RALICE/AliHelix.cxx

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   3  *                                                                        *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 // Class AliHelix
  20 // Representation and extrapolation of AliTracks in a magnetic field.
  21 //
  22 // This class is meant to provide a means to display and extrapolate
  23 // AliTrack objects in the presence of a constant homogeneous magnetic field.
  24 //
  25 // For track/event displays the line width, colour etc... can be set using the
  26 // standard facilities (see TAttLine).
  27 // By default the linewith is set to 2 and the colour set to -1 in the constructor.
  28 // The latter results in an automatic colour coding according to the track charge
  29 // with the convention positive=red neutral=green negative=blue.
  30 //
  31 // To indicate the track starting point, the memberfunction SetMarker()
  32 // may be used.
  33 // By default no marker will be displayed.
  34 //
  35 // Examples :
  36 // ==========
  37 //
  38 // Display and extrapolation of individual tracks
  39 // ----------------------------------------------
  40 // Float_t vec[3];
  41 // AliPosition r1;
  42 // Ali3Vector p;
  43 // AliTrack t;
  44 //
  45 // vec[0]=0;
  46 // vec[1]=0;
  47 // vec[2]=0;
  48 // r1.SetVector(vec,"car");
  49 //
  50 // vec[0]=1;
  51 // vec[1]=0;
  52 // vec[2]=0.3;
  53 // p.SetVector(vec,"car");
  54 //
  55 // t.Set3Momentum(p);
  56 // t.SetBeginPoint(r1);
  57 // t.SetCharge(-1);
  58 // t.SetMass(0.139);
  59 //
  60 // // The magnetic field vector in Tesla
  61 // Ali3Vector b;
  62 // vec[0]=0;
  63 // vec[1]=0;
  64 // vec[2]=1;
  65 // b.SetVector(vec,"car");
  66 //
  67 // AliHelix* helix=new AliHelix();
  68 // helix->SetB(b);
  69 // helix->SetTofmax(1e-7);
  70 //
  71 // TCanvas* c1=new TCanvas("c1","c1");
  72 // TView* view=new TView(1);
  73 // view->SetRange(-1000,-1000,-1000,1000,1000,1000);
  74 // view->ShowAxis();
  75 //
  76 // // Track displays
  77 // Double_t range[2]={0,600};
  78 // helix->Display(&t,range,3);
  79 // t.SetCharge(-t.GetCharge());
  80 // helix->Display(&t);
  81 //
  82 // // Track extrapolation
  83 // Double_t pars[3]={550,0.001,3};
  84 // AliPosition* rext=helix->Extrapolate(&t,pars);
  85 // if (rext) rext->Data();
  86 // ======================================================================
  87 //
  88 // Online display of events generated via AliCollider
  89 // --------------------------------------------------
  90 // Int_t nevents=5;   // Number of events to be generated
  91 // Int_t jrun=1;      // The run number of this batch of generated events
  92 //
  93 // cout << " ***" << endl;
  94 // cout << " *** AliCollider run for " << nevents << " events." << endl;
  95 // cout << " ***" << endl;
  96 //
  97 // AliCollider* gen=new AliCollider();
  98 //
  99 // gen->OpenFortranFile(6,"dump.log");
 100 //
 101 // gen->SetVertexMode(2);
 102 // gen->SetResolution(1e-4);
 103 //
 104 // gen->SetRunNumber(jrun);
 105 // gen->SetPrintFreq(1);
 106 //
 107 // gen->SetSpectatorPmin(0.01);
 108 //
 109 // Int_t zp=1;
 110 // Int_t ap=1;
 111 // Int_t zt=2;
 112 // Int_t at=4;
 113 //
 114 // gen->Init("fixt",zp,ap,zt,at,158);
 115 //
 116 // AliHelix* helix=new AliHelix();
 117 // Float_t vec[3]={0,2,0};
 118 // Ali3Vector b;
 119 // b.SetVector(vec,"car");
 120 // helix->SetB(b);
 121 //
 122 // helix->Refresh(-1); // Refresh display after each event
 123 //
 124 // TCanvas* c1=new TCanvas("c1","c1");
 125 // TView* view=new TView(1);
 126 // view->SetRange(-200,-200,-200,200,200,200);
 127 // view->ShowAxis();
 128 //
 129 // // Prepare random number sequence for this run
 130 // // to obtain the number of participants for each event
 131 // AliRandom rndm(abs(jrun));
 132 // Float_t* rans=new Float_t[nevents];
 133 // rndm.Uniform(rans,nevents,2,ap+at);
 134 // Int_t npart=0;
 135 // Int_t ntk=0;
 136 // for (Int_t i=0; i<nevents; i++)
