]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - STEER/AliESDtrack.h
Re-organization of vertex constraints in the primary vertex determination:
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliESDtrack.h
1
2 #ifndef ALIESDTRACK_H
3 #define ALIESDTRACK_H
4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
6
7 /* $Id$ */
8
9 //-------------------------------------------------------------------------
10 //                          Class AliESDtrack
11 //   This is the class to deal with during the physics analysis of data
12 //      
13 //         Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch 
14 //-------------------------------------------------------------------------
15 /*****************************************************************************
16  *  Use GetExternalParameters() and GetExternalCovariance() to access the    *
17  *      track information regardless of its internal representation.         *
18  * This formation is now fixed in the following way:                         *
19  *      external param0:   local Y-coordinate of a track (cm)                *
20  *      external param1:   local Z-coordinate of a track (cm)                *
21  *      external param2:   local sine of the track momentum azimuthal angle  *
22  *      external param3:   tangent of the track momentum dip angle           *
23  *      external param4:   1/pt (1/(GeV/c))                                  *
24  *                                                                           *
25  * The Get*Label() getters return the label of the associated MC particle.   *
26  * The absolute value of this label is the index of the particle within the  *
27  * MC stack. If the label is negative, this track was assigned a certain     *
28  * number of clusters that did not in fact belong to this track.             *
29  *****************************************************************************/
30
31 #include <TBits.h>
32 #include "AliExternalTrackParam.h"
33 #include "AliPID.h"
34 #include "AliESDfriendTrack.h"
35
36 class TParticle;
37 class AliESDVertex;
38 class AliKalmanTrack;
39 class AliTrackPointArray;
40 class TPolyMarker3D;
41
42 class AliESDtrack : public AliExternalTrackParam {
43 public:
44   enum {
45     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
46     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
47     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
48     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
49     kHMPIDout=0x10000,kHMPIDpid=0x20000,
50     kEMCALmatch=0x40000,
51     kTRDbackup=0x80000,
52     kTRDStop=0x20000000,
53     kESDpid=0x40000000,
54     kTIME=0x80000000
55   }; 
56   enum {
57     kTRDnPlanes = 6,
58     kEMCALNoMatch = -4096
59   };
60   AliESDtrack();
61   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
62   AliESDtrack(TParticle * part);
63   virtual ~AliESDtrack();
64   virtual void Copy(TObject &obj) const;
65   const AliESDfriendTrack *GetFriendTrack() const {return fFriendTrack;}
66   void SetFriendTrack(const AliESDfriendTrack *t) {
67     delete fFriendTrack; fFriendTrack=new AliESDfriendTrack(*t);
68   }
69   void ReleaseESDfriendTrack() { delete fFriendTrack;  fFriendTrack=0; }
70   void AddCalibObject(TObject * object);     // add calib object to the list
71   TObject *  GetCalibObject(Int_t index);    // return calib objct at given position
72   void MakeMiniESDtrack();
73   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
74   Int_t GetID() const { return fID;}
75   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
76   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
77   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
78   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
79   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
80   void SetESDpid(const Double_t *p);
81   void GetESDpid(Double_t *p) const;
82   
83   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
84   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
85   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
86   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
87
88   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
89   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
90
91   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
92   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
93   Double_t GetMass() const;
94   Double_t M() const { return GetMass(); }
95   Double_t E() const;
96   Double_t Y() const;
97
98   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const {
99     if (!fCp) return kFALSE;
100     return fCp->GetPxPyPz(p);
101   }
102   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const {
103     if (!fCp) return kFALSE;
104     return fCp->GetXYZ(r);
105   }
106   const AliExternalTrackParam *GetConstrainedParam() const {return fCp;}
107   Bool_t GetConstrainedExternalParameters
108               (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
109   Bool_t GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
110   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
111   //
112   
113
114
115   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
116     if (!fIp) return kFALSE;
117     return fIp->GetPxPyPz(p);
118   }
119   const AliExternalTrackParam * GetInnerParam() const { return fIp;}
120   const AliExternalTrackParam * GetTPCInnerParam() const {return fTPCInner;}
121   const Bool_t FillTPCOnlyTrack(AliESDtrack &track);
122   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const {
123     if (!fIp) return kFALSE;
124     return fIp->GetXYZ(r);
125   }
126   Bool_t GetInnerExternalParameters
127         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
128   Bool_t GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
