cc8c91653249842ec240d288d019999c7ec7e101
[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 <TVector3.h>
29
30 class AliKalmanTrack;
31 class AliTrackPointArray;
32
33 const Int_t kNPlane = 6;
34
35 class AliESDtrack : public AliExternalTrackParam {
36 public:
37   AliESDtrack();
38   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
39   virtual ~AliESDtrack();
40   void MakeMiniESDtrack();
41   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
42   Int_t GetID(){ return fID;}
43   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
44   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
45   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
46   void SetImpactParameters(Float_t xy,Float_t z) {fD=xy; fZ=z;}
47   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
48   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
49   void SetESDpid(const Double_t *p);
50   void GetESDpid(Double_t *p) const;
51   
52   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
53   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
54   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
55
56   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
57   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
58
59   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
60   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
61   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
62   Double_t GetMass() const;
63   TVector3 P3() const {Double_t p[3]; GetPxPyPz(p); return TVector3(p[0],p[1],p[2]);} //running track momentum
64   TVector3 X3() const {Double_t x[3]; GetXYZ(x); return TVector3(x[0],x[1],x[2]);}    //running track position 
65
66   void SetConstrainedTrackParams(const AliKalmanTrack *t, Double_t chi2);
67
68   Double_t GetConstrainedAlpha() const {
69     if (!fCp) return 720;
70     return fCp->GetAlpha();
71   }
72   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const {
73     if (!fCp) return kFALSE;
74     return fCp->GetPxPyPz(p);
75   }
76   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const {
77     if (!fCp) return kFALSE;
78     return fCp->GetXYZ(r);
79   }
80   void GetConstrainedExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
81   void GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
82   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
83
84
85   Double_t GetInnerAlpha() const {
86     if (!fIp) return 720;
87     return fIp->GetAlpha();
88   }
89   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
90     if (!fIp) return kFALSE;
91     return fIp->GetPxPyPz(p);
92   }
93   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const {
94     if (!fIp) return kFALSE;
95     return fIp->GetXYZ(r);
96   }
97   void GetInnerExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
98   void GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
99  
100   Double_t GetOuterAlpha() const {
101     if (!fOp) return 720;
102     return fOp->GetAlpha();
103   }
104   void GetOuterExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
105   void GetOuterExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
106
107   Int_t GetNcls(Int_t idet) const;
108   Int_t GetClusters(Int_t idet, UInt_t *idx) const;
109  
110   void SetITSpid(const Double_t *p);
111   void SetITSChi2MIP(const Float_t *chi2mip);
112   void SetITStrack(AliKalmanTrack * track){fITStrack=track;}
113   void GetITSpid(Double_t *p) const;
114   Float_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
115   Float_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
116   Int_t GetITSclusters(UInt_t *idx) const;
117   Int_t GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
118   Float_t GetITSFakeRatio() const {return fITSFakeRatio;}
119   AliKalmanTrack * GetITStrack(){return fITStrack;}
120
121   void SetTPCpid(const Double_t *p);
122   void GetTPCpid(Double_t *p) const;
123   void SetTPCPoints(Float_t points[4]){for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];}
124   Float_t GetTPCPoints(Int_t i){return fTPCPoints[i];}
125   void SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];}
126   void SetV0Indexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];}
127   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
128   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
129   Int_t GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
130   Float_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
131   Int_t GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
132   Int_t GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
133   Int_t GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
134   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
135   
136   void SetTRDpid(const Double_t *p);
137   void     SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
