Major revision of the Kalman tracking: works with new data structure,
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONTrackK.h
1 #ifndef ALIMUONTRACKK_H
2 #define ALIMUONTRACKK_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 #include <TObject.h>
10 #include "AliMUONTrack.h" //AZ
11
12 class TArrayD;
13 class TMatrixD;
14 class AliMUONEventReconstructor;
15 class TClonesArray;
16 class TObjArray;
17 class AliMUONSegment;
18 class AliMUON;
19 class AliMUONHitForRec;
20
21 //AZ class AliMUONTrackK : public TObject {
22 class AliMUONTrackK : public AliMUONTrack {
23
24  public:
25
26   AliMUONTrackK(); // Default constructor
27   virtual ~AliMUONTrackK(); // Destructor
28
29   //AliMUONTrackK(const AliMUONEventReconstructor *EventReconstructor, const AliMUONHitForRec *hitForRec); // Constructor
30   AliMUONTrackK(AliMUONEventReconstructor *EventReconstructor, TClonesArray *hitForRec); // Constructor
31   AliMUONTrackK(AliMUONSegment *segment); // Constructor from a segment
32
33   // Pointer to hits on track
34   TObjArray* GetHitOnTrack(void) const {return fTrackHitsPtr;} // ptr. to hits on track
35   Int_t GetNTrackHits(void) const {return fNTrackHits;} // hits on track
36   Double_t GetTrackQuality(void) const {return fChi2;} // track quality
37   TMatrixD* GetTrackParameters(void) const {return fTrackPar;} // track parameters
38   Double_t GetZ(void) const {return fPosition;} // Z-coordinate of track 
39   TMatrixD* GetCovariance(void) const {return fCovariance;} // covariance matrix
40   Int_t GetTrackDir(void) const {return fTrackDir;} // get track propagation direction
41   void SetTrackDir(Int_t iDir) {fTrackDir = iDir;} // set track propagation direction  
42   Bool_t GetBPFlag(void) const {return fBPFlag;} // get backpropagation flag
43   void SetBPFlag(Bool_t BPFlag) {fBPFlag = BPFlag;} // set backpropagation flag
44   Int_t GetRecover(void) const {return fRecover;} // return recover flag 
45   void SetRecover(Int_t iRecover) {fRecover = iRecover;} // set recover flag
46   AliMUONSegment* GetStartSegment(void) const {return fStartSegment;} // return seed segment
47   Bool_t KalmanFilter(Int_t ichamBeg, Int_t ichamEnd, Bool_t Back, Double_t zDipole1, Double_t zDipole2); // Kalman filter
48   void StartBack(void); // start backpropagator
49   void SetTrackQuality(Int_t iChi2); // compute track quality or Chi2
50   Bool_t KeepTrack(AliMUONTrackK* track0) const; // keep or discard track 
51   void Kill(void); // kill track candidate
52   void Branson(void); // Branson correction
53   void GoToZ(Double_t zEnd); // propagate track to given Z
54   void GoToVertex(Int_t iflag); // propagate track to the vertex
55   Bool_t Smooth(void); // apply smoother
56   Double_t GetChi2PerPoint(Int_t iPoint) const; // return Chi2 at point
57   void Print(FILE *lun) const; // print track information
58   AliMUONHitForRec* GetHitLastOk(void); // get hit before the skipped one
59   Int_t GetStation0(void); // return seed station number
60   Int_t DebugLevel(void) const {return fgDebug;} // return debug level
61   void SetDebugLevel(Int_t iDebug) {fgDebug = iDebug;} // set debug level
62   void FillMUONTrack(void); // set track parameters as for AliMUONTrack
63   void SetTrackParam(AliMUONTrackParam *trackParam, TMatrixD *par, Double_t z); // fill AliMUONTrackParam object
64
65   // What is necessary for sorting TClonesArray's
66   Bool_t IsSortable() const { return kTRUE; }
67   Int_t Compare(const TObject* trackK) const; // "Compare" function for sorting