129  
130   void SetOuterParam(const AliExternalTrackParam *p, ULong_t flags);
131
132   const AliExternalTrackParam * GetOuterParam() const { return fOp;}
133   Bool_t GetOuterPxPyPz(Double_t *p) const {
134     if (!fOp) return kFALSE;
135     return fOp->GetPxPyPz(p);
136   }
137   Bool_t GetOuterXYZ(Double_t *r) const {
138     if (!fOp) return kFALSE;
139     return fOp->GetXYZ(r);
140   }
141   Bool_t GetOuterExternalParameters
142         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
143   Bool_t GetOuterExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
144
145
146   Int_t GetNcls(Int_t idet) const;
147   Int_t GetClusters(Int_t idet, Int_t *idx) const;
148  
149   void    SetITSpid(const Double_t *p);
150   void    GetITSpid(Double_t *p) const;
151   Double_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
152   Double_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
153   Char_t   GetITSclusters(Int_t *idx) const;
154   UChar_t GetITSClusterMap() const {return fITSClusterMap;}
155   void    SetITSModuleIndex(Int_t ilayer,Int_t idx) {fITSModule[ilayer]=idx;}
156   Int_t   GetITSModuleIndex(Int_t ilayer) const {return fITSModule[ilayer];}
157   Bool_t  GetITSModuleIndexInfo(Int_t ilayer,Int_t &idet,Int_t &status,
158                                 Float_t &xloc,Float_t &zloc) const;
159   Int_t   GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
160   void    SetITStrack(AliKalmanTrack * track){
161      fFriendTrack->SetITStrack(track);
162   }
163   AliKalmanTrack *GetITStrack(){
164      return fFriendTrack->GetITStrack();
165   }
166   Bool_t  HasPointOnITSLayer(Int_t i) const {return TESTBIT(fITSClusterMap,i);}
167
168   void    SetTPCpid(const Double_t *p);
169   void    GetTPCpid(Double_t *p) const;
170   void    SetTPCPoints(Float_t points[4]){
171      for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];
172   }
173   void    SetTPCPointsF(UChar_t  findable){fTPCnclsF = findable;}
174   UShort_t   GetTPCNcls() const { return fTPCncls;}
175   UShort_t   GetTPCNclsF() const { return fTPCnclsF;}
176   Double_t GetTPCPoints(Int_t i) const {return fTPCPoints[i];}
177   void    SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {
178      for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];
179   }
180   void    SetV0Indexes(Int_t points[3]) {
181      for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];
182   }
183   void    SetTPCsignal(Float_t signal, Float_t sigma, UChar_t npoints){ 
184      fTPCsignal = signal; fTPCsignalS = sigma; fTPCsignalN = npoints;
185   }
186   Double_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
187   Double_t GetTPCsignalSigma() const {return fTPCsignalS;}
188   UShort_t GetTPCsignalN() const {return fTPCsignalN;}
189   Double_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
190   UShort_t   GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
191   Double_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
192   Int_t   GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
193   Int_t   GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
194   Int_t   GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
195   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
196   const TBits& GetTPCSharedMap() const {return fTPCSharedMap;}
197   void    SetTPCClusterMap(const TBits amap) {fTPCClusterMap = amap;}
198   void    SetTPCSharedMap(const TBits amap) {fTPCSharedMap = amap;}
199
200   void    SetTRDpid(const Double_t *p);
201   
202 // A.Bercuci
203   void    SetTRDpidQuality(UChar_t q){fTRDpidQuality = q;}
204   UChar_t GetTRDpidQuality() const {return fTRDpidQuality;}
205 // end A.Bercuci
206
207   void     SetNumberOfTRDslices(Int_t n);
208   Int_t    GetNumberOfTRDslices() const {return fTRDnSlices/kTRDnPlanes;}
209   void     SetTRDslice(Double_t q, Int_t plane, Int_t slice);
210   Double_t GetTRDslice(Int_t plane, Int_t slice=-1) const;
211         
212   void    SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
213   Double_t GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
214   void    SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
215   Double_t GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
216
217   void    SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
218   void    GetTRDpid(Double_t *p) const;
219   Double_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
220
221   Char_t   GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
222   Double_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
223   UChar_t   GetTRDclusters(Int_t *idx) const;
224   UChar_t   GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
225   UChar_t   GetTRDncls0() const {return fTRDncls0;}
226   UChar_t   GetTRDtracklets(Int_t *idx) const;
227   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
228   Double_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
229   Int_t   GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
230
231   void    SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){
232      fFriendTrack->SetTRDtrack(track);
233   }
234   AliKalmanTrack *GetTRDtrack(){
235      return fFriendTrack->GetTRDtrack();
236   }
237
238   void    SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
239   Double_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
240   void    SetTOFsignalToT(Double_t ToT) {fTOFsignalToT=ToT;}
241   Double_t GetTOFsignalToT() const {return fTOFsignalToT;}
242   void    SetTOFsignalRaw(Double_t tof) {fTOFsignalRaw=tof;}
243   Double_t GetTOFsignalRaw() const {return fTOFsignalRaw;}
244   void    SetTOFsignalDz(Double_t dz) {fTOFsignalDz=dz;}
245   Double_t GetTOFsignalDz() const {return fTOFsignalDz;}
246   Double_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
