ITS/UPGRADE/KMCDetector.h

   1 #ifndef DETECTORK_H
   2 #define DETECTORK_H
   3
   4 #include <TNamed.h>
   5 #include <TList.h>
   6 #include <TGraph.h>
   7 #include <Riostream.h>
   8 #include <TMatrixD.h>
   9 #include <TClonesArray.h>
  10 #include <TArrayD.h>
  11 #include <TH2.h>
  12 #include <TH1.h>
  13 #include "AliExternalTrackParam.h"
  14 #include "AliLog.h"
  15
  16 //-------------------------------------------------------------------------
  17 // Current support and development: Ruben Shahoyan (Ruben.Shahoyan@cern.ch)
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19
  20
  21 class KMCLayer;
  22 class KMCCluster;
  23
  24 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25 //--------------------------------------------------------------------------------------------
  26 class KMCProbe : public AliExternalTrackParam {
  27  public:
  28   enum {kBitKilled=BIT(14)};
  29   enum {kNDOF=5};
  30   enum {kY2=0,kZ2=2,kSnp2=5,kTgl2=9,kPtI2=14};
  31   enum {kY,kZ,kSnp,kTgl,kPtI};
  32   //
  33  KMCProbe() : fMass(0.14),fChi2(0),fHits(0),fFakes(0),fNHits(0),fNHitsITS(0),fNHitsITSFake(0),fInnLrCheck(fgNITSLayers) {for (int i=kMaxITSLr;i--;) fClID[i] =-2;
  34 }
  35   KMCProbe(KMCProbe& src);
  36   KMCProbe& operator=(const KMCProbe& src);
  37   virtual ~KMCProbe() {}
  38   virtual   void   Print(Option_t* option = "") const;
  39   virtual   void   Reset() {fMass=0.14; fChi2=0; fHits=fFakes=0;  for (int i=kMaxITSLr;i--;) fClID[i]=-2; AliExternalTrackParam::Reset();}
  40   virtual   Bool_t IsSortable()                     const {return kTRUE;}
  41   virtual   Int_t  Compare(const TObject* obj)      const;
  42   void      ResetCovMat();
  43   //
  44   void      Kill(Bool_t v=kTRUE)                          {SetBit(kBitKilled,v);}
  45   Bool_t    IsKilled()                              const {return TestBit(kBitKilled);}
  46   //
  47   Bool_t    CorrectForMeanMaterial(const KMCLayer* lr, Bool_t inward=kTRUE);
  48   Bool_t    GetXatLabR(Double_t r,Double_t &x, Double_t bz, Int_t dir=0) const;
  49   Bool_t    PropagateToR(double r, double b, int dir=0);
  50
  51   //
  52   void      SetMass(double m=0.14)                      {fMass = m;}
  53   Double_t  GetMass()                             const {return fMass;}
  54   Double_t  GetChi2()                             const {return fChi2;}
  55   void      SetChi2(double chi2)                        {fChi2 = chi2;}
  56   void      AddChi2(double chi2)                        {fChi2 += chi2;}
  57   void      SetInnerLrChecked(Int_t n)                  {if (n<fgNITSLayers) fInnLrCheck = n;}
  58   UShort_t  GetNITSHits()                         const {return fNHitsITS;}
  59   UShort_t  GetNFakeITSHits()                     const {return fNHitsITSFake;}
  60   UShort_t  GetNHits()                            const {return fNHits;}
  61   UShort_t  GetInnerLayerChecked()                const {return fInnLrCheck;}
  62   UInt_t&   GetHitsPatt()                               {return fHits;}
  63   UInt_t&   GetFakesPatt()                              {return fFakes;}
  64   Double_t  GetNormChi2(Bool_t penalize=kFALSE)   const;
  65   void      AddHit(Int_t lr, double chi2, Int_t clID=-1);
  66   void      ResetHit(Int_t lr);
  67   Bool_t    IsHit(Int_t lr)                       const {return (lr<fgNITSLayers) ? IsWBit(fHits,lr)  : kFALSE;}
  68   Bool_t    IsHitFake(Int_t lr)                   const {return (lr<fgNITSLayers) ? IsWBit(fFakes,lr) : kFALSE;}
  69   Bool_t    PropagateToCluster(KMCCluster* cl, Double_t b);
  70   // protected:
  71   static void   SetWBit(UInt_t &patt,UInt_t bit)               {patt |= 0x1<<bit;}
  72   static void   ResetWBit(UInt_t &patt,UInt_t bit)             {patt &= ~(0x1<<bit);}
  73   static Bool_t IsWBit(const UInt_t &patt,const UInt_t bit)    {return patt&(0x1<<bit);}
  74   static void   SetNITSLayers(Int_t n)                         {fgNITSLayers = n;}
  75   static int    GetNITSLayers()                                {return fgNITSLayers;}
  76   //
  77   static Double_t GetMissingHitPenalty()                        {return fgMissingHitPenalty;}
  78   static void     SetMissingHitPenalty(double p=2.)             {fgMissingHitPenalty = p;}
  79   //
  80  public:
  81   enum {kMaxITSLr=12};
