MUON/AliMUONEventReconstructor.h

   1 #ifndef ALIMUONEVENTRECONSTRUCTOR_H
   2 #define ALIMUONEVENTRECONSTRUCTOR_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /*$Id$*/
   7 // Revision of includes 07/05/2004
   8
   9 ////////////////////////////////////
  10 // MUON event reconstructor in ALICE
  11 ////////////////////////////////////
  12
  13 #include <TObject.h>
  14
  15 class AliMUONHit;
  16 class AliMUONHitForRec;
  17 class AliMUONSegment;
  18 class TClonesArray;
  19 class TFile;
  20 class TTree;
  21 class AliMUONRecoEvent;
  22 class AliMUONData;
  23 class AliRunLoader;
  24 class AliLoader;
  25
  26 class AliMUONEventReconstructor : public TObject {
  27
  28  public:
  29   AliMUONEventReconstructor(AliLoader* loader); // default Constructor
  30   virtual ~AliMUONEventReconstructor(void); // Destructor
  31
  32   // Parameters for event reconstruction: public methods
  33   // Get and Set, Set to defaults
  34   Double_t GetMinBendingMomentum(void) const {return fMinBendingMomentum;}
  35   void SetMinBendingMomentum(Double_t MinBendingMomentum) {fMinBendingMomentum = MinBendingMomentum;}
  36   Double_t GetMaxBendingMomentum(void) const {return fMaxBendingMomentum;}
  37   void SetMaxBendingMomentum(Double_t MaxBendingMomentum) {fMaxBendingMomentum = MaxBendingMomentum;}
  38   Double_t GetMaxChi2(void) const {return fMaxChi2;}
  39   void SetMaxChi2(Double_t MaxChi2) {fMaxChi2 = MaxChi2;}
  40   Double_t GetMaxSigma2Distance(void) const {return fMaxSigma2Distance;}
  41   void SetMaxSigma2Distance(Double_t MaxSigma2Distance) {fMaxSigma2Distance = MaxSigma2Distance;}
  42   Double_t GetBendingResolution(void) const {return fBendingResolution;}
  43   void SetBendingResolution(Double_t BendingResolution) {fBendingResolution = BendingResolution;}
  44   Double_t GetNonBendingResolution(void) const {return fNonBendingResolution;}
  45   void SetNonBendingResolution(Double_t NonBendingResolution) {fNonBendingResolution = NonBendingResolution;}
  46   Double_t GetChamberThicknessInX0(void) const {return fChamberThicknessInX0;}
  47   void SetChamberThicknessInX0(Double_t ChamberThicknessInX0) {fChamberThicknessInX0 = ChamberThicknessInX0;}
  48   Double_t GetSimpleBValue(void) const {return fSimpleBValue;}
  49   void SetSimpleBValue(Double_t SimpleBValue) {fSimpleBValue = SimpleBValue;}
  50   Double_t GetSimpleBLength(void) const {return fSimpleBLength;}
  51   void SetSimpleBLength(Double_t SimpleBLength) {fSimpleBLength = SimpleBLength;}
  52   Double_t GetSimpleBPosition(void) const {return fSimpleBPosition;}
  53   void SetSimpleBPosition(Double_t SimpleBPosition) {fSimpleBPosition = SimpleBPosition;}
  54   Int_t GetRecGeantHits(void) const {return fRecGeantHits;}
  55   void SetRecGeantHits(Int_t RecGeantHits) {fRecGeantHits = RecGeantHits;}
  56   Double_t GetEfficiency(void) const {return fEfficiency;}
  57   void SetEfficiency(Double_t Efficiency) {fEfficiency = Efficiency;}
  58   Int_t GetPrintLevel(void) const {return fPrintLevel;}
  59   void SetPrintLevel(Int_t PrintLevel) {fPrintLevel = PrintLevel;}
  60   void SetReconstructionParametersToDefaults(void);
  61
  62   // Parameters for GEANT background events
  63   TFile* GetBkgGeantFile(void) const {return fBkgGeantFile;}
  64   void SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName); // set background file for GEANT hits
  65   void NextBkgGeantEvent(void); // next event in background file for GEANT hits
  66
  67   // Hits for reconstruction
  68   Int_t GetNHitsForRec(void) const {return fNHitsForRec;} // Number
  69
  70   // Reconstructed tracks
  71   Int_t GetNRecTracks() const {return fNRecTracks;} // Number
  72   void SetNRecTracks(Int_t NRecTracks) {fNRecTracks = NRecTracks;}
  73   TClonesArray* GetRecTracksPtr(void) const {return fRecTracksPtr;} // Array
  74
  75  // Reconstructed trigger tracks
  76    Int_t GetNRecTriggerTracks() const {return fNRecTriggerTracks;} // Number
  77    void SetNRecTriggerTracks(Int_t NRecTriggerTracks) {fNRecTriggerTracks = NRecTriggerTracks;}
  78    TClonesArray* GetRecTriggerTracksPtr(void) const {return fRecTriggerTracksPtr;} // Array
  79
  80   // Hits on reconstructed tracks
