Inline functions moved from *.cxx to *.h files instead of forward declarations
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONSegment.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 1.2  2000/06/15 07:58:48  morsch
19 Code from MUON-dev joined
20
21 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 10:10:21  morsch
22 Dummy copy constructor and assignment operator added
23
24 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 21:01:16  morsch
25 Make includes consistent with new file structure.
26
27 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
28 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
29 Suppressed most violations of coding rules
30
31 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
32 Addition of files for track reconstruction in C++
33 */
34
35 //__________________________________________________________________________
36 //
37 // Segment for reconstruction in ALICE dimuon spectrometer:
38 // two hits for reconstruction in the two chambers of one station
39 //__________________________________________________________________________
40
41 #include "AliMUONSegment.h" 
42
43 #include "AliMUON.h"
44 #include "AliMUONHitForRec.h" 
45 #include "AliMUONTrackParam.h" 
46 #include "AliMUONChamber.h" 
47 #include "AliRun.h"
48
49 ClassImp(AliMUONSegment) // Class implementation in ROOT context
50
51   //__________________________________________________________________________
52 AliMUONSegment::AliMUONSegment(AliMUONHitForRec* Hit1, AliMUONHitForRec* Hit2)
53 {
54   // Constructor for AliMUONSegment from two HitForRec's,
55   // one, in the first chamber of the station, pointed to by "Hit1",
56   // the other one, in the second chamber of the station, pointed to by "Hit1".
57   // Fills the pointers to both hits,
58   // the slope, the covariance for (coordinate in first chamber, slope),
59   // and the impact parameter at vertex (Z=0),
60   // in bending and non bending planes.
61   // Puts the "fInTrack" flag to "kFALSE".
62   Double_t dz;
63   // pointers to HitForRec's
64   fHitForRecPtr1 = Hit1;
65   fHitForRecPtr2 = Hit2;
66   dz = Hit1->GetZ() - Hit2->GetZ();
67   // bending plane
68   fBendingCoor = Hit1->GetBendingCoor();
69   fBendingSlope = (fBendingCoor - Hit2->GetBendingCoor()) / dz;
70   fBendingImpact = fBendingCoor - Hit1->GetZ() * fBendingSlope;
71   fBendingCoorReso2 = Hit1->GetBendingReso2();
72   fBendingSlopeReso2 = ( Hit1->GetBendingReso2() +
73                          Hit2->GetBendingReso2() ) / dz / dz;
74   fBendingCoorSlopeReso2 = Hit1->GetBendingReso2() / dz;
75   // non bending plane
76   fNonBendingCoor = Hit1->GetNonBendingCoor();
77   fNonBendingSlope = (fNonBendingCoor - Hit2->GetNonBendingCoor()) / dz;
78   fNonBendingImpact = fNonBendingCoor - Hit1->GetZ() * fNonBendingSlope;
79   fNonBendingCoorReso2 = Hit1->GetNonBendingReso2();
80   fNonBendingSlopeReso2 = ( Hit1->GetNonBendingReso2() +
81                             Hit2->GetNonBendingReso2() ) / dz / dz;
82   fNonBendingCoorSlopeReso2 = Hit1->GetNonBendingReso2() / dz;
83   // "fInTrack" flag to "kFALSE"
84   fInTrack = kFALSE;
85   return;
86 }
87
88 AliMUONSegment::AliMUONSegment (const AliMUONSegment& MUONSegment)
89 {
90 // Dummy copy constructor
91 }
92
93 AliMUONSegment & AliMUONSegment::operator=(const AliMUONSegment& MUONSegment)
94 {
95 // Dummy assignment operator
96     return *this;
97 }
98
99   //__________________________________________________________________________
100 Int_t AliMUONSegment::Compare(TObject* Segment)
101 {
102   // "Compare" function to sort with increasing absolute value
103   // of the "impact parameter" in bending plane.
104   // Returns -1 (0, +1) if |impact parameter| of current Segment
105   // is smaller than (equal to, larger than) |impact parameter| of Segment
106   if (TMath::Abs(((AliMUONSegment*)this)->fBendingSlope)
107       < TMath::Abs(((AliMUONSegment*)Segment)->fBendingSlope))
108     return(-1);
109   // continuous parameter, hence no need for testing equal case
110   else return(+1);
111 }
112
113   //__________________________________________________________________________
114 Double_t AliMUONSegment::NormalizedChi2WithSegment(AliMUONSegment* Segment, Double_t Sigma2Cut)
115 {
116   // Calculate the normalized Chi2 between the current Segment (this)
117   // and the Segment pointed to by "Segment",
118   // i.e. the square deviations between the coordinates and the slopes,
119   // in both the bending and the non bending plane,
120   // divided by the variance of the same quantities and by "Sigma2Cut".
