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 AliITSclusterV2 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 <TFile.h>
  27 #include <TTree.h>
  28 #include <TRandom.h>
  29
  30 #include "AliITSgeom.h"
  31 #include "AliITSRecPoint.h"
  32 #include "AliTPCtrack.h"
  33 #include "AliESD.h"
  34 #include "AliITSclusterV2.h"
  35 #include "AliITStrackerV2.h"
  36
  37 ClassImp(AliITStrackerV2)
  38
  39 AliITStrackerV2::AliITSlayer AliITStrackerV2::fgLayers[kMaxLayer]; // ITS layers
  40
  41 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(const AliITSgeom *geom) : AliTracker() {
  42   //--------------------------------------------------------------------
  43   //This is the AliITStrackerV2 constructor
  44   //--------------------------------------------------------------------
  45   AliITSgeom *g=(AliITSgeom*)geom;
  46
  47   Float_t x,y,z;
  48   Int_t i;
  49   for (i=1; i<kMaxLayer+1; i++) {
  50     Int_t nlad=g->GetNladders(i);
  51     Int_t ndet=g->GetNdetectors(i);
  52
  53     g->GetTrans(i,1,1,x,y,z);
  54     Double_t r=TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  55     Double_t poff=TMath::ATan2(y,x);
  56     Double_t zoff=z;
  57
  58     g->GetTrans(i,1,2,x,y,z);
  59     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  60     g->GetTrans(i,2,1,x,y,z);
  61     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  62     g->GetTrans(i,2,2,x,y,z);
  63     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  64     r*=0.25;
  65
  66     new (fgLayers+i-1) AliITSlayer(r,poff,zoff,nlad,ndet);
  67
  68     for (Int_t j=1; j<nlad+1; j++) {
  69       for (Int_t k=1; k<ndet+1; k++) { //Fill this layer with detectors
  70         Float_t x,y,zshift; g->GetTrans(i,j,k,x,y,zshift);
  71         Double_t rot[9]; g->GetRotMatrix(i,j,k,rot);
  72
  73         Double_t phi=TMath::ATan2(rot[1],rot[0])+TMath::Pi();
  74         phi+=TMath::Pi()/2;
  75         if (i==1) phi+=TMath::Pi();
  76         Double_t cp=TMath::Cos(phi), sp=TMath::Sin(phi);
  77         Double_t r=x*cp+y*sp;
  78
  79         AliITSdetector &det=fgLayers[i-1].GetDetector((j-1)*ndet + k-1);
  80         new(&det) AliITSdetector(r,phi);
  81       }
  82     }
  83
  84   }
  85
  86   fI=kMaxLayer;
  87
  88   fPass=0;
  89   fConstraint[0]=1; fConstraint[1]=0;
  90
  91   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV};
  92   SetVertex(xyz,ers);
  93
  94   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=kLayersNotToSkip[i];
  95   fLastLayerToTrackTo=kLastLayerToTrackTo;
  96
  97 }
  98
  99 void AliITStrackerV2::SetLayersNotToSkip(Int_t *l) {
 100   //--------------------------------------------------------------------
 101   //This function set masks of the layers which must be not skipped
 102   //--------------------------------------------------------------------
 103   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=l[i];
 104 }
 105
 106 Int_t AliITStrackerV2::LoadClusters(TTree *cTree) {
 107   //--------------------------------------------------------------------
 108   //This function loads ITS clusters
 109   //--------------------------------------------------------------------
 110   TBranch *branch=cTree->GetBranch("Clusters");
 111   if (!branch) {
 112     Error("LoadClusters"," can't get the branch !\n");
 113     return 1;
 114   }
 115
 116   TClonesArray dummy("AliITSclusterV2",10000), *clusters=&dummy;
 117   branch->SetAddress(&clusters);
 118
 119   Int_t j=0;
 120   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {
 121     Int_t ndet=fgLayers[i].GetNdetectors();
 122     Int_t jmax = j + fgLayers[i].GetNladders()*ndet;
 123     for (; j<jmax; j++) {
 124       if (!cTree->GetEvent(j)) continue;
 125       Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast();
 126       while (ncl--) {
 127         AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2*)clusters->UncheckedAt(ncl);
 128         fgLayers[i].InsertCluster(new AliITSclusterV2(*c));
 129       }
 130       clusters->Delete();
 131     }
 132     fgLayers[i].ResetRoad(); //road defined by the cluster density
 133   }
 134
 135   return 0;
 136 }
 137
 138 void AliITStrackerV2::UnloadClusters() {
 139   //--------------------------------------------------------------------
 140   //This function unloads ITS clusters
 141   //--------------------------------------------------------------------
 142   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fgLayers[i].ResetClusters();
 143 }
 144
 145 static Int_t CorrectForDeadZoneMaterial(AliITStrackV2 *t) {
 146   //--------------------------------------------------------------------
 147   // Correction for the material between the TPC and the ITS
 148   // (should it belong to the TPC code ?)
