f3c9618512240438d7bc7b8b073543f34e05a6a8
[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
26 #include <TBits.h>
27 #include "AliExternalTrackParam.h"
28 #include "AliPID.h"
29 #include "AliESDfriendTrack.h"
30
31 class TParticle;
32 class AliESDVertex;
33 class AliKalmanTrack;
34 class AliTrackPointArray;
35 class TPolyMarker3D;
36
37 class AliESDtrack : public AliExternalTrackParam {
38 public:
39   AliESDtrack();
40   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
41   AliESDtrack(TParticle * part);
42   virtual ~AliESDtrack();
43   const AliESDfriendTrack *GetFriendTrack() const {return fFriendTrack;}
44   void SetFriendTrack(const AliESDfriendTrack *t) {
45     delete fFriendTrack; fFriendTrack=new AliESDfriendTrack(*t);
46     // CKB
47   }
48   void ReleaseESDfriendTrack() { delete fFriendTrack;  fFriendTrack=0; }
49   void AddCalibObject(TObject * object);     // add calib object to the list
50   TObject *  GetCalibObject(Int_t index);    // return calib objct at given position
51   void MakeMiniESDtrack();
52   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
53   Int_t GetID() const { return fID;}
54   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
55   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
56   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
57   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
58   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
59   void SetESDpid(const Double_t *p);
60   void GetESDpid(Double_t *p) const;
61   
62   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
63   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
64   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
65   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
66
67   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
68   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
69
70   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
71   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
72   Double_t GetMass() const;
73   Double_t M() const { return GetMass(); }
74   Double_t E() const;
75   Double_t Y() const;
76
77   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const {
78     if (!fCp) return kFALSE;
79     return fCp->GetPxPyPz(p);
80   }
81   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const {
82     if (!fCp) return kFALSE;
83     return fCp->GetXYZ(r);
84   }
85   const AliExternalTrackParam *GetConstrainedParam() const {return fCp;}
86   Bool_t GetConstrainedExternalParameters
87               (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
88   Bool_t GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
89   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
90   //
91     
92
93
94   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
95     if (!fIp) return kFALSE;
96     return fIp->GetPxPyPz(p);
97   }
98   const AliExternalTrackParam * GetInnerParam() const { return fIp;}
99   const AliExternalTrackParam * GetTPCInnerParam() const {return fTPCInner;}
100   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const {
101     if (!fIp) return kFALSE;
102     return fIp->GetXYZ(r);
103   }
104   Bool_t GetInnerExternalParameters
105         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
106   Bool_t GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
107  
108   const AliExternalTrackParam * GetOuterParam() const { return fOp;}
109   Bool_t GetOuterPxPyPz(Double_t *p) const {
110     if (!fOp) return kFALSE;
111     return fOp->GetPxPyPz(p);
112   }
113   Bool_t GetOuterXYZ(Double_t *r) const {
114     if (!fOp) return kFALSE;
115     return fOp->GetXYZ(r);
116   }
117   Bool_t GetOuterExternalParameters
118         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
119   Bool_t GetOuterExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
120
121
122   Int_t GetNcls(Int_t idet) const;
123   Int_t GetClusters(Int_t idet, Int_t *idx) const;
124  
125   void    SetITSpid(const Double_t *p);
126   void    GetITSpid(Double_t *p) const;
127   Double_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
128   Double_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
129   Char_t   GetITSclusters(Int_t *idx) const;
130   UChar_t GetITSClusterMap() const {return fITSClusterMap;}
131   void    SetITSModuleIndex(Int_t ilayer,Int_t idx) {fITSModule[ilayer]=idx;}
132   Int_t   GetITSModuleIndex(Int_t ilayer) const {return fITSModule[ilayer];}
133   Bool_t  GetITSModuleIndexInfo(Int_t ilayer,Int_t &idet,Int_t &status,
134                                 Float_t &xloc,Float_t &zloc) const;
135   Int_t   GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
136   void    SetITStrack(AliKalmanTrack * track){
137      fFriendTrack->SetITStrack(track);
138   }
139   AliKalmanTrack *GetITStrack(){
140      return fFriendTrack->GetITStrack();
141   }
142
143   void    SetTPCpid(const Double_t *p);
144   void    GetTPCpid(Double_t *p) const;
145   void    SetTPCPoints(Float_t points[4]){
146      for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];
147   }
148   void    SetTPCPointsF(UChar_t  findable){fTPCnclsF = findable;}
149   UShort_t   GetTPCNcls() const { return fTPCncls;}
150   UShort_t   GetTPCNclsF() const { return fTPCnclsF;}
151   Double_t GetTPCPoints(Int_t i) const {return fTPCPoints[i];}
152   void    SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {
153      for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];
154   }
155   void    SetV0Indexes(Int_t points[3]) {
156      for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];
157   }
158   void    SetTPCsignal(Float_t signal, Float_t sigma, UChar_t npoints){ 
159      fTPCsignal = signal; fTPCsignalS = sigma; fTPCsignalN = npoints;
160   }
161   Double_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
162   Double_t GetTPCsignalSigma() const {return fTPCsignalS;}
163   UShort_t GetTPCsignalN() const {return fTPCsignalN;}
164   Double_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
165   UShort_t   GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
166   Double_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
167   Int_t   GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
168   Int_t   GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
169   Int_t   GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
170   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
171   const TBits& GetTPCSharedMap() const {return fTPCSharedMap;}
172   void    SetTPCClusterMap(const TBits amap) {fTPCClusterMap = amap;}
173   void    SetTPCSharedMap(const TBits amap) {fTPCSharedMap = amap;}
174   void    SetTRDpid(const Double_t *p);
175   
176 // A.Bercuci
177   void    SetTRDpidQuality(UChar_t q){fTRDpidQuality = q;}
178   UChar_t GetTRDpidQuality() const {return fTRDpidQuality;}
179 // end A.Bercuci
180         
181         void    SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
182   Double_t GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
183   void    SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
184   Double_t GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
185   void    SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i, Int_t j) {fTRDsignals[i][j]=dedx;}
186   void    SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
187   void    GetTRDpid(Double_t *p) const;
188   Double_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
189   Double_t GetTRDsignals(Int_t iPlane, Int_t iSlice=-1) const { if (iSlice == -1) 
190     return (fTRDsignals[iPlane][0] + fTRDsignals[iPlane][1] + fTRDsignals[iPlane][2])/3.0;
191     return fTRDsignals[iPlane][iSlice];
192   }
193   Char_t   GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
194   Double_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
195   UChar_t   GetTRDclusters(Int_t *idx) const;
196   UChar_t   GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
197   UChar_t   GetTRDncls0() const {return fTRDncls0;}
198   UChar_t   GetTRDtracklets(Int_t *idx) const;
199   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
200   Double_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
201   Int_t   GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
202
203   void    SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){
204      fFriendTrack->SetTRDtrack(track);
205   }
206   AliKalmanTrack *GetTRDtrack(){
207      return fFriendTrack->GetTRDtrack();
208   }
209
210   void    SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
211   Double_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
212   void    SetTOFsignalToT(Double_t ToT) {fTOFsignalToT=ToT;}
213   Double_t GetTOFsignalToT() const {return fTOFsignalToT;}
214   void    SetTOFsignalRaw(Double_t tof) {fTOFsignalRaw=tof;}
215   Double_t GetTOFsignalRaw() const {return fTOFsignalRaw;}
216   void    SetTOFsignalDz(Double_t dz) {fTOFsignalDz=dz;}
217   Double_t GetTOFsignalDz() const {return fTOFsignalDz;}
218   Double_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
219   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
220   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
221   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
222   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
223   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
224   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
225   Int_t   GetTOFCalChannel() const {return fTOFCalChannel;}
226   Int_t   GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
227   void    SetTOFcluster(Int_t index) {fTOFindex=index;}
228   void    SetTOFCalChannel(Int_t index) {fTOFCalChannel=index;}
229
230 // HMPID methodes +++++++++++++++++++++++++++++++++ (kir)
231   void    SetHMPIDsignal(Double_t theta) {fHMPIDsignal=theta;}
232   Double_t GetHMPIDsignal() const {return fHMPIDsignal;}
233   void    SetHMPIDpid(const Double_t *p);
234   void    GetHMPIDpid(Double_t *p) const;  
235   void    SetHMPIDchi2(Double_t chi2) {fHMPIDchi2=chi2;}
236   Double_t GetHMPIDchi2() const {return fHMPIDchi2;}
237   void    SetHMPIDcluIdx(Int_t ch,Int_t idx) {fHMPIDcluIdx=ch*1000000+idx;}
238   Int_t   GetHMPIDcluIdx() const {return fHMPIDcluIdx;}
239   void    SetHMPIDtrk(Float_t  x, Float_t  y, Float_t  th, Float_t  ph) {
240      fHMPIDtrkX=x; fHMPIDtrkY=y; fHMPIDtrkTheta=th; fHMPIDtrkPhi=ph;
241   }
242   void    GetHMPIDtrk(Float_t &x, Float_t &y, Float_t &th, Float_t &ph) const {
243      x=fHMPIDtrkX; y=fHMPIDtrkY; th=fHMPIDtrkTheta; ph=fHMPIDtrkPhi;
244   }
245   void    SetHMPIDmip(Float_t  x, Float_t  y, Int_t q, Int_t nph=0) {
246      fHMPIDmipX=x; fHMPIDmipY=y; fHMPIDqn=1000000*nph+q;
247   }
248   void    GetHMPIDmip(Float_t &x,Float_t &y,Int_t &q,Int_t &nph) const {
249      x=fHMPIDmipX; y=fHMPIDmipY; q=fHMPIDqn%1000000; nph=fHMPIDqn/1000000;
250   }
251   Bool_t  IsHMPID() const {return fFlags&kHMPIDpid;}
