STEER/AliAODVertex.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 //     Base class for Analysis Object Data
  21 //     Generic version
  22 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
  23 //-------------------------------------------------------------------------
  24
  25 #include "AliAODVertex.h"
  26
  27 #include "AliAODTrack.h"
  28
  29 ClassImp(AliAODVertex)
  30
  31 //______________________________________________________________________________
  32 AliAODVertex::AliAODVertex() :
  33   TObject(),
  34   fChi2perNDF(-999.),
  35   fID(-1),
  36   fType(kUndef),
  37   fCovMatrix(NULL),
  38   fParent(),
  39   fDaughters()
  40   {
  41   // default constructor
  42
  43   fPosition[0] = fPosition[1] = fPosition[2] = -999.;
  44 }
  45
  46 //______________________________________________________________________________
  47 AliAODVertex::AliAODVertex(const Double_t position[3],
  48                            const Double_t covMatrix[6],
  49                            Double_t  chi2perNDF,
  50                            TObject  *parent,
  51                            Short_t id,
  52                            Char_t vtype) :
  53   TObject(),
  54   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  55   fID(id),
  56   fType(vtype),
  57   fCovMatrix(NULL),
  58   fParent(parent),
  59   fDaughters()
  60 {
  61   // constructor
  62
  63   SetPosition(position);
  64   if (covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  65 }
  66
  67 //______________________________________________________________________________
  68 AliAODVertex::AliAODVertex(const Float_t position[3],
  69                            const Float_t  covMatrix[6],
  70                            Double_t  chi2perNDF,
  71                            TObject  *parent,
  72                            Short_t id,
  73                            Char_t vtype) :
  74
  75   TObject(),
  76   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  77   fID(id),
  78   fType(vtype),
  79   fCovMatrix(NULL),
  80   fParent(parent),
  81   fDaughters()
  82 {
  83   // constructor
  84
  85   SetPosition(position);
  86   if (covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  87 }
  88
  89 //______________________________________________________________________________
  90 AliAODVertex::AliAODVertex(const Double_t position[3],
  91                            Double_t  chi2perNDF,
  92                            Char_t vtype) :
  93   TObject(),
  94   fChi2perNDF(chi2perNDF),
  95   fID(-1),
  96   fType(vtype),
  97   fCovMatrix(NULL),
  98   fParent(),
  99   fDaughters()
 100 {
 101   // constructor without covariance matrix
 102
 103   SetPosition(position);
 104 }
 105
 106 //______________________________________________________________________________
 107 AliAODVertex::AliAODVertex(const Float_t position[3],
 108                            Double_t  chi2perNDF,
 109                            Char_t vtype) :
 110   TObject(),
 111   fChi2perNDF(chi2perNDF),
 112   fID(-1),
 113   fType(vtype),
 114   fCovMatrix(NULL),
 115   fParent(),
 116   fDaughters()
 117 {
 118   // constructor without covariance matrix
 119
 120   SetPosition(position);
 121 }
 122
 123 //______________________________________________________________________________
 124 AliAODVertex::~AliAODVertex()
 125 {
 126   // Destructor
 127
 128   delete fCovMatrix;
 129 }
 130
 131 //______________________________________________________________________________
 132 AliAODVertex::AliAODVertex(const AliAODVertex& vtx) :
 133   TObject(vtx),
 134   fChi2perNDF(vtx.fChi2perNDF),
 135   fID(vtx.fID),
 136   fType(vtx.fType),
 137   fCovMatrix(NULL),
 138   fParent(vtx.fParent),
 139   fDaughters(vtx.fDaughters)
 140 {
 141   // Copy constructor.
