MUON/AliMUONAlignment.cxx

   1 /**************************************************************************
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   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 /* $Id$ */
  17
  18 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 /// \class AliMUONAlignmentV5
  20 /// Alignment class fro the ALICE DiMuon spectrometer
  21 ///
  22 /// MUON specific alignment class which interface to AliMillepede.
  23 /// For each track ProcessTrack calculates the local and global derivatives
  24 /// at each hit and fill the corresponding local equations. Provide methods for
  25 /// fixing or constraining detection elements for best results.
  26 ///
  27 /// \author Bruce Becker, Javier Castillo
  28 //-----------------------------------------------------------------------------
  29
  30 #include "AliMUONAlignment.h"
  31 #include "AliMUONTrack.h"
  32 #include "AliMUONRawCluster.h"
  33 #include "AliMUONTrackParam.h"
  34 #include "AliMUONHitForRec.h"
  35 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  36 #include "AliMUONGeometryModuleTransformer.h"
  37 #include "AliMUONGeometryDetElement.h"
  38 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  39 #include "AliMUONConstants.h"
  40 #include "AliMillepede.h"
  41
  42 #include "AliMpExMap.h"
  43
  44 #include "AliLog.h"
  45
  46 #include "TSystem.h"
  47
  48 ClassImp(AliMUONAlignment)
  49   Int_t AliMUONAlignment::fgNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
  50   Int_t AliMUONAlignment::fgNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
  51   Int_t AliMUONAlignment::fgSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
  52   Int_t AliMUONAlignment::fgNParCh = 3;
  53   Int_t AliMUONAlignment::fgNCh = 10;
  54   Int_t AliMUONAlignment::fgNSt = 5;
  55
  56 AliMUONAlignment::AliMUONAlignment()
  57   : TObject(),
  58     fBFieldOn(kTRUE),
  59     fStartFac(16.),
  60     fResCutInitial(100.),
  61     fResCut(100.),
  62     fMillepede(0),
  63     fTrackParamAtHit(0),
  64     fHitForRecAtHit(0),
  65     fTrack(0),
  66     fRecHit(0),
  67     fTrackParam(0),
  68     fNGlobal(fgNDetElem*fgNParCh),
  69     fNLocal(4),
  70     fNStdDev(3),
  71     fDetElemId(0),
  72     fDetElemNumber(0),
  73     fPhi(0.),
  74     fCosPhi(1.),
  75     fSinPhi(0.),
  76     fTransform(0)
  77 {
  78   /// Default constructor, setting define alignment parameters
  79   fSigma[0] = 1.0e-1;
  80   fSigma[1] = 1.0e-2;
  81
  82   fDoF[0] = kTRUE;  fDoF[1] = kTRUE;  fDoF[2] = kTRUE;
  83   fAllowVar[0] = 0.05;  fAllowVar[1] = 0.05;  fAllowVar[2] = 0.001;
  84
  85   AliInfo(Form("fAllowVar[0]: %f\t fAllowVar[1]: %f\t fPhi: %f\t fgNDetElem: %i\t fNGlobal: %i\t fNLocal: %i",fAllowVar[0],fAllowVar[1],fPhi,fgNDetElem,fNGlobal,fNLocal));
  86
  87   fMillepede = new AliMillepede();
  88
  89   Init(fNGlobal, fNLocal, fNStdDev);
  90
  91   ResetLocalEquation();
  92   AliInfo("Parameters initialized to zero");
  93
  94 }
  95
  96 AliMUONAlignment::~AliMUONAlignment() {
  97   /// Destructor
  98 }
  99
 100 void AliMUONAlignment::Init(Int_t nGlobal,  /* number of global paramers */
 101                             Int_t nLocal,   /* number of local parameters */
 102                             Int_t nStdDev   /* std dev cut */ )
 103 {
 104   /// Initialization of AliMillepede. Fix parameters, define constraints ...
