d52e2f75b77ffc9cccf2a3596b31e814f85bfc60
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONEventReconstructor.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 $Log$
18 Revision 1.10  2000/09/19 09:49:50  gosset
19 AliMUONEventReconstructor package
20 * track extrapolation independent from reco_muon.F, use of AliMagF...
21 * possibility to use new magnetic field (automatic from generated root file)
22
23 Revision 1.9  2000/07/20 12:45:27  gosset
24 New "EventReconstructor..." structure,
25         hopefully more adapted to tree/streamer.
26 "AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks"
27         to keep only one track among similar ones.
28
29 Revision 1.8  2000/07/18 16:04:06  gosset
30 AliMUONEventReconstructor package:
31 * a few minor modifications and more comments
32 * a few corrections
33   * right sign for Z of raw clusters
34   * right loop over chambers inside station
35   * symmetrized covariance matrix for measurements (TrackChi2MCS)
36   * right sign of charge in extrapolation (ExtrapToZ)
37   * right zEndAbsorber for Branson correction below 3 degrees
38 * use of TVirtualFitter instead of TMinuit for AliMUONTrack::Fit
39 * no parameter for AliMUONTrack::Fit() but more fit parameters in Track object
40
41 Revision 1.7  2000/07/03 12:28:06  gosset
42 Printout at the right place after extrapolation to vertex
43
44 Revision 1.6  2000/06/30 12:01:06  gosset
45 Correction for hit search in the right chamber (JPC)
46
47 Revision 1.5  2000/06/30 10:15:48  gosset
48 Changes to EventReconstructor...:
49 precision fit with multiple Coulomb scattering;
50 extrapolation to vertex with Branson correction in absorber (JPC)
51
52 Revision 1.4  2000/06/27 14:11:36  gosset
53 Corrections against violations of coding conventions
54
55 Revision 1.3  2000/06/16 07:27:08  gosset
56 To remove problem in running RuleChecker, like in MUON-dev
57
58 Revision 1.1.2.5  2000/06/16 07:00:26  gosset
59 To remove problem in running RuleChecker
60
61 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 08:00:07  morsch
62 Dummy streamer to solve CINT compilation problem (to be investigated !)
63
64 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 20:59:57  morsch
65 Make includes consistent with new file structure.
66
67 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
68 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
69 Suppressed most violations of coding rules
70
71 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
72 Addition of files for track reconstruction in C++
73 */
74
75 //__________________________________________________________________________
76 //
77 // MUON event reconstructor in ALICE
78 //
79 // This class contains as data:
80 // * the parameters for the event reconstruction
81 // * a pointer to the array of hits to be reconstructed (the event)
82 // * a pointer to the array of segments made with these hits inside each station
83 // * a pointer to the array of reconstructed tracks
84 //
85 // It contains as methods, among others:
86 // * MakeEventToBeReconstructed to build the array of hits to be reconstructed
87 // * MakeSegments to build the segments
88 // * MakeTracks to build the tracks
89 //__________________________________________________________________________
90
91 #include <iostream.h>
92
93 #include <TRandom.h>
94 #include <TFile.h>
95
96 #include "AliMUONEventReconstructor.h"
97 #include "AliMUON.h"
98 #include "AliMUONHitForRec.h"
99 #include "AliMUONSegment.h"
100 #include "AliMUONHit.h"
101 #include "AliMUONRawCluster.h"
102 #include "AliMUONTrack.h"
103 #include "AliMUONChamber.h"
104 #include "AliMUONTrackHit.h"
105 #include "AliRun.h"
106 #include "TParticle.h"
107
108 //************* Defaults parameters for reconstruction
109 static const Double_t kDefaultMinBendingMomentum = 3.0;
110 static const Double_t kDefaultMaxSigma2Distance = 16.0;
111 static const Double_t kDefaultBendingResolution = 0.01;
112 static const Double_t kDefaultNonBendingResolution = 0.144;
113 static const Double_t kDefaultChamberThicknessInX0 = 0.03;
114 // Simple magnetic field:
115 // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
116 // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
117 // Length = ZMAGEND-ZCOIL
118 // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
119 // to be ajusted differently from real magnetic field ????
120 static const Double_t kDefaultSimpleBValue = 7.0;
121 static const Double_t kDefaultSimpleBLength = 428.0;
122 static const Double_t kDefaultSimpleBPosition = 1019.0;
123 static const Int_t kDefaultRecGeantHits = 0;
124 static const Double_t kDefaultEfficiency = 0.95;
125
126 static const Int_t kDefaultPrintLevel = 0;
127
128 ClassImp(AliMUONEventReconstructor) // Class implementation in ROOT context
129
130   //__________________________________________________________________________
131 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor(void)
132 {
133   // Constructor for class AliMUONEventReconstructor
134   SetReconstructionParametersToDefaults();
135   // Memory allocation for the TClonesArray of hits for reconstruction
136   // Is 10000 the right size ????
137   fHitsForRecPtr = new TClonesArray("AliMUONHitForRec", 10000);
138   fNHitsForRec = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
139   // Memory allocation for the TClonesArray's of segments in stations
140   // Is 2000 the right size ????
141   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
142     fSegmentsPtr[st] = new TClonesArray("AliMUONSegment", 2000);
143     fNSegments[st] = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
144   }
145   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
146   // Is 10 the right size ????
147   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
148   fNRecTracks = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
149   // Memory allocation for the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
150   // Is 100 the right size ????
151   fRecTrackHitsPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 100);
152   fNRecTrackHits = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
153
154   // Sign of fSimpleBValue according to sign of value at (50,50,950).
155   Float_t b[3], x[3];
156   x[0] = 50.; x[1] = 50.; x[2] = 950.;
157   gAlice->Field()->Field(x, b);
158   fSimpleBValue = TMath::Sign(fSimpleBValue,(Double_t) b[2]);
159   // See how to get fSimple(BValue, BLength, BPosition)
160   // automatically calculated from the actual magnetic field ????