247   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
248   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
249   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
250   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
251   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
252   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
253   Int_t   GetTOFCalChannel() const {return fTOFCalChannel;}
254   Int_t   GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
255   void    SetTOFcluster(Int_t index) {fTOFindex=index;}
256   void    SetTOFCalChannel(Int_t index) {fTOFCalChannel=index;}
257
258 // HMPID methodes +++++++++++++++++++++++++++++++++ (kir)
259   void    SetHMPIDsignal(Double_t theta) {fHMPIDsignal=theta;}
260   Double_t GetHMPIDsignal() const {return fHMPIDsignal;}
261   void    SetHMPIDpid(const Double_t *p);
262   void    GetHMPIDpid(Double_t *p) const;  
263   void    SetHMPIDchi2(Double_t chi2) {fHMPIDchi2=chi2;}
264   Double_t GetHMPIDchi2() const {return fHMPIDchi2;}
265   void    SetHMPIDcluIdx(Int_t ch,Int_t idx) {fHMPIDcluIdx=ch*1000000+idx;}
266   Int_t   GetHMPIDcluIdx() const {return fHMPIDcluIdx;}
267   void    SetHMPIDtrk(Float_t  x, Float_t  y, Float_t  th, Float_t  ph) {
268      fHMPIDtrkX=x; fHMPIDtrkY=y; fHMPIDtrkTheta=th; fHMPIDtrkPhi=ph;
269   }
270   void    GetHMPIDtrk(Float_t &x, Float_t &y, Float_t &th, Float_t &ph) const {
271      x=fHMPIDtrkX; y=fHMPIDtrkY; th=fHMPIDtrkTheta; ph=fHMPIDtrkPhi;
272   }
273   void    SetHMPIDmip(Float_t  x, Float_t  y, Int_t q, Int_t nph=0) {
274      fHMPIDmipX=x; fHMPIDmipY=y; fHMPIDqn=1000000*nph+q;
275   }
276   void    GetHMPIDmip(Float_t &x,Float_t &y,Int_t &q,Int_t &nph) const {
277      x=fHMPIDmipX; y=fHMPIDmipY; q=fHMPIDqn%1000000; nph=fHMPIDqn/1000000;
278   }
279   Bool_t  IsHMPID() const {return fFlags&kHMPIDpid;}
280
281
282   Int_t GetEMCALcluster() {return fEMCALindex;}
283   void SetEMCALcluster(Int_t index) {fEMCALindex=index;}
284   Bool_t IsEMCAL() const {return fFlags&kEMCALmatch;}
285
286   void SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points) {
287     fFriendTrack->SetTrackPointArray(points);
288   }
289   const AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const {
290     return fFriendTrack->GetTrackPointArray(); 
291   }
292   Bool_t RelateToVertexTPC(const AliESDVertex *vtx, Double_t b, Double_t maxd,
293                            AliExternalTrackParam *cParam=0);
294   void GetImpactParametersTPC(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fdTPC; z=fzTPC;}
295   void GetImpactParametersTPC(Float_t p[2], Float_t cov[3]) const {
296     p[0]=fdTPC; p[1]=fzTPC; cov[0]=fCddTPC; cov[1]=fCdzTPC; cov[2]=fCzzTPC;
297   }
298   Double_t GetConstrainedChi2TPC() const {return fCchi2TPC;}
299
300   Bool_t RelateToVertex(const AliESDVertex *vtx, Double_t b, Double_t maxd,
301                         AliExternalTrackParam *cParam=0);
302   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
303   void GetImpactParameters(Float_t p[2], Float_t cov[3]) const {
304     p[0]=fD; p[1]=fZ; cov[0]=fCdd; cov[1]=fCdz; cov[2]=fCzz;
305   }
306   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
307   //
308   // visualization (M. Ivanov)
309   //
310   void FillPolymarker(TPolyMarker3D *pol, Float_t magf, Float_t minR, Float_t maxR, Float_t stepR);
311
312 protected:
313   
314   AliExternalTrackParam *fCp; // Track parameters constrained to the primary vertex
315   AliExternalTrackParam *fIp; // Track parameters at the first measured point (TPC)
316   AliExternalTrackParam *fTPCInner; // Track parameters at the first measured point (TPC) - first itteration
317   AliExternalTrackParam *fOp; // Track parameters at the last measured point (TPC or TRD) 
318   AliESDfriendTrack *fFriendTrack; //! All the complementary information
319
320   TBits    fTPCClusterMap; // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
321   TBits    fTPCSharedMap;  // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a shared cluster on given padrow
322
323
324
325   ULong_t   fFlags;          // Reconstruction status flags 
326   Int_t     fID;             // Unique ID of the track
327   Int_t     fLabel;          // Track label
328   Int_t     fITSLabel;       // label according ITS
329   Int_t     fITSModule[12];  // modules crossed by the track in the ITS 
330   Int_t     fTPCLabel;       // label according TPC
331   Int_t     fTRDLabel;       // label according TRD
332   Int_t     fTOFLabel[3];    // TOF label 
333   Int_t     fTOFCalChannel;  // Channel Index of the TOF Signal 
334   Int_t     fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
335   Int_t     fHMPIDqn;         // 1000000*number of photon clusters + QDC
336   Int_t     fHMPIDcluIdx;     // 1000000*chamber id + cluster idx of the assigned MIP cluster
337   Int_t     fEMCALindex;     // index of associated EMCAL cluster (AliESDCaloCluster)
338
339
340   Int_t     fKinkIndexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
341   Int_t     fV0Indexes[3];   // array of indexes of posible kink candidates 
342
343   Double32_t   fR[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] combined "detector response probability"
344   Double32_t   fITSr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
345   Double32_t   fTPCr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
346   Double32_t   fTRDr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)  
347   Double32_t   fTOFr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
348   Double32_t   fHMPIDr[AliPID::kSPECIES];//[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
349
350   Double32_t fHMPIDtrkTheta;//[-2*pi,2*pi,16] theta of the track extrapolated to the HMPID, LORS
351   // how much of this is needed?