 105   fMillepede->InitMille(nGlobal,nLocal,nStdDev,fResCut,fResCutInitial);
 106
 107   Bool_t bStOnOff[5] = {kFALSE,kFALSE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 108
 109   AllowVariations(bStOnOff);
 110
 111   // Fix parameters or add constraints here
 112   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 113     if (!bStOnOff[iSt]) FixStation(iSt+1);
 114
 115   Bool_t bVarXYT[3] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE};
 116   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 117   ResetConstraints();
 118   AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR);
 119   bVarXYT[0] = kFALSE; bVarXYT[1] = kFALSE; bVarXYT[2] = kTRUE;
 120   bDetTLBR[0] = kFALSE; bDetTLBR[1] = kTRUE; bDetTLBR[2] = kFALSE; bDetTLBR[3] = kFALSE;
 121   AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR);
 122   bVarXYT[0] = kFALSE; bVarXYT[1] = kFALSE; bVarXYT[2] = kTRUE;
 123   AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT);
 124
 125   // Set iterations
 126   if (fStartFac>1) fMillepede->SetIterations(fStartFac);
 127 }
 128
 129 void AliMUONAlignment::FixStation(Int_t iSt){
 130   /// Fix all detection elements of station iSt
 131   Int_t iDetElemFirst = (iSt>1) ? fgSNDetElemCh[2*(iSt-1)-1] : 0;
 132   Int_t iDetElemLast = fgSNDetElemCh[2*(iSt)-1];
 133   for (Int_t i = iDetElemFirst; i < iDetElemLast; i++){
 134     FixParameter(i*fgNParCh+0, 0.0);
 135     FixParameter(i*fgNParCh+1, 0.0);
 136     FixParameter(i*fgNParCh+2, 0.0);
 137   }
 138 }
 139
 140 void AliMUONAlignment::SetNonLinear(Bool_t *lStOnOff,Bool_t *lVarXYT){
 141   /// Set non linear parameter flag selected stations and degrees of freedom
 142   for (Int_t i = 0; i < fgNDetElem; i++){
 143     Int_t iCh=0;
 144     for (iCh=1; iCh<=fgNCh; iCh++){
 145       if (i<fgSNDetElemCh[iCh-1]) break;
 146     }
 147     Int_t iSt = lStOnOff[(iCh-1)/2] ? (iCh+1)/2 : 0;
 148     if (iSt){
 149       if (lVarXYT[0]) { // X constraint
 150         SetNonLinear(i*fgNParCh+0);
 151       }
 152       if (lVarXYT[1]) { // Y constraint
 153         SetNonLinear(i*fgNParCh+1);
 154       }
 155       if (lVarXYT[2]) { // T constraint
 156         SetNonLinear(i*fgNParCh+2);
 157       }
 158     }
 159   }
 160 }
 161
 162 void AliMUONAlignment::AddConstraints(Bool_t *lStOnOff,Bool_t *lVarXYT){
 163   /// Add constraint equations for selected stations and degrees of freedom
 164   for (Int_t i = 0; i < fgNDetElem; i++){
 165     Int_t iCh=0;
 166     for (iCh=1; iCh<=fgNCh; iCh++){
 167       if (i<fgSNDetElemCh[iCh-1]) break;
 168     }
 169     Int_t iSt = lStOnOff[(iCh-1)/2] ? (iCh+1)/2 : 0;
 170     if (iSt){
 171       if (lVarXYT[0]) { // X constraint
 172         fConstraintX[i*fgNParCh+0]=1.0;
 173       }
 174       if (lVarXYT[1]) { // Y constraint
 175         fConstraintY[i*fgNParCh+1]=1.0;
 176       }
 177       if (lVarXYT[2]) { // T constraint
 178         fConstraintP[i*fgNParCh+2]=1.0;
 179       }
 180     }
 181   }
 182   if (lVarXYT[0]) { // X constraint
 183     AddConstraint(fConstraintX,0.0);
 184   }
 185   if (lVarXYT[1]) { // Y constraint
 186     AddConstraint(fConstraintY,0.0);
 187   }
 188   if (lVarXYT[2]) { // T constraint
 189     AddConstraint(fConstraintP,0.0);
 190   }
 191 }
 192
 193 void AliMUONAlignment::AddConstraints(Bool_t *lStOnOff,Bool_t *lVarXYT, Bool_t *lDetTLBR){
 194   /// Add constraint equations for selected stations, degrees of freedom detector half
 195   for (Int_t i = 0; i < fgNDetElem; i++){
 196     Int_t iCh=0;
 197     for (iCh=1; iCh<=fgNCh; iCh++){
 198       if (i<fgSNDetElemCh[iCh-1]) break;
 199     }
 200     Int_t iSt = lStOnOff[(iCh-1)/2] ? (iCh+1)/2 : 0;
 201     if (iSt){
 202       if (lVarXYT[0]) { // X constraint
 203         if (lDetTLBR[0]) ConstrainT(i,iCh,fConstraintXT,0); // Top half
 204         if (lDetTLBR[1]) ConstrainL(i,iCh,fConstraintXL,0); // Left half
 205         if (lDetTLBR[2]) ConstrainB(i,iCh,fConstraintXB,0); // Bottom half
 206         if (lDetTLBR[3]) ConstrainR(i,iCh,fConstraintXR,0); // Right half
