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 "AliMUONTrackParam.h"
  29 #include "AliMUONHitForRec.h"
  30
  31 #include "AliESDMuonTrack.h"
  32 #include "AliLog.h"
  33
  34 #include <Riostream.h>
  35 #include <TMath.h>
  36 #include <TMatrixD.h>
  37
  38 /// \cond CLASSIMP
  39 ClassImp(AliMUONTrackParam) // Class implementation in ROOT context
  40 /// \endcond
  41
  42   //_________________________________________________________________________
  43 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam()
  44   : TObject(),
  45     fNonBendingCoor(0.),
  46     fNonBendingSlope(0.),
  47     fBendingCoor(0.),
  48     fBendingSlope(0.),
  49     fInverseBendingMomentum(0.),
  50     fZ(0.),
  51     fCovariances(0x0),
  52     fHitForRecPtr(0x0)
  53 {
  54   /// Constructor
  55 }
  56
  57   //_________________________________________________________________________
  58 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  59   : TObject(theMUONTrackParam),
  60     fNonBendingCoor(theMUONTrackParam.fNonBendingCoor),
  61     fNonBendingSlope(theMUONTrackParam.fNonBendingSlope),
  62     fBendingCoor(theMUONTrackParam.fBendingCoor),
  63     fBendingSlope(theMUONTrackParam.fBendingSlope),
  64     fInverseBendingMomentum(theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum),
  65     fZ(theMUONTrackParam.fZ),
  66     fCovariances(0x0),
  67     fHitForRecPtr(theMUONTrackParam.fHitForRecPtr)
  68 {
  69   /// Copy constructor
  70   if (theMUONTrackParam.fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  71 }
  72
  73   //_________________________________________________________________________
  74 AliMUONTrackParam& AliMUONTrackParam::operator=(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  75 {
  76   /// Asignment operator
  77   if (this == &theMUONTrackParam)
  78     return *this;
  79
  80   // base class assignement
  81   TObject::operator=(theMUONTrackParam);
  82
  83   fNonBendingCoor               =  theMUONTrackParam.fNonBendingCoor;
  84   fNonBendingSlope              =  theMUONTrackParam.fNonBendingSlope;
  85   fBendingCoor                  =  theMUONTrackParam.fBendingCoor;
  86   fBendingSlope                 =  theMUONTrackParam.fBendingSlope;
  87   fInverseBendingMomentum       =  theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum;
  88   fZ                            =  theMUONTrackParam.fZ;
  89
  90   if (theMUONTrackParam.fCovariances) {
  91     if (fCovariances) *fCovariances = *(theMUONTrackParam.fCovariances);
  92     else fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  93   } else if (fCovariances) {
  94     delete fCovariances;
  95     fCovariances = 0x0;
  96   }
  97
  98   return *this;
  99 }
 100
 101   //__________________________________________________________________________
 102 AliMUONTrackParam::~AliMUONTrackParam()
 103 {
 104 /// Destructor
 105   DeleteCovariances();
 106 }
 107
 108   //__________________________________________________________________________
 109 void AliMUONTrackParam::SetTrackParam(AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
 110 {
 111   /// Set track parameters from "TrackParam" leaving pointer to fHitForRecPtr and parameter covariances unchanged
 112   fNonBendingCoor               =  theMUONTrackParam.fNonBendingCoor;
 113   fNonBendingSlope              =  theMUONTrackParam.fNonBendingSlope;
 114   fBendingCoor                  =  theMUONTrackParam.fBendingCoor;
 115   fBendingSlope                 =  theMUONTrackParam.fBendingSlope;
 116   fInverseBendingMomentum       =  theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum;
 117   fZ                            =  theMUONTrackParam.fZ;
 118 }
 119
 120   //__________________________________________________________________________
 121 AliMUONHitForRec* AliMUONTrackParam::GetHitForRecPtr(void) const
 122 {
 123 /// return pointer to HitForRec attached to the current TrackParam
 124 /// this method should not be called when fHitForRecPtr == NULL
 125   if (!fHitForRecPtr) AliWarning("fHitForRecPtr == NULL");
 126   return fHitForRecPtr;
 127 }
 128
 129   //_________________________________________________________________________
 130 void AliMUONTrackParam::GetParamFrom(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 131 {
 132   /// assigned value form ESD track.
