MUON/AliMUONTrackReconstructorK.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 /// \class AliMUONTrackReconstructorK
  20 ///
  21 /// MUON track reconstructor using the kalman method
  22 ///
  23 /// This class contains as data:
  24 /// - the parameters for the track reconstruction
  25 ///
  26 /// It contains as methods, among others:
  27 /// - MakeTracks to build the tracks
  28 ///
  29 //-----------------------------------------------------------------------------
  30
  31 #include "AliMUONTrackReconstructorK.h"
  32
  33 #include "AliMUONConstants.h"
  34 #include "AliMUONVCluster.h"
  35 #include "AliMUONVClusterServer.h"
  36 #include "AliMUONVClusterStore.h"
  37 #include "AliMUONTrack.h"
  38 #include "AliMUONTrackParam.h"
  39 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  40 #include "AliMUONRecoParam.h"
  41
  42 #include "AliMpArea.h"
  43
  44 #include "AliLog.h"
  45
  46 #include <Riostream.h>
  47 #include <TMath.h>
  48 #include <TMatrixD.h>
  49
  50 /// \cond CLASSIMP
  51 ClassImp(AliMUONTrackReconstructorK) // Class implementation in ROOT context
  52 /// \endcond
  53
  54   //__________________________________________________________________________
  55 AliMUONTrackReconstructorK::AliMUONTrackReconstructorK(const AliMUONRecoParam* recoParam, AliMUONVClusterServer* clusterServer)
  56   : AliMUONVTrackReconstructor(recoParam, clusterServer)
  57 {
  58   /// Constructor
  59 }
  60
  61   //__________________________________________________________________________
  62 AliMUONTrackReconstructorK::~AliMUONTrackReconstructorK()
  63 {
  64 /// Destructor
  65 }
  66
  67   //__________________________________________________________________________
  68 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::MakeTrackCandidates(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
  69 {
  70   /// To make track candidates (assuming linear propagation if AliMUONRecoParam::MakeTrackCandidatesFast() return kTRUE):
  71   /// Start with segments station(1..) 4 or 5 then follow track in station 5 or 4.
  72   /// Good candidates are made of at least three clusters if both stations are requested (two otherwise).
  73   /// Keep only best candidates or all of them according to the flag AliMUONRecoParam::TrackAllTracks().
  74
  75   TClonesArray *segments;
  76   AliMUONObjectPair *segment;
  77   AliMUONTrack *track;
  78   Int_t iCandidate = 0;
  79   Bool_t clusterFound;
  80
  81   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidates");
  82
  83   // Unless we're doing combined tracking, we'll clusterize all stations at once
  84   Int_t firstChamber(0);
  85   Int_t lastChamber(9);
  86
  87   if (GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
  88     // ... Here's the exception : ask the clustering to reconstruct
  89     // clusters *only* in station 4 and 5 for combined tracking
  90     firstChamber = 6;
  91   }
  92
  93   for (Int_t i = firstChamber; i <= lastChamber; ++i )
  94   {
  95     if (fClusterServer && GetRecoParam()->UseChamber(i)) fClusterServer->Clusterize(i, clusterStore, AliMpArea(), GetRecoParam());
  96   }
  97
  98   // Loop over stations(1..) 5 and 4 and make track candidates
  99   for (Int_t istat=4; istat>=3; istat--) {
 100
 101     // Make segments in the station
 102     segments = MakeSegmentsBetweenChambers(clusterStore, 2*istat, 2*istat+1);
 103
 104     // Loop over segments
 105     for (Int_t iSegment=0; iSegment<segments->GetEntriesFast(); iSegment++) {
 106       AliDebug(1,Form("Making primary candidate(1..) %d",++iCandidate));
 107       segment = (AliMUONObjectPair*) segments->UncheckedAt(iSegment);
 108
 109       // Transform segments to tracks and put them at the end of fRecTracksPtr
 110       track = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(segment,GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion());
 111       fNRecTracks++;
 112
 113       // Look for compatible cluster(s) in the other station
 114       if (GetRecoParam()->MakeTrackCandidatesFast()) clusterFound = FollowLinearTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 115       else clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 116
 117       // Remove track if no cluster found on a requested station
 118       // or abort tracking if there are too many candidates
 119       if (!clusterFound && GetRecoParam()->RequestStation(7-istat)) {
 120         fRecTracksPtr->Remove(track);
 121         fNRecTracks--;
 122       } else if (fNRecTracks > GetRecoParam()->GetMaxTrackCandidates()) {
 123         AliError(Form("Too many track candidates (%d tracks). Abort tracking.", fNRecTracks));
 124         delete segments;
 125         return kFALSE;
 126       }
 127
 128     }
 129
 130     // delete the array of segments
 131     delete segments;
 132   }
 133
 134   // Keep all different tracks if required
 135   if (GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveIdenticalTracks();
 136
 137   // Retrace tracks using Kalman filter and select them if needed
 138   Int_t nCurrentTracks = fRecTracksPtr->GetLast()+1;
 139   for (Int_t iRecTrack = 0; iRecTrack < nCurrentTracks; iRecTrack++) {
 140     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iRecTrack);
 141
 142     // skip empty slots
 143     if(!track) continue;
 144
 145     // retrace tracks using Kalman filter
 146     RetraceTrack(*track,kTRUE);
 147
 148     // remove tracks with absolute bending momentum out of limits
 149     if (GetRecoParam()->MakeTrackCandidatesFast() && AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 150       AliMUONTrackParam *trackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 151       Double_t bendingMomentum = TMath::Abs(1. / trackParam->GetInverseBendingMomentum());
 152       if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() || bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) {
 153         fRecTracksPtr->Remove(track);
 154         fNRecTracks--;
 155       }
 156     }
 157
 158   }
 159
 160   // Keep only the best tracks if required
 161   if (!GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveDoubleTracks();
 162   else if (GetRecoParam()->MakeTrackCandidatesFast() && AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) fRecTracksPtr->Compress();
 163
 164   AliDebug(1,Form("Number of good candidates = %d",fNRecTracks));
 165
 166   return kTRUE;
 167
 168 }
 169
 170   //__________________________________________________________________________
 171 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::MakeMoreTrackCandidates(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 172 {
 173   /// To make extra track candidates assuming linear propagation:
 174   /// clustering is supposed to be already done
 175   /// Start with segments made of 1 cluster in each of the stations 4 and 5 then follow track in remaining chambers.
 176   /// Good candidates are made of at least three clusters if both stations are requested (two otherwise).
 177   /// Keep only best candidates or all of them according to the flag fgkTrackAllTracks.