 137 // {
 138 //  npart=rans[i];
 139 //  gen->MakeEvent(npart);
 140 //  AliEvent* evt=gen->GetEvent();
 141 //  if (evt)
 142 //  {
 143 //   helix->Display(evt);
 144 //   c1->Update();
 145 //   gSystem->Sleep(5000); // Some delay to keep the display on screen
 146 //  }
 147 // }
 148 // ======================================================================
 149 //
 150 //--- Author: Nick van Eijndhoven 17-jun-2004 Utrecht University
 151 //- Modified: NvE $Date$ Utrecht University
 152 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 153
 154 #include "AliHelix.h"
 155 #include "Riostream.h"
 156
 157 ClassImp(AliHelix) // Class implementation to enable ROOT I/O
 158
 159 AliHelix::AliHelix() : THelix()
 160 {
 161 // Default constructor
 162  fRefresh=0;
 163  fCurves=0;
 164  fExt=0;
 165  fTofmax=1e-8;
 166  fMstyle=-1;
 167  fMsize=0;
 168  fMcol=0;
 169  fEnduse=1;
 170
 171  fLineWidth=2;
 172  fLineColor=-1;
 173 }
 174 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 175 AliHelix::~AliHelix()
 176 {
 177 // Destructor to delete dynamically allocated memory.
 178  if (fCurves)
 179  {
 180   delete fCurves;
 181   fCurves=0;
 182  }
 183  if (fExt)
 184  {
 185   delete fExt;
 186   fExt=0;
 187  }
 188 }
 189 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 190 AliHelix::AliHelix(const AliHelix& h) : THelix(h)
 191 {
 192 // Copy constructor
 193  fB=h.fB;
 194  fRefresh=h.fRefresh;
 195  fTofmax=h.fTofmax;
 196  fMstyle=h.fMstyle;
 197  fMsize=h.fMsize;
 198  fMcol=h.fMcol;
 199  fEnduse=h.fEnduse;
 200 }
 201 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 202 void AliHelix::SetB(Ali3Vector& b)
 203 {
 204 // Set the magnetic field vector in Tesla.
 205  fB=b;
 206
 207  if (fB.GetNorm()>0)
 208  {
 209   Double_t axis[3];
 210   fB.GetVector(axis,"car");
 211   SetAxis(axis);
 212  }
 213 }
 214 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 215 Ali3Vector& AliHelix::GetB()
 216 {
 217 // Provide the magnetic field vector in Tesla.
 218  return fB;
 219 }
 220 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 221 void AliHelix::SetTofmax(Float_t tof)
 222 {
 223 // Set the maximum time of flight for straight tracks in seconds.
 224 // This maximum tof will be used for drawing etc... in case no begin
 225 // and endpoints can be determined from the track info.
 226 // Notes :
 227 // -------
 228 // 1) In case the user specifies an explicit range, it will override
 229 //    the maximum tof limit.
 230 // 2) By default the tofmax is set to 10 ns in the AliHelix constructor.
 231  fTofmax=tof;
 232 }
 233 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 234 Float_t AliHelix::GetTofmax() const
 235 {
 236 // Provide the maximum time of flight for straight tracks in seconds.
 237  return fTofmax;
 238 }
 239 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 240 void AliHelix::SetMarker(Int_t style,Float_t size,Int_t col)
 241 {
 242 // Specify the marker (style, size and colour) to indicate the starting point
 243 // of a track in a display.
 244 // In case col<0 the marker will have the same color as the track itself.
 245 //
 246 // Defaults are style=8, size=0.2 and col=-1.
 247
 248  fMstyle=style;
 249  fMsize=size;
 250  fMcol=col;
 251 }
 252 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 253 void AliHelix::UseEndPoint(Int_t mode)
 254 {
 255 // Select usage of track endpoint in drawing and extrapolation.
 256 // This allows correct event displays even for very long tracks.
 257 //
 258 // mode = 0 : Do not use the track endpoint
 259 //        1 : Use the track endpoint
 260 //
 261 // The default value is mode=1 (which is also set in the constructor).
 262
 263  if (mode==0 || mode==1) fEnduse=mode;
 264 }
 265 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 266 void AliHelix::MakeCurve(AliTrack* t,Double_t* range,Int_t iaxis,Double_t scale)
 267 {
 268 // Make the helix curve for the specified AliTrack.