 133   fInverseBendingMomentum       =  esdMuonTrack.GetInverseBendingMomentum();
 134   fBendingSlope                 =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaY());
 135   fNonBendingSlope              =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaX());
 136   fZ                            =  esdMuonTrack.GetZ();
 137   fBendingCoor                  =  esdMuonTrack.GetBendingCoor();
 138   fNonBendingCoor               =  esdMuonTrack.GetNonBendingCoor();
 139 }
 140
 141   //_________________________________________________________________________
 142 void AliMUONTrackParam::SetParamFor(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 143 {
 144   /// assigned value form ESD track.
 145   esdMuonTrack.SetInverseBendingMomentum(fInverseBendingMomentum);
 146   esdMuonTrack.SetThetaX(TMath::ATan(fNonBendingSlope));
 147   esdMuonTrack.SetThetaY(TMath::ATan(fBendingSlope));
 148   esdMuonTrack.SetZ(fZ);
 149   esdMuonTrack.SetBendingCoor(fBendingCoor);
 150   esdMuonTrack.SetNonBendingCoor(fNonBendingCoor);
 151 }
 152
 153   //_________________________________________________________________________
 154 void AliMUONTrackParam::GetParamFromUncorrected(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 155 {
 156   /// assigned value form ESD track.
 157   fInverseBendingMomentum       =  esdMuonTrack.GetInverseBendingMomentumUncorrected();
 158   fBendingSlope                 =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaYUncorrected());
 159   fNonBendingSlope              =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaXUncorrected());
 160   fZ                            =  esdMuonTrack.GetZUncorrected();
 161   fBendingCoor                  =  esdMuonTrack.GetBendingCoorUncorrected();
 162   fNonBendingCoor               =  esdMuonTrack.GetNonBendingCoorUncorrected();
 163 }
 164
 165   //_________________________________________________________________________
 166 void AliMUONTrackParam::SetParamForUncorrected(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 167 {
 168   /// assigned value form ESD track.
 169   esdMuonTrack.SetInverseBendingMomentumUncorrected(fInverseBendingMomentum);
 170   esdMuonTrack.SetThetaXUncorrected(TMath::ATan(fNonBendingSlope));
 171   esdMuonTrack.SetThetaYUncorrected(TMath::ATan(fBendingSlope));
 172   esdMuonTrack.SetZUncorrected(fZ);
 173   esdMuonTrack.SetBendingCoorUncorrected(fBendingCoor);
 174   esdMuonTrack.SetNonBendingCoorUncorrected(fNonBendingCoor);
 175 }
 176
 177   //__________________________________________________________________________
 178 Double_t AliMUONTrackParam::Px() const
 179 {
 180   /// return p_x from track parameters
 181   Double_t pYZ, pZ, pX;
 182   pYZ = 0;
 183   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 184     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 185   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 186   pX = pZ * fNonBendingSlope;
 187   return pX;
 188 }
 189
 190   //__________________________________________________________________________
 191 Double_t AliMUONTrackParam::Py() const
 192 {
 193   /// return p_y from track parameters
 194   Double_t pYZ, pZ, pY;
 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   pY = pZ * fBendingSlope;
 200   return pY;
 201 }
 202
 203   //__________________________________________________________________________
 204 Double_t AliMUONTrackParam::Pz() const
 205 {
 206   /// return p_z from track parameters
 207   Double_t pYZ, pZ;
 208   pYZ = 0;
 209   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 210     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 211   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 212   return pZ;
 213 }
 214
 215   //__________________________________________________________________________
 216 Double_t AliMUONTrackParam::P() const
 217 {
 218   /// return p from track parameters
 219   Double_t  pYZ, pZ, p;
 220   pYZ = 0;
 221   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 222     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 223   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 224   p = TMath::Abs(pZ) *
 225     TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope + fNonBendingSlope * fNonBendingSlope);
 226   return p;
 227
 228 }
 229
 230   //__________________________________________________________________________
 231 TMatrixD* AliMUONTrackParam::GetCovariances()
 232 {
 233   /// Return the covariance matrix (create it before if needed)
 234   if (!fCovariances) {
 235     fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 236     (*fCovariances) = 0;
 237   }
 238   return fCovariances;
 239   }
 240
 241   //__________________________________________________________________________
 242 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(TMatrixD* covariances)
 243 {
 244   /// Set the covariance matrix
 245   if (covariances == fCovariances) return; // nothing to be done
 246   if (fCovariances) *fCovariances = *covariances;
 247   else fCovariances = new TMatrixD(*covariances);
 248 }
 249
 250   //__________________________________________________________________________
 251 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(Double_t matrix[5][5])
 252 {
 253   /// Set the covariance matrix
 254   if (fCovariances) fCovariances->SetMatrixArray(&(matrix[0][0]));
 255   else fCovariances = new TMatrixD(5,5,&(matrix[0][0]));
 256 }
 257
 258   //__________________________________________________________________________
 259 void AliMUONTrackParam::SetVariances(Double_t matrix[5][5])
 260 {
 261   /// Set the diagonal terms of the covariance matrix (variances)
 262   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 263   (*fCovariances) = 0;
 264   for (Int_t i=0; i<5; i++) (*fCovariances)(i,i) = matrix[i][i];
 265 }
 266
 267   //__________________________________________________________________________
 268 void AliMUONTrackParam::DeleteCovariances()
 269 {
 270   /// Delete the covariance matrix
 271   if (fCovariances) delete fCovariances;
 272   fCovariances = 0x0;
 273 }
 274
 275   //__________________________________________________________________________
 276 void AliMUONTrackParam::EvalCovariances(AliMUONHitForRec* hit2)
 277 {
 278   /// Evaluate covariances assuming the track is only a straight line
 279   /// between the HitForRec attached to the current TrackParam and hit2.