121   // Returns 5 if none of the 4 quantities is OK,
122   // something smaller than or equal to 4 otherwise.
123   // Would it be more correct to use a real chi square
124   // including the non diagonal term ????
125   Double_t chi2, chi2Max, diff, normDiff;
126   chi2 = 0.0;
127   chi2Max = 5.0;
128   // coordinate in bending plane
129   diff = this->fBendingCoor - Segment->fBendingCoor;
130   normDiff = diff * diff /
131     (this->fBendingCoorReso2 + Segment->fBendingCoorReso2) / Sigma2Cut;
132   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
133   chi2 = chi2 + normDiff;
134   // slope in bending plane
135   diff = this->fBendingSlope - Segment->fBendingSlope;
136   normDiff = diff * diff /
137     (this->fBendingSlopeReso2 + Segment->fBendingSlopeReso2) / Sigma2Cut;
138   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
139   chi2 = chi2 + normDiff;
140   // coordinate in non bending plane
141   diff = this->fNonBendingCoor - Segment->fNonBendingCoor;
142   normDiff = diff * diff /
143     (this->fNonBendingCoorReso2 + Segment->fNonBendingCoorReso2) / Sigma2Cut;
144   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
145   chi2 = chi2 + normDiff;
146   // slope in non bending plane
147   diff = this->fNonBendingSlope - Segment->fNonBendingSlope;
148   normDiff = diff * diff /
149     (this->fNonBendingSlopeReso2 + Segment->fNonBendingSlopeReso2) / Sigma2Cut;
150   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
151   chi2 = chi2 + normDiff;
152   return chi2;
153 }
154
155   //__________________________________________________________________________
156 AliMUONSegment* AliMUONSegment::CreateSegmentFromLinearExtrapToStation (Int_t Station, Double_t MCSfactor)
157 {
158   // Extrapolates linearly the current Segment (this) to station (0..) "Station".
159   // Multiple Coulomb scattering calculated from "MCSfactor"
160   // corresponding to one chamber,
161   // with one chamber for the coordinate, two chambers for the angle,
162   // due to the arrangement in stations.
163   // Valid from station(1..) 4 to 5 or vice versa.
164   // Returns the pointer to the created AliMUONSegment object
165   // corresponding to this extrapolation.
166   // The caller has the responsibility to delete this object.
167   AliMUONSegment* extrapSegment = new AliMUONSegment(); // creates empty new segment
168   // dZ from first hit of current Segment to first chamber of station "Station"
169   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
170   Double_t dZ =
171     (&(pMUON->Chamber(2 * Station)))->Z() - (this->fHitForRecPtr1)->GetZ();
172   // Data in bending plane
173   //  coordinate
174   extrapSegment->fBendingCoor = this->fBendingCoor + this->fBendingSlope * dZ;
175   //  slope
176   extrapSegment->fBendingSlope = this->fBendingSlope;
177   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
178   extrapSegment->fBendingCoorReso2 = this->fBendingCoorReso2 +
179     (this->fBendingSlopeReso2 + MCSfactor) * dZ * dZ; // missing non diagonal term: "2.0 * this->fBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
180   extrapSegment->fBendingSlopeReso2 = this->fBendingSlopeReso2 + 2.0 * MCSfactor;
181   extrapSegment->fBendingCoorSlopeReso2 =
182     this->fBendingCoorSlopeReso2 + this->fBendingSlopeReso2 * dZ; // missing: contribution from multiple Coulomb scattering !!!!
183   // Data in non bending plane
184   //  coordinate
185   extrapSegment->fNonBendingCoor =
186     this->fNonBendingCoor + this->fNonBendingSlope * dZ;
187   //  slope
188   extrapSegment->fNonBendingSlope = this->fNonBendingSlope;
189   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
190   extrapSegment->fNonBendingCoorReso2 = this->fNonBendingCoorReso2 +
191     (this->fNonBendingSlopeReso2 + MCSfactor) *dZ * dZ; // missing non diagonal term: "2.0 * this->fNonBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
192   extrapSegment->fNonBendingSlopeReso2 =
193     this->fNonBendingSlopeReso2 + 2.0 * MCSfactor;
194   extrapSegment->fNonBendingCoorSlopeReso2 =
195     this->fNonBendingCoorSlopeReso2 + this->fNonBendingSlopeReso2 * dZ; // missing: contribution from multiple Coulomb scattering !!!!
