MUON/AliMUONTrackReconstructor.h

   1 #ifndef ALIMUONTRACKTRECONSTRUCTOR_H
   2 #define ALIMUONTRACKRECONSTRUCTOR_H
   3
   4 ////////////////////////////////////
   5 // MUON track reconstructor in ALICE
   6 ////////////////////////////////////
   7
   8 #include <TObject.h>
   9 #include "AliMUONConstants.h"
  10
  11 class AliMUONHitForRec;
  12 class AliMUONSegment;
  13 class TClonesArray;
  14 class TFile;
  15 class TTree;
  16 class AliMUONData;
  17 class AliRunLoader;
  18 class AliLoader;
  19 class AliTrackReference;
  20
  21 class AliMUONTrackReconstructor : public TObject {
  22
  23  public:
  24   AliMUONTrackReconstructor(AliLoader* loader); // default Constructor
  25   virtual ~AliMUONTrackReconstructor(void); // Destructor
  26
  27   // Parameters for track reconstruction: public methods
  28   // Get and Set, Set to defaults
  29   Double_t GetMinBendingMomentum(void) const {return fMinBendingMomentum;}
  30   void SetMinBendingMomentum(Double_t MinBendingMomentum) {fMinBendingMomentum = MinBendingMomentum;}
  31   Double_t GetMaxBendingMomentum(void) const {return fMaxBendingMomentum;}
  32   void SetMaxBendingMomentum(Double_t MaxBendingMomentum) {fMaxBendingMomentum = MaxBendingMomentum;}
  33   Double_t GetMaxChi2(void) const {return fMaxChi2;}
  34   void SetMaxChi2(Double_t MaxChi2) {fMaxChi2 = MaxChi2;}
  35   Double_t GetMaxSigma2Distance(void) const {return fMaxSigma2Distance;}
  36   void SetMaxSigma2Distance(Double_t MaxSigma2Distance) {fMaxSigma2Distance = MaxSigma2Distance;}
  37   Double_t GetBendingResolution(void) const {return fBendingResolution;}
  38   void SetBendingResolution(Double_t BendingResolution) {fBendingResolution = BendingResolution;}
  39   Double_t GetNonBendingResolution(void) const {return fNonBendingResolution;}
  40   void SetNonBendingResolution(Double_t NonBendingResolution) {fNonBendingResolution = NonBendingResolution;}
  41   Double_t GetChamberThicknessInX0(void) const {return fChamberThicknessInX0;}
  42   void SetChamberThicknessInX0(Double_t ChamberThicknessInX0) {fChamberThicknessInX0 = ChamberThicknessInX0;}
  43   Double_t GetSimpleBValue(void) const {return fSimpleBValue;}
  44   void SetSimpleBValue(Double_t SimpleBValue) {fSimpleBValue = SimpleBValue;}
  45   Double_t GetSimpleBLength(void) const {return fSimpleBLength;}
  46   void SetSimpleBLength(Double_t SimpleBLength) {fSimpleBLength = SimpleBLength;}
  47   Double_t GetSimpleBPosition(void) const {return fSimpleBPosition;}
  48   void SetSimpleBPosition(Double_t SimpleBPosition) {fSimpleBPosition = SimpleBPosition;}
  49   Int_t GetRecTrackRefHits(void) const {return fRecTrackRefHits;}
  50   void SetRecTrackRefHits(Int_t RecTrackRefHits) {fRecTrackRefHits = RecTrackRefHits;}
  51   Double_t GetEfficiency(void) const {return fEfficiency;}
  52   void SetEfficiency(Double_t Efficiency) {fEfficiency = Efficiency;}
  53   void SetReconstructionParametersToDefaults(void);
  54
  55   // Parameters for Track Ref. background events
  56   TFile* GetBkgTrackRefFile(void) const {return fBkgTrackRefFile;}
  57   void SetBkgTrackRefFile(Text_t *BkgTrackRefFileName); // set background file for track ref. hits
  58   void NextBkgTrackRefEvent(void); // next event in background file for track ref. hits
  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  protected:
  89   AliMUONTrackReconstructor (const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // copy constructor
  90   AliMUONTrackReconstructor& operator=(const AliMUONTrackReconstructor& rhs); // assignment operator
  91
  92  private:
  93
  94   // Constants which should be elsewhere ????
