Bug fix in AliITStrackerV2 (first cluster not used) + possibility of using the V2...
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITStrackerV2.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 tracker class
18 //    It reads AliITSRecPoint clusters and creates AliITStrackV2 tracks
19 //                   and fills with them the ESD
20 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
21 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
22 //-------------------------------------------------------------------------
23
24 #include <new>
25
26 #include <TError.h>
27 #include <TFile.h>
28 #include <TTree.h>
29 #include <TRandom.h>
30 #include <TGeoMatrix.h>
31
32 #include "AliITSgeomTGeo.h"
33 #include "AliAlignObj.h"
34 #include "AliITSRecPoint.h"
35 #include "AliESD.h"
36 #include "AliITSRecPoint.h"
37 #include "AliITStrackerV2.h"
38
39 ClassImp(AliITStrackerV2)
40
41 AliITStrackerV2::AliITSlayer AliITStrackerV2::fgLayers[kMaxLayer]; //ITS layers
42
43 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(): 
44   AliTracker(), 
45   fI(kMaxLayer),
46   fBestTrack(),
47   fTrackToFollow(),
48   fPass(0),
49   fLastLayerToTrackTo(kLastLayerToTrackTo)
50 {
51   //--------------------------------------------------------------------
52   //This is the AliITStrackerV2 default constructor
53   //--------------------------------------------------------------------
54
55   for (Int_t i=1; i<kMaxLayer+1; i++) new(fgLayers+i-1) AliITSlayer();
56
57   fConstraint[0]=1; fConstraint[1]=0;
58
59   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV}; 
60   SetVertex(xyz,ers);
61
62   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=kLayersNotToSkip[i];
63
64 }
65
66 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(const AliITStrackerV2 &t): 
67   AliTracker(t), 
68   fI(t.fI),
69   fBestTrack(t.fBestTrack),
70   fTrackToFollow(t.fTrackToFollow),
71   fPass(t.fPass),
72   fLastLayerToTrackTo(t.fLastLayerToTrackTo)
73 {
74   //--------------------------------------------------------------------
75   //This is the AliITStrackerV2 copy constructor
76   //--------------------------------------------------------------------
77
78   //for (Int_t i=1; i<kMaxLayer+1; i++) new(fgLayers+i-1) AliITSlayer();
79
80   fConstraint[0]=t.fConstraint[0]; fConstraint[1]=t.fConstraint[1];
81
82   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV};
83   xyz[0]=t.GetX(); xyz[1]=t.GetY(); xyz[2]=t.GetZ(); 
84   ers[0]=t.GetSigmaX(); ers[1]=t.GetSigmaY(); ers[2]=t.GetSigmaZ(); 
85   SetVertex(xyz,ers);
86
87   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=t.fLayersNotToSkip[i];
88
89 }
90
91 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(const Char_t *geom) : 
92   AliTracker(), 
93   fI(kMaxLayer),
94   fBestTrack(),
95   fTrackToFollow(),
96   fPass(0),
97   fLastLayerToTrackTo(kLastLayerToTrackTo)
98 {
99   //--------------------------------------------------------------------
100   //This is the AliITStrackerV2 constructor
101   //--------------------------------------------------------------------
102   if (geom) {
103     AliWarning("\"geom\" is actually a dummy argument !");
104   }
105
106   for (Int_t i=1; i<kMaxLayer+1; i++) {
107     Int_t nlad=AliITSgeomTGeo::GetNLadders(i);
108     Int_t ndet=AliITSgeomTGeo::GetNDetectors(i);
109
110     Double_t xyz[3], &x=xyz[0], &y=xyz[1], &z=xyz[2];
111     AliITSgeomTGeo::GetOrigTranslation(i,1,1,xyz); 
112     Double_t poff=TMath::ATan2(y,x);
113     Double_t zoff=z;
114     Double_t r=TMath::Sqrt(x*x + y*y);
115
116     AliITSgeomTGeo::GetOrigTranslation(i,1,2,xyz);
117     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
118     AliITSgeomTGeo::GetOrigTranslation(i,2,1,xyz);
119     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
120     AliITSgeomTGeo::GetOrigTranslation(i,2,2,xyz);
121     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
122     r*=0.25;
123
124     new (fgLayers+i-1) AliITSlayer(r,poff,zoff,nlad,ndet);
125
126     for (Int_t j=1; j<nlad+1; j++) {
127       for (Int_t k=1; k<ndet+1; k++) { //Fill this layer with detectors
128         TGeoHMatrix m; AliITSgeomTGeo::GetOrigMatrix(i,j,k,m);
129         const TGeoHMatrix *tm=AliITSgeomTGeo::GetTracking2LocalMatrix(i,j,k);
130         m.Multiply(tm);
131         Double_t txyz[3]={0.}, xyz[3]={0.};
132         m.LocalToMaster(txyz,xyz);
133         Double_t r=TMath::Sqrt(xyz[0]*xyz[0] + xyz[1]*xyz[1]);
134         Double_t phi=TMath::ATan2(xyz[1],xyz[0]);
135
136         if (phi<0) phi+=TMath::TwoPi();
137         else if (phi>=TMath::TwoPi()) phi-=TMath::TwoPi();
138