 269 // Detailed information of all the helix points can be obtained via the
 270 // GetN() and GetP() memberfunctions of TPolyLine3D.
 271 // In case one wants to display or extrapolate an AliTrack it is preferable
 272 // to use the Display() or Extrapolate() memberfunctions.
 273 // It is assumed that the track charge is stored in elementary units
 274 // (i.e. charge=1 for a proton) and that the track energy is stored in GeV.
 275 // The input argument "scale" specifies the unit scale for the various
 276 // locations where scale=0.01 indicates unit scales in cm etc...
 277 // In case scale<=0, the unit scale for locations is determined from the
 278 // begin, reference or endpoint of the track. If neither of these
 279 // positions is present, all locations are assumed to be given in cm.
 280 // The lower and upper bounds for the range are specified by range[0] and
 281 // range[1] and the argument "iaxis" indicates along which axis this range
 282 // is specified.
 283 // The range can be specified either in the LAB frame or in the Helix frame.
 284 // The latter is the frame in which the Z axis points in the B direction.
 285 //
 286 // The conventions for the "iaxis" argument are the following :
 287 // iaxis = 1 ==> X axis in the LAB frame
 288 //         2 ==> Y axis in the LAB frame
 289 //         3 ==> Z axis in the LAB frame
 290 //        -1 ==> X axis in the Helix frame
 291 //        -2 ==> Y axis in the Helix frame
 292 //        -3 ==> Z axis in the Helix frame
 293 //
 294 // In case range=0 the begin/end/reference points of the AliTrack and the
 295 // maximum time of flight (see the SetTofmax() memberfunction) will be used
 296 // and an appropriate choice for the iaxis parameter will be made automatically
 297 // based on the track kinematics.
 298 // In case the reference point is not present, the begin or endpoint will be used
 299 // as reference point for the 3-momentum specification. If neither of these positions
 300 // is present, (0,0,0) will be taken as the reference point.
 301 //
 302 // The default values are range=0, iaxis=3 and scale=-1.
 303
 304  SetPolyLine(0); // Reset the polyline data points
 305
 306  if (!t || (range && !iaxis)) return;
 307
 308  Double_t energy=t->GetEnergy();
 309  Double_t betanorm=t->GetBeta();
 310
 311  if (energy<=0 || betanorm<=0) return;
 312
 313  AliPosition* rbeg=t->GetBeginPoint();
 314  AliPosition* rend=0;
 315  if (fEnduse) rend=t->GetEndPoint();
 316  AliPosition* rref=t->GetReferencePoint();
 317
 318  // Magnetic field vector or default Z-direction
 319  Double_t bvec[3]={0,0,1};
 320  if (fB.GetNorm()>0) fB.GetVector(bvec,"car");
 321
 322  // The unit scale for locations if not specified by the user
 323  if (scale<=0)
 324  {
 325   scale=0.01; // Set default to cm
 326   if (rbeg)
 327   {
 328    scale=rbeg->GetUnitScale();
 329   }
 330   else if (rend)
 331   {
 332    scale=rend->GetUnitScale();
 333   }
 334   else if (rref)
 335   {
 336    scale=rref->GetUnitScale();
 337   }
 338  }
 339
 340  Double_t c=2.99792458e8/scale; // Lightspeed in the selected unit scale
 341
 342  // The helix angular frequency
 343  Double_t w=9e7*(t->GetCharge()*fB.GetNorm())/energy;
 344
 345  // The particle velocity in the LAB frame
 346  Ali3Vector beta=t->GetBetaVector();
 347  Ali3Vector v=beta*c;
 348  Double_t vel[3];
 349  v.GetVector(vel,"car");
 350
 351  // The particle velocity in the Helix frame
 352  Ali3Vector betaprim=beta.GetPrimed(fRotMat);
 353  v=v.GetPrimed(fRotMat);
 354  Double_t velprim[3];
 355  v.GetVector(velprim,"car");
 356
 357  // Check compatibility of velocity and range specification.