161
162   if (fPrintLevel >= 0) {
163     cout << "AliMUONEventReconstructor constructed with defaults" << endl; Dump();
164     cout << endl << "Magnetic field from root file:" << endl;
165     gAlice->Field()->Dump();
166     cout << endl;
167   }
168   return;
169 }
170
171 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
172 {
173   // Dummy copy constructor
174 }
175
176 AliMUONEventReconstructor & AliMUONEventReconstructor::operator=(const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
177 {
178   // Dummy assignment operator
179     return *this;
180 }
181
182   //__________________________________________________________________________
183 AliMUONEventReconstructor::~AliMUONEventReconstructor(void)
184 {
185   // Destructor for class AliMUONEventReconstructor
186   delete fHitsForRecPtr; // Correct destruction of everything ???? or delete [] ????
187   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
188     delete fSegmentsPtr[st]; // Correct destruction of everything ????
189   return;
190 }
191
192   //__________________________________________________________________________
193 void AliMUONEventReconstructor::SetReconstructionParametersToDefaults(void)
194 {
195   // Set reconstruction parameters to default values
196   // Would be much more convenient with a structure (or class) ????
197   fMinBendingMomentum = kDefaultMinBendingMomentum;
198   fMaxSigma2Distance = kDefaultMaxSigma2Distance;
199
200   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON");
201   // ******** Parameters for making HitsForRec
202   // minimum radius,
203   // like in TRACKF_STAT:
204   // 2 degrees for stations 1 and 2, or ch(0...) from 0 to 3;
205   // 30 cm for stations 3 to 5, or ch(0...) from 4 to 9
206   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
207     if (ch < 4) fRMin[ch] = TMath::Abs((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z()) *
208                   2.0 * TMath::Pi() / 180.0;
209     else fRMin[ch] = 30.0;
210   }
211   // maximum radius
212   // like in TRACKF_STAT (10 degrees ????)
213   fRMax[0] = fRMax[1] = 91.5;
214   fRMax[2] = fRMax[3] = 122.5;
215   fRMax[4] = fRMax[5] = 158.3;
216   fRMax[6] = fRMax[7] = 260.0;
217   fRMax[8] = fRMax[9] = 260.0;
218
219   // ******** Parameters for making segments
220   // should be parametrized ????
221   // according to interval between chambers in a station ????
222   // Maximum distance in non bending plane
223   // 5 * 0.22 just to remember the way it was made in TRACKF_STAT
224   // SIGCUT*DYMAX(IZ)
225   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
226     fSegmentMaxDistNonBending[st] = 5. * 0.22;
227   // Maximum distance in bending plane
228   // values from TRACKF_STAT corresponding to (J psi 20cm)
229   fSegmentMaxDistBending[0] = 1.5;
230   fSegmentMaxDistBending[1] = 1.5;
231   fSegmentMaxDistBending[2] = 3.0;
232   fSegmentMaxDistBending[3] = 6.0;
233   fSegmentMaxDistBending[4] = 6.0;
234   
235   fBendingResolution = kDefaultBendingResolution;
236   fNonBendingResolution = kDefaultNonBendingResolution;
237   fChamberThicknessInX0 = kDefaultChamberThicknessInX0;
238   fSimpleBValue = kDefaultSimpleBValue;
239   fSimpleBLength = kDefaultSimpleBLength;
240   fSimpleBPosition = kDefaultSimpleBPosition;
241   fRecGeantHits = kDefaultRecGeantHits;
242   fEfficiency = kDefaultEfficiency;
243   fPrintLevel = kDefaultPrintLevel;
244   return;
245 }
246
247 //__________________________________________________________________________
248 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum)
249 {
250   // Returns impact parameter at vertex in bending plane (cm),
251   // from the signed bending momentum "BendingMomentum" in bending plane (GeV/c),
252   // using simple values for dipole magnetic field.
253   // The sign is the sign of the charge.
254   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
255           BendingMomentum);
256 }
257
258 //__________________________________________________________________________
259 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam)
260 {
261   // Returns signed bending momentum in bending plane (GeV/c),
262   // from the impact parameter "ImpactParam" at vertex in bending plane (cm),
263   // using simple values for dipole magnetic field.
264   // The sign is the sign of the charge.
265   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
266           ImpactParam);
267 }
268
269 //__________________________________________________________________________
270 void AliMUONEventReconstructor::SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName)
271 {
272   // Set background file ... for GEANT hits
273   // Must be called after having loaded the firts signal event
274   if (fPrintLevel >= 0) {
275     cout << "Enter SetBkgGeantFile with BkgGeantFileName ``"
276          << BkgGeantFileName << "''" << endl;}
277   if (strlen(BkgGeantFileName)) {
278     // BkgGeantFileName not empty: try to open the file
279     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
280     fBkgGeantFile = new TFile(BkgGeantFileName);
281     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
282     if (fBkgGeantFile-> IsOpen()) {
283       if (fPrintLevel >= 0) {
284         cout << "Background for GEANT hits in file: ``" << BkgGeantFileName
285              << "'' successfully opened" << endl;}
286     }
287     else {
288       cout << "Background for GEANT hits in file: " << BkgGeantFileName << endl;
289       cout << "NOT FOUND: EXIT" << endl;
290       exit(0); // right instruction for exit ????
291     }
292     // Arrays for "particles" and "hits"
293     fBkgGeantParticles = new TClonesArray("TParticle", 200);
294     fBkgGeantHits = new TClonesArray("AliMUONHit", 2000);
295     // Event number to -1 for initialization
296     fBkgGeantEventNumber = -1;
297     // Back to the signal file:
298     // first signal event must have been loaded previously,
299     // otherwise, Segmentation violation at the next instruction
300     // How is it possible to do smething better ????