 142
 143   for (int i = 0; i < 3; i++)
 144     fPosition[i] = vtx.fPosition[i];
 145
 146   if (vtx.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<3>(*vtx.fCovMatrix);
 147 }
 148
 149 //______________________________________________________________________________
 150 AliAODVertex& AliAODVertex::operator=(const AliAODVertex& vtx)
 151 {
 152   // Assignment operator
 153   if (this != &vtx) {
 154
 155     // name and type
 156     TObject::operator=(vtx);
 157
 158     //momentum
 159     for (int i = 0; i < 3; i++)
 160       fPosition[i] = vtx.fPosition[i];
 161
 162     fChi2perNDF = vtx.fChi2perNDF;
 163     fID = vtx.fID;
 164     fType = vtx.fType;
 165
 166     //covariance matrix
 167     delete fCovMatrix;
 168     fCovMatrix = NULL;
 169     if (vtx.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<3>(*vtx.fCovMatrix);
 170
 171     //other stuff
 172     fParent = vtx.fParent;
 173     fDaughters = vtx.fDaughters;
 174   }
 175
 176   return *this;
 177 }
 178
 179 //______________________________________________________________________________
 180 template <class T> void AliAODVertex::GetSigmaXYZ(T sigma[3]) const
 181 {
 182   // Return errors on vertex position in thrust frame
 183
 184   if(fCovMatrix) {
 185     sigma[0]=fCovMatrix[3]; //GetCovXZ
 186     sigma[1]=fCovMatrix[4]; //GetCovYZ
 187     sigma[2]=fCovMatrix[5]; //GetCovZZ
 188   } else
 189     sigma[0]=sigma[1]=sigma[2]=-999.;
 190
 191   /*
 192   for (int i = 0, j = 6; i < 3; i++) {
 193     j -= i+1;
 194     sigma[2-i] = fCovMatrix ? TMath::Sqrt(fCovMatrix[j]) : -999.;
 195   }
 196   */
 197 }
 198
 199 //______________________________________________________________________________
 200 Int_t AliAODVertex::GetNContributors() const
 201 {
 202   // Returns the number of tracks used to fit this vertex.
 203
 204   Int_t cont = 0;
 205
 206   for (Int_t iDaug = 0; iDaug < GetNDaughters(); iDaug++) {
 207     if (((AliAODTrack*)fDaughters.At(iDaug))->GetUsedForVtxFit()) cont++;
 208   }
 209
 210   return cont;
 211 }
 212
 213 //______________________________________________________________________________
 214 Bool_t AliAODVertex::HasDaughter(TObject *daughter) const
 215 {
 216   // Checks if the given daughter (particle) is part of this vertex.
 217
 218   TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 219   while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 220     if (daugh == daughter) return kTRUE;
 221   }
 222   return kFALSE;
 223 }
 224
 225 //______________________________________________________________________________
 226 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXX(Double_t phi, Double_t theta) const
 227 {
 228   // XX term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 229   // and, then, by theta around new y-axis
 230
 231   if (!fCovMatrix) {
 232     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 233     return -999.;
 234   }
 235
 236   Double_t covMatrix[6];
 237
 238   GetCovMatrix(covMatrix);
 239
 240   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 241   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 242   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 243   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 244   return
 245      covMatrix[0]*cp*cp*ct*ct  // GetCovXX
 246     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*ct  // GetCovXY
 247     +covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 248     +covMatrix[2]*sp*sp*ct*ct  // GetCovYY
 249     +covMatrix[4]*2.*sp*ct*st  // GetCovYZ
 250     +covMatrix[5]*st*st;  // GetCovZZ
 251 }
 252
 253 //______________________________________________________________________________
 254 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXY(Double_t phi, Double_t theta) const
 255 {
 256   // XY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 257   // and, then, by theta around new y-axis
 258
 259   if (!fCovMatrix) {
 260     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 261     return -999.;
 262   }
 263
 264   Double_t covMatrix[6];
 265
 266   GetCovMatrix(covMatrix);
 267