  82   Float_t fMass;   // mass
  83   Float_t fChi2;   // total chi2
  84   UInt_t  fHits;   // pattern on hits (max 32!)
  85   UInt_t  fFakes;  // pattern of fakes among hits
  86   UShort_t fNHits;    // total hits
  87   UShort_t fNHitsITS; // total ITS hits
  88   UShort_t fNHitsITSFake; // number of fake ITS hits
  89   UShort_t fInnLrCheck;   // lowest active layer where update was checked
  90   Int_t    fClID[kMaxITSLr];
  91   //
  92   static Int_t    fgNITSLayers;
  93   static Double_t fgMissingHitPenalty;
  94   ClassDef(KMCProbe,2);
  95 };
  96
  97 //_______________________________________
  98 inline Double_t KMCProbe::GetNormChi2(Bool_t penalize) const
  99 {
 100   // normalized chi2, penilized for missing hits
 101   //  if (fNHitsITS<3) return 0;
 102   double chi2 = fChi2;
 103   if (penalize) {
 104     int nMiss = fgNITSLayers - fNHitsITS - fInnLrCheck;
 105     chi2 = fChi2 + fgMissingHitPenalty*nMiss;
 106   }
 107   return chi2/( (fNHitsITS<<1)-kNDOF);
 108 }
 109
 110 //_______________________________________
 111 inline void KMCProbe::AddHit(Int_t lr, double chi2, Int_t clID) {
 112   // note: lr is active layer ID
 113   if (lr<0) return;
 114   fNHits++;
 115   if (lr<fgNITSLayers) {
 116     fChi2 += chi2;
 117     SetWBit(fHits,lr);
 118     fNHitsITS++;
 119     if (clID>-1) {
 120       SetWBit(fFakes,lr);
 121       fNHitsITSFake++;
 122     }
 123     fClID[lr] = clID;
 124     //else ResetWBit(fFakes,lr);
 125   }
 126 }
 127
 128 //_______________________________________
 129 inline void KMCProbe::ResetHit(Int_t lr) {
 130   // note: lr is active layer ID
 131   if (lr>=fgNITSLayers) return;
 132   if (IsWBit(fHits,lr))  {fNHitsITS--;     ResetWBit(fHits,lr);}
 133   if (IsWBit(fFakes,lr)) {fNHitsITSFake--; ResetWBit(fFakes,lr);}
 134 }
 135
 136 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 137 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 138 class KMCCluster : public TObject {
 139  public:
 140   //
 141   enum {kBitKilled=BIT(14)};
 142  KMCCluster(Float_t y=0, Float_t z=0, Float_t x=0, Float_t phi=0) : fY(y),fZ(z),fX(x),fPhi(phi) {}
 143   KMCCluster(KMCCluster &src);
 144   KMCCluster& operator=(const KMCCluster& src);
 145   virtual ~KMCCluster() {}
 146   void Reset()               {Clear();}
 147   //
 148   Double_t GetY()    const   {return fY;}
 149   Double_t GetX()    const   {return fX;}
 150   Double_t GetZ()    const   {return fZ;}
 151   Double_t GetPhi()  const   {return fPhi;}
 152   //
 153   void    Kill(Bool_t v=kTRUE)          {SetBit(kBitKilled,v);}
 154   Bool_t  IsKilled()              const {return TestBit(kBitKilled);}
 155   Float_t fY;
 156   Float_t fZ;
 157   Float_t fX;
 158   Float_t fPhi;
 159   void Set(Float_t y, Float_t z, Float_t x, Float_t phi) {fY=y; fZ=z; fX=x; fPhi=phi; ResetBit(kBitKilled);}
 160   virtual void Print(Option_t * = 0) const;
 161   ClassDef(KMCCluster,1);
 162 };
 163
 164 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 165 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 166 class KMCLayer : public TNamed {
 167 public:
 168   enum {kTypeNA=-1,kITS,kTPC,kBitVertex=BIT(15)};
 169   KMCLayer(char *name);
 170   Float_t GetRadius()   const {return fR;}
 171   Float_t GetRadL()     const {return fx2X0;}
 172   Float_t GetXTimesRho() const {return fXRho;}
 173   Float_t GetPhiRes()   const {return fPhiRes;}
 174   Float_t GetZRes()     const {return fZRes;}
 175   Float_t GetLayerEff() const {return fEff;}
 176   Int_t   GetActiveID() const {return fActiveID;}
 177   virtual void  Print(Option_t* option = "") const;
 178   //
 179   Bool_t IsDead()       const {return fIsDead;}
 180   Bool_t IsITS()        const {return fType==kITS;}
 181   Bool_t IsTPC()        const {return fType==kTPC;}
 182   Bool_t IsVertex()     const {return TestBit(kBitVertex);}
 183   //