301     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
302     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
303   }
304   return;
305 }
306
307 //__________________________________________________________________________
308 void AliMUONEventReconstructor::NextBkgGeantEvent(void)
309 {
310   // Get next event in background file for GEANT hits
311   // Goes back to event number 0 when end of file is reached
312   char treeName[20];
313   TBranch *branch;
314   if (fPrintLevel >= 0) {
315     cout << "Enter NextBkgGeantEvent" << endl;}
316   // Clean previous event
317   if(fBkgGeantTK) delete fBkgGeantTK;
318   fBkgGeantTK = NULL;
319   if(fBkgGeantParticles) fBkgGeantParticles->Clear();
320   if(fBkgGeantTH) delete fBkgGeantTH;
321   fBkgGeantTH = NULL;
322   if(fBkgGeantHits) fBkgGeantHits->Clear();
323   // Increment event number
324   fBkgGeantEventNumber++;
325   // Get access to Particles and Hits for event from background file
326   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
327   fBkgGeantFile->cd();
328   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
329   // Particles: TreeK for event and branch "Particles"
330   sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
331   fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
332   if (!fBkgGeantTK) {
333     if (fPrintLevel >= 0) {
334       cout << "Cannot find Kine Tree for background event: " <<
335         fBkgGeantEventNumber << endl;
336       cout << "Goes back to event 0" << endl;
337     }
338     fBkgGeantEventNumber = 0;
339     sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
340     fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
341     if (!fBkgGeantTK) {
342       cout << "ERROR: cannot find Kine Tree for background event: " <<
343         fBkgGeantEventNumber << endl;
344       exit(0);
345     }
346   }
347   if (fBkgGeantTK) 
348     fBkgGeantTK->SetBranchAddress("Particles", &fBkgGeantParticles);
349   fBkgGeantTK->GetEvent(0); // why event 0 ???? necessary ????
350   // Hits: TreeH for event and branch "MUON"
351   sprintf(treeName, "TreeH%d", fBkgGeantEventNumber);
352   fBkgGeantTH = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
353   if (!fBkgGeantTH) {
354     cout << "ERROR: cannot find Hits Tree for background event: " <<
355       fBkgGeantEventNumber << endl;
356       exit(0);
357   }
358   if (fBkgGeantTH && fBkgGeantHits) {
359     branch = fBkgGeantTH->GetBranch("MUON");
360     if (branch) branch->SetAddress(&fBkgGeantHits);
361   }
362   fBkgGeantTH->GetEntries(); // necessary ????
363   // Back to the signal file
364   ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
365   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
366   return;
367 }
368
369 //__________________________________________________________________________
370 void AliMUONEventReconstructor::EventReconstruct(void)
371 {
372   // To reconstruct one event
373   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter EventReconstruct" << endl;
374   MakeEventToBeReconstructed();
375   MakeSegments();
376   MakeTracks();
377   return;
378 }
379
380   //__________________________________________________________________________
381 void AliMUONEventReconstructor::ResetHitsForRec(void)
382 {
383   // To reset the array and the number of HitsForRec,
384   // and also the number of HitsForRec
385   // and the index of the first HitForRec per chamber
386   if (fHitsForRecPtr) fHitsForRecPtr->Clear();
387   fNHitsForRec = 0;
388   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++)
389     fNHitsForRecPerChamber[ch] = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
390   return;
391 }
392
393   //__________________________________________________________________________
394 void AliMUONEventReconstructor::ResetSegments(void)
395 {
396   // To reset the TClonesArray of segments and the number of Segments
397   // for all stations
398   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
399     if (fSegmentsPtr[st]) fSegmentsPtr[st]->Clear();
400     fNSegments[st] = 0;
401   }
402   return;
403 }
404
405   //__________________________________________________________________________
406 void AliMUONEventReconstructor::ResetTracks(void)
407 {
408   // To reset the TClonesArray of reconstructed tracks
409   if (fRecTracksPtr) fRecTracksPtr->Delete();
410   // Delete in order that the Track destructors are called,
411   // hence the space for the TClonesArray of pointers to TrackHit's is freed
412   fNRecTracks = 0;
413   return;
414 }
415
416   //__________________________________________________________________________
417 void AliMUONEventReconstructor::ResetTrackHits(void)
418 {
419   // To reset the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
420   if (fRecTrackHitsPtr) fRecTrackHitsPtr->Clear();
421   fNRecTrackHits = 0;
422   return;
423 }
424
425   //__________________________________________________________________________
426 void AliMUONEventReconstructor::MakeEventToBeReconstructed(void)
427 {
428   // To make the list of hits to be reconstructed,
429   // either from the GEANT hits or from the raw clusters
430   // according to the parameter set for the reconstructor
431   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeEventToBeReconstructed" << endl;
432   ResetHitsForRec();
433   if (fRecGeantHits == 1) {
434     // Reconstruction from GEANT hits
435     // Back to the signal file
436     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
437     // Signal hits
438     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
439     // Security on MUON ????
440     AddHitsForRecFromGEANT(gAlice->TreeH());
441     // Background hits
442     AddHitsForRecFromBkgGEANT(fBkgGeantTH, fBkgGeantHits);
443     // Sort HitsForRec in increasing order with respect to chamber number
444     SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
445   }
446   else {
447     // Reconstruction from raw clusters
448     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
449     // Security on MUON ????
450     // TreeR assumed to be be "prepared" in calling function
451     // by "MUON->GetTreeR(nev)" ????