 178
 179   TClonesArray *segments;
 180   AliMUONObjectPair *segment;
 181   AliMUONTrack *track;
 182   Int_t iCandidate = 0, iCurrentTrack, nCurrentTracks;
 183   Int_t initialNRecTracks = fNRecTracks;
 184   Bool_t clusterFound;
 185
 186   AliDebug(1,"Enter MakeMoreTrackCandidates");
 187
 188   // Double loop over chambers in stations(1..) 4 and 5 to make track candidates
 189   for (Int_t ich1 = 6; ich1 <= 7; ich1++) {
 190     for (Int_t ich2 = 8; ich2 <= 9; ich2++) {
 191
 192       // Make segments between ch1 and ch2
 193       segments = MakeSegmentsBetweenChambers(clusterStore, ich1, ich2);
 194
 195       /// Remove segments already attached to a track
 196       RemoveUsedSegments(*segments);
 197
 198       // Loop over segments
 199       for (Int_t iSegment=0; iSegment<segments->GetEntriesFast(); iSegment++) {
 200         AliDebug(1,Form("Making primary candidate(1..) %d",++iCandidate));
 201         segment = (AliMUONObjectPair*) segments->UncheckedAt(iSegment);
 202
 203         // Transform segments to tracks and put them at the end of fRecTracksPtr
 204         iCurrentTrack = fRecTracksPtr->GetLast()+1;
 205         track = new ((*fRecTracksPtr)[iCurrentTrack]) AliMUONTrack(segment,GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion());
 206         fNRecTracks++;
 207
 208         // Look for compatible cluster(s) in the second chamber of station 5
 209         clusterFound = FollowLinearTrackInChamber(*track, clusterStore, 17-ich2);
 210
 211         // skip the original track in case it has been removed
 212         if (GetRecoParam()->TrackAllTracks() && clusterFound) iCurrentTrack++;
 213
 214         // loop over every new tracks
 215         nCurrentTracks = fRecTracksPtr->GetLast()+1;
 216         while (iCurrentTrack < nCurrentTracks) {
 217           track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iCurrentTrack);
 218
 219           // Look for compatible cluster(s) in the second chamber of station 4
 220           FollowLinearTrackInChamber(*track, clusterStore, 13-ich1);
 221
 222           iCurrentTrack++;
 223         }
 224
 225         // abort tracking if there are too many candidates
 226         if (fNRecTracks > GetRecoParam()->GetMaxTrackCandidates()) {
 227           AliError(Form("Too many track candidates (%d tracks). Abort tracking.", fNRecTracks));
 228           delete segments;
 229           return kFALSE;
 230         }
 231
 232       }
 233
 234       // delete the array of segments
 235       delete segments;
 236     }
 237   }
 238
 239   // Retrace tracks using Kalman filter (also compute track chi2) and select them
 240   nCurrentTracks = fRecTracksPtr->GetLast()+1;
 241   for (Int_t iRecTrack = initialNRecTracks; iRecTrack < nCurrentTracks; iRecTrack++) {
 242     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iRecTrack);
 243
 244     // skip empty slots
 245     if(!track) continue;
 246
 247     // retrace tracks using Kalman filter
 248     RetraceTrack(*track,kTRUE);
 249
 250     // remove tracks with absolute bending momentum out of limits
 251     if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 252       AliMUONTrackParam *trackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 253       Double_t bendingMomentum = TMath::Abs(1. / trackParam->GetInverseBendingMomentum());
 254       if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() || bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) {
 255         fRecTracksPtr->Remove(track);
 256         fNRecTracks--;
 257       }
 258     }
 259
 260   }
 261
 262   // Keep only the best tracks if required
 263   if (!GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveDoubleTracks();
 264   else fRecTracksPtr->Compress();
 265
 266   AliDebug(1,Form("Number of good candidates = %d",fNRecTracks));
 267
 268   return kTRUE;
 269
 270 }
 271
 272   //__________________________________________________________________________
 273 void AliMUONTrackReconstructorK::RetraceTrack(AliMUONTrack &trackCandidate, Bool_t resetSeed)
 274 {
 275   /// Re-run the kalman filter from the most downstream cluster to the most uptream one
 276   AliDebug(1,"Enter RetraceTrack");
 277
 278   AliMUONTrackParam* lastTrackParam = (AliMUONTrackParam*) trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Last();
 279
 280   // Reset the "seed" (= track parameters and their covariances at last cluster) if required
 281   if (resetSeed) {
 282
 283     // parameters at last cluster
 284     AliMUONVCluster* cluster2 = lastTrackParam->GetClusterPtr();
 285     Double_t x2 = cluster2->GetX();
 286     Double_t y2 = cluster2->GetY();
 287     Double_t z2 = cluster2->GetZ();
 288
 289     // parameters at last but one cluster
 290     AliMUONTrackParam* previousTrackParam = (AliMUONTrackParam*) trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Before(lastTrackParam);
 291     AliMUONVCluster* cluster1 = previousTrackParam->GetClusterPtr();
 292     // make sure it is on the previous chamber (can have 2 clusters in the same chamber after "ComplementTrack")
 293     if (cluster2->GetChamberId() == cluster1->GetChamberId()) {
 294       previousTrackParam = (AliMUONTrackParam*) trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Before(previousTrackParam);
 295       cluster1 = previousTrackParam->GetClusterPtr();
 296     }
 297     Double_t x1 = cluster1->GetX();
 298     Double_t y1 = cluster1->GetY();
 299     Double_t z1 = cluster1->GetZ();
 300
 301     // reset track parameters
 302     Double_t dZ = z1 - z2;
 303     lastTrackParam->SetNonBendingCoor(x2);
 304     lastTrackParam->SetBendingCoor(y2);
 305     lastTrackParam->SetZ(z2);
 306     lastTrackParam->SetNonBendingSlope((x1 - x2) / dZ);
 307     lastTrackParam->SetBendingSlope((y1 - y2) / dZ);
 308     Double_t bendingImpact = y2 - z2 * lastTrackParam->GetBendingSlope();
 309     Double_t inverseBendingMomentum = 1. / AliMUONTrackExtrap::GetBendingMomentumFromImpactParam(bendingImpact);
 310     lastTrackParam->SetInverseBendingMomentum(inverseBendingMomentum);
 311
 312     // => Reset track parameter covariances at last cluster (as if the other clusters did not exist)
 313     TMatrixD lastParamCov(5,5);
 314     lastParamCov.Zero();
 315     // Non bending plane
 316     lastParamCov(0,0) = cluster2->GetErrX2();
 317     lastParamCov(0,1) = - cluster2->GetErrX2() / dZ;
 318     lastParamCov(1,0) = lastParamCov(0,1);
 319     lastParamCov(1,1) = ( 1000. * cluster1->GetErrX2() + cluster2->GetErrX2() ) / dZ / dZ;
 320     // Bending plane
 321     lastParamCov(2,2) = cluster2->GetErrY2();
 322     lastParamCov(2,3) = - cluster2->GetErrY2() / dZ;
 323     lastParamCov(3,2) = lastParamCov(2,3);
 324     lastParamCov(3,3) = ( 1000. * cluster1->GetErrY2() + cluster2->GetErrY2() ) / dZ / dZ;
 325     // Inverse bending momentum (vertex resolution + bending slope resolution + 10% error on dipole parameters+field)
 326     if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 327       lastParamCov(4,4) = ((GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion() *
 328                             GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion() +
 329                             (z1 * z1 * cluster2->GetErrY2() + z2 * z2 * 1000. * cluster1->GetErrY2()) / dZ / dZ) /
 330                            bendingImpact / bendingImpact + 0.1 * 0.1) * inverseBendingMomentum * inverseBendingMomentum;
 331       lastParamCov(2,4) = z1 * cluster2->GetErrY2() * inverseBendingMomentum / bendingImpact / dZ;
 332       lastParamCov(4,2) = lastParamCov(2,4);
 333       lastParamCov(3,4) = - (z1 * cluster2->GetErrY2() + z2 * 1000. * cluster1->GetErrY2()) *
 334       inverseBendingMomentum / bendingImpact / dZ / dZ;
 335       lastParamCov(4,3) = lastParamCov(3,4);
 336     } else lastParamCov(4,4) = inverseBendingMomentum*inverseBendingMomentum;
 337     lastTrackParam->SetCovariances(lastParamCov);
 338
 339     // Reset the track chi2
 340     lastTrackParam->SetTrackChi2(0.);
 341
 342   }
 343
 344   // Redo the tracking
 345   RetracePartialTrack(trackCandidate, lastTrackParam);
 346
 347 }
 348
 349   //__________________________________________________________________________
 350 void AliMUONTrackReconstructorK::RetracePartialTrack(AliMUONTrack &trackCandidate, const AliMUONTrackParam* startingTrackParam)
 351 {
 352   /// Re-run the kalman filter from the cluster attached to startingTrackParam to the most uptream cluster
 353   AliDebug(1,"Enter RetracePartialTrack");
 354
 355   // Printout for debuging
 356   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 357     cout << "RetracePartialTrack: track chi2 before re-tracking: " << trackCandidate.GetGlobalChi2() << endl;
 358   }
 359
 360   // Reset the track chi2
 361   trackCandidate.SetGlobalChi2(startingTrackParam->GetTrackChi2());
 362
 363   // loop over attached clusters until the first one and recompute track parameters and covariances using kalman filter
 364   Int_t expectedChamber = startingTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() - 1;
 365   Int_t currentChamber;
 366   Double_t addChi2TrackAtCluster;
 367   AliMUONTrackParam* trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Before(startingTrackParam);
 368   while (trackParamAtCluster) {
 369
 370     // reset track parameters and their covariances
 371     trackParamAtCluster->SetParameters(startingTrackParam->GetParameters());
 372     trackParamAtCluster->SetZ(startingTrackParam->GetZ());
 373     trackParamAtCluster->SetCovariances(startingTrackParam->GetCovariances());
 374
 375     // add MCS effect
 376     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(trackParamAtCluster,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 377
 378     // reset propagator for smoother
 379     if (GetRecoParam()->UseSmoother()) trackParamAtCluster->ResetPropagator();
 380
 381     // add MCS in missing chambers if any
 382     currentChamber = trackParamAtCluster->GetClusterPtr()->GetChamberId();
 383     while (currentChamber < expectedChamber) {
 384       // extrapolation to the missing chamber (update the propagator)
 385       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(trackParamAtCluster, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(expectedChamber),
 386                                        GetRecoParam()->UseSmoother());
 387       // add MCS effect
 388       AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(trackParamAtCluster,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 389       expectedChamber--;
 390     }
 391
 392     // extrapolation to the plane of the cluster attached to the current trackParamAtCluster (update the propagator)
 393     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(trackParamAtCluster, trackParamAtCluster->GetClusterPtr()->GetZ(),
 394                                      GetRecoParam()->UseSmoother());
 395
 396     if (GetRecoParam()->UseSmoother()) {
 397       // save extrapolated parameters for smoother
 398       trackParamAtCluster->SetExtrapParameters(trackParamAtCluster->GetParameters());
 399
 400       // save extrapolated covariance matrix for smoother
 401       trackParamAtCluster->SetExtrapCovariances(trackParamAtCluster->GetCovariances());
 402     }
 403
 404     // Compute new track parameters using kalman filter
 405     addChi2TrackAtCluster = RunKalmanFilter(*trackParamAtCluster);
 406
 407     // Update the track chi2
 408     trackCandidate.SetGlobalChi2(trackCandidate.GetGlobalChi2() + addChi2TrackAtCluster);
 409     trackParamAtCluster->SetTrackChi2(trackCandidate.GetGlobalChi2());
 410
 411     // prepare next step
 412     expectedChamber = currentChamber - 1;
 413     startingTrackParam = trackParamAtCluster;
 414     trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) (trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Before(startingTrackParam));
 415   }
 416
 417   // Printout for debuging
 418   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 419     cout << "RetracePartialTrack: track chi2 after re-tracking: " << trackCandidate.GetGlobalChi2() << endl;
 420   }
 421
 422 }
 423
 424   //__________________________________________________________________________
 425 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::FollowTracks(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 426 {
 427   /// Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 428   AliDebug(1,"Enter FollowTracks");
 429
 430   AliMUONTrack *track;
 431   Int_t currentNRecTracks;
 432
 433   for (Int_t station = 2; station >= 0; station--) {
 434
 435     // Save the actual number of reconstructed track in case of
 436     // tracks are added or suppressed during the tracking procedure
 437     // !! Do not compress fRecTracksPtr until the end of the loop over tracks !!
