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 1.16  2000/10/24 09:22:35  gosset
  19 Method AddHitsForRecFromRawClusters: real Z of raw cluster and not Z of chamber
  20
  21 Revision 1.15  2000/10/12 15:17:30  gosset
  22 Sign of fSimpleBValue corrected: sign ox Bx and not Bz (thanks to Galina)
  23
  24 Revision 1.14  2000/10/04 18:21:26  morsch
  25 Include stdlib.h
  26
  27 Revision 1.13  2000/10/02 21:28:09  fca
  28 Removal of useless dependecies via forward declarations
  29
  30 Revision 1.12  2000/10/02 16:58:29  egangler
  31 Cleaning of the code :
  32 -> coding conventions
  33 -> void Streamers
  34 -> some useless includes removed or replaced by "class" statement
  35
  36 Revision 1.11  2000/09/22 09:16:33  hristov
  37 Casting needed on DEC
  38
  39 Revision 1.10  2000/09/19 09:49:50  gosset
  40 AliMUONEventReconstructor package
  41 * track extrapolation independent from reco_muon.F, use of AliMagF...
  42 * possibility to use new magnetic field (automatic from generated root file)
  43
  44 Revision 1.9  2000/07/20 12:45:27  gosset
  45 New "EventReconstructor..." structure,
  46         hopefully more adapted to tree/streamer.
  47 "AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks"
  48         to keep only one track among similar ones.
  49
  50 Revision 1.8  2000/07/18 16:04:06  gosset
  51 AliMUONEventReconstructor package:
  52 * a few minor modifications and more comments
  53 * a few corrections
  54   * right sign for Z of raw clusters
  55   * right loop over chambers inside station
  56   * symmetrized covariance matrix for measurements (TrackChi2MCS)
  57   * right sign of charge in extrapolation (ExtrapToZ)
  58   * right zEndAbsorber for Branson correction below 3 degrees
  59 * use of TVirtualFitter instead of TMinuit for AliMUONTrack::Fit
  60 * no parameter for AliMUONTrack::Fit() but more fit parameters in Track object
  61
  62 Revision 1.7  2000/07/03 12:28:06  gosset
  63 Printout at the right place after extrapolation to vertex
  64
  65 Revision 1.6  2000/06/30 12:01:06  gosset
  66 Correction for hit search in the right chamber (JPC)
  67
  68 Revision 1.5  2000/06/30 10:15:48  gosset
  69 Changes to EventReconstructor...:
  70 precision fit with multiple Coulomb scattering;
  71 extrapolation to vertex with Branson correction in absorber (JPC)
  72
  73 Revision 1.4  2000/06/27 14:11:36  gosset
  74 Corrections against violations of coding conventions
  75
  76 Revision 1.3  2000/06/16 07:27:08  gosset
  77 To remove problem in running RuleChecker, like in MUON-dev
  78
  79 Revision 1.1.2.5  2000/06/16 07:00:26  gosset
  80 To remove problem in running RuleChecker
  81
  82 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 08:00:07  morsch
  83 Dummy streamer to solve CINT compilation problem (to be investigated !)
  84
  85 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 20:59:57  morsch
  86 Make includes consistent with new file structure.
  87
  88 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  89 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  90 Suppressed most violations of coding rules
  91
  92 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
  93 Addition of files for track reconstruction in C++
  94 */
  95
  96 //__________________________________________________________________________
  97 //
  98 // MUON event reconstructor in ALICE
  99 //
 100 // This class contains as data:
 101 // * the parameters for the event reconstruction
 102 // * a pointer to the array of hits to be reconstructed (the event)
 103 // * a pointer to the array of segments made with these hits inside each station
 104 // * a pointer to the array of reconstructed tracks
 105 //
 106 // It contains as methods, among others:
 107 // * MakeEventToBeReconstructed to build the array of hits to be reconstructed
 108 // * MakeSegments to build the segments
 109 // * MakeTracks to build the tracks
 110 //__________________________________________________________________________
 111
 112 #include <iostream.h>
 113 #include <stdlib.h>
 114
 115 #include <TRandom.h>
 116 #include <TFile.h>
 117 #include <TTree.h>
 118
 119 #include "AliMUONEventReconstructor.h"
 120 #include "AliMUON.h"
 121 #include "AliMUONHitForRec.h"
 122 #include "AliMUONSegment.h"
 123 #include "AliMUONHit.h"
 124 #include "AliMUONRawCluster.h"
 125 #include "AliMUONTrack.h"
 126 #include "AliMUONChamber.h"
 127 #include "AliMUONTrackHit.h"
 128 #include "AliMagF.h"
 129 #include "AliRun.h"
 130 #include "TParticle.h"
 131
 132 //************* Defaults parameters for reconstruction
 133 static const Double_t kDefaultMinBendingMomentum = 3.0;
 134 static const Double_t kDefaultMaxSigma2Distance = 16.0;
 135 static const Double_t kDefaultBendingResolution = 0.01;
 136 static const Double_t kDefaultNonBendingResolution = 0.144;
 137 static const Double_t kDefaultChamberThicknessInX0 = 0.03;
 138 // Simple magnetic field:
 139 // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 140 // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 141 // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 142 // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 143 // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 144 static const Double_t kDefaultSimpleBValue = 7.0;
 145 static const Double_t kDefaultSimpleBLength = 428.0;
 146 static const Double_t kDefaultSimpleBPosition = 1019.0;
 147 static const Int_t kDefaultRecGeantHits = 0;
 148 static const Double_t kDefaultEfficiency = 0.95;
 149
 150 static const Int_t kDefaultPrintLevel = 0;
 151
 152 ClassImp(AliMUONEventReconstructor) // Class implementation in ROOT context
 153
 154   //__________________________________________________________________________
 155 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor(void)
 156 {
 157   // Constructor for class AliMUONEventReconstructor
 158   SetReconstructionParametersToDefaults();
 159   // Memory allocation for the TClonesArray of hits for reconstruction
 160   // Is 10000 the right size ????
 161   fHitsForRecPtr = new TClonesArray("AliMUONHitForRec", 10000);
 162   fNHitsForRec = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 163   // Memory allocation for the TClonesArray's of segments in stations
 164   // Is 2000 the right size ????
