Redesigning Original tracking classes (Philippe Pillot)
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONTrackReconstructor.h
1 #ifndef ALIMUONTRACKRECONSTRUCTOR_H
2 #define ALIMUONTRACKRECONSTRUCTOR_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
8 /// \ingroup rec
9 /// \class AliMUONTrackReconstructor
10 /// \brief Class for the MUON track reconstruction
11 ///
12 /////////////////////////////////////
13 /// MUON track reconstructor in ALICE
14 /////////////////////////////////////
15
16 #include <TObject.h>
17 #include "AliMUONConstants.h"
18
19 class AliMUONHitForRec;
20 class AliMUONSegment;
21 class TClonesArray;
22 class TFile;
23 class TTree;
24 class AliMUONData;
25 class AliRunLoader;
26 class AliMUONTriggerTrack;
27 class AliMUONTrack;
28 class TVirtualFitter;
29
30 class AliMUONTrackReconstructor : public TObject {
31
32  public:
33   AliMUONTrackReconstructor(AliMUONData* data); // default Constructor
34   virtual ~AliMUONTrackReconstructor(); // Destructor
35
36   // Parameters for track reconstruction: public methods
37   // Get and Set, Set to defaults
38   Double_t GetMinBendingMomentum(void) const {return fMinBendingMomentum;}
39   void SetMinBendingMomentum(Double_t MinBendingMomentum) {fMinBendingMomentum = MinBendingMomentum;}
40   Double_t GetMaxBendingMomentum(void) const {return fMaxBendingMomentum;}
41   void SetMaxBendingMomentum(Double_t MaxBendingMomentum) {fMaxBendingMomentum = MaxBendingMomentum;}
42   Double_t GetMaxChi2(void) const {return fMaxChi2;}
43   void SetMaxChi2(Double_t MaxChi2) {fMaxChi2 = MaxChi2;}
44   Double_t GetMaxSigma2Distance(void) const {return fMaxSigma2Distance;}
45   void SetMaxSigma2Distance(Double_t MaxSigma2Distance) {fMaxSigma2Distance = MaxSigma2Distance;}
46   Double_t GetBendingResolution(void) const {return fBendingResolution;}
47   void SetBendingResolution(Double_t BendingResolution) {fBendingResolution = BendingResolution;}
48   Double_t GetNonBendingResolution(void) const {return fNonBendingResolution;}
49   void SetNonBendingResolution(Double_t NonBendingResolution) {fNonBendingResolution = NonBendingResolution;}
50   Double_t GetChamberThicknessInX0(void) const {return fChamberThicknessInX0;}
51   void SetChamberThicknessInX0(Double_t ChamberThicknessInX0) {fChamberThicknessInX0 = ChamberThicknessInX0;}
52   Double_t GetSimpleBValue(void) const {return fSimpleBValue;}
53   void SetSimpleBValue(Double_t SimpleBValue) {fSimpleBValue = SimpleBValue;}
54   Double_t GetSimpleBLength(void) const {return fSimpleBLength;}
55   void SetSimpleBLength(Double_t SimpleBLength) {fSimpleBLength = SimpleBLength;}
56   Double_t GetSimpleBPosition(void) const {return fSimpleBPosition;}
57   void SetSimpleBPosition(Double_t SimpleBPosition) {fSimpleBPosition = SimpleBPosition;}
58   Double_t GetEfficiency(void) const {return fEfficiency;}
59   void SetEfficiency(Double_t Efficiency) {fEfficiency = Efficiency;}
60   void SetReconstructionParametersToDefaults(void);
61   static TVirtualFitter* Fitter(void) {return fgFitter;}
62
63   // Hits for reconstruction
64   Int_t GetNHitsForRec(void) const {return fNHitsForRec;} // Number
65
66   // Reconstructed tracks
67   Int_t GetNRecTracks() const {return fNRecTracks;} // Number
68   void SetNRecTracks(Int_t NRecTracks) {fNRecTracks = NRecTracks;}
69   TClonesArray* GetRecTracksPtr(void) const {return fRecTracksPtr;} // Array
70  
71   // Functions
72   Double_t GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum) const;
73   Double_t GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam) const;
74   void EventReconstruct(void);
75   void EventReconstructTrigger(void);
76   void EventDump(void);  // dump reconstructed event
77   void EventDumpTrigger(void);  // dump reconstructed trigger event
78   //PH  void FillEvent();      // fill and write tree of reconstructed events
79   void SetTrackMethod(Int_t iTrackMethod); //AZ
80   Int_t GetTrackMethod(void) const {return fTrackMethod;} 
81   void FillMUONTrack(void); // set track parameters at hits for Kalman track
82   //Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
83
84   AliMUONData*  GetMUONData() {return fMUONData;}
85
86   void SetTriggerCircuit(TClonesArray* circuit) {fTriggerCircuit = circuit;}
87
88
89  private:
90
91   // Defaults parameters for reconstruction
92   static const Double_t fgkDefaultMinBendingMomentum; ///< default min. bending momentum for reconstruction
93   static const Double_t fgkDefaultMaxBendingMomentum; ///< default max. bending momentum for reconstruction
94   static const Double_t fgkDefaultMaxChi2; ///< default max. track chi2 for reconstruction
95   static const Double_t fgkDefaultMaxSigma2Distance; ///< default square of max. distance for window size 
96   static const Double_t fgkDefaultBendingResolution; ///< default bending coordinate resolution for reconstruction 
97   static const Double_t fgkDefaultNonBendingResolution; ///< default non bending coordinate resolution for reconstruction
98   // Simple magnetic field:
99   // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
100   // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
101   // Length = ZMAGEND-ZCOIL
102   // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
103   // to be ajusted differently from real magnetic field ????