139         AliITSdetector &det=fgLayers[i-1].GetDetector((j-1)*ndet + k-1); 
140         new(&det) AliITSdetector(r,phi); 
141       } 
142     }  
143
144   }
145
146   fConstraint[0]=1; fConstraint[1]=0;
147
148   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV}; 
149   SetVertex(xyz,ers);
150
151   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=kLayersNotToSkip[i];
152
153 }
154
155 void AliITStrackerV2::SetLayersNotToSkip(Int_t *l) {
156   //--------------------------------------------------------------------
157   //This function set masks of the layers which must be not skipped
158   //--------------------------------------------------------------------
159   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=l[i];
160 }
161
162 Int_t AliITStrackerV2::LoadClusters(TTree *cTree) {
163   //--------------------------------------------------------------------
164   //This function loads ITS clusters
165   //--------------------------------------------------------------------
166   TBranch *branch=cTree->GetBranch("ITSRecPoints");
167   if (!branch) { 
168     Error("LoadClusters"," can't get the branch !\n");
169     return 1;
170   }
171
172   TClonesArray dummy("AliITSRecPoint",10000), *clusters=&dummy;
173   branch->SetAddress(&clusters);
174
175   Int_t j=0;
176   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {
177     Int_t ndet=fgLayers[i].GetNdetectors();
178     Int_t jmax = j + fgLayers[i].GetNladders()*ndet;
179
180     Double_t r=fgLayers[i].GetR();
181     Double_t circ=TMath::TwoPi()*r;
182
183     for (; j<jmax; j++) {           
184       if (!cTree->GetEvent(j)) continue;
185       Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast();
186  
187       while (ncl--) {
188         AliITSRecPoint *c=(AliITSRecPoint*)clusters->UncheckedAt(ncl);
189
190         if (!c->Misalign()) AliWarning("Can't misalign this cluster !");
191
192         Int_t idx=c->GetDetectorIndex();
193         AliITSdetector &det=fgLayers[i].GetDetector(idx);
194    
195         Double_t y=r*det.GetPhi()+c->GetY();
196         if (y>circ) y-=circ; else if (y<0) y+=circ;
197         c->SetPhiR(y);
198
199         fgLayers[i].InsertCluster(new AliITSRecPoint(*c));
200       }
201       clusters->Delete();
202     }
203     fgLayers[i].ResetRoad(); //road defined by the cluster density
204   }
205
206   return 0;
207 }
208
209 void AliITStrackerV2::UnloadClusters() {
210   //--------------------------------------------------------------------
211   //This function unloads ITS clusters
212   //--------------------------------------------------------------------
213   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fgLayers[i].ResetClusters();
214 }
215
216 static Int_t CorrectForDeadZoneMaterial(AliITStrackV2 *t) {
217   //--------------------------------------------------------------------
218   // Correction for the material between the TPC and the ITS
219   // (should it belong to the TPC code ?)
220   //--------------------------------------------------------------------
221   Double_t riw=80., diw=0.0053, x0iw=30; // TPC inner wall ? 
222   Double_t rcd=61., dcd=0.0053, x0cd=30; // TPC "central drum" ?
223   Double_t yr=12.8, dr=0.03; // rods ?
224   Double_t zm=0.2, dm=0.40;  // membrane
225   //Double_t rr=52., dr=0.19, x0r=24., yyr=7.77; //rails
226   Double_t rs=50., ds=0.001; // something belonging to the ITS (screen ?)
227
228   if (t->GetX() > riw) {
229      if (!t->PropagateTo(riw,diw,x0iw)) return 1;
230      if (TMath::Abs(t->GetY())>yr) t->CorrectForMaterial(dr);
231      if (TMath::Abs(t->GetZ())<zm) t->CorrectForMaterial(dm);
232      if (!t->PropagateTo(rcd,dcd,x0cd)) return 1;
233      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
234      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,dr,x0r); 
235      if (!t->PropagateTo(rs,ds)) return 1;
236   } else if (t->GetX() < rs) {
237      if (!t->PropagateTo(rs,-ds)) return 1;
238      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
239      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,-dr,x0r); 
240      if (!t->PropagateTo(rcd,-dcd,x0cd)) return 1;
241      if (!t->PropagateTo(riw+0.001,-diw,x0iw)) return 1;
242   } else {
243   ::Error("CorrectForDeadZoneMaterial","track is already in the dead zone !");
244     return 1;
245   }
246   
247   return 0;
248 }
249
250 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(AliESD *event) {
251   //--------------------------------------------------------------------
252   // This functions reconstructs ITS tracks
253   // The clusters must be already loaded !