 149   //--------------------------------------------------------------------
 150   Double_t riw=80., diw=0.0053, x0iw=30; // TPC inner wall ?
 151   Double_t rcd=61., dcd=0.0053, x0cd=30; // TPC "central drum" ?
 152   Double_t yr=12.8, dr=0.03; // rods ?
 153   Double_t zm=0.2, dm=0.40;  // membrane
 154   //Double_t rr=52., dr=0.19, x0r=24., yyr=7.77; //rails
 155   Double_t rs=50., ds=0.001; // something belonging to the ITS (screen ?)
 156
 157   if (t->GetX() > riw) {
 158      if (!t->PropagateTo(riw,diw,x0iw)) return 1;
 159      if (TMath::Abs(t->GetY())>yr) t->CorrectForMaterial(dr);
 160      if (TMath::Abs(t->GetZ())<zm) t->CorrectForMaterial(dm);
 161      if (!t->PropagateTo(rcd,dcd,x0cd)) return 1;
 162      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 163      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,dr,x0r);
 164      if (!t->PropagateTo(rs,ds)) return 1;
 165   } else if (t->GetX() < rs) {
 166      if (!t->PropagateTo(rs,-ds)) return 1;
 167      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 168      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,-dr,x0r);
 169      if (!t->PropagateTo(rcd,-dcd,x0cd)) return 1;
 170      if (!t->PropagateTo(riw+0.001,-diw,x0iw)) return 1;
 171   } else {
 172   ::Error("CorrectForDeadZoneMaterial","track is already in the dead zone !");
 173     return 1;
 174   }
 175
 176   return 0;
 177 }
 178
 179 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(AliESD *event) {
 180   //--------------------------------------------------------------------
 181   // This functions reconstructs ITS tracks
 182   // The clusters must be already loaded !
 183   //--------------------------------------------------------------------
 184   TObjArray itsTracks(15000);
 185
 186   {/* Read ESD tracks */
 187     Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 188     Info("Clusters2Tracks", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 189     while (nentr--) {
 190       AliESDtrack *esd=event->GetTrack(nentr);
 191
 192       if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCin)==0) continue;
 193       if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout) continue;
 194       if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin) continue;
 195
 196       AliITStrackV2 *t=0;
 197       try {
 198         t=new AliITStrackV2(*esd);
 199       } catch (const Char_t *msg) {
 200         Warning("Clusters2Tracks",msg);
 201         delete t;
 202         continue;
 203       }
 204       if (TMath::Abs(t->GetD())>4) {
 205         delete t;
 206         continue;
 207       }
 208
 209       if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 210          Warning("Clusters2Tracks",
 211                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 212          delete t;
 213          continue;
 214       }
 215       itsTracks.AddLast(t);
 216     }
 217   } /* End Read ESD tracks */
 218
 219   itsTracks.Sort();
 220   Int_t nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 221
 222   Int_t ntrk=0;
 223   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 224      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 225      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 226        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 227        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 228        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 229
 230        ResetTrackToFollow(*t);
 231        ResetBestTrack();
 232
 233        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 234           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 235        }
 236
 237        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 238
 239        if (fConstraint[fPass]) {
 240           ResetTrackToFollow(*t);
 241           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
 242           ResetBestTrack();
 243        }
 244
 245        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 246        fBestTrack.CookdEdx();
 247        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 248        fBestTrack.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSin);
 249        UseClusters(&fBestTrack);
 250        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 251        ntrk++;
 252      }
 253   }
 254
 255   itsTracks.Delete();
 256
 257   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",ntrk);
 258
 259   return 0;
 260 }
 261
 262 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(TTree *tpcTree, TTree *itsTree) {
 263   //--------------------------------------------------------------------
 264   // This functions reconstructs ITS tracks
 265   // The clusters must be already loaded !