104   static const Double_t fgkDefaultSimpleBValue; ///< default value of magnetic field (dipole)
105   static const Double_t fgkDefaultSimpleBLength; ///< default length of magnetic field (dipole)
106   static const Double_t fgkDefaultSimpleBPosition; ///< default position of magnetic field (dipole)
107   static const Double_t fgkDefaultEfficiency; ///< default chamber efficiency for track ref. hits recontruction
108
109   static TVirtualFitter* fgFitter; //!< Pointer to track fitter
110
111   Int_t fTrackMethod; ///< AZ - tracking method
112
113   // Parameters for track reconstruction
114   Double_t fMinBendingMomentum; ///< minimum value (GeV/c) of momentum in bending plane
115   // Parameters for track reconstruction
116   Double_t fMaxBendingMomentum; ///< maximum value (GeV/c) of momentum in bending plane
117   Double_t fMaxChi2; ///< maximum Chi2 per degree of Freedom
118   Double_t fMaxSigma2Distance; ///< maximum square distance in units of the variance (maximum chi2)
119   Double_t* fRMin; ///< minimum radius (cm)
120   Double_t* fRMax; ///< maximum radius (cm)
121   Double_t* fSegmentMaxDistBending; ///< maximum distance (cm) for segments in bending plane
122   Double_t* fSegmentMaxDistNonBending; ///< maximum distance (cm) for segments in non bending plane
123   Double_t fBendingResolution; ///< chamber resolution (cm) in bending plane
124   Double_t fNonBendingResolution; ///< chamber resolution (cm) in non bending plane
125   Double_t fChamberThicknessInX0; ///< chamber thickness in number of radiation lengths
126                                   // how to take it from simulation ????
127   Double_t fSimpleBValue; ///< simple magnetic field: value (kG)
128   Double_t fSimpleBLength; ///< simple magnetic field: length (cm)
129   Double_t fSimpleBPosition; ///< simple magnetic field: Z central position (cm)
130   Double_t fEfficiency; ///< chamber efficiency (used for track ref. hits only)
131   
132   // Hits for reconstruction (should be in AliMUON ????)
133   TClonesArray* fHitsForRecPtr; ///< pointer to the array of hits for reconstruction
134   Int_t fNHitsForRec; ///< number of hits for reconstruction
135   // Information per chamber (should be in AliMUONChamber ????)
136   Int_t* fNHitsForRecPerChamber; ///< number of HitsForRec
137   Int_t* fIndexOfFirstHitForRecPerChamber; ///< index (0...) of first HitForRec
138
139   // Segments inside a station
140   TClonesArray** fSegmentsPtr; ///< array of pointers to the segments for each station
141   Int_t* fNSegments; ///< number of segments for each station
142
143   // Reconstructed tracks
144   TClonesArray *fRecTracksPtr; ///< pointer to array of reconstructed tracks
145   Int_t fNRecTracks; ///< number of reconstructed tracks
146
147   // data container
148   AliMUONData* fMUONData; ///< Data container for MUON subsystem 
149
150   Int_t fMuons; ///< AZ - number of muons within acceptance - just for tests
151
152   AliMUONTriggerTrack* fTriggerTrack; ///< Trigger track structure
153
154   TClonesArray* fTriggerCircuit;      //!< trigger circuit array
155
156   // Functions
157   AliMUONTrackReconstructor (const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // copy constructor
158   AliMUONTrackReconstructor& operator=(const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // assignment operator
159   void ResetHitsForRec(void);
160   void MakeEventToBeReconstructed(void);
161   void AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR);
162   void SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
163   void MakeSegments(void);
164   void ResetSegments(void);
165   void MakeSegmentsPerStation(Int_t Station);
166   void MakeTracks(void);
167   Bool_t MakeTriggerTracks(void);
168   void ResetTracks(void);
169   void MakeTrackCandidates(void);
170   Int_t MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment);
171   Int_t MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment);
172   void CalcTrackParamAtVertex(AliMUONTrack *Track);
173   void FollowTracks(void);
174   void Fit(AliMUONTrack *Track, Int_t FitStart, Int_t FitMCS);
175   void RemoveDoubleTracks(void);
176   void UpdateHitForRecAtHit(void);
177   void ValidateTracksWithTrigger(void);
178
179
180   //AZ - for Kalman Filter
181   void MakeTrackCandidatesK(void);
182   void FollowTracksK(void);
183   void RemoveDoubleTracksK(void);
184   void GoToVertex(void);
185   Bool_t CheckCandidateK(Int_t icand, Int_t nSeeds) const;
186
187
188   ClassDef(AliMUONTrackReconstructor, 0) // MUON track reconstructor in ALICE
189     };
190         
191 #endif