b085328248baeaaaf5bb1013a43798312ccb4d43
[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
28 class AliMUONTrackReconstructor : public TObject {
29
30  public:
31   AliMUONTrackReconstructor(AliMUONData* data); // default Constructor
32   virtual ~AliMUONTrackReconstructor(); // Destructor
33
34   // Parameters for track reconstruction: public methods
35   // Get and Set, Set to defaults
36   Double_t GetMinBendingMomentum(void) const {return fMinBendingMomentum;}
37   void SetMinBendingMomentum(Double_t MinBendingMomentum) {fMinBendingMomentum = MinBendingMomentum;}
38   Double_t GetMaxBendingMomentum(void) const {return fMaxBendingMomentum;}
39   void SetMaxBendingMomentum(Double_t MaxBendingMomentum) {fMaxBendingMomentum = MaxBendingMomentum;}
40   Double_t GetMaxChi2(void) const {return fMaxChi2;}
41   void SetMaxChi2(Double_t MaxChi2) {fMaxChi2 = MaxChi2;}
42   Double_t GetMaxSigma2Distance(void) const {return fMaxSigma2Distance;}
43   void SetMaxSigma2Distance(Double_t MaxSigma2Distance) {fMaxSigma2Distance = MaxSigma2Distance;}
44   Double_t GetBendingResolution(void) const {return fBendingResolution;}
45   void SetBendingResolution(Double_t BendingResolution) {fBendingResolution = BendingResolution;}
46   Double_t GetNonBendingResolution(void) const {return fNonBendingResolution;}
47   void SetNonBendingResolution(Double_t NonBendingResolution) {fNonBendingResolution = NonBendingResolution;}
48   Double_t GetChamberThicknessInX0(void) const {return fChamberThicknessInX0;}
49   void SetChamberThicknessInX0(Double_t ChamberThicknessInX0) {fChamberThicknessInX0 = ChamberThicknessInX0;}
50   Double_t GetSimpleBValue(void) const {return fSimpleBValue;}
51   void SetSimpleBValue(Double_t SimpleBValue) {fSimpleBValue = SimpleBValue;}
52   Double_t GetSimpleBLength(void) const {return fSimpleBLength;}
53   void SetSimpleBLength(Double_t SimpleBLength) {fSimpleBLength = SimpleBLength;}
54   Double_t GetSimpleBPosition(void) const {return fSimpleBPosition;}
55   void SetSimpleBPosition(Double_t SimpleBPosition) {fSimpleBPosition = SimpleBPosition;}
56   Double_t GetEfficiency(void) const {return fEfficiency;}
57   void SetEfficiency(Double_t Efficiency) {fEfficiency = Efficiency;}
58   void SetReconstructionParametersToDefaults(void);
59
60   // Hits for reconstruction
61   Int_t GetNHitsForRec(void) const {return fNHitsForRec;} // Number
62
63   // Reconstructed tracks
64   Int_t GetNRecTracks() const {return fNRecTracks;} // Number
65   void SetNRecTracks(Int_t NRecTracks) {fNRecTracks = NRecTracks;}
66   TClonesArray* GetRecTracksPtr(void) const {return fRecTracksPtr;} // Array
67  
68   // Hits on reconstructed tracks
69   Int_t GetNRecTrackHits() const {return fNRecTrackHits;} // Number
70   void SetNRecTrackHits(Int_t NRecTrackHits) {fNRecTrackHits = NRecTrackHits;}
71   TClonesArray* GetRecTrackHitsPtr(void) const {return fRecTrackHitsPtr;} // Array
72
73   // Functions
74   Double_t GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum) const;
75   Double_t GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam) const;
76   void EventReconstruct(void);
77   void EventReconstructTrigger(void);
78   void EventDump(void);  // dump reconstructed event
79   void EventDumpTrigger(void);  // dump reconstructed trigger event
80   //PH  void FillEvent();      // fill and write tree of reconstructed events
81   void SetTrackMethod(Int_t iTrackMethod); //AZ
82   Int_t GetTrackMethod(void) const {return fTrackMethod;} 
83   void FillMUONTrack(void); // set track parameters at hits for Kalman track
84   //Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
85
86   AliMUONData*  GetMUONData() {return fMUONData;}
87
88   void SetTriggerCircuit(TClonesArray* circuit) {fTriggerCircuit = circuit;}
89
90
91  private:
92
93   // Constants which should be elsewhere ????
94   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingChambers = 10; ///< Max number of Muon tracking chambers
95   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingStations = 5; ///< Max number of Muon tracking stations
96
97   // Defaults parameters for reconstruction
98   static const Double_t fgkDefaultMinBendingMomentum; ///< default min. bending momentum for reconstruction
99   static const Double_t fgkDefaultMaxBendingMomentum; ///< default max. bending momentum for reconstruction
100   static const Double_t fgkDefaultMaxChi2; ///< default max. track chi2 for reconstruction
101   static const Double_t fgkDefaultMaxSigma2Distance; ///< default square of max. distance for window size 
102   static const Double_t fgkDefaultBendingResolution; ///< default bending coordinate resolution for reconstruction 
103   static const Double_t fgkDefaultNonBendingResolution; ///< default non bending coordinate resolution for reconstruction
104   static const Double_t fgkDefaultChamberThicknessInX0; ///< default chamber thickness in X0 for reconstruction
105   // Simple magnetic field:
106   // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
107   // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
108   // Length = ZMAGEND-ZCOIL
109   // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
110   // to be ajusted differently from real magnetic field ????