68
69
70
71  protected:
72
73   AliMUONTrackK (const AliMUONTrackK& source); // copy constructor
74   AliMUONTrackK& operator=(const AliMUONTrackK& source); // assignment operator
75
76  private:
77  
78   static Int_t fgDebug; // debug level
79   static Int_t fgNOfPoints; // number of points in event
80   static AliMUON *fgMUON; // pointer to MUON module  
81   static AliMUONEventReconstructor *fgEventReconstructor; // pointer to event reconstructor
82   static TClonesArray *fgHitForRec; // pointer to hits
83
84   AliMUONSegment *fStartSegment; // seed segment  
85   Double_t fPosition; // Z-coordinate of track
86   Double_t fPositionNew; //! Z-coordinate of track
87   Double_t fChi2; // Chi2 of track
88   TObjArray *fTrackHitsPtr; // pointer to hits on track
89   Int_t fNTrackHits; // number of points on track
90   Int_t fTrackDir; // track direction (+(-) towards high (low) z)
91   Bool_t fBPFlag; // backpropagation flag (TRUE if backpropagation)
92   Int_t fRecover; // recover flag (!=0 if recovery procedure was applied)
93   AliMUONHitForRec *fSkipHit; // hit to skip during recovery procedure
94
95   TMatrixD *fTrackPar; // track parameters
96   TMatrixD *fTrackParNew; //! track parameters
97   TMatrixD *fCovariance; // covariance matrix
98   TMatrixD *fWeight; //! weight matrix (inverse of covariance)
99
100   // For smoother
101   TObjArray *fParExtrap; //! extrapolated track parameters
102   TObjArray *fParFilter; //! filtered track parameters
103   TObjArray *fParSmooth; //! smoothed track parameters
104
105   TObjArray *fCovExtrap; //! extrapolated covariance matrices
106   TObjArray *fCovFilter; //! filtered covariance matrices
107
108   TObjArray *fJacob; //! Jacobian matrices
109   Int_t fNSteps; //!
110   TArrayD *fSteps; //!
111   TArrayD *fChi2Array; //!
112   TArrayD *fChi2Smooth; //!
113
114   // Functions
115
116   void EvalCovariance(Double_t dZ);
117   void ParPropagation(Double_t zEnd);
118   void WeightPropagation(Double_t zEnd, Bool_t smooth);
119   void MSThin(Int_t sign);
120   void MSLine(Double_t dZ, Double_t X0);
121   Bool_t FindPoint(Int_t ichamb, Double_t zEnd, Int_t currIndx, Int_t iFB, AliMUONHitForRec *&hitAdd);
122   void TryPoint(TMatrixD &point, const TMatrixD &pointWeight, TMatrixD &trackParTmp, Double_t &dChi2);
123   void SetGeantParam(Double_t *VGeant3, Int_t iFB);
124   void GetFromGeantParam(Double_t *VGeant3, Int_t iFB);
125   Bool_t Recover(void);
126   void AddMatrices(AliMUONTrackK *trackK, Double_t dChi2, AliMUONHitForRec *hitAdd);
127   void CreateMatrix(TObjArray *objArray);
128   void RemoveMatrices(Double_t zEnd);
129   void RemoveMatrices(AliMUONTrackK* trackK);
130   void Outlier();
131   void SortHits(Int_t iflag, TObjArray *array);
132   void DropBranches(Int_t imax, TObjArray *hits);
133   void DropBranches(AliMUONSegment *segment);
134   Bool_t ExistDouble(AliMUONHitForRec *hit);
135   Bool_t ExistDouble(void);
136
137   private:
138    // Some constants
139    static const Int_t fgkSize; // number of track parameters
140    static const Int_t fgkNSigma; //4; // acceptance window width in sigmas
141    static const Double_t fgkChi2max; //25; // chi2 cut in smoother for outlier detection
142    static const Int_t fgkTriesMax; // max number of attempts to find exact position during tracking
143    static const Double_t fgkEpsilon; // tracking precision (cm)
144
145   ClassDef(AliMUONTrackK,0) // Kalman track in MUON arm of ALICE
146     };
147 #endif