254   //--------------------------------------------------------------------
255   TObjArray itsTracks(15000);
256
257   {/* Read ESD tracks */
258     Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
259     Info("Clusters2Tracks", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
260     while (nentr--) {
261       AliESDtrack *esd=event->GetTrack(nentr);
262
263       if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCin)==0) continue;
264       if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout) continue;
265       if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin) continue;
266
267       AliITStrackV2 *t=0;
268       try {
269         t=new AliITStrackV2(*esd);
270       } catch (const Char_t *msg) {
271         Warning("Clusters2Tracks",msg);
272         delete t;
273         continue;
274       }
275       if (TMath::Abs(t->GetD(GetX(),GetY()))>4) {
276         delete t;
277         continue;
278       }
279
280       if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
281          Warning("Clusters2Tracks",
282                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
283          delete t;
284          continue;
285       }
286       itsTracks.AddLast(t);
287     }
288   } /* End Read ESD tracks */
289
290   itsTracks.Sort();
291   Int_t nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
292
293   Int_t ntrk=0;
294   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
295      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
296      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
297        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
298        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
299        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
300
301        ResetTrackToFollow(*t);
302        ResetBestTrack();
303
304        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
305           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
306        }
307
308        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
309
310        if (fConstraint[fPass]) {
311           ResetTrackToFollow(*t);
312           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
313           ResetBestTrack();
314        }
315
316        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
317        fBestTrack.CookdEdx();
318        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
319        fBestTrack.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSin);
320        UseClusters(&fBestTrack);
321        delete itsTracks.RemoveAt(i);
322        ntrk++;
323      }
324   }
325
326   itsTracks.Delete();
327
328   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",ntrk);
329
330   return 0;
331 }
332
333 Int_t AliITStrackerV2::PropagateBack(AliESD *event) {
334   //--------------------------------------------------------------------
335   // This functions propagates reconstructed ITS tracks back
336   // The clusters must be loaded !
337   //--------------------------------------------------------------------
338   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
339   Info("PropagateBack", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
340
341   Int_t ntrk=0;
342   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
343      AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
344
345      if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin)==0) continue;
346      if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSout) continue;
347
348      AliITStrackV2 *t=0;
349      try {
350         t=new AliITStrackV2(*esd);
351      } catch (const Char_t *msg) {
352         Warning("PropagateBack",msg);
353         delete t;
354         continue;
355      }
356
357      ResetTrackToFollow(*t);
358
359      // propagete to vertex [SR, GSI 17.02.2003]
360      // Start Time measurement [SR, GSI 17.02.2003], corrected by I.Belikov
361      if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {
362        if (fTrackToFollow.PropagateToVertex(event->GetVertex())) {
363           fTrackToFollow.StartTimeIntegral();
364        }
365        fTrackToFollow.PropagateTo(3.,-0.0028,65.19);
366      }
367
368      fTrackToFollow.ResetCovariance(10.); fTrackToFollow.ResetClusters();
369      if (RefitAt(49.,&fTrackToFollow,t)) {
370         if (CorrectForDeadZoneMaterial(&fTrackToFollow)!=0) {
371           Warning("PropagateBack",
372                   "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
373           delete t;
374           continue;
375         }
376         fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
377         //fTrackToFollow.CookdEdx();
378         CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
379         fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSout);
380         UseClusters(&fTrackToFollow);
381         ntrk++;
382      }
383      delete t;
384   }
385
386   Info("PropagateBack","Number of back propagated ITS tracks: %d\n",ntrk);
387
388   return 0;
389 }
390
391 Int_t AliITStrackerV2::RefitInward(AliESD *event) {
392   //--------------------------------------------------------------------
393   // This functions refits ITS tracks using the 
394   // "inward propagated" TPC tracks
395   // The clusters must be loaded !
396   //--------------------------------------------------------------------
397   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
398   Info("RefitInward", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
399
400   Int_t ntrk=0;
401   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
402     AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
403
404     if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSout) == 0) continue;
405     if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit) continue;
406     if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout)
407     if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCrefit)==0) continue;
408
409     AliITStrackV2 *t=0;
410     try {
411         t=new AliITStrackV2(*esd);
412     } catch (const Char_t *msg) {
413         Warning("RefitInward",msg);
414         delete t;
415         continue;
416     }
417
418     if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
419        Warning("RefitInward",
420                "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
421        delete t;
422        continue;
423     }
424
425     ResetTrackToFollow(*t);
426     fTrackToFollow.ResetClusters();
427
428     //Refitting...
