Adding comment lines to class description needed for Root documentation,
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONTrackHitPattern.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  **************************************************************************/
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16 /* $Id$ */
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18
19 //-----------------------------------------------------------------------------
20 /// \class AliMUONTrackHitPattern
21 ///
22 /// This class propagates tracks to trigger chambers 
23 /// searching for fired strips.
24 ///
25 /// To each track, a hit pattern for trigger chambers is set.
26 /// The hit pattern is a UShort_t with 8 bits used:
27 ///
28 ///            1  1  0  1    1  1  0  1
29 ///           |           |            |
30 ///            ----------- ------------
31 /// chamber:  11 12 13 14 | 11 12 13 14
32 /// cathode:    bending   | non-bending
33 ///
34 /// The main method is:
35 /// * GetHitPattern
36 ///
37 ///  \author Diego Stocco
38 //-----------------------------------------------------------------------------
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40
41 #include "AliMUONTrackHitPattern.h"
42
43 #include "AliMUONConstants.h"
44 #include "AliMUONVDigit.h"
45 #include "AliMUONDigitMaker.h"
46 #include "AliMUONDigitStoreV1.h"
47 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
48 #include "AliMUONLocalTrigger.h"
49 #include "AliMUONLocalTriggerBoard.h"
50 #include "AliMUONTrack.h"
51 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
52 #include "AliMUONTrackParam.h"
53 #include "AliMUONVTrackStore.h"
54 #include "AliMUONVTriggerStore.h"
55 #include "AliMpPad.h"
56 #include "AliMpSegmentation.h"
57 #include "AliMpVSegmentation.h"
58
59 #include "AliMagF.h"
60 #include "AliLog.h"
61 #include "AliTracker.h"
62
63 #include <Riostream.h>
64 #include <TArrayS.h>
65 #include <TClonesArray.h>
66 #include <TMath.h>
67 #include <TMatrixD.h>
68
69 /// \cond CLASSIMP
70 ClassImp(AliMUONTrackHitPattern) // Class implementation in ROOT context
71 /// \endcond
72
73
74 //______________________________________________________________________________
75 AliMUONTrackHitPattern::AliMUONTrackHitPattern(const AliMUONGeometryTransformer& transformer,
76                                                const AliMUONDigitMaker& digitMaker)
77     : TObject(),
78       fTransformer(transformer),
79       fDigitMaker(digitMaker)
80 {
81     /// Default constructor
82
83     // Set magnetic field
84     const AliMagF* kField = AliTracker::GetFieldMap();
85     if (!kField) AliFatal("No field available");
86     AliMUONTrackExtrap::SetField(kField);
87 }
88
89
90 //______________________________________________________________________________
91 AliMUONTrackHitPattern::~AliMUONTrackHitPattern(void)
92 {
93   /// Destructor
94 }
95
96
97 //______________________________________________________________________________
98 void AliMUONTrackHitPattern::GetHitPattern(AliMUONVTrackStore& trackStore,
99                                            const AliMUONVTriggerStore& triggerStore) const
100 {
101     //
102     /// Main method:
103     /// Loops on reco tracks, extrapolates them to trigger chambers
104     /// and searches for matching digits
105     //
106     
107     const Int_t kMask[2][4]= {{0x80, 0x40, 0x20, 0x10},
108                               {0x08, 0x04, 0x02, 0x01}};
109     Bool_t isMatch[2];
110
111     UShort_t pattern=0;
112     
113     AliMUONDigitStoreV1 digitStore;
114     
115     TriggerDigits(triggerStore,digitStore);
116     
117     AliMUONTrack* muonTrack;
118     TIter next(trackStore.CreateIterator());
119     
120     while ( ( muonTrack = static_cast<AliMUONTrack*>(next()) ) )
121     {
122       pattern = 0;
123       AliMUONTrackParam *trackParam = static_cast<AliMUONTrackParam*> 
124         (muonTrack->GetTrackParamAtHit()->Last());
125       
126       for(Int_t ch=0; ch<4; ++ch)
127       {
128         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(trackParam, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(10+ch));
129         FindPadMatchingTrack(digitStore,*trackParam, isMatch, ch);
130         for(Int_t cath=0; cath<2; ++cath)
131         {
132           if(isMatch[cath]) pattern |= kMask[cath][ch];
133             }
134       }
135       muonTrack->SetHitsPatternInTrigCh(pattern);
136     }
137 }
138
139
140 //______________________________________________________________________________
141 void 
142 AliMUONTrackHitPattern::FindPadMatchingTrack(AliMUONVDigitStore& digitStore,
143                                              const AliMUONTrackParam& trackParam,
144                                              Bool_t isMatch[2], Int_t /*iChamber*/) const
145 {
146     //
147     /// Given track position, searches for matching digits.