352   Double32_t fHMPIDtrkPhi;     //[-2*pi,2*pi,16] phi of the track extrapolated to the HMPID, LORS
353   Double32_t fHMPIDsignal;  // HMPID PID signal (Theta ckov, rad)
354
355   Double32_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
356   Double32_t   fTrackLength;   // Track length
357
358   Double32_t   fdTPC;          // TPC-only impact parameter in XY plane
359   Double32_t   fzTPC;          // TPC-only impact parameter in Z
360   Double32_t   fCddTPC,fCdzTPC,fCzzTPC; // Covariance matrix of the TPC-only impact parameters 
361   Double32_t   fCchi2TPC;      // [0.,0.,8] TPC-only chi2 at the primary vertex
362
363   Double32_t   fD;             // Impact parameter in XY plane
364   Double32_t   fZ;             // Impact parameter in Z
365   Double32_t   fCdd,fCdz,fCzz; // Covariance matrix of the impact parameters 
366   Double32_t   fCchi2;          // [0.,0.,8] chi2 at the primary vertex
367
368   Double32_t   fITSchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the ITS
369   Double32_t   fTPCchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the TPC
370   Double32_t   fTRDchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the TRD
371   Double32_t   fTOFchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the TOF
372   Double32_t fHMPIDchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the HMPID
373
374
375   Double32_t  fITSsignal;     // [0.,0.,10] detector's PID signal
376   Double32_t  fTPCsignal;     // [0.,0.,10] detector's PID signal
377   Double32_t  fTPCsignalS;    // [0.,0.,10] RMS of dEdx measurement
378   Double32_t  fTPCPoints[4];  // [0.,0.,10] TPC points -first, max. dens, last and max density
379
380   Double32_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
381   Double32_t fTRDQuality;     // trd quality factor for TOF
382   Double32_t fTRDBudget;      // trd material budget
383
384   Double32_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
385   Double32_t fTOFsignalToT;   // detector's ToT signal
386   Double32_t fTOFsignalRaw;   // detector's uncorrected time signal
387   Double32_t fTOFsignalDz;    // local z  of track's impact on the TOF pad 
388   Double32_t fTOFInfo[10];    //! TOF informations
389
390   Double32_t fHMPIDtrkX;       // x of the track impact, LORS 
391   Double32_t fHMPIDtrkY;       // y of the track impact, LORS 
392   Double32_t fHMPIDmipX;       // x of the MIP in LORS
393   Double32_t fHMPIDmipY;       // y of the MIP in LORS
394
395
396   UShort_t fTPCncls;       // number of clusters assigned in the TPC
397   UShort_t fTPCnclsF;      // number of findable clusters in the TPC
398   UShort_t fTPCsignalN;    // number of points used for dEdx
399
400   Char_t  fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
401   UChar_t fITSClusterMap;  // map of clusters, one bit per a layer
402   UChar_t fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
403   UChar_t fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
404   UChar_t fTRDpidQuality;   // TRD PID quality according to number of planes. 6 is the best
405
406   Int_t fTRDnSlices;     // number of slices used for PID in the TRD
407   Double32_t *fTRDslices;  //[fTRDnSlices] 
408
409   Char_t  fTRDTimBin[kTRDnPlanes];   // Time bin of Max cluster from all six planes
410
411  private:
412
413   AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & );
414
415   ClassDef(AliESDtrack,46)  //ESDtrack 
416 };
417
418 #endif 
419