429     if (RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, t, kTRUE)) {
430        fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
431        fTrackToFollow.CookdEdx();
432        CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
433
434        if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {//The beam pipe 
435          AliESDtrack  *esdTrack =fTrackToFollow.GetESDtrack();
436          esdTrack->UpdateTrackParams(&fTrackToFollow,AliESDtrack::kITSrefit);
437          Float_t r[3]={0.,0.,0.};
438          Double_t maxD=3.;
439          esdTrack->RelateToVertex(event->GetVertex(),GetBz(r),maxD);
440          ntrk++;
441        }
442     }
443     delete t;
444   }
445
446   Info("RefitInward","Number of refitted tracks: %d\n",ntrk);
447
448   return 0;
449 }
450
451 AliCluster *AliITStrackerV2::GetCluster(Int_t index) const {
452   //--------------------------------------------------------------------
453   //       Return pointer to a given cluster
454   //--------------------------------------------------------------------
455   Int_t l=(index & 0xf0000000) >> 28;
456   Int_t c=(index & 0x0fffffff) >> 00;
457   return fgLayers[l].GetCluster(c);
458 }
459
460
461 void AliITStrackerV2::FollowProlongation() {
462   //--------------------------------------------------------------------
463   //This function finds a track prolongation 
464   //--------------------------------------------------------------------
465   while (fI>fLastLayerToTrackTo) {
466     Int_t i=fI-1;
467
468     AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
469     AliITStrackV2 &track=fTracks[i];
470
471     Double_t r=layer.GetR();
472
473     if (i==3 || i==1) {
474        Double_t rs=0.5*(fgLayers[i+1].GetR() + r);
475        Double_t d=0.0034, x0=38.6;
476        if (i==1) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
477        if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,d,x0)) {
478          //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
479          return;
480        }
481     }
482
483     //find intersection
484     Double_t phi,z;  
485     if (!fTrackToFollow.GetPhiZat(r,phi,z)) {
486       //Warning("FollowProlongation","failed to estimate track !\n");
487       return;
488     }
489
490     Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
491     if (idet<0) {
492       //Warning("FollowProlongation","failed to find a detector !\n");
493       return;
494     }
495
496     //propagate to the intersection
497     const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
498     phi=det.GetPhi();
499     if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,det.GetR())) {
500       //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
501       return;
502     }
503     fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
504
505     //Select possible prolongations and store the current track estimation
506     track.~AliITStrackV2(); new(&track) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
507     Double_t dz=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
508     Double_t dy=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
509     Double_t road=layer.GetRoad();
510     if (dz*dy>road*road) {
511        Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
512        dz=road*scz; dy=road*scy;
513     } 
514
515     //Double_t dz=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
516     if (dz < 0.5*TMath::Abs(track.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(track.GetTgl());
517     if (dz > kMaxRoad) {
518       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Z !\n");
519       return;
520     }
521
522     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ()) > r+dz) return;
523
524     //Double_t dy=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
525     if (dy < 0.5*TMath::Abs(track.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(track.GetSnp());
526     if (dy > kMaxRoad) {
527       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Y !\n");
528       return;
529     }
530
531     fI--;
532
533     Double_t zmin=track.GetZ() - dz; 
534     Double_t zmax=track.GetZ() + dz;
535     Double_t ymin=track.GetY() + r*phi - dy;
536     Double_t ymax=track.GetY() + r*phi + dy;
537     if (layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax)==0) 
538        if (fLayersNotToSkip[fI]) return;  
539
540     if (!TakeNextProlongation()) 
541        if (fLayersNotToSkip[fI]) return;
542
543   } 
544
545   //deal with the best track
546   Int_t ncl=fTrackToFollow.GetNumberOfClusters();
547   Int_t nclb=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
548   if (ncl)
549   if (ncl >= nclb) {
550      Double_t chi2=fTrackToFollow.GetChi2();
551      if (chi2/ncl < kChi2PerCluster) {        
552         if (ncl > nclb || chi2 < fBestTrack.GetChi2()) {
553            ResetBestTrack();
554         }
555      }
556   }
557
558 }
559
560 Int_t AliITStrackerV2::TakeNextProlongation() {
561   //--------------------------------------------------------------------
562   // This function takes another track prolongation 
563   //
564   //  dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch 
565   //--------------------------------------------------------------------
566   AliITSlayer &layer=fgLayers[fI];
567   ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
568
569   Double_t dz=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[fI]);
570   Double_t dy=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2() + kSigmaY2[fI]);
571   Double_t road=layer.GetRoad();
572   if (dz*dy>road*road) {
573      Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
574      dz=road*scz; dy=road*scy;
575   } 
576
577   const AliITSRecPoint *c=0; Int_t ci=-1;
578   const AliITSRecPoint *cc=0; Int_t cci=-1;
579   Double_t chi2=kMaxChi2;
580   while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
581     Int_t idet=c->GetDetectorIndex();
582
583     if (fTrackToFollow.GetDetectorIndex()!=idet) {
584        const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
585        ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
586        if (!fTrackToFollow.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
587          //Warning("TakeNextProlongation","propagation failed !\n");
588          continue;
589        }
590        fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
591        if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ())>layer.GetR()+dz) continue;
592     }
593
594     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ() - c->GetZ()) > dz) continue;
595     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetY() - c->GetY()) > dy) continue;
596
597     Double_t ch2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c); 
598     if (ch2 > chi2) continue;
599     chi2=ch2;
600     cc=c; cci=ci;
601     break;
602   }
603
604   if (!cc) return 0;
605
606   {// Take into account the mis-alignment
607     Double_t x = fTrackToFollow.GetX() + cc->GetX();
608     if (!fTrackToFollow.PropagateTo(x,0.,0.)) return 0;
609   }
610   if (!fTrackToFollow.Update(cc,chi2,(fI<<28)+cci)) {
611      //Warning("TakeNextProlongation","filtering failed !\n");
612      return 0;
613   }
614
615   if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>1)
616     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetD(GetX(),GetY()))>4) return 0;
617
618   fTrackToFollow.