 358  if (range)
 359  {
 360   Double_t betavec[3];
 361   if (iaxis>0) beta.GetVector(betavec,"car");
 362   if (iaxis<0) betaprim.GetVector(betavec,"car");
 363   if (fabs(betavec[abs(iaxis)-1])/betanorm<1e-10) return;
 364  }
 365
 366  // The LAB location in which the velocity of the particle is defined
 367  Double_t loc[3]={0,0,0};
 368  Ali3Vector* rx=0;
 369  Double_t scalex=0;
 370  if (rref)
 371  {
 372   rx=(Ali3Vector*)rref;
 373   scalex=rref->GetUnitScale();
 374  }
 375  else if (rbeg)
 376  {
 377   rx=(Ali3Vector*)rbeg;
 378   scalex=rbeg->GetUnitScale();
 379  }
 380  else if (rend)
 381  {
 382   rx=(Ali3Vector*)rend;
 383   scalex=rend->GetUnitScale();
 384  }
 385
 386  if (rx)
 387  {
 388   if (scalex/scale>1.1 || scale/scalex>1.1) (*rx)*=scalex/scale;
 389   rx->GetVector(loc,"car");
 390  }
 391
 392  // Initialisation of Helix kinematics
 393  SetHelix(loc,vel,w,0,kUnchanged,bvec);
 394
 395  Int_t bend=0;
 396  if (fabs(w)>0 && fabs(fVt)>0) bend=1;
 397
 398  // Flight time boundaries.
 399  // The time origin t=0 is chosen to indicate the position in which
 400  // the particle velocity was defined.
 401  // The total flight time is initialised to the (user specified) tofmax.
 402  Double_t tmin=0,tmax=0;
 403  Double_t tof=fTofmax;
 404  Double_t dum=0;
 405
 406  // The trajectory begin and end points
 407  Double_t vec1[3]={0,0,0};
 408  Double_t vec2[3]={0,0,0};
 409  Ali3Vector r1;
 410  Ali3Vector r2;
 411  Double_t scale1=0.01;
 412  Double_t scale2=0.01;
 413
 414  if (!bend)
 415  {
 416   ////////////////////////////////////////
 417   // Treatment of straight trajectories //
 418   ////////////////////////////////////////
 419   Ali3Vector r;
 420   if (range) // Specified range allows for exact flight time boundaries
 421   {
 422    if (iaxis>0)
 423    {
 424     tmin=(range[0]-loc[iaxis-1])/vel[iaxis-1];
 425     tmax=(range[1]-loc[iaxis-1])/vel[iaxis-1];
 426    }
 427    else
 428    {
 429     loc[0]=fX0;
 430     loc[1]=fY0;
 431     loc[2]=fZ0;
 432     tmin=(range[0]-loc[abs(iaxis)-1])/velprim[abs(iaxis)-1];
 433     tmax=(range[1]-loc[abs(iaxis)-1])/velprim[abs(iaxis)-1];
 434    }
 435    if (tmax<tmin)
 436    {
 437     dum=tmin;
 438     tmin=tmax;
 439     tmax=dum;
 440    }
 441    // Make the 'curve' in the LAB frame and exit.
 442    // Use the parametrisation : r(t)=r0+t*v
 443    // using the range based flight time boundaries.
 444    // An additional point in the middle of the trajectory is
 445    // generated in view of accuracy in the case of extrapolations.
 446    tof=tmax-tmin;
 447    v=beta*c;
 448    if (rx) r1=(*rx);
 449    r=v*tmin;
 450    r1=r1+r;
 451    r1.GetVector(vec1,"car");
 452    SetNextPoint(float(vec1[0]),float(vec1[1]),float(vec1[2]));
 453    r=v*(tof/2.);
 454    r2=r1+r;
 455    r2.GetVector(vec2,"car");
 456    SetNextPoint(float(vec2[0]),float(vec2[1]),float(vec2[2]));
 457    r=v*tof;
 458    r2=r1+r;
 459    r2.GetVector(vec2,"car");
 460    SetNextPoint(float(vec2[0]),float(vec2[1]),float(vec2[2]));
 461   }
 462   else // Automatic range determination
 463   {
 464    // Initially the point with Z=0 in the Helix frame is taken as a starting point.
 465    // In case this point can't be reached, the point in which the particle velocity
 466    // was defined is taken as the starting point.
 467    // The endpoint is initially obtained by applying the tofmax from the start point.