 438     currentNRecTracks = fNRecTracks;
 439
 440     for (Int_t iRecTrack = 0; iRecTrack <currentNRecTracks; iRecTrack++) {
 441       AliDebug(1,Form("FollowTracks: track candidate(1..) %d", iRecTrack+1));
 442
 443       track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iRecTrack);
 444
 445       // Look for compatible cluster(s) in station(0..) "station"
 446       if (!FollowTrackInStation(*track, clusterStore, station)) {
 447
 448         // Try to recover track if required
 449         if (GetRecoParam()->RecoverTracks()) {
 450
 451           // work on a copy of the track if this station is not required
 452           // to keep the case where no cluster is reconstructed as a possible candidate
 453           if (!GetRecoParam()->RequestStation(station)) {
 454             track = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(*track);
 455             fNRecTracks++;
 456           }
 457
 458           // try to recover
 459           if (!RecoverTrack(*track, clusterStore, station)) {
 460             // remove track if no cluster found
 461             fRecTracksPtr->Remove(track);
 462             fNRecTracks--;
 463           }
 464
 465         } else if (GetRecoParam()->RequestStation(station)) {
 466           // remove track if no cluster found
 467           fRecTracksPtr->Remove(track);
 468           fNRecTracks--;
 469         }
 470
 471       }
 472
 473       // abort tracking if there are too many candidates
 474       if (fNRecTracks > GetRecoParam()->GetMaxTrackCandidates()) {
 475         AliError(Form("Too many track candidates (%d tracks). Abort tracking.", fNRecTracks));
 476         return kFALSE;
 477       }
 478
 479     }
 480
 481     fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential before checking tracks
 482
 483     // Keep only the best tracks if required
 484     if (!GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveDoubleTracks();
 485
 486   }
 487
 488   return kTRUE;
 489
 490 }
 491
 492   //__________________________________________________________________________
 493 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::FollowTrackInChamber(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextChamber)
 494 {
 495   /// Follow trackCandidate in chamber(0..) nextChamber and search for compatible cluster(s)
 496   /// Keep all possibilities or only the best one(s) according to the flag fgkTrackAllTracks:
 497   /// kTRUE:  duplicate "trackCandidate" if there are several possibilities and add the new tracks at the end of
 498   ///         fRecTracksPtr to avoid conficts with other track candidates at this current stage of the tracking procedure.
 499   ///         Remove the obsolete "trackCandidate" at the end.
 500   /// kFALSE: add only the best cluster(s) to the "trackCandidate". Try to add a couple of clusters in priority.
 501   /// return kTRUE if new cluster(s) have been found (otherwise return kFALSE)
 502   AliDebug(1,Form("Enter FollowTrackInChamber(1..) %d", nextChamber+1));
 503
 504   Double_t bendingMomentum;
 505   Double_t chi2OfCluster;
 506   Double_t maxChi2OfCluster = 2. * GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 507                                    GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 2 because 2 quantities in chi2
 508   Double_t addChi2TrackAtCluster;
 509   Double_t bestAddChi2TrackAtCluster = 1.e10;
 510   Bool_t foundOneCluster = kFALSE;
 511   AliMUONTrack *newTrack = 0x0;
 512   AliMUONVCluster *cluster;
 513   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCh;
 514   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster;
 515   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster;
 516
 517   // Get track parameters according to the propagation direction
 518   if (nextChamber > 7) extrapTrackParamAtCh = *(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Last();
 519   else extrapTrackParamAtCh = *(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First();
 520
 521   // Printout for debuging
 522   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 523     cout<<endl<<"Track parameters and covariances at first cluster:"<<endl;
 524     extrapTrackParamAtCh.GetParameters().Print();
 525     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 526   }
 527
 528   // Add MCS effect
 529   AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 530
 531   // reset propagator for smoother
 532   if (GetRecoParam()->UseSmoother()) extrapTrackParamAtCh.ResetPropagator();
 533
 534   // Add MCS in the missing chamber(s) if any
 535   Int_t currentChamber = extrapTrackParamAtCh.GetClusterPtr()->GetChamberId();
 536   while (currentChamber > nextChamber + 1) {
 537     // extrapolation to the missing chamber
 538     currentChamber--;
 539     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(currentChamber),
 540                                      GetRecoParam()->UseSmoother());
 541     // add MCS effect
 542     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 543   }
 544
 545   //Extrapolate trackCandidate to chamber
 546   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(nextChamber),
 547                                    GetRecoParam()->UseSmoother());
 548
 549   // Printout for debuging
 550   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 551     cout<<endl<<"Track parameters and covariances at first cluster extrapolated to z = "<<AliMUONConstants::DefaultChamberZ(nextChamber)<<":"<<endl;
 552     extrapTrackParamAtCh.GetParameters().Print();
 553     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 554   }
 555
 556   // Printout for debuging
 557   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 558     cout << "FollowTrackInChamber: look for clusters in chamber(1..): " << nextChamber+1 << endl;
 559   }
 560
 561   // Ask the clustering to reconstruct new clusters around the track position in the current chamber
 562   // except for station 4 and 5 that are already entirely clusterized
 563   if (GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
 564     if (nextChamber < 6) AskForNewClustersInChamber(extrapTrackParamAtCh, clusterStore, nextChamber);
 565   }
 566
 567   // Create iterators to loop over clusters in both chambers
 568   TIter next(clusterStore.CreateChamberIterator(nextChamber,nextChamber));
 569
 570   // look for candidates in chamber
 571   while ( ( cluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(next()) ) ) {
 572
 573     // try to add the current cluster fast
 574     if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, cluster)) continue;
 575
 576     // try to add the current cluster accuratly
 577     chi2OfCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, cluster, extrapTrackParamAtCluster,
 578                                   GetRecoParam()->UseSmoother());
 579
 580     // if good chi2 then consider to add cluster
 581     if (chi2OfCluster < maxChi2OfCluster) {
 582
 583       if (GetRecoParam()->UseSmoother()) {
 584         // save extrapolated parameters for smoother
 585         extrapTrackParamAtCluster.SetExtrapParameters(extrapTrackParamAtCluster.GetParameters());
 586
 587         // save extrapolated covariance matrix for smoother
 588         extrapTrackParamAtCluster.SetExtrapCovariances(extrapTrackParamAtCluster.GetCovariances());
 589       }
 590
 591       // Compute new track parameters including new cluster using kalman filter
 592       addChi2TrackAtCluster = RunKalmanFilter(extrapTrackParamAtCluster);
 593
 594       // skip track with absolute bending momentum out of limits
 595       if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 596         bendingMomentum = TMath::Abs(1. / extrapTrackParamAtCluster.GetInverseBendingMomentum());
 597         if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() ||
 598             bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) continue;
 599       }
 600
 601       // remember a cluster was found
 602       foundOneCluster = kTRUE;
 603
 604       // Printout for debuging
 605       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 606         cout << "FollowTrackInChamber: found one cluster in chamber(1..): " << nextChamber+1
 607         << " (Chi2 = " << chi2OfCluster << ")" << endl;
 608         cluster->Print();
 609       }
 610
 611       if (GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 612         // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 613         newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 614         UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster,addChi2TrackAtCluster);
 615         fNRecTracks++;
 616
 617         // Printout for debuging
 618         if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 619           cout << "FollowTrackInChamber: added one cluster in chamber(1..): " << nextChamber+1 << endl;
 620           if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 621         }
 622
 623       } else if (addChi2TrackAtCluster < bestAddChi2TrackAtCluster) {
 624         // keep track of the best cluster
 625         bestAddChi2TrackAtCluster = addChi2TrackAtCluster;
 626         bestTrackParamAtCluster = extrapTrackParamAtCluster;
 627       }
 628
 629     }
 630
 631   }
 632
 633   // fill out the best track if required else clean up the fRecTracksPtr array
 634   if (!GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 635     if (foundOneCluster) {
 636       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster,bestAddChi2TrackAtCluster);
 637
 638       // Printout for debuging
 639       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 640         cout << "FollowTrackInChamber: added the best cluster in chamber(1..): " << bestTrackParamAtCluster.GetClusterPtr()->GetChamberId()+1 << endl;
 641         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 642       }
 643
 644     } else return kFALSE;
 645
 646   } else if (foundOneCluster) {
 647
 648     // remove obsolete track
 649     fRecTracksPtr->Remove(&trackCandidate);
 650     fNRecTracks--;
 651
 652   } else return kFALSE;
 653
 654   return kTRUE;
 655
 656 }
 657
 658   //__________________________________________________________________________
 659 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::FollowTrackInStation(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 660 {
 661   /// Follow trackCandidate in station(0..) nextStation and search for compatible cluster(s)
 662   /// Keep all possibilities or only the best one(s) according to the flag fgkTrackAllTracks:
 663   /// kTRUE:  duplicate "trackCandidate" if there are several possibilities and add the new tracks at the end of
 664   ///         fRecTracksPtr to avoid conficts with other track candidates at this current stage of the tracking procedure.