 184   Int_t    AddBgCluster(double y,double z,double x,double phi) {int n=GetNBgClusters(); new (fClBg[n]) KMCCluster(y,z,x,phi); return ++n;}
 185   KMCCluster* GetBgCluster(Int_t i) {return (KMCCluster*)fClBg[i];}
 186   KMCCluster* GetMCCluster()        {return (KMCCluster*)&fClMC;}
 187   //
 188   KMCProbe*       GetAnProbe()    const {return (KMCProbe*)&fTrCorr;}
 189   Int_t           GetNMCTracks()  const {return fTrMC.GetEntries();}
 190   KMCProbe*       AddMCTrack(KMCProbe* src=0);
 191   KMCProbe*       GetMCTrack(Int_t it) const {return (KMCProbe*)fTrMC[it];}
 192   KMCProbe*       GetWinnerMCTrack()  {if (!fTrMC.IsSorted()) fTrMC.Sort(); return fTrMC.GetEntries() ? (KMCProbe*)fTrMC[0]:0;}
 193   TClonesArray*         GetMCTracks()        const {return (TClonesArray*)&fTrMC;}
 194   void Reset();
 195   void ResetMC() { fClBg.Clear(); fTrMC.Clear();}
 196   void ResetBgClusters() { fClBg.Clear(); }
 197   void ResetMCTracks()   { fTrMC.Clear(); }
 198   Int_t GetNBgClusters() const { return fClBg.GetEntries();}
 199   static Double_t GetDefEff()   {return fgDefEff;}
 200   static void     SetDefEff(double eff=1) {fgDefEff = eff>1. ? 1.: (eff<0? 0:eff);}
 201   //
 202   //
 203   Float_t fR;
 204   Float_t fx2X0;
 205   Float_t fXRho;    // x*density
 206   Float_t fPhiRes;
 207   Float_t fZRes;
 208   Float_t fEff;
 209   Bool_t  fIsDead;
 210   Int_t   fType;   // its, tpc etc
 211   Int_t   fActiveID;   // active layer id
 212   Float_t fSig2EstD;
 213   Float_t fSig2EstZ;
 214   //
 215   KMCCluster   fClCorr;     // ideal cluster
 216   KMCCluster   fClMC;       // MC cluster (from MS scattered track)
 217   TClonesArray fClBg; // bg clusters for MC
 218   //
 219   KMCProbe     fTrCorr;   // ideal track
 220   TClonesArray fTrMC;      // MC tracks
 221   //
 222   static Double_t fgDefEff;
 223   ClassDef(KMCLayer,1);
 224 };
 225
 226 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 227 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 228 class KMCDetector : public TNamed {
 229  public:
 230   enum {kUtilHisto=BIT(14)};
 231   KMCDetector();
 232   KMCDetector(char *name,char *title);
 233   virtual ~KMCDetector();
 234
 235   void AddLayer(char *name, Float_t radius, Float_t radL, Float_t xrho=0, Float_t phiRes=999999, Float_t zRes=999999, Float_t eff=-1);
 236   Int_t GetLayerID(Int_t actID) const;
 237   void KillLayer(char *name);
 238   void SetRadius(char *name, Float_t radius);
 239   void SetRadiationLength(char *name, Float_t radL);
 240   void SetResolution(char *name, Float_t phiRes=999999, Float_t zRes=999999);
 241   void SetLayerEfficiency(char *name, Float_t eff=1.0);
 242   void RemoveLayer(char *name);
 243
 244   Float_t GetRadius(char *name);
 245   Float_t GetRadiationLength(char *name);
 246   Float_t GetResolution(char *name, Int_t axis=0);
 247   Float_t GetLayerEfficiency(char *name);
 248
 249   void PrintLayout();
 250   void PlotLayout(Int_t plotDead = kTRUE);
 251
 252   void MakeAliceAllNew(Bool_t flagTPC =0,  Bool_t flagMon=1,int setVer=0);
 253   void MakeAliceCurrent(Bool_t flagTPC =0, Int_t AlignResiduals = 0);
 254   void AddTPC(Float_t phiResMean, Float_t zResMean, Int_t skip=1);
 255   void RemoveTPC();
 256
 257   void SetBField(Float_t bfield) {fBFieldG = bfield*10; }
 258   Float_t GetBField() const {return fBFieldG/10; }
 259   void SetLhcUPCscale(Float_t lhcUPCscale) {fLhcUPCscale = lhcUPCscale; }
 260   Float_t GetLhcUPCscale() const { return fLhcUPCscale; }
 261   void SetParticleMass(Float_t particleMass) {fParticleMass = particleMass; }
 262   Float_t GetParticleMass() const { return fParticleMass; }
 263   void SetIntegrationTime(Float_t integrationTime) {fIntegrationTime = integrationTime; }
 264   Float_t GetIntegrationTime() const { return fIntegrationTime; }