 468    tmin=0;
 469    if (fabs(fVz)>0) tmin=-fZ0/fVz;
 470    v=beta*c;
 471    if (rx) r1=(*rx);
 472    r=v*tmin;
 473    r1=r1+r;
 474
 475    // Override the initial begin and endpoint settings by the track data
 476    if (rbeg)
 477    {
 478     r1=(Ali3Vector)(*rbeg);
 479     scale1=rbeg->GetUnitScale();
 480     // All coordinates in the selected unit scale
 481     if (scale1/scale>1.1 || scale/scale1>1.1) r1*=scale1/scale;
 482    }
 483
 484    r=v*fTofmax;
 485    r2=r1+r;
 486    if (rend)
 487    {
 488     r2=(Ali3Vector)(*rend);
 489     scale2=rend->GetUnitScale();
 490     // All coordinates in the selected unit scale
 491     if (scale2/scale>1.1 || scale/scale2>1.1) r2*=scale2/scale;
 492    }
 493
 494    r1.GetVector(vec1,"car");
 495    r2.GetVector(vec2,"car");
 496
 497    // Make the 'curve' in the LAB frame and exit.
 498    SetNextPoint(float(vec1[0]),float(vec1[1]),float(vec1[2]));
 499    SetNextPoint(float(vec2[0]),float(vec2[1]),float(vec2[2]));
 500   }
 501  }
 502  else
 503  {
 504   //////////////////////////////////////
 505   // Treatment of curved trajectories //
 506   //////////////////////////////////////
 507
 508   // Initialisation of the flight time boundaries.
 509   // Based on the constant motion of the particle along the Helix Z-axis,
 510   // the parametrisation z(t)=z0+fVz*t in the Helix frame is used.
 511   // If possible the point with Z=0 in the Helix frame is taken as a starting point.
 512   // In case this point can't be reached, the point in which the particle velocity
 513   // was defined is taken as the starting point.
 514   tmin=0;
 515   if (fabs(fVz)>0) tmin=-fZ0/fVz;
 516   tmax=tmin+fTofmax;
 517
 518   if (tmax<tmin)
 519   {
 520    dum=tmin;
 521    tmin=tmax;
 522    tmax=dum;
 523   }
 524
 525   // Determination of the range in the helix frame
 526
 527   if (!range) // Automatic range determination
 528   {
 529    scale1=0.01;
 530    scale2=0.01;
 531    if (rbeg)
 532    {
 533     r1=rbeg->GetPrimed(fRotMat);
 534     scale1=rbeg->GetUnitScale();
 535     // All coordinates in the selected unit scale
 536     if (scale1/scale>1.1 || scale/scale1>1.1) r1*=scale1/scale;
 537     // Re-calculate the tmin for this new starting point
 538     r1.GetVector(vec1,"car");
 539     if (fabs(fVz)>0) tmin=(vec1[2]-fZ0)/fVz;
 540     tmax=tmin+fTofmax;
 541    }
 542    if (rend)
 543    {
 544     r2=rend->GetPrimed(fRotMat);
 545     scale2=rend->GetUnitScale();
 546     // All coordinates in the selected unit scale
 547     if (scale2/scale>1.1 || scale/scale2>1.1) r2*=scale2/scale;
 548     r2.GetVector(vec2,"car");
 549     if (fabs(fVz)>0) tmax=(vec2[2]-fZ0)/fVz;
 550    }
 551    // Make the curve on basis of the flight time boundaries and exit
 552    if (tmax<tmin)
 553    {
 554     dum=tmin;
 555     tmin=tmax;
 556     tmax=dum;
 557    }
 558    SetRange(tmin,tmax,kHelixT);
 559   }
 560   else // User explicitly specified range
 561   {
 562    vec1[abs(iaxis)-1]=range[0];
 563    vec2[abs(iaxis)-1]=range[1];
 564    r1.SetVector(vec1,"car");
 565    r2.SetVector(vec2,"car");
 566    if (iaxis>0) // Range specified in LAB frame
 567    {
 568     r1=r1.GetPrimed(fRotMat);
 569     r1.GetVector(vec1,"car");
 570     r2=r2.GetPrimed(fRotMat);
 571     r2.GetVector(vec2,"car");
 572    }
 573    // Determination of the axis component with the
 574    // largest range difference
 575    Double_t dmax=0;
 576    Int_t imax=0;
 577    Double_t test=0;
 578    for (Int_t i=0; i<3; i++)