 665   ///         Remove the obsolete "trackCandidate" at the end.
 666   /// kFALSE: add only the best cluster(s) to the "trackCandidate". Try to add a couple of clusters in priority.
 667   /// return kTRUE if new cluster(s) have been found (otherwise return kFALSE)
 668   AliDebug(1,Form("Enter FollowTrackInStation(1..) %d", nextStation+1));
 669
 670   // Order the chamber according to the propagation direction (tracking starts with chamber 2):
 671   // - nextStation == station(1...) 5 => forward propagation
 672   // - nextStation < station(1...) 5 => backward propagation
 673   Int_t ch1, ch2;
 674   if (nextStation==4) {
 675     ch1 = 2*nextStation+1;
 676     ch2 = 2*nextStation;
 677   } else {
 678     ch1 = 2*nextStation;
 679     ch2 = 2*nextStation+1;
 680   }
 681
 682   Double_t bendingMomentum;
 683   Double_t chi2OfCluster;
 684   Double_t maxChi2OfCluster = 2. * GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 685                                    GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 2 because 2 quantities in chi2
 686   Double_t addChi2TrackAtCluster1;
 687   Double_t addChi2TrackAtCluster2;
 688   Double_t bestAddChi2TrackAtCluster1 = 1.e10;
 689   Double_t bestAddChi2TrackAtCluster2 = 1.e10;
 690   Bool_t foundOneCluster = kFALSE;
 691   Bool_t foundTwoClusters = kFALSE;
 692   AliMUONTrack *newTrack = 0x0;
 693   AliMUONVCluster *clusterCh1, *clusterCh2;
 694   AliMUONTrackParam extrapTrackParam;
 695   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCh;
 696   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster1;
 697   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster2;
 698   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster1;
 699   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster2;
 700
 701   Int_t nClusters = clusterStore.GetSize();
 702   Bool_t *clusterCh1Used = new Bool_t[nClusters];
 703   for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) clusterCh1Used[i] = kFALSE;
 704   Int_t iCluster1;
 705
 706   // Get track parameters according to the propagation direction
 707
 708   if (nextStation==4) extrapTrackParamAtCh = *(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->Last();
 709   else extrapTrackParamAtCh = *(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First();
 710
 711   // Printout for debuging
 712   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 713     cout<<endl<<"Track parameters and covariances at first cluster:"<<endl;
 714     extrapTrackParamAtCh.GetParameters().Print();
 715     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 716   }
 717
 718   // Add MCS effect
 719   AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 720
 721   // reset propagator for smoother
 722   if (GetRecoParam()->UseSmoother()) extrapTrackParamAtCh.ResetPropagator();
 723
 724   // Add MCS in the missing chamber(s) if any
 725   Int_t currentChamber = extrapTrackParamAtCh.GetClusterPtr()->GetChamberId();
 726   while (ch1 < ch2 && currentChamber > ch2 + 1) {
 727     // extrapolation to the missing chamber
 728     currentChamber--;
 729     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(currentChamber),
 730                                      GetRecoParam()->UseSmoother());
 731     // add MCS effect
 732     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 733   }
 734
 735   //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch2"
 736   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2),
 737                                    GetRecoParam()->UseSmoother());
 738
 739   // Printout for debuging
 740   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 741     cout<<endl<<"Track parameters and covariances at first cluster extrapolated to z = "<<AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2)<<":"<<endl;
 742     extrapTrackParamAtCh.GetParameters().Print();
 743     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 744   }
 745
 746   // Printout for debuging
 747   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 748     cout << "FollowTrackInStation: look for clusters in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 749   }
 750
 751   // Ask the clustering to reconstruct new clusters around the track position in the current station
 752   // except for station 4 and 5 that are already entirely clusterized
 753   if (GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
 754     if (nextStation < 3) AskForNewClustersInStation(extrapTrackParamAtCh, clusterStore, nextStation);
 755   }
 756
 757   // Create iterators to loop over clusters in both chambers
 758   TIter nextInCh1(clusterStore.CreateChamberIterator(ch1,ch1));
 759   TIter nextInCh2(clusterStore.CreateChamberIterator(ch2,ch2));
 760
 761   // look for candidates in chamber 2
 762   while ( ( clusterCh2 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh2()) ) ) {
 763
 764     // try to add the current cluster fast
 765     if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2)) continue;
 766
 767     // try to add the current cluster accuratly
 768     chi2OfCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2, extrapTrackParamAtCluster2,
 769                                   GetRecoParam()->UseSmoother());
 770
 771     // if good chi2 then try to attach a cluster in the other chamber too
 772     if (chi2OfCluster < maxChi2OfCluster) {
 773
 774       if (GetRecoParam()->UseSmoother()) {
 775         // save extrapolated parameters for smoother
 776         extrapTrackParamAtCluster2.SetExtrapParameters(extrapTrackParamAtCluster2.GetParameters());
 777
 778         // save extrapolated covariance matrix for smoother
 779         extrapTrackParamAtCluster2.SetExtrapCovariances(extrapTrackParamAtCluster2.GetCovariances());
 780       }
 781
 782       // Compute new track parameters including "clusterCh2" using kalman filter
 783       addChi2TrackAtCluster2 = RunKalmanFilter(extrapTrackParamAtCluster2);
 784
 785       // skip track with absolute bending momentum out of limits
 786       if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 787         bendingMomentum = TMath::Abs(1. / extrapTrackParamAtCluster2.GetInverseBendingMomentum());
 788         if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() ||
 789             bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) continue;
 790       }
 791
 792       // Printout for debuging
 793       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 794         cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch2+1
 795         << " (Chi2 = " << chi2OfCluster << ")" << endl;
 796         clusterCh2->Print();
 797         cout << "                      look for second clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << " ..." << endl;
 798       }
 799
 800       // copy new track parameters for next step
 801       extrapTrackParam = extrapTrackParamAtCluster2;
 802
 803       // add MCS effect
 804       AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParam,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 805
 806       // reset propagator for smoother
 807       if (GetRecoParam()->UseSmoother()) extrapTrackParam.ResetPropagator();
 808
 809       //Extrapolate track parameters to chamber "ch1"
 810       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParam, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1),
 811                                        GetRecoParam()->UseSmoother());
 812
 813       // reset cluster iterator of chamber 1
 814       nextInCh1.Reset();
 815       iCluster1 = -1;
 816
 817       // look for second candidates in chamber 1
 818       Bool_t foundSecondCluster = kFALSE;
 819       while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 820         iCluster1++;
 821
 822         // try to add the current cluster fast
 823         if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParam, clusterCh1)) continue;
 824
 825         // try to add the current cluster accuratly
 826         chi2OfCluster = TryOneCluster(extrapTrackParam, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1,
 827                                       GetRecoParam()->UseSmoother());
 828
 829         // if good chi2 then consider to add the 2 clusters to the "trackCandidate"
 830         if (chi2OfCluster < maxChi2OfCluster) {