452     TTree *treeR = gAlice->TreeR();
453     AddHitsForRecFromRawClusters(treeR);
454     // No sorting: it is done automatically in the previous function
455   }
456   if (fPrintLevel >= 10) {
457     cout << "end of MakeEventToBeReconstructed" << endl;
458     cout << "NHitsForRec: " << fNHitsForRec << endl;
459     for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
460       cout << "chamber(0...): " << ch
461            << "  NHitsForRec: " << fNHitsForRecPerChamber[ch]
462            << "  index(first HitForRec): " << fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]
463            << endl;
464       for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
465            hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
466            hit++) {
467         cout << "HitForRec index(0...): " << hit << endl;
468         ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
469       }
470     }
471   }
472   return;
473 }
474
475   //__________________________________________________________________________
476 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH)
477 {
478   // To add to the list of hits for reconstruction
479   // the GEANT signal hits from a hit tree TH.
480   if (fPrintLevel >= 2)
481     cout << "enter AddHitsForRecFromGEANT with TH: " << TH << endl;
482   if (TH == NULL) return;
483   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
484   // Security on MUON ????
485   // See whether it could be the same for signal and background ????
486   // Loop over tracks in tree
487   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
488   if (fPrintLevel >= 2)
489     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
490   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
491     gAlice->ResetHits();
492     TH->GetEvent(track);
493     // Loop over hits
494     Int_t hit = 0;
495     for (AliMUONHit* mHit = (AliMUONHit*) pMUON->FirstHit(-1); 
496          mHit;
497          mHit = (AliMUONHit*) pMUON->NextHit(), hit++) {
498       NewHitForRecFromGEANT(mHit,track, hit, 1);
499     } // end of hit loop
500   } // end of track loop
501   return;
502 }
503
504   //__________________________________________________________________________
505 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits)
506 {
507   // To add to the list of hits for reconstruction
508   // the GEANT background hits from a hit tree TH and a pointer Hits to a hit list.
509   // How to have only one function "AddHitsForRecFromGEANT" ????
510   if (fPrintLevel >= 2)
511     cout << "enter AddHitsForRecFromBkgGEANT with TH: " << TH << endl;
512   if (TH == NULL) return;
513   // Loop over tracks in tree
514   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
515   if (fPrintLevel >= 2)
516     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
517   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
518     if (Hits) Hits->Clear();
519     TH->GetEvent(track);
520     // Loop over hits
521     for (Int_t hit = 0; hit < Hits->GetEntriesFast(); hit++) {
522       NewHitForRecFromGEANT((AliMUONHit*) (*Hits)[hit], track, hit, 0);
523     } // end of hit loop
524   } // end of track loop
525   return;
526 }
527
528   //__________________________________________________________________________
529 AliMUONHitForRec* AliMUONEventReconstructor::NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal)
530 {
531   // To make a new hit for reconstruction from a GEANT hit pointed to by "Hit",
532   // with hit number "HitNumber" in the track numbered "TrackNumber",
533   // either from signal ("Signal" = 1) or background ("Signal" = 0) event.
534   // Selects hits in tracking (not trigger) chambers.
535   // Takes into account the efficiency (fEfficiency)
536   // and the smearing from resolution (fBendingResolution and fNonBendingResolution).
537   // Adds a condition on the radius between RMin and RMax
538   // to better simulate the real chambers.
539   // Returns the pointer to the new hit for reconstruction,
540   // or NULL in case of inefficiency or non tracking chamber or bad radius.
541   // No condition on at most 20 cm from a muon from a resonance
542   // like in Fortran TRACKF_STAT.
543   AliMUONHitForRec* hitForRec;
544   Double_t bendCoor, nonBendCoor, radius;
545   Int_t chamber = Hit->fChamber - 1; // chamber(0...)
546   // only in tracking chambers (fChamber starts at 1)
547   if (chamber >= kMaxMuonTrackingChambers) return NULL;
548   // only if hit is efficient (keep track for checking ????)
549   if (gRandom->Rndm() > fEfficiency) return NULL;
550   // only if radius between RMin and RMax
551   bendCoor = Hit->fY;
552   nonBendCoor = Hit->fX;
553   radius = TMath::Sqrt((bendCoor * bendCoor) + (nonBendCoor * nonBendCoor));
554   if ((radius < fRMin[chamber]) || (radius > fRMax[chamber])) return NULL;
555   // new AliMUONHitForRec from GEANT hit and increment number of AliMUONHitForRec's
556   hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(Hit);
557   fNHitsForRec++;
558   // add smearing from resolution
559   hitForRec->SetBendingCoor(bendCoor + gRandom->Gaus(0., fBendingResolution));
560   hitForRec->SetNonBendingCoor(nonBendCoor
561                                + gRandom->Gaus(0., fNonBendingResolution));
562   // more information into HitForRec
563   //  resolution: angular effect to be added here ????
564   hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
565   hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
566   //  GEANT track info
567   hitForRec->SetHitNumber(HitNumber);
568   hitForRec->SetTHTrack(TrackNumber);
569   hitForRec->SetGeantSignal(Signal);
570   if (fPrintLevel >= 10) {
571     cout << "track: " << TrackNumber << " hit: " << HitNumber << endl;
572     Hit->Dump();
573     cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
574     hitForRec->Dump();}
575   return hitForRec;
576 }
577
578   //__________________________________________________________________________
579 void AliMUONEventReconstructor::SortHitsForRecWithIncreasingChamber()
580 {
581   // Sort HitsForRec's in increasing order with respect to chamber number.
582   // Uses the function "Compare".
583   // Update the information for HitsForRec per chamber too.
584   Int_t ch, nhits, prevch;
585   fHitsForRecPtr->Sort();
586   for (ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
587     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
588     fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
589   }
590   prevch = 0; // previous chamber
591   nhits = 0; // number of hits in current chamber
592   // Loop over HitsForRec
593   for (Int_t hit = 0; hit < fNHitsForRec; hit++) {
594     // chamber number (0...)
