MUON/AliMUONTrackParam.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 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////
  19 //
  20 // Track parameters
  21 // in
  22 // ALICE
  23 // dimuon
  24 // spectrometer
  25 //
  26 ///////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <Riostream.h>
  29 #include <TMath.h>
  30 #include <TMatrixD.h>
  31
  32 #include "AliMUONTrackParam.h"
  33 #include "AliESDMuonTrack.h"
  34 #include "AliLog.h"
  35 #include "AliMUONHitForRec.h"
  36
  37 /// \cond CLASSIMP
  38 ClassImp(AliMUONTrackParam) // Class implementation in ROOT context
  39 /// \endcond
  40
  41   //_________________________________________________________________________
  42 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam()
  43   : TObject(),
  44     fNonBendingCoor(0.),
  45     fNonBendingSlope(0.),
  46     fBendingCoor(0.),
  47     fBendingSlope(0.),
  48     fInverseBendingMomentum(0.),
  49     fZ(0.),
  50     fCovariances(0x0),
  51     fHitForRecPtr(0x0)
  52 {
  53   /// Constructor
  54 }
  55
  56   //_________________________________________________________________________
  57 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  58   : TObject(theMUONTrackParam),
  59     fNonBendingCoor(theMUONTrackParam.fNonBendingCoor),
  60     fNonBendingSlope(theMUONTrackParam.fNonBendingSlope),
  61     fBendingCoor(theMUONTrackParam.fBendingCoor),
  62     fBendingSlope(theMUONTrackParam.fBendingSlope),
  63     fInverseBendingMomentum(theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum),
  64     fZ(theMUONTrackParam.fZ),
  65     fCovariances(0x0),
  66     fHitForRecPtr(theMUONTrackParam.fHitForRecPtr)
  67 {
  68   /// Copy constructor
  69   if (theMUONTrackParam.fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  70 }
  71
  72   //_________________________________________________________________________
  73 AliMUONTrackParam& AliMUONTrackParam::operator=(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  74 {
  75   /// Asignment operator
  76   if (this == &theMUONTrackParam)
  77     return *this;
  78
  79   // base class assignement
  80   TObject::operator=(theMUONTrackParam);
  81
  82   fNonBendingCoor               =  theMUONTrackParam.fNonBendingCoor;
  83   fNonBendingSlope              =  theMUONTrackParam.fNonBendingSlope;
  84   fBendingCoor                  =  theMUONTrackParam.fBendingCoor;
  85   fBendingSlope                 =  theMUONTrackParam.fBendingSlope;
  86   fInverseBendingMomentum       =  theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum;
  87   fZ                            =  theMUONTrackParam.fZ;
  88
  89   if (theMUONTrackParam.fCovariances) {
  90     if (fCovariances) *fCovariances = *(theMUONTrackParam.fCovariances);
  91     else fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  92   } else if (fCovariances) {
  93     delete fCovariances;
  94     fCovariances = 0x0;
  95   }
  96
  97   return *this;
  98 }
  99
 100   //__________________________________________________________________________
 101 AliMUONTrackParam::~AliMUONTrackParam()
 102 {
 103 /// Destructor
 104   DeleteCovariances();
 105 }
 106
 107   //__________________________________________________________________________
 108 void AliMUONTrackParam::SetTrackParam(AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
 109 {
 110   /// Set track parameters from "TrackParam" leaving pointer to fHitForRecPtr and parameter covariances unchanged
 111   fNonBendingCoor               =  theMUONTrackParam.fNonBendingCoor;
 112   fNonBendingSlope              =  theMUONTrackParam.fNonBendingSlope;
 113   fBendingCoor                  =  theMUONTrackParam.fBendingCoor;
 114   fBendingSlope                 =  theMUONTrackParam.fBendingSlope;
 115   fInverseBendingMomentum       =  theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum;
 116   fZ                            =  theMUONTrackParam.fZ;
 117 }
 118
 119   //__________________________________________________________________________
 120 AliMUONHitForRec* AliMUONTrackParam::GetHitForRecPtr(void) const
 121 {
 122 /// return pointer to HitForRec attached to the current TrackParam
 123 /// this method should not be called when fHitForRecPtr == NULL
 124   if (!fHitForRecPtr) AliWarning("fHitForRecPtr == NULL");
 125   return fHitForRecPtr;
 126 }
 127
 128   //_________________________________________________________________________
 129 void AliMUONTrackParam::GetParamFrom(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 130 {
 131   /// assigned value form ESD track.