 165   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 166     fSegmentsPtr[st] = new TClonesArray("AliMUONSegment", 2000);
 167     fNSegments[st] = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 168   }
 169   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
 170   // Is 10 the right size ????
 171   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 172   fNRecTracks = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 173   // Memory allocation for the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 174   // Is 100 the right size ????
 175   fRecTrackHitsPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 100);
 176   fNRecTrackHits = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 177
 178   // Sign of fSimpleBValue according to sign of Bx value at (50,50,950).
 179   Float_t b[3], x[3];
 180   x[0] = 50.; x[1] = 50.; x[2] = 950.;
 181   gAlice->Field()->Field(x, b);
 182   fSimpleBValue = TMath::Sign(fSimpleBValue,(Double_t) b[0]);
 183   // See how to get fSimple(BValue, BLength, BPosition)
 184   // automatically calculated from the actual magnetic field ????
 185
 186   if (fPrintLevel >= 0) {
 187     cout << "AliMUONEventReconstructor constructed with defaults" << endl; Dump();
 188     cout << endl << "Magnetic field from root file:" << endl;
 189     gAlice->Field()->Dump();
 190     cout << endl;
 191   }
 192   return;
 193 }
 194
 195 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 196 {
 197   // Dummy copy constructor
 198 }
 199
 200 AliMUONEventReconstructor & AliMUONEventReconstructor::operator=(const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 201 {
 202   // Dummy assignment operator
 203     return *this;
 204 }
 205
 206   //__________________________________________________________________________
 207 AliMUONEventReconstructor::~AliMUONEventReconstructor(void)
 208 {
 209   // Destructor for class AliMUONEventReconstructor
 210   delete fHitsForRecPtr; // Correct destruction of everything ???? or delete [] ????
 211   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 212     delete fSegmentsPtr[st]; // Correct destruction of everything ????
 213   return;
 214 }
 215
 216   //__________________________________________________________________________
 217 void AliMUONEventReconstructor::SetReconstructionParametersToDefaults(void)
 218 {
 219   // Set reconstruction parameters to default values
 220   // Would be much more convenient with a structure (or class) ????
 221   fMinBendingMomentum = kDefaultMinBendingMomentum;
 222   fMaxSigma2Distance = kDefaultMaxSigma2Distance;
 223
 224   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON");
 225   // ******** Parameters for making HitsForRec
 226   // minimum radius,
 227   // like in TRACKF_STAT:
 228   // 2 degrees for stations 1 and 2, or ch(0...) from 0 to 3;
 229   // 30 cm for stations 3 to 5, or ch(0...) from 4 to 9
 230   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 231     if (ch < 4) fRMin[ch] = TMath::Abs((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z()) *
 232                   2.0 * TMath::Pi() / 180.0;
 233     else fRMin[ch] = 30.0;
 234   }
 235   // maximum radius
 236   // like in TRACKF_STAT (10 degrees ????)
 237   fRMax[0] = fRMax[1] = 91.5;
 238   fRMax[2] = fRMax[3] = 122.5;
 239   fRMax[4] = fRMax[5] = 158.3;
 240   fRMax[6] = fRMax[7] = 260.0;
 241   fRMax[8] = fRMax[9] = 260.0;
 242
 243   // ******** Parameters for making segments
 244   // should be parametrized ????
 245   // according to interval between chambers in a station ????
 246   // Maximum distance in non bending plane
 247   // 5 * 0.22 just to remember the way it was made in TRACKF_STAT
 248   // SIGCUT*DYMAX(IZ)
 249   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 250     fSegmentMaxDistNonBending[st] = 5. * 0.22;
 251   // Maximum distance in bending plane
 252   // values from TRACKF_STAT corresponding to (J psi 20cm)
 253   fSegmentMaxDistBending[0] = 1.5;
 254   fSegmentMaxDistBending[1] = 1.5;
 255   fSegmentMaxDistBending[2] = 3.0;
 256   fSegmentMaxDistBending[3] = 6.0;
 257   fSegmentMaxDistBending[4] = 6.0;
 258
 259   fBendingResolution = kDefaultBendingResolution;
 260   fNonBendingResolution = kDefaultNonBendingResolution;
 261   fChamberThicknessInX0 = kDefaultChamberThicknessInX0;
 262   fSimpleBValue = kDefaultSimpleBValue;
 263   fSimpleBLength = kDefaultSimpleBLength;
 264   fSimpleBPosition = kDefaultSimpleBPosition;
 265   fRecGeantHits = kDefaultRecGeantHits;
 266   fEfficiency = kDefaultEfficiency;
 267   fPrintLevel = kDefaultPrintLevel;
 268   return;
 269 }
 270
 271 //__________________________________________________________________________
 272 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum)
 273 {
 274   // Returns impact parameter at vertex in bending plane (cm),
 275   // from the signed bending momentum "BendingMomentum" in bending plane (GeV/c),
 276   // using simple values for dipole magnetic field.
 277   // The sign of "BendingMomentum" is the sign of the charge.
 278   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 279           BendingMomentum);
 280 }
 281
 282 //__________________________________________________________________________
 283 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam)
 284 {
 285   // Returns signed bending momentum in bending plane (GeV/c),
 286   // the sign being the sign of the charge for particles moving forward in Z,
 287   // from the impact parameter "ImpactParam" at vertex in bending plane (cm),
 288   // using simple values for dipole magnetic field.
 289   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 290           ImpactParam);
 291 }
 292
 293 //__________________________________________________________________________
 294 void AliMUONEventReconstructor::SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName)
 295 {
 296   // Set background file ... for GEANT hits
 297   // Must be called after having loaded the firts signal event
 298   if (fPrintLevel >= 0) {
 299     cout << "Enter SetBkgGeantFile with BkgGeantFileName ``"
 300          << BkgGeantFileName << "''" << endl;}
 301   if (strlen(BkgGeantFileName)) {
 302     // BkgGeantFileName not empty: try to open the file
 303     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 304     fBkgGeantFile = new TFile(BkgGeantFileName);
 305     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 306     if (fBkgGeantFile-> IsOpen()) {
 307       if (fPrintLevel >= 0) {
 308         cout << "Background for GEANT hits in file: ``" << BkgGeantFileName
 309              << "'' successfully opened" << endl;}
 310     }
 311     else {
 312       cout << "Background for GEANT hits in file: " << BkgGeantFileName << endl;
 313       cout << "NOT FOUND: EXIT" << endl;
 314       exit(0); // right instruction for exit ????