148     //
149
150     Float_t minMatchDist[2];
151
152     for(Int_t cath=0; cath<2; ++cath)
153     {
154       isMatch[cath]=kFALSE;
155       minMatchDist[cath]=9999.;
156     }
157
158     TIter next(digitStore.CreateIterator());
159     AliMUONVDigit* mDigit;
160     
161     while ( ( mDigit = static_cast<AliMUONVDigit*>(next()) ) )
162     {
163       Int_t currDetElemId = mDigit->DetElemId();
164       Int_t cathode = mDigit->Cathode();
165       Int_t ix = mDigit->PadX();
166       Int_t iy = mDigit->PadY();
167       Float_t xpad, ypad, zpad;
168       const AliMpVSegmentation* seg = AliMpSegmentation::Instance()
169         ->GetMpSegmentation(currDetElemId,AliMp::GetCathodType(cathode));
170       
171       AliMpPad pad = seg->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
172       Float_t xlocal1 = pad.Position().X();
173       Float_t ylocal1 = pad.Position().Y();
174       Float_t dpx = pad.Dimensions().X();
175       Float_t dpy = pad.Dimensions().Y();
176       fTransformer.Local2Global(currDetElemId, xlocal1, ylocal1, 0, xpad, ypad, zpad);
177       Float_t matchDist = MinDistanceFromPad(xpad, ypad, zpad, dpx, dpy, trackParam);
178       if(matchDist>minMatchDist[cathode])continue;
179       isMatch[cathode] = kTRUE;
180       minMatchDist[cathode] = matchDist;
181     }
182 }
183
184
185 //______________________________________________________________________________
186 Float_t 
187 AliMUONTrackHitPattern::MinDistanceFromPad(Float_t xPad, Float_t yPad, Float_t zPad,
188                                            Float_t dpx, Float_t dpy, 
189                                            const AliMUONTrackParam& trackParam) const
190 {
191     //
192     /// Decides if the digit belongs to the track.
193     //
194     Float_t xTrackAtPad = trackParam.GetNonBendingCoor();
195     Float_t yTrackAtPad = trackParam.GetBendingCoor();
196
197     Float_t sigmaX, sigmaY, sigmaMS;
198     GetPosUncertainty(trackParam, zPad, sigmaX, sigmaY, sigmaMS);
199
200     Float_t maxDistX = 3.*(sigmaX + sigmaMS); // in cm
201     Float_t maxDistY = 3.*(sigmaY + sigmaMS); // in cm
202
203     Float_t deltaX = TMath::Abs(xPad-xTrackAtPad)-dpx;
204     Float_t deltaY = TMath::Abs(yPad-yTrackAtPad)-dpy;
205
206     Float_t matchDist = 99999.;
207     if(deltaX<=maxDistX && deltaY<=maxDistY) matchDist = TMath::Max(deltaX, deltaY);
208     return matchDist;
209 }
210
211
212 //______________________________________________________________________________
213 void 
214 AliMUONTrackHitPattern::GetPosUncertainty(const AliMUONTrackParam& trackParam,
215                                           Float_t zChamber, 
216                                           Float_t &sigmaX, Float_t &sigmaY, 
217                                           Float_t &sigmaMS) const
218 {
219     //
220     /// Returns uncertainties on extrapolated position.
221     /// Takes into account Branson plane corrections in the iron wall.
222     //
223
224     const Float_t kAlpha = 0.1123; // GeV/c
225     
226     // Find a better way to get such parameters ???
227     const Float_t kZFilterIn = 1471.; // From STRUCT/SHILConst2.h
228     const Float_t kZFilterOut = kZFilterIn + 120.; // From STRUCT/SHILConst2.h
229     
230     const Float_t kZBranson = - (kZFilterIn + (kZFilterOut - kZFilterIn)*2./3. ); // - sign because distance are positive
231     Float_t zDistFromWall = TMath::Abs(zChamber - kZBranson);
232     Float_t zDistFromLastTrackCh = TMath::Abs(zChamber - AliMUONConstants::DefaultChamberZ(9));
233
234     const TMatrixD& kCovParam = trackParam.GetCovariances();
235     
236     sigmaX = kCovParam(0,0);
237     sigmaY = kCovParam(2,2);
238
239     // If covariance matrix is not extrapolated, use "reasonable" errors
240     // (To be removed as soon as covariance matrix is correctly propagated).
241     if (sigmaX==0.)sigmaX = 0.003 * zDistFromLastTrackCh;
242     if (sigmaY==0.)sigmaY = 0.004 * zDistFromLastTrackCh;
243
244     Float_t p = trackParam.P();
245     Float_t thetaMS = kAlpha/p;
246     sigmaMS = zDistFromWall * TMath::Tan(thetaMS);
247 }
248
249
250 //______________________________________________________________________________
251 Bool_t 
252 AliMUONTrackHitPattern::TriggerDigits(const AliMUONVTriggerStore& triggerStore,
253                                       AliMUONVDigitStore& digitStore) const
254 {
255   //
256   /// make (S)Digit for trigger
257   //
258   
259   digitStore.Clear();
260   
261   AliMUONLocalTrigger* locTrg;
262   TIter next(triggerStore.CreateLocalIterator());
263   
264   while ( ( locTrg = static_cast<AliMUONLocalTrigger*>(next()) ) ) 
265   {
266     if (locTrg->IsNull()) continue;
267    
268     TArrayS xyPattern[2];
269     locTrg->GetXPattern(xyPattern[0]);
270     locTrg->GetYPattern(xyPattern[1]);
271
272     // do we need this ? (Ch.F.)
273 //     for(Int_t cath=0; cath<2; ++cath)
274 //     {
275 //       for(Int_t ch=0; ch<4; ++ch)
276 //       {
277 //         if(xyPattern[cath][ch]==0) continue;
278 //       }
279 //     }
280     
281     Int_t nBoard = locTrg->LoCircuit();
282     fDigitMaker.TriggerDigits(nBoard, xyPattern, digitStore);
283   }
284   return kTRUE;
285 }