c9204d3b51e6abee7deb4d208d6fb021bb46a84a
[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 "AliExternalTrackParam.h"
27 #include "AliPID.h"
28 #include "AliESDfriendTrack.h"
29
30 #include <TVector3.h>
31
32 class AliESDVertex;
33 class AliKalmanTrack;
34 class AliESDfriendTrack;
35 class AliTrackPointArray;
36
37 class AliESDtrack : public AliExternalTrackParam {
38 public:
39   AliESDtrack();
40   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
41   virtual ~AliESDtrack();
42   const AliESDfriendTrack *GetFriendTrack() const {return fFriendTrack;}
43   void MakeMiniESDtrack();
44   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
45   Int_t GetID(){ return fID;}
46   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
47   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
48   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
49   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
50   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
51   void SetESDpid(const Double_t *p);
52   void GetESDpid(Double_t *p) const;
53   
54   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
55   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
56   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
57   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
58
59   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
60   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
61
62   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
63   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
64   Double_t GetMass() const;
65   TVector3 P3() const {Double_t p[3]; GetPxPyPz(p); return TVector3(p[0],p[1],p[2]);} //running track momentum
66   TVector3 X3() const {Double_t x[3]; GetXYZ(x); return TVector3(x[0],x[1],x[2]);}    //running track position 
67
68
69   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const {
70     if (!fCp) return kFALSE;
71     return fCp->GetPxPyPz(p);
72   }
73   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const {
74     if (!fCp) return kFALSE;
75     return fCp->GetXYZ(r);
76   }
77   Bool_t GetConstrainedExternalParameters
78               (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
79   Bool_t GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
80   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
81
82
83   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
84     if (!fIp) return kFALSE;
85     return fIp->GetPxPyPz(p);
86   }
87   const AliExternalTrackParam * GetInnerParam() const { return fIp;}
88   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const {
89     if (!fIp) return kFALSE;
90     return fIp->GetXYZ(r);
91   }
92   Bool_t GetInnerExternalParameters
93         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
94   Bool_t GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
95  
96   const AliExternalTrackParam * GetOuterParam() const { return fOp;}
97   Bool_t GetOuterPxPyPz(Double_t *p) const {
98     if (!fOp) return kFALSE;
99     return fOp->GetPxPyPz(p);
100   }
101   Bool_t GetOuterXYZ(Double_t *r) const {
102     if (!fOp) return kFALSE;
103     return fOp->GetXYZ(r);
104   }
105   Bool_t GetOuterExternalParameters
106         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
107   Bool_t GetOuterExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
108
109
110   Int_t GetNcls(Int_t idet) const;
111   Int_t GetClusters(Int_t idet, Int_t *idx) const;
112  
113   void    SetITSpid(const Double_t *p);
114   void    GetITSpid(Double_t *p) const;
115   Float_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
116   Float_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
117   Int_t   GetITSclusters(Int_t *idx) const;
118   Int_t   GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
119   Float_t GetITSFakeRatio() const {return fITSFakeRatio;}
120
121   void    SetITStrack(AliKalmanTrack * track){
122      fFriendTrack->SetITStrack(track);
123   }
124   AliKalmanTrack *GetITStrack(){
125      return fFriendTrack->GetITStrack();
126   }
127
128   void    SetTPCpid(const Double_t *p);
129   void    GetTPCpid(Double_t *p) const;
130   void    SetTPCPoints(Float_t points[4]){
131      for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];
132   }
133   void    SetTPCPointsF(UChar_t  findable){fTPCnclsF = findable;}
134   Float_t GetTPCPoints(Int_t i){return fTPCPoints[i];}
135   void    SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {
136      for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];
137   }
138   void    SetV0Indexes(Int_t points[3]) {
139      for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];
140   }
141   void    SetTPCsignal(Float_t signal, Float_t sigma, UChar_t npoints){ 
142      fTPCsignal = signal; fTPCsignalS = sigma; fTPCsignalN = npoints;
143   }
144   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
145   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
146   Int_t   GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
147   Float_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
148   Int_t   GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
149   Int_t   GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
150   Int_t   GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
151   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
152   
153   void    SetTRDpid(const Double_t *p);
154   void    SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
155   Float_t GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
156   void    SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
157   Float_t GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
158   void    SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i) {fTRDsignals[i]=dedx;}
159   void    SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
160   void    GetTRDpid(Double_t *p) const;
161   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
162   Float_t GetTRDsignals(Int_t i) const {return fTRDsignals[i];}
163   Int_t   GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
164   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
165   Int_t   GetTRDclusters(Int_t *idx) const;
166   Int_t   GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
167   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
168   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
169   Int_t   GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
170
171   void    SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){
172      fFriendTrack->SetTRDtrack(track);
173   }
174   AliKalmanTrack *GetTRDtrack(){
175      return fFriendTrack->GetTRDtrack();
176   }
177
178   void    SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
179   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
180   void    SetTOFsignalToT(Double_t ToT) {fTOFsignalToT=ToT;}
181   Float_t GetTOFsignalToT() const {return fTOFsignalToT;}
182   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
183   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
184   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
185   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
186   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
