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 1.8  2000/07/18 16:04:06  gosset
  19 AliMUONEventReconstructor package:
  20 * a few minor modifications and more comments
  21 * a few corrections
  22   * right sign for Z of raw clusters
  23   * right loop over chambers inside station
  24   * symmetrized covariance matrix for measurements (TrackChi2MCS)
  25   * right sign of charge in extrapolation (ExtrapToZ)
  26   * right zEndAbsorber for Branson correction below 3 degrees
  27 * use of TVirtualFitter instead of TMinuit for AliMUONTrack::Fit
  28 * no parameter for AliMUONTrack::Fit() but more fit parameters in Track object
  29
  30 Revision 1.7  2000/07/03 12:28:06  gosset
  31 Printout at the right place after extrapolation to vertex
  32
  33 Revision 1.6  2000/06/30 12:01:06  gosset
  34 Correction for hit search in the right chamber (JPC)
  35
  36 Revision 1.5  2000/06/30 10:15:48  gosset
  37 Changes to EventReconstructor...:
  38 precision fit with multiple Coulomb scattering;
  39 extrapolation to vertex with Branson correction in absorber (JPC)
  40
  41 Revision 1.4  2000/06/27 14:11:36  gosset
  42 Corrections against violations of coding conventions
  43
  44 Revision 1.3  2000/06/16 07:27:08  gosset
  45 To remove problem in running RuleChecker, like in MUON-dev
  46
  47 Revision 1.1.2.5  2000/06/16 07:00:26  gosset
  48 To remove problem in running RuleChecker
  49
  50 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 08:00:07  morsch
  51 Dummy streamer to solve CINT compilation problem (to be investigated !)
  52
  53 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 20:59:57  morsch
  54 Make includes consistent with new file structure.
  55
  56 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  57 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  58 Suppressed most violations of coding rules
  59
  60 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
  61 Addition of files for track reconstruction in C++
  62 */
  63
  64 //__________________________________________________________________________
  65 //
  66 // MUON event reconstructor in ALICE
  67 //
  68 // This class contains as data:
  69 // * the parameters for the event reconstruction
  70 // * a pointer to the array of hits to be reconstructed (the event)
  71 // * a pointer to the array of segments made with these hits inside each station
  72 // * a pointer to the array of reconstructed tracks
  73 //
  74 // It contains as methods, among others:
  75 // * MakeEventToBeReconstructed to build the array of hits to be reconstructed
  76 // * MakeSegments to build the segments
  77 // * MakeTracks to build the tracks
  78 //__________________________________________________________________________
  79
  80 #include <iostream.h>
  81
  82 #include <TRandom.h>
  83 #include <TFile.h>
  84
  85 #include "AliCallf77.h"
  86 #include "AliMUONEventReconstructor.h"
  87 #include "AliMUON.h"
  88 #include "AliMUONHitForRec.h"
  89 #include "AliMUONSegment.h"
  90 #include "AliMUONHit.h"
  91 #include "AliMUONRawCluster.h"
  92 #include "AliMUONTrack.h"
  93 #include "AliMUONChamber.h"
  94 #include "AliMUONTrackHit.h"
  95 #include "AliRun.h"
  96 #include "TParticle.h"
  97
  98 #ifndef WIN32
  99 # define initfield initfield_
 100 # define reco_gufld reco_gufld_
 101 #else
 102 # define initfield INITFIELD
 103 # define reco_gufld RECO_GUFLD
 104 #endif
 105
 106 extern "C"
 107 {
 108 void type_of_call initfield();
 109 void type_of_call reco_gufld(Double_t *Coor, Double_t *Field);
 110 }
 111
 112 //************* Defaults parameters for reconstruction
 113 static const Double_t kDefaultMinBendingMomentum = 3.0;
 114 static const Double_t kDefaultMaxSigma2Distance = 16.0;
 115 static const Double_t kDefaultBendingResolution = 0.01;
 116 static const Double_t kDefaultNonBendingResolution = 0.144;
 117 static const Double_t kDefaultChamberThicknessInX0 = 0.03;
 118 // Simple magnetic field:
 119 // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 120 // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 121 // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 122 // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 123 // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 124 static const Double_t kDefaultSimpleBValue = 7.0;
 125 static const Double_t kDefaultSimpleBLength = 428.0;
 126 static const Double_t kDefaultSimpleBPosition = 1019.0;
 127 static const Int_t kDefaultRecGeantHits = 0;
 128 static const Double_t kDefaultEfficiency = 0.95;
 129
 130 static const Int_t kDefaultPrintLevel = 0;
 131
 132 ClassImp(AliMUONEventReconstructor) // Class implementation in ROOT context
 133
 134   //__________________________________________________________________________
 135 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor(void)
 136 {
 137   // Constructor for class AliMUONEventReconstructor
 138   SetReconstructionParametersToDefaults();
 139   // Memory allocation for the TClonesArray of hits for reconstruction
 140   // Is 10000 the right size ????
 141   fHitsForRecPtr = new TClonesArray("AliMUONHitForRec", 10000);
 142   fNHitsForRec = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 143   // Memory allocation for the TClonesArray's of segments in stations
 144   // Is 2000 the right size ????
 145   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 146     fSegmentsPtr[st] = new TClonesArray("AliMUONSegment", 2000);
 147     fNSegments[st] = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 148   }
 149   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
 150   // Is 10 the right size ????
 151   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 152   fNRecTracks = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 153   // Memory allocation for the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 154   // Is 100 the right size ????
 155   fRecTrackHitsPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 100);
 156   fNRecTrackHits = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 157
 158   // Initialize magnetic field
 159   // using Fortran subroutine INITFIELD in "reco_muon.F".
 160   // Should rather use AliMagF ???? and remove prototyping ...