 207       }
 208       if (lVarXYT[1]) { // X constraint
 209         if (lDetTLBR[0]) ConstrainT(i,iCh,fConstraintYT,1); // Top half
 210         if (lDetTLBR[1]) ConstrainL(i,iCh,fConstraintYL,1); // Left half
 211         if (lDetTLBR[2]) ConstrainB(i,iCh,fConstraintYB,1); // Bottom half
 212         if (lDetTLBR[3]) ConstrainR(i,iCh,fConstraintYR,1); // Right half
 213       }
 214       if (lVarXYT[2]) { // X constraint
 215         if (lDetTLBR[0]) ConstrainT(i,iCh,fConstraintPT,2); // Top half
 216         if (lDetTLBR[1]) ConstrainL(i,iCh,fConstraintPL,2); // Left half
 217         if (lDetTLBR[2]) ConstrainB(i,iCh,fConstraintPB,2); // Bottom half
 218         if (lDetTLBR[3]) ConstrainR(i,iCh,fConstraintPR,2); // Right half
 219       }
 220     }
 221   }
 222   if (lVarXYT[0]) { // X constraint
 223     if (lDetTLBR[0]) AddConstraint(fConstraintXT,0.0); // Top half
 224     if (lDetTLBR[1]) AddConstraint(fConstraintXL,0.0); // Left half
 225     if (lDetTLBR[2]) AddConstraint(fConstraintXB,0.0); // Bottom half
 226     if (lDetTLBR[3]) AddConstraint(fConstraintXR,0.0); // Right half
 227   }
 228   if (lVarXYT[1]) { // Y constraint
 229     if (lDetTLBR[0]) AddConstraint(fConstraintYT,0.0); // Top half
 230     if (lDetTLBR[1]) AddConstraint(fConstraintYL,0.0); // Left half
 231     if (lDetTLBR[2]) AddConstraint(fConstraintYB,0.0); // Bottom half
 232     if (lDetTLBR[3]) AddConstraint(fConstraintYR,0.0); // Right half
 233   }
 234   if (lVarXYT[2]) { // T constraint
 235     if (lDetTLBR[0]) AddConstraint(fConstraintPT,0.0); // Top half
 236     if (lDetTLBR[1]) AddConstraint(fConstraintPL,0.0); // Left half
 237     if (lDetTLBR[2]) AddConstraint(fConstraintPB,0.0); // Bottom half
 238     if (lDetTLBR[3]) AddConstraint(fConstraintPR,0.0); // Right half
 239   }
 240 }
 241
 242 void AliMUONAlignment::ConstrainT(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintT, Int_t iVar){
 243   /// Set constrain equation for top half of spectrometer
 244   Int_t lDetElemNumber = (lCh==1) ? lDetElem : lDetElem-fgSNDetElemCh[lCh-2];
 245   if (lCh>=1 && lCh<=4){
 246     if (lDetElemNumber==0 || lDetElemNumber==1){ // From track crossings
 247       lConstraintT[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 248     }
 249   }
 250   if (lCh>=5 && lCh<=6){
 251     if (lDetElemNumber>=0&&lDetElemNumber<=9){
 252       lConstraintT[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 253     }
 254   }
 255   if (lCh>=7 && lCh<=10){
 256     if (lDetElemNumber>=0&&lDetElemNumber<=13){
 257       lConstraintT[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 258     }
 259   }
 260 }
 261
 262 void AliMUONAlignment::ConstrainL(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintL, Int_t iVar){
 263   /// Set constrain equation for left half of spectrometer
 264   Int_t lDetElemNumber = (lCh==1) ? lDetElem : lDetElem-fgSNDetElemCh[lCh-2];
 265   if (lCh>=1 && lCh<=4){
 266     if (lDetElemNumber==1 || lDetElemNumber==2){ // From track crossings
 267       lConstraintL[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 268     }
 269   }
 270   if (lCh>=5 && lCh<=6){
 271     if (lDetElemNumber>=5&&lDetElemNumber<=13){
 272       lConstraintL[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 273     }
 274   }
 275   if (lCh>=7 && lCh<=10){
 276     if (lDetElemNumber>=7&&lDetElemNumber<=19){
 277       lConstraintL[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 278     }
 279   }
 280 }
 281
 282 void AliMUONAlignment::ConstrainB(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintB, Int_t iVar){
 283   /// Set constrain equation for bottom half of spectrometer
 284   Int_t lDetElemNumber = (lCh==1) ? lDetElem : lDetElem-fgSNDetElemCh[lCh-2];
 285   if (lCh>=1 && lCh<=4){
 286     if (lDetElemNumber==2 && lDetElemNumber==3){ // From track crossings
 287       lConstraintB[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 288     }
 289   }
 290   if (lCh>=5 && lCh<=6){
