STEER/AliAODTrack.h

   1 #ifndef AliAODTrack_H
   2 #define AliAODTrack_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2007, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 //-------------------------------------------------------------------------
   9 //     AOD track implementation of AliVTrack
  10 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
  11 //-------------------------------------------------------------------------
  12
  13 #include <TRef.h>
  14 #include <TBits.h>
  15
  16 #include "AliVTrack.h"
  17 #include "AliAODVertex.h"
  18 #include "AliAODRedCov.h"
  19 #include "AliAODPid.h"
  20
  21
  22 class AliVVertex;
  23
  24 class AliAODTrack : public AliVTrack {
  25
  26  public:
  27
  28   enum AODTrk_t {kUndef = -1,
  29                  kPrimary,
  30                  kSecondary,
  31                  kOrphan};
  32
  33   enum AODTrkBits_t {
  34     kIsDCA=BIT(14),   // set if fPosition is the DCA and not the position of the first point
  35     kUsedForVtxFit=BIT(15), // set if this track was used to fit the vertex it is attached to
  36     kUsedForPrimVtxFit=BIT(16), // set if this track was used to fit the primary vertex
  37     kIsTPCOnly=BIT(17), // set if this track is a SA TPC track constrained to the SPD vertex, needs to be skipped in any track loop to avoid double counting
  38     kIsHybridITSTPC=BIT(18), // set if this track can be used as a hybrid track i.e. Gbobal tracks with certain slecetion plus the TPC constrained tracks that did not pass the selection
  39     kIsHybridTPC=BIT(19) //  for TPC tracks that have been selected with a combination of cuts involving the ITS, tracks without ITS information are taken from TPC only
  40   };
  41
  42   enum AODTrkPID_t {
  43     kElectron     =  0,
  44     kMuon         =  1,
  45     kPion         =  2,
  46     kKaon         =  3,
  47     kProton       =  4,
  48     kDeuteron     =  5,
  49     kTriton       =  6,
  50     kHelium3      =  7,
  51     kAlpha        =  8,
  52     kUnknown      =  9,
  53     kMostProbable = -1
  54   };
  55
  56   AliAODTrack();
  57   AliAODTrack(Short_t id,
  58               Int_t label,
  59               Double_t p[3],
  60               Bool_t cartesian,
  61               Double_t x[3],
  62               Bool_t dca,
  63               Double_t covMatrix[21],
  64               Short_t q,
  65               UChar_t itsClusMap,
  66               Double_t pid[10],
  67               AliAODVertex *prodVertex,
  68               Bool_t usedForVtxFit,
  69               Bool_t usedForPrimVtxFit,
  70               AODTrk_t ttype=kUndef,
  71               UInt_t selectInfo=0,
  72               Float_t chi2perNDF = -999.);
  73
  74   AliAODTrack(Short_t id,
  75               Int_t label,
  76               Float_t p[3],
  77               Bool_t cartesian,
  78               Float_t x[3],
  79               Bool_t dca,
  80               Float_t covMatrix[21],
  81               Short_t q,
  82               UChar_t itsClusMap,
  83               Float_t pid[10],
  84               AliAODVertex *prodVertex,
  85               Bool_t usedForVtxFit,
  86               Bool_t usedForPrimVtxFit,
  87               AODTrk_t ttype=kUndef,
  88               UInt_t selectInfo=0,
  89               Float_t chi2perNDF = -999.);
  90
  91   virtual ~AliAODTrack();
  92   AliAODTrack(const AliAODTrack& trk);
  93   AliAODTrack& operator=(const AliAODTrack& trk);
  94
  95   // kinematics
  96   virtual Double_t OneOverPt() const { return (fMomentum[0] != 0.) ? 1./fMomentum[0] : -999.; }
  97   virtual Double_t Phi()       const { return fMomentum[1]; }
