Tracking in non-uniform nmagnetic field (Yu.Belikov)
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliESDtrack.h
1 #ifndef ALIESDTRACK_H
2 #define ALIESDTRACK_H
3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6 /* $Id$ */
7
8 //-------------------------------------------------------------------------
9 //                          Class AliESDtrack
10 //   This is the class to deal with during the physics analysis of data
11 //      
12 //         Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch 
13 //-------------------------------------------------------------------------
14 /*****************************************************************************
15  *  Use GetExternalParameters() and GetExternalCovariance() to access the    *
16  *      track information regardless of its internal representation.         *
17  * This formation is now fixed in the following way:                         *
18  *      external param0:   local Y-coordinate of a track (cm)                *
19  *      external param1:   local Z-coordinate of a track (cm)                *
20  *      external param2:   local sine of the track momentum azimuthal angle  *
21  *      external param3:   tangent of the track momentum dip angle           *
22  *      external param4:   1/pt (1/(GeV/c))                                  *
23  *****************************************************************************/
24
25 #include <TBits.h>
26 #include <TObject.h>
27 #include "AliPID.h"
28 #include <TVector3.h>
29
30 class AliKalmanTrack;
31
32 const Int_t kNPlane = 6;
33
34 class AliESDtrack : public TObject {
35 public:
36   AliESDtrack();
37   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
38   virtual ~AliESDtrack();
39   void MakeMiniESDtrack();
40   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
41   Int_t GetID(){ return fID;}
42   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
43   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
44   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
45   void SetImpactParameters(Float_t xy,Float_t z) {fD=xy; fZ=z;}
46   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
47   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
48   void SetESDpid(const Double_t *p);
49   void GetESDpid(Double_t *p) const;
50   
51   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
52   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
53   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
54   Double_t GetAlpha() const {return fRalpha;}
55   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
56   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
57
58   Bool_t GetExternalParametersAt(Double_t x, Double_t b, Double_t p[5]) const;
59   Bool_t GetPxPyPzAt(Double_t x, Double_t b, Double_t p[3]) const;
60   Bool_t GetXYZAt(Double_t x, Double_t b, Double_t r[3]) const;
61
62   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
63   Double_t GetD(Double_t b, Double_t x=0, Double_t y=0) const; 
64   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
65   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
66   Double_t GetMass() const;
67   Double_t GetP() const;
68   Bool_t GetPxPyPz(Double_t *p) const;
69   TVector3 P3() const {Double_t p[3]; GetPxPyPz(p); return TVector3(p[0],p[1],p[2]);} //running track momentum
70   Bool_t GetXYZ(Double_t *r) const;
71   TVector3 X3() const {Double_t x[3]; GetXYZ(x); return TVector3(x[0],x[1],x[2]);}    //running track position 
72   void GetCovariance(Double_t cov[21]) const;
73   Int_t GetSign() const {return (fRp[4]>0) ? 1 : -1;} 
74
75   void SetConstrainedTrackParams(const AliKalmanTrack *t, Double_t chi2);
76
77   Double_t GetConstrainedAlpha() const {return fCalpha;}
78   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
79   void GetConstrainedExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
80   void GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
81
82   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const;
83   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const;
84
85   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const;
86   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const;
87   void GetInnerExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;//skowron
88   void GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;//skowron
89   Double_t GetInnerAlpha() const {return fIalpha;}
90   
91   void SetITSpid(const Double_t *p);
92   void SetITSChi2MIP(const Float_t *chi2mip);
93   void SetITStrack(AliKalmanTrack * track){fITStrack=track;}
94   void GetITSpid(Double_t *p) const;
95   Float_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
96   Float_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
97   Int_t GetITSclusters(UInt_t *idx) const;
98   Int_t GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
99   Float_t GetITSFakeRatio() const {return fITSFakeRatio;}
100   AliKalmanTrack * GetITStrack(){return fITStrack;}
101
102   void SetTPCpid(const Double_t *p);
103   void GetTPCpid(Double_t *p) const;
104   void SetTPCPoints(Float_t points[4]){for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];}
105   void SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];}
106   void SetV0Indexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];}
107   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