 266   //--------------------------------------------------------------------
 267   Int_t nentr=0; TObjArray itsTracks(15000);
 268
 269    Warning("Clusters2Tracks(TTree *, TTree *)",
 270       "Will be removed soon !   Use Clusters2Tracks(AliESD *) instead.");
 271
 272   {/* Read TPC tracks */
 273     AliTPCtrack *itrack=new AliTPCtrack;
 274     TBranch *branch=tpcTree->GetBranch("tracks");
 275     if (!branch) {
 276        Error("Clusters2Tracks","Can't get the branch !");
 277        return 1;
 278     }
 279     tpcTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 280     nentr=(Int_t)tpcTree->GetEntries();
 281
 282     Info("Clusters2Tracks","Number of TPC tracks: %d\n",nentr);
 283
 284     for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 285        tpcTree->GetEvent(i);
 286        AliITStrackV2 *t=0;
 287        try {
 288            t=new AliITStrackV2(*itrack);
 289        } catch (const Char_t *msg) {
 290            Warning("Clusters2Tracks",msg);
 291            delete t;
 292            continue;
 293        }
 294        if (TMath::Abs(t->GetD())>4) {
 295          delete t;
 296          continue;
 297        }
 298
 299        if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 300          Warning("Clusters2Tracks",
 301                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 302          delete t;
 303          continue;
 304        }
 305
 306        itsTracks.AddLast(t);
 307     }
 308     delete itrack;
 309   }
 310   itsTracks.Sort();
 311   nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 312
 313
 314   AliITStrackV2 *otrack=&fBestTrack;
 315   TBranch *branch=itsTree->GetBranch("tracks");
 316   if (!branch) itsTree->Branch("tracks","AliITStrackV2",&otrack,32000,3);
 317   else branch->SetAddress(&otrack);
 318
 319   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 320      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 321      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 322        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 323        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 324        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 325
 326        ResetTrackToFollow(*t);
 327        ResetBestTrack();
 328
 329        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 330           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 331        }
 332
 333        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 334
 335        if (fConstraint[fPass]) {
 336           ResetTrackToFollow(*t);
 337           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
 338           ResetBestTrack();
 339        }
 340
 341        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 342        fBestTrack.CookdEdx();
 343        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 344        itsTree->Fill();
 345        UseClusters(&fBestTrack);
 346        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 347      }
 348   }
 349
 350   nentr=(Int_t)itsTree->GetEntries();
 351   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",nentr);
 352
 353   itsTracks.Delete();
 354
 355   return 0;
 356 }
 357
 358 Int_t AliITStrackerV2::PropagateBack(AliESD *event) {
 359   //--------------------------------------------------------------------
 360   // This functions propagates reconstructed ITS tracks back
 361   // The clusters must be loaded !
 362   //--------------------------------------------------------------------
 363   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 364   Info("PropagateBack", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 365
 366   Int_t ntrk=0;
 367   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 368      AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 369
 370      if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin)==0) continue;
 371      if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSout) continue;
 372
 373      AliITStrackV2 *t=0;
 374      try {
 375         t=new AliITStrackV2(*esd);
 376      } catch (const Char_t *msg) {
 377         Warning("PropagateBack",msg);
 378         delete t;
 379         continue;
 380      }
 381
 382      ResetTrackToFollow(*t);
 383
 384      // propagete to vertex [SR, GSI 17.02.2003]
 385      // Start Time measurement [SR, GSI 17.02.2003], corrected by I.Belikov
 386      if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {
 387        if (fTrackToFollow.PropagateToVertex()) {
 388           fTrackToFollow.StartTimeIntegral();
 389        }
 390        fTrackToFollow.PropagateTo(3.,-0.0028,65.19);
 391      }
 392
 393      fTrackToFollow.ResetCovariance(); fTrackToFollow.ResetClusters();
 394      if (RefitAt(49.,&fTrackToFollow,t)) {
 395         if (CorrectForDeadZoneMaterial(&fTrackToFollow)!=0) {
 396           Warning("PropagateBack",
 397                   "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 398           delete t;
 399           continue;
 400         }
 401         fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
 402         //fTrackToFollow.CookdEdx();
 403         CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
 404         fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSout);
 405         UseClusters(&fTrackToFollow);
 406         ntrk++;
 407      }
 408      delete t;
 409   }
 410
 411   Info("PropagateBack","Number of back propagated ITS tracks: %d\n",ntrk);
 412
 413   return 0;
 414 }
 415
 416 Int_t AliITStrackerV2::RefitInward(AliESD *event) {
 417   //--------------------------------------------------------------------
 418   // This functions refits ITS tracks using the
 419   // "inward propagated" TPC tracks
 420   // The clusters must be loaded !