 161   initfield();
 162   // Impression de quelques valeurs
 163   Double_t coor[3], field[3];
 164   coor[0] = 50.0;
 165   coor[1] = 50.0;
 166   coor[2] = 950.0;
 167   reco_gufld(coor, field);
 168   cout << "coor: " << coor[0] << ", " << coor[1] << ", " << coor[2] << endl;
 169   cout << "field: " << field[0] << ", " << field[1] << ", " << field[2] << endl;
 170   coor[2] = -950.0;
 171   reco_gufld(coor, field);
 172   cout << "coor: " << coor[0] << ", " << coor[1] << ", " << coor[2] << endl;
 173   cout << "field: " << field[0] << ", " << field[1] << ", " << field[2] << endl;
 174   coor[2] = -950.0;
 175
 176   if (fPrintLevel >= 0) {
 177     cout << "AliMUONEventReconstructor constructed with defaults" << endl; Dump();}
 178   return;
 179 }
 180
 181 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 182 {
 183   // Dummy copy constructor
 184 }
 185
 186 AliMUONEventReconstructor & AliMUONEventReconstructor::operator=(const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 187 {
 188   // Dummy assignment operator
 189     return *this;
 190 }
 191
 192   //__________________________________________________________________________
 193 AliMUONEventReconstructor::~AliMUONEventReconstructor(void)
 194 {
 195   // Destructor for class AliMUONEventReconstructor
 196   delete fHitsForRecPtr; // Correct destruction of everything ???? or delete [] ????
 197   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 198     delete fSegmentsPtr[st]; // Correct destruction of everything ????
 199   return;
 200 }
 201
 202   //__________________________________________________________________________
 203 void AliMUONEventReconstructor::SetReconstructionParametersToDefaults(void)
 204 {
 205   // Set reconstruction parameters to default values
 206   // Would be much more convenient with a structure (or class) ????
 207   fMinBendingMomentum = kDefaultMinBendingMomentum;
 208   fMaxSigma2Distance = kDefaultMaxSigma2Distance;
 209
 210   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON");
 211   // ******** Parameters for making HitsForRec
 212   // minimum radius,
 213   // like in TRACKF_STAT:
 214   // 2 degrees for stations 1 and 2, or ch(0...) from 0 to 3;
 215   // 30 cm for stations 3 to 5, or ch(0...) from 4 to 9
 216   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 217     if (ch < 4) fRMin[ch] = TMath::Abs((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z()) *
 218                   2.0 * TMath::Pi() / 180.0;
 219     else fRMin[ch] = 30.0;
 220   }
 221   // maximum radius
 222   // like in TRACKF_STAT (10 degrees ????)
 223   fRMax[0] = fRMax[1] = 91.5;
 224   fRMax[2] = fRMax[3] = 122.5;
 225   fRMax[4] = fRMax[5] = 158.3;
 226   fRMax[6] = fRMax[7] = 260.0;
 227   fRMax[8] = fRMax[9] = 260.0;
 228
 229   // ******** Parameters for making segments
 230   // should be parametrized ????
 231   // according to interval between chambers in a station ????
 232   // Maximum distance in non bending plane
 233   // 5 * 0.22 just to remember the way it was made in TRACKF_STAT
 234   // SIGCUT*DYMAX(IZ)
 235   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 236     fSegmentMaxDistNonBending[st] = 5. * 0.22;
 237   // Maximum distance in bending plane
 238   // values from TRACKF_STAT corresponding to (J psi 20cm)
 239   fSegmentMaxDistBending[0] = 1.5;
 240   fSegmentMaxDistBending[1] = 1.5;
 241   fSegmentMaxDistBending[2] = 3.0;
 242   fSegmentMaxDistBending[3] = 6.0;
 243   fSegmentMaxDistBending[4] = 6.0;
 244
 245   fBendingResolution = kDefaultBendingResolution;
 246   fNonBendingResolution = kDefaultNonBendingResolution;
 247   fChamberThicknessInX0 = kDefaultChamberThicknessInX0;
 248   fSimpleBValue = kDefaultSimpleBValue;
 249   fSimpleBLength = kDefaultSimpleBLength;
 250   fSimpleBPosition = kDefaultSimpleBPosition;
 251   fRecGeantHits = kDefaultRecGeantHits;
 252   fEfficiency = kDefaultEfficiency;
 253   fPrintLevel = kDefaultPrintLevel;
 254   return;
 255 }
 256
 257 //__________________________________________________________________________
 258 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum)
 259 {
 260   // Returns impact parameter at vertex in bending plane (cm),
 261   // from the signed bending momentum "BendingMomentum" in bending plane (GeV/c),
 262   // using simple values for dipole magnetic field.
 263   // The sign is the sign of the charge.
 264   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 265           BendingMomentum);
 266 }
 267
 268 //__________________________________________________________________________
 269 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam)
 270 {
 271   // Returns signed bending momentum in bending plane (GeV/c),
 272   // from the impact parameter "ImpactParam" at vertex in bending plane (cm),
 273   // using simple values for dipole magnetic field.
 274   // The sign is the sign of the charge.
 275   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 276           ImpactParam);
 277 }
 278
 279 //__________________________________________________________________________
 280 void AliMUONEventReconstructor::SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName)
 281 {
 282   // Set background file ... for GEANT hits
 283   // Must be called after having loaded the firts signal event
 284   if (fPrintLevel >= 0) {
 285     cout << "Enter SetBkgGeantFile with BkgGeantFileName ``"
 286          << BkgGeantFileName << "''" << endl;}
 287   if (strlen(BkgGeantFileName)) {
 288     // BkgGeantFileName not empty: try to open the file
 289     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 290     fBkgGeantFile = new TFile(BkgGeantFileName);
 291     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 292     if (fBkgGeantFile-> IsOpen()) {
 293       if (fPrintLevel >= 0) {
 294         cout << "Background for GEANT hits in file: ``" << BkgGeantFileName
 295              << "'' successfully opened" << endl;}
 296     }
 297     else {
 298       cout << "Background for GEANT hits in file: " << BkgGeantFileName << endl;
 299       cout << "NOT FOUND: EXIT" << endl;
 300       exit(0); // right instruction for exit ????