 132   fInverseBendingMomentum       =  esdMuonTrack.GetInverseBendingMomentum();
 133   fBendingSlope                 =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaY());
 134   fNonBendingSlope              =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaX());
 135   fZ                            =  esdMuonTrack.GetZ();
 136   fBendingCoor                  =  esdMuonTrack.GetBendingCoor();
 137   fNonBendingCoor               =  esdMuonTrack.GetNonBendingCoor();
 138 }
 139
 140   //_________________________________________________________________________
 141 void AliMUONTrackParam::SetParamFor(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 142 {
 143   /// assigned value form ESD track.
 144   esdMuonTrack.SetInverseBendingMomentum(fInverseBendingMomentum);
 145   esdMuonTrack.SetThetaX(TMath::ATan(fNonBendingSlope));
 146   esdMuonTrack.SetThetaY(TMath::ATan(fBendingSlope));
 147   esdMuonTrack.SetZ(fZ);
 148   esdMuonTrack.SetBendingCoor(fBendingCoor);
 149   esdMuonTrack.SetNonBendingCoor(fNonBendingCoor);
 150 }
 151
 152   //__________________________________________________________________________
 153 Double_t AliMUONTrackParam::Px() const
 154 {
 155   /// return px from track paramaters
 156   Double_t pYZ, pZ, pX;
 157   pYZ = 0;
 158   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 159     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 160   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 161   pX = pZ * fNonBendingSlope;
 162   return pX;
 163 }
 164
 165   //__________________________________________________________________________
 166 Double_t AliMUONTrackParam::Py() const
 167 {
 168   /// return px from track paramaters
 169   Double_t pYZ, pZ, pY;
 170   pYZ = 0;
 171   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 172     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 173   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 174   pY = pZ * fBendingSlope;
 175   return pY;
 176 }
 177
 178   //__________________________________________________________________________
 179 Double_t AliMUONTrackParam::Pz() const
 180 {
 181   /// return px from track paramaters
 182   Double_t pYZ, pZ;
 183   pYZ = 0;
 184   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 185     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 186   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 187   return pZ;
 188 }
 189
 190   //__________________________________________________________________________
 191 Double_t AliMUONTrackParam::P() const
 192 {
 193   /// return p from track paramaters
 194   Double_t  pYZ, pZ, p;
 195   pYZ = 0;
 196   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 197     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 198   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 199   p = TMath::Abs(pZ) *
 200     TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope + fNonBendingSlope * fNonBendingSlope);
 201   return p;
 202
 203 }
 204
 205   //__________________________________________________________________________
 206 TMatrixD* AliMUONTrackParam::GetCovariances()
 207 {
 208   /// Return the covariance matrix (create it before if needed)
 209   if (!fCovariances) {
 210     fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 211     (*fCovariances) = 0;
 212   }
 213   return fCovariances;
 214   }
 215
 216   //__________________________________________________________________________
 217 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(TMatrixD* covariances)
 218 {
 219   /// Set the covariance matrix
 220   if (covariances == fCovariances) return; // nothing to be done
 221   if (fCovariances) *fCovariances = *covariances;
 222   else fCovariances = new TMatrixD(*covariances);
 223 }
 224
 225   //__________________________________________________________________________
 226 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(Double_t matrix[5][5])
 227 {
 228   /// Set the covariance matrix
 229   if (fCovariances) fCovariances->SetMatrixArray(&(matrix[0][0]));
 230   else fCovariances = new TMatrixD(5,5,&(matrix[0][0]));
 231 }
 232
 233   //__________________________________________________________________________
 234 void AliMUONTrackParam::SetVariances(Double_t matrix[5][5])
 235 {
 236   /// Set the diagonal terms of the covariance matrix (variances)
 237   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 238   (*fCovariances) = 0;
 239   for (Int_t i=0; i<5; i++) (*fCovariances)(i,i) = matrix[i][i];
 240 }
 241
 242   //__________________________________________________________________________
 243 void AliMUONTrackParam::DeleteCovariances()
 244 {
 245   /// Delete the covariance matrix
 246   if (fCovariances) delete fCovariances;
 247   fCovariances = 0x0;
 248 }
 249
 250   //__________________________________________________________________________
 251 void AliMUONTrackParam::EvalCovariances(AliMUONHitForRec* hit2)
 252 {
 253   /// Evaluate covariances assuming the track is only a straight line
 254   /// between the HitForRec attached to the current TrackParam and hit2.