138   Float_t  GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
139   void     SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
140   Float_t  GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
141   void SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){fTRDtrack=track;}
142   void SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i) {fTRDsignals[i]=dedx;}
143   void SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
144   void GetTRDpid(Double_t *p) const;
145   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
146   Float_t GetTRDsignals(Int_t i) const {return fTRDsignals[i];}
147   Int_t GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
148   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
149   Int_t GetTRDclusters(UInt_t *idx) const;
150   Int_t GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
151   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
152   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
153   Int_t GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
154
155
156   AliKalmanTrack * GetTRDtrack(){return fTRDtrack;}
157
158   void SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
159   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
160   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
161   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
162   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
163   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
164   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
165   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
166   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
167   UInt_t  GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
168   void  SetTOFcluster(UInt_t index) {fTOFindex=index;}
169   
170   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
171   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
172   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
173   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
174   void    SetRICHchi2(Double_t chi2) {fRICHchi2=chi2;}
175   Float_t GetRICHchi2() const {return fRICHchi2;}
176   void    SetRICHcluster(UInt_t index) {fRICHindex=index;}
177   UInt_t  GetRICHcluster() const {return fRICHindex;}
178   void    SetRICHnclusters(Int_t n) {fRICHncls=n;}
179   Int_t   GetRICHnclusters() const {return fRICHncls;}
180   void    SetRICHthetaPhi(Double_t theta, Double_t phi) {
181     fRICHtheta=theta; fRICHphi=phi;
182   }
183   void    GetRICHthetaPhi(Double_t &theta, Double_t &phi) const {
184     theta=fRICHtheta; phi=fRICHphi;
185   }
186   void    SetRICHdxdy(Double_t dx, Double_t dy) {
187     fRICHdx=dx; fRICHdy=dy;
188   }
189   void    GetRICHdxdy(Double_t &dx, Double_t &dy) const {
190     dx=fRICHdx; dy=fRICHdy;
191   }
192   
193   void SetPHOSposition(const Double_t *pos)  {
194     fPHOSpos[0] = pos[0]; fPHOSpos[1]=pos[1]; fPHOSpos[2]=pos[2];
195   }
196   void SetPHOSsignal(Double_t ene) {fPHOSsignal = ene; }
197   void SetPHOSpid(const Double_t *p);
198   void GetPHOSposition(Double_t *pos) const {
199     pos[0]=fPHOSpos[0]; pos[1]=fPHOSpos[1]; pos[2]=fPHOSpos[2];
200   }
201   Float_t GetPHOSsignal() const {return fPHOSsignal;}
202   void GetPHOSpid(Double_t *p) const;  
203
204   void SetEMCALposition(const Double_t *pos)  {
205     fEMCALpos[0] = pos[0]; fEMCALpos[1]=pos[1]; fEMCALpos[2]=pos[2];
206   }
207   void SetEMCALsignal(Double_t ene) {fEMCALsignal = ene; }
208   void SetEMCALpid(const Double_t *p);
209   void GetEMCALposition(Double_t *pos) const {
210     pos[0]=fEMCALpos[0]; pos[1]=fEMCALpos[1]; pos[2]=fEMCALpos[2];
211   }
212   Float_t GetEMCALsignal() const {return fEMCALsignal;}
213   void GetEMCALpid(Double_t *p) const;  
214
215   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
216   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
217   Bool_t IsPHOS()  const {return fFlags&kPHOSpid;}
218   Bool_t IsEMCAL() const {return fFlags&kEMCALpid;}
219
220   void   SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points) { fPoints = points; }
221   AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const { return fPoints; }
222
223   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
224
225   enum {
226     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
227     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
228     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
229     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
230     kPHOSpid=0x10000, kRICHpid=0x20000, kEMCALpid=0x40000,
231     kTRDbackup=0x80000,
232     kTRDStop=0x20000000,
233     kESDpid=0x40000000,
234     kTIME=0x80000000
235   }; 
236 protected:
237   
238   //AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & );
239
240   ULong_t   fFlags;        // Reconstruction status flags 