  95   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingChambers = 10; // Max number of Muon tracking chambers
  96   static const Int_t fgkMaxMuonTrackingStations = 5; // Max number of Muon tracking stations
  97
  98   // Defaults parameters for reconstruction
  99   static const Double_t fgkDefaultMinBendingMomentum; // default min. bending momentum for reconstruction
 100   static const Double_t fgkDefaultMaxBendingMomentum; // default max. bending momentum for reconstruction
 101   static const Double_t fgkDefaultMaxChi2; // default max. track chi2 for reconstruction
 102   static const Double_t fgkDefaultMaxSigma2Distance; // default square of max. distance for window size
 103   static const Double_t fgkDefaultBendingResolution; // default bending coordinate resolution for reconstruction
 104   static const Double_t fgkDefaultNonBendingResolution; // default non bending coordinate resolution for reconstruction
 105   static const Double_t fgkDefaultChamberThicknessInX0; // default chamber thickness in X0 for reconstruction
 106   // Simple magnetic field:
 107   // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 108   // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 109   // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 110   // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 111   // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 112   static const Double_t fgkDefaultSimpleBValue; // default value of magnetic field (dipole)
 113   static const Double_t fgkDefaultSimpleBLength; // default length of magnetic field (dipole)
 114   static const Double_t fgkDefaultSimpleBPosition; // default position of magnetic field (dipole)
 115   static const Int_t fgkDefaultRecTrackRefHits; // default flag for reconstrution track ref. hits or Clusters
 116   static const Double_t fgkDefaultEfficiency; // default chamber efficiency for track ref. hits recontruction
 117
 118
 119   Int_t fTrackMethod; // AZ - tracking method
 120
 121   // Parameters for track reconstruction
 122   Double_t fMinBendingMomentum; // minimum value (GeV/c) of momentum in bending plane
 123   // Parameters for track reconstruction
 124   Double_t fMaxBendingMomentum; // maximum value (GeV/c) of momentum in bending plane
 125   Double_t fMaxChi2; // maximum Chi2 per degree of Freedom
 126   Double_t fMaxSigma2Distance; // maximum square distance in units of the variance (maximum chi2)
 127   Double_t fRMin[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // minimum radius (cm)
 128   Double_t fRMax[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // maximum radius (cm)
 129   Double_t fSegmentMaxDistBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in bending plane
 130   Double_t fSegmentMaxDistNonBending[fgkMaxMuonTrackingStations]; // maximum distance (cm) for segments in non bending plane
 131   Double_t fBendingResolution; // chamber resolution (cm) in bending plane
 132   Double_t fNonBendingResolution; // chamber resolution (cm) in non bending plane
 133   Double_t fChamberThicknessInX0; // chamber thickness in number of radiation lengths
 134                                   // how to take it from simulation ????
 135   Double_t fSimpleBValue; // simple magnetic field: value (kG)
 136   Double_t fSimpleBLength; // simple magnetic field: length (cm)
 137   Double_t fSimpleBPosition; // simple magnetic field: Z central position (cm)
 138   Int_t fRecTrackRefHits; // reconstruction from raw clusters (0) or from track ref. hits (1)
 139   Double_t fEfficiency; // chamber efficiency (used for track ref. hits only)
 140
 141   // Parameters for track ref. background events
 142   // should be in AliMUON class ????
 143   TFile *fBkgTrackRefFile; // pointer to file
 144   TTree *fBkgTrackRefTK; // pointer to tree TK
 145   TClonesArray *fBkgTrackRefParticles;   // pointer to list of particles in tree TK
 146   TTree *fBkgTrackRefTTR; // pointer to tree TTR
 147   Int_t fBkgTrackRefEventNumber; // event number
 148
 149   // Hits for reconstruction (should be in AliMUON ????)
 150   TClonesArray *fHitsForRecPtr; // pointer to the array of hits for reconstruction
 151   Int_t fNHitsForRec; // number of hits for reconstruction
 152   // Information per chamber (should be in AliMUONChamber ????)
 153   Int_t fNHitsForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // number of HitsForRec
 154   Int_t fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[fgkMaxMuonTrackingChambers]; // index (0...) of first HitForRec
 155
 156   // Segments inside a station
 157   TClonesArray *fSegmentsPtr[fgkMaxMuonTrackingStations]; // array of pointers to the segments for each station
 158   Int_t fNSegments[fgkMaxMuonTrackingStations]; // number of segments for each station
 159
 160   // Reconstructed tracks
 161   TClonesArray *fRecTracksPtr; // pointer to array of reconstructed tracks
 162   Int_t fNRecTracks; // number of reconstructed tracks
 163
 164   // Track hits on reconstructed tracks
 165   TClonesArray *fRecTrackHitsPtr; // pointer to array of hits on reconstructed tracks
 166   Int_t fNRecTrackHits; // number of hits on reconstructed tracks
 167
 168   // data container
 169   AliMUONData* fMUONData; // Data container for MUON subsystem
 170
 171   // alice loader
 172   AliLoader* fLoader; // MUON loader to get data
 173
 174   Int_t fMuons; // AZ - number of muons within acceptance - just for tests
 175
 176   // Functions
 177   void ResetHitsForRec(void);
 178   void MakeEventToBeReconstructed(void);
 179   void AddHitsForRecFromTrackRef(TTree *TTR, Int_t Signal);
 180   AliMUONHitForRec* NewHitForRecFromTrackRef(AliTrackReference* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t Signal);
 181   TClonesArray *CleanTrackRefs(TTree *treeTR);
 182 /*   void AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC); */
 183   void AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR);
 184   void SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 185   void MakeSegments(void);
 186   void ResetSegments(void);
 187   void MakeSegmentsPerStation(Int_t Station);
 188   void MakeTracks(void);
 189   Bool_t MakeTriggerTracks(void);
 190   void ResetTrackHits(void);
 191   void ResetTracks(void);
 192   Int_t MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment);
 193   Int_t MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment);
 194   void MakeTrackCandidates(void);
 195   void FollowTracks(void);
 196   void RemoveDoubleTracks(void);
 197   void UpdateTrackParamAtHit(void);
 198   void UpdateHitForRecAtHit(void);
 199   void ValidateTracksWithTrigger(void);
 200
 201
 202   //AZ - for Kalman Filter
 203   void MakeTrackCandidatesK(void);
 204   void FollowTracksK(void);
 205   void RemoveDoubleTracksK(void);
 206   void GoToVertex(void);
 207   Bool_t CheckCandidateK(Int_t icand, Int_t nSeeds) const;
 208
 209
 210   ClassDef(AliMUONTrackReconstructor, 0) // MUON track reconstructor in ALICE
 211     };
 212
 213 #endif