ef7cfcde0ff2c41a4e619722645a66f1083620be
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliAODTrack.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2007, 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 //     AOD track base class
20 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
21 //-------------------------------------------------------------------------
22
23 #include "AliAODTrack.h"
24
25 ClassImp(AliAODTrack)
26
27 //______________________________________________________________________________
28 AliAODTrack::AliAODTrack() : 
29   AliVirtualParticle(),
30   fChi2perNDF(-999.),
31   fID(-999),
32   fLabel(-999),
33   fCovMatrix(NULL),
34   fProdVertex(0x0),
35   fCharge(-99),
36   fITSMuonClusterMap(0),
37   fType(kUndef),
38   fChi2MatchTrigger(0.),
39   fFilterMap(0)
40 {
41   // default constructor
42
43   SetP();
44   SetPosition((Float_t*)NULL);
45   SetPID((Float_t*)NULL);
46 }
47
48 //______________________________________________________________________________
49 AliAODTrack::AliAODTrack(Int_t id,
50                          Int_t label, 
51                          Double_t p[3],
52                          Bool_t cartesian,
53                          Double_t x[3],
54                          Bool_t isDCA,
55                          Double_t covMatrix[21],
56                          Short_t charge,
57                          UChar_t itsClusMap,
58                          Double_t pid[10],
59                          AliAODVertex *prodVertex,
60                          Bool_t usedForVtxFit,
61                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
62                          AODTrk_t ttype,
63                          UInt_t selectInfo) :
64   AliVirtualParticle(),
65   fChi2perNDF(-999.),
66   fID(id),
67   fLabel(label),
68   fCovMatrix(NULL),
69   fProdVertex(prodVertex),
70   fCharge(charge),
71   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
72   fType(ttype),
73   fChi2MatchTrigger(0.),
74   fFilterMap(selectInfo)
75 {
76   // constructor
77  
78   SetP(p, cartesian);
79   SetPosition(x, isDCA);
80   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
81   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
82   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
83   SetPID(pid);
84
85 }
86
87 //______________________________________________________________________________
88 AliAODTrack::AliAODTrack(Int_t id,
89                          Int_t label, 
90                          Float_t p[3],
91                          Bool_t cartesian,
92                          Float_t x[3],
93                          Bool_t isDCA,
94                          Float_t covMatrix[21],
95                          Short_t charge,
96                          UChar_t itsClusMap,
97                          Float_t pid[10],
98                          AliAODVertex *prodVertex,
99                          Bool_t usedForVtxFit,
100                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
101                          AODTrk_t ttype,
102                          UInt_t selectInfo) :
103   AliVirtualParticle(),
104   fChi2perNDF(-999.),
105   fID(id),
106   fLabel(label),
107   fCovMatrix(NULL),
108   fProdVertex(prodVertex),
109   fCharge(charge),
110   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
111   fType(ttype),
112   fChi2MatchTrigger(0.),
113   fFilterMap(selectInfo)
114 {
115   // constructor
116  
117   SetP(p, cartesian);
118   SetPosition(x, isDCA);
119   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
120   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
121   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
122   SetPID(pid);
123 }
124
125 //______________________________________________________________________________
126 AliAODTrack::~AliAODTrack() 
127 {
128   // destructor
129   delete fCovMatrix;
130 }
131
132
133 //______________________________________________________________________________
134 AliAODTrack::AliAODTrack(const AliAODTrack& trk) :
135   AliVirtualParticle(trk),
136   fChi2perNDF(trk.fChi2perNDF),
137   fID(trk.fID),
138   fLabel(trk.fLabel),
139   fCovMatrix(NULL),
140   fProdVertex(trk.fProdVertex),
141   fCharge(trk.fCharge),
142   fITSMuonClusterMap(trk.fITSMuonClusterMap),
143   fType(trk.fType),
144   fChi2MatchTrigger(0.),
145   fFilterMap(trk.fFilterMap)
146 {
147   // Copy constructor
148
149   trk.GetP(fMomentum);
150   trk.GetPosition(fPosition);
151   SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
152   SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
153   if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
154   SetPID(trk.fPID);
155
156 }
157
158 //______________________________________________________________________________
159 AliAODTrack& AliAODTrack::operator=(const AliAODTrack& trk)
160 {
161   // Assignment operator
162   if(this!=&trk) {
163
164     AliVirtualParticle::operator=(trk);
165
166     trk.GetP(fMomentum);
167     trk.GetPosition(fPosition);
168     trk.GetPID(fPID);
169
170     fChi2perNDF = trk.fChi2perNDF;
171
172     fID = trk.fID;
173     fLabel = trk.fLabel;    
174     
175     delete fCovMatrix;
176     if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
177     else fCovMatrix=NULL;
178     fProdVertex = trk.fProdVertex;
179
180     fCharge = trk.fCharge;
181     fITSMuonClusterMap = trk.fITSMuonClusterMap;
182     SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
183     SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
184     fType = trk.fType;
185     fFilterMap = trk.fFilterMap;
186   }
187
188   return *this;
189 }
190
191 //______________________________________________________________________________
192 Double_t AliAODTrack::M(AODTrkPID_t pid) const
193 {
194   // Returns the mass.