  81   Int_t GetNRecTrackHits() const {return fNRecTrackHits;} // Number
  82   void SetNRecTrackHits(Int_t NRecTrackHits) {fNRecTrackHits = NRecTrackHits;}
  83   TClonesArray* GetRecTrackHitsPtr(void) const {return fRecTrackHitsPtr;} // Array
  84
  85   // Functions
  86   Double_t GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum) const;
  87   Double_t GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam) const;
  88   void EventReconstruct(void);
  89   void EventReconstructTrigger(void);
  90   void EventDump(void);  // dump reconstructed event
  91   void EventDumpTrigger(void);  // dump reconstructed trigger event
  92   void FillEvent();      // fill and write tree of reconstructed events
  93   void SetTrackMethod(Int_t iTrackMethod); //AZ
  94   Int_t GetTrackMethod(void) const {return fTrackMethod;}
  95   void FillMUONTrack(void); // set track parameters at hits for Kalman track
  96   //Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
  97
  98   AliMUONData*  GetMUONData() {return fMUONData;}
  99
 100  protected:
 101   AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& rhs); // copy constructor
 102   AliMUONEventReconstructor& operator=(const AliMUONEventReconstructor& rhs); // assignment operator
 103
 104  private:
 105
 106   // Constants which should be elsewhere ????
 107   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingChambers = 10; // Max number of Muon tracking chambers
 108   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingStations = 5; // Max number of Muon tracking stations
 109
 110   // Defaults parameters for reconstruction
 111   static const Double_t fgkDefaultMinBendingMomentum; // default min. bending momentum for reconstruction
 112   static const Double_t fgkDefaultMaxBendingMomentum; // default max. bending momentum for reconstruction
 113   static const Double_t fgkDefaultMaxChi2; // default max. track chi2 for reconstruction
 114   static const Double_t fgkDefaultMaxSigma2Distance; // default square of max. distance for window size
 115   static const Double_t fgkDefaultBendingResolution; // default bending coordinate resolution for reconstruction
 116   static const Double_t fgkDefaultNonBendingResolution; // default non bending coordinate resolution for reconstruction
 117   static const Double_t fgkDefaultChamberThicknessInX0; // default chamber thickness in X0 for reconstruction
 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 fgkDefaultSimpleBValue; // default value of magnetic field (dipole)
 125   static const Double_t fgkDefaultSimpleBLength; // default length of magnetic field (dipole)
 126   static const Double_t fgkDefaultSimpleBPosition; // default position of magnetic field (dipole)
 127   static const Int_t fgkDefaultRecGeantHits; // default flag for reconstrution GEANT hits or Clusters
 128   static const Double_t fgkDefaultEfficiency; // default chamber efficiency for GEANT hits recontruction
 129
 130   static const Int_t fgkDefaultPrintLevel; // default print level
 131
 132   Int_t fTrackMethod; // AZ - tracking method
 133
 134   // Parameters for event reconstruction
 135   Double_t fMinBendingMomentum; // minimum value (GeV/c) of momentum in bending plane
 136   // Parameters for event reconstruction
 137   Double_t fMaxBendingMomentum; // maximum value (GeV/c) of momentum in bending plane
 138   Double_t fMaxChi2; // maximum Chi2 per degree of Freedom
 139   Double_t fMaxSigma2Distance; // maximum square distance in units of the variance (maximum chi2)
 140   Double_t fRMin[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // minimum radius (cm)
 141   Double_t fRMax[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // maximum radius (cm)
 142   Double_t fSegmentMaxDistBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in bending plane
 143   Double_t fSegmentMaxDistNonBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in non bending plane
 144   Double_t fBendingResolution; // chamber resolution (cm) in bending plane
 145   Double_t fNonBendingResolution; // chamber resolution (cm) in non bending plane
 146   Double_t fChamberThicknessInX0; // chamber thickness in number of radiation lengths
 147                                   // how to take it from simulation ????