 268   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 269   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 270   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 271   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 272   return
 273     -covMatrix[0]*cp*sp*ct  // GetCovXX
 274     +covMatrix[1]*ct*(cp*cp-sp*sp)  // GetCovXY
 275     -covMatrix[3]*sp*st  // GetCovXZ
 276     +covMatrix[2]*cp*sp*ct  // GetCovYY
 277     +covMatrix[4]*cp*st;  // GetCovYZ
 278 }
 279
 280 //______________________________________________________________________________
 281 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixXZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 282 {
 283   // XZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 284   // and, then, by theta around new y-axis
 285
 286   if (!fCovMatrix) {
 287     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 288     return -999.;
 289   }
 290
 291   Double_t covMatrix[6];
 292
 293   GetCovMatrix(covMatrix);
 294
 295   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 296   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 297   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 298   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 299   return
 300     -covMatrix[0]*cp*cp*ct*st  // GetCovXX
 301     -covMatrix[1]*2.*cp*sp*ct*st  // GetCovXY
 302     +covMatrix[3]*cp*(ct*ct-st*st)  // GetCovXZ
 303     -covMatrix[2]*sp*sp*ct*st  // GetCovYY
 304     +covMatrix[4]*sp*(ct*ct-st*st)  // GetCovYZ
 305     +covMatrix[5]*ct*st;  // GetCovZZ
 306 }
 307
 308 //______________________________________________________________________________
 309 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYY(Double_t phi) const
 310 {
 311   // YY term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 312   // and, then, by theta around new y-axis
 313
 314   if (!fCovMatrix) {
 315     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 316     return -999.;
 317   }
 318
 319   Double_t covMatrix[6];
 320
 321   GetCovMatrix(covMatrix);
 322
 323   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 324   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 325   return
 326      covMatrix[0]*sp*sp  // GetCovXX
 327     -covMatrix[1]*2.*cp*sp  // GetCovXY
 328     +covMatrix[2]*cp*cp;  // GetCovYY
 329 }
 330
 331 //______________________________________________________________________________
 332 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixYZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 333 {
 334   // YZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 335   // and, then, by theta around new y-axis
 336
 337   if (!fCovMatrix) {
 338     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 339     return -999.;
 340   }
 341
 342   Double_t covMatrix[6];
 343
 344   GetCovMatrix(covMatrix);
 345
 346   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 347   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 348   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 349   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 350   return
 351      covMatrix[0]*cp*sp*st  // GetCovXX
 352     +covMatrix[1]*st*(sp*sp-cp*cp)  // GetCovXY
 353     -covMatrix[3]*sp*ct  // GetCovXZ
 354     -covMatrix[2]*cp*sp*st  // GetCovYY
 355     +covMatrix[4]*cp*ct;  // GetCovYZ
 356 }
 357
 358 //______________________________________________________________________________
 359 Double_t AliAODVertex::RotatedCovMatrixZZ(Double_t phi, Double_t theta) const
 360 {
 361   // ZZ term of covariance matrix after rotation by phi around z-axis
 362   // and, then, by theta around new y-axis
 363
 364   if (!fCovMatrix) {
 365     //AliFatal("Covariance matrix not set");
 366     return -999.;
 367   }
 368
 369   Double_t covMatrix[6];
 370
 371   GetCovMatrix(covMatrix);
 372
 373   Double_t cp = TMath::Cos(phi);
 374   Double_t sp = TMath::Sin(phi);
 375   Double_t ct = TMath::Cos(theta);
 376   Double_t st = TMath::Sin(theta);
 377   return
 378      covMatrix[0]*cp*cp*st*st  // GetCovXX
 379     +covMatrix[1]*2.*cp*sp*st*st  // GetCovXY
 380     -covMatrix[3]*2.*cp*ct*st  // GetCovXZ
 381     +covMatrix[2]*sp*sp*st*st  // GetCovYY
 382     -covMatrix[4]*2.*sp*sp*ct*st  // GetCovYZ
 383     +covMatrix[5]*ct*ct;  // GetCovZZ
 384 }
 385