 291     if ((lDetElemNumber>=9&&lDetElemNumber<=17) ||
 292         (lDetElemNumber==0)){
 293       lConstraintB[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 294     }
 295   }
 296   if (lCh>=7 && lCh<=10){
 297     if ((lDetElemNumber>=13&&lDetElemNumber<=25) ||
 298         (lDetElemNumber==0)){
 299       lConstraintB[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 300     }
 301   }
 302 }
 303
 304 void AliMUONAlignment::ConstrainR(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintR, Int_t iVar){
 305   /// Set constrain equation for right half of spectrometer
 306   Int_t lDetElemNumber = (lCh==1) ? lDetElem : lDetElem-fgSNDetElemCh[lCh-2];
 307   if (lCh>=1 && lCh<=4){
 308     if (lDetElemNumber==0 && lDetElemNumber==3){ // From track crossings
 309       lConstraintR[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 310     }
 311   }
 312   if (lCh>=5 && lCh<=6){
 313     if ((lDetElemNumber>=0&&lDetElemNumber<=4) ||
 314         (lDetElemNumber>=14&&lDetElemNumber<=17)){
 315       lConstraintR[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 316     }
 317   }
 318   if (lCh>=7 && lCh<=10){
 319     if ((lDetElemNumber>=0&&lDetElemNumber<=6) ||
 320         (lDetElemNumber>=20&&lDetElemNumber<=25)){
 321       lConstraintR[lDetElem*fgNParCh+iVar]=1.0;
 322     }
 323   }
 324 }
 325
 326 void AliMUONAlignment::ResetConstraints(){
 327   /// Reset all constraint equations
 328   for (Int_t i = 0; i < fgNDetElem; i++){
 329       fConstraintX[i*fgNParCh+0]=0.0;
 330       fConstraintX[i*fgNParCh+1]=0.0;
 331       fConstraintX[i*fgNParCh+2]=0.0;
 332       fConstraintY[i*fgNParCh+0]=0.0;
 333       fConstraintY[i*fgNParCh+1]=0.0;
 334       fConstraintY[i*fgNParCh+2]=0.0;
 335       fConstraintP[i*fgNParCh+0]=0.0;
 336       fConstraintP[i*fgNParCh+1]=0.0;
 337       fConstraintP[i*fgNParCh+2]=0.0;
 338       fConstraintXT[i*fgNParCh+0]=0.0;
 339       fConstraintXT[i*fgNParCh+1]=0.0;
 340       fConstraintXT[i*fgNParCh+2]=0.0;
 341       fConstraintYT[i*fgNParCh+0]=0.0;
 342       fConstraintYT[i*fgNParCh+1]=0.0;
 343       fConstraintYT[i*fgNParCh+2]=0.0;
 344       fConstraintPT[i*fgNParCh+0]=0.0;
 345       fConstraintPT[i*fgNParCh+1]=0.0;
 346       fConstraintPT[i*fgNParCh+2]=0.0;
 347       fConstraintXL[i*fgNParCh+0]=0.0;
 348       fConstraintXL[i*fgNParCh+1]=0.0;
 349       fConstraintXL[i*fgNParCh+2]=0.0;
 350       fConstraintYL[i*fgNParCh+0]=0.0;
 351       fConstraintYL[i*fgNParCh+1]=0.0;
 352       fConstraintYL[i*fgNParCh+2]=0.0;
 353       fConstraintPL[i*fgNParCh+0]=0.0;
 354       fConstraintPL[i*fgNParCh+1]=0.0;
 355       fConstraintPL[i*fgNParCh+2]=0.0;
 356       fConstraintXB[i*fgNParCh+0]=0.0;
 357       fConstraintXB[i*fgNParCh+1]=0.0;
 358       fConstraintXB[i*fgNParCh+2]=0.0;
 359       fConstraintYB[i*fgNParCh+0]=0.0;
 360       fConstraintYB[i*fgNParCh+1]=0.0;
 361       fConstraintYB[i*fgNParCh+2]=0.0;
 362       fConstraintPB[i*fgNParCh+0]=0.0;
 363       fConstraintPB[i*fgNParCh+1]=0.0;
 364       fConstraintPB[i*fgNParCh+2]=0.0;
 365       fConstraintXR[i*fgNParCh+0]=0.0;
 366       fConstraintXR[i*fgNParCh+1]=0.0;
 367       fConstraintXR[i*fgNParCh+2]=0.0;
 368       fConstraintYR[i*fgNParCh+0]=0.0;
 369       fConstraintYR[i*fgNParCh+1]=0.0;
 370       fConstraintYR[i*fgNParCh+2]=0.0;
 371       fConstraintPR[i*fgNParCh+0]=0.0;
 372       fConstraintPR[i*fgNParCh+1]=0.0;
 373       fConstraintPR[i*fgNParCh+2]=0.0;
 374   }
 375 }
 376
 377 void AliMUONAlignment::AddConstraint(Double_t *par, Double_t value) {
 378   /// Constrain equation defined by par to value
 379   fMillepede->SetGlobalConstraint(par, value);
 380   AliInfo("Adding constraint");
 381 }
 382
 383 void AliMUONAlignment::InitGlobalParameters(Double_t *par) {
 384   /// Initialize global parameters with par array
 385   fMillepede->SetGlobalParameters(par);
 386   AliInfo("Init Global Parameters");
 387 }
 388
 389 void AliMUONAlignment::FixParameter(Int_t iPar, Double_t value) {
 390   /// Parameter iPar is encourage to vary in [-value;value].