 265   void SetMaxRadiusOfSlowDetectors(Float_t maxRadiusSlowDet) {fMaxRadiusSlowDet =  maxRadiusSlowDet; }
 266   Float_t GetMaxRadiusOfSlowDetectors() const { return fMaxRadiusSlowDet; }
 267   void SetAvgRapidity(Float_t avgRapidity) {fAvgRapidity = avgRapidity; }
 268   Float_t GetAvgRapidity() const { return fAvgRapidity; }
 269   void SetConfidenceLevel(Float_t confLevel) {fConfLevel = confLevel; }
 270   Float_t GetConfidenceLevel() const { return fConfLevel; }
 271   void SetAtLeastCorr(Int_t atLeastCorr ) {fAtLeastCorr = atLeastCorr; }
 272   Float_t GetAtLeastCorr() const { return fAtLeastCorr; }
 273   void SetAtLeastFake(Int_t atLeastFake ) {fAtLeastFake = atLeastFake; }
 274   Float_t GetAtLeastFake() const { return fAtLeastFake; }
 275
 276   void SetdNdEtaCent(Int_t dNdEtaCent ) {fdNdEtaCent = dNdEtaCent; }
 277   Float_t GetdNdEtaCent() const { return fdNdEtaCent; }
 278
 279   Int_t GetNLayers()          const {return fLayers.GetEntries(); }
 280   Int_t GetNActiveLayers()    const {return fNActiveLayers; }
 281   Int_t GetNActiveITSLayers() const {return fNActiveITSLayers; }
 282
 283   Bool_t SolveSingleTrackViaKalman(Double_t mass, Double_t pt, Double_t eta);
 284   Bool_t SolveSingleTrackViaKalmanMC(int offset=6);
 285   Bool_t SolveSingleTrack(Double_t mass, Double_t pt, Double_t eta, TObjArray* sumArr=0, int nMC=10000,int offset=6);
 286   KMCProbe* KalmanSmooth(int actLr, int actMin,int actMax) const;
 287   KMCProbe* KalmanSmoothFull(int actLr, int actMin,int actMax) const; //TBD
 288   void   EliminateUnrelated();
 289   //
 290   KMCProbe* PrepareKalmanTrack(double pt, double lambda, double mass, int charge, double phi=0,double x=0,double y=0,double z=0);
 291   Bool_t TransportKalmanTrackWithMS(KMCProbe *probTr, int maxLr) const;
 292   void   ApplyMS(KMCProbe* trc,  double x2x0) const;
 293   Bool_t PropagateToLayer(KMCProbe* trc, KMCLayer* lr, int dir) const;
 294   Bool_t UpdateTrack(KMCProbe* trc, KMCLayer* lr, KMCCluster* cl, Bool_t goToCluster=kTRUE) const;
 295
 296   // Helper functions
 297   Double_t ThetaMCS                 ( Double_t mass, Double_t RadLength, Double_t momentum ) const;
 298   Double_t ProbGoodHit              ( Double_t radius, Double_t searchRadiusRPhi, Double_t searchRadiusZ )   ;
 299   Double_t ProbGoodChiSqHit         ( Double_t radius, Double_t searchRadiusRPhi, Double_t searchRadiusZ )   ;
 300   Double_t ProbGoodChiSqPlusConfHit ( Double_t radius, Double_t leff, Double_t searchRadiusRPhi, Double_t searchRadiusZ )   ;
 301   Double_t ProbNullChiSqPlusConfHit ( Double_t radius, Double_t leff, Double_t searchRadiusRPhi, Double_t searchRadiusZ )   ;
 302
 303   // Howard W. hit distribution and convolution integral
 304   Double_t Dist              ( Double_t Z, Double_t radius ) ;
 305   Double_t HitDensity        ( Double_t radius )   ;
 306   Double_t UpcHitDensity     ( Double_t radius )   ;
 307   Double_t IntegratedHitDensity  ( Double_t multiplicity, Double_t radius )   ;
 308   Double_t OneEventHitDensity    ( Double_t multiplicity, Double_t radius ) const   ;
 309   Double_t D0IntegratedEfficiency( Double_t pt, Double_t corrEfficiency[][20] ) const ;
 310
 311   TGraph* GetGraphMomentumResolution(Int_t color, Int_t linewidth=1);
 312   TGraph* GetGraphPointingResolution(Int_t axis,Int_t color, Int_t linewidth=1);
 313   TGraph* GetGraphPointingResolutionTeleEqu(Int_t axis,Int_t color, Int_t linewidth=1);
 314
 315   TGraph* GetGraphImpactParam(Int_t mode, Int_t axis, Int_t color, Int_t linewidth=1);
 316
 317   TGraph* GetGraphRecoEfficiency(Int_t particle, Int_t color, Int_t linewidth=1);
 318   TGraph* GetGraphRecoFakes(Int_t particle,Int_t color, Int_t linewidth);
 319
 320   TGraph* GetGraph(Int_t number, Int_t color, Int_t linewidth=1);
 321
 322   void MakeStandardPlots(Bool_t add =0, Int_t color=1, Int_t linewidth=1,Bool_t onlyPionEff=0);
 323
