873   Double_t parl=0.5*fP4*dz/TMath::ASin(0.5*fP4*TMath::Sqrt(r2));
874   Double_t sigma2l=theta2;
875   sigma2l += fC11/r2+fC00*dy*dy*dz*dz/(r2*r2*r2);
876   sigma2l += ers[2]*ers[2]/r2;
877   Double_t eps2l=sigma2l/(fC33+sigma2l);
878   fP1 += fC31/(fC33+sigma2l)*(parl-fP3);
879   fP4 += fC43/(fC33+sigma2l)*(parl-fP3);
880   fP3 = eps2l*fP3 + (1-eps2l)*parl;
881   fC33 *= eps2l; fC43 *= eps2l; 
882   fC31 *= eps2l; 
883   }
884   if (!Invariant()) return 0;
885   return 1;
886
887
888 /*
889 Int_t AliITStrackV2::Improve(Double_t x0,Double_t yv,Double_t zv) {
890   //------------------------------------------------------------------
891   //This function improves angular track parameters  
892   //------------------------------------------------------------------
893   Double_t dy=fP0-yv, dz=fP1-zv;
894   Double_t r2=fX*fX+dy*dy;
895   Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
896   Double_t beta2=p2/(p2 + GetMass()*GetMass());
897   x0*=TMath::Sqrt((1.+ GetTgl()*GetTgl())/(1.- GetSnp()*GetSnp()));
898   //Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*x0;
899   Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*x0*9.36*2.33;
900
901   Double_t par=0.5*(fP4*fX + dy*TMath::Sqrt(4/r2-fP4*fP4));
902   Double_t sigma2 = theta2*(1.- GetSnp()*GetSnp())*(1. + GetTgl()*GetTgl());
903   sigma2 += fC00/r2*(1.- dy*dy/r2)*(1.- dy*dy/r2);
904   sigma2 += kSigmaYV*kSigmaYV/r2;
905   sigma2 += 0.25*fC44*fX*fX;
906   Double_t eps2=sigma2/(fC22+sigma2), eps=TMath::Sqrt(eps2);
907   if (10*r2*fC44<fC22) {
908      fP2 = eps2*fP2 + (1-eps2)*par;
909      fC22*=eps2; fC21*=eps; fC20*=eps; fC32*=eps; fC42*=eps;
910   }
911
912   par=0.5*fP4*dz/TMath::ASin(0.5*fP4*TMath::Sqrt(r2));
913   sigma2=theta2;
914   sigma2 += fC11/r2+fC00*dy*dy*dz*dz/(r2*r2*r2);
915   sigma2 += kSigmaZV*kSigmaZV/r2;
916   eps2=sigma2/(fC33+sigma2); eps=TMath::Sqrt(eps2);
917   Double_t tgl=fP3;
918   fP3 = eps2*fP3 + (1-eps2)*par;
919   fC33*=eps2; fC32*=eps; fC31*=eps; fC30*=eps; fC43*=eps;
920
921   eps=TMath::Sqrt((1+fP3*fP3)/(1+tgl*tgl));
922   fP4*=eps;
923   fC44*=eps*eps; fC43*=eps;fC42*=eps; fC41*=eps; fC40*=eps;
924
925   if (!Invariant()) return 0;
926   return 1;
927
928 */
929 void AliITStrackV2::ResetCovariance() {
930   //------------------------------------------------------------------
931   //This function makes a track forget its history :)  
932   //------------------------------------------------------------------
933
934   fC00*=10.;
935   fC10=0.;  fC11*=10.;
936   fC20=0.;  fC21=0.;  fC22*=10.;
937   fC30=0.;  fC31=0.;  fC32=0.;  fC33*=10.;
938   fC40=0.;  fC41=0.;  fC42=0.;  fC43=0.;  fC44*=10.;
939
940 }
941
942 void AliITStrackV2::CookdEdx(Double_t low, Double_t up) {
943   //-----------------------------------------------------------------
944   // This function calculates dE/dX within the "low" and "up" cuts.
945   // Origin: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch 
946   //-----------------------------------------------------------------
947   // The clusters order is: SSD-2, SSD-1, SDD-2, SDD-1, SPD-2, SPD-1
948
949   Int_t i;
950   Int_t nc=0;
951   for (i=0; i<GetNumberOfClusters(); i++) {
952     Int_t idx=GetClusterIndex(i);
953     idx=(idx&0xf0000000)>>28;
954     if (idx>1) nc++; // Take only SSD and SDD
955   }
956
957   Int_t swap;//stupid sorting
958   do {
959     swap=0;
960     for (i=0; i<nc-1; i++) {
961       if (fdEdxSample[i]<=fdEdxSample[i+1]) continue;
962       Float_t tmp=fdEdxSample[i];
963       fdEdxSample[i]=fdEdxSample[i+1]; fdEdxSample[i+1]=tmp;
964       swap++;
965     }
966   } while (swap);
967
968   Int_t nl=Int_t(low*nc), nu=Int_t(up*nc); //b.b. to take two lowest dEdX
969                                            // values from four ones choose
970                                            // nu=2
971   Float_t dedx=0;
972   for (i=nl; i<nu; i++) dedx += fdEdxSample[i];
973   if (nu-nl>0) dedx /= (nu-nl);
974
975   SetdEdx(dedx);
976 }