 421   //--------------------------------------------------------------------
 422   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 423   Info("RefitInward", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 424
 425   Int_t ntrk=0;
 426   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 427     AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 428
 429     if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSout) == 0) continue;
 430     if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit) continue;
 431     if (esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout)
 432     if ((esd->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCrefit)==0) continue;
 433
 434     AliITStrackV2 *t=0;
 435     try {
 436         t=new AliITStrackV2(*esd);
 437     } catch (const Char_t *msg) {
 438         Warning("RefitInward",msg);
 439         delete t;
 440         continue;
 441     }
 442
 443     if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 444        Warning("RefitInward",
 445                "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 446        delete t;
 447        continue;
 448     }
 449
 450     ResetTrackToFollow(*t);
 451     fTrackToFollow.ResetClusters();
 452
 453     //Refitting...
 454     if (RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, t)) {
 455        fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
 456        fTrackToFollow.CookdEdx();
 457        CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
 458
 459        if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {//The beam pipe
 460          Double_t a=fTrackToFollow.GetAlpha();
 461          Double_t cs=TMath::Cos(a),sn=TMath::Sin(a);
 462          Double_t xv= GetX()*cs + GetY()*sn;
 463          Double_t yv=-GetX()*sn + GetY()*cs;
 464
 465          Double_t c=fTrackToFollow.GetC(), snp=fTrackToFollow.GetSnp();
 466          Double_t x=fTrackToFollow.GetX(), y=fTrackToFollow.GetY();
 467          Double_t tgfv=-(c*(x-xv)-snp)/(c*(y-yv) + TMath::Sqrt(1.-snp*snp));
 468          Double_t fv=TMath::ATan(tgfv);
 469
 470          cs=TMath::Cos(fv); sn=TMath::Sin(fv);
 471          x = xv*cs + yv*sn;
 472          yv=-xv*sn + yv*cs; xv=x;
 473
 474          if (fTrackToFollow.Propagate(fv+a,xv)) {
 475             fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSrefit);
 476             UseClusters(&fTrackToFollow);
 477             {
 478             AliITSclusterV2 c; c.SetY(yv); c.SetZ(GetZ());
 479             c.SetSigmaY2(GetSigmaY()*GetSigmaY());
 480             c.SetSigmaZ2(GetSigmaZ()*GetSigmaZ());
 481             Double_t chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(&c);
 482             if (chi2<kMaxChi2)
 483                if (fTrackToFollow.Update(&c,-chi2,0))
 484                    fTrackToFollow.SetConstrainedESDtrack(chi2);
 485             }
 486             ntrk++;
 487          }
 488        }
 489     }
 490     delete t;
 491   }
 492
 493   Info("RefitInward","Number of refitted tracks: %d\n",ntrk);
 494
 495   return 0;
 496 }
 497
 498 AliCluster *AliITStrackerV2::GetCluster(Int_t index) const {
 499   //--------------------------------------------------------------------
 500   //       Return pointer to a given cluster
 501   //--------------------------------------------------------------------
 502   Int_t l=(index & 0xf0000000) >> 28;
 503   Int_t c=(index & 0x0fffffff) >> 00;
 504   return fgLayers[l].GetCluster(c);
 505 }
 506
 507
 508 void AliITStrackerV2::FollowProlongation() {
 509   //--------------------------------------------------------------------
 510   //This function finds a track prolongation
 511   //--------------------------------------------------------------------
 512   while (fI>fLastLayerToTrackTo) {
 513     Int_t i=fI-1;
 514
 515     AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
 516     AliITStrackV2 &track=fTracks[i];
 517
 518     Double_t r=layer.GetR();
 519
 520     if (i==3 || i==1) {
 521        Double_t rs=0.5*(fgLayers[i+1].GetR() + r);
 522        Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 523        if (i==1) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 524        if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,d,x0)) {
 525          //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 526          return;
 527        }
 528     }
 529
 530     //find intersection
 531     Double_t x,y,z;
 532     if (!fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
 533       //Warning("FollowProlongation","failed to estimate track !\n");
 534       return;
 535     }
 536     Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 537
 538     Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 539     if (idet<0) {
 540       //Warning("FollowProlongation","failed to find a detector !\n");
 541       return;
 542     }
 543
 544     //propagate to the intersection