 315     }
 316     // Arrays for "particles" and "hits"
 317     fBkgGeantParticles = new TClonesArray("TParticle", 200);
 318     fBkgGeantHits = new TClonesArray("AliMUONHit", 2000);
 319     // Event number to -1 for initialization
 320     fBkgGeantEventNumber = -1;
 321     // Back to the signal file:
 322     // first signal event must have been loaded previously,
 323     // otherwise, Segmentation violation at the next instruction
 324     // How is it possible to do smething better ????
 325     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 326     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 327   }
 328   return;
 329 }
 330
 331 //__________________________________________________________________________
 332 void AliMUONEventReconstructor::NextBkgGeantEvent(void)
 333 {
 334   // Get next event in background file for GEANT hits
 335   // Goes back to event number 0 when end of file is reached
 336   char treeName[20];
 337   TBranch *branch;
 338   if (fPrintLevel >= 0) {
 339     cout << "Enter NextBkgGeantEvent" << endl;}
 340   // Clean previous event
 341   if(fBkgGeantTK) delete fBkgGeantTK;
 342   fBkgGeantTK = NULL;
 343   if(fBkgGeantParticles) fBkgGeantParticles->Clear();
 344   if(fBkgGeantTH) delete fBkgGeantTH;
 345   fBkgGeantTH = NULL;
 346   if(fBkgGeantHits) fBkgGeantHits->Clear();
 347   // Increment event number
 348   fBkgGeantEventNumber++;
 349   // Get access to Particles and Hits for event from background file
 350   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 351   fBkgGeantFile->cd();
 352   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 353   // Particles: TreeK for event and branch "Particles"
 354   sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 355   fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 356   if (!fBkgGeantTK) {
 357     if (fPrintLevel >= 0) {
 358       cout << "Cannot find Kine Tree for background event: " <<
 359         fBkgGeantEventNumber << endl;
 360       cout << "Goes back to event 0" << endl;
 361     }
 362     fBkgGeantEventNumber = 0;
 363     sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 364     fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 365     if (!fBkgGeantTK) {
 366       cout << "ERROR: cannot find Kine Tree for background event: " <<
 367         fBkgGeantEventNumber << endl;
 368       exit(0);
 369     }
 370   }
 371   if (fBkgGeantTK)
 372     fBkgGeantTK->SetBranchAddress("Particles", &fBkgGeantParticles);
 373   fBkgGeantTK->GetEvent(0); // why event 0 ???? necessary ????
 374   // Hits: TreeH for event and branch "MUON"
 375   sprintf(treeName, "TreeH%d", fBkgGeantEventNumber);
 376   fBkgGeantTH = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 377   if (!fBkgGeantTH) {
 378     cout << "ERROR: cannot find Hits Tree for background event: " <<
 379       fBkgGeantEventNumber << endl;
 380       exit(0);
 381   }
 382   if (fBkgGeantTH && fBkgGeantHits) {
 383     branch = fBkgGeantTH->GetBranch("MUON");
 384     if (branch) branch->SetAddress(&fBkgGeantHits);
 385   }
 386   fBkgGeantTH->GetEntries(); // necessary ????
 387   // Back to the signal file
 388   ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 389   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 390   return;
 391 }
 392
 393 //__________________________________________________________________________
 394 void AliMUONEventReconstructor::EventReconstruct(void)
 395 {
 396   // To reconstruct one event
 397   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter EventReconstruct" << endl;
 398   MakeEventToBeReconstructed();
 399   MakeSegments();
 400   MakeTracks();
 401   return;
 402 }
 403
 404   //__________________________________________________________________________
 405 void AliMUONEventReconstructor::ResetHitsForRec(void)
 406 {
 407   // To reset the array and the number of HitsForRec,
 408   // and also the number of HitsForRec
 409   // and the index of the first HitForRec per chamber
 410   if (fHitsForRecPtr) fHitsForRecPtr->Clear();
 411   fNHitsForRec = 0;
 412   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++)
 413     fNHitsForRecPerChamber[ch] = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 414   return;
 415 }
 416
 417   //__________________________________________________________________________
 418 void AliMUONEventReconstructor::ResetSegments(void)
 419 {
 420   // To reset the TClonesArray of segments and the number of Segments
 421   // for all stations
 422   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 423     if (fSegmentsPtr[st]) fSegmentsPtr[st]->Clear();
 424     fNSegments[st] = 0;
 425   }
 426   return;
 427 }
 428
 429   //__________________________________________________________________________
 430 void AliMUONEventReconstructor::ResetTracks(void)
 431 {
 432   // To reset the TClonesArray of reconstructed tracks
 433   if (fRecTracksPtr) fRecTracksPtr->Delete();
 434   // Delete in order that the Track destructors are called,
 435   // hence the space for the TClonesArray of pointers to TrackHit's is freed
 436   fNRecTracks = 0;
 437   return;
 438 }
 439
 440   //__________________________________________________________________________
 441 void AliMUONEventReconstructor::ResetTrackHits(void)
 442 {
 443   // To reset the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 444   if (fRecTrackHitsPtr) fRecTrackHitsPtr->Clear();
 445   fNRecTrackHits = 0;
 446   return;
 447 }
 448
 449   //__________________________________________________________________________
 450 void AliMUONEventReconstructor::MakeEventToBeReconstructed(void)
 451 {
 452   // To make the list of hits to be reconstructed,
 453   // either from the GEANT hits or from the raw clusters
 454   // according to the parameter set for the reconstructor
 455   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 456   ResetHitsForRec();
 457   if (fRecGeantHits == 1) {
 458     // Reconstruction from GEANT hits
 459     // Back to the signal file
 460     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 461     // Signal hits
 462     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 463     // Security on MUON ????