195   // In the case of elementary particles the hard coded mass values were taken 
196   // from the PDG. In all cases the errors on the values do not affect 
197   // the last digit.
198   
199
200   switch (pid) {
201
202   case kElectron :
203     return 0.000510999;
204     break;
205
206   case kMuon :
207     return 0.1056584;
208     break;
209
210   case kPion :
211     return 0.13957;
212     break;
213
214   case kKaon :
215     return 0.4937;
216     break;
217
218   case kProton :
219     return 0.9382720;
220     break;
221
222   case kDeuteron :
223     return 1.8756;
224     break;
225
226   case kTriton :
227     return 2.8089;
228     break;
229
230   case kHelium3 :
231     return 2.8084;
232     break;
233
234   case kAlpha :
235     return 3.7274;
236     break;
237
238   case kUnknown :
239     return -999.;
240     break;
241
242   default :
243     return -999.;
244   }
245 }
246
247 //______________________________________________________________________________
248 Double_t AliAODTrack::E(AODTrkPID_t pid) const
249 {
250   // Returns the energy of the particle of a given pid.
251   
252   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
253     Double_t m = M(pid);
254     return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m);
255   } else { // pid unknown
256     return -999.;
257   }
258 }
259
260 //______________________________________________________________________________
261 Double_t AliAODTrack::Y(AODTrkPID_t pid) const
262 {
263   // Returns the energy of the particle of a given pid.
264   
265   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
266     Double_t e = E(pid);
267     Double_t pz = Pz();
268     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
269       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
270     } else { // energy not known or equal to pz
271       return -999.;
272     }
273   } else { // pid unknown
274     return -999.;
275   }
276 }
277
278 //______________________________________________________________________________
279 Double_t AliAODTrack::Y(Double_t m) const
280 {
281   // Returns the energy of the particle of a given mass.
282   
283   if (m >= 0.) { // mass makes sense
284     Double_t e = E(m);
285     Double_t pz = Pz();
286     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
287       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
288     } else { // energy not known or equal to pz
289       return -999.;
290     }
291   } else { // pid unknown
292     return -999.;
293   }
294 }
295
296 //______________________________________________________________________________
297 AliAODTrack::AODTrkPID_t AliAODTrack::GetMostProbablePID() const 
298 {
299   // Returns the most probable PID array element.
300   
301   Int_t nPID = 10;
302   if (fPID) {
303     AODTrkPID_t loc = kUnknown;
304     Double_t max = 0.;
305     Bool_t allTheSame = kTRUE;
306     
307     for (Int_t iPID = 0; iPID < nPID; iPID++) {
308       if (fPID[iPID] >= max) {
309         if (fPID[iPID] > max) {
310           allTheSame = kFALSE;
311           max = fPID[iPID];
312           loc = (AODTrkPID_t)iPID;
313         } else {
314           allTheSame = kTRUE;
315         }
316       }
317     }
318     
319     return allTheSame ? kUnknown : loc;
320   } else {
321     return kUnknown;
322   }
323 }
324
325 //______________________________________________________________________________
326 void AliAODTrack::ConvertAliPIDtoAODPID()
327 {
328   // Converts AliPID array.
329   // The numbering scheme is the same for electrons, muons, pions, kaons, and protons.
330   // Everything else has to be set to zero.
331
332   fPID[kDeuteron] = 0.;
333   fPID[kTriton]   = 0.;
334   fPID[kHelium3]  = 0.;
335   fPID[kAlpha]    = 0.;
336   fPID[kUnknown]  = 0.;
337   
338   return;
339 }
340
341
342 //______________________________________________________________________________
343 template <class T> void AliAODTrack::SetP(const T *p, const Bool_t cartesian) 
344 {
345   // Set the momentum
346
347   if (p) {
348     if (cartesian) {
349       Double_t pt2 = p[0]*p[0] + p[1]*p[1];
350       Double_t P = TMath::Sqrt(pt2 + p[2]*p[2]);
351       
352       fMomentum[0] = TMath::Sqrt(pt2); // pt
353       fMomentum[1] = (pt2 != 0.) ? TMath::ATan2(p[1], p[0]) : -999; // phi
354       fMomentum[2] = (P != 0.) ? TMath::ACos(p[2]/P) : -999.; // theta
355     } else {
356       fMomentum[0] = p[0];  // pt
357       fMomentum[1] = p[1];  // phi
358       fMomentum[2] = p[2];  // theta
359     }
360   } else {
361     fMomentum[0] = -999.;
362     fMomentum[1] = -999.;
363     fMomentum[2] = -999.;
364   }
365 }
366
367 //______________________________________________________________________________
368 template <class T> void AliAODTrack::SetPosition(const T *x, const Bool_t dca) 
369 {
370   // set the position
371
372   if (x) {
373     if (!dca) {
374       ResetBit(kIsDCA);