 545     const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 546     phi=det.GetPhi();
 547     if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,det.GetR())) {
 548       //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 549       return;
 550     }
 551     fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 552
 553     //Select possible prolongations and store the current track estimation
 554     track.~AliITStrackV2(); new(&track) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
 555     Double_t dz=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 556     Double_t dy=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 557     Double_t road=layer.GetRoad();
 558     if (dz*dy>road*road) {
 559        Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 560        dz=road*scz; dy=road*scy;
 561     }
 562
 563     //Double_t dz=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 564     if (dz < 0.5*TMath::Abs(track.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(track.GetTgl());
 565     if (dz > kMaxRoad) {
 566       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Z !\n");
 567       return;
 568     }
 569
 570     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ()) > r+dz) return;
 571
 572     //Double_t dy=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 573     if (dy < 0.5*TMath::Abs(track.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(track.GetSnp());
 574     if (dy > kMaxRoad) {
 575       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Y !\n");
 576       return;
 577     }
 578
 579     Double_t zmin=track.GetZ() - dz;
 580     Double_t zmax=track.GetZ() + dz;
 581     Double_t ymin=track.GetY() + r*phi - dy;
 582     Double_t ymax=track.GetY() + r*phi + dy;
 583     layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 584     fI--;
 585
 586     //take another prolongation
 587     if (!TakeNextProlongation())
 588        if (fLayersNotToSkip[fI]) return;
 589
 590   }
 591
 592   //deal with the best track
 593   Int_t ncl=fTrackToFollow.GetNumberOfClusters();
 594   Int_t nclb=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
 595   if (ncl)
 596   if (ncl >= nclb) {
 597      Double_t chi2=fTrackToFollow.GetChi2();
 598      if (chi2/ncl < kChi2PerCluster) {
 599         if (ncl > nclb || chi2 < fBestTrack.GetChi2()) {
 600            ResetBestTrack();
 601         }
 602      }
 603   }
 604
 605 }
 606
 607 Int_t AliITStrackerV2::TakeNextProlongation() {
 608   //--------------------------------------------------------------------
 609   // This function takes another track prolongation
 610   //
 611   //  dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
 612   //--------------------------------------------------------------------
 613   AliITSlayer &layer=fgLayers[fI];
 614   ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 615
 616   Double_t dz=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[fI]);
 617   Double_t dy=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2() + kSigmaY2[fI]);
 618   Double_t road=layer.GetRoad();
 619   if (dz*dy>road*road) {
 620      Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 621      dz=road*scz; dy=road*scy;
 622   }
 623
 624   const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
 625   Double_t chi2=12345.;
 626   while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 627     Int_t idet=c->GetDetectorIndex();
 628
 629     if (fTrackToFollow.GetDetectorIndex()!=idet) {
 630        const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 631        ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 632        if (!fTrackToFollow.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
 633          //Warning("TakeNextProlongation","propagation failed !\n");
 634          continue;
 635        }
 636        fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 637        if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ())>layer.GetR()+dz) continue;
 638     }
 639
 640     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ() - c->GetZ()) > dz) continue;
 641     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetY() - c->GetY()) > dy) continue;
 642
 643     chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c); if (chi2<kMaxChi2) break;
 644   }
 645
 646   if (chi2>=kMaxChi2) return 0;
 647   if (!c) return 0;
 648
 649   if (!fTrackToFollow.Update(c,chi2,(fI<<28)+ci)) {
 650      //Warning("TakeNextProlongation","filtering failed !\n");
 651      return 0;
 652   }
 653
 654   if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>1)
 655   if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetD())>4) return 0;
 656
 657   fTrackToFollow.
 658     SetSampledEdx(c->GetQ(),fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()-1); //b.b.
 659
 660   {
 661   Double_t x0;
 662  Double_t d=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
 663   fTrackToFollow.CorrectForMaterial(d,x0);