595     ch = ((AliMUONHitForRec*)  ((*fHitsForRecPtr)[hit]))->GetChamberNumber();
596     // increment number of hits in current chamber
597     (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
598     // update index of first HitForRec in current chamber
599     // if chamber number different from previous one
600     if (ch != prevch) {
601       fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = hit;
602       prevch = ch;
603     }
604   }
605   return;
606 }
607
608 //   //__________________________________________________________________________
609 // void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC)
610 // {
611 //   // OLD VERSION WHEN ONE ONE WAS USING SO CALLED CATHODE CORRELATIONS
612 //   // To add to the list of hits for reconstruction
613 //   // the (cathode correlated) raw clusters
614 //   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
615 //   // on the radius between RMin and RMax.
616 //   AliMUONHitForRec *hitForRec;
617 //   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromCathodeCorrelations" << endl;
618 //   AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
619 //   // Security on MUON ????
620 //   // Loop over tracking chambers
621 //   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
622 //     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
623 //     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
624 //     // index of first HitForRec for the chamber
625 //     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
626 //     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
627 //     TClonesArray *reconst_hits  = MUON->ReconstHitsAddress(ch);
628 //     MUON->ResetReconstHits();
629 //     TC->GetEvent();
630 //     Int_t ncor = (Int_t)reconst_hits->GetEntries();
631 //     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
632 //     for (Int_t cor = 0; cor < ncor; cor++) {
633 //       AliMUONReconstHit * mCor = 
634 //      (AliMUONReconstHit*) reconst_hits->UncheckedAt(cor);
635 //       // new AliMUONHitForRec from (cathode correlated) raw cluster
636 //       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
637 //       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(mCor);
638 //       fNHitsForRec++;
639 //       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
640 //       // more information into HitForRec
641 //       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
642 //       hitForRec->SetHitNumber(cor);
643 //       // Z coordinate of the chamber (cm) with sign opposite to GEANT sign
644 //       // could (should) be more exact from chamber geometry ???? 
645 //       hitForRec->SetZ(-(&(MUON->Chamber(ch)))->Z());
646 //       if (fPrintLevel >= 10) {
647 //      cout << "chamber (0...): " << ch <<
648 //        " cathcorrel (0...): " << cor << endl;
649 //      mCor->Dump();
650 //      cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
651 //      hitForRec->Dump();}
652 //     } // end of cluster loop
653 //   } // end of chamber loop
654 //   return;
655 // }
656
657   //__________________________________________________________________________
658 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR)
659 {
660   // To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
661   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
662   // on the radius between RMin and RMax.
663   AliMUONHitForRec *hitForRec;
664   AliMUONRawCluster *clus;
665   Int_t iclus, nclus;
666   TClonesArray *rawclusters;
667   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromRawClusters" << endl;
668   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
669   // Security on MUON ????
670   // Loop over tracking chambers
671   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
672     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
673     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
674     // index of first HitForRec for the chamber
675     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
676     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
677     rawclusters = pMUON->RawClustAddress(ch);
678     pMUON->ResetRawClusters();
679     TR->GetEvent((Int_t) (TR->GetEntries()) - 1); // to be checked ????
680     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
681     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
682     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
683       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
684       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
685       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
686       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
687       fNHitsForRec++;
688       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
689       // more information into HitForRec
690       //  resolution: info should be already in raw cluster and taken from it ????
691       hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
692       hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
693       //  original raw cluster
694       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
695       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
696       // Z coordinate of the chamber (cm)
697       // could (should) be more exact from chamber geometry ???? 
698       hitForRec->SetZ((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z());
699       if (fPrintLevel >= 10) {
700         cout << "chamber (0...): " << ch <<
701           " raw cluster (0...): " << iclus << endl;
702         clus->Dump();
703         cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
704         hitForRec->Dump();}
705     } // end of cluster loop
706   } // end of chamber loop
707   return;
708 }
709
710   //__________________________________________________________________________
711 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegments(void)
712 {
713   // To make the list of segments in all stations,
714   // from the list of hits to be reconstructed
715   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeSegments" << endl;
716   ResetSegments();
717   // Loop over stations
718   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
719     MakeSegmentsPerStation(st); 
720   if (fPrintLevel >= 10) {
721     cout << "end of MakeSegments" << endl;
722     for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
723       cout << "station(0...): " << st
724            << "  Segments: " << fNSegments[st]
725            << endl;
726       for (Int_t seg = 0;
727            seg < fNSegments[st];
728            seg++) {
729         cout << "Segment index(0...): " << seg << endl;
730         ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Dump();
731       }
732     }
733   }
734   return;
735 }
736
737   //__________________________________________________________________________
738 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegmentsPerStation(Int_t Station)
739 {
740   // To make the list of segments in station number "Station" (0...)
741   // from the list of hits to be reconstructed.
742   // Updates "fNSegments"[Station].
743   // Segments in stations 4 and 5 are sorted
744   // according to increasing absolute value of "impact parameter"
745   AliMUONHitForRec *hit1Ptr, *hit2Ptr;
746   AliMUONSegment *segment;
747   Bool_t last2st;
748   Double_t bendingSlope, distBend, distNonBend, extBendCoor, extNonBendCoor,
749     impactParam, maxImpactParam;
750   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
751   if (fPrintLevel >= 1)
752     cout << "enter MakeSegmentsPerStation (0...) " << Station << endl;
753   // first and second chambers (0...) in the station
754   Int_t ch1 = 2 * Station;
755   Int_t ch2 = ch1 + 1;
756   // variable true for stations downstream of the dipole:
757   // Station(0..4) equal to 3 or 4
758   if ((Station == 3) || (Station == 4)) {
759     last2st = kTRUE;
760     // maximum impact parameter (cm) according to fMinBendingMomentum...
761     maxImpactParam =
762       TMath::Abs(GetImpactParamFromBendingMomentum(fMinBendingMomentum));
763   }
764   else last2st = kFALSE;
765   // extrapolation factor from Z of first chamber to Z of second chamber
766   // dZ to be changed to take into account fine structure of chambers ????