 464     AddHitsForRecFromGEANT(gAlice->TreeH());
 465     // Background hits
 466     AddHitsForRecFromBkgGEANT(fBkgGeantTH, fBkgGeantHits);
 467     // Sort HitsForRec in increasing order with respect to chamber number
 468     SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 469   }
 470   else {
 471     // Reconstruction from raw clusters
 472     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 473     // Security on MUON ????
 474     // TreeR assumed to be be "prepared" in calling function
 475     // by "MUON->GetTreeR(nev)" ????
 476     TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 477     AddHitsForRecFromRawClusters(treeR);
 478     // No sorting: it is done automatically in the previous function
 479   }
 480   if (fPrintLevel >= 10) {
 481     cout << "end of MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 482     cout << "NHitsForRec: " << fNHitsForRec << endl;
 483     for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 484       cout << "chamber(0...): " << ch
 485            << "  NHitsForRec: " << fNHitsForRecPerChamber[ch]
 486            << "  index(first HitForRec): " << fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]
 487            << endl;
 488       for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 489            hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 490            hit++) {
 491         cout << "HitForRec index(0...): " << hit << endl;
 492         ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
 493       }
 494     }
 495   }
 496   return;
 497 }
 498
 499   //__________________________________________________________________________
 500 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH)
 501 {
 502   // To add to the list of hits for reconstruction
 503   // the GEANT signal hits from a hit tree TH.
 504   if (fPrintLevel >= 2)
 505     cout << "enter AddHitsForRecFromGEANT with TH: " << TH << endl;
 506   if (TH == NULL) return;
 507   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 508   // Security on MUON ????
 509   // See whether it could be the same for signal and background ????
 510   // Loop over tracks in tree
 511   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 512   if (fPrintLevel >= 2)
 513     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 514   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 515     gAlice->ResetHits();
 516     TH->GetEvent(track);
 517     // Loop over hits
 518     Int_t hit = 0;
 519     for (AliMUONHit* mHit = (AliMUONHit*) pMUON->FirstHit(-1);
 520          mHit;
 521          mHit = (AliMUONHit*) pMUON->NextHit(), hit++) {
 522       NewHitForRecFromGEANT(mHit,track, hit, 1);
 523     } // end of hit loop
 524   } // end of track loop
 525   return;
 526 }
 527
 528   //__________________________________________________________________________
 529 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits)
 530 {
 531   // To add to the list of hits for reconstruction
 532   // the GEANT background hits from a hit tree TH and a pointer Hits to a hit list.
 533   // How to have only one function "AddHitsForRecFromGEANT" ????
 534   if (fPrintLevel >= 2)
 535     cout << "enter AddHitsForRecFromBkgGEANT with TH: " << TH << endl;
 536   if (TH == NULL) return;
 537   // Loop over tracks in tree
 538   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 539   if (fPrintLevel >= 2)
 540     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 541   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 542     if (Hits) Hits->Clear();
 543     TH->GetEvent(track);
 544     // Loop over hits
 545     for (Int_t hit = 0; hit < Hits->GetEntriesFast(); hit++) {
 546       NewHitForRecFromGEANT((AliMUONHit*) (*Hits)[hit], track, hit, 0);
 547     } // end of hit loop
 548   } // end of track loop
 549   return;
 550 }
 551
 552   //__________________________________________________________________________
 553 AliMUONHitForRec* AliMUONEventReconstructor::NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal)
 554 {
 555   // To make a new hit for reconstruction from a GEANT hit pointed to by "Hit",
 556   // with hit number "HitNumber" in the track numbered "TrackNumber",
 557   // either from signal ("Signal" = 1) or background ("Signal" = 0) event.
 558   // Selects hits in tracking (not trigger) chambers.
 559   // Takes into account the efficiency (fEfficiency)
 560   // and the smearing from resolution (fBendingResolution and fNonBendingResolution).
 561   // Adds a condition on the radius between RMin and RMax
 562   // to better simulate the real chambers.
 563   // Returns the pointer to the new hit for reconstruction,
 564   // or NULL in case of inefficiency or non tracking chamber or bad radius.
 565   // No condition on at most 20 cm from a muon from a resonance
 566   // like in Fortran TRACKF_STAT.
 567   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 568   Double_t bendCoor, nonBendCoor, radius;
 569   Int_t chamber = Hit->fChamber - 1; // chamber(0...)
 570   // only in tracking chambers (fChamber starts at 1)
 571   if (chamber >= kMaxMuonTrackingChambers) return NULL;
 572   // only if hit is efficient (keep track for checking ????)
 573   if (gRandom->Rndm() > fEfficiency) return NULL;
 574   // only if radius between RMin and RMax
 575   bendCoor = Hit->Y();
 576   nonBendCoor = Hit->X();
 577   radius = TMath::Sqrt((bendCoor * bendCoor) + (nonBendCoor * nonBendCoor));
 578   if ((radius < fRMin[chamber]) || (radius > fRMax[chamber])) return NULL;
 579   // new AliMUONHitForRec from GEANT hit and increment number of AliMUONHitForRec's
 580   hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(Hit);
 581   fNHitsForRec++;
 582   // add smearing from resolution
 583   hitForRec->SetBendingCoor(bendCoor + gRandom->Gaus(0., fBendingResolution));
 584   hitForRec->SetNonBendingCoor(nonBendCoor
 585                                + gRandom->Gaus(0., fNonBendingResolution));
 586   // more information into HitForRec
 587   //  resolution: angular effect to be added here ????
 588   hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 589   hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 590   //  GEANT track info
 591   hitForRec->SetHitNumber(HitNumber);
 592   hitForRec->SetTHTrack(TrackNumber);
 593   hitForRec->SetGeantSignal(Signal);
 594   if (fPrintLevel >= 10) {
 595     cout << "track: " << TrackNumber << " hit: " << HitNumber << endl;
 596     Hit->Dump();
 597     cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 598     hitForRec->Dump();}
 599   return hitForRec;
 600 }
 601
 602   //__________________________________________________________________________
 603 void AliMUONEventReconstructor::SortHitsForRecWithIncreasingChamber()
 604 {
 605   // Sort HitsForRec's in increasing order with respect to chamber number.