619     SetSampledEdx(cc->GetQ(),fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()-1); //b.b.
620
621   {
622   Double_t x0;
623  Double_t d=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
624   fTrackToFollow.CorrectForMaterial(d,x0);
625   }
626
627   if (fConstraint[fPass]) {
628     Double_t d=GetEffectiveThickness(0,0); //Think of this !!!!
629     Double_t xyz[]={GetX(),GetY(),GetZ()};
630     Double_t ers[]={GetSigmaX(),GetSigmaY(),GetSigmaZ()};
631     fTrackToFollow.Improve(d,xyz,ers);
632   }
633
634   return 1;
635 }
636
637
638 AliITStrackerV2::AliITSlayer::AliITSlayer():
639   fR(0.),
640   fPhiOffset(0.),
641   fNladders(0),
642   fZOffset(0.),
643   fNdetectors(0),
644   fDetectors(0),
645   fNsel(0),
646   fRoad(2*fR*TMath::Sqrt(3.14/1.)) //assuming that there's only one cluster
647 {
648   //--------------------------------------------------------------------
649   //default AliITSlayer constructor
650   //--------------------------------------------------------------------
651   
652   for (Int_t i=0; i<kNsector; i++) fN[i]=0;
653
654 }
655
656 AliITStrackerV2::AliITSlayer::
657 AliITSlayer(Double_t r,Double_t p,Double_t z,Int_t nl,Int_t nd): 
658   fR(r), 
659   fPhiOffset(p), 
660   fNladders(nl),
661   fZOffset(z),
662   fNdetectors(nd),
663   fDetectors(new AliITSdetector[nl*nd]),
664   fNsel(0),
665   fRoad(2*r*TMath::Sqrt(3.14/1.)) //assuming that there's only one cluster
666 {
667   //--------------------------------------------------------------------
668   //main AliITSlayer constructor
669   //--------------------------------------------------------------------
670
671   for (Int_t i=0; i<kNsector; i++) fN[i]=0;
672
673   for (Int_t i=0; i<kMaxClusterPerLayer; i++) fClusters[i]=0;
674
675 }
676
677 AliITStrackerV2::AliITSlayer::~AliITSlayer() {
678   //--------------------------------------------------------------------
679   // AliITSlayer destructor
680   //--------------------------------------------------------------------
681   delete[] fDetectors;
682   ResetClusters();
683 }
684
685 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetClusters() {
686   //--------------------------------------------------------------------
687   // This function removes loaded clusters
688   //--------------------------------------------------------------------
689    for (Int_t s=0; s<kNsector; s++) {
690        Int_t &n=fN[s];
691        while (n) {
692           n--;
693           delete fClusters[s*kMaxClusterPerSector+n];
694        }
695    }
696 }
697
698 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetRoad() {
699   //--------------------------------------------------------------------
700   // This function calculates the road defined by the cluster density
701   //--------------------------------------------------------------------
702   Int_t n=0;
703   for (Int_t s=0; s<kNsector; s++) {
704     Int_t i=fN[s];
705     while (i--) 
706        if (TMath::Abs(fClusters[s*kMaxClusterPerSector+i]->GetZ())<fR) n++;
707   }
708   if (n>1) fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/n);
709 }
710
711 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InsertCluster(AliITSRecPoint *c) {
712   //--------------------------------------------------------------------
713   // This function inserts a cluster to this layer in increasing
714   // order of the cluster's fZ
715   //--------------------------------------------------------------------
716   Float_t circ=TMath::TwoPi()*fR;
717   Int_t sec=Int_t(kNsector*c->GetPhiR()/circ);
718   if (sec>=kNsector) {
719      ::Error("InsertCluster","Wrong sector !\n");
720      return 1;
721   }
722   Int_t &n=fN[sec];
723   if (n>=kMaxClusterPerSector) {
724      ::Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
725      return 1;
726   }
727   if (n==0) fClusters[sec*kMaxClusterPerSector]=c;
728   else {
729      Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ(),sec);
730      Int_t k=n-i+sec*kMaxClusterPerSector;
731      memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,k*sizeof(AliITSRecPoint*));
732      fClusters[i]=c;
733   }
734   n++;
735   return 0;
736 }
737
738 Int_t 
739 AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindClusterIndex(Float_t z,Int_t s) const {
740   //--------------------------------------------------------------------
741   // For the sector "s", this function returns the index of the first 
742   // with its fZ >= "z". 