 301     }
 302     // Arrays for "particles" and "hits"
 303     fBkgGeantParticles = new TClonesArray("TParticle", 200);
 304     fBkgGeantHits = new TClonesArray("AliMUONHit", 2000);
 305     // Event number to -1 for initialization
 306     fBkgGeantEventNumber = -1;
 307     // Back to the signal file:
 308     // first signal event must have been loaded previously,
 309     // otherwise, Segmentation violation at the next instruction
 310     // How is it possible to do smething better ????
 311     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 312     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 313   }
 314   return;
 315 }
 316
 317 //__________________________________________________________________________
 318 void AliMUONEventReconstructor::NextBkgGeantEvent(void)
 319 {
 320   // Get next event in background file for GEANT hits
 321   // Goes back to event number 0 when end of file is reached
 322   char treeName[20];
 323   TBranch *branch;
 324   if (fPrintLevel >= 0) {
 325     cout << "Enter NextBkgGeantEvent" << endl;}
 326   // Clean previous event
 327   if(fBkgGeantTK) delete fBkgGeantTK;
 328   fBkgGeantTK = NULL;
 329   if(fBkgGeantParticles) fBkgGeantParticles->Clear();
 330   if(fBkgGeantTH) delete fBkgGeantTH;
 331   fBkgGeantTH = NULL;
 332   if(fBkgGeantHits) fBkgGeantHits->Clear();
 333   // Increment event number
 334   fBkgGeantEventNumber++;
 335   // Get access to Particles and Hits for event from background file
 336   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 337   fBkgGeantFile->cd();
 338   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 339   // Particles: TreeK for event and branch "Particles"
 340   sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 341   fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 342   if (!fBkgGeantTK) {
 343     if (fPrintLevel >= 0) {
 344       cout << "Cannot find Kine Tree for background event: " <<
 345         fBkgGeantEventNumber << endl;
 346       cout << "Goes back to event 0" << endl;
 347     }
 348     fBkgGeantEventNumber = 0;
 349     sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 350     fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 351     if (!fBkgGeantTK) {
 352       cout << "ERROR: cannot find Kine Tree for background event: " <<
 353         fBkgGeantEventNumber << endl;
 354       exit(0);
 355     }
 356   }
 357   if (fBkgGeantTK)
 358     fBkgGeantTK->SetBranchAddress("Particles", &fBkgGeantParticles);
 359   fBkgGeantTK->GetEvent(0); // why event 0 ???? necessary ????
 360   // Hits: TreeH for event and branch "MUON"
 361   sprintf(treeName, "TreeH%d", fBkgGeantEventNumber);
 362   fBkgGeantTH = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 363   if (!fBkgGeantTH) {
 364     cout << "ERROR: cannot find Hits Tree for background event: " <<
 365       fBkgGeantEventNumber << endl;
 366       exit(0);
 367   }
 368   if (fBkgGeantTH && fBkgGeantHits) {
 369     branch = fBkgGeantTH->GetBranch("MUON");
 370     if (branch) branch->SetAddress(&fBkgGeantHits);
 371   }
 372   fBkgGeantTH->GetEntries(); // necessary ????
 373   // Back to the signal file
 374   ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 375   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 376   return;
 377 }
 378
 379 //__________________________________________________________________________
 380 void AliMUONEventReconstructor::EventReconstruct(void)
 381 {
 382   // To reconstruct one event
 383   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter EventReconstruct" << endl;
 384   MakeEventToBeReconstructed();
 385   MakeSegments();
 386   MakeTracks();
 387   return;
 388 }
 389
 390   //__________________________________________________________________________
 391 void AliMUONEventReconstructor::ResetHitsForRec(void)
 392 {
 393   // To reset the array and the number of HitsForRec,
 394   // and also the number of HitsForRec
 395   // and the index of the first HitForRec per chamber
 396   if (fHitsForRecPtr) fHitsForRecPtr->Clear();
 397   fNHitsForRec = 0;
 398   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++)
 399     fNHitsForRecPerChamber[ch] = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 400   return;
 401 }
 402
 403   //__________________________________________________________________________
 404 void AliMUONEventReconstructor::ResetSegments(void)
 405 {
 406   // To reset the TClonesArray of segments and the number of Segments
 407   // for all stations
 408   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 409     if (fSegmentsPtr[st]) fSegmentsPtr[st]->Clear();
 410     fNSegments[st] = 0;
 411   }
 412   return;
 413 }
 414
 415   //__________________________________________________________________________
 416 void AliMUONEventReconstructor::ResetTracks(void)
 417 {
 418   // To reset the TClonesArray of reconstructed tracks
 419   if (fRecTracksPtr) fRecTracksPtr->Delete();
 420   // Delete in order that the Track destructors are called,
 421   // hence the space for the TClonesArray of pointers to TrackHit's is freed
 422   fNRecTracks = 0;
 423   return;
 424 }
 425
 426   //__________________________________________________________________________
 427 void AliMUONEventReconstructor::ResetTrackHits(void)
 428 {
 429   // To reset the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 430   if (fRecTrackHitsPtr) fRecTrackHitsPtr->Clear();
 431   fNRecTrackHits = 0;
 432   return;
 433 }
 434
 435   //__________________________________________________________________________
 436 void AliMUONEventReconstructor::MakeEventToBeReconstructed(void)
 437 {
 438   // To make the list of hits to be reconstructed,
 439   // either from the GEANT hits or from the raw clusters
 440   // according to the parameter set for the reconstructor
 441   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 442   ResetHitsForRec();
 443   if (fRecGeantHits == 1) {
 444     // Reconstruction from GEANT hits
 445     // Back to the signal file
 446     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 447     // Signal hits
 448     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 449     // Security on MUON ????
 450     AddHitsForRecFromGEANT(gAlice->TreeH());
 451     // Background hits
 452     AddHitsForRecFromBkgGEANT(fBkgGeantTH, fBkgGeantHits);
 453     // Sort HitsForRec in increasing order with respect to chamber number
 454     SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 455   }
 456   else {
 457     // Reconstruction from raw clusters
 458     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 459     // Security on MUON ????
 460     // TreeR assumed to be be "prepared" in calling function
 461     // by "MUON->GetTreeR(nev)" ????