 831
 832           if (GetRecoParam()->UseSmoother()) {
 833             // save extrapolated parameters for smoother
 834             extrapTrackParamAtCluster1.SetExtrapParameters(extrapTrackParamAtCluster1.GetParameters());
 835
 836             // save extrapolated covariance matrix for smoother
 837             extrapTrackParamAtCluster1.SetExtrapCovariances(extrapTrackParamAtCluster1.GetCovariances());
 838           }
 839
 840           // Compute new track parameters including "clusterCh1" using kalman filter
 841           addChi2TrackAtCluster1 = RunKalmanFilter(extrapTrackParamAtCluster1);
 842
 843           // skip track with absolute bending momentum out of limits
 844           if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 845             bendingMomentum = TMath::Abs(1. / extrapTrackParamAtCluster1.GetInverseBendingMomentum());
 846             if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() ||
 847                 bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) continue;
 848           }
 849
 850           // remember a second cluster was found
 851           foundSecondCluster = kTRUE;
 852           foundTwoClusters = kTRUE;
 853
 854           // Printout for debuging
 855           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 856             cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 857             << " (Chi2 = " << chi2OfCluster << ")" << endl;
 858             clusterCh1->Print();
 859           }
 860
 861           if (GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 862             // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new clusters
 863             newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 864             UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1,extrapTrackParamAtCluster2,addChi2TrackAtCluster1,addChi2TrackAtCluster2);
 865             fNRecTracks++;
 866
 867             // Tag clusterCh1 as used
 868             clusterCh1Used[iCluster1] = kTRUE;
 869
 870             // Printout for debuging
 871             if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 872               cout << "FollowTrackInStation: added two clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 873               if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 874             }
 875
 876           } else if (addChi2TrackAtCluster1+addChi2TrackAtCluster2 < bestAddChi2TrackAtCluster1+bestAddChi2TrackAtCluster2) {
 877             // keep track of the best couple of clusters
 878             bestAddChi2TrackAtCluster1 = addChi2TrackAtCluster1;
 879             bestAddChi2TrackAtCluster2 = addChi2TrackAtCluster2;
 880             bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 881             bestTrackParamAtCluster2 = extrapTrackParamAtCluster2;
 882           }
 883
 884         }
 885
 886       }
 887
 888       // if no clusterCh1 found then consider to add clusterCh2 only
 889       if (!foundSecondCluster) {
 890
 891         // remember a cluster was found
 892         foundOneCluster = kTRUE;
 893
 894         if (GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 895           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 896           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 897           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster2,addChi2TrackAtCluster2);
 898           fNRecTracks++;
 899
 900           // Printout for debuging
 901           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 902             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 903             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 904           }
 905
 906         } else if (!foundTwoClusters && addChi2TrackAtCluster2 < bestAddChi2TrackAtCluster1) {
 907           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 908           bestAddChi2TrackAtCluster1 = addChi2TrackAtCluster2;
 909           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster2;
 910         }
 911
 912       }
 913
 914     }
 915
 916   }
 917
 918   // look for candidates in chamber 1 not already attached to a track
 919   // if we want to keep all possible tracks or if no good couple of clusters has been found
 920   if (GetRecoParam()->TrackAllTracks() || !foundTwoClusters) {
 921
 922     // add MCS effect for next step
 923     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 924
 925     //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch1"
 926     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1),
 927                                      GetRecoParam()->UseSmoother());
 928
 929     // Printout for debuging
 930     if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 931       cout<<endl<<"Track parameters and covariances at first cluster extrapolated to z = "<<AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1)<<":"<<endl;
 932       extrapTrackParamAtCh.GetParameters().Print();
 933       extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 934     }
 935
 936     // Printout for debuging
 937     if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 938       cout << "FollowTrackInStation: look for single clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 939     }
 940
 941     // reset cluster iterator of chamber 1
 942     nextInCh1.Reset();
 943     iCluster1 = -1;
 944
 945     // look for second candidates in chamber 1
 946     while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 947       iCluster1++;
 948
 949       if (clusterCh1Used[iCluster1]) continue; // Skip clusters already used
 950
 951       // try to add the current cluster fast
 952       if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1)) continue;
 953
 954       // try to add the current cluster accuratly
 955       chi2OfCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1,
 956                                     GetRecoParam()->UseSmoother());
 957
 958       // if good chi2 then consider to add clusterCh1
 959       // We do not try to attach a cluster in the other chamber too since it has already been done above
 960       if (chi2OfCluster < maxChi2OfCluster) {
 961
 962         if (GetRecoParam()->UseSmoother()) {
 963           // save extrapolated parameters for smoother
 964           extrapTrackParamAtCluster1.SetExtrapParameters(extrapTrackParamAtCluster1.GetParameters());
 965
 966           // save extrapolated covariance matrix for smoother
 967           extrapTrackParamAtCluster1.SetExtrapCovariances(extrapTrackParamAtCluster1.GetCovariances());
 968         }
 969
 970         // Compute new track parameters including "clusterCh1" using kalman filter
 971         addChi2TrackAtCluster1 = RunKalmanFilter(extrapTrackParamAtCluster1);
 972
 973         // skip track with absolute bending momentum out of limits
 974         if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
 975           bendingMomentum = TMath::Abs(1. / extrapTrackParamAtCluster1.GetInverseBendingMomentum());
 976           if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() ||
 977               bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) continue;
 978         }
 979
 980         // remember a cluster was found
 981         foundOneCluster = kTRUE;
 982
 983         // Printout for debuging
 984         if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 985           cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 986           << " (Chi2 = " << chi2OfCluster << ")" << endl;
 987           clusterCh1->Print();
 988         }
 989
 990         if (GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 991           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 992           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 993           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1,addChi2TrackAtCluster1);
 994           fNRecTracks++;
 995
 996           // Printout for debuging
 997           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 998             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 999             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
1000           }
1001
1002         } else if (addChi2TrackAtCluster1 < bestAddChi2TrackAtCluster1) {