 324   // method to extend AliExternalTrackParam functionality
 325   Bool_t IsZero(double val, double tol=1e-9) const {return TMath::Abs(val)<tol;}
 326   TList *GetLayers()                   const {return (TList*)&fLayers;}
 327   KMCLayer* GetLayer(Int_t i)          const {return (KMCLayer*) fLayers.At(i);}
 328   KMCLayer* GetActiveLayer(Int_t actID)    const {int pid=GetLayerID(actID); return pid<0 ? 0:GetLayer(pid);}
 329   KMCLayer* GetLayer(const char* name) const {return (KMCLayer*) fLayers.FindObject(name);}
 330   KMCProbe* GetProbeTrack()       const {return (KMCProbe*)&fProbe;}
 331   void   ClassifyLayers();
 332   void   ResetMCTracks(int maxLr=-1);
 333   //
 334   Bool_t   GetUseBackground()               const {return fUseBackground;}
 335   void     SetUseBackground(Bool_t v=kTRUE)       {fUseBackground = v;}
 336   void     CheckTrackProlongations(KMCProbe *probe, KMCLayer* lr, KMCLayer* lrP);
 337   void     ResetSearchLimits() {fBgYMin=fBgZMin=1e6; fBgYMax=fBgZMax=-1e6; fNBgLimits=0;}
 338   void     UpdateSearchLimits(KMCProbe* probe, KMCLayer* lr);
 339   Int_t    GenBgClusters(KMCLayer* lr);
 340   Bool_t   NeedToKill(KMCProbe* probe) const;
 341   Double_t PropagateBack(KMCProbe* trc);
 342   //
 343   // definition of reconstructable track
 344   void     RequireMaxChi2Cl(double cut=25.)           {fMaxChi2Cl = cut>0 ? cut:9; fMaxChi2ClSQ = TMath::Sqrt(fMaxChi2Cl);}
 345   void     RequireMinITSHits(Int_t n=4)               {fMinITSHits = n;}
 346   void     RequireMaxNormChi2NDF(double cut=5.)       {fMaxNormChi2NDF = cut>0 ? cut:9;}
 347   void     RequirePattern(UInt_t *patt, int groups);
 348   //
 349   Double_t GetMaxChi2Cl()                      const {return fMaxChi2Cl;}
 350   Double_t GetMaxNormChi2NDFusterKMC()              const {return fMaxNormChi2NDF;}
 351   Int_t    GetMinITSHits()                     const {return fMinITSHits;}
 352   //
 353   Double_t GetUpdCalls()                       const {return fUpdCalls;}
 354   void     InitMCWatchHistos();
 355   TH2F*    GetHMCLrResidRPhi()                 const {return fHMCLrResidRPhi;}
 356   TH2F*    GetHMCLrResidZ()                    const {return fHMCLrResidZ;}
 357   TH2F*    GetHMCLrChi2()                      const {return fHMCLrChi2;}
 358   //
 359   void     PrintITS(Option_t* opt="") const {for (int i=0;i<=fLastActiveITSLayer;i++) if (!GetLayer(i)->IsDead()) GetLayer(i)->Print(opt);}
 360   static void SetVtxConstraint(double d=-1, double z=-1) {fgVtxConstraint[0]=d; fgVtxConstraint[1]=z;}
 361   //
 362   void CalcHardSearchLimits(double dzv);
 363   void SetMaxSeedToPropagate(Int_t n=300) {fMaxSeedToPropagate = n;}
 364
 365  protected:
 366
 367   Int_t fNLayers;        // total number of layers in the model
 368   Int_t fNActiveLayers;  // number of active layers in the model
 369   Int_t fNActiveITSLayers;  // number of active ITS layers in the model
 370   Int_t fLastActiveLayer;       // id of last active layer
 371   Int_t fLastActiveITSLayer;    // id of last active ITS layer
 372   Int_t fLastActiveLayerTracked;    // id of last active layer really used for tracking of given pt
 373   TList fLayers;                // List of layer pointers
 374   Float_t fBFieldG;             // Magnetic Field in Gauss (set in Tesla)
 375   Float_t fLhcUPCscale;         // UltraPeripheralElectrons: scale from RHIC to LHC
 376   Float_t fIntegrationTime;     // electronics integration time
 377   Float_t fConfLevel;           // Confidence Level for the tracking
 378   Float_t fAvgRapidity;         // rapidity of the track (= mean)
 379   Float_t fParticleMass;        // Particle used for tracking. Standard: mass of pion
 380   Double_t fMaxRadiusSlowDet;   // Maximum radius for slow detectors.  Fast detectors
 381                                 // and only fast detectors reside outside this radius.