  98   virtual Double_t Theta()     const { return fMomentum[2]; }
  99
 100   virtual Double_t Px() const { return fMomentum[0] * TMath::Cos(fMomentum[1]); }
 101   virtual Double_t Py() const { return fMomentum[0] * TMath::Sin(fMomentum[1]); }
 102   virtual Double_t Pz() const { return fMomentum[0] / TMath::Tan(fMomentum[2]); }
 103   virtual Double_t Pt() const { return fMomentum[0]; }
 104   virtual Double_t P()  const { return TMath::Sqrt(Pt()*Pt()+Pz()*Pz()); }
 105   virtual Bool_t   PxPyPz(Double_t p[3]) const { p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz(); return kTRUE; }
 106
 107   virtual Double_t Xv() const { return GetProdVertex() ? GetProdVertex()->GetX() : -999.; }
 108   virtual Double_t Yv() const { return GetProdVertex() ? GetProdVertex()->GetY() : -999.; }
 109   virtual Double_t Zv() const { return GetProdVertex() ? GetProdVertex()->GetZ() : -999.; }
 110   virtual Bool_t   XvYvZv(Double_t x[3]) const { x[0] = Xv(); x[1] = Yv(); x[2] = Zv(); return kTRUE; }
 111
 112   Double_t Chi2perNDF()  const { return fChi2perNDF; }
 113   UShort_t GetTPCNcls()  const { return fTPCClusterMap.CountBits();}
 114
 115   virtual Double_t M() const { return M(GetMostProbablePID()); }
 116   Double_t M(AODTrkPID_t pid) const;
 117   virtual Double_t E() const { return E(GetMostProbablePID()); }
 118   Double_t E(AODTrkPID_t pid) const;
 119   Double_t E(Double_t m) const { return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m); }
 120   virtual Double_t Y() const { return Y(GetMostProbablePID()); }
 121   Double_t Y(AODTrkPID_t pid) const;
 122   Double_t Y(Double_t m) const;
 123
 124   virtual Double_t Eta() const { return -TMath::Log(TMath::Tan(0.5 * fMomentum[2])); }
 125
 126   virtual Short_t  Charge() const {return fCharge; }
 127
 128   virtual Bool_t   PropagateToDCA(const AliVVertex *vtx,
 129           Double_t b, Double_t maxd, Double_t dz[2], Double_t covar[3]);
 130
 131   // PID
 132   virtual const Double_t *PID() const { return fPID; }
 133   AODTrkPID_t GetMostProbablePID() const;
 134   void ConvertAliPIDtoAODPID();
 135   void SetDetPID(AliAODPid *aodpid) {fDetPid = aodpid;}
 136
 137   template <class T> void GetPID(T *pid) const {
 138     for(Int_t i=0; i<10; ++i) pid[i]=fPID[i];}
 139
 140   template <class T> void SetPID(const T *pid) {
 141     if(pid) for(Int_t i=0; i<10; ++i) fPID[i]=pid[i];
 142     else {for(Int_t i=0; i<10; fPID[i++]=0.) ; fPID[AliAODTrack::kUnknown]=1.;}}
 143
 144   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
 145   ULong_t GetStatus() const { return GetFlags(); }
 146   ULong_t GetFlags() const { return fFlags; }
 147
 148   Int_t   GetID() const { return (Int_t)fID; }
 149   Int_t   GetLabel() const { return fLabel; }
 150   Char_t  GetType() const { return fType;}
 151   Bool_t  IsPrimaryCandidate() const;
 152   Bool_t  GetUsedForVtxFit() const { return TestBit(kUsedForVtxFit); }
 153   Bool_t  GetUsedForPrimVtxFit() const { return TestBit(kUsedForPrimVtxFit); }
 154   Bool_t  IsHybridITSTPC() const { return TestBit(kIsHybridITSTPC); }
 155   Bool_t  IsHybridTPC() const { return TestBit(kIsHybridTPC); }
 156   Bool_t  IsTPCOnly() const { return TestBit(kIsTPCOnly); }
 157   //
 158   Int_t   GetTOFBunchCrossing(Double_t b=0) const;
 159   //
 160   template <class T> void GetP(T *p) const {
 161     p[0]=fMomentum[0]; p[1]=fMomentum[1]; p[2]=fMomentum[2];}
 162
 163 //  template <class T> void GetPxPyPz(T *p) const {
 164 //    p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz();}
 165   Bool_t GetPxPyPz(Double_t *p) const;
 166
 167   template <class T> Bool_t GetPosition(T *x) const {
 168     x[0]=fPosition[0]; x[1]=fPosition[1]; x[2]=fPosition[2];
 169     return TestBit(kIsDCA);}
 170
 171   template <class T> void SetCovMatrix(const T *covMatrix) {
 172     if(!fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>();
 173     fCovMatrix->SetCovMatrix(covMatrix);}
 174
 175   template <class T> Bool_t GetCovMatrix(T *covMatrix) const {
 176     if(!fCovMatrix) return kFALSE;
 177     fCovMatrix->GetCovMatrix(covMatrix); return kTRUE;}
 178
 179   Bool_t GetXYZ(Double_t *p) const {
 180     return GetPosition(p); }
 181
 182   Bool_t GetCovarianceXYZPxPyPz(Double_t cv[21]) const {
 183     return GetCovMatrix(cv);}
 184
 185   void RemoveCovMatrix() {delete fCovMatrix; fCovMatrix=NULL;}
 186
 187   Double_t XAtDCA() const { return fPositionAtDCA[0]; }
 188   Double_t YAtDCA() const { return fPositionAtDCA[1]; }
 189   Double_t ZAtDCA() const {
 190     if (IsMuonTrack()) return fPosition[2];
 191     else if (TestBit(kIsDCA)) return fPosition[1];
 192     else return -999.; }
 193   Bool_t   XYZAtDCA(Double_t x[3]) const { x[0] = XAtDCA(); x[1] = YAtDCA(); x[2] = ZAtDCA(); return kTRUE; }
 194
 195   Double_t DCA() const {
 196     if (IsMuonTrack()) return TMath::Sqrt(XAtDCA()*XAtDCA() + YAtDCA()*YAtDCA());
 197     else if (TestBit(kIsDCA)) return fPosition[0];
 198     else return -999.; }
 199
 200   Double_t PxAtDCA() const { return fMomentumAtDCA[0]; }
 201   Double_t PyAtDCA() const { return fMomentumAtDCA[1]; }
 202   Double_t PzAtDCA() const { return fMomentumAtDCA[2]; }
 203   Double_t PAtDCA() const { return TMath::Sqrt(PxAtDCA()*PxAtDCA() + PyAtDCA()*PyAtDCA() + PzAtDCA()*PzAtDCA()); }
 204   Bool_t   PxPyPzAtDCA(Double_t p[3]) const { p[0] = PxAtDCA(); p[1] = PyAtDCA(); p[2] = PzAtDCA(); return kTRUE; }
 205
 206   Double_t GetRAtAbsorberEnd() const { return fRAtAbsorberEnd; }
 207
 208   UChar_t  GetITSClusterMap() const       { return (UChar_t)(fITSMuonClusterMap&0xff); }
 209   Int_t    GetITSNcls() const;
 210   Bool_t   HasPointOnITSLayer(Int_t i) const { return TESTBIT(GetITSClusterMap(),i); }
 211   UShort_t GetHitsPatternInTrigCh() const { return (UShort_t)((fITSMuonClusterMap&0xff00)>>8); }
 212   UInt_t   GetMUONClusterMap() const      { return (fITSMuonClusterMap&0x3ff0000)>>16; }
 213   UInt_t   GetITSMUONClusterMap() const   { return fITSMuonClusterMap; }
 214
 215   Bool_t  TestFilterBit(UInt_t filterBit) const {return (Bool_t) ((filterBit & fFilterMap) != 0);}
 216   Bool_t  TestFilterMask(UInt_t filterMask) const {return (Bool_t) ((filterMask & fFilterMap) == filterMask);}
 217   void    SetFilterMap(UInt_t i){fFilterMap = i;}
 218   UInt_t  GetFilterMap(){return fFilterMap;}
 219
 220   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
 221   Float_t GetTPCClusterInfo(Int_t nNeighbours=3, Int_t type=0, Int_t row0=0, Int_t row1=159) const;
 222
 223   const TBits& GetTPCSharedMap() const {return fTPCSharedMap;}
 224   void    SetTPCClusterMap(const TBits amap) {fTPCClusterMap = amap;}
 225   void    SetTPCSharedMap(const TBits amap) {fTPCSharedMap = amap;}
 226   void    SetTPCPointsF(UShort_t  findable){fTPCnclsF = findable;}
 227
 228   UShort_t GetTPCNclsF() const { return fTPCnclsF;}
 229
 230   //pid signal interface
 231   Double_t  GetITSsignal()       const { return fDetPid?fDetPid->GetITSsignal():0.;    }
 232   Double_t  GetTPCsignal()       const { return fDetPid?fDetPid->GetTPCsignal():0.;    }
 233   UShort_t  GetTPCsignalN()      const { return fDetPid?fDetPid->GetTPCsignalN():0;    }
 234   Double_t  GetTPCmomentum()     const { return fDetPid?fDetPid->GetTPCmomentum():0.;  }
 235   Double_t  GetTOFsignal()       const { return fDetPid?fDetPid->GetTOFsignal():0.; }