1003           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
1004           bestAddChi2TrackAtCluster1 = addChi2TrackAtCluster1;
1005           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
1006         }
1007
1008       }
1009
1010     }
1011
1012   }
1013
1014   // fill out the best track if required else clean up the fRecTracksPtr array
1015   if (!GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
1016     if (foundTwoClusters) {
1017       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1,bestTrackParamAtCluster2,bestAddChi2TrackAtCluster1,bestAddChi2TrackAtCluster2);
1018
1019       // Printout for debuging
1020       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1021         cout << "FollowTrackInStation: added the two best clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
1022         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
1023       }
1024
1025     } else if (foundOneCluster) {
1026       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1,bestAddChi2TrackAtCluster1);
1027
1028       // Printout for debuging
1029       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1030         cout << "FollowTrackInStation: added the best cluster in chamber(1..): " << bestTrackParamAtCluster1.GetClusterPtr()->GetChamberId()+1 << endl;
1031         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
1032       }
1033
1034     } else {
1035       delete [] clusterCh1Used;
1036       return kFALSE;
1037     }
1038
1039   } else if (foundOneCluster || foundTwoClusters) {
1040
1041     // remove obsolete track
1042     fRecTracksPtr->Remove(&trackCandidate);
1043     fNRecTracks--;
1044
1045   } else {
1046     delete [] clusterCh1Used;
1047     return kFALSE;
1048   }
1049
1050   delete [] clusterCh1Used;
1051   return kTRUE;
1052
1053 }
1054
1055   //__________________________________________________________________________
1056 Double_t AliMUONTrackReconstructorK::RunKalmanFilter(AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster)
1057 {
1058   /// Compute new track parameters and their covariances including new cluster using kalman filter
1059   /// return the additional track chi2
1060   AliDebug(1,"Enter RunKalmanFilter");
1061
1062   // Get actual track parameters (p)
1063   TMatrixD param(trackParamAtCluster.GetParameters());
1064
1065   // Get new cluster parameters (m)
1066   AliMUONVCluster *cluster = trackParamAtCluster.GetClusterPtr();
1067   TMatrixD clusterParam(5,1);
1068   clusterParam.Zero();
1069   clusterParam(0,0) = cluster->GetX();
1070   clusterParam(2,0) = cluster->GetY();
1071
1072   // Compute the actual parameter weight (W)
1073   TMatrixD paramWeight(trackParamAtCluster.GetCovariances());
1074   if (paramWeight.Determinant() != 0) {
1075     paramWeight.Invert();
1076   } else {
1077     AliWarning(" Determinant = 0");
1078     return 1.e10;
1079   }
1080
1081   // Compute the new cluster weight (U)
1082   TMatrixD clusterWeight(5,5);
1083   clusterWeight.Zero();
1084   clusterWeight(0,0) = 1. / cluster->GetErrX2();
1085   clusterWeight(2,2) = 1. / cluster->GetErrY2();
1086
1087   // Compute the new parameters covariance matrix ( (W+U)^-1 )
1088   TMatrixD newParamCov(paramWeight,TMatrixD::kPlus,clusterWeight);
1089   if (newParamCov.Determinant() != 0) {
1090     newParamCov.Invert();
1091   } else {
1092     AliWarning(" Determinant = 0");
1093     return 1.e10;
1094   }
1095
1096   // Save the new parameters covariance matrix
1097   trackParamAtCluster.SetCovariances(newParamCov);
1098
1099   // Compute the new parameters (p' = ((W+U)^-1)U(m-p) + p)
1100   TMatrixD tmp(clusterParam,TMatrixD::kMinus,param);
1101   TMatrixD tmp2(clusterWeight,TMatrixD::kMult,tmp); // U(m-p)
1102   TMatrixD newParam(newParamCov,TMatrixD::kMult,tmp2); // ((W+U)^-1)U(m-p)
1103   newParam += param; // ((W+U)^-1)U(m-p) + p
1104
1105   // Save the new parameters
1106   trackParamAtCluster.SetParameters(newParam);
1107
1108   // Compute the additional chi2 (= ((p'-p)^-1)W(p'-p) + ((p'-m)^-1)U(p'-m))
1109   tmp = newParam; // p'
1110   tmp -= param; // (p'-p)
1111   TMatrixD tmp3(paramWeight,TMatrixD::kMult,tmp); // W(p'-p)
1112   TMatrixD addChi2Track(tmp,TMatrixD::kTransposeMult,tmp3); // ((p'-p)^-1)W(p'-p)
1113   tmp = newParam; // p'
1114   tmp -= clusterParam; // (p'-m)
1115   TMatrixD tmp4(clusterWeight,TMatrixD::kMult,tmp); // U(p'-m)
1116   addChi2Track += TMatrixD(tmp,TMatrixD::kTransposeMult,tmp4); // ((p'-p)^-1)W(p'-p) + ((p'-m)^-1)U(p'-m)
1117
1118   return addChi2Track(0,0);
1119
1120 }
1121
1122   //__________________________________________________________________________
1123 void AliMUONTrackReconstructorK::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster, Double_t addChi2)
1124 {
1125   /// Add 1 cluster to the track candidate
1126   /// Update chi2 of the track
1127
1128   // Flag cluster as being (not) removable
1129   if (GetRecoParam()->RequestStation(trackParamAtCluster.GetClusterPtr()->GetChamberId()/2))
1130     trackParamAtCluster.SetRemovable(kFALSE);
1131   else trackParamAtCluster.SetRemovable(kTRUE);
1132   trackParamAtCluster.SetLocalChi2(0.); // --> Local chi2 not used
1133
1134   // Update the track chi2 into trackParamAtCluster
1135   trackParamAtCluster.SetTrackChi2(track.GetGlobalChi2() + addChi2);
1136
1137   // Update the chi2 of the new track
1138   track.SetGlobalChi2(trackParamAtCluster.GetTrackChi2());
1139
1140   // Update array of TrackParamAtCluster
1141   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster,*(trackParamAtCluster.GetClusterPtr()));
1142
1143 }
1144
1145   //__________________________________________________________________________
1146 void AliMUONTrackReconstructorK::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2,
1147                                              Double_t addChi2AtCluster1, Double_t addChi2AtCluster2)
1148 {
1149   /// Add 2 clusters to the track candidate (order is important)
1150   /// Update track and local chi2
1151
1152   // Update local chi2 at first cluster
1153   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
1154   Double_t deltaX = trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor() - cluster1->GetX();
1155   Double_t deltaY = trackParamAtCluster1.GetBendingCoor() - cluster1->GetY();
1156   Double_t localChi2AtCluster1 = deltaX*deltaX / cluster1->GetErrX2() +
1157                                  deltaY*deltaY / cluster1->GetErrY2();
1158   trackParamAtCluster1.SetLocalChi2(localChi2AtCluster1);
1159
1160   // Flag first cluster as being removable
1161   trackParamAtCluster1.SetRemovable(kTRUE);
1162
1163   // Update local chi2 at second cluster
1164   AliMUONVCluster* cluster2 = trackParamAtCluster2.GetClusterPtr();
1165   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster2(trackParamAtCluster1);
1166   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&extrapTrackParamAtCluster2, trackParamAtCluster2.GetZ());
1167   deltaX = extrapTrackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor() - cluster2->GetX();
1168   deltaY = extrapTrackParamAtCluster2.GetBendingCoor() - cluster2->GetY();
1169   Double_t localChi2AtCluster2 = deltaX*deltaX / cluster2->GetErrX2() +
1170                                  deltaY*deltaY / cluster2->GetErrY2();
1171   trackParamAtCluster2.SetLocalChi2(localChi2AtCluster2);
1172
1173   // Flag second cluster as being removable
1174   trackParamAtCluster2.SetRemovable(kTRUE);
1175
1176   // Update the track chi2 into trackParamAtCluster2
1177   trackParamAtCluster2.SetTrackChi2(track.GetGlobalChi2() + addChi2AtCluster2);
1178
1179   // Update the track chi2 into trackParamAtCluster1
1180   trackParamAtCluster1.SetTrackChi2(trackParamAtCluster2.GetTrackChi2() + addChi2AtCluster1);
1181
1182   // Update the chi2 of the new track
1183   track.SetGlobalChi2(trackParamAtCluster1.GetTrackChi2());
1184
1185   // Update array of trackParamAtCluster
1186   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster1,*cluster1);
1187   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster2,*cluster2);
1188
1189 }
1190
1191   //__________________________________________________________________________
1192 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::RecoverTrack(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
1193 {