 382   Int_t fAtLeastCorr;     // min. number of correct hits for the track to be "good"
 383   Int_t fAtLeastFake;     // min. number of fake hits for the track to be "fake"
 384
 385   Int_t fdNdEtaCent;       // Multiplicity
 386   //
 387   // reconstruction settings
 388   Double_t fMaxChi2Cl;   // max cluster-track chi2
 389   Double_t fMaxNormChi2NDF;// max chi2/NDF to accept
 390   Int_t    fMinITSHits;  // min ITS hits in track to accept
 391   //
 392   Double_t fMaxChi2ClSQ; // precalculated sqrt(chi2);
 393   //
 394   Int_t    fMaxSeedToPropagate; // take 1st fMaxSeedToPropagate seeds from each layer
 395   // background settings
 396   Bool_t   fUseBackground; // do we want to simulate background?
 397   Double_t fBgYMin;      // min Y for current layer bg generation
 398   Double_t fBgYMax;      // max Y for current layer bg generation
 399   Double_t fBgZMin;      // min Z for current layer bg generation
 400   Double_t fBgZMax;      // max Z for current layer bg generation
 401   TArrayD  fBgYMinTr;    // min Y for each seed at current layer
 402   TArrayD  fBgYMaxTr;    // max Y for each seed at current layer
 403   TArrayD  fBgZMinTr;    // min Z for each seed at current layer
 404   TArrayD  fBgZMaxTr;    // max Z for each seed at current layer
 405   Int_t    fNBgLimits;   // depth of limits array
 406   //
 407   enum {kMaxNDetectors = 200};
 408
 409   Double_t fTransMomenta[40];                          // array of transverse momenta
 410   Double_t fMomentumRes[40];                           // array of momentum resolution
 411   Double_t fResolutionRPhi[40];                        // array of rphi resolution
 412   Double_t fResolutionZ[40];                           // array of z resolution
 413   Double_t fDetPointRes[kMaxNDetectors][40];           // array of rphi resolution per layer
 414   Double_t fDetPointZRes[kMaxNDetectors][40];          // array of z resolution per layer
 415   Double_t fEfficiency[3][40];                         // efficiency for different particles
 416   Double_t fFake[3][40];                               // fake prob for different particles
 417   //
 418   KMCProbe fProbe;
 419   Double_t fDensFactorEta;                             // density scaling for non-0 eta (precalculated
 420   //
 421   Double_t fUpdCalls;                  // number of kalman updates
 422   TH2F*  fHMCLrResidRPhi;              // Residials on lr, rphi
 423   TH2F*  fHMCLrResidZ;                 // Residials on lr, rphi
 424   TH2F*  fHMCLrChi2;                   // track to clusyer chi2 on each lr, rphi
 425   TArrayI fPattITS;                     // bit pattern of each group of active layers where hit is required
 426   //
 427   static Double_t fgVtxConstraint[2];  // if both positive, the vertex is used as constraint (accounted in chi2 but not in update)
 428   ClassDef(KMCDetector,1);
 429 };
 430
 431 //____________________________________________________________________________
 432 inline Bool_t KMCProbe::PropagateToCluster(KMCCluster* cl, double b)
 433 {
 434   // propagate track to cluster frame