 236   void      GetIntegratedTimes(Double_t *times) const {if (fDetPid) fDetPid->GetIntegratedTimes(times); }
 237   Double_t  GetTRDslice(Int_t plane, Int_t slice) const;
 238   Double_t  GetTRDmomentum(Int_t plane, Double_t */*sp*/=0x0) const;
 239   void      GetHMPIDpid(Double_t *p) const { if (fDetPid) fDetPid->GetHMPIDprobs(p); }
 240
 241
 242   AliAODPid    *GetDetPid() const { return fDetPid; }
 243   AliAODVertex *GetProdVertex() const { return (AliAODVertex*)fProdVertex.GetObject(); }
 244
 245   // print
 246   void  Print(const Option_t *opt = "") const;
 247
 248   // setters
 249   void SetFlags(ULong_t flags) { fFlags = flags; }
 250   void SetStatus(ULong_t flags) { fFlags|=flags; }
 251   void ResetStatus(ULong_t flags) { fFlags&=~flags; }
 252
 253   void SetID(Short_t id) { fID = id; }
 254   void SetLabel(Int_t label) { fLabel = label; }
 255
 256   template <class T> void SetPosition(const T *x, Bool_t isDCA = kFALSE);
 257   void SetDCA(Double_t d, Double_t z);
 258   void SetUsedForVtxFit(Bool_t used = kTRUE) { used ? SetBit(kUsedForVtxFit) : ResetBit(kUsedForVtxFit); }
 259   void SetUsedForPrimVtxFit(Bool_t used = kTRUE) { used ? SetBit(kUsedForPrimVtxFit) : ResetBit(kUsedForPrimVtxFit); }
 260   void SetIsHybridITSTPC(Bool_t hybrid = kTRUE) { hybrid ? SetBit(kIsHybridITSTPC) : ResetBit(kIsHybridITSTPC); }
 261   void SetIsHybridTPC(Bool_t hybrid = kTRUE) { hybrid ? SetBit(kIsHybridTPC) : ResetBit(kIsHybridTPC); }
 262   void SetIsTPCOnly(Bool_t b = kTRUE) { b ? SetBit(kIsTPCOnly) : ResetBit(kIsTPCOnly); }
 263
 264   void SetOneOverPt(Double_t oneOverPt) { fMomentum[0] = 1. / oneOverPt; }
 265   void SetPt(Double_t pt) { fMomentum[0] = pt; };
 266   void SetPhi(Double_t phi) { fMomentum[1] = phi; }
 267   void SetTheta(Double_t theta) { fMomentum[2] = theta; }
 268   template <class T> void SetP(const T *p, Bool_t cartesian = kTRUE);
 269   void SetP() {fMomentum[0]=fMomentum[1]=fMomentum[2]=-999.;}
 270
 271   void SetXYAtDCA(Double_t x, Double_t y) {fPositionAtDCA[0] = x; fPositionAtDCA[1] = y;}
 272   void SetPxPyPzAtDCA(Double_t pX, Double_t pY, Double_t pZ) {fMomentumAtDCA[0] = pX; fMomentumAtDCA[1] = pY; fMomentumAtDCA[2] = pZ;}
 273
 274   void SetRAtAbsorberEnd(Double_t r) { fRAtAbsorberEnd = r; }
 275
 276   void SetCharge(Short_t q) { fCharge = q; }
 277   void SetChi2perNDF(Double_t chi2perNDF) { fChi2perNDF = chi2perNDF; }
 278
 279   void SetITSClusterMap(UChar_t itsClusMap)                 { fITSMuonClusterMap = (fITSMuonClusterMap&0xffffff00)|(((UInt_t)itsClusMap)&0xff); }
 280   void SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh) { fITSMuonClusterMap = (fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|((((UInt_t)hitsPatternInTrigCh)&0xff)<<8); }
 281   void SetMuonClusterMap(UInt_t muonClusMap)                { fITSMuonClusterMap = (fITSMuonClusterMap&0xfc00ffff)|((muonClusMap&0x3ff)<<16); }
 282   void SetITSMuonClusterMap(UInt_t itsMuonClusMap)          { fITSMuonClusterMap = itsMuonClusMap; }
 283
 284   Int_t GetMatchTrigger() const {return fITSMuonClusterMap>>30;}
 285                                         //  0 Muon track does not match trigger
 286                                         //  1 Muon track match but does not pass pt cut
 287                                         //  2 Muon track match Low pt cut
 288                                         //  3 Muon track match High pt cut
 289   void     SetMatchTrigger(Int_t MatchTrigger);
 290   Bool_t   MatchTrigger() const { return (GetMatchTrigger()>0); }         //  Muon track matches trigger track