241   Int_t     fLabel;        // Track label
242   Int_t     fID;           // Unique ID of the track
243   Float_t   fTrackLength;  // Track length
244   Float_t   fD;            // Impact parameter in XY-plane
245   Float_t   fZ;            // Impact parameter in Z 
246   Float_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
247   Float_t   fR[AliPID::kSPECIES]; // combined "detector response probability"
248
249   Int_t     fStopVertex;  // Index of stop vertex
250
251 //Track parameters constrained to the primary vertex
252   AliExternalTrackParam *fCp; 
253   Double_t fCchi2; //chi2 at the primary vertex
254
255 //Track parameters at the inner wall of the TPC
256   AliExternalTrackParam *fIp;
257
258 //Track parameters at the inner wall of the TRD 
259   AliExternalTrackParam *fOp;
260
261   // ITS related track information
262   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
263   Float_t fITSchi2MIP[12];     // chi2s in the ITS
264   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
265   UInt_t  fITSindex[6];    //! indices of the assigned ITS clusters
266   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
267   Float_t fITSr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
268   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
269   Float_t fITSFakeRatio;   // ration of fake tracks
270   AliKalmanTrack * fITStrack; //! OWNER: pointer to the ITS track -- currently for debug purpose
271   
272   // TPC related track information
273   Float_t fTPCchi2;        // chi2 in the TPC
274   Int_t   fTPCncls;        // number of clusters assigned in the TPC
275   Int_t  fTPCindex[180];  //! indices of the assigned TPC clusters
276   TBits   fTPCClusterMap;  // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
277   Float_t fTPCsignal;      // detector's PID signal
278   Float_t fTPCr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
279   Int_t   fTPCLabel;       // label according TPC
280   Float_t fTPCPoints[4];   // TPC points -first, max. dens, last and max density
281   Int_t   fKinkIndexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
282   Int_t   fV0Indexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
283
284   // TRD related track information
285   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
286   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
287   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
288   UInt_t  fTRDindex[130];   //! indices of the assigned TRD clusters
289   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
290   Float_t fTRDsignals[kNPlane];  // TRD signals from all six planes
291   Int_t fTRDTimBin[kNPlane];     // Time bin of Max cluster from all six planes
292   Float_t fTRDr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
293   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
294   Float_t fTRDQuality;     //trd quality factor for TOF
295   Float_t fTRDBudget;     //trd material budget
296   AliKalmanTrack * fTRDtrack; //! OWNER: pointer to the TRD track -- currently for debug purpose
297
298   // TOF related track information
299   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
300   UInt_t  fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
301   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
302   Float_t fTOFr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
303   Int_t   fTOFLabel[3];       // TOF label 
304   Float_t fTOFInfo[10];       //! TOF informations
305
306   // PHOS related track information 
307   Float_t fPHOSpos[3]; // position localised by PHOS in global coordinate system
308   Float_t fPHOSsignal; // energy measured by PHOS
309   Float_t fPHOSr[AliPID::kSPECIESN]; // PID information from PHOS
310
311   // EMCAL related track information 
312   Float_t fEMCALpos[3]; //position localised by EMCAL in global coordinate system
313   Float_t fEMCALsignal; // energy measured by EMCAL
314   Float_t fEMCALr[AliPID::kSPECIESN]; // PID information from EMCAL
315
316   // HMPID related track information
317   Float_t fRICHchi2;       // chi2 in the RICH
318   Int_t   fRICHncls;       // number of photon clusters
319   UInt_t  fRICHindex;      // index of the assigned MIP cluster
320   Float_t fRICHsignal;     // RICH PID signal
321   Float_t fRICHr[AliPID::kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
322   Float_t fRICHtheta;      // theta of the track extrapolated to the RICH
323   Float_t fRICHphi;        // phi of the track extrapolated to the RICH
324   Float_t fRICHdx;         // x of the track impact minus x of the MIP
325   Float_t fRICHdy;         // y of the track impact minus y of the MIP
326
327   AliTrackPointArray *fPoints; // Array which contains the track space points in the global frame
328
329   ClassDef(AliESDtrack,20)  //ESDtrack 
330 };
331
332 #endif 
333