 579    {
 580     test=fabs(vec1[i]-vec2[i]);
 581     if (test>dmax)
 582     {
 583      dmax=test;
 584      imax=i;
 585     }
 586    }
 587
 588    Double_t rmin=vec1[imax];
 589    Double_t rmax=vec2[imax];
 590    if (rmax<rmin)
 591    {
 592     dum=rmin;
 593     rmin=rmax;
 594     rmax=dum;
 595    }
 596
 597    // The kinematic range boundaries in the helix frame
 598    Double_t xmin=fX0-fVt/fW;
 599    Double_t xmax=fX0+fVt/fW;
 600    Double_t ymin=fY0-fVt/fW;
 601    Double_t ymax=fY0+fVt/fW;
 602
 603    if (xmax<xmin)
 604    {
 605     dum=xmin;
 606     xmin=xmax;
 607     xmax=dum;
 608    }
 609    if (ymax<ymin)
 610    {
 611     dum=ymin;
 612     ymin=ymax;
 613     ymax=dum;
 614    }
 615
 616    // Set the range for the helix
 617    if (imax==2 && dmax>0) SetRange(rmin,rmax,kHelixZ);
 618    if (imax==1)
 619    {
 620     // Limit range to kinematic boundaries if needed
 621     if (rmin<=ymin) rmin=ymin+1e-6*dmax;
 622     if (rmax>=ymax) rmax=ymax-1e-6*dmax;
 623     if (rmin<rmax) SetRange(rmin,rmax,kHelixY);
 624    }
 625    if (imax==0)
 626    {
 627     // Limit range to kinematic boundaries if needed
 628     if (rmin<=xmin) rmin=xmin+1e-6*dmax;
 629     if (rmax>=xmax) rmax=xmax-1e-6*dmax;
 630     if (rmin<rmax) SetRange(rmin,rmax,kHelixX);
 631    }
 632   }
 633  }
 634  return;
 635 }
 636 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 637 void AliHelix::Display(AliTrack* t,Double_t* range,Int_t iaxis,Double_t scale)
 638 {
 639 // Display the helix curve of an AliTrack.
 640 // Various curves can be displayed together or individually; please refer to
 641 // the memberfunction Refresh() for further details.
 642 // It is assumed that the track charge is stored in elementary units
 643 // (i.e. charge=1 for a proton) and that the track energy is stored in GeV.
 644 // The input argument "scale" specifies the unit scale for the various
 645 // locations where scale=0.01 indicates unit scales in cm etc...
 646 // In case scale<=0, the unit scale for locations is determined from the
 647 // begin, reference or endpoint of the track. If neither of these
 648 // positions is present, all locations are assumed to be given in cm.
 649 // The lower and upper bounds for the range are specified by range[0] and
 650 // range[1] and the argument "iaxis" indicates along which axis this range
 651 // is specified.
 652 // The range can be specified either in the LAB frame or in the Helix frame.
 653 // The latter is the frame in which the Z axis points in the B direction.
 654 //
 655 // The conventions for the "iaxis" argument are the following :
 656 // iaxis = 1 ==> X axis in the LAB frame
 657 //         2 ==> Y axis in the LAB frame
 658 //         3 ==> Z axis in the LAB frame
 659 //        -1 ==> X axis in the Helix frame
 660 //        -2 ==> Y axis in the Helix frame
 661 //        -3 ==> Z axis in the Helix frame
 662 //
 663 // In case range=0 the begin/end/reference points of the AliTrack and the
 664 // maximum time of flight (see the SetTofmax() memberfunction) will be used
 665 // and an appropriate choice for the iaxis parameter will be made automatically
 666 // based on the track kinematics.
 667 // In case the reference point is not present, the begin or endpoint will be used
 668 // as reference point for the 3-momentum specification. If neither of these positions
 669 // is present, (0,0,0) will be taken as the reference point.
 670 //
 671 // The default values are range=0, iaxis=3 and scale=-1.