743   //--------------------------------------------------------------------
744   Int_t nc=fN[s];
745   if (nc==0) return kMaxClusterPerSector*s;
746
747   Int_t b=kMaxClusterPerSector*s;
748   if (z <= fClusters[b]->GetZ()) return b;
749
750   Int_t e=b+nc-1;
751   if (z > fClusters[e]->GetZ()) return e+1;
752
753   Int_t m=(b+e)/2;
754   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
755     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
756     else e=m; 
757   }
758   return m;
759 }
760
761 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::
762 SelectClusters(Float_t zmin,Float_t zmax,Float_t ymin, Float_t ymax) {
763   //--------------------------------------------------------------------
764   // This function selects clusters within the "window"
765   //--------------------------------------------------------------------
766     Float_t circ=fR*TMath::TwoPi();
767
768     if (ymin>circ) ymin-=circ; else if (ymin<0) ymin+=circ;
769     if (ymax>circ) ymax-=circ; else if (ymax<0) ymax+=circ;
770
771     Int_t i1=Int_t(kNsector*ymin/circ); if (i1==kNsector) i1--;
772     if (fN[i1]!=0) {
773        Float_t ym = (ymax<ymin) ? ymax+circ : ymax;
774        Int_t i=FindClusterIndex(zmin,i1), imax=i1*kMaxClusterPerSector+fN[i1];
775        for (; i<imax; i++) {
776            AliITSRecPoint *c=fClusters[i];
777            if (c->IsUsed()) continue;
778            if (c->GetZ()>zmax) break;
779            if (c->GetPhiR()<=ymin) continue;
780            if (c->GetPhiR()>ym) continue;
781            fIndex[fNsel++]=i;
782        }
783     }
784
785     Int_t i2=Int_t(kNsector*ymax/circ); if (i2==kNsector) i2--;
786     if (i2==i1) return fNsel;
787
788     if (fN[i2]!=0) {
789        Float_t ym = (ymin>ymax) ? ymin-circ : ymin;
790        Int_t i=FindClusterIndex(zmin,i2), imax=i2*kMaxClusterPerSector+fN[i2];
791        for (; i<imax; i++) {
792            AliITSRecPoint *c=fClusters[i];
793            if (c->IsUsed()) continue;
794            if (c->GetZ()>zmax) break;
795            if (c->GetPhiR()<=ym) continue;
796            if (c->GetPhiR()>ymax) continue;
797            fIndex[fNsel++]=i;
798        }
799     }
800
801     return fNsel;
802 }
803
804 const AliITSRecPoint *AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNextCluster(Int_t &ci){
805   //--------------------------------------------------------------------
806   // This function returns clusters within the "window" 
807   //--------------------------------------------------------------------
808   AliITSRecPoint *c=0;
809   ci=-1;
810   if (fNsel) {
811      fNsel--;
812      ci=fIndex[fNsel]; 
813      c=fClusters[ci];
814   }
815   return c; 
816 }
817
818 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNumberOfClusters() const {
819   Int_t n=0;
820   for (Int_t s=0; s<kNsector; s++) n+=fN[s];
821   return n; 
822 }
823
824 Int_t 
825 AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindDetectorIndex(Double_t phi,Double_t z)const {
826   //--------------------------------------------------------------------
827   //This function finds the detector crossed by the track
828   //--------------------------------------------------------------------
829   Double_t dphi;
830   if (fZOffset<0)            // old geometry
831     dphi = -(phi-fPhiOffset);
832   else                       // new geometry
833     dphi = phi-fPhiOffset;
834
835   if      (dphi <  0) dphi += 2*TMath::Pi();
836   else if (dphi >= 2*TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
837   Int_t np=Int_t(dphi*fNladders*0.5/TMath::Pi()+0.5);
838   if (np>=fNladders) np-=fNladders;
839   if (np<0)          np+=fNladders;
840
841   Double_t dz=fZOffset-z;
842   Int_t nz=Int_t(dz*(fNdetectors-1)*0.5/fZOffset+0.5);
843   if (nz>=fNdetectors) return -1;
844   if (nz<0)            return -1;
845
846   return np*fNdetectors + nz;
847 }
848
849 Double_t 
850 AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetThickness(Double_t y,Double_t z,Double_t &x0)
851 const {
852   //--------------------------------------------------------------------
853   //This function returns the layer thickness at this point (units X0)
854   //--------------------------------------------------------------------
855   Double_t d=0.0085;
856   x0=21.82;
857
858   if (43<fR&&fR<45) { //SSD2
859      Double_t dd=0.0034;
860      d=dd;
861      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
862      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
863      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
864      for (Int_t i=0; i<12; i++) {
865        if (TMath::Abs(z-3.9*(i+0.5))<0.15) {
866           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
867           d+=0.0034; 
868           break;
869        }
870        if (TMath::Abs(z+3.9*(i+0.5))<0.15) {
871           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
872           d+=0.0034; 
873           break;
874        }         
875        if (TMath::Abs(z-3.4-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