767   Double_t extrapFact =
768     (&(pMUON->Chamber(ch2)))->Z() / (&(pMUON->Chamber(ch1)))->Z();
769   // index for current segment
770   Int_t segmentIndex = 0;
771   // Loop over HitsForRec in the first chamber of the station
772   for (Int_t hit1 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1];
773        hit1 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1] + fNHitsForRecPerChamber[ch1];
774        hit1++) {
775     // pointer to the HitForRec
776     hit1Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit1]);
777     // extrapolation,
778     // on the straight line joining the HitForRec to the vertex (0,0,0),
779     // to the Z of the second chamber of the station
780     extBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetBendingCoor();
781     extNonBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetNonBendingCoor();
782     // Loop over HitsForRec in the second chamber of the station
783     for (Int_t hit2 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2];
784          hit2 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2] + fNHitsForRecPerChamber[ch2];
785          hit2++) {
786       // pointer to the HitForRec
787       hit2Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit2]);
788       // absolute values of distances, in bending and non bending planes,
789       // between the HitForRec in the second chamber
790       // and the previous extrapolation
791       distBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetBendingCoor() - extBendCoor);
792       distNonBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetNonBendingCoor() - extNonBendCoor);
793       if (last2st) {
794         // bending slope
795         bendingSlope = (hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetBendingCoor()) /
796           (hit1Ptr->GetZ() - hit2Ptr->GetZ());
797         // absolute value of impact parameter
798         impactParam =
799           TMath::Abs(hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetZ() * bendingSlope);
800       }
801       // check for distances not too large,
802       // and impact parameter not too big if stations downstream of the dipole.
803       // Conditions "distBend" and "impactParam" correlated for these stations ????
804       if ((distBend < fSegmentMaxDistBending[Station]) &&
805           (distNonBend < fSegmentMaxDistNonBending[Station]) &&
806           (!last2st || (impactParam < maxImpactParam))) {
807         // make new segment
808         segment = new ((*fSegmentsPtr[Station])[segmentIndex])
809           AliMUONSegment(hit1Ptr, hit2Ptr);
810         // update "link" to this segment from the hit in the first chamber
811         if (hit1Ptr->GetNSegments() == 0)
812           hit1Ptr->SetIndexOfFirstSegment(segmentIndex);
813         hit1Ptr->SetNSegments(hit1Ptr->GetNSegments() + 1);
814         if (fPrintLevel >= 10) {
815           cout << "segmentIndex(0...): " << segmentIndex
816                << "  distBend: " << distBend
817                << "  distNonBend: " << distNonBend
818                << endl;
819           segment->Dump();
820           cout << "HitForRec in first chamber" << endl;
821           hit1Ptr->Dump();
822           cout << "HitForRec in second chamber" << endl;
823           hit2Ptr->Dump();
824         };
825         // increment index for current segment
826         segmentIndex++;
827       }
828     } //for (Int_t hit2
829   } // for (Int_t hit1...
830   fNSegments[Station] = segmentIndex;
831   // Sorting according to "impact parameter" if station(1..5) 4 or 5,
832   // i.e. Station(0..4) 3 or 4, using the function "Compare".
833   // After this sorting, it is impossible to use
834   // the "fNSegments" and "fIndexOfFirstSegment"
835   // of the HitForRec in the first chamber to explore all segments formed with it.
836   // Is this sorting really needed ????
837   if ((Station == 3) || (Station == 4)) (fSegmentsPtr[Station])->Sort();
838   if (fPrintLevel >= 1) cout << "Station: " << Station << "  NSegments: "
839                              << fNSegments[Station] << endl;
840   return;
841 }
842
843   //__________________________________________________________________________
844 void AliMUONEventReconstructor::MakeTracks(void)
845 {
846   // To make the tracks,
847   // from the list of segments and points in all stations
848   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTracks" << endl;
849   // The order may be important for the following Reset's
850   ResetTracks();
851   ResetTrackHits();
852   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
853   MakeTrackCandidates();
854   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
855   FollowTracks();
856   // Remove double tracks
857   RemoveDoubleTracks();
858   return;
859 }
860
861   //__________________________________________________________________________
862 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
863 {
864   // To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
865   // the first segment being pointed to by "BegSegment".
866   // Returns the number of such track candidates.
867   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
868   AliMUONSegment *endSegment, *extrapSegment;
869   AliMUONTrack *recTrack;
870   Double_t mcsFactor;
871   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments" << endl;
872   // Station for the end segment
873   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
874   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
875   mcsFactor = 0.0136 /
876     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
877   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
878   // linear extrapolation to end station
879   extrapSegment =
880     BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endStation, mcsFactor);
881   // number of candidates with 2 segments to 0
882   nbCan2Seg = 0;
883   // Loop over segments in the end station
884   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
885     // pointer to segment
886     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
887     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
888     // 4 because 4 quantities in chi2
889     if ((endSegment->
890          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
891                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
892       // both segments compatible:
893       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
894       if (fPrintLevel >= 2)
895         cout << "TrackCandidate with Segment " << iEndSegment <<
896           " in Station(0..) " << endStation << endl;
897       // flag for both segments in one track:
898       // to be done in track constructor ????
899       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
900       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
901       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
902         AliMUONTrack(BegSegment, endSegment, this);
903       fNRecTracks++;
904       if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
905       // increment number of track candidates with 2 segments
906       nbCan2Seg++;
907     }
908   } // for (iEndSegment = 0;...
909   delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
910   return nbCan2Seg;
911 }
912
913   //__________________________________________________________________________
914 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
915 {
916   // To make track candidates with one segment and one point
917   // in stations(1..) 4 and 5,
918   // the segment being pointed to by "BegSegment".