 664   }
 665
 666   if (fConstraint[fPass]) {
 667     Double_t d=GetEffectiveThickness(0,0); //Think of this !!!!
 668     Double_t xyz[]={GetX(),GetY(),GetZ()};
 669     Double_t ers[]={GetSigmaX(),GetSigmaY(),GetSigmaZ()};
 670     fTrackToFollow.Improve(d,xyz,ers);
 671   }
 672
 673   return 1;
 674 }
 675
 676
 677 AliITStrackerV2::AliITSlayer::AliITSlayer() {
 678   //--------------------------------------------------------------------
 679   //default AliITSlayer constructor
 680   //--------------------------------------------------------------------
 681   fN=0;
 682   fDetectors=0;
 683 }
 684
 685 AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 686 AliITSlayer(Double_t r,Double_t p,Double_t z,Int_t nl,Int_t nd) {
 687   //--------------------------------------------------------------------
 688   //main AliITSlayer constructor
 689   //--------------------------------------------------------------------
 690   fR=r; fPhiOffset=p; fZOffset=z;
 691   fNladders=nl; fNdetectors=nd;
 692   fDetectors=new AliITSdetector[fNladders*fNdetectors];
 693
 694   fN=0;
 695   fI=0;
 696
 697   fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/1.);//assuming that there's only one cluster
 698 }
 699
 700 AliITStrackerV2::AliITSlayer::~AliITSlayer() {
 701   //--------------------------------------------------------------------
 702   // AliITSlayer destructor
 703   //--------------------------------------------------------------------
 704   delete[] fDetectors;
 705   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 706 }
 707
 708 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetClusters() {
 709   //--------------------------------------------------------------------
 710   // This function removes loaded clusters
 711   //--------------------------------------------------------------------
 712   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 713   fN=0;
 714   fI=0;
 715 }
 716
 717 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetRoad() {
 718   //--------------------------------------------------------------------
 719   // This function calculates the road defined by the cluster density
 720   //--------------------------------------------------------------------
 721   Int_t n=0;
 722   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 723      if (TMath::Abs(fClusters[i]->GetZ())<fR) n++;
 724   }
 725   if (n>1) fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/n);
 726 }
 727
 728 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InsertCluster(AliITSclusterV2 *c) {
 729   //--------------------------------------------------------------------
 730   //This function adds a cluster to this layer
 731   //--------------------------------------------------------------------
 732   if (fN==kMaxClusterPerLayer) {
 733     ::Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
 734     return 1;
 735   }
 736
 737   if (fN==0) {fClusters[fN++]=c; return 0;}
 738   Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ());
 739   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliITSclusterV2*));
 740   fClusters[i]=c; fN++;
 741
 742   return 0;
 743 }
 744
 745 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 746   //--------------------------------------------------------------------
 747   // This function returns the index of the nearest cluster
 748   //--------------------------------------------------------------------
 749   if (fN==0) return 0;
 750   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 751   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 752   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 753   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 754     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 755     else e=m;
 756   }
 757   return m;
 758 }
 759
 760 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 761 SelectClusters(Double_t zmin,Double_t zmax,Double_t ymin, Double_t ymax) {
 762   //--------------------------------------------------------------------
 763   // This function sets the "window"
 764   //--------------------------------------------------------------------
 765   fI=FindClusterIndex(zmin); fZmax=zmax;
 766   Double_t circle=2*TMath::Pi()*fR;
 767   if (ymax>circle) { ymax-=circle; ymin-=circle; }
 768   fYmin=ymin; fYmax=ymax;
 769 }
 770
 771 const AliITSclusterV2 *AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNextCluster(Int_t &ci){
 772   //--------------------------------------------------------------------
 773   // This function returns clusters within the "window"
 774   //--------------------------------------------------------------------
 775   const AliITSclusterV2 *cluster=0;
 776   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 777     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 778     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 779     if (c->IsUsed()) continue;
 780     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 781     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 782
 783     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 784     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 785
 786     if (y<fYmin) continue;
 787     if (y>fYmax) continue;
 788     cluster=c; ci=i;
 789     fI=i+1;
 790     break;
 791   }
 792
 793   return cluster;
 794 }
 795
 796 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 797 FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const {
 798   //--------------------------------------------------------------------
 799   //This function finds the detector crossed by the track
 800   //--------------------------------------------------------------------
 801   Double_t dphi=-(phi-fPhiOffset);
 802   if      (dphi <  0) dphi += 2*TMath::Pi();