876        if (TMath::Abs(z+0.5+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
877      }
878   } else 
879   if (37<fR&&fR<41) { //SSD1
880      Double_t dd=0.0034;
881      d=dd;
882      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
883      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
884      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
885      for (Int_t i=0; i<11; i++) {
886        if (TMath::Abs(z-3.9*i)<0.15) {
887           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
888           d+=dd; 
889           break;
890        }
891        if (TMath::Abs(z+3.9*i)<0.15) {
892           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
893           d+=dd; 
894           break;
895        }         
896        if (TMath::Abs(z-1.85-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
897        if (TMath::Abs(z+2.05+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}         
898      }
899   } else
900   if (13<fR&&fR<26) { //SDD
901      Double_t dd=0.0033;
902      d=dd;
903      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
904
905      if (TMath::Abs(y-1.80)<0.55) {
906         d+=0.016;
907         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
908           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
909           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
910         } 
911      }
912      if (TMath::Abs(y+1.80)<0.55) {
913         d+=0.016;
914         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
915           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
916           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
917         } 
918      }
919
920      for (Int_t i=0; i<4; i++) {
921        if (TMath::Abs(z-7.3*i)<0.60) {
922           d+=dd;
923           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd; 
924           break;
925        }
926        if (TMath::Abs(z+7.3*i)<0.60) {
927           d+=dd; 
928           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd; 
929           break;
930        }
931      }
932   } else
933   if (6<fR&&fR<8) {   //SPD2
934      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
935      d=dd;
936      if (TMath::Abs(y-3.08)>0.5) d+=dd;
937      //if (TMath::Abs(y-3.08)>0.45) d+=dd;
938      if (TMath::Abs(y-3.03)<0.10) {d+=0.014;}
939   } else
940   if (3<fR&&fR<5) {   //SPD1
941      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
942      d=dd;
943      if (TMath::Abs(y+0.21)>0.6) d+=dd;
944      //if (TMath::Abs(y+0.21)>0.45) d+=dd;
945      if (TMath::Abs(y+0.10)<0.10) {d+=0.014;}
946   }
947
948   return d;
949 }
950
951 Double_t AliITStrackerV2::GetEffectiveThickness(Double_t y,Double_t z) const
952 {
953   //--------------------------------------------------------------------
954   //Returns the thickness between the current layer and the vertex (units X0)
955   //--------------------------------------------------------------------
956   Double_t d=0.0028*3*3; //beam pipe
957   Double_t x0=0;
958
959   Double_t xn=fgLayers[fI].GetR();
960   for (Int_t i=0; i<fI; i++) {
961     Double_t xi=fgLayers[i].GetR();
962     d+=fgLayers[i].GetThickness(y,z,x0)*xi*xi;
963   }
964
965   if (fI>1) {
966     Double_t xi=9.;
967     d+=0.0097*xi*xi;
968   }
969
970   if (fI>3) {
971     Double_t xi=0.5*(fgLayers[3].GetR()+fgLayers[4].GetR());
972     d+=0.0034*xi*xi;
973   }
974
975   return d/(xn*xn);
976 }
977
978 Bool_t AliITStrackerV2::RefitAt(Double_t xx,AliITStrackV2 *t,
979                                 const AliITStrackV2 *c, Bool_t extra) {
980   //--------------------------------------------------------------------
981   // This function refits the track "t" at the position "x" using
982   // the clusters from "c"
983   // If "extra"==kTRUE, 
984   //    the clusters from overlapped modules get attached to "t" 
985   //--------------------------------------------------------------------
986   Int_t index[kMaxLayer];
987   Int_t k;
988   for (k=0; k<kMaxLayer; k++) index[k]=-1;
989   Int_t nc=c->GetNumberOfClusters();
990   for (k=0; k<nc; k++) { 
991     Int_t idx=c->GetClusterIndex(k),nl=(idx&0xf0000000)>>28;
992     index[nl]=idx; 
993   }
994
995   Int_t from, to, step;
996   if (xx > t->GetX()) {
997       from=0; to=kMaxLayer;
998       step=+1;
999   } else {
1000       from=kMaxLayer-1; to=-1;
1001       step=-1;
1002   }
1003
1004   for (Int_t i=from; i != to; i += step) {
1005      AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
1006      Double_t r=layer.GetR();
1007  
1008      {
1009      Double_t hI=i-0.5*step; 
1010      if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01 || TMath::Abs(hI-3.5)<0.01) {             
1011         Double_t rs=0.5*(fgLayers[i-step].GetR() + r);
1012         Double_t d=0.0034, x0=38.6; 
1013         if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
1014         if (!t->PropagateTo(rs,-step*d,x0)) {
1015           return kFALSE;
1016         }
1017      }
1018      }