919   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
920   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec, *hit;
921   AliMUONTrack *recTrack;
922   Double_t mcsFactor;
923   if (fPrintLevel >= 1)
924     cout << "enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint" << endl;
925   // station for the end point
926   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
927   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
928   mcsFactor = 0.0136 /
929     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
930   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
931   // first and second chambers(0..) in the end station
932   ch1 = 2 * endStation;
933   ch2 = ch1 + 1;
934   // number of candidates to 0
935   nbCan1Seg1Hit = 0;
936   // Loop over chambers of the end station
937   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
938     // linear extrapolation to chamber
939     extrapHitForRec =
940       BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber(ch, mcsFactor);
941     // limits for the hit index in the loop
942     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
943     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
944     // Loop over HitForRec's in the chamber
945     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
946       // pointer to HitForRec
947       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
948       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
949       // 2 because 2 quantities in chi2
950       if ((hit->
951            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
952                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
953         // both HitForRec's compatible:
954         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
955         if (fPrintLevel >= 2)
956           cout << "TrackCandidate with HitForRec " << iHit <<
957             " in Chamber(0..) " << ch << endl;
958         // flag for beginning segments in one track:
959         // to be done in track constructor ????
960         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
961         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
962           AliMUONTrack(BegSegment, hit, this);
963         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
964         fNRecTracks++;
965         if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
966         // increment number of track candidates
967         nbCan1Seg1Hit++;
968       }
969     } // for (iHit = iHitMin;...
970     delete extrapHitForRec;
971   } // for (ch = ch2;...
972   return nbCan1Seg1Hit;
973 }
974
975   //__________________________________________________________________________
976 void AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
977 {
978   // To make track candidates
979   // with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
980   // (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
981   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
982   AliMUONSegment *begSegment;
983   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidates" << endl;
984   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
985   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
986     // Loop over segments in the beginning station
987     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
988       // pointer to segment
989       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
990       if (fPrintLevel >= 2)
991         cout << "look for TrackCandidate's with Segment " << iBegSegment <<
992           " in Station(0..) " << begStation << endl;
993       // Look for track candidates with two segments,
994       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
995       // Only for beginning station(1..) 5
996       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
997       if (begStation == 4)
998         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
999       // Look for track candidates with one segment and one point,
1000       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
1001       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
1002       // Is that a too strong condition ????
1003       if (!(begSegment->GetInTrack()))
1004         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
1005     } // for (iBegSegment = 0;...
1006   } // for (begStation = 4;...
1007   return;
1008 }
1009
1010   //__________________________________________________________________________
1011 void AliMUONEventReconstructor::FollowTracks(void)
1012 {
1013   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
1014   // too long: should be made more modular !!!!
1015   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
1016   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
1017   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1018   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
1019   Int_t ch, chInStation, chBestHit, iHit, iSegment, station, trackIndex;
1020   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
1021   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
1022   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
1023   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
1024   if (fPrintLevel >= 2)
1025     cout << "enter FollowTracks" << endl;
1026   // Loop over track candidates
1027   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1028   trackIndex = -1;
1029   while (track) {
1030     // Follow function for each track candidate ????
1031     trackIndex++;
1032     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
1033     if (fPrintLevel >= 2)
1034       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex << endl;
1035     // Fit track candidate
1036     track->SetFitMCS(0); // without multiple Coulomb scattering
1037     track->SetFitNParam(3); // with 3 parameters (X = Y = 0)
1038     track->SetFitStart(0); // from parameters at vertex
1039     track->Fit();
1040     if (fPrintLevel >= 10) {
1041       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1042            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
1043       track->RecursiveDump();
1044     }
1045     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
1046     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
1047     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
1048     for (station = 2; station >= 0; station--) {
1049       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
1050       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1051                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1052       // extrapolation to station
1053       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
1054       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
1055       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
1056       // and momentum in bending plane (not total)
1057       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
1058       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
1059       // Z difference from previous station
1060       dZ1 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1061         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z();
1062       // Z difference between the two previous stations
1063       dZ2 = (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z() -
1064         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 4)))->Z();
1065       // Z difference between the two chambers in the previous station
1066       dZ3 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1067         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 1)))->Z();
1068       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
1069       extrapSegment->
1070         SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
1071       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam
1072         (trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
1073          trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1074       bestChi2 = 5.0;
1075       bestSegment = NULL;
1076       if (fPrintLevel >= 10) {
1077         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1078              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
1079       }
1080       // Loop over segments in station
1081       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
1082         // Look for best compatible Segment in station
1083         // should consider all possibilities ????
1084         // multiple scattering ????
1085         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
1086         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
1087         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
1088         if (chi2 < bestChi2) {
1089           // update best Chi2 and Segment if better found
1090           bestSegment = segment;
1091           bestChi2 = chi2;
1092         }
1093       }
1094       if (bestSegment) {
1095         // best segment found: add it to track candidate
1096         track->AddSegment(bestSegment);
1097         // set track parameters at these two TrakHit's
1098         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 2, &(trackParam[0]));
1099         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1, &(trackParam[1]));
1100         if (fPrintLevel >= 10) {
1101           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1102                << " Added segment in station(0..): " << station << endl;
1103           track->RecursiveDump();
1104         }
1105       }
1106       else {
1107         // No best segment found:
1108         // Look for best compatible HitForRec in station:
1109         // should consider all possibilities ????
1110         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
1111         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
1112         bestChi2 = 3.0;
1113         bestHit = NULL;
1114         if (fPrintLevel >= 10) {
1115           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1116                << " Segment not found, look for hit in station(0..): " << station
1117                << endl;
1118         }
1119         // Loop over chambers of the station
1120         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
1121           // coordinates of extrapolated hit
1122           extrapHit->
1123             SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
1124           extrapHit->
1125             SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
1126           // resolutions from "extrapSegment"
1127           extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
1128           extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
1129           // Loop over hits in the chamber
1130           ch = 2 * station + chInStation;
1131           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
1132                iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] +
1133                  fNHitsForRecPerChamber[ch];
1134                iHit++) {
1135             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
1136             // condition for hit not already in segment ????