 803   else if (dphi >= 2*TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
 804   Int_t np=Int_t(dphi*fNladders*0.5/TMath::Pi()+0.5);
 805   if (np>=fNladders) np-=fNladders;
 806   if (np<0)          np+=fNladders;
 807
 808   Double_t dz=fZOffset-z;
 809   Int_t nz=Int_t(dz*(fNdetectors-1)*0.5/fZOffset+0.5);
 810   if (nz>=fNdetectors) return -1;
 811   if (nz<0)            return -1;
 812
 813   return np*fNdetectors + nz;
 814 }
 815
 816 Double_t
 817 AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetThickness(Double_t y,Double_t z,Double_t &x0)
 818 const {
 819   //--------------------------------------------------------------------
 820   //This function returns the layer thickness at this point (units X0)
 821   //--------------------------------------------------------------------
 822   Double_t d=0.0085;
 823   x0=21.82;
 824
 825   if (43<fR&&fR<45) { //SSD2
 826      Double_t dd=0.0034;
 827      d=dd;
 828      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 829      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 830      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 831      for (Int_t i=0; i<12; i++) {
 832        if (TMath::Abs(z-3.9*(i+0.5))<0.15) {
 833           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 834           d+=0.0034;
 835           break;
 836        }
 837        if (TMath::Abs(z+3.9*(i+0.5))<0.15) {
 838           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 839           d+=0.0034;
 840           break;
 841        }
 842        if (TMath::Abs(z-3.4-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 843        if (TMath::Abs(z+0.5+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 844      }
 845   } else
 846   if (37<fR&&fR<41) { //SSD1
 847      Double_t dd=0.0034;
 848      d=dd;
 849      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 850      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 851      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 852      for (Int_t i=0; i<11; i++) {
 853        if (TMath::Abs(z-3.9*i)<0.15) {
 854           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 855           d+=dd;
 856           break;
 857        }
 858        if (TMath::Abs(z+3.9*i)<0.15) {
 859           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 860           d+=dd;
 861           break;
 862        }
 863        if (TMath::Abs(z-1.85-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 864        if (TMath::Abs(z+2.05+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 865      }
 866   } else
 867   if (13<fR&&fR<26) { //SDD
 868      Double_t dd=0.0033;
 869      d=dd;
 870      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 871
 872      if (TMath::Abs(y-1.80)<0.55) {
 873         d+=0.016;
 874         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 875           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 876           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 877         }
 878      }
 879      if (TMath::Abs(y+1.80)<0.55) {
 880         d+=0.016;
 881         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 882           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 883           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 884         }
 885      }
 886
 887      for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 888        if (TMath::Abs(z-7.3*i)<0.60) {
 889           d+=dd;
 890           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 891           break;
 892        }
 893        if (TMath::Abs(z+7.3*i)<0.60) {
 894           d+=dd;
 895           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 896           break;
 897        }
 898      }
 899   } else
 900   if (6<fR&&fR<8) {   //SPD2
 901      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 902      d=dd;
 903      if (TMath::Abs(y-3.08)>0.5) d+=dd;
 904      //if (TMath::Abs(y-3.08)>0.45) d+=dd;
 905      if (TMath::Abs(y-3.03)<0.10) {d+=0.014;}
 906   } else
 907   if (3<fR&&fR<5) {   //SPD1
 908      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 909      d=dd;
 910      if (TMath::Abs(y+0.21)>0.6) d+=dd;
 911      //if (TMath::Abs(y+0.21)>0.45) d+=dd;
 912      if (TMath::Abs(y+0.10)<0.10) {d+=0.014;}
 913   }
 914
 915   return d;
 916 }
 917
 918 Double_t AliITStrackerV2::GetEffectiveThickness(Double_t y,Double_t z) const
 919 {
 920   //--------------------------------------------------------------------
 921   //Returns the thickness between the current layer and the vertex (units X0)
 922   //--------------------------------------------------------------------
 923   Double_t d=0.0028*3*3; //beam pipe
 924   Double_t x0=0;
 925
 926   Double_t xn=fgLayers[fI].GetR();
 927   for (Int_t i=0; i<fI; i++) {
 928     Double_t xi=fgLayers[i].GetR();
 929     d+=fgLayers[i].GetThickness(y,z,x0)*xi*xi;
 930   }
 931
 932   if (fI>1) {
 933     Double_t xi=9.;
 934     d+=0.0097*xi*xi;
 935   }
 936
 937   if (fI>3) {
 938     Double_t xi=0.5*(fgLayers[3].GetR()+fgLayers[4].GetR());
 939     d+=0.0034*xi*xi;
 940   }
 941
 942   return d/(xn*xn);
 943 }
 944
 945 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InRoad() const {
 946   //--------------------------------------------------------------------
 947   // This function returns number of clusters within the "window"
 948   //--------------------------------------------------------------------
 949   Int_t ncl=0;
 950   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 951     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 952     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 953     if (c->IsUsed()) continue;
 954     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 955     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 956