 148   Double_t fSimpleBValue; // simple magnetic field: value (kG)
 149   Double_t fSimpleBLength; // simple magnetic field: length (cm)
 150   Double_t fSimpleBPosition; // simple magnetic field: Z central position (cm)
 151   Int_t fRecGeantHits; // reconstruction from raw clusters (0) or from GEANT hits (1)
 152   Double_t fEfficiency; // chamber efficiency (used for GEANT hits only)
 153   Int_t fPrintLevel; // print level
 154
 155   // Parameters for GEANT background events
 156   // should be in AliMUON class ????
 157   TFile *fBkgGeantFile; // pointer to file
 158   TTree *fBkgGeantTK; // pointer to tree TK
 159   TClonesArray *fBkgGeantParticles;   // pointer to list of particles in tree TK
 160   TTree *fBkgGeantTH; // pointer to tree TH
 161   TClonesArray *fBkgGeantHits; // pointer to list of hits in tree TH
 162   Int_t fBkgGeantEventNumber; // event number
 163
 164   // Hits for reconstruction (should be in AliMUON ????)
 165   TClonesArray *fHitsForRecPtr; // pointer to the array of hits for reconstruction
 166   Int_t fNHitsForRec; // number of hits for reconstruction
 167   // Information per chamber (should be in AliMUONChamber ????)
 168   Int_t fNHitsForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // number of HitsForRec
 169   Int_t fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // index (0...) of first HitForRec
 170
 171   // Segments inside a station
 172   TClonesArray *fSegmentsPtr[fgkMaxMuonTrackingStations]; // array of pointers to the segments for each station
 173   Int_t fNSegments[fgkMaxMuonTrackingStations]; // number of segments for each station
 174
 175   // Reconstructed tracks
 176   TClonesArray *fRecTracksPtr; // pointer to array of reconstructed tracks
 177   Int_t fNRecTracks; // number of reconstructed tracks
 178
 179   // Reconstructed trigger tracks
 180   TClonesArray *fRecTriggerTracksPtr; // pointer to array of reconstructed trigger tracks
 181   Int_t fNRecTriggerTracks; // number of reconstructed trigger tracks
 182
 183   // Track hits on reconstructed tracks
 184   TClonesArray *fRecTrackHitsPtr; // pointer to array of hits on reconstructed tracks
 185   Int_t fNRecTrackHits; // number of hits on reconstructed tracks
 186
 187   // Objects needed for tree writing
 188   AliMUONRecoEvent *fRecoEvent; // the reconstructed event
 189   TTree            *fEventTree; // tree of reconstructed events
 190   TFile            *fTreeFile;  // file where the tree is outputed
 191
 192   // data container
 193   AliMUONData* fMUONData; // Data container for MUON subsystem
 194
 195   // alice loader
 196   AliLoader* fLoader; // MUON loader to get data
 197
 198   Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
 199
 200   // Functions
 201   void ResetHitsForRec(void);
 202   void MakeEventToBeReconstructed(void);
 203   void AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH);
 204   void AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits);
 205   AliMUONHitForRec* NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal);
 206 /*   void AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC); */
 207   void AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR);
 208   void SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 209   void MakeSegments(void);
 210   void ResetSegments(void);
 211   void MakeSegmentsPerStation(Int_t Station);
 212   void MakeTracks(void);
 213   Bool_t MakeTriggerTracks(void);
 214   void ResetTrackHits(void);
 215   void ResetTracks(void);
 216   void ResetTriggerTracks(void);
 217   Int_t MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment);
 218   Int_t MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment);
 219   void MakeTrackCandidates(void);
 220   void FollowTracks(void);
 221   void RemoveDoubleTracks(void);
 222   void UpdateTrackParamAtHit(void);
 223   void UpdateHitForRecAtHit(void);
 224   void ValidateTracksWithTrigger(void);
 225
 226
 227   //AZ - for Kalman Filter
 228   void MakeTrackCandidatesK(void);
 229   void FollowTracksK(void);
 230   void RemoveDoubleTracksK(void);
 231   void GoToVertex(void);
 232   Bool_t CheckCandidateK(Int_t icand, Int_t nSeeds) const;
 233
 234   ClassDef(AliMUONEventReconstructor, 0) // MUON event reconstructor in ALICE
 235     };
 236
 237 #endif