 606   // Uses the function "Compare".
 607   // Update the information for HitsForRec per chamber too.
 608   Int_t ch, nhits, prevch;
 609   fHitsForRecPtr->Sort();
 610   for (ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 611     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 612     fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 613   }
 614   prevch = 0; // previous chamber
 615   nhits = 0; // number of hits in current chamber
 616   // Loop over HitsForRec
 617   for (Int_t hit = 0; hit < fNHitsForRec; hit++) {
 618     // chamber number (0...)
 619     ch = ((AliMUONHitForRec*)  ((*fHitsForRecPtr)[hit]))->GetChamberNumber();
 620     // increment number of hits in current chamber
 621     (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 622     // update index of first HitForRec in current chamber
 623     // if chamber number different from previous one
 624     if (ch != prevch) {
 625       fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = hit;
 626       prevch = ch;
 627     }
 628   }
 629   return;
 630 }
 631
 632 //   //__________________________________________________________________________
 633 // void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC)
 634 // {
 635 //   // OLD VERSION WHEN ONE ONE WAS USING SO CALLED CATHODE CORRELATIONS
 636 //   // To add to the list of hits for reconstruction
 637 //   // the (cathode correlated) raw clusters
 638 //   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 639 //   // on the radius between RMin and RMax.
 640 //   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 641 //   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromCathodeCorrelations" << endl;
 642 //   AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 643 //   // Security on MUON ????
 644 //   // Loop over tracking chambers
 645 //   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 646 //     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 647 //     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 648 //     // index of first HitForRec for the chamber
 649 //     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 650 //     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 651 //     TClonesArray *reconst_hits  = MUON->ReconstHitsAddress(ch);
 652 //     MUON->ResetReconstHits();
 653 //     TC->GetEvent();
 654 //     Int_t ncor = (Int_t)reconst_hits->GetEntries();
 655 //     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 656 //     for (Int_t cor = 0; cor < ncor; cor++) {
 657 //       AliMUONReconstHit * mCor =
 658 //      (AliMUONReconstHit*) reconst_hits->UncheckedAt(cor);
 659 //       // new AliMUONHitForRec from (cathode correlated) raw cluster
 660 //       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 661 //       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(mCor);
 662 //       fNHitsForRec++;
 663 //       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 664 //       // more information into HitForRec
 665 //       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 666 //       hitForRec->SetHitNumber(cor);
 667 //       // Z coordinate of the chamber (cm) with sign opposite to GEANT sign
 668 //       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 669 //       hitForRec->SetZ(-(&(MUON->Chamber(ch)))->Z());
 670 //       if (fPrintLevel >= 10) {
 671 //      cout << "chamber (0...): " << ch <<
 672 //        " cathcorrel (0...): " << cor << endl;
 673 //      mCor->Dump();
 674 //      cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 675 //      hitForRec->Dump();}
 676 //     } // end of cluster loop
 677 //   } // end of chamber loop
 678 //   return;
 679 // }
 680
 681   //__________________________________________________________________________
 682 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR)
 683 {
 684   // To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
 685   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 686   // on the radius between RMin and RMax.
 687   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 688   AliMUONRawCluster *clus;
 689   Int_t iclus, nclus;
 690   TClonesArray *rawclusters;
 691   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromRawClusters" << endl;
 692   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 693   // Security on MUON ????
 694   // Loop over tracking chambers
 695   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 696     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 697     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 698     // index of first HitForRec for the chamber
 699     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 700     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 701     rawclusters = pMUON->RawClustAddress(ch);
 702     pMUON->ResetRawClusters();
 703     TR->GetEvent((Int_t) (TR->GetEntries()) - 1); // to be checked ????
 704     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
 705     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 706     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
 707       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
 708       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
 709       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 710       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
 711       fNHitsForRec++;
 712       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 713       // more information into HitForRec
 714       //  resolution: info should be already in raw cluster and taken from it ????
 715       hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 716       hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 717       //  original raw cluster
 718       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 719       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
 720       // Z coordinate of the raw cluster (cm)
 721       hitForRec->SetZ(clus->fZ[0]);
 722       if (fPrintLevel >= 10) {
 723         cout << "chamber (0...): " << ch <<
 724           " raw cluster (0...): " << iclus << endl;
 725         clus->Dump();
 726         cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 727         hitForRec->Dump();}
 728     } // end of cluster loop
 729   } // end of chamber loop
 730   return;
 731 }
 732
 733   //__________________________________________________________________________
 734 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegments(void)
 735 {
 736   // To make the list of segments in all stations,
 737   // from the list of hits to be reconstructed
 738   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeSegments" << endl;
 739   ResetSegments();
 740   // Loop over stations
 741   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 742     MakeSegmentsPerStation(st);
 743   if (fPrintLevel >= 10) {
 744     cout << "end of MakeSegments" << endl;
 745     for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 746       cout << "station(0...): " << st
 747            << "  Segments: " << fNSegments[st]
 748            << endl;
 749       for (Int_t seg = 0;
 750            seg < fNSegments[st];
 751            seg++) {
 752         cout << "Segment index(0...): " << seg << endl;
 753         ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Dump();
 754       }
 755     }
 756   }
 757   return;
 758 }
 759
 760   //__________________________________________________________________________
 761 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegmentsPerStation(Int_t Station)
 762 {
 763   // To make the list of segments in station number "Station" (0...)
 764   // from the list of hits to be reconstructed.
 765   // Updates "fNSegments"[Station].
 766   // Segments in stations 4 and 5 are sorted
 767   // according to increasing absolute value of "impact parameter"
 768   AliMUONHitForRec *hit1Ptr, *hit2Ptr;
 769   AliMUONSegment *segment;
 770   Bool_t last2st;
 771   Double_t bendingSlope, distBend, distNonBend, extBendCoor, extNonBendCoor,
 772       impactParam = 0., maxImpactParam = 0.; // =0 to avoid compilation warnings.