1137             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
1138             if (chi2 < bestChi2) {
1139               // update best Chi2 and HitForRec if better found
1140               bestHit = hit;
1141               bestChi2 = chi2;
1142               chBestHit = chInStation;
1143             }
1144           }
1145         }
1146         if (bestHit) {
1147           // best hit found: add it to track candidate
1148           track->AddHitForRec(bestHit);
1149           // set track parameters at this TrackHit
1150           track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1,
1151                                     &(trackParam[chBestHit]));
1152           if (fPrintLevel >= 10) {
1153             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1154                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
1155             track->RecursiveDump();
1156           }
1157         }
1158         else {
1159           // Remove current track candidate
1160           // and corresponding TrackHit's, ...
1161           track->Remove();
1162           delete extrapSegment;
1163           break; // stop the search for this candidate:
1164           // exit from the loop over station
1165         }
1166       }
1167       delete extrapSegment;
1168       // Sort track hits according to increasing Z
1169       track->GetTrackHitsPtr()->Sort();
1170       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
1171       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1172                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1173       // Track fit
1174       // with multiple Coulomb scattering if all stations
1175       if (station == 0) track->SetFitMCS(1);
1176       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
1177       else track->SetFitMCS(0);
1178       track->SetFitNParam(5);  // with 5 parameters (momentum and position)
1179       track->SetFitStart(1);  // from parameters at first hit
1180       track->Fit();
1181       if (fPrintLevel >= 10) {
1182         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1183              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
1184         track->RecursiveDump();
1185       }
1186       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
1187       // after going through the first station
1188       if (station == 0) {
1189         trackParamVertex = *trackParam1;
1190         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex();
1191         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
1192         if (fPrintLevel >= 1) {
1193           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1194                << " after extrapolation to vertex" << endl;
1195           track->RecursiveDump();
1196         }
1197       }
1198     } // for (station = 2;...
1199     // go really to next track
1200     track = nextTrack;
1201   } // while (track)
1202   // Compression of track array (necessary after Remove ????)
1203   fRecTracksPtr->Compress();
1204   return;
1205 }
1206
1207   //__________________________________________________________________________
1208 void AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
1209 {
1210   // To remove double tracks.
1211   // Tracks are considered identical
1212   // if they have at least half of their hits in common.
1213   // Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1214   // or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1215   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1216   Bool_t identicalTracks;
1217   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1218   identicalTracks = kTRUE;
1219   while (identicalTracks) {
1220     identicalTracks = kFALSE;
1221     // Loop over first track of the pair
1222     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1223     while (track1 && (!identicalTracks)) {
1224       nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1225       // Loop over second track of the pair
1226       track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1227       while (track2 && (!identicalTracks)) {
1228         nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1229         // number of hits in common between two tracks
1230         hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1231         // check for identical tracks
1232         if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1233           identicalTracks = kTRUE;
1234           // decide which track to remove
1235           if (nHits1 > nHits2) trackToRemove = track2;
1236           else if (nHits1 < nHits2) trackToRemove = track1;
1237           else if ((track1->GetFitFMin()) < (track2->GetFitFMin()))
1238             trackToRemove = track2;
1239           else trackToRemove = track1;
1240           // remove it
1241           trackToRemove->Remove();
1242         }
1243         track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1244       } // track2
1245       track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1246     } // track1
1247   }
1248   return;
1249 }
1250
1251   //__________________________________________________________________________
1252 void AliMUONEventReconstructor::EventDump(void)
1253 {
1254   // Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1255   // and the particle parameters
1256
1257   AliMUONTrack *track;
1258   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1259   TClonesArray *particles; // pointer to the particle list
1260   TParticle *p;
1261   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1262   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1263   Int_t np, trackIndex, nTrackHits;
1264  
1265   if (fPrintLevel >= 1) cout << "****** enter EventDump ******" << endl;
1266   if (fPrintLevel >= 1) {
1267     cout << " Number of Reconstructed tracks :" <<  fNRecTracks << endl; 
1268   }
1269   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1270   // Loop over reconstructed tracks
1271   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1272     if (fPrintLevel >= 1)
1273       cout << " track number: " << trackIndex << endl;
1274     // function for each track for modularity ????
1275     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1276     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1277     if (fPrintLevel >= 1)
1278       cout << " number of track hits: " << nTrackHits << endl;
1279     // track parameters at Vertex
1280     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1281     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1282     y = trackParam->GetBendingCoor();
1283     z = trackParam->GetZ();
1284     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1285     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1286     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1287     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1288     pX = pZ * nonBendingSlope;
1289     pY = pZ * bendingSlope;
1290     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1291     if (fPrintLevel >= 1)
1292       printf(" track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1293              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1294
1295     // track parameters at first hit
1296     trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1297                    (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1298     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1299     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1300     z = trackParam1->GetZ();
1301     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1302     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1303     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1304     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1305     pX = pZ * nonBendingSlope;
1306     pY = pZ * bendingSlope;
1307     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1308     if (fPrintLevel >= 1)
1309       printf(" track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1310              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1311   }
1312   // informations about generated particles
1313   particles = gAlice->Particles();
1314   np = particles->GetEntriesFast();
1315   printf(" **** number of generated particles: %d  \n", np);
1316   
1317   for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1318     p = (TParticle*) particles->UncheckedAt(iPart);
1319     printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1320            iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());    
1321   }
1322   return;
1323 }
1324
1325 void AliMUONEventReconstructor::Streamer(TBuffer &R__b)
1326 {
1327     ;
1328 }