 386 //______________________________________________________________________________
 387 Double_t AliAODVertex::DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 388 {
 389   // distance in 3D to another AliAODVertex
 390
 391   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 392   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 393   Double_t dz = GetZ()-vtx->GetZ();
 394
 395   return TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy+dz*dz);
 396 }
 397
 398 //______________________________________________________________________________
 399 Double_t AliAODVertex::DistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 400 {
 401   // distance in XY to another AliAODVertex
 402
 403   Double_t dx = GetX()-vtx->GetX();
 404   Double_t dy = GetY()-vtx->GetY();
 405
 406   return TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
 407 }
 408
 409 //______________________________________________________________________________
 410 Double_t AliAODVertex::ErrorDistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 411 {
 412   // error on the distance in 3D to another AliAODVertex
 413
 414   Double_t phi,theta;
 415   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 416   // error2 due to this vertex
 417   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 418   // error2 due to vtx vertex
 419   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi,theta);
 420
 421   return TMath::Sqrt(error2+error2vtx);
 422 }
 423
 424 //______________________________________________________________________________
 425 Double_t AliAODVertex::ErrorDistanceXYToVertex(AliAODVertex *vtx) const
 426 {
 427   // error on the distance in XY to another AliAODVertex
 428
 429   Double_t phi,theta;
 430   PhiAndThetaToVertex(vtx,phi,theta);
 431   // error2 due to this vertex
 432   Double_t error2 = RotatedCovMatrixXX(phi);
 433   // error2 due to vtx vertex
 434   Double_t error2vtx = vtx->RotatedCovMatrixXX(phi);
 435
 436   return TMath::Sqrt(error2+error2vtx);
 437 }
 438
 439 //______________________________________________________________________________
 440 template <class T, class P>
 441 void AliAODVertex::PhiAndThetaToVertex(AliAODVertex *vtx, P &phi, T &theta) const
 442 {
 443   // rotation angles around z-axis (phi) and around new y-axis (theta)
 444   // with which vtx is seen (used by RotatedCovMatrix... methods)
 445
 446   phi = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-vtx->GetY()+GetY(),-vtx->GetX()+GetX());
 447   Double_t vtxxphi = vtx->GetX()*TMath::Cos(phi)+vtx->GetY()*TMath::Sin(phi);
 448   Double_t xphi = GetX()*TMath::Cos(phi)+GetY()*TMath::Sin(phi);
 449   theta = TMath::ATan2(vtx->GetZ()-GetZ(),vtxxphi-xphi);
 450 }
 451
 452 //______________________________________________________________________________
 453 void AliAODVertex::PrintIndices() const
 454 {
 455   // Print indices of particles originating form this vertex
 456
 457   TRefArrayIter iter(&fDaughters);
 458   while (TObject *daugh = iter.Next()) {
 459     printf("Particle %p originates from this vertex.\n", daugh);
 460   }
 461 }
 462
 463 //______________________________________________________________________________
 464 void AliAODVertex::Print(Option_t* /*option*/) const
 465 {
 466   // Print information of all data members
 467
 468   printf("Vertex position:\n");
 469   printf("     x = %f\n", fPosition[0]);
 470   printf("     y = %f\n", fPosition[1]);
 471   printf("     z = %f\n", fPosition[2]);
 472   printf(" parent particle: %p\n", fParent.GetObject());
 473   printf(" origin of %d particles\n", fDaughters.GetEntriesFast());
 474   printf(" vertex type %d\n", fType);
 475
 476   /*
 477   if (fCovMatrix) {
 478     printf("Covariance matrix:\n");
 479     printf(" %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n %12.10f  %12.10f  %12.10f\n",
 480            fCovMatrix[0],
 481            fCovMatrix[1],
 482            fCovMatrix[3],
 483            fCovMatrix[1],
 484            fCovMatrix[2],
 485            fCovMatrix[4],
 486            fCovMatrix[3],
 487            fCovMatrix[4],
 488            fCovMatrix[5]);
 489            } */
 490   printf(" Chi^2/NDF = %f\n", fChi2perNDF);
 491 }
 492