 462     TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 463     AddHitsForRecFromRawClusters(treeR);
 464     // No sorting: it is done automatically in the previous function
 465   }
 466   if (fPrintLevel >= 10) {
 467     cout << "end of MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 468     cout << "NHitsForRec: " << fNHitsForRec << endl;
 469     for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 470       cout << "chamber(0...): " << ch
 471            << "  NHitsForRec: " << fNHitsForRecPerChamber[ch]
 472            << "  index(first HitForRec): " << fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]
 473            << endl;
 474       for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 475            hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 476            hit++) {
 477         cout << "HitForRec index(0...): " << hit << endl;
 478         ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
 479       }
 480     }
 481   }
 482   return;
 483 }
 484
 485   //__________________________________________________________________________
 486 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH)
 487 {
 488   // To add to the list of hits for reconstruction
 489   // the GEANT signal hits from a hit tree TH.
 490   if (fPrintLevel >= 2)
 491     cout << "enter AddHitsForRecFromGEANT with TH: " << TH << endl;
 492   if (TH == NULL) return;
 493   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 494   // Security on MUON ????
 495   // See whether it could be the same for signal and background ????
 496   // Loop over tracks in tree
 497   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 498   if (fPrintLevel >= 2)
 499     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 500   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 501     gAlice->ResetHits();
 502     TH->GetEvent(track);
 503     // Loop over hits
 504     Int_t hit = 0;
 505     for (AliMUONHit* mHit = (AliMUONHit*) pMUON->FirstHit(-1);
 506          mHit;
 507          mHit = (AliMUONHit*) pMUON->NextHit(), hit++) {
 508       NewHitForRecFromGEANT(mHit,track, hit, 1);
 509     } // end of hit loop
 510   } // end of track loop
 511   return;
 512 }
 513
 514   //__________________________________________________________________________
 515 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits)
 516 {
 517   // To add to the list of hits for reconstruction
 518   // the GEANT background hits from a hit tree TH and a pointer Hits to a hit list.
 519   // How to have only one function "AddHitsForRecFromGEANT" ????
 520   if (fPrintLevel >= 2)
 521     cout << "enter AddHitsForRecFromBkgGEANT with TH: " << TH << endl;
 522   if (TH == NULL) return;
 523   // Loop over tracks in tree
 524   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 525   if (fPrintLevel >= 2)
 526     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 527   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 528     if (Hits) Hits->Clear();
 529     TH->GetEvent(track);
 530     // Loop over hits
 531     for (Int_t hit = 0; hit < Hits->GetEntriesFast(); hit++) {
 532       NewHitForRecFromGEANT((AliMUONHit*) (*Hits)[hit], track, hit, 0);
 533     } // end of hit loop
 534   } // end of track loop
 535   return;
 536 }
 537
 538   //__________________________________________________________________________
 539 AliMUONHitForRec* AliMUONEventReconstructor::NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal)
 540 {
 541   // To make a new hit for reconstruction from a GEANT hit pointed to by "Hit",
 542   // with hit number "HitNumber" in the track numbered "TrackNumber",
 543   // either from signal ("Signal" = 1) or background ("Signal" = 0) event.
 544   // Selects hits in tracking (not trigger) chambers.
 545   // Takes into account the efficiency (fEfficiency)
 546   // and the smearing from resolution (fBendingResolution and fNonBendingResolution).
 547   // Adds a condition on the radius between RMin and RMax
 548   // to better simulate the real chambers.
 549   // Returns the pointer to the new hit for reconstruction,
 550   // or NULL in case of inefficiency or non tracking chamber or bad radius.
 551   // No condition on at most 20 cm from a muon from a resonance
 552   // like in Fortran TRACKF_STAT.
 553   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 554   Double_t bendCoor, nonBendCoor, radius;
 555   Int_t chamber = Hit->fChamber - 1; // chamber(0...)
 556   // only in tracking chambers (fChamber starts at 1)
 557   if (chamber >= kMaxMuonTrackingChambers) return NULL;
 558   // only if hit is efficient (keep track for checking ????)
 559   if (gRandom->Rndm() > fEfficiency) return NULL;
 560   // only if radius between RMin and RMax
 561   bendCoor = Hit->fY;
 562   nonBendCoor = Hit->fX;
 563   radius = TMath::Sqrt((bendCoor * bendCoor) + (nonBendCoor * nonBendCoor));
 564   if ((radius < fRMin[chamber]) || (radius > fRMax[chamber])) return NULL;
 565   // new AliMUONHitForRec from GEANT hit and increment number of AliMUONHitForRec's
 566   hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(Hit);
 567   fNHitsForRec++;
 568   // add smearing from resolution
 569   hitForRec->SetBendingCoor(bendCoor + gRandom->Gaus(0., fBendingResolution));
 570   hitForRec->SetNonBendingCoor(nonBendCoor
 571                                + gRandom->Gaus(0., fNonBendingResolution));
 572   // more information into HitForRec
 573   //  resolution: angular effect to be added here ????
 574   hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 575   hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 576   //  GEANT track info
 577   hitForRec->SetHitNumber(HitNumber);
 578   hitForRec->SetTHTrack(TrackNumber);
 579   hitForRec->SetGeantSignal(Signal);
 580   if (fPrintLevel >= 10) {
 581     cout << "track: " << TrackNumber << " hit: " << HitNumber << endl;
 582     Hit->Dump();
 583     cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 584     hitForRec->Dump();}
 585   return hitForRec;
 586 }
 587
 588   //__________________________________________________________________________
 589 void AliMUONEventReconstructor::SortHitsForRecWithIncreasingChamber()
 590 {
 591   // Sort HitsForRec's in increasing order with respect to chamber number.
 592   // Uses the function "Compare".
 593   // Update the information for HitsForRec per chamber too.
 594   Int_t ch, nhits, prevch;
 595   fHitsForRecPtr->Sort();
 596   for (ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 597     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 598     fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 599   }
 600   prevch = 0; // previous chamber
 601   nhits = 0; // number of hits in current chamber
 602   // Loop over HitsForRec
 603   for (Int_t hit = 0; hit < fNHitsForRec; hit++) {
 604     // chamber number (0...)