 391   /// If value == 0, parameter is fixed
 392   fMillepede->SetParSigma(iPar, value);
 393   if (value==0) AliInfo(Form("Parameter %i Fixed", iPar));
 394 }
 395
 396 void AliMUONAlignment::ResetLocalEquation()
 397 {
 398   /// Reset the derivative vectors
 399   for(int i=0; i<fNLocal; i++) {
 400     fLocalDerivatives[i] = 0.0;
 401   }
 402   for(int i=0; i<fNGlobal; i++) {
 403     fGlobalDerivatives[i] = 0.0;
 404   }
 405 }
 406
 407 void AliMUONAlignment::AllowVariations(Bool_t *bStOnOff) {
 408   /// Set allowed variation for selected stations based on fDoF and fAllowVar
 409   for (Int_t iSt=1; iSt<=5; iSt++) {
 410     if (bStOnOff[iSt-1]) {
 411       Int_t iDetElemFirst = (iSt>1) ? fgSNDetElemCh[2*(iSt-1)-1] : 0;
 412       Int_t iDetElemLast = fgSNDetElemCh[2*(iSt)-1];
 413       for (int i=0; i<fgNParCh; i++) {
 414         AliDebug(1,Form("fDoF[%d]= %d",i,fDoF[i]));
 415         if (fDoF[i]) {
 416           for (Int_t j=iDetElemFirst; j<iDetElemLast; j++){
 417             FixParameter(j*fgNParCh+i, fAllowVar[i]);
 418           }
 419         }
 420       }
 421     }
 422   }
 423 }
 424
 425 void AliMUONAlignment::SetNonLinear(Int_t iPar  /* set non linear flag */ ) {
 426   /// Set nonlinear flag for parameter iPar
 427   fMillepede->SetNonLinear(iPar);
 428   AliInfo(Form("Parameter %i set to non linear", iPar));
 429 }
 430
 431 void AliMUONAlignment::LocalEquationX() {
 432   /// Define local equation for current track and hit in x coor. measurement
 433   // set local derivatives
 434   SetLocalDerivative(0, fCosPhi);
 435   SetLocalDerivative(1, fCosPhi * (fTrackPos[2] - fTrackPos0[2]));
 436   SetLocalDerivative(2, fSinPhi);
 437   SetLocalDerivative(3, fSinPhi * (fTrackPos[2] - fTrackPos0[2]));
 438
 439   // set global derivatives
 440   SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+0, -1.);
 441   SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+1,  0.);
 442   if (fBFieldOn){
 443     SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+2,
 444                         -fSinPhi*(fTrackPos[0]-fDetElemPos[0])
 445                         +fCosPhi*(fTrackPos[1]-fDetElemPos[1]));
 446   }
 447   else {
 448     SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+2,
 449                         -fSinPhi*(fTrackPos0[0]+fTrackSlope0[0]*
 450                                   (fTrackPos[2]-fTrackPos0[2])-fDetElemPos[0])
 451                         +fCosPhi*(fTrackPos0[1]+fTrackSlope0[1]*
 452                                   (fTrackPos[2]-fTrackPos0[2])-fDetElemPos[1]));
 453   }
 454
 455   fMillepede->SetLocalEquation(fGlobalDerivatives, fLocalDerivatives, fMeas[0], fSigma[0]);
 456 }
 457
 458 void AliMUONAlignment::LocalEquationY() {
 459   /// Define local equation for current track and hit in y coor. measurement
 460   // set local derivatives
 461   SetLocalDerivative(0,-fSinPhi);
 462   SetLocalDerivative(1,-fSinPhi * (fTrackPos[2] - fTrackPos0[2]));
 463   SetLocalDerivative(2, fCosPhi);
 464   SetLocalDerivative(3, fCosPhi * (fTrackPos[2] - fTrackPos0[2]));
 465
 466   // set global derivatives
 467   SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+0,  0.);
 468   SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+1, -1.);
 469   if (fBFieldOn){
 470   SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+2,
 471                       -fCosPhi*(fTrackPos[0]-fDetElemPos[0])
 472                       -fSinPhi*(fTrackPos[1]-fDetElemPos[1]));
 473   }
 474   else {
 475     SetGlobalDerivative(fDetElemNumber*fgNParCh+2,
 476                         -fCosPhi*(fTrackPos0[0]+fTrackSlope0[0]*
 477                                   (fTrackPos[2]-fTrackPos0[2])-fDetElemPos[0])
 478                         -fSinPhi*(fTrackPos0[1]+fTrackSlope0[1]*
 479                                   (fTrackPos[2]-fTrackPos0[2])-fDetElemPos[1]));