 672 //
 673 // Note :
 674 // ------
 675 // Before any display activity, a TCanvas and a TView have to be initiated
 676 // first by the user like for instance
 677 //
 678 // TCanvas* c1=new TCanvas("c1","c1");
 679 // TView* view=new TView(1);
 680 // view->SetRange(-1000,-1000,-1000,1000,1000,1000);
 681 // view->ShowAxis();
 682
 683  if (!t || (range && !iaxis)) return;
 684
 685  MakeCurve(t,range,iaxis,scale);
 686
 687  if (fRefresh>0) Refresh(fRefresh);
 688
 689  Int_t np=GetN();
 690  if (!np) return;
 691
 692  Float_t* points=GetP();
 693  TPolyLine3D* curve=new TPolyLine3D(np,points);
 694
 695  curve->SetLineWidth(fLineWidth);
 696  if (fLineColor<0)
 697  {
 698   Float_t q=t->GetCharge();
 699   curve->SetLineColor(kGreen);
 700   if (q>0) curve->SetLineColor(kRed);
 701   if (q<0) curve->SetLineColor(kBlue);
 702  }
 703  else
 704  {
 705   curve->SetLineColor(fLineColor);
 706  }
 707  curve->Draw();
 708
 709  if (!fCurves)
 710  {
 711   fCurves=new TObjArray();
 712   fCurves->SetOwner();
 713  }
 714  fCurves->Add(curve);
 715
 716  // Display the marker for the track starting point
 717  if (fMstyle>0)
 718  {
 719   TPolyMarker3D* m=new TPolyMarker3D();
 720   m->SetPoint(0,points[0],points[1],points[2]);
 721   m->SetMarkerStyle(fMstyle);
 722   m->SetMarkerSize(fMsize);
 723   Int_t col=curve->GetLineColor();
 724   if (fMcol>0) col=fMcol;
 725   m->SetMarkerColor(col);
 726   m->Draw();
 727   fCurves->Add(m);
 728  }
 729 }
 730 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 731 void AliHelix::Refresh(Int_t mode)
 732 {
 733 // Refresh the display screen before showing the next curve.
 734 //
 735 // mode = 0 : refreshing fully under user control.
 736 //        1 : the display screen will be refreshed automatically
 737 //            at each individual track display.
 738 //       -1 : the display screen will be refreshed automatically
 739 //            at each event display.
 740 //
 741 // The default is mode=0.
 742
 743  if (abs(mode)<2) fRefresh=mode;
 744  if (fCurves) fCurves->Delete();
 745 }
 746 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 747 void AliHelix::Display(AliEvent* evt,Double_t* range,Int_t iaxis,Double_t scale)
 748 {
 749 // Display the helix curves of all tracks of the specified event.
 750 // Various events can be displayed together or individually; please refer to
 751 // the memberfunction Refresh() for further details.
 752 // Please refer to the track display memberfunction for further details
 753 // on the input arguments.
 754 //
 755 // The default values are range=0, iaxis=3 and scale=-1.
 756 //
 757 // Note :
 758 // ------
 759 // Before any display activity, a TCanvas and a TView have to be initiated
 760 // first by the user like for instance
 761 //
 762 // TCanvas* c1=new TCanvas("c1","c1");
 763 // TView* view=new TView(1);
 764 // view->SetRange(-1000,-1000,-1000,1000,1000,1000);
 765 // view->ShowAxis();
 766
 767  if (!evt) return;
 768
 769  if (fRefresh<0) Refresh(fRefresh);
 770
 771  Int_t ntk=evt->GetNtracks();
 772  for (Int_t jtk=1; jtk<=ntk; jtk++)
 773  {
 774   AliTrack* tx=evt->GetTrack(jtk);
 775   if (tx) Display(tx,range,iaxis,scale);
 776  }
 777 }
 778 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 779 void AliHelix::Display(TObjArray* arr,Double_t* range,Int_t iaxis,Double_t scale)
 780 {
 781 // Display the helix curves of all tracks in the specified array.
 782 // A convenient way to obtain an array with selected tracks from e.g. an AliEvent
 783 // is to make use of its GetTracks() selection facility.
 784 // Various arrays can be displayed together or individually; please refer to
 785 // the memberfunction Refresh() for further details.
 786 // Please refer to the track display memberfunction for further details
 787 // on the input arguments.
 788 //
 789 // The default values are range=0, iaxis=3 and scale=-1.
 790 //
 791 // Note :
 792 // ------
 793 // Before any display activity, a TCanvas and a TView have to be initiated
 794 // first by the user like for instance
 795 //
 796 // TCanvas* c1=new TCanvas("c1","c1");
 797 // TView* view=new TView(1);
 798 // view->SetRange(-1000,-1000,-1000,1000,1000,1000);
 799 // view->ShowAxis();
 800
 801  if (!arr) return;
 802
 803  Int_t ntk=arr->GetEntries();
 804  for (Int_t jtk=0; jtk<ntk; jtk++)
 805  {
 806   TObject* obj=arr->At(jtk);
 807   if (!obj) continue;
 808   if (!(obj->InheritsFrom("AliTrack"))) continue;
 809   AliTrack* tx=(AliTrack*)obj;
 810   Display(tx,range,iaxis,scale);
 811  }
 812 }
 813 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 814 AliPosition* AliHelix::Extrapolate(AliTrack* t,Double_t* pars,Double_t scale)
 815 {
 816 // Extrapolate an AliTrack according to the corresponding helix curve
 817 // and provide a pointer to the impact position w.r.t. a specified plane.
