ba29a6a88d9a9ae10221fb0c7fdabc7022932581
[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 AliLoader;
27 class AliTrackReference;
28
29 class AliMUONTrackReconstructor : public TObject {
30
31  public:
32   AliMUONTrackReconstructor(AliLoader* loader, AliMUONData* data); // default Constructor
33   virtual ~AliMUONTrackReconstructor(void); // Destructor
34
35   // Parameters for track reconstruction: public methods
36   // Get and Set, Set to defaults
37   Double_t GetMinBendingMomentum(void) const {return fMinBendingMomentum;}
38   void SetMinBendingMomentum(Double_t MinBendingMomentum) {fMinBendingMomentum = MinBendingMomentum;}
39   Double_t GetMaxBendingMomentum(void) const {return fMaxBendingMomentum;}
40   void SetMaxBendingMomentum(Double_t MaxBendingMomentum) {fMaxBendingMomentum = MaxBendingMomentum;}
41   Double_t GetMaxChi2(void) const {return fMaxChi2;}
42   void SetMaxChi2(Double_t MaxChi2) {fMaxChi2 = MaxChi2;}
43   Double_t GetMaxSigma2Distance(void) const {return fMaxSigma2Distance;}
44   void SetMaxSigma2Distance(Double_t MaxSigma2Distance) {fMaxSigma2Distance = MaxSigma2Distance;}
45   Double_t GetBendingResolution(void) const {return fBendingResolution;}
46   void SetBendingResolution(Double_t BendingResolution) {fBendingResolution = BendingResolution;}
47   Double_t GetNonBendingResolution(void) const {return fNonBendingResolution;}
48   void SetNonBendingResolution(Double_t NonBendingResolution) {fNonBendingResolution = NonBendingResolution;}
49   Double_t GetChamberThicknessInX0(void) const {return fChamberThicknessInX0;}
50   void SetChamberThicknessInX0(Double_t ChamberThicknessInX0) {fChamberThicknessInX0 = ChamberThicknessInX0;}
51   Double_t GetSimpleBValue(void) const {return fSimpleBValue;}
52   void SetSimpleBValue(Double_t SimpleBValue) {fSimpleBValue = SimpleBValue;}
53   Double_t GetSimpleBLength(void) const {return fSimpleBLength;}
54   void SetSimpleBLength(Double_t SimpleBLength) {fSimpleBLength = SimpleBLength;}
55   Double_t GetSimpleBPosition(void) const {return fSimpleBPosition;}
56   void SetSimpleBPosition(Double_t SimpleBPosition) {fSimpleBPosition = SimpleBPosition;}
57   Int_t GetRecTrackRefHits(void) const {return fRecTrackRefHits;}
58   void SetRecTrackRefHits(Int_t RecTrackRefHits) {fRecTrackRefHits = RecTrackRefHits;}
59   Double_t GetEfficiency(void) const {return fEfficiency;}
60   void SetEfficiency(Double_t Efficiency) {fEfficiency = Efficiency;}
61   void SetReconstructionParametersToDefaults(void);
62
63   // Parameters for Track Ref. background events
64   TFile* GetBkgTrackRefFile(void) const {return fBkgTrackRefFile;}
65   void SetBkgTrackRefFile(Text_t *BkgTrackRefFileName); // set background file for track ref. hits
66   void NextBkgTrackRefEvent(void); // next event in background file for track ref. hits
67
68   // Hits for reconstruction
69   Int_t GetNHitsForRec(void) const {return fNHitsForRec;} // Number
70
71   // Reconstructed tracks
72   Int_t GetNRecTracks() const {return fNRecTracks;} // Number
73   void SetNRecTracks(Int_t NRecTracks) {fNRecTracks = NRecTracks;}
74   TClonesArray* GetRecTracksPtr(void) const {return fRecTracksPtr;} // Array
75  
76   // Hits on reconstructed tracks
77   Int_t GetNRecTrackHits() const {return fNRecTrackHits;} // Number
78   void SetNRecTrackHits(Int_t NRecTrackHits) {fNRecTrackHits = NRecTrackHits;}
79   TClonesArray* GetRecTrackHitsPtr(void) const {return fRecTrackHitsPtr;} // Array
80
81   // Functions
82   Double_t GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum) const;
83   Double_t GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam) const;
84   void EventReconstruct(void);
85   void EventReconstructTrigger(void);
86   void EventDump(void);  // dump reconstructed event
87   void EventDumpTrigger(void);  // dump reconstructed trigger event
88   //PH  void FillEvent();      // fill and write tree of reconstructed events
89   void SetTrackMethod(Int_t iTrackMethod); //AZ
90   Int_t GetTrackMethod(void) const {return fTrackMethod;} 
91   void FillMUONTrack(void); // set track parameters at hits for Kalman track
92   //Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
93
94   AliMUONData*  GetMUONData() {return fMUONData;}
95
96  protected:
97   AliMUONTrackReconstructor (const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // copy constructor
98   AliMUONTrackReconstructor& operator=(const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // assignment operator
99
100  private:
101
102   // Constants which should be elsewhere ????
103   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingChambers = 10; // Max number of Muon tracking chambers
104   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingStations = 5; // Max number of Muon tracking stations
105
106   // Defaults parameters for reconstruction
107   static const Double_t fgkDefaultMinBendingMomentum; // default min. bending momentum for reconstruction
108   static const Double_t fgkDefaultMaxBendingMomentum; // default max. bending momentum for reconstruction
109   static const Double_t fgkDefaultMaxChi2; // default max. track chi2 for reconstruction
110   static const Double_t fgkDefaultMaxSigma2Distance; // default square of max. distance for window size 
111   static const Double_t fgkDefaultBendingResolution; // default bending coordinate resolution for reconstruction 
112   static const Double_t fgkDefaultNonBendingResolution; // default non bending coordinate resolution for reconstruction
113   static const Double_t fgkDefaultChamberThicknessInX0; // default chamber thickness in X0 for reconstruction
114   // Simple magnetic field:
115   // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
116   // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
117   // Length = ZMAGEND-ZCOIL
118   // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
119   // to be ajusted differently from real magnetic field ????