1019
1020      // remember old position [SR, GSI 18.02.2003]
1021      Double_t oldX=0., oldY=0., oldZ=0.;
1022      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1023         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),oldX,oldY,oldZ);
1024      }
1025      //
1026
1027      Double_t phi,z;
1028      if (!t->GetPhiZat(r,phi,z)) { 
1029        return kFALSE;
1030      }
1031
1032      Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
1033      if (idet<0) { 
1034        return kFALSE;
1035      }
1036      const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1037      phi=det.GetPhi();
1038      if (!t->Propagate(phi,det.GetR())) {
1039        return kFALSE;
1040      }
1041      t->SetDetectorIndex(idet);
1042
1043      const AliITSRecPoint *cl=0;
1044      Double_t maxchi2=kMaxChi2;
1045
1046      Int_t idx=index[i];
1047      if (idx>=0) {
1048         const AliITSRecPoint *c=(AliITSRecPoint *)GetCluster(idx); 
1049         if (idet != c->GetDetectorIndex()) {
1050            idet=c->GetDetectorIndex();
1051            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1052            if (!t->Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
1053              return kFALSE;
1054            }
1055            t->SetDetectorIndex(idet);
1056         }
1057         Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1058         if (chi2<maxchi2) { 
1059           cl=c; 
1060           maxchi2=chi2; 
1061         } else {
1062           return kFALSE;
1063         }
1064      }
1065  
1066      if (cl) {
1067        // Take into account the mis-alignment
1068        Double_t x=t->GetX()+cl->GetX();
1069        if (!t->PropagateTo(x,0.,0.)) return kFALSE;
1070        if (!t->Update(cl,maxchi2,idx)) {
1071           return kFALSE;
1072        }
1073        t->SetSampledEdx(cl->GetQ(),t->GetNumberOfClusters()-1);
1074      }
1075
1076      {
1077      Double_t x0;
1078      Double_t d=layer.GetThickness(t->GetY(),t->GetZ(),x0);
1079      t->CorrectForMaterial(-step*d,x0);
1080      }
1081                  
1082      if (extra) { //search for extra clusters
1083         AliITStrackV2 tmp(*t);
1084         Double_t dz=4*TMath::Sqrt(tmp.GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[i]);
1085         if (dz < 0.5*TMath::Abs(tmp.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(tmp.GetTgl());
1086         Double_t dy=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaY2()+kSigmaY2[i]);
1087         if (dy < 0.5*TMath::Abs(tmp.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(tmp.GetSnp());
1088         Double_t zmin=t->GetZ() - dz;
1089         Double_t zmax=t->GetZ() + dz;
1090         Double_t ymin=t->GetY() + phi*r - dy;
1091         Double_t ymax=t->GetY() + phi*r + dy;
1092         layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
1093
1094         const AliITSRecPoint *c=0; Int_t ci=-1,cci=-1;
1095         Double_t maxchi2=1000.*kMaxChi2, tolerance=0.1;
1096         while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
1097            if (idet == c->GetDetectorIndex()) continue;
1098
1099            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(c->GetDetectorIndex());
1100
1101            if (!tmp.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) continue;
1102            
1103            if (TMath::Abs(tmp.GetZ() - c->GetZ()) > tolerance) continue;
1104            if (TMath::Abs(tmp.GetY() - c->GetY()) > tolerance) continue;
1105
1106            Double_t chi2=tmp.GetPredictedChi2(c);
1107            if (chi2<maxchi2) { maxchi2=chi2; cci=ci; }
1108         }
1109         if (cci>=0) t->SetExtraCluster(i,(i<<28)+cci);
1110      }
1111
1112      // track time update [SR, GSI 17.02.2003]
1113      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1114         Double_t newX, newY, newZ;
1115         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),newX,newY,newZ);
1116         Double_t dL2 = (oldX-newX)*(oldX-newX) + (oldY-newY)*(oldY-newY) + 
1117                        (oldZ-newZ)*(oldZ-newZ);
1118         t->AddTimeStep(TMath::Sqrt(dL2));
1119      }
1120      //
1121
1122   }
1123
1124   if (!t->PropagateTo(xx,0.,0.)) return kFALSE;
1125   return kTRUE;
1126 }
1127
1128 void AliITStrackerV2::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from) const {
1129   //--------------------------------------------------------------------
1130   // This function marks clusters assigned to the track
1131   //--------------------------------------------------------------------
1132   AliTracker::UseClusters(t,from);
1133
1134   Int_t clusterIndex = t->GetClusterIndex(0);
1135   AliITSRecPoint *c= 0x0;
1136
1137   if (clusterIndex>-1)
1138     c = (AliITSRecPoint *)GetCluster(clusterIndex);
1139   if (c && c->GetSigmaZ2()>0.1) c->UnUse();
1140
1141   c = 0x0;
1142   clusterIndex = t->GetClusterIndex(1);
1143   if (clusterIndex>-1)
1144     c=(AliITSRecPoint *)GetCluster(clusterIndex);
1145   if (c && c->GetSigmaZ2()>0.1) c->UnUse();
1146
1147 }