 773   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 774   if (fPrintLevel >= 1)
 775     cout << "enter MakeSegmentsPerStation (0...) " << Station << endl;
 776   // first and second chambers (0...) in the station
 777   Int_t ch1 = 2 * Station;
 778   Int_t ch2 = ch1 + 1;
 779   // variable true for stations downstream of the dipole:
 780   // Station(0..4) equal to 3 or 4
 781   if ((Station == 3) || (Station == 4)) {
 782     last2st = kTRUE;
 783     // maximum impact parameter (cm) according to fMinBendingMomentum...
 784     maxImpactParam =
 785       TMath::Abs(GetImpactParamFromBendingMomentum(fMinBendingMomentum));
 786   }
 787   else last2st = kFALSE;
 788   // extrapolation factor from Z of first chamber to Z of second chamber
 789   // dZ to be changed to take into account fine structure of chambers ????
 790   Double_t extrapFact =
 791     (&(pMUON->Chamber(ch2)))->Z() / (&(pMUON->Chamber(ch1)))->Z();
 792   // index for current segment
 793   Int_t segmentIndex = 0;
 794   // Loop over HitsForRec in the first chamber of the station
 795   for (Int_t hit1 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1];
 796        hit1 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1] + fNHitsForRecPerChamber[ch1];
 797        hit1++) {
 798     // pointer to the HitForRec
 799     hit1Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit1]);
 800     // extrapolation,
 801     // on the straight line joining the HitForRec to the vertex (0,0,0),
 802     // to the Z of the second chamber of the station
 803     extBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetBendingCoor();
 804     extNonBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetNonBendingCoor();
 805     // Loop over HitsForRec in the second chamber of the station
 806     for (Int_t hit2 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2];
 807          hit2 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2] + fNHitsForRecPerChamber[ch2];
 808          hit2++) {
 809       // pointer to the HitForRec
 810       hit2Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit2]);
 811       // absolute values of distances, in bending and non bending planes,
 812       // between the HitForRec in the second chamber
 813       // and the previous extrapolation
 814       distBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetBendingCoor() - extBendCoor);
 815       distNonBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetNonBendingCoor() - extNonBendCoor);
 816       if (last2st) {
 817         // bending slope
 818         bendingSlope = (hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetBendingCoor()) /
 819           (hit1Ptr->GetZ() - hit2Ptr->GetZ());
 820         // absolute value of impact parameter
 821         impactParam =
 822           TMath::Abs(hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetZ() * bendingSlope);
 823       }
 824       // check for distances not too large,
 825       // and impact parameter not too big if stations downstream of the dipole.
 826       // Conditions "distBend" and "impactParam" correlated for these stations ????
 827       if ((distBend < fSegmentMaxDistBending[Station]) &&
 828           (distNonBend < fSegmentMaxDistNonBending[Station]) &&
 829           (!last2st || (impactParam < maxImpactParam))) {
 830         // make new segment
 831         segment = new ((*fSegmentsPtr[Station])[segmentIndex])
 832           AliMUONSegment(hit1Ptr, hit2Ptr);
 833         // update "link" to this segment from the hit in the first chamber
 834         if (hit1Ptr->GetNSegments() == 0)
 835           hit1Ptr->SetIndexOfFirstSegment(segmentIndex);
 836         hit1Ptr->SetNSegments(hit1Ptr->GetNSegments() + 1);
 837         if (fPrintLevel >= 10) {
 838           cout << "segmentIndex(0...): " << segmentIndex
 839                << "  distBend: " << distBend
 840                << "  distNonBend: " << distNonBend
 841                << endl;
 842           segment->Dump();
 843           cout << "HitForRec in first chamber" << endl;
 844           hit1Ptr->Dump();
 845           cout << "HitForRec in second chamber" << endl;
 846           hit2Ptr->Dump();
 847         };
 848         // increment index for current segment
 849         segmentIndex++;
 850       }
 851     } //for (Int_t hit2
 852   } // for (Int_t hit1...
 853   fNSegments[Station] = segmentIndex;
 854   // Sorting according to "impact parameter" if station(1..5) 4 or 5,
 855   // i.e. Station(0..4) 3 or 4, using the function "Compare".
 856   // After this sorting, it is impossible to use
 857   // the "fNSegments" and "fIndexOfFirstSegment"
 858   // of the HitForRec in the first chamber to explore all segments formed with it.
 859   // Is this sorting really needed ????
 860   if ((Station == 3) || (Station == 4)) (fSegmentsPtr[Station])->Sort();
 861   if (fPrintLevel >= 1) cout << "Station: " << Station << "  NSegments: "
 862                              << fNSegments[Station] << endl;
 863   return;
 864 }
 865
 866   //__________________________________________________________________________
 867 void AliMUONEventReconstructor::MakeTracks(void)
 868 {
 869   // To make the tracks,
 870   // from the list of segments and points in all stations
 871   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTracks" << endl;
 872   // The order may be important for the following Reset's
 873   ResetTracks();
 874   ResetTrackHits();
 875   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 876   MakeTrackCandidates();
 877   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 878   FollowTracks();
 879   // Remove double tracks
 880   RemoveDoubleTracks();
 881   return;
 882 }
 883
 884   //__________________________________________________________________________
 885 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
 886 {
 887   // To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
 888   // the first segment being pointed to by "BegSegment".
 889   // Returns the number of such track candidates.
 890   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
 891   AliMUONSegment *endSegment, *extrapSegment;
 892   AliMUONTrack *recTrack;
 893   Double_t mcsFactor;
 894   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments" << endl;
 895   // Station for the end segment
 896   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 897   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 898   mcsFactor = 0.0136 /
 899     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 900   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 901   // linear extrapolation to end station
 902   extrapSegment =
 903     BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endStation, mcsFactor);
 904   // number of candidates with 2 segments to 0
 905   nbCan2Seg = 0;
 906   // Loop over segments in the end station
 907   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
 908     // pointer to segment
 909     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
 910     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
 911     // 4 because 4 quantities in chi2
 912     if ((endSegment->
 913          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
 914                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
 915       // both segments compatible:
 916       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
 917       if (fPrintLevel >= 2)
 918         cout << "TrackCandidate with Segment " << iEndSegment <<
 919           " in Station(0..) " << endStation << endl;
 920       // flag for both segments in one track:
 921       // to be done in track constructor ????