 605     ch = ((AliMUONHitForRec*)  ((*fHitsForRecPtr)[hit]))->GetChamberNumber();
 606     // increment number of hits in current chamber
 607     (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 608     // update index of first HitForRec in current chamber
 609     // if chamber number different from previous one
 610     if (ch != prevch) {
 611       fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = hit;
 612       prevch = ch;
 613     }
 614   }
 615   return;
 616 }
 617
 618 //   //__________________________________________________________________________
 619 // void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC)
 620 // {
 621 //   // OLD VERSION WHEN ONE ONE WAS USING SO CALLED CATHODE CORRELATIONS
 622 //   // To add to the list of hits for reconstruction
 623 //   // the (cathode correlated) raw clusters
 624 //   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 625 //   // on the radius between RMin and RMax.
 626 //   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 627 //   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromCathodeCorrelations" << endl;
 628 //   AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 629 //   // Security on MUON ????
 630 //   // Loop over tracking chambers
 631 //   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 632 //     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 633 //     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 634 //     // index of first HitForRec for the chamber
 635 //     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 636 //     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 637 //     TClonesArray *reconst_hits  = MUON->ReconstHitsAddress(ch);
 638 //     MUON->ResetReconstHits();
 639 //     TC->GetEvent();
 640 //     Int_t ncor = (Int_t)reconst_hits->GetEntries();
 641 //     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 642 //     for (Int_t cor = 0; cor < ncor; cor++) {
 643 //       AliMUONReconstHit * mCor =
 644 //      (AliMUONReconstHit*) reconst_hits->UncheckedAt(cor);
 645 //       // new AliMUONHitForRec from (cathode correlated) raw cluster
 646 //       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 647 //       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(mCor);
 648 //       fNHitsForRec++;
 649 //       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 650 //       // more information into HitForRec
 651 //       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 652 //       hitForRec->SetHitNumber(cor);
 653 //       // Z coordinate of the chamber (cm) with sign opposite to GEANT sign
 654 //       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 655 //       hitForRec->SetZ(-(&(MUON->Chamber(ch)))->Z());
 656 //       if (fPrintLevel >= 10) {
 657 //      cout << "chamber (0...): " << ch <<
 658 //        " cathcorrel (0...): " << cor << endl;
 659 //      mCor->Dump();
 660 //      cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 661 //      hitForRec->Dump();}
 662 //     } // end of cluster loop
 663 //   } // end of chamber loop
 664 //   return;
 665 // }
 666
 667   //__________________________________________________________________________
 668 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR)
 669 {
 670   // To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
 671   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 672   // on the radius between RMin and RMax.
 673   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 674   AliMUONRawCluster *clus;
 675   Int_t iclus, nclus;
 676   TClonesArray *rawclusters;
 677   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromRawClusters" << endl;
 678   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 679   // Security on MUON ????
 680   // Loop over tracking chambers
 681   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 682     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 683     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 684     // index of first HitForRec for the chamber
 685     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 686     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 687     rawclusters = pMUON->RawClustAddress(ch);
 688     pMUON->ResetRawClusters();
 689     TR->GetEvent((Int_t) (TR->GetEntries()) - 1); // to be checked ????
 690     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
 691     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 692     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
 693       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
 694       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
 695       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 696       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
 697       fNHitsForRec++;
 698       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 699       // more information into HitForRec
 700       //  resolution: info should be already in raw cluster and taken from it ????
 701       hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 702       hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 703       //  original raw cluster
 704       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 705       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
 706       // Z coordinate of the chamber (cm)
 707       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 708       hitForRec->SetZ((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z());
 709       if (fPrintLevel >= 10) {
 710         cout << "chamber (0...): " << ch <<
 711           " raw cluster (0...): " << iclus << endl;
 712         clus->Dump();
 713         cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 714         hitForRec->Dump();}
 715     } // end of cluster loop
 716   } // end of chamber loop
 717   return;
 718 }
 719
 720   //__________________________________________________________________________
 721 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegments(void)
 722 {
 723   // To make the list of segments in all stations,
 724   // from the list of hits to be reconstructed
 725   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeSegments" << endl;
 726   ResetSegments();
 727   // Loop over stations
 728   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 729     MakeSegmentsPerStation(st);
 730   if (fPrintLevel >= 10) {
 731     cout << "end of MakeSegments" << endl;
 732     for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 733       cout << "station(0...): " << st
 734            << "  Segments: " << fNSegments[st]
 735            << endl;
 736       for (Int_t seg = 0;
 737            seg < fNSegments[st];
 738            seg++) {
 739         cout << "Segment index(0...): " << seg << endl;
 740         ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Dump();
 741       }
 742     }
 743   }
 744   return;
 745 }
 746
 747   //__________________________________________________________________________
 748 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegmentsPerStation(Int_t Station)
 749 {
 750   // To make the list of segments in station number "Station" (0...)
 751   // from the list of hits to be reconstructed.
 752   // Updates "fNSegments"[Station].
 753   // Segments in stations 4 and 5 are sorted
 754   // according to increasing absolute value of "impact parameter"
 755   AliMUONHitForRec *hit1Ptr, *hit2Ptr;
 756   AliMUONSegment *segment;
 757   Bool_t last2st;
 758   Double_t bendingSlope, distBend, distNonBend, extBendCoor, extNonBendCoor,
 759     impactParam, maxImpactParam;
 760   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 761   if (fPrintLevel >= 1)
 762     cout << "enter MakeSegmentsPerStation (0...) " << Station << endl;
 763   // first and second chambers (0...) in the station
 764   Int_t ch1 = 2 * Station;
 765   Int_t ch2 = ch1 + 1;
 766   // variable true for stations downstream of the dipole:
 767   // Station(0..4) equal to 3 or 4
 768   if ((Station == 3) || (Station == 4)) {
 769     last2st = kTRUE;
 770     // maximum impact parameter (cm) according to fMinBendingMomentum...