1194   /// Try to recover the track candidate in the next station
1195   /// by removing the worst of the two clusters attached in the current station
1196   /// Return kTRUE if recovering succeeds
1197   AliDebug(1,"Enter RecoverTrack");
1198
1199   // Do not try to recover track until we have attached cluster(s) on station(1..) 3
1200   if (nextStation > 1) return kFALSE;
1201
1202   Int_t worstClusterNumber = -1;
1203   Double_t localChi2, worstLocalChi2 = -1.;
1204
1205   // Look for the cluster to remove
1206   for (Int_t clusterNumber = 0; clusterNumber < 2; clusterNumber++) {
1207     AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(clusterNumber);
1208
1209     // check if current cluster is in the previous station
1210     if (trackParamAtCluster->GetClusterPtr()->GetChamberId()/2 != nextStation+1) break;
1211
1212     // check if current cluster is removable
1213     if (!trackParamAtCluster->IsRemovable()) return kFALSE;
1214
1215     // reset the current cluster as being not removable if it is on a required station
1216     if (GetRecoParam()->RequestStation(nextStation+1)) trackParamAtCluster->SetRemovable(kFALSE);
1217
1218     // Pick up cluster with the worst chi2
1219     localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
1220     if (localChi2 > worstLocalChi2) {
1221       worstLocalChi2 = localChi2;
1222       worstClusterNumber = clusterNumber;
1223     }
1224   }
1225
1226   // check if worst cluster found
1227   if (worstClusterNumber < 0) return kFALSE;
1228
1229   // Remove the worst cluster
1230   trackCandidate.RemoveTrackParamAtCluster((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(worstClusterNumber));
1231
1232   // Re-calculate track parameters at the (new) first cluster
1233   RetracePartialTrack(trackCandidate,(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(1));
1234
1235   // skip track with absolute bending momentum out of limits
1236   if (AliMUONTrackExtrap::IsFieldON()) {
1237     Double_t bendingMomentum = TMath::Abs(1. / ((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First())->GetInverseBendingMomentum());
1238     if (bendingMomentum < GetRecoParam()->GetMinBendingMomentum() ||
1239         bendingMomentum > GetRecoParam()->GetMaxBendingMomentum()) return kFALSE;
1240   }
1241
1242   // Look for new cluster(s) in next station
1243   return FollowTrackInStation(trackCandidate, clusterStore, nextStation);
1244
1245 }
1246
1247   //__________________________________________________________________________
1248 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::RunSmoother(AliMUONTrack &track)
1249 {
1250   /// Compute new track parameters and their covariances using smoother
1251   AliDebug(1,"Enter UseSmoother");
1252
1253   AliMUONTrackParam *previousTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track.GetTrackParamAtCluster()->First();
1254
1255   // Smoothed parameters and covariances at first cluster = filtered parameters and covariances
1256   previousTrackParam->SetSmoothParameters(previousTrackParam->GetParameters());
1257   previousTrackParam->SetSmoothCovariances(previousTrackParam->GetCovariances());
1258
1259   // Compute local chi2 at first cluster
1260   AliMUONVCluster *cluster = previousTrackParam->GetClusterPtr();
1261   Double_t dX = cluster->GetX() - previousTrackParam->GetNonBendingCoor();
1262   Double_t dY = cluster->GetY() - previousTrackParam->GetBendingCoor();
1263   Double_t chi2 = dX * dX / cluster->GetErrX2() + dY * dY / cluster->GetErrY2();
1264
1265   // Save local chi2 at first cluster
1266   previousTrackParam->SetLocalChi2(chi2);
1267
1268   AliMUONTrackParam *currentTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track.GetTrackParamAtCluster()->After(previousTrackParam);
1269   while (currentTrackParam) {
1270
1271     // Get variables
1272     const TMatrixD &extrapParameters          = previousTrackParam->GetExtrapParameters();  // X(k+1 k)
1273     const TMatrixD &filteredParameters        = currentTrackParam->GetParameters();         // X(k k)
1274     const TMatrixD &previousSmoothParameters  = previousTrackParam->GetSmoothParameters();  // X(k+1 n)
1275     const TMatrixD &propagator                = previousTrackParam->GetPropagator();        // F(k)
1276     const TMatrixD &extrapCovariances         = previousTrackParam->GetExtrapCovariances(); // C(k+1 k)
1277     const TMatrixD &filteredCovariances       = currentTrackParam->GetCovariances();        // C(k k)
1278     const TMatrixD &previousSmoothCovariances = previousTrackParam->GetSmoothCovariances(); // C(k+1 n)
1279
1280     // Compute smoother gain: A(k) = C(kk) * F(f)^t * (C(k+1 k))^-1
1281     TMatrixD extrapWeight(extrapCovariances);
1282     if (extrapWeight.Determinant() != 0) {
1283       extrapWeight.Invert(); // (C(k+1 k))^-1
1284     } else {
1285       AliWarning(" Determinant = 0");
1286       return kFALSE;
1287     }
1288     TMatrixD smootherGain(filteredCovariances,TMatrixD::kMultTranspose,propagator); // C(kk) * F(f)^t
1289     smootherGain *= extrapWeight; // C(kk) * F(f)^t * (C(k+1 k))^-1
1290
1291     // Compute smoothed parameters: X(k n) = X(k k) + A(k) * (X(k+1 n) - X(k+1 k))
1292     TMatrixD tmpParam(previousSmoothParameters,TMatrixD::kMinus,extrapParameters); // X(k+1 n) - X(k+1 k)
1293     TMatrixD smoothParameters(smootherGain,TMatrixD::kMult,tmpParam); // A(k) * (X(k+1 n) - X(k+1 k))
1294     smoothParameters += filteredParameters; // X(k k) + A(k) * (X(k+1 n) - X(k+1 k))
1295
1296     // Save smoothed parameters
1297     currentTrackParam->SetSmoothParameters(smoothParameters);
1298
1299     // Compute smoothed covariances: C(k n) = C(k k) + A(k) * (C(k+1 n) - C(k+1 k)) * (A(k))^t
1300     TMatrixD tmpCov(previousSmoothCovariances,TMatrixD::kMinus,extrapCovariances); // C(k+1 n) - C(k+1 k)
1301     TMatrixD tmpCov2(tmpCov,TMatrixD::kMultTranspose,smootherGain); // (C(k+1 n) - C(k+1 k)) * (A(k))^t
1302     TMatrixD smoothCovariances(smootherGain,TMatrixD::kMult,tmpCov2); // A(k) * (C(k+1 n) - C(k+1 k)) * (A(k))^t
1303     smoothCovariances += filteredCovariances; // C(k k) + A(k) * (C(k+1 n) - C(k+1 k)) * (A(k))^t
1304
1305     // Save smoothed covariances
1306     currentTrackParam->SetSmoothCovariances(smoothCovariances);
1307
1308     // Compute smoothed residual: r(k n) = cluster - X(k n)
1309     cluster = currentTrackParam->GetClusterPtr();
1310     TMatrixD smoothResidual(2,1);
1311     smoothResidual.Zero();
1312     smoothResidual(0,0) = cluster->GetX() - smoothParameters(0,0);
1313     smoothResidual(1,0) = cluster->GetY() - smoothParameters(2,0);
1314
1315     // Compute weight of smoothed residual: W(k n) = (clusterCov - C(k n))^-1
1316     TMatrixD smoothResidualWeight(2,2);
1317     smoothResidualWeight(0,0) = cluster->GetErrX2() - smoothCovariances(0,0);
1318     smoothResidualWeight(0,1) = - smoothCovariances(0,2);
1319     smoothResidualWeight(1,0) = - smoothCovariances(2,0);
1320     smoothResidualWeight(1,1) = cluster->GetErrY2() - smoothCovariances(2,2);
1321     if (smoothResidualWeight.Determinant() != 0) {
1322       smoothResidualWeight.Invert();
1323     } else {
1324       AliWarning(" Determinant = 0");
1325       return kFALSE;
1326     }
1327
1328     // Compute local chi2 = (r(k n))^t * W(k n) * r(k n)
1329     TMatrixD tmpChi2(smoothResidual,TMatrixD::kTransposeMult,smoothResidualWeight); // (r(k n))^t * W(k n)
1330     TMatrixD localChi2(tmpChi2,TMatrixD::kMult,smoothResidual); // (r(k n))^t * W(k n) * r(k n)
1331
1332     // Save local chi2
1333     currentTrackParam->SetLocalChi2(localChi2(0,0));
1334
1335     previousTrackParam = currentTrackParam;
1336     currentTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track.GetTrackParamAtCluster()->After(previousTrackParam);
1337   }
1338
1339   return kTRUE;
1340
1341 }
1342
1343   //__________________________________________________________________________
1344 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::ComplementTracks(const AliMUONVClusterStore& clusterStore)
1345 {
1346   /// Complete tracks by adding missing clusters (if there is an overlap between
1347   /// two detection elements, the track may have two clusters in the same chamber).
1348   /// Recompute track parameters and covariances at each clusters.
1349   /// Return kTRUE if one or more tracks have been complemented.