196   return extrapSegment;
197 }
198
199   //__________________________________________________________________________
200 AliMUONHitForRec* AliMUONSegment::CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber (Int_t Chamber, Double_t MCSfactor)
201 {
202   // Extrapolates linearly the current Segment (this) to chamber(0..) "Chamber".
203   // Multiple Coulomb scattering calculated from "MCSfactor"
204   // corresponding to one chamber.
205   // Valid from station(1..) 4 to 5 or vice versa.
206   // Returns the pointer to the created AliMUONHitForRec object
207   // corresponding to this extrapolation.
208   // The caller has the responsibility to delete this object.
209   AliMUONHitForRec* extrapHitForRec = new AliMUONHitForRec(); // creates empty new HitForRec
210   // dZ from first hit of current Segment to chamber
211   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
212   Double_t dZ =
213     (&(pMUON->Chamber(Chamber)))->Z() - (this->fHitForRecPtr1)->GetZ();
214   // Data in bending plane
215   //  coordinate
216   extrapHitForRec->SetBendingCoor(this->fBendingCoor + this->fBendingSlope * dZ);
217   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
218   extrapHitForRec->SetBendingReso2(this->fBendingCoorReso2 +
219                                    (this->fBendingSlopeReso2 + MCSfactor) * dZ * dZ); // missing non diagonal term: "2.0 * this->fBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
220   // Data in non bending plane
221   //  coordinate
222  extrapHitForRec ->SetNonBendingCoor(this->fNonBendingCoor +
223                                      this->fNonBendingSlope * dZ);
224   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
225   extrapHitForRec->
226     SetNonBendingReso2(this->fNonBendingCoorReso2 +
227                        (this->fNonBendingSlopeReso2 + MCSfactor) * dZ * dZ); // missing non diagonal term: "2.0 * this->fNonBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
228   return extrapHitForRec;
229 }
230
231   //__________________________________________________________________________
232 void AliMUONSegment::UpdateFromStationTrackParam(AliMUONTrackParam *TrackParam, Double_t MCSfactor, Double_t Dz1, Double_t Dz2)
233 {
234   // Fill data members with values calculated from the array of track parameters
235   // pointed to by "TrackParam" (index = 0 and 1 for first and second chambers
236   // of the station, respectively).
237   // Multiple Coulomb scattering is taking into account with "MCSfactor"
238   // corresponding to one chamber,
239   // with one chamber for the coordinate, two chambers for the angle,
240   // due to the arrangement in stations.
241   // Resolution coming from:
242   // coordinate in closest station at "Dz1",
243   // slope between closest stations, with "Dz2" interval between them,
244   // extrapolation over "Dz" from closest station.
245   // When called, "fBendingCoorReso2" and "fNonBendingCoorReso2"
246   // are assumed to be filled
247   // with the variance on bending and non bending coordinates.
248   AliMUONTrackParam *param0;
249   Double_t cReso2, sReso2;
250   param0 = &(TrackParam[0]);
251   // Bending plane
252   fBendingCoor = param0->GetBendingCoor(); // coordinate
253   fBendingSlope = param0->GetBendingSlope(); // slope
254   cReso2 = fBendingCoorReso2;
255   sReso2 = 2.0 * cReso2 / Dz2 / Dz2;
256   fBendingCoorReso2 = cReso2 + (sReso2 + MCSfactor) * Dz1 * Dz1;
257   fBendingSlopeReso2 = sReso2 + 2.0 * MCSfactor;
258   // Non bending plane
259   fNonBendingCoor = param0->GetNonBendingCoor(); // coordinate
260   fNonBendingSlope = param0->GetNonBendingSlope(); // slope
261   cReso2 = fNonBendingCoorReso2;
262   sReso2 = 2.0 * cReso2 / Dz2 / Dz2;
263   fNonBendingCoorReso2 = cReso2 + (sReso2 + MCSfactor) * Dz1 * Dz1;
264   fNonBendingSlopeReso2 = sReso2 + 2.0 * MCSfactor;
265   return;
266 }