 255   /// Nothing can be done on fInverseBendingMomentum (-> 50% err).
 256
 257   // Allocate memory if needed
 258   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 259
 260   // Reset the covariance matrix
 261   (*fCovariances) = 0;
 262
 263   if (!fHitForRecPtr) {
 264     AliWarning("fHitForRecPtr == NULL: cannot calculate TrackParam covariances");
 265     return;
 266   }
 267
 268   Double_t dz = fHitForRecPtr->GetZ() - hit2->GetZ();
 269
 270   // Non bending plane
 271   (*fCovariances)(0,0) = fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2();
 272   (*fCovariances)(0,1) = fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2() / dz;
 273   (*fCovariances)(1,0) = (*fCovariances)(0,1);
 274   (*fCovariances)(1,1) = ( fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2() + hit2->GetNonBendingReso2() ) / dz / dz;
 275   // Bending plane
 276   (*fCovariances)(2,2) = fHitForRecPtr->GetBendingReso2();
 277   (*fCovariances)(2,3) = fHitForRecPtr->GetBendingReso2() / dz;
 278   (*fCovariances)(3,2) = (*fCovariances)(2,3);
 279   (*fCovariances)(3,3) = ( fHitForRecPtr->GetBendingReso2() + hit2->GetBendingReso2() ) / dz / dz;
 280   // Inverse bending momentum
 281   (*fCovariances)(4,4) = 0.5*fInverseBendingMomentum * 0.5*fInverseBendingMomentum; // error 50%
 282
 283 }
 284
 285   //__________________________________________________________________________
 286 Int_t AliMUONTrackParam::Compare(const TObject* trackParam) const
 287 {
 288   /// "Compare" function to sort with decreasing Z (spectro. muon Z <0).
 289   /// Returns 1 (0, -1) if Z of current TrackHit
 290   /// is smaller than (equal to, larger than) Z of TrackHit
 291   if (fHitForRecPtr) {
 292     if (fHitForRecPtr->GetZ() != fZ)
 293       AliWarning("track parameters are given at a different z position than the one of the corresponding hit");
 294   }
 295   if (fZ < ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->GetZ()) return(1);
 296   else if (fZ == ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->GetZ()) return(0);
 297   else return(-1);
 298 }
 299
 300 //_____________________________________________-
 301 void AliMUONTrackParam::Print(Option_t* opt) const
 302 {
 303   /// Printing TrackParam information
 304   /// "full" option for printing all the information about the TrackParam
 305   TString sopt(opt);
 306   sopt.ToUpper();
 307
 308   if ( sopt.Contains("FULL") ) {
 309     cout << "<AliMUONTrackParam> Bending P=" << setw(5) << setprecision(3)  << 1./GetInverseBendingMomentum() <<
 310       ", NonBendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)  << GetNonBendingSlope()*180./TMath::Pi() <<
 311       ", BendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)     << GetBendingSlope()*180./TMath::Pi()  <<
 312       ", (x,y,z)_IP=(" <<  setw(5) << setprecision(3) << GetNonBendingCoor() <<
 313       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << GetBendingCoor() <<
 314       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << GetZ() <<
 315       ") cm, (px,py,pz)=(" << setw(5) << setprecision(3) << Px() <<
 316       "," << setw(5) << setprecision(3) << Py() <<
 317       "," << setw(5) << setprecision(3) << Pz() << ") GeV/c" << endl;
 318   }
 319   else {
 320     cout << "<AliMUONTrackParam>"  << endl;
 321   }
 322
 323 }