 771     maxImpactParam =
 772       TMath::Abs(GetImpactParamFromBendingMomentum(fMinBendingMomentum));
 773   }
 774   else last2st = kFALSE;
 775   // extrapolation factor from Z of first chamber to Z of second chamber
 776   // dZ to be changed to take into account fine structure of chambers ????
 777   Double_t extrapFact =
 778     (&(pMUON->Chamber(ch2)))->Z() / (&(pMUON->Chamber(ch1)))->Z();
 779   // index for current segment
 780   Int_t segmentIndex = 0;
 781   // Loop over HitsForRec in the first chamber of the station
 782   for (Int_t hit1 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1];
 783        hit1 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1] + fNHitsForRecPerChamber[ch1];
 784        hit1++) {
 785     // pointer to the HitForRec
 786     hit1Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit1]);
 787     // extrapolation,
 788     // on the straight line joining the HitForRec to the vertex (0,0,0),
 789     // to the Z of the second chamber of the station
 790     extBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetBendingCoor();
 791     extNonBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetNonBendingCoor();
 792     // Loop over HitsForRec in the second chamber of the station
 793     for (Int_t hit2 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2];
 794          hit2 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2] + fNHitsForRecPerChamber[ch2];
 795          hit2++) {
 796       // pointer to the HitForRec
 797       hit2Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit2]);
 798       // absolute values of distances, in bending and non bending planes,
 799       // between the HitForRec in the second chamber
 800       // and the previous extrapolation
 801       distBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetBendingCoor() - extBendCoor);
 802       distNonBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetNonBendingCoor() - extNonBendCoor);
 803       if (last2st) {
 804         // bending slope
 805         bendingSlope = (hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetBendingCoor()) /
 806           (hit1Ptr->GetZ() - hit2Ptr->GetZ());
 807         // absolute value of impact parameter
 808         impactParam =
 809           TMath::Abs(hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetZ() * bendingSlope);
 810       }
 811       // check for distances not too large,
 812       // and impact parameter not too big if stations downstream of the dipole.
 813       // Conditions "distBend" and "impactParam" correlated for these stations ????
 814       if ((distBend < fSegmentMaxDistBending[Station]) &&
 815           (distNonBend < fSegmentMaxDistNonBending[Station]) &&
 816           (!last2st || (impactParam < maxImpactParam))) {
 817         // make new segment
 818         segment = new ((*fSegmentsPtr[Station])[segmentIndex])
 819           AliMUONSegment(hit1Ptr, hit2Ptr);
 820         // update "link" to this segment from the hit in the first chamber
 821         if (hit1Ptr->GetNSegments() == 0)
 822           hit1Ptr->SetIndexOfFirstSegment(segmentIndex);
 823         hit1Ptr->SetNSegments(hit1Ptr->GetNSegments() + 1);
 824         if (fPrintLevel >= 10) {
 825           cout << "segmentIndex(0...): " << segmentIndex
 826                << "  distBend: " << distBend
 827                << "  distNonBend: " << distNonBend
 828                << endl;
 829           segment->Dump();
 830           cout << "HitForRec in first chamber" << endl;
 831           hit1Ptr->Dump();
 832           cout << "HitForRec in second chamber" << endl;
 833           hit2Ptr->Dump();
 834         };
 835         // increment index for current segment
 836         segmentIndex++;
 837       }
 838     } //for (Int_t hit2
 839   } // for (Int_t hit1...
 840   fNSegments[Station] = segmentIndex;
 841   // Sorting according to "impact parameter" if station(1..5) 4 or 5,
 842   // i.e. Station(0..4) 3 or 4, using the function "Compare".
 843   // After this sorting, it is impossible to use
 844   // the "fNSegments" and "fIndexOfFirstSegment"
 845   // of the HitForRec in the first chamber to explore all segments formed with it.
 846   // Is this sorting really needed ????
 847   if ((Station == 3) || (Station == 4)) (fSegmentsPtr[Station])->Sort();
 848   if (fPrintLevel >= 1) cout << "Station: " << Station << "  NSegments: "
 849                              << fNSegments[Station] << endl;
 850   return;
 851 }
 852
 853   //__________________________________________________________________________
 854 void AliMUONEventReconstructor::MakeTracks(void)
 855 {
 856   // To make the tracks,
 857   // from the list of segments and points in all stations
 858   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTracks" << endl;
 859   // The order may be important for the following Reset's
 860   ResetTracks();
 861   ResetTrackHits();
 862   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 863   MakeTrackCandidates();
 864   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 865   FollowTracks();
 866   // Remove double tracks
 867   RemoveDoubleTracks();
 868   return;
 869 }
 870
 871   //__________________________________________________________________________
 872 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
 873 {
 874   // To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
 875   // the first segment being pointed to by "BegSegment".
 876   // Returns the number of such track candidates.
 877   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
 878   AliMUONSegment *endSegment, *extrapSegment;
 879   AliMUONTrack *recTrack;
 880   Double_t mcsFactor;
 881   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments" << endl;
 882   // Station for the end segment
 883   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 884   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 885   mcsFactor = 0.0136 /
 886     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 887   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 888   // linear extrapolation to end station
 889   extrapSegment =
 890     BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endStation, mcsFactor);
 891   // number of candidates with 2 segments to 0
 892   nbCan2Seg = 0;
 893   // Loop over segments in the end station
 894   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
 895     // pointer to segment
 896     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
 897     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
 898     // 4 because 4 quantities in chi2
 899     if ((endSegment->
 900          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
 901                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
 902       // both segments compatible:
 903       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
 904       if (fPrintLevel >= 2)
 905         cout << "TrackCandidate with Segment " << iEndSegment <<
 906           " in Station(0..) " << endStation << endl;
 907       // flag for both segments in one track:
 908       // to be done in track constructor ????
 909       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 910       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
 911       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 912         AliMUONTrack(BegSegment, endSegment, this);
 913       fNRecTracks++;
 914       if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 915       // increment number of track candidates with 2 segments
 916       nbCan2Seg++;
 917     }
 918   } // for (iEndSegment = 0;...