108   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
109   Int_t GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
110   Float_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
111   Int_t GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
112   Int_t GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
113   Int_t GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
114   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
115   
116   void SetTRDpid(const Double_t *p);
117   void     SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
118   Float_t  GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
119   void SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){fTRDtrack=track;}
120   void SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i) {fTRDsignals[i]=dedx;}
121   void SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
122   void GetTRDpid(Double_t *p) const;
123   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
124   Float_t GetTRDsignals(Int_t i) const {return fTRDsignals[i];}
125   Int_t GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
126   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
127   Int_t GetTRDclusters(UInt_t *idx) const;
128   Int_t GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
129   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
130   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
131   Int_t GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
132   void GetTRDExternalParameters(Double_t &x, Double_t &alpha, Double_t p[5], Double_t cov[15]) const;//MI
133   AliKalmanTrack * GetTRDtrack(){return fTRDtrack;}
134
135   void SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
136   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
137   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
138   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
139   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
140   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
141   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
142   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
143   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
144   UInt_t  GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
145   void  SetTOFcluster(UInt_t index) {fTOFindex=index;}
146   
147   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
148   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
149   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
150   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
151   void    SetRICHchi2(Double_t chi2) {fRICHchi2=chi2;}
152   Float_t GetRICHchi2() const {return fRICHchi2;}
153   void    SetRICHcluster(UInt_t index) {fRICHindex=index;}
154   UInt_t  GetRICHcluster() const {return fRICHindex;}
155   void    SetRICHnclusters(Int_t n) {fRICHncls=n;}
156   Int_t   GetRICHnclusters() const {return fRICHncls;}
157   void    SetRICHthetaPhi(Double_t theta, Double_t phi) {
158     fRICHtheta=theta; fRICHphi=phi;
159   }
160   void    GetRICHthetaPhi(Double_t &theta, Double_t &phi) const {
161     theta=fRICHtheta; phi=fRICHphi;
162   }
163   void    SetRICHdxdy(Double_t dx, Double_t dy) {
164     fRICHdx=dx; fRICHdy=dy;
165   }
166   void    GetRICHdxdy(Double_t &dx, Double_t &dy) const {
167     dx=fRICHdx; dy=fRICHdy;
168   }
169   
170   void SetPHOSposition(const Double_t *pos)  {
171     fPHOSpos[0] = pos[0]; fPHOSpos[1]=pos[1]; fPHOSpos[2]=pos[2];
172   }
173   void SetPHOSsignal(Double_t ene) {fPHOSsignal = ene; }
174   void SetPHOSpid(const Double_t *p);
175   void GetPHOSposition(Double_t *pos) const {
176     pos[0]=fPHOSpos[0]; pos[1]=fPHOSpos[1]; pos[2]=fPHOSpos[2];
177   }
178   Float_t GetPHOSsignal() const {return fPHOSsignal;}
179   void GetPHOSpid(Double_t *p) const;  
180
181   void SetEMCALposition(const Double_t *pos)  {
182     fEMCALpos[0] = pos[0]; fEMCALpos[1]=pos[1]; fEMCALpos[2]=pos[2];
183   }
184   void SetEMCALsignal(Double_t ene) {fEMCALsignal = ene; }
185   void SetEMCALpid(const Double_t *p);
186   void GetEMCALposition(Double_t *pos) const {
187     pos[0]=fEMCALpos[0]; pos[1]=fEMCALpos[1]; pos[2]=fEMCALpos[2];
188   }
189   Float_t GetEMCALsignal() const {return fEMCALsignal;}
190   void GetEMCALpid(Double_t *p) const;  
191
192   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
193   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
194   Bool_t IsPHOS()  const {return fFlags&kPHOSpid;}
195   Bool_t IsEMCAL() const {return fFlags&kEMCALpid;}
196
197   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
198
199   enum {
200     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
201     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
202     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
203     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
204     kPHOSpid=0x10000, kRICHpid=0x20000, kEMCALpid=0x40000,
205     kTRDbackup=0x80000,
206     kTRDStop=0x20000000,
207     kESDpid=0x40000000,
208     kTIME=0x80000000
209   }; 
210 protected:
211   
212   //AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & );
213
214   ULong_t   fFlags;        // Reconstruction status flags 
215   Int_t     fLabel;        // Track label
216   Int_t     fID;           // Unique ID of the track
217   Float_t   fTrackLength;  // Track length
218   Float_t   fD;            // Impact parameter in XY-plane