 480   }
 481
 482   fMillepede->SetLocalEquation(fGlobalDerivatives, fLocalDerivatives, fMeas[1], fSigma[1]);
 483 }
 484
 485 void AliMUONAlignment::FillRecPointData() {
 486   /// Get information of current hit
 487   fClustPos[0] = fRecHit->GetNonBendingCoor();
 488   fClustPos[1] = fRecHit->GetBendingCoor();
 489   fClustPos[2] = fRecHit->GetZ();
 490   fTransform->Global2Local(fDetElemId,fClustPos[0],fClustPos[1],fClustPos[2],
 491                             fClustPosLoc[0],fClustPosLoc[1],fClustPosLoc[2]);
 492 }
 493
 494 void AliMUONAlignment::FillTrackParamData() {
 495   /// Get information of current track at current hit
 496   fTrackPos[0] = fTrackParam->GetNonBendingCoor();
 497   fTrackPos[1] = fTrackParam->GetBendingCoor();
 498   fTrackPos[2] = fTrackParam->GetZ();
 499   fTrackSlope[0] = fTrackParam->GetNonBendingSlope();
 500   fTrackSlope[1] = fTrackParam->GetBendingSlope();
 501   fTransform->Global2Local(fDetElemId,fTrackPos[0],fTrackPos[1],fTrackPos[2],
 502                             fTrackPosLoc[0],fTrackPosLoc[1],fTrackPosLoc[2]);
 503 }
 504
 505 void AliMUONAlignment::FillDetElemData() {
 506   /// Get information of current detection element
 507   Double_t lDetElemLocX = 0.;
 508   Double_t lDetElemLocY = 0.;
 509   Double_t lDetElemLocZ = 0.;
 510   fDetElemId = fRecHit->GetDetElemId();
 511   fDetElemNumber = fDetElemId%100;
 512   for (int iCh=0; iCh<fDetElemId/100-1; iCh++){
 513     fDetElemNumber += fgNDetElemCh[iCh];
 514   }
 515   fTransform->Local2Global(fDetElemId,lDetElemLocX,lDetElemLocY,lDetElemLocZ,
 516                            fDetElemPos[0],fDetElemPos[1],fDetElemPos[2]);
 517   if (fDetElemId/100 < 5){
 518     fSigma[0] = 3.0e-2;
 519     fSigma[1] = 3.0e-2;
 520   }
 521   else {
 522     fSigma[0] = 1.0e-1;
 523     fSigma[1] = 1.0e-2;
 524   }
 525 }
 526
 527 void AliMUONAlignment::ProcessTrack(AliMUONTrack * track) {
 528   /// Process track; Loop over hits and set local equations
 529   fTrack = track;
 530   // get tclones arrays.
 531   fTrackParamAtHit = fTrack->GetTrackParamAtHit();
 532   fHitForRecAtHit = fTrack->GetHitForRecAtHit();
 533
 534   // get size of arrays
 535   Int_t nTrackParam = fTrackParamAtHit->GetEntries();
 536   Int_t nHitForRec = fHitForRecAtHit->GetEntries();
 537   AliInfo(Form("Number of track param entries : %i ", nTrackParam));
 538   AliInfo(Form("Number of hit for rec entries : %i ", nHitForRec));
 539
 540   for(Int_t iHit=0; iHit<nHitForRec; iHit++) {
 541     fRecHit = (AliMUONHitForRec *) fHitForRecAtHit->At(iHit);
 542     fTrackParam = (AliMUONTrackParam *) fTrack->GetTrackParamAtHit()->At(iHit);
 543     if (!fRecHit || !fTrackParam) continue;
 544     // fill local variables for this position --> one measurement
 545     FillDetElemData();
 546     FillRecPointData();
 547     FillTrackParamData();
 548 //     if (fDetElemId<500) continue;
 549     fTrackPos0[0]      = fTrackPos[0];
 550     fTrackPos0[1]      = fTrackPos[1];
 551     fTrackPos0[2]      = fTrackPos[2];
 552     fTrackSlope0[0] = fTrackSlope[0];
 553     fTrackSlope0[1] = fTrackSlope[1];
 554     break;
 555   }
 556
 557   for(Int_t iHit=0; iHit<nHitForRec; iHit++) {
 558     // and get new pointers
 559     fRecHit = (AliMUONHitForRec *) fHitForRecAtHit->At(iHit);
 560     fTrackParam = (AliMUONTrackParam *) fTrack->GetTrackParamAtHit()->At(iHit);
 561     if (!fRecHit || !fTrackParam) continue;
 562     // fill local variables for this position --> one measurement
 563     FillDetElemData();
 564     FillRecPointData();
 565     FillTrackParamData();
 566 //     if (fDetElemId<500) continue;
 567     AliDebug(1,Form("cluster: %i", iHit));
 568     AliDebug(1,Form("x: %f\t y: %f\t z: %f\t DetElemID: %i\t ", fClustPos[0], fClustPos[1], fClustPos[2], fDetElemId));