 919   delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
 920   return nbCan2Seg;
 921 }
 922
 923   //__________________________________________________________________________
 924 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
 925 {
 926   // To make track candidates with one segment and one point
 927   // in stations(1..) 4 and 5,
 928   // the segment being pointed to by "BegSegment".
 929   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
 930   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec, *hit;
 931   AliMUONTrack *recTrack;
 932   Double_t mcsFactor;
 933   if (fPrintLevel >= 1)
 934     cout << "enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint" << endl;
 935   // station for the end point
 936   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 937   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 938   mcsFactor = 0.0136 /
 939     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 940   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 941   // first and second chambers(0..) in the end station
 942   ch1 = 2 * endStation;
 943   ch2 = ch1 + 1;
 944   // number of candidates to 0
 945   nbCan1Seg1Hit = 0;
 946   // Loop over chambers of the end station
 947   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
 948     // linear extrapolation to chamber
 949     extrapHitForRec =
 950       BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber(ch, mcsFactor);
 951     // limits for the hit index in the loop
 952     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 953     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 954     // Loop over HitForRec's in the chamber
 955     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
 956       // pointer to HitForRec
 957       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 958       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
 959       // 2 because 2 quantities in chi2
 960       if ((hit->
 961            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
 962                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
 963         // both HitForRec's compatible:
 964         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
 965         if (fPrintLevel >= 2)
 966           cout << "TrackCandidate with HitForRec " << iHit <<
 967             " in Chamber(0..) " << ch << endl;
 968         // flag for beginning segments in one track:
 969         // to be done in track constructor ????
 970         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 971         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 972           AliMUONTrack(BegSegment, hit, this);
 973         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
 974         fNRecTracks++;
 975         if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 976         // increment number of track candidates
 977         nbCan1Seg1Hit++;
 978       }
 979     } // for (iHit = iHitMin;...
 980     delete extrapHitForRec;
 981   } // for (ch = ch2;...
 982   return nbCan1Seg1Hit;
 983 }
 984
 985   //__________________________________________________________________________
 986 void AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
 987 {
 988   // To make track candidates
 989   // with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 990   // (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
 991   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
 992   AliMUONSegment *begSegment;
 993   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidates" << endl;
 994   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
 995   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
 996     // Loop over segments in the beginning station
 997     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
 998       // pointer to segment
 999       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
1000       if (fPrintLevel >= 2)
1001         cout << "look for TrackCandidate's with Segment " << iBegSegment <<
1002           " in Station(0..) " << begStation << endl;
1003       // Look for track candidates with two segments,
1004       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
1005       // Only for beginning station(1..) 5
1006       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
1007       if (begStation == 4)
1008         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
1009       // Look for track candidates with one segment and one point,
1010       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
1011       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
1012       // Is that a too strong condition ????
1013       if (!(begSegment->GetInTrack()))
1014         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
1015     } // for (iBegSegment = 0;...
1016   } // for (begStation = 4;...
1017   return;
1018 }
1019
1020   //__________________________________________________________________________
1021 void AliMUONEventReconstructor::FollowTracks(void)
1022 {
1023   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
1024   // too long: should be made more modular !!!!
1025   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
1026   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
1027   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1028   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
1029   Int_t ch, chInStation, chBestHit, iHit, iSegment, station, trackIndex;
1030   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
1031   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
1032   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
1033   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
1034   if (fPrintLevel >= 2)
1035     cout << "enter FollowTracks" << endl;
1036   // Loop over track candidates
1037   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1038   trackIndex = -1;
1039   while (track) {
1040     // Follow function for each track candidate ????
1041     trackIndex++;
1042     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
1043     if (fPrintLevel >= 2)
1044       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex << endl;
1045     // Fit track candidate
1046     track->SetFitMCS(0); // without multiple Coulomb scattering
1047     track->SetFitNParam(3); // with 3 parameters (X = Y = 0)
1048     track->SetFitStart(0); // from parameters at vertex
1049     track->Fit();
1050     if (fPrintLevel >= 10) {
1051       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1052            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
1053       track->RecursiveDump();
1054     }
1055     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
1056     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
1057     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
1058     for (station = 2; station >= 0; station--) {
1059       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
1060       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1061                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1062       // extrapolation to station
1063       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
1064       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
1065       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
1066       // and momentum in bending plane (not total)
1067       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
1068       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
1069       // Z difference from previous station
1070       dZ1 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1071         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z();
1072       // Z difference between the two previous stations
1073       dZ2 = (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z() -
1074         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 4)))->Z();
1075       // Z difference between the two chambers in the previous station
1076       dZ3 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1077         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 1)))->Z();
1078       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
1079       extrapSegment->
1080         SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
1081       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam
1082         (trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
1083          trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1084       bestChi2 = 5.0;
1085       bestSegment = NULL;
1086       if (fPrintLevel >= 10) {
1087         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1088              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
1089       }
1090       // Loop over segments in station
1091       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
1092         // Look for best compatible Segment in station
1093         // should consider all possibilities ????
1094         // multiple scattering ????
1095         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
1096         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
1097         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
1098         if (chi2 < bestChi2) {
1099           // update best Chi2 and Segment if better found
1100           bestSegment = segment;
1101           bestChi2 = chi2;
1102         }
1103       }
1104       if (bestSegment) {
1105         // best segment found: add it to track candidate
1106         track->AddSegment(bestSegment);
1107         // set track parameters at these two TrakHit's
1108         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 2, &(trackParam[0]));
1109         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1, &(trackParam[1]));
1110         if (fPrintLevel >= 10) {
1111           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1112                << " Added segment in station(0..): " << station << endl;
1113           track->RecursiveDump();
1114         }
1115       }
1116       else {
1117         // No best segment found:
1118         // Look for best compatible HitForRec in station:
1119         // should consider all possibilities ????