219   Float_t   fZ;            // Impact parameter in Z 
220   Float_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
221   Float_t   fR[AliPID::kSPECIES];         // combined "detector response probability"
222
223   Int_t     fStopVertex;          // Index of stop vertex
224
225 //Running track parameters
226   Double_t fRalpha;  // track rotation angle
227   Double_t fRx;      // X-coordinate of the track reference plane 
228   Double_t fRp[5];   // external track parameters  
229   Double_t fRc[15];  // external cov. matrix of the track parameters
230
231 //Track parameters constrained to the primary vertex
232   Double_t fCalpha;   // Track rotation angle
233   Double_t fCx;       // x-coordinate of the track reference plane
234   Double_t fCp[5];    // external track parameters
235   Double_t fCc[15];   // external cov. matrix of the track parameters
236   Double_t fCchi2; //chi2 at the primary vertex
237
238 //Track parameters at the inner wall of the TPC
239   Double_t fIalpha;   // Track rotation angle
240   Double_t fIx;       // x-coordinate of the track reference plane
241   Double_t fIp[5];    // external track parameters
242   Double_t fIc[15];   // external cov. matrix of the track parameters
243
244 //Track parameters at the inner wall of the TRD 
245   Double_t fTalpha;   // Track rotation angle
246   Double_t fTx;       // x-coordinate of the track reference plane
247   Double_t fTp[5];    // external track parameters
248   Double_t fTc[15];   // external cov. matrix of the track parameters
249
250   // ITS related track information
251   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
252   Float_t fITSchi2MIP[12];     // chi2s in the ITS
253   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
254   UInt_t  fITSindex[6];    //! indices of the assigned ITS clusters
255   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
256   Float_t fITSr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
257   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
258   Float_t fITSFakeRatio;   // ration of fake tracks
259   AliKalmanTrack * fITStrack; //! OWNER: pointer to the ITS track -- currently for debug purpose
260   
261   // TPC related track information
262   Float_t fTPCchi2;        // chi2 in the TPC
263   Int_t   fTPCncls;        // number of clusters assigned in the TPC
264   Int_t  fTPCindex[180];  //! indices of the assigned TPC clusters
265   TBits   fTPCClusterMap;  // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
266   Float_t fTPCsignal;      // detector's PID signal
267   Float_t fTPCr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
268   Int_t   fTPCLabel;       // label according TPC
269   Float_t fTPCPoints[4];   // TPC points -first, max. dens, last and max density
270   Int_t   fKinkIndexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
271   Int_t   fV0Indexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
272
273   // TRD related track information
274   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
275   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
276   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
277   UInt_t  fTRDindex[130];   //! indices of the assigned TRD clusters
278   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
279   Float_t fTRDsignals[kNPlane];  // TRD signals from all six planes
280   Int_t fTRDTimBin[kNPlane];     // Time bin of Max cluster from all six planes
281   Float_t fTRDr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
282   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
283   Float_t fTRDQuality;     //trd quality factor for TOF
284   AliKalmanTrack * fTRDtrack; //! OWNER: pointer to the TRD track -- currently for debug purpose
285
286   // TOF related track information
287   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
288   UInt_t  fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
289   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
290   Float_t fTOFr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
291   Int_t   fTOFLabel[3];       // TOF label 
292   Float_t fTOFInfo[10];       //! TOF informations
293
294   // PHOS related track information 
295   Float_t fPHOSpos[3]; // position localised by PHOS in global coordinate system
296   Float_t fPHOSsignal; // energy measured by PHOS
297   Float_t fPHOSr[AliPID::kSPECIESN]; // PID information from PHOS
298
299   // EMCAL related track information 
300   Float_t fEMCALpos[3]; //position localised by EMCAL in global coordinate system
301   Float_t fEMCALsignal; // energy measured by EMCAL
302   Float_t fEMCALr[AliPID::kSPECIESN]; // PID information from EMCAL
303
304   // HMPID related track information
305   Float_t fRICHchi2;       // chi2 in the RICH
306   Int_t   fRICHncls;       // number of photon clusters
307   UInt_t  fRICHindex;      // index of the assigned MIP cluster
308   Float_t fRICHsignal;     // RICH PID signal
309   Float_t fRICHr[AliPID::kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
310   Float_t fRICHtheta;      // theta of the track extrapolated to the RICH
311   Float_t fRICHphi;        // phi of the track extrapolated to the RICH
312   Float_t fRICHdx;         // x of the track impact minus x of the MIP
313   Float_t fRICHdy;         // y of the track impact minus y of the MIP
314         
315   ClassDef(AliESDtrack,15)  //ESDtrack 
316 };
317
318 #endif 
319