120   static const Double_t fgkDefaultSimpleBValue; // default value of magnetic field (dipole)
121   static const Double_t fgkDefaultSimpleBLength; // default length of magnetic field (dipole)
122   static const Double_t fgkDefaultSimpleBPosition; // default position of magnetic field (dipole)
123   static const Int_t fgkDefaultRecTrackRefHits; // default flag for reconstrution track ref. hits or Clusters
124   static const Double_t fgkDefaultEfficiency; // default chamber efficiency for track ref. hits recontruction
125
126
127   Int_t fTrackMethod; // AZ - tracking method
128
129   // Parameters for track reconstruction
130   Double_t fMinBendingMomentum; // minimum value (GeV/c) of momentum in bending plane
131   // Parameters for track reconstruction
132   Double_t fMaxBendingMomentum; // maximum value (GeV/c) of momentum in bending plane
133   Double_t fMaxChi2; // maximum Chi2 per degree of Freedom
134   Double_t fMaxSigma2Distance; // maximum square distance in units of the variance (maximum chi2)
135   Double_t fRMin[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // minimum radius (cm)
136   Double_t fRMax[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // maximum radius (cm)
137   Double_t fSegmentMaxDistBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in bending plane
138   Double_t fSegmentMaxDistNonBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in non bending plane
139   Double_t fBendingResolution; // chamber resolution (cm) in bending plane
140   Double_t fNonBendingResolution; // chamber resolution (cm) in non bending plane
141   Double_t fChamberThicknessInX0; // chamber thickness in number of radiation lengths
142                                   // how to take it from simulation ????
143   Double_t fSimpleBValue; // simple magnetic field: value (kG)
144   Double_t fSimpleBLength; // simple magnetic field: length (cm)
145   Double_t fSimpleBPosition; // simple magnetic field: Z central position (cm)
146   Int_t fRecTrackRefHits; // reconstruction from raw clusters (0) or from track ref. hits (1)
147   Double_t fEfficiency; // chamber efficiency (used for track ref. hits only)
148
149   // Parameters for track ref. background events
150   // should be in AliMUON class ????
151   TFile *fBkgTrackRefFile; // pointer to file
152   TTree *fBkgTrackRefTK; // pointer to tree TK
153   TClonesArray *fBkgTrackRefParticles;   // pointer to list of particles in tree TK
154   TTree *fBkgTrackRefTTR; // pointer to tree TTR
155   Int_t fBkgTrackRefEventNumber; // event number
156   
157   // Hits for reconstruction (should be in AliMUON ????)
158   TClonesArray *fHitsForRecPtr; // pointer to the array of hits for reconstruction
159   Int_t fNHitsForRec; // number of hits for reconstruction
160   // Information per chamber (should be in AliMUONChamber ????)
161   Int_t fNHitsForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // number of HitsForRec
162   Int_t fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // index (0...) of first HitForRec
163
164   // Segments inside a station
165   TClonesArray *fSegmentsPtr[fgkMaxMuonTrackingStations]; // array of pointers to the segments for each station
166   Int_t fNSegments[fgkMaxMuonTrackingStations]; // number of segments for each station
167
168   // Reconstructed tracks
169   TClonesArray *fRecTracksPtr; // pointer to array of reconstructed tracks
170   Int_t fNRecTracks; // number of reconstructed tracks
171
172   // Track hits on reconstructed tracks
173   TClonesArray *fRecTrackHitsPtr; // pointer to array of hits on reconstructed tracks
174   Int_t fNRecTrackHits; // number of hits on reconstructed tracks
175
176   // data container
177   AliMUONData* fMUONData; // Data container for MUON subsystem 
178
179   // alice loader
180   AliLoader* fLoader; // MUON loader to get data
181
182   Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
183
184   // Functions
185   void ResetHitsForRec(void);
186   void MakeEventToBeReconstructed(void);
187   void AddHitsForRecFromTrackRef(TTree *TTR, Int_t Signal);
188   AliMUONHitForRec* NewHitForRecFromTrackRef(AliTrackReference* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t Signal);
189   TClonesArray *CleanTrackRefs(TTree *treeTR);
190 /*   void AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC); */
191   void AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR);
192   void SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
193   void MakeSegments(void);
194   void ResetSegments(void);
195   void MakeSegmentsPerStation(Int_t Station);
196   void MakeTracks(void);
197   Bool_t MakeTriggerTracks(void);
198   void ResetTrackHits(void);
199   void ResetTracks(void);
200   Int_t MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment);
201   Int_t MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment);
202   void MakeTrackCandidates(void);
203   void FollowTracks(void);
204   void RemoveDoubleTracks(void);
205   void UpdateTrackParamAtHit(void);
206   void UpdateHitForRecAtHit(void);
207   void ValidateTracksWithTrigger(void);
208
209
210   //AZ - for Kalman Filter
211   void MakeTrackCandidatesK(void);
212   void FollowTracksK(void);
213   void RemoveDoubleTracksK(void);
214   void GoToVertex(void);
215   Bool_t CheckCandidateK(Int_t icand, Int_t nSeeds) const;
216
217
218   ClassDef(AliMUONTrackReconstructor, 0) // MUON track reconstructor in ALICE
219     };
220         
221 #endif