 922       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 923       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
 924       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 925         AliMUONTrack(BegSegment, endSegment, this);
 926       fNRecTracks++;
 927       if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 928       // increment number of track candidates with 2 segments
 929       nbCan2Seg++;
 930     }
 931   } // for (iEndSegment = 0;...
 932   delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
 933   return nbCan2Seg;
 934 }
 935
 936   //__________________________________________________________________________
 937 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
 938 {
 939   // To make track candidates with one segment and one point
 940   // in stations(1..) 4 and 5,
 941   // the segment being pointed to by "BegSegment".
 942   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
 943   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec, *hit;
 944   AliMUONTrack *recTrack;
 945   Double_t mcsFactor;
 946   if (fPrintLevel >= 1)
 947     cout << "enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint" << endl;
 948   // station for the end point
 949   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 950   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 951   mcsFactor = 0.0136 /
 952     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 953   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 954   // first and second chambers(0..) in the end station
 955   ch1 = 2 * endStation;
 956   ch2 = ch1 + 1;
 957   // number of candidates to 0
 958   nbCan1Seg1Hit = 0;
 959   // Loop over chambers of the end station
 960   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
 961     // linear extrapolation to chamber
 962     extrapHitForRec =
 963       BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber(ch, mcsFactor);
 964     // limits for the hit index in the loop
 965     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 966     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 967     // Loop over HitForRec's in the chamber
 968     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
 969       // pointer to HitForRec
 970       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 971       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
 972       // 2 because 2 quantities in chi2
 973       if ((hit->
 974            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
 975                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
 976         // both HitForRec's compatible:
 977         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
 978         if (fPrintLevel >= 2)
 979           cout << "TrackCandidate with HitForRec " << iHit <<
 980             " in Chamber(0..) " << ch << endl;
 981         // flag for beginning segments in one track:
 982         // to be done in track constructor ????
 983         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 984         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 985           AliMUONTrack(BegSegment, hit, this);
 986         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
 987         fNRecTracks++;
 988         if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 989         // increment number of track candidates
 990         nbCan1Seg1Hit++;
 991       }
 992     } // for (iHit = iHitMin;...
 993     delete extrapHitForRec;
 994   } // for (ch = ch2;...
 995   return nbCan1Seg1Hit;
 996 }
 997
 998   //__________________________________________________________________________
 999 void AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
1000 {
1001   // To make track candidates
1002   // with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
1003   // (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
1004   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
1005   AliMUONSegment *begSegment;
1006   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidates" << endl;
1007   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
1008   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
1009     // Loop over segments in the beginning station
1010     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
1011       // pointer to segment
1012       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
1013       if (fPrintLevel >= 2)
1014         cout << "look for TrackCandidate's with Segment " << iBegSegment <<
1015           " in Station(0..) " << begStation << endl;
1016       // Look for track candidates with two segments,
1017       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
1018       // Only for beginning station(1..) 5
1019       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
1020       if (begStation == 4)
1021         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
1022       // Look for track candidates with one segment and one point,
1023       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
1024       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
1025       // Is that a too strong condition ????
1026       if (!(begSegment->GetInTrack()))
1027         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
1028     } // for (iBegSegment = 0;...
1029   } // for (begStation = 4;...
1030   return;
1031 }
1032
1033   //__________________________________________________________________________
1034 void AliMUONEventReconstructor::FollowTracks(void)
1035 {
1036   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
1037   // too long: should be made more modular !!!!
1038   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
1039   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
1040   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1041   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
1042   // -1 to avoid compilation warnings
1043   Int_t ch = -1, chInStation, chBestHit = -1, iHit, iSegment, station, trackIndex;
1044   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
1045   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
1046   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
1047   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
1048   if (fPrintLevel >= 2)
1049     cout << "enter FollowTracks" << endl;
1050   // Loop over track candidates
1051   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1052   trackIndex = -1;
1053   while (track) {
1054     // Follow function for each track candidate ????
1055     trackIndex++;
1056     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
1057     if (fPrintLevel >= 2)
1058       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex << endl;
1059     // Fit track candidate
1060     track->SetFitMCS(0); // without multiple Coulomb scattering
1061     track->SetFitNParam(3); // with 3 parameters (X = Y = 0)
1062     track->SetFitStart(0); // from parameters at vertex
1063     track->Fit();
1064     if (fPrintLevel >= 10) {
1065       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1066            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
1067       track->RecursiveDump();
1068     }
1069     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
1070     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
1071     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
1072     for (station = 2; station >= 0; station--) {
1073       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
1074       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1075                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1076       // extrapolation to station
1077       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
1078       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
1079       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
1080       // and momentum in bending plane (not total)
1081       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
1082       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
1083       // Z difference from previous station
1084       dZ1 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1085         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z();
1086       // Z difference between the two previous stations
1087       dZ2 = (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z() -
1088         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 4)))->Z();
1089       // Z difference between the two chambers in the previous station
1090       dZ3 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1091         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 1)))->Z();
1092       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
1093       extrapSegment->
1094         SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
1095       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam
1096         (trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
1097          trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1098       bestChi2 = 5.0;
1099       bestSegment = NULL;
1100       if (fPrintLevel >= 10) {
1101         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1102              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
1103       }
1104       // Loop over segments in station
1105       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
1106         // Look for best compatible Segment in station
1107         // should consider all possibilities ????
1108         // multiple scattering ????
1109         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
1110         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
1111         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
1112         if (chi2 < bestChi2) {
1113           // update best Chi2 and Segment if better found
1114           bestSegment = segment;
1115           bestChi2 = chi2;
1116         }
1117       }
1118       if (bestSegment) {
1119         // best segment found: add it to track candidate
1120         track->AddSegment(bestSegment);
1121         // set track parameters at these two TrakHit's
1122         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 2, &(trackParam[0]));
1123         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1, &(trackParam[1]));
1124         if (fPrintLevel >= 10) {
1125           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1126                << " Added segment in station(0..): " << station << endl;
1127           track->RecursiveDump();
1128         }
1129       }
1130       else {
1131         // No best segment found:
1132         // Look for best compatible HitForRec in station:
1133         // should consider all possibilities ????