 291   Bool_t   MatchTriggerLowPt()   const  { return (GetMatchTrigger()>1); } //  Muon track matches trigger track and passes Low pt cut
 292   Bool_t   MatchTriggerHighPt()  const  { return (GetMatchTrigger()>2); } //  Muon track matches trigger track and passes High pt cut
 293   Bool_t   MatchTriggerDigits()  const;                                   //  Muon track matches trigger digits
 294   Double_t GetChi2MatchTrigger() const  { return fChi2MatchTrigger;}
 295   void     SetChi2MatchTrigger(Double_t Chi2MatchTrigger) {fChi2MatchTrigger = Chi2MatchTrigger; }
 296   Bool_t   HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber, Int_t cathode = -1) const;  // Check if track hits Muon chambers
 297   Bool_t   IsMuonTrack() const { return (GetMUONClusterMap()>0) ? kTRUE : kFALSE; }
 298
 299   void     Connected(Bool_t flag) {flag ? SETBIT(fITSMuonClusterMap,26) : CLRBIT(fITSMuonClusterMap,26);}
 300   Bool_t   IsConnected() const {return TESTBIT(fITSMuonClusterMap,26);}
 301
 302   void     SetProdVertex(TObject *vertex) { fProdVertex = vertex; }
 303   void     SetType(AODTrk_t ttype) { fType=ttype; }
 304
 305
 306
 307   // Dummy
 308   Int_t    PdgCode() const {return 0;}
 309
 310  private :
 311
 312   // Momentum & position
 313   Double32_t    fMomentum[3];       // momemtum stored in pt, phi, theta
 314   Double32_t    fPosition[3];       // position of first point on track or dca
 315
 316   Double32_t    fMomentumAtDCA[3];  // momentum (px,py,pz) at DCA
 317   Double32_t    fPositionAtDCA[2];  // trasverse position (x,y) at DCA
 318
 319   Double32_t    fRAtAbsorberEnd;    // transverse position r at the end of the muon absorber
 320
 321   Double32_t    fChi2perNDF;        // chi2/NDF of momentum fit
 322   Double32_t    fChi2MatchTrigger;  // chi2 of trigger/track matching
 323   Double32_t    fPID[10];           // [0.,1.,8] pointer to PID object
 324
 325   ULong_t       fFlags;             // reconstruction status flags
 326   Int_t         fLabel;             // track label, points back to MC track
 327
 328   UInt_t        fITSMuonClusterMap; // map of ITS and muon clusters, one bit per layer
 329                                     // (ITS: bit 1-8, muon trigger: bit 9-16, muon tracker: bit 17-26, muon match trigger: bit 31-32)
 330   UInt_t        fFilterMap;         // filter information, one bit per set of cuts
 331
 332   TBits         fTPCClusterMap;     // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
 333   TBits         fTPCSharedMap;      // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a shared cluster on given padrow
 334   UShort_t      fTPCnclsF;          // findable clusters
 335
 336   Short_t       fID;                // unique track ID, points back to the ESD track
 337
 338   Char_t        fCharge;            // particle charge
 339   Char_t        fType;              // Track Type
 340
 341   AliAODRedCov<6> *fCovMatrix;      // covariance matrix (x, y, z, px, py, pz)
 342   AliAODPid    *fDetPid;            // more detailed or detector specific pid information
 343   TRef          fProdVertex;        // vertex of origin
 344
 345   ClassDef(AliAODTrack, 13);
 346 };
 347
 348 inline Bool_t  AliAODTrack::IsPrimaryCandidate() const
 349 {
 350     // True of track passes primary particle selection (independent of type)
 351     //
 352     if (fFilterMap) {
 353         return kTRUE;
 354     } else {
 355         return kFALSE;
 356     }
 357 }
 358
 359 inline Int_t AliAODTrack::GetITSNcls() const
 360 {
 361   // Number of points in ITS
 362   Int_t n=0;
 363   for(Int_t i=0;i<6;i++) if(HasPointOnITSLayer(i)) n++;
 364   return n;
 365 }
 366
 367 #endif