 957     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 958     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 959
 960     if (y<fYmin) continue;
 961     if (y>fYmax) continue;
 962     ncl++;
 963   }
 964   return ncl;
 965 }
 966
 967 Bool_t
 968 AliITStrackerV2::RefitAt(Double_t xx,AliITStrackV2 *t,const AliITStrackV2 *c) {
 969   //--------------------------------------------------------------------
 970   // This function refits the track "t" at the position "x" using
 971   // the clusters from "c"
 972   //--------------------------------------------------------------------
 973   Int_t index[kMaxLayer];
 974   Int_t k;
 975   for (k=0; k<kMaxLayer; k++) index[k]=-1;
 976   Int_t nc=c->GetNumberOfClusters();
 977   for (k=0; k<nc; k++) {
 978     Int_t idx=c->GetClusterIndex(k),nl=(idx&0xf0000000)>>28;
 979     index[nl]=idx;
 980   }
 981
 982   Int_t from, to, step;
 983   if (xx > t->GetX()) {
 984       from=0; to=kMaxLayer;
 985       step=+1;
 986   } else {
 987       from=kMaxLayer-1; to=-1;
 988       step=-1;
 989   }
 990
 991   for (Int_t i=from; i != to; i += step) {
 992      AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
 993      Double_t r=layer.GetR();
 994
 995      {
 996      Double_t hI=i-0.5*step;
 997      if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01 || TMath::Abs(hI-3.5)<0.01) {
 998         Double_t rs=0.5*(fgLayers[i-step].GetR() + r);
 999         Double_t d=0.0034, x0=38.6;
1000         if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
1001         if (!t->PropagateTo(rs,-step*d,x0)) {
1002           return kFALSE;
1003         }
1004      }
1005      }
1006
1007      // remember old position [SR, GSI 18.02.2003]
1008      Double_t oldX=0., oldY=0., oldZ=0.;
1009      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1010         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),oldX,oldY,oldZ);
1011      }
1012      //
1013
1014      Double_t x,y,z;
1015      if (!t->GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
1016        return kFALSE;
1017      }
1018      Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
1019      Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
1020      if (idet<0) {
1021        return kFALSE;
1022      }
1023      const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1024      phi=det.GetPhi();
1025      if (!t->Propagate(phi,det.GetR())) {
1026        return kFALSE;
1027      }
1028      t->SetDetectorIndex(idet);
1029
1030      const AliITSclusterV2 *cl=0;
1031      Double_t maxchi2=kMaxChi2;
1032
1033      Int_t idx=index[i];
1034      if (idx>0) {
1035         const AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(idx);
1036         if (idet != c->GetDetectorIndex()) {
1037            idet=c->GetDetectorIndex();
1038            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1039            if (!t->Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
1040              return kFALSE;
1041            }
1042            t->SetDetectorIndex(idet);
1043         }
1044         Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1045         if (chi2<maxchi2) {
1046           cl=c;
1047           maxchi2=chi2;
1048         } else {
1049           return kFALSE;
1050         }
1051      }
1052      /*
1053      if (cl==0)
1054      if (t->GetNumberOfClusters()>2) {
1055         Double_t dz=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[i]);
1056         Double_t dy=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaY2()+kSigmaY2[i]);
1057         Double_t zmin=t->GetZ() - dz;
1058         Double_t zmax=t->GetZ() + dz;
1059         Double_t ymin=t->GetY() + phi*r - dy;
1060         Double_t ymax=t->GetY() + phi*r + dy;
1061         layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
1062
1063         const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
1064         while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
1065            if (idet != c->GetDetectorIndex()) continue;
1066            Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1067            if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; idx=ci; }
1068         }
1069      }
1070      */
1071      if (cl) {
1072        if (!t->Update(cl,maxchi2,idx)) {
1073           return kFALSE;
1074        }
1075        t->SetSampledEdx(cl->GetQ(),t->GetNumberOfClusters()-1);
1076      }
1077
1078      {
1079      Double_t x0;
1080      Double_t d=layer.GetThickness(t->GetY(),t->GetZ(),x0);
1081      t->CorrectForMaterial(-step*d,x0);
1082      }
1083
1084      // track time update [SR, GSI 17.02.2003]
1085      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1086         Double_t newX, newY, newZ;
1087         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),newX,newY,newZ);
1088         Double_t dL2 = (oldX-newX)*(oldX-newX) + (oldY-newY)*(oldY-newY) +
1089                        (oldZ-newZ)*(oldZ-newZ);
1090         t->AddTimeStep(TMath::Sqrt(dL2));
1091      }
1092      //
1093
1094   }
1095
1096   if (!t->PropagateTo(xx,0.,0.)) return kFALSE;
1097   return kTRUE;
1098 }
1099
1100 void AliITStrackerV2::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from) const {
1101   //--------------------------------------------------------------------
1102   // This function marks clusters assigned to the track
1103   //--------------------------------------------------------------------
1104   AliTracker::UseClusters(t,from);
1105
1106   AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(0));
1107   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1108   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1109   c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(1));
1110   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1111   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1112
1113 }