 435   if (!Rotate(cl->GetPhi()) || !PropagateTo(cl->GetX(),b)) {
 436     AliDebug(2,Form("Failed to propager track to cluster at phi=%.3f X=%.3f",cl->GetPhi(),cl->GetX()));
 437     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel()>1) Print();
 438     return kFALSE;
 439   }
 440   return kTRUE;
 441 }
 442
 443 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 444 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 445 //
 446 // Class to collect summary of certrain track performance
 447 // The track can be selected according to min and max ITS clusters to accept (total, fake and or correct)
 448 // and according to presence of (any and/or correct)  or absence of fakes clusters in certain groups
 449 // of ITS layers.
 450
 451 class KMCTrackSummary : public TNamed
 452 {
 453  public:
 454   KMCTrackSummary(const char* name=0,const char* title=0,int nlr=0);
 455   virtual ~KMCTrackSummary();
 456   //
 457   void Add(const KMCTrackSummary* src, double scl=1);
 458
 459   virtual void  Print(Option_t* option = "") const;
 460   KMCTrackSummary* MakeCopy(const char* pref) const;
 461   void   SetNamePrefix(const char* pref="");
 462
 463   Bool_t CheckTrack(KMCProbe* trc);
 464   void   AddTrack(KMCProbe* trc);
 465   //
 466   TH1*   GetHMCChi2()               const {return fHMCChi2;}
 467   TH1*   GetHMCSigDCARPhi()         const {return fHMCSigDCARPhi;}
 468   TH1*   GetHMCSigDCAZ()            const {return fHMCSigDCAZ;}
 469   TH1*   GetHMCSigPt()              const {return fHMCSigPt;}
 470   TH2*   GetHMCNCl()                const {return fHMCNCl;}
 471   TH1*   GetHMCFakePatt()           const {return fHMCFakePatt;}
 472   //
 473   Double_t GetCountAcc()            const {return fCountAcc;}
 474   Double_t GetCountTot()            const {return fCountTot;}
 475   Double_t GetEff()                 const {return fCountTot>0 ? fCountAcc/fCountTot : 0.;}
 476   Double_t GetEffErr()              const;
 477   KMCProbe& GetAnProbe()      const {return (KMCProbe&)fAnProbe;}
 478   KMCProbe& GetRefProbe()     const {return (KMCProbe&)fRefProbe;}
 479   void SetAnProbe(KMCProbe* pr)     {if (pr) fAnProbe = *pr;}
 480   void SetRefProbe(KMCProbe* pr)    {if (pr) fRefProbe = *pr;}
 481   //
 482   void SetMinMaxClITS(Int_t mn=0,Int_t mx=999)     {fMinMaxClITS[0]=mn; fMinMaxClITS[1]=mx;}
 483   void SetMinMaxClITSFake(Int_t mn=0,Int_t mx=999) {fMinMaxClITSFake[0]=mn; fMinMaxClITSFake[1]=mx;}
 484   void SetMinMaxClITSCorr(Int_t mn=0,Int_t mx=999) {fMinMaxClITSCorr[0]=mn; fMinMaxClITSCorr[1]=mx;}
 485   //
 486   Double_t GetUpdCalls()           const {return fCountTot>0 ? fUpdCalls/fCountTot : 0;}
 487   void     AddUpdCalls(double v)         {fUpdCalls += v;}
 488   //
 489   void AddPatternITS(Int_t patt)           {AddPattern(patt,fPattITS);}
 490   void AddPatternITSFakeExcl(Int_t patt)   {AddPattern(patt,fPattITSFakeExcl);}
 491   void AddPatternITSCorr(Int_t patt)       {AddPattern(patt,fPattITSCorr);}
 492   static UInt_t Bits(Bool_t l0=0, Bool_t l1=0, Bool_t l2=0, Bool_t l3=0, Bool_t l4=0, Bool_t l5=0, Bool_t l6=0, Bool_t l7=0,Bool_t  l8=0, Bool_t l9=0,
