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); // 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