 818 // In case the track can never reach the specified plane, the returned
 819 // position pointer is zero.
 820 // Detailed information of all the helix points used in the extrapolation
 821 // can be obtained via the GetN() and GetP() memberfunctions of TPolyLine3D.
 822 // It is assumed that the track charge is stored in elementary units
 823 // (i.e. charge=1 for a proton) and that the track energy is stored in GeV.
 824 // The input argument "scale" specifies the unit scale for the various
 825 // locations where scale=0.01 indicates unit scales in cm etc...
 826 // In case scale<=0, the unit scale for locations is determined from the
 827 // begin, reference or endpoint of the track. If neither of these
 828 // positions is present, all locations are assumed to be given in cm.
 829 // The extrapolation parameters for the impact plane and required accuracy
 830 // are specified by pars[0], pars[1] and pars[2], respectively.
 831 // pars[0] = coordinate value of the plane for the impact point
 832 // pars[1] = required accuracy on the specified impact plane coordinate
 833 // pars[2] = the axis along which the value of par[0] is specified
 834 //
 835 // The parameters can be specified either w.r.t. the LAB frame or the Helix frame.
 836 // The latter is the frame in which the Z axis points in the B direction.
 837 //
 838 // The conventions for the par[2] argument are the following :
 839 // par[2] = 1 ==> X axis in the LAB frame
 840 //          2 ==> Y axis in the LAB frame
 841 //          3 ==> Z axis in the LAB frame
 842 //         -1 ==> X axis in the Helix frame
 843 //         -2 ==> Y axis in the Helix frame
 844 //         -3 ==> Z axis in the Helix frame
 845 //
 846 // Example :
 847 // ---------
 848 // To obtain an extrapolation to the plane Z=0 in the LAB frame
 849 // with an accuracy of 0.001 cm the input arguments would be
 850 // pars[0]=0  pars[1]=0.001  pars[2]=3  scale=0.01
 851 //
 852 // Note : The default value for the scale is -1.
 853
 854  if (fExt)
 855  {
 856   delete fExt;
 857   fExt=0;
 858  }
 859
 860  if (!t || !pars) return fExt;
 861
 862  AliPosition* rbeg=t->GetBeginPoint();
 863  AliPosition* rend=t->GetEndPoint();
 864  AliPosition* rref=t->GetReferencePoint();
 865
 866  // The unit scale for locations if not specified by the user
 867  if (scale<=0)
 868  {
 869   scale=0.01; // Set default to cm
 870   if (rbeg)
 871   {
 872    scale=rbeg->GetUnitScale();
 873   }
 874   else if (rend)
 875   {
 876    scale=rend->GetUnitScale();
 877   }
 878   else if (rref)
 879   {
 880    scale=rref->GetUnitScale();
 881   }
 882  }
 883
 884  Double_t range[2];
 885  range[0]=pars[0]-fabs(pars[1])/2.;
 886  range[1]=pars[0]+fabs(pars[1])/2.;
 887
 888  Int_t iaxis=int(pars[2]);
 889
 890  MakeCurve(t,range,iaxis,scale);
 891
 892  Int_t np=GetN();
 893  if (!np) return fExt;
 894
 895  Float_t* points=GetP();
 896
 897  // First point of the curve around the impact
 898  Int_t ip=0;
 899  Float_t first[3]={points[3*ip],points[3*ip+1],points[3*ip+2]};
 900
 901  // Last point of the curve around the impact
 902  ip=np-1;
 903  Float_t last[3]={points[3*ip],points[3*ip+1],points[3*ip+2]};
 904
 905  // The accuracy on the impact point
 906  Float_t err[3];
 907  err[0]=fabs(first[0]-last[0]);
 908  err[1]=fabs(first[1]-last[1]);
 909  err[2]=fabs(first[2]-last[2]);
 910
 911  // Take the middle point as impact location
 912  ip=np/2;
 913  Float_t imp[3]={points[3*ip],points[3*ip+1],points[3*ip+2]};
 914
 915  fExt=new AliPosition();
 916  fExt->SetUnitScale(scale);
 917  fExt->SetPosition(imp,"car");
 918  fExt->SetPositionErrors(err,"car");
 919
 920  return fExt;
 921 }
 922 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////