1350   AliDebug(1,"Enter ComplementTracks");
1351
1352   Int_t chamberId, detElemId;
1353   Double_t chi2OfCluster, addChi2TrackAtCluster, bestAddChi2TrackAtCluster;
1354   Double_t maxChi2OfCluster = 2. * GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
1355                                    GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 2 because 2 quantities in chi2
1356   Bool_t foundOneCluster, trackModified, hasChanged = kFALSE;
1357   AliMUONVCluster *cluster;
1358   AliMUONTrackParam *trackParam, *previousTrackParam, *nextTrackParam, trackParamAtCluster, bestTrackParamAtCluster;
1359
1360   AliMUONTrack *track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1361   while (track) {
1362     trackModified = kFALSE;
1363
1364     trackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->First();
1365     previousTrackParam = trackParam;
1366     while (trackParam) {
1367       foundOneCluster = kFALSE;
1368       bestAddChi2TrackAtCluster = 1.e10;
1369       chamberId = trackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1370       detElemId = trackParam->GetClusterPtr()->GetDetElemId();
1371
1372       // prepare nextTrackParam before adding new cluster because of the sorting
1373       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
1374
1375       // Create iterators to loop over clusters in current chamber
1376       TIter nextInCh(clusterStore.CreateChamberIterator(chamberId,chamberId));
1377
1378       // look for one second candidate in the same chamber
1379       while ( ( cluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh()) ) ) {
1380
1381         // look for a cluster in another detection element
1382         if (cluster->GetDetElemId() == detElemId) continue;
1383
1384         // try to add the current cluster fast
1385         if (!TryOneClusterFast(*trackParam, cluster)) continue;
1386
1387         // try to add the current cluster accurately
1388         // never use track parameters at last cluster because the covariance matrix is meaningless
1389         if (nextTrackParam) chi2OfCluster = TryOneCluster(*trackParam, cluster, trackParamAtCluster);
1390         else chi2OfCluster = TryOneCluster(*previousTrackParam, cluster, trackParamAtCluster);
1391
1392         // if good chi2 then consider to add this cluster to the track
1393         if (chi2OfCluster < maxChi2OfCluster) {
1394
1395           // Compute local track parameters including current cluster using kalman filter
1396           addChi2TrackAtCluster = RunKalmanFilter(trackParamAtCluster);
1397
1398           // keep track of the best cluster
1399           if (addChi2TrackAtCluster < bestAddChi2TrackAtCluster) {
1400             bestAddChi2TrackAtCluster = addChi2TrackAtCluster;
1401             bestTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1402             foundOneCluster = kTRUE;
1403           }
1404
1405         }
1406
1407       }
1408
1409       // add new cluster if any
1410       if (foundOneCluster) {
1411
1412         // Printout for debuging
1413         if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1414           cout << "ComplementTracks: found one cluster in chamber(1..): " << chamberId+1 << endl;
1415           bestTrackParamAtCluster.GetClusterPtr()->Print();
1416           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
1417             cout<<endl<<"Track parameters and covariances at cluster:"<<endl;
1418             bestTrackParamAtCluster.GetParameters().Print();
1419             bestTrackParamAtCluster.GetCovariances().Print();
1420           }
1421         }
1422
1423         trackParam->SetRemovable(kTRUE);
1424         bestTrackParamAtCluster.SetRemovable(kTRUE);
1425         track->AddTrackParamAtCluster(bestTrackParamAtCluster,*(bestTrackParamAtCluster.GetClusterPtr()));
1426         trackModified = kTRUE;
1427         hasChanged = kTRUE;
1428       }
1429
1430       previousTrackParam = trackParam;
1431       trackParam = nextTrackParam;
1432     }
1433
1434     // re-compute track parameters using kalman filter if needed
1435     if (trackModified) RetraceTrack(*track,kTRUE);
1436
1437     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1438   }
1439
1440   return hasChanged;
1441
1442 }
1443
1444 //__________________________________________________________________________
1445 void AliMUONTrackReconstructorK::ImproveTrack(AliMUONTrack &track)
1446 {
1447   /// Improve the given track by removing removable clusters with local chi2 highter than the defined cut
1448   /// Removable clusters are identified by the method AliMUONTrack::TagRemovableClusters()
1449   /// Recompute track parameters and covariances at the remaining clusters
1450   AliDebug(1,"Enter ImproveTrack");
1451
1452   Double_t localChi2, worstLocalChi2;
1453   AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster, *worstTrackParamAtCluster, *nextTrackParam;
1454   Bool_t smoothed;
1455   Double_t sigmaCut2 = GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement() *
1456                        GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement();
1457
1458   while (!track.IsImproved()) {
1459
1460     // identify removable clusters
1461     track.TagRemovableClusters(GetRecoParam()->RequestedStationMask());
1462
1463     // Run smoother if required
1464     smoothed = kFALSE;
1465     if (GetRecoParam()->UseSmoother()) smoothed = RunSmoother(track);
1466
1467     // Use standard procedure to compute local chi2 if smoother not required or not working
1468     if (!smoothed) {
1469
1470       // Update track parameters and covariances
1471       track.UpdateCovTrackParamAtCluster();
1472
1473       // Compute local chi2 of each clusters
1474       track.ComputeLocalChi2(kTRUE);
1475     }
1476
1477     // Look for the cluster to remove
1478     worstTrackParamAtCluster = 0x0;
1479     worstLocalChi2 = 0.;
1480     trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*)track.GetTrackParamAtCluster()->First();
1481     while (trackParamAtCluster) {
1482
1483       // save parameters into smooth parameters in case of smoother did not work properly
1484       if (GetRecoParam()->UseSmoother() && !smoothed) {
1485         trackParamAtCluster->SetSmoothParameters(trackParamAtCluster->GetParameters());
1486         trackParamAtCluster->SetSmoothCovariances(trackParamAtCluster->GetCovariances());
1487       }
1488
1489       // Pick up cluster with the worst chi2
1490       localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
1491       if (localChi2 > worstLocalChi2) {
1492         worstLocalChi2 = localChi2;
1493         worstTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1494       }
1495
1496       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*)track.GetTrackParamAtCluster()->After(trackParamAtCluster);
1497     }
1498
1499     // Check if worst cluster found
1500     if (!worstTrackParamAtCluster) {
1501       AliWarning("Bad local chi2 values?");
1502       break;
1503     }
1504
1505     // Check whether the worst chi2 is under requirement or not
1506     if (worstLocalChi2 < 2. * sigmaCut2) { // 2 because 2 quantities in chi2
1507       track.SetImproved(kTRUE);
1508       break;
1509     }
1510
1511     // if the worst cluster is not removable then stop improvement
1512     if (!worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) break;
1513
1514     // get track parameters at cluster next to the one to be removed
1515     nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track.GetTrackParamAtCluster()->After(worstTrackParamAtCluster);
1516
1517     // Remove the worst cluster
1518     track.RemoveTrackParamAtCluster(worstTrackParamAtCluster);
1519
1520     // Re-calculate track parameters
1521     // - from the cluster immediately downstream the one suppressed
1522     // - or from the begining - if parameters have been re-computed using the standard method (kalman parameters have been lost)
1523     //                  - or if the removed cluster was the last one
1524     if (smoothed && nextTrackParam) RetracePartialTrack(track,nextTrackParam);
1525     else RetraceTrack(track,kTRUE);
1526
1527     // Printout for debuging
1528     if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructorK") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1529       cout << "ImproveTracks: track " << fRecTracksPtr->IndexOf(&track)+1 << " improved " << endl;
1530     }
1531
1532   }
1533
1534 }
1535
1536 //__________________________________________________________________________
1537 void AliMUONTrackReconstructorK::FinalizeTrack(AliMUONTrack &track)
1538 {
1539   /// Update track parameters and covariances at each attached cluster
1540   /// using smoother if required, if not already done
1541
1542   AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster;
1543   Bool_t smoothed = kFALSE;
1544
1545   // update track parameters (using smoother if required) if not already done
1546   if (!track.IsImproved()) {
1547     smoothed = kFALSE;
1548     if (GetRecoParam()->UseSmoother()) smoothed = RunSmoother(track);
1549     if (!smoothed) track.UpdateCovTrackParamAtCluster();
1550   } else smoothed = GetRecoParam()->UseSmoother();
1551
1552   // copy smoothed parameters and covariances if any
1553   if (smoothed) {
1554
1555     trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) (track.GetTrackParamAtCluster()->First());
1556     while (trackParamAtCluster) {
1557
1558       trackParamAtCluster->SetParameters(trackParamAtCluster->GetSmoothParameters());
1559       trackParamAtCluster->SetCovariances(trackParamAtCluster->GetSmoothCovariances());
1560
1561       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) (track.GetTrackParamAtCluster()->After(trackParamAtCluster));
1562     }
1563
1564   }
1565
1566 }
1567
1568   //__________________________________________________________________________
1569 Bool_t AliMUONTrackReconstructorK::RefitTrack(AliMUONTrack &track, Bool_t enableImprovement)
1570 {
1571   /// re-fit the given track
1572   AliDebug(1,"Enter RefitTrack");
1573
1574   // check validity of the track
1575   if (track.GetNClusters() < 3) {
1576     AliWarning("the track does not contain enough clusters --> unable to refit");
1577     return kFALSE;
1578   }
1579
1580   // re-compute track parameters and covariances using Kalman filter
1581   RetraceTrack(track,kTRUE);
1582
1583   // Improve the reconstructed tracks if required
1584   track.SetImproved(kFALSE);
1585   if (enableImprovement && GetRecoParam()->ImproveTracks()) ImproveTrack(track);
1586
1587   // Fill AliMUONTrack data members
1588   FinalizeTrack(track);
1589
1590   return kTRUE;
1591
1592 }
1593