252
253
254   Int_t GetEMCALcluster() {return fEMCALindex;}
255   void SetEMCALcluster(Int_t index) {fEMCALindex=index;}
256   Bool_t IsEMCAL() const {return fFlags&kEMCALmatch;}
257
258   void SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points) {
259     fFriendTrack->SetTrackPointArray(points);
260   }
261   const AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const {
262     return fFriendTrack->GetTrackPointArray(); 
263   }
264   Bool_t RelateToVertex(const AliESDVertex *vtx, Double_t b, Double_t maxd);
265   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
266   void GetImpactParameters(Float_t p[2], Float_t cov[3]) const {
267     p[0]=fD; p[1]=fZ; cov[0]=fCdd; cov[1]=fCdz; cov[2]=fCzz;
268   }
269   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
270   //
271   // visualization (M. Ivanov)
272   //
273   void FillPolymarker(TPolyMarker3D *pol, Float_t magf, Float_t minR, Float_t maxR, Float_t stepR);
274
275   enum {
276     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
277     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
278     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
279     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
280     kHMPIDpid=0x20000,
281     kEMCALmatch=0x40000,
282     kTRDbackup=0x80000,
283     kTRDStop=0x20000000,
284     kESDpid=0x40000000,
285     kTIME=0x80000000
286   }; 
287   enum {
288     kNPlane = 6,
289     kNSlice = 3,
290     kEMCALNoMatch = -4096
291   };
292 protected:
293   
294   AliExternalTrackParam *fCp; // Track parameters constrained to the primary vertex
295   AliExternalTrackParam *fIp; // Track parameters at the first measured point (TPC)
296   AliExternalTrackParam *fTPCInner; // Track parameters at the first measured point (TPC) - first itteration
297   AliExternalTrackParam *fOp; // Track parameters at the last measured point (TPC or TRD) 
298   AliESDfriendTrack *fFriendTrack; //! All the complementary information
299
300   TBits    fTPCClusterMap; // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
301   TBits    fTPCSharedMap;  // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a shared cluster on given padrow
302
303
304
305   ULong_t   fFlags;          // Reconstruction status flags 
306   Int_t     fID;             // Unique ID of the track
307   Int_t     fLabel;          // Track label
308   Int_t     fITSLabel;       // label according ITS
309   Int_t     fITSModule[12];  // modules crossed by the track in the ITS 
310   Int_t     fTPCLabel;       // label according TPC
311   Int_t     fTRDLabel;       // label according TRD
312   Int_t     fTOFLabel[3];    // TOF label 
313   Int_t     fTOFCalChannel;  // Channel Index of the TOF Signal 
314   Int_t     fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
315   Int_t     fHMPIDqn;         // 1000000*number of photon clusters + QDC
316   Int_t     fHMPIDcluIdx;     // 1000000*chamber id + cluster idx of the assigned MIP cluster
317   Int_t     fEMCALindex;     // index of associated EMCAL cluster (AliESDCaloCluster)
318
319
320   Int_t     fKinkIndexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
321   Int_t     fV0Indexes[3];   // array of indexes of posible kink candidates 
322
323   Double32_t   fR[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] combined "detector response probability"
324   Double32_t   fITSr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
325   Double32_t   fTPCr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
326   Double32_t   fTRDr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)  
327   Double32_t   fTOFr[AliPID::kSPECIES]; //[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
328   Double32_t   fHMPIDr[AliPID::kSPECIES];//[0.,0.,8] "detector response probabilities" (for the PID)
329
330   Double32_t fHMPIDtrkTheta;//[-2*pi,2*pi,16] theta of the track extrapolated to the HMPID, LORS
331   // how much of this is needed?
332   Double32_t fHMPIDtrkPhi;     //[-2*pi,2*pi,16] phi of the track extrapolated to the HMPID, LORS
333   Double32_t fHMPIDsignal;  // HMPID PID signal (Theta ckov, rad)
334
335   Double32_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
336   Double32_t   fTrackLength;   // Track length
337   Double32_t   fD;             // Impact parameter in XY plane
338   Double32_t   fZ;             // Impact parameter in Z
339   Double32_t   fCdd,fCdz,fCzz; // Covariance matrix of the impact parameters 
340
341   Double32_t   fCchi2;          // [0.,0.,8] chi2 at the primary vertex
342   Double32_t   fITSchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the ITS
343   Double32_t   fTPCchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the TPC
344   Double32_t   fTRDchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the TRD
345   Double32_t   fTOFchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the TOF
346   Double32_t fHMPIDchi2;        // [0.,0.,8] chi2 in the HMPID
347
348
349   Double32_t  fITSsignal;     // [0.,0.,10] detector's PID signal
350   Double32_t  fTPCsignal;     // [0.,0.,10] detector's PID signal
351   Double32_t  fTPCsignalS;    // [0.,0.,10] RMS of dEdx measurement
352   Double32_t  fTPCPoints[4];  // [0.,0.,10] TPC points -first, max. dens, last and max density
353
354   Double32_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
355   Double32_t fTRDsignals[kNPlane][kNSlice];  //  TRD signals from all six planