The description of changes:
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 class AliAODTrack : public AliVTrack {
22
23  public:
24   
25   enum AODTrk_t {kUndef = -1, 
26                  kPrimary, 
27                  kSecondary, 
28                  kOrphan};
29
30   enum AODTrkBits_t {
31     kIsDCA=BIT(14),   // set if fPosition is the DCA and not the position of the first point
32     kUsedForVtxFit=BIT(15), // set if this track was used to fit the vertex it is attached to
33     kUsedForPrimVtxFit=BIT(16) // set if this track was used to fit the primary vertex
34   };
35
36   enum AODTrkPID_t {
37     kElectron     =  0,
38     kMuon         =  1,
39     kPion         =  2,
40     kKaon         =  3,
41     kProton       =  4,
42     kDeuteron     =  5,
43     kTriton       =  6,
44     kHelium3      =  7,
45     kAlpha        =  8,
46     kUnknown      =  9,
47     kMostProbable = -1
48   };
49
50   AliAODTrack();
51   AliAODTrack(Short_t id,
52               Int_t label,
53               Double_t p[3],
54               Bool_t cartesian,
55               Double_t x[3],
56               Bool_t dca,
57               Double_t covMatrix[21],
58               Short_t q,
59               UChar_t itsClusMap,
60               Double_t pid[10],
61               AliAODVertex *prodVertex,
62               Bool_t usedForVtxFit,
63               Bool_t usedForPrimVtxFit,
64               AODTrk_t ttype=kUndef,
65               UInt_t selectInfo=0,
66               Float_t chi2perNDF = -999.);
67
68   AliAODTrack(Short_t id,
69               Int_t label,
70               Float_t p[3],
71               Bool_t cartesian,
72               Float_t x[3],
73               Bool_t dca,
74               Float_t covMatrix[21],
75               Short_t q,
76               UChar_t itsClusMap,
77               Float_t pid[10],
78               AliAODVertex *prodVertex,
79               Bool_t usedForVtxFit,
80               Bool_t usedForPrimVtxFit,
81               AODTrk_t ttype=kUndef,
82               UInt_t selectInfo=0,
83               Float_t chi2perNDF = -999.);
84
85   virtual ~AliAODTrack();
86   AliAODTrack(const AliAODTrack& trk); 
87   AliAODTrack& operator=(const AliAODTrack& trk);
88
89   // kinematics
90   virtual Double_t OneOverPt() const { return (fMomentum[0] != 0.) ? 1./fMomentum[0] : -999.; }
91   virtual Double_t Phi()       const { return fMomentum[1]; }
92   virtual Double_t Theta()     const { return fMomentum[2]; }
93   
94   virtual Double_t Px() const { return fMomentum[0] * TMath::Cos(fMomentum[1]); }
95   virtual Double_t Py() const { return fMomentum[0] * TMath::Sin(fMomentum[1]); }
96   virtual Double_t Pz() const { return fMomentum[0] / TMath::Tan(fMomentum[2]); }
97   virtual Double_t Pt() const { return fMomentum[0]; }
98   virtual Double_t P()  const { return TMath::Sqrt(Pt()*Pt()+Pz()*Pz()); }
99   virtual Bool_t   PxPyPz(Double_t p[3]) const { p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz(); return kTRUE; }
100
101   virtual Double_t Xv() const { return GetProdVertex() ? GetProdVertex()->GetX() : -999.; }
102   virtual Double_t Yv() const { return GetProdVertex() ? GetProdVertex()->GetY() : -999.; }
103   virtual Double_t Zv() const { return GetProdVertex() ? GetProdVertex()->GetZ() : -999.; }
104   virtual Bool_t   XvYvZv(Double_t x[3]) const { x[0] = Xv(); x[1] = Yv(); x[2] = Zv(); return kTRUE; }
105
106   Double_t Chi2perNDF() const { return fChi2perNDF; }
107   
108   virtual Double_t M() const { return M(GetMostProbablePID()); }
109   Double_t M(AODTrkPID_t pid) const;
110   virtual Double_t E() const { return E(GetMostProbablePID()); }
111   Double_t E(AODTrkPID_t pid) const;
112   Double_t E(Double_t m) const { return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m); }
113   virtual Double_t Y() const { return Y(GetMostProbablePID()); }
114   Double_t Y(AODTrkPID_t pid) const;
115   Double_t Y(Double_t m) const;
116   
117   virtual Double_t Eta() const { return -TMath::Log(TMath::Tan(0.5 * fMomentum[2])); }
118
119   virtual Short_t  Charge() const {return fCharge; }
120
121   // PID
122   virtual const Double_t *PID() const { return fPID; }
123   AODTrkPID_t GetMostProbablePID() const;
124   void ConvertAliPIDtoAODPID();
125   void SetDetPID(AliAODPid *aodpid) {fDetPid = aodpid;}
126
127   template <class T> void GetPID(T *pid) const {
128     for(Int_t i=0; i<10; ++i) pid[i]=fPID[i];}
129  
130   template <class T> void SetPID(const T *pid) {
131     if(pid) for(Int_t i=0; i<10; ++i) fPID[i]=pid[i];
132     else {for(Int_t i=0; i<10; fPID[i++]=0.) ; fPID[AliAODTrack::kUnknown]=1.;}}
133
134   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
135   ULong_t GetStatus() const { return GetFlags(); }
136   ULong_t GetFlags() const { return fFlags; }
137
138   Int_t   GetID() const { return (Int_t)fID; }
139   Int_t   GetLabel() const { return fLabel; } 
140   Char_t  GetType() const { return fType;}
141   Bool_t  IsPrimaryCandidate() const;
142   Bool_t  GetUsedForVtxFit() const { return TestBit(kUsedForVtxFit); }
143   Bool_t  GetUsedForPrimVtxFit() const { return TestBit(kUsedForPrimVtxFit); }
144
145   template <class T> void GetP(T *p) const {
146     p[0]=fMomentum[0]; p[1]=fMomentum[1]; p[2]=fMomentum[2];}
147
148   template <class T> void GetPxPyPz(T *p) const {
149     p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz();}
150
151   template <class T> Bool_t GetPosition(T *x) const {
152     x[0]=fPosition[0]; x[1]=fPosition[1]; x[2]=fPosition[2];
153     return TestBit(kIsDCA);}
154
155   template <class T> void SetCovMatrix(const T *covMatrix) {
156     if(!fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>();
157     fCovMatrix->SetCovMatrix(covMatrix);}
158
159   template <class T> Bool_t GetCovMatrix(T *covMatrix) const {
160     if(!fCovMatrix) return kFALSE;
161     fCovMatrix->GetCovMatrix(covMatrix); return kTRUE;}
162
163   Bool_t GetXYZ(Double_t *p) const {
164     return GetPosition(p); }
165
166   Bool_t GetCovarianceXYZPxPyPz(Double_t cv[21]) const {
167     return GetCovMatrix(cv);}
168
169   void RemoveCovMatrix() {delete fCovMatrix; fCovMatrix=NULL;}
170
171   Double_t XAtDCA() const { return fPositionAtDCA[0]; }
172   Double_t YAtDCA() const { return fPositionAtDCA[1]; }
173   Double_t ZAtDCA() const {
174     if (IsMuonTrack()) return fPosition[2];
175     else if (TestBit(kIsDCA)) return fPosition[1];
176     else return -999.; }
177   Bool_t   XYZAtDCA(Double_t x[3]) const { x[0] = XAtDCA(); x[1] = YAtDCA(); x[2] = ZAtDCA(); return kTRUE; }
178   
179   Double_t DCA() const {
180     if (IsMuonTrack()) return TMath::Sqrt(XAtDCA()*XAtDCA() + YAtDCA()*YAtDCA());
181     else if (TestBit(kIsDCA)) return fPosition[0];
182     else return -999.; }
183   
184   Double_t PxAtDCA() const { return fMomentumAtDCA[0]; }
185   Double_t PyAtDCA() const { return fMomentumAtDCA[1]; }
186   Double_t PzAtDCA() const { return fMomentumAtDCA[2]; }
187   Double_t PAtDCA() const { return TMath::Sqrt(PxAtDCA()*PxAtDCA() + PyAtDCA()*PyAtDCA() + PzAtDCA()*PzAtDCA()); }
188   Bool_t   PxPyPzAtDCA(Double_t p[3]) const { p[0] = PxAtDCA(); p[1] = PyAtDCA(); p[2] = PzAtDCA(); return kTRUE; }
189   
190   UChar_t  GetITSClusterMap() const       { return (UChar_t)(fITSMuonClusterMap&0xff); }
191   UShort_t GetHitsPatternInTrigCh() const { return (UShort_t)((fITSMuonClusterMap&0xff00)>>8); }
192   UInt_t   GetMUONClusterMap() const      { return (fITSMuonClusterMap&0x3ff0000)>>16; }
193   UInt_t   GetITSMUONClusterMap() const   { return fITSMuonClusterMap; }
194   
195   Bool_t  TestFilterBit(UInt_t filterBit) const {return (Bool_t) ((filterBit & fFilterMap) != 0);}
196   Bool_t  TestFilterMask(UInt_t filterMask) const {return (Bool_t) ((filterMask & fFilterMap) == filterMask);}
197
198   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
199   const TBits& GetTPCSharedMap() const {return fTPCSharedMap;}
200   void    SetTPCClusterMap(const TBits amap) {fTPCClusterMap = amap;}
201   void    SetTPCSharedMap(const TBits amap) {fTPCSharedMap = amap;}
202   
203   AliAODPid    *GetDetPid() const { return fDetPid; }
204   AliAODVertex *GetProdVertex() const { return (AliAODVertex*)fProdVertex.GetObject(); }
205   
206   // print
207   void  Print(const Option_t *opt = "") const;
208
209   // setters
210   void SetFlags(ULong_t flags) { fFlags = flags; }
211   void SetStatus(ULong_t flags) { fFlags|=flags; }
212   void ResetStatus(ULong_t flags) { fFlags&=~flags; }
213
214   void SetID(Short_t id) { fID = id; }
215   void SetLabel(Int_t label) { fLabel = label; }
216
217   template <class T> void SetPosition(const T *x, Bool_t isDCA = kFALSE);
218   void SetDCA(Double_t d, Double_t z);
219   void SetUsedForVtxFit(Bool_t used = kTRUE) { used ? SetBit(kUsedForVtxFit) : ResetBit(kUsedForVtxFit); }
220   void SetUsedForPrimVtxFit(Bool_t used = kTRUE) { used ? SetBit(kUsedForPrimVtxFit) : ResetBit(kUsedForPrimVtxFit); }
221
222   void SetOneOverPt(Double_t oneOverPt) { fMomentum[0] = 1. / oneOverPt; }
223   void SetPt(Double_t pt) { fMomentum[0] = pt; };
224   void SetPhi(Double_t phi) { fMomentum[1] = phi; }
225   void SetTheta(Double_t theta) { fMomentum[2] = theta; }
226   template <class T> void SetP(const T *p, Bool_t cartesian = kTRUE);
227   void SetP() {fMomentum[0]=fMomentum[1]=fMomentum[2]=-999.;}
228
229   void SetXYAtDCA(Double_t x, Double_t y) {fPositionAtDCA[0] = x; fPositionAtDCA[1] = y;}
230   void SetPxPyPzAtDCA(Double_t pX, Double_t pY, Double_t pZ) {fMomentumAtDCA[0] = pX; fMomentumAtDCA[1] = pY; fMomentumAtDCA[2] = pZ;}
231   
232   void SetCharge(Short_t q) { fCharge = q; }
233   void SetChi2perNDF(Double_t chi2perNDF) { fChi2perNDF = chi2perNDF; }
234
235   void SetITSClusterMap(UChar_t itsClusMap)                 { fITSMuonClusterMap = (fITSMuonClusterMap&0xffffff00)|(((UInt_t)itsClusMap)&0xff); }
236   void SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh) { fITSMuonClusterMap = (fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|((((UInt_t)hitsPatternInTrigCh)&0xff)<<8); }
237   void SetMuonClusterMap(UInt_t muonClusMap)                { fITSMuonClusterMap = (fITSMuonClusterMap&0xfc00ffff)|((muonClusMap&0x3ff)<<16); }
238   void SetITSMuonClusterMap(UInt_t itsMuonClusMap)          { fITSMuonClusterMap = itsMuonClusMap; }
239
240   Int_t GetMatchTrigger() const {return fITSMuonClusterMap>>30;}
241                                         //  0 Muon track does not match trigger
242                                         //  1 Muon track match but does not pass pt cut
243                                         //  2 Muon track match Low pt cut
244                                         //  3 Muon track match High pt cut
245   void     SetMatchTrigger(Int_t MatchTrigger);
246   Int_t    MatchTrigger() const { return (GetMatchTrigger()>0)?1:0; }   //  Muon track matches trigger track
247   Int_t    MatchTriggerAnyPt()   const  { return (GetMatchTrigger()>0)?1:0; }   //  Muon track matches trigger track
248   Int_t    MatchTriggerLowPt()   const  { return (GetMatchTrigger()>1)?1:0; }   //  Muon track matches trigger track and passes Low pt cut
249   Int_t    MatchTriggerHighPt()  const  { return (GetMatchTrigger()>2)?1:0; }   //  Muon track matches trigger track and passes High pt cut
250   Double_t GetChi2MatchTrigger() const  { return fChi2MatchTrigger;}
251   void     SetChi2MatchTrigger(Double_t Chi2MatchTrigger) {fChi2MatchTrigger = Chi2MatchTrigger; }
252   Int_t    HitsMT(Int_t istation, Int_t iplane, Option_t *cathode=0);  // Check if track hits Muon chambers
253   Int_t    HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber);  // Check if track hits Muon chambers
254   Bool_t   IsMuonTrack() const { return (GetMUONClusterMap()>0) ? kTRUE : kFALSE; }
255   
256   void     Connected(Bool_t flag) {flag ? SETBIT(fITSMuonClusterMap,26) : CLRBIT(fITSMuonClusterMap,26);}
257   Bool_t   IsConnected() const {return TESTBIT(fITSMuonClusterMap,26);}
258
259   void     SetProdVertex(TObject *vertex) { fProdVertex = vertex; }
260   void     SetType(AODTrk_t ttype) { fType=ttype; }
261
262
263  private :
264
265   // Momentum & position
266   Double32_t    fMomentum[3];       // momemtum stored in pt, phi, theta
267   Double32_t    fPosition[3];       // position of first point on track or dca
268   
269   Double32_t    fMomentumAtDCA[3];  // momentum (px,py,pz) at DCA
270   Double32_t    fPositionAtDCA[2];  // trasverse position (x,y) at DCA
271   
272   Double32_t    fChi2perNDF;        // chi2/NDF of momentum fit
273   Double32_t    fChi2MatchTrigger;  // chi2 of trigger/track matching
274   Double32_t    fPID[10];           // [0.,1.,8] pointer to PID object
275
276   ULong_t       fFlags;             // reconstruction status flags 
277   Int_t         fLabel;             // track label, points back to MC track
278   
279   UInt_t        fITSMuonClusterMap; // map of ITS and muon clusters, one bit per layer
280                                     // (ITS: bit 1-8, muon trigger: bit 9-16, muon tracker: bit 17-26, muon match trigger: bit 31-32) 
281   UInt_t        fFilterMap;         // filter information, one bit per set of cuts
282
283   TBits         fTPCClusterMap;     // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
284   TBits         fTPCSharedMap;      // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a shared cluster on given padrow
285
286   Short_t       fID;                // unique track ID, points back to the ESD track
287
288   Char_t        fCharge;            // particle charge
289   Char_t        fType;              // Track Type
290   
291   AliAODRedCov<6> *fCovMatrix;      // covariance matrix (x, y, z, px, py, pz)
292   AliAODPid    *fDetPid;            // more detailed or detector specific pid information
293   TRef          fProdVertex;        // vertex of origin
294
295   ClassDef(AliAODTrack, 9);
296 };
297
298 inline Bool_t  AliAODTrack::IsPrimaryCandidate() const
299 {
300     // True of track passes primary particle selection (independent of type) 
301     // 
302     if (fFilterMap) {
303         return kTRUE;
304     } else {
305         return kFALSE;
306     }
307 }
308
309 #endif