187   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
188   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
189   Int_t   GetTOFCalChannel() const {return fTOFCalChannel;}
190   Int_t   GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
191   void    SetTOFcluster(Int_t index) {fTOFindex=index;}
192   void    SetTOFCalChannel(Int_t index) {fTOFCalChannel=index;}
193   
194   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
195   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
196   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
197   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
198   void    SetRICHchi2(Double_t chi2) {fRICHchi2=chi2;}
199   Float_t GetRICHchi2() const {return fRICHchi2;}
200   void    SetRICHcluster(Int_t index) {fRICHindex=index;}
201   Int_t   GetRICHcluster() const {return fRICHindex;}
202   void    SetRICHnclusters(Int_t n) {fRICHncls=n;}
203   Int_t   GetRICHnclusters() const {return fRICHncls;}
204   void    SetRICHthetaPhi(Float_t theta, Float_t phi) {
205     fRICHtheta=theta; fRICHphi=phi;
206   }
207   void    GetRICHthetaPhi(Float_t &theta, Float_t &phi) const {
208     theta=fRICHtheta; phi=fRICHphi;
209   }
210   void    SetRICHdxdy(Float_t dx, Float_t dy) {
211     fRICHdx=dx;  fRICHdy=dy;
212   }
213   void    GetRICHdxdy(Float_t &dx, Float_t &dy) const {
214     dx=fRICHdx;  dy=fRICHdy;
215   }
216   void    SetRICHmipXY(Float_t x, Float_t y) {
217     fRICHmipX=x; fRICHmipY=y;
218   } 
219   void    GetRICHmipXY(Float_t &x, Float_t &y) const {
220     x=fRICHmipX; y=fRICHmipY;
221   }
222   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
223
224   void   SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points);
225   const AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const; 
226
227   Bool_t RelateToVertex(const AliESDVertex *vtx, Double_t b, Double_t maxd);
228   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
229   void GetImpactParameters(Float_t p[2], Float_t cov[3]) const {
230     p[0]=fD; p[1]=fZ; cov[0]=fCdd; cov[1]=fCdz; cov[2]=fCzz;
231   }
232   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
233
234   enum {
235     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
236     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
237     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
238     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
239     kRICHpid=0x20000,
240     kTRDbackup=0x80000,
241     kTRDStop=0x20000000,
242     kESDpid=0x40000000,
243     kTIME=0x80000000
244   }; 
245   enum {
246     kNPlane = 6
247   };
248 protected:
249   
250   //AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & );
251
252   ULong_t   fFlags;         // Reconstruction status flags 
253   Int_t     fLabel;         // Track label
254   Int_t     fID;            // Unique ID of the track
255   Float_t   fTrackLength;   // Track length
256   Float_t   fD;             // Impact parameter in XY plane
257   Float_t   fZ;             // Impact parameter in Z
258   Float_t   fCdd,fCdz,fCzz; // Covariance matrix of the impact parameters 
259   Float_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
260   Float_t   fR[AliPID::kSPECIES]; // combined "detector response probability"
261
262   Int_t   fStopVertex;  // Index of the stop vertex
263
264 //Track parameters constrained to the primary vertex
265   AliExternalTrackParam *fCp; 
266   Double_t fCchi2; //chi2 at the primary vertex
267
268 //Track parameters at the inner wall of the TPC
269   AliExternalTrackParam *fIp;
270
271 //Track parameters at the inner wall of the TRD 
272   AliExternalTrackParam *fOp;
273
274   // ITS related track information
275   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
276   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
277   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
278   Float_t fITSr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
279   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
280   Float_t fITSFakeRatio;   // ration of fake tracks
281
282
283   // TPC related track information
284   Float_t  fTPCchi2;       // chi2 in the TPC
285   Int_t    fTPCncls;       // number of clusters assigned in the TPC
286   UShort_t fTPCnclsF;      // number of findable clusters in the TPC
287   TBits    fTPCClusterMap; // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
288   Float_t  fTPCsignal;     // detector's PID signal
289   UShort_t fTPCsignalN;    // number of points used for dEdx
290   Float_t  fTPCsignalS;    // RMS of dEdx measurement
291   Float_t  fTPCr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
292   Int_t    fTPCLabel;      // label according TPC
293   Float_t  fTPCPoints[4];  // TPC points -first, max. dens, last and max density
294   Int_t    fKinkIndexes[3];// array of indexes of posible kink candidates 
295   Int_t    fV0Indexes[3];  // array of indexes of posible kink candidates 
296
297   // TRD related track information
298   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
299   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
300   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
301   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
302   Float_t fTRDsignals[kNPlane];  // TRD signals from all six planes
303   Int_t   fTRDTimBin[kNPlane];   // Time bin of Max cluster from all six planes
304   Float_t fTRDr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
305   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
306   Float_t fTRDQuality;     // trd quality factor for TOF
307   Float_t fTRDBudget;      // trd material budget
308
309
310   // TOF related track information
311   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
312   Int_t   fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
313   Int_t   fTOFCalChannel;  // Channel Index of the TOF Signal 
314   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
315   Float_t fTOFsignalToT;   // detector's ToT signal
316   Float_t fTOFr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
317   Int_t   fTOFLabel[3];    // TOF label 
318   Float_t fTOFInfo[10];    //! TOF informations
319
320   // HMPID related track information
321   Float_t fRICHchi2;       // chi2 in the RICH
322   Int_t   fRICHncls;       // number of photon clusters
323   Int_t   fRICHindex;      // index of the assigned MIP cluster
324   Float_t fRICHsignal;     // RICH PID signal
325   Float_t fRICHr[AliPID::kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
326   Float_t fRICHtheta;      // theta of the track extrapolated to the RICH
327   Float_t fRICHphi;        // phi of the track extrapolated to the RICH
328   Float_t fRICHdx;         // x of the track impact minus x of the MIP
329   Float_t fRICHdy;         // y of the track impact minus y of the MIP
330   Float_t fRICHmipX;       // x of the MIP in LORS
331   Float_t fRICHmipY;       // y of the MIP in LORS
332
333   AliTrackPointArray *fPoints;//Array of track space points in the global frame
334
335   AliESDfriendTrack *fFriendTrack; //! All the complementary information
336
337   ClassDef(AliESDtrack,27)  //ESDtrack 
338 };
339
340 #endif 
341