 569     AliDebug(1,Form("fDetElemPos[0]: %f\t fDetElemPos[1]: %f\t fDetElemPos[2]: %f\t DetElemID: %i\t ", fDetElemPos[0],fDetElemPos[1],fDetElemPos[2], fDetElemId));
 570
 571     AliDebug(1,Form("Track Parameter: %i", iHit));
 572     AliDebug(1,Form("x: %f\t y: %f\t z: %f\t slopex: %f\t slopey: %f", fTrackPos[0], fTrackPos[1], fTrackPos[2], fTrackSlope[0], fTrackSlope[1]));
 573     AliDebug(1,Form("x0: %f\t y0: %f\t z0: %f\t slopex0: %f\t slopey0: %f", fTrackPos0[0], fTrackPos0[1], fTrackPos0[2], fTrackSlope0[0], fTrackSlope0[1]));
 574
 575     fCosPhi = TMath::Cos(fPhi);
 576     fSinPhi = TMath::Sin(fPhi);
 577     if (fBFieldOn){
 578       fMeas[0] = fTrackPos[0] - fClustPos[0];
 579       fMeas[1] = fTrackPos[1] - fClustPos[1];
 580     }
 581     else {
 582       fMeas[0] = - fClustPos[0];
 583       fMeas[1] = - fClustPos[1];
 584     }
 585     AliDebug(1,Form("fMeas[0]: %f\t fMeas[1]: %f\t fSigma[0]: %f\t fSigma[1]: %f", fMeas[0], fMeas[1], fSigma[0], fSigma[1]));
 586     // Set local equations
 587     LocalEquationX();
 588     LocalEquationY();
 589   }
 590 }
 591
 592 void AliMUONAlignment::LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t lSingleFit) {
 593   /// Call local fit for this tracks
 594   Int_t iRes = fMillepede->LocalFit(iTrack,lTrackParam,lSingleFit);
 595   if (iRes && !lSingleFit) {
 596     fMillepede->SetNLocalEquations(fMillepede->GetNLocalEquations()+1);
 597   }
 598 }
 599
 600 void AliMUONAlignment::GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls) {
 601   /// Call global fit; Global parameters are stored in parameters
 602   fMillepede->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 603   AliInfo("Done fitting global parameters!");
 604   for (int iGlob=0; iGlob<fgNDetElem; iGlob++){
 605     printf("%d\t %f\t %f\t %f \n",iGlob,parameters[iGlob*fgNParCh+0],parameters[iGlob*fgNParCh+1],parameters[iGlob*fgNParCh+2]);
 606   }
 607 }
 608
 609 Double_t AliMUONAlignment::GetParError(Int_t iPar) {
 610   /// Get error of parameter iPar
 611   Double_t lErr = fMillepede->GetParError(iPar);
 612   return lErr;
 613 }
 614
 615 void AliMUONAlignment::PrintGlobalParameters() {
 616   /// Print global parameters
 617   fMillepede->PrintGlobalParameters();
 618 }
 619
 620 //_________________________________________________________________________
 621 TGeoCombiTrans AliMUONAlignment::ReAlign(const TGeoCombiTrans & transform, double *detElemMisAlignment) const
 622 {
 623   /// Realign given transformation by given misalignment and return the misaligned transformation
 624
 625   Double_t cartMisAlig[3] = {0,0,0};
 626   Double_t angMisAlig[3] = {0,0,0};
 627   const Double_t *trans = transform.GetTranslation();
 628   TGeoRotation *rot;
 629   // check if the rotation we obtain is not NULL
 630   if (transform.GetRotation()) {
 631     rot = transform.GetRotation();
 632   }
 633   else {
 634     rot = new TGeoRotation("rot");
 635   }                     // default constructor.
 636
 637   cartMisAlig[0] = -detElemMisAlignment[0];
 638   cartMisAlig[1] = -detElemMisAlignment[1];
 639   angMisAlig[2] = -detElemMisAlignment[2]*180./TMath::Pi();
 640
 641   TGeoTranslation newTrans(cartMisAlig[0] + trans[0], cartMisAlig[1] + trans[1], cartMisAlig[2] + trans[2]);
 642
 643   rot->RotateX(angMisAlig[0]);
 644   rot->RotateY(angMisAlig[1]);
 645   rot->RotateZ(angMisAlig[2]);
 646
 647   return TGeoCombiTrans(newTrans, *rot);
 648 }
 649
 650 //______________________________________________________________________
 651 AliMUONGeometryTransformer *
 652 AliMUONAlignment::ReAlign(const AliMUONGeometryTransformer * transformer,
 653                             double *misAlignments, Bool_t verbose)
 654
 655 {
 656   /////////////////////////////////////////////////////////////////////
 657   //   Takes the internal geometry module transformers, copies them
 658   // and gets the Detection Elements from them.