1120         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
1121         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
1122         bestChi2 = 3.0;
1123         bestHit = NULL;
1124         if (fPrintLevel >= 10) {
1125           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1126                << " Segment not found, look for hit in station(0..): " << station
1127                << endl;
1128         }
1129         // Loop over chambers of the station
1130         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
1131           // coordinates of extrapolated hit
1132           extrapHit->
1133             SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
1134           extrapHit->
1135             SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
1136           // resolutions from "extrapSegment"
1137           extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
1138           extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
1139           // Loop over hits in the chamber
1140           ch = 2 * station + chInStation;
1141           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
1142                iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] +
1143                  fNHitsForRecPerChamber[ch];
1144                iHit++) {
1145             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
1146             // condition for hit not already in segment ????
1147             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
1148             if (chi2 < bestChi2) {
1149               // update best Chi2 and HitForRec if better found
1150               bestHit = hit;
1151               bestChi2 = chi2;
1152               chBestHit = chInStation;
1153             }
1154           }
1155         }
1156         if (bestHit) {
1157           // best hit found: add it to track candidate
1158           track->AddHitForRec(bestHit);
1159           // set track parameters at this TrackHit
1160           track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1,
1161                                     &(trackParam[chBestHit]));
1162           if (fPrintLevel >= 10) {
1163             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1164                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
1165             track->RecursiveDump();
1166           }
1167         }
1168         else {
1169           // Remove current track candidate
1170           // and corresponding TrackHit's, ...
1171           track->Remove();
1172           delete extrapSegment;
1173           break; // stop the search for this candidate:
1174           // exit from the loop over station
1175         }
1176       }
1177       delete extrapSegment;
1178       // Sort track hits according to increasing Z
1179       track->GetTrackHitsPtr()->Sort();
1180       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
1181       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1182                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1183       // Track fit
1184       // with multiple Coulomb scattering if all stations
1185       if (station == 0) track->SetFitMCS(1);
1186       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
1187       else track->SetFitMCS(0);
1188       track->SetFitNParam(5);  // with 5 parameters (momentum and position)
1189       track->SetFitStart(1);  // from parameters at first hit
1190       track->Fit();
1191       if (fPrintLevel >= 10) {
1192         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1193              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
1194         track->RecursiveDump();
1195       }
1196       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
1197       // after going through the first station
1198       if (station == 0) {
1199         trackParamVertex = *trackParam1;
1200         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex();
1201         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
1202         if (fPrintLevel >= 1) {
1203           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1204                << " after extrapolation to vertex" << endl;
1205           track->RecursiveDump();
1206         }
1207       }
1208     } // for (station = 2;...
1209     // go really to next track
1210     track = nextTrack;
1211   } // while (track)
1212   // Compression of track array (necessary after Remove ????)
1213   fRecTracksPtr->Compress();
1214   return;
1215 }
1216
1217   //__________________________________________________________________________
1218 void AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
1219 {
1220   // To remove double tracks.
1221   // Tracks are considered identical
1222   // if they have at least half of their hits in common.
1223   // Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1224   // or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1225   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1226   Bool_t identicalTracks;
1227   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1228   identicalTracks = kTRUE;
1229   while (identicalTracks) {
1230     identicalTracks = kFALSE;
1231     // Loop over first track of the pair
1232     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1233     while (track1 && (!identicalTracks)) {
1234       nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1235       // Loop over second track of the pair
1236       track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1237       while (track2 && (!identicalTracks)) {
1238         nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1239         // number of hits in common between two tracks
1240         hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1241         // check for identical tracks
1242         if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1243           identicalTracks = kTRUE;
1244           // decide which track to remove
1245           if (nHits1 > nHits2) trackToRemove = track2;
1246           else if (nHits1 < nHits2) trackToRemove = track1;
1247           else if ((track1->GetFitFMin()) < (track2->GetFitFMin()))
1248             trackToRemove = track2;
1249           else trackToRemove = track1;
1250           // remove it
1251           trackToRemove->Remove();
1252         }
1253         track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1254       } // track2
1255       track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1256     } // track1
1257   }
1258   return;
1259 }
1260
1261   //__________________________________________________________________________
1262 void AliMUONEventReconstructor::EventDump(void)
1263 {
1264   // Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1265   // and the particle parameters
1266
1267   AliMUONTrack *track;
1268   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1269   TClonesArray *particles; // pointer to the particle list
1270   TParticle *p;
1271   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1272   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1273   Int_t np, trackIndex, nTrackHits;
1274
1275   if (fPrintLevel >= 1) cout << "****** enter EventDump ******" << endl;
1276   if (fPrintLevel >= 1) {
1277     cout << " Number of Reconstructed tracks :" <<  fNRecTracks << endl;
1278   }
1279   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1280   // Loop over reconstructed tracks
1281   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1282     if (fPrintLevel >= 1)
1283       cout << " track number: " << trackIndex << endl;
1284     // function for each track for modularity ????
1285     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1286     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1287     if (fPrintLevel >= 1)
1288       cout << " number of track hits: " << nTrackHits << endl;
1289     // track parameters at Vertex
1290     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1291     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1292     y = trackParam->GetBendingCoor();
1293     z = trackParam->GetZ();
1294     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1295     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1296     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1297     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1298     pX = pZ * nonBendingSlope;
1299     pY = pZ * bendingSlope;
1300     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1301     if (fPrintLevel >= 1)
1302       printf(" track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1303              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1304
1305     // track parameters at first hit
1306     trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1307                    (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1308     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1309     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1310     z = trackParam1->GetZ();
1311     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1312     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1313     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1314     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1315     pX = pZ * nonBendingSlope;
1316     pY = pZ * bendingSlope;
1317     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1318     if (fPrintLevel >= 1)
1319       printf(" track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1320              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1321   }
1322   // informations about generated particles
1323   particles = gAlice->Particles();
1324   np = particles->GetEntriesFast();
1325   printf(" **** number of generated particles: %d  \n", np);
1326
1327   for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1328     p = (TParticle*) particles->UncheckedAt(iPart);
1329     printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1330            iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());
1331   }
1332   return;
1333 }
1334
1335 void AliMUONEventReconstructor::Streamer(TBuffer &R__b)
1336 {
1337     ;
1338 }