 493                      Bool_t l10=0,Bool_t l11=0,Bool_t l12=0,Bool_t l13=0,Bool_t l14=0,Bool_t l15=0,Bool_t l16=0,Bool_t l17=0,Bool_t l18=0,Bool_t l19=0,
 494                      Bool_t l20=0,Bool_t l21=0,Bool_t l22=0,Bool_t l23=0,Bool_t l24=0,Bool_t l25=0,Bool_t l26=0,Bool_t l27=0,Bool_t l28=0,Bool_t l29=0,
 495                      Bool_t l30=0,Bool_t l31=0);
 496   //
 497   // protected:
 498   void   AddPattern(Int_t patt,TArrayI& arr) {int n=arr.GetSize(); arr.Set(n+1); arr[n]=patt;}
 499   Bool_t CheckPattern(UInt_t patt, Int_t cond) {return ((UInt_t)cond)&patt;}
 500   Int_t  OutOfRange(Int_t n, Int_t range[2])  {if (n<range[0]) return -1; if (n>range[1]) return 1; return 0;}
 501   static void   PrependTNamed(TNamed* obj, const char* nm=0, const char* tit=0);
 502   //
 503  private:
 504  KMCTrackSummary(const KMCTrackSummary& src) :TNamed(src) {}
 505  protected:
 506   //
 507   Int_t   fNITSLayers;                  // number of its layers
 508   // track selection conditions
 509   Int_t   fMinMaxClITS[2];              // min and max N ITS clusters (total)
 510   Int_t   fMinMaxClITSFake[2];          // min and max N ITS fake clusters
 511   Int_t   fMinMaxClITSCorr[2];          // min and max N ITS correct clusters
 512   //
 513   TArrayI fPattITS;                     // bit pattern of each group of layers where hit is required
 514   TArrayI fPattITSFakeExcl;             // bit pattern of each group of layers where fake hit is not tolerated
 515   TArrayI fPattITSCorr;                 // bit pattern of each group of layers where correc hit is required
 516   //
 517   TH1F*  fHMCChi2;                     // track chi2
 518   TH1F*  fHMCSigDCARPhi;               // DCA distribution in RPhi from MC
 519   TH1F*  fHMCSigDCAZ;                  // DCA distribution in Z for from MC
 520   TH1F*  fHMCSigPt;                    // Pt difference distribution from MC
 521   TH2F*  fHMCNCl;                      // number of clusters
 522   TH1F*  fHMCFakePatt;                 // Fakes pattern
 523   //
 524   Double_t fCountAcc;                  // track counter of accepted tracks
 525   Double_t fCountTot;                  // track counter of all tracks
 526   Double_t fUpdCalls;                  // total update calls
 527   //
 528   KMCProbe fRefProbe;                  // reference probe
 529   KMCProbe fAnProbe;                   // analital probe
 530   static Int_t fgSumCounter;           // global counter of bins
 531
 532   ClassDef(KMCTrackSummary,1)
 533 };
 534
 535 inline Double_t KMCTrackSummary::GetEffErr() const {
 536   //
 537   if (fCountTot<1) return 0;
 538   double r = fCountAcc/fCountTot;
 539   double err = r*(1.-r)/fCountTot;
 540   return err>0 ? TMath::Sqrt(err) : 0;
 541 }
 542
 543 inline KMCTrackSummary* KMCTrackSummary::MakeCopy(const char* pref) const {
 544   // create a copy, prepending all names with prefix
 545   KMCTrackSummary* sm = (KMCTrackSummary*) Clone(this->GetName());
 546   sm->SetNamePrefix(pref);
 547   return sm;
 548 }
 549
 550 #endif