 280   /// Nothing can be done on fInverseBendingMomentum (-> 50% err).
 281
 282   // Allocate memory if needed
 283   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 284
 285   // Reset the covariance matrix
 286   (*fCovariances) = 0;
 287
 288   if (!fHitForRecPtr) {
 289     AliWarning("fHitForRecPtr == NULL: cannot calculate TrackParam covariances");
 290     return;
 291   }
 292
 293   Double_t dz = fHitForRecPtr->GetZ() - hit2->GetZ();
 294
 295   // Non bending plane
 296   (*fCovariances)(0,0) = fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2();
 297   (*fCovariances)(0,1) = fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2() / dz;
 298   (*fCovariances)(1,0) = (*fCovariances)(0,1);
 299   (*fCovariances)(1,1) = ( fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2() + hit2->GetNonBendingReso2() ) / dz / dz;
 300   // Bending plane
 301   (*fCovariances)(2,2) = fHitForRecPtr->GetBendingReso2();
 302   (*fCovariances)(2,3) = fHitForRecPtr->GetBendingReso2() / dz;
 303   (*fCovariances)(3,2) = (*fCovariances)(2,3);
 304   (*fCovariances)(3,3) = ( fHitForRecPtr->GetBendingReso2() + hit2->GetBendingReso2() ) / dz / dz;
 305   // Inverse bending momentum
 306   (*fCovariances)(4,4) = 0.5*fInverseBendingMomentum * 0.5*fInverseBendingMomentum; // error 50%
 307
 308 }
 309
 310   //__________________________________________________________________________
 311 Int_t AliMUONTrackParam::Compare(const TObject* trackParam) const
 312 {
 313   /// "Compare" function to sort with decreasing Z (spectro. muon Z <0).
 314   /// Returns 1 (0, -1) if Z of current TrackHit
 315   /// is smaller than (equal to, larger than) Z of TrackHit
 316   if (fHitForRecPtr) {
 317     if (fHitForRecPtr->GetZ() != fZ)
 318       AliWarning("track parameters are given at a different z position than the one of the corresponding hit");
 319   }
 320   if (fZ < ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->GetZ()) return(1);
 321   else if (fZ == ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->GetZ()) return(0);
 322   else return(-1);
 323 }
 324
 325 //_____________________________________________-
 326 void AliMUONTrackParam::Print(Option_t* opt) const
 327 {
 328   /// Printing TrackParam information
 329   /// "full" option for printing all the information about the TrackParam
 330   TString sopt(opt);
 331   sopt.ToUpper();
 332
 333   if ( sopt.Contains("FULL") ) {
 334     cout << "<AliMUONTrackParam> Bending P=" << setw(5) << setprecision(3)  << 1./GetInverseBendingMomentum() <<
 335       ", NonBendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)  << GetNonBendingSlope()*180./TMath::Pi() <<
 336       ", BendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)     << GetBendingSlope()*180./TMath::Pi()  <<
 337       ", (x,y,z)_IP=(" <<  setw(5) << setprecision(3) << GetNonBendingCoor() <<
 338       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << GetBendingCoor() <<
 339       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << GetZ() <<
 340       ") cm, (px,py,pz)=(" << setw(5) << setprecision(3) << Px() <<
 341       "," << setw(5) << setprecision(3) << Py() <<
 342       "," << setw(5) << setprecision(3) << Pz() << ") GeV/c" << endl;
 343   }
 344   else {
 345     cout << "<AliMUONTrackParam>"  << endl;
 346   }
 347
 348 }