 659   // Takes misalignment parameters and applies these
 660   // to the local transform of the Detection Element
 661   // Obtains the global transform by multiplying the module transformer
 662   // transformation with the local transformation
 663   // Applies the global transform to a new detection element
 664   // Adds the new detection element to a new module transformer
 665   // Adds the new module transformer to a new geometry transformer
 666   // Returns the new geometry transformer
 667
 668   Double_t lDetElemMisAlignment[3] = {0.,0.,0.};
 669
 670   AliMUONGeometryTransformer *newGeometryTransformer =
 671     new AliMUONGeometryTransformer(kTRUE);
 672   for (Int_t iMt = 0; iMt < transformer->GetNofModuleTransformers(); iMt++)
 673     {                           // module transformers
 674
 675       const AliMUONGeometryModuleTransformer *kModuleTransformer =
 676         transformer->GetModuleTransformer(iMt, true);
 677
 678       AliMUONGeometryModuleTransformer *newModuleTransformer =
 679         new AliMUONGeometryModuleTransformer(iMt);
 680       newGeometryTransformer->AddModuleTransformer(newModuleTransformer);
 681
 682       TGeoCombiTrans moduleTransform =
 683         TGeoCombiTrans(*kModuleTransformer->GetTransformation());
 684       TGeoCombiTrans *newModuleTransform = new TGeoCombiTrans(moduleTransform);
 685               // same module transform as the previous one
 686               // no mis align object created
 687       newModuleTransformer->SetTransformation(moduleTransform);
 688
 689       AliMpExMap *detElements = kModuleTransformer->GetDetElementStore();
 690
 691       if (verbose)
 692         AliInfo(Form
 693                 ("%i DEs in old GeometryStore  %i",
 694                  detElements->GetSize(), iMt));
 695       Int_t iBase = !iMt ? 0 : fgSNDetElemCh[iMt-1];
 696       for (Int_t iDe = 0; iDe < detElements->GetSize(); iDe++)
 697         {                       // detection elements.
 698           AliMUONGeometryDetElement *detElement =
 699             (AliMUONGeometryDetElement *) detElements->GetObject(iDe);
 700           if (!detElement)
 701             AliFatal("Detection element not found.");
 702
 703           /// make a new detection element
 704           AliMUONGeometryDetElement *newDetElement =
 705             new AliMUONGeometryDetElement(detElement->GetId(),
 706                                           detElement->GetVolumePath());
 707           for (int i=0; i<fgNParCh; i++) {
 708             AliInfo(Form("iMt %i, iBase %i, iDe %i, iPar %i",iMt, iBase, iDe, (iBase+iDe)*fgNParCh+i));
 709             lDetElemMisAlignment[i] =
 710               (iMt<fgNCh) ? misAlignments[(iBase+iDe)*fgNParCh+i] : 0.;
 711           }
 712           // local transformation of this detection element.
 713           TGeoCombiTrans localTransform
 714             = TGeoCombiTrans(*detElement->GetLocalTransformation());
 715           TGeoCombiTrans newLocalTransform = ReAlign(localTransform,lDetElemMisAlignment);
 716           newDetElement->SetLocalTransformation(newLocalTransform);
 717
 718           // global transformation
 719           TGeoHMatrix newGlobalTransform =
 720             AliMUONGeometryBuilder::Multiply(*newModuleTransform,
 721                                               newLocalTransform);
 722           newDetElement->SetGlobalTransformation(newGlobalTransform);
 723
 724           // add this det element to module
 725           newModuleTransformer->GetDetElementStore()->Add(newDetElement->GetId(),
 726                                                           newDetElement);
 727           // Get delta transformation:
 728           // Tdelta = Tnew * Told.inverse
 729           TGeoHMatrix  deltaTransform
 730             = AliMUONGeometryBuilder::Multiply(
 731                 newGlobalTransform,
 732                 detElement->GetGlobalTransformation()->Inverse());
 733
 734           // Create mis alignment matrix
 735           newGeometryTransformer
 736             ->AddMisAlignDetElement(detElement->GetId(), deltaTransform);
 737         }
 738       if (verbose)
 739         AliInfo(Form("Added module transformer %i to the transformer", iMt));
 740       newGeometryTransformer->AddModuleTransformer(newModuleTransformer);
 741     }
 742   return newGeometryTransformer;
 743 }
 744