111   static const Double_t fgkDefaultSimpleBValue; ///< default value of magnetic field (dipole)
112   static const Double_t fgkDefaultSimpleBLength; ///< default length of magnetic field (dipole)
113   static const Double_t fgkDefaultSimpleBPosition; ///< default position of magnetic field (dipole)
114   static const Double_t fgkDefaultEfficiency; ///< default chamber efficiency for track ref. hits recontruction
115
116
117   Int_t fTrackMethod; ///< AZ - tracking method
118
119   // Parameters for track reconstruction
120   Double_t fMinBendingMomentum; ///< minimum value (GeV/c) of momentum in bending plane
121   // Parameters for track reconstruction
122   Double_t fMaxBendingMomentum; ///< maximum value (GeV/c) of momentum in bending plane
123   Double_t fMaxChi2; ///< maximum Chi2 per degree of Freedom
124   Double_t fMaxSigma2Distance; ///< maximum square distance in units of the variance (maximum chi2)
125   Double_t fRMin[fgkMaxMuonTrackingChambers]; ///< minimum radius (cm)
126   Double_t fRMax[fgkMaxMuonTrackingChambers]; ///< maximum radius (cm)
127   Double_t fSegmentMaxDistBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; ///< maximum distance (cm) for segments in bending plane
128   Double_t fSegmentMaxDistNonBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; ///< maximum distance (cm) for segments in non bending plane
129   Double_t fBendingResolution; ///< chamber resolution (cm) in bending plane
130   Double_t fNonBendingResolution; ///< chamber resolution (cm) in non bending plane
131   Double_t fChamberThicknessInX0; ///< chamber thickness in number of radiation lengths
132                                   // how to take it from simulation ????
133   Double_t fSimpleBValue; ///< simple magnetic field: value (kG)
134   Double_t fSimpleBLength; ///< simple magnetic field: length (cm)
135   Double_t fSimpleBPosition; ///< simple magnetic field: Z central position (cm)
136   Double_t fEfficiency; ///< chamber efficiency (used for track ref. hits only)
137   
138   // Hits for reconstruction (should be in AliMUON ????)
139   TClonesArray *fHitsForRecPtr; ///< pointer to the array of hits for reconstruction
140   Int_t fNHitsForRec; ///< number of hits for reconstruction
141   // Information per chamber (should be in AliMUONChamber ????)
142   Int_t fNHitsForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; ///< number of HitsForRec
143   Int_t fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; ///< index (0...) of first HitForRec
144
145   // Segments inside a station
146   TClonesArray *fSegmentsPtr[fgkMaxMuonTrackingStations]; ///< array of pointers to the segments for each station
147   Int_t fNSegments[fgkMaxMuonTrackingStations]; ///< number of segments for each station
148
149   // Reconstructed tracks
150   TClonesArray *fRecTracksPtr; ///< pointer to array of reconstructed tracks
151   Int_t fNRecTracks; ///< number of reconstructed tracks
152
153   // Track hits on reconstructed tracks
154   TClonesArray *fRecTrackHitsPtr; ///< pointer to array of hits on reconstructed tracks
155   Int_t fNRecTrackHits; ///< number of hits on reconstructed tracks
156
157   // data container
158   AliMUONData* fMUONData; ///< Data container for MUON subsystem 
159
160   Int_t fMuons; ///< AZ - number of muons within acceptance - just for tests
161
162   AliMUONTriggerTrack* fTriggerTrack; ///< Trigger track structure
163
164   TClonesArray* fTriggerCircuit;      //!< trigger circuit array
165
166   // Functions
167   AliMUONTrackReconstructor (const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // copy constructor
168   AliMUONTrackReconstructor& operator=(const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // assignment operator
169   void ResetHitsForRec(void);
170   void MakeEventToBeReconstructed(void);
171   void AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR);
172   void SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
173   void MakeSegments(void);
174   void ResetSegments(void);
175   void MakeSegmentsPerStation(Int_t Station);
176   void MakeTracks(void);
177   Bool_t MakeTriggerTracks(void);
178   void ResetTrackHits(void);
179   void ResetTracks(void);
180   Int_t MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment);
181   Int_t MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment);
182   void MakeTrackCandidates(void);
183   void FollowTracks(void);
184   void RemoveDoubleTracks(void);
185   void UpdateTrackParamAtHit(void);
186   void UpdateHitForRecAtHit(void);
187   void ValidateTracksWithTrigger(void);
188
189
190   //AZ - for Kalman Filter
191   void MakeTrackCandidatesK(void);
192   void FollowTracksK(void);
193   void RemoveDoubleTracksK(void);
194   void GoToVertex(void);
195   Bool_t CheckCandidateK(Int_t icand, Int_t nSeeds) const;
196
197
198   ClassDef(AliMUONTrackReconstructor, 0) // MUON track reconstructor in ALICE
199     };
200         
201 #endif