1134         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
1135         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
1136         bestChi2 = 3.0;
1137         bestHit = NULL;
1138         if (fPrintLevel >= 10) {
1139           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1140                << " Segment not found, look for hit in station(0..): " << station
1141                << endl;
1142         }
1143         // Loop over chambers of the station
1144         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
1145           // coordinates of extrapolated hit
1146           extrapHit->
1147             SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
1148           extrapHit->
1149             SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
1150           // resolutions from "extrapSegment"
1151           extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
1152           extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
1153           // Loop over hits in the chamber
1154           ch = 2 * station + chInStation;
1155           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
1156                iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] +
1157                  fNHitsForRecPerChamber[ch];
1158                iHit++) {
1159             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
1160             // condition for hit not already in segment ????
1161             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
1162             if (chi2 < bestChi2) {
1163               // update best Chi2 and HitForRec if better found
1164               bestHit = hit;
1165               bestChi2 = chi2;
1166               chBestHit = chInStation;
1167             }
1168           }
1169         }
1170         if (bestHit) {
1171           // best hit found: add it to track candidate
1172           track->AddHitForRec(bestHit);
1173           // set track parameters at this TrackHit
1174           track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1,
1175                                     &(trackParam[chBestHit]));
1176           if (fPrintLevel >= 10) {
1177             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1178                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
1179             track->RecursiveDump();
1180           }
1181         }
1182         else {
1183           // Remove current track candidate
1184           // and corresponding TrackHit's, ...
1185           track->Remove();
1186           delete extrapSegment;
1187           break; // stop the search for this candidate:
1188           // exit from the loop over station
1189         }
1190       }
1191       delete extrapSegment;
1192       // Sort track hits according to increasing Z
1193       track->GetTrackHitsPtr()->Sort();
1194       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
1195       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1196                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1197       // Track fit
1198       // with multiple Coulomb scattering if all stations
1199       if (station == 0) track->SetFitMCS(1);
1200       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
1201       else track->SetFitMCS(0);
1202       track->SetFitNParam(5);  // with 5 parameters (momentum and position)
1203       track->SetFitStart(1);  // from parameters at first hit
1204       track->Fit();
1205       if (fPrintLevel >= 10) {
1206         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1207              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
1208         track->RecursiveDump();
1209       }
1210       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
1211       // after going through the first station
1212       if (station == 0) {
1213         trackParamVertex = *trackParam1;
1214         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex();
1215         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
1216         if (fPrintLevel >= 1) {
1217           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1218                << " after extrapolation to vertex" << endl;
1219           track->RecursiveDump();
1220         }
1221       }
1222     } // for (station = 2;...
1223     // go really to next track
1224     track = nextTrack;
1225   } // while (track)
1226   // Compression of track array (necessary after Remove ????)
1227   fRecTracksPtr->Compress();
1228   return;
1229 }
1230
1231   //__________________________________________________________________________
1232 void AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
1233 {
1234   // To remove double tracks.
1235   // Tracks are considered identical
1236   // if they have at least half of their hits in common.
1237   // Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1238   // or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1239   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1240   Bool_t identicalTracks;
1241   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1242   identicalTracks = kTRUE;
1243   while (identicalTracks) {
1244     identicalTracks = kFALSE;
1245     // Loop over first track of the pair
1246     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1247     while (track1 && (!identicalTracks)) {
1248       nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1249       // Loop over second track of the pair
1250       track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1251       while (track2 && (!identicalTracks)) {
1252         nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1253         // number of hits in common between two tracks
1254         hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1255         // check for identical tracks
1256         if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1257           identicalTracks = kTRUE;
1258           // decide which track to remove
1259           if (nHits1 > nHits2) trackToRemove = track2;
1260           else if (nHits1 < nHits2) trackToRemove = track1;
1261           else if ((track1->GetFitFMin()) < (track2->GetFitFMin()))
1262             trackToRemove = track2;
1263           else trackToRemove = track1;
1264           // remove it
1265           trackToRemove->Remove();
1266         }
1267         track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1268       } // track2
1269       track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1270     } // track1
1271   }
1272   return;
1273 }
1274
1275   //__________________________________________________________________________
1276 void AliMUONEventReconstructor::EventDump(void)
1277 {
1278   // Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1279   // and the particle parameters
1280
1281   AliMUONTrack *track;
1282   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1283   TClonesArray *particles; // pointer to the particle list
1284   TParticle *p;
1285   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1286   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1287   Int_t np, trackIndex, nTrackHits;
1288
1289   if (fPrintLevel >= 1) cout << "****** enter EventDump ******" << endl;
1290   if (fPrintLevel >= 1) {
1291     cout << " Number of Reconstructed tracks :" <<  fNRecTracks << endl;
1292   }
1293   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1294   // Loop over reconstructed tracks
1295   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1296     if (fPrintLevel >= 1)
1297       cout << " track number: " << trackIndex << endl;
1298     // function for each track for modularity ????
1299     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1300     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1301     if (fPrintLevel >= 1)
1302       cout << " number of track hits: " << nTrackHits << endl;
1303     // track parameters at Vertex
1304     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1305     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1306     y = trackParam->GetBendingCoor();
1307     z = trackParam->GetZ();
1308     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1309     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1310     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1311     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1312     pX = pZ * nonBendingSlope;
1313     pY = pZ * bendingSlope;
1314     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1315     if (fPrintLevel >= 1)
1316       printf(" track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1317              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1318
1319     // track parameters at first hit
1320     trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1321                    (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1322     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1323     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1324     z = trackParam1->GetZ();
1325     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1326     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1327     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1328     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1329     pX = pZ * nonBendingSlope;
1330     pY = pZ * bendingSlope;
1331     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1332     if (fPrintLevel >= 1)
1333       printf(" track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1334              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1335   }
1336   // informations about generated particles
1337   particles = gAlice->Particles();
1338   np = particles->GetEntriesFast();
1339   printf(" **** number of generated particles: %d  \n", np);
1340
1341   for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1342     p = (TParticle*) particles->UncheckedAt(iPart);
1343     printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1344            iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());
1345   }
1346   return;
1347 }
1348