375
376       fPosition[0] = x[0];
377       fPosition[1] = x[1];
378       fPosition[2] = x[2];
379     } else {
380       SetBit(kIsDCA);
381       // don't know any better yet
382       fPosition[0] = -999.;
383       fPosition[1] = -999.;
384       fPosition[2] = -999.;
385     }
386   } else {
387     ResetBit(kIsDCA);
388
389     fPosition[0] = -999.;
390     fPosition[1] = -999.;
391     fPosition[2] = -999.;
392   }
393 }
394
395 //______________________________________________________________________________
396 void AliAODTrack::SetDCA(Double_t d, Double_t z) 
397 {
398   // set the dca
399   fPosition[0] = d;
400   fPosition[1] = z;
401   fPosition[2] = 0.;
402   SetBit(kIsDCA);
403 }
404
405 //______________________________________________________________________________
406 void AliAODTrack::Print(Option_t* /* option */) const
407 {
408   // prints information about AliAODTrack
409
410   printf("Object name: %s   Track type: %s\n", GetName(), GetTitle()); 
411   printf("        px = %f\n", Px());
412   printf("        py = %f\n", Py());
413   printf("        pz = %f\n", Pz());
414   printf("        pt = %f\n", Pt());
415   printf("      1/pt = %f\n", OneOverPt());
416   printf("     theta = %f\n", Theta());
417   printf("       phi = %f\n", Phi());
418   printf("  chi2/NDF = %f\n", Chi2perNDF());
419   printf("    charge = %d\n", Charge());
420   printf(" PID object: %p\n", PID());
421 }
422
423 void AliAODTrack::SetMatchTrigger(Int_t MatchTrigger){
424 //
425 // Set the MUON trigger information
426   switch(MatchTrigger){
427     case 0: // 0 track does not match trigger
428       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
429       break;
430     case 1: // 1 track match but does not pass pt cut
431       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x40000000;
432       break;
433     case 2: // 2 track match Low pt cut
434       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x80000000;
435       break;
436     case 3: // 3 track match High pt cut
437       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap|0xc0000000;
438       break;
439     default:
440       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
441       printf("AliAODTrack::SetMatchTrigger unknown case for MatchTrigger: %d\n",MatchTrigger);
442   }
443 }
444
445 void AliAODTrack::SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh){
446 //
447 // Set the MUON hit pattern (1 bit per chamber) 
448   fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|(hitsPatternInTrigCh<<8);
449 }
450
451 Int_t AliAODTrack::HitsMT(Int_t istation, Int_t iplane, Char_t *cathode){
452 //
453 // Retrieve hit information for MUON identified by  (station, plane, cathode)
454   if(cathode){
455     if(cathode[0]=='x'||cathode[0]=='X'){
456       if(istation==1){
457         if(iplane==1)
458           return (fITSMuonClusterMap&0x8000)?1:0;
459         else if(iplane==2)
460           return (fITSMuonClusterMap&0x4000)?1:0;
461         else
462           return 0;
463       }else if(istation==2){
464         if(iplane==1)
465           return (fITSMuonClusterMap&0x2000)?1:0;
466         else if(iplane==2)
467           return (fITSMuonClusterMap&0x1000)?1:0;
468         else
469           return 0;
470       }else{
471         return 0;
472       }
473     }else if(cathode[0]=='y'||cathode[0]=='Y'){
474       if(istation==1){
475         if(iplane==1)
476           return (fITSMuonClusterMap&0x0800)?1:0;
477         else if(iplane==2)
478           return (fITSMuonClusterMap&0x0400)?1:0;
479         else
480           return 0;
481       }else if(istation==2){
482         if(iplane==1)
483           return (fITSMuonClusterMap&0x0200)?1:0;
484         else if(iplane==2)
485           return (fITSMuonClusterMap&0x0100)?1:0;
486         else
487           return 0;
488       }else{
489         return 0;
490       }
491     }else{
492       return 0;
493     }
494   }else{
495     if(istation==1){
496       if(iplane==1)
497         return (HitsMT(1,1,"X")||HitsMT(1,1,"Y"))?1:0;
498       else if(iplane==2)
499         return (HitsMT(1,2,"X")||HitsMT(1,2,"Y"))?1:0;
500       else
501         return 0;
502     }else if(istation==2){
503       if(iplane==1)
504         return (HitsMT(2,1,"X")||HitsMT(2,1,"Y"))?1:0;
505       else if(iplane==2)
506         return (HitsMT(2,2,"X")||HitsMT(2,2,"Y"))?1:0;
507       else
508         return 0;
509     }else{
510       return 0;
511     }
512   }
513 }
514
515 Int_t AliAODTrack::HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber){
516 // Retrieve hit information for MUON Chamber
517   switch(MuonChamber){
518     case 11:
519       return HitsMT(1,1);
520     case 12:
521       return HitsMT(1,2);
522     case 13:
523       return HitsMT(2,1);
524     case 14:
525       return HitsMT(2,2);
526     default:
527       printf("Unknown MUON chamber: %d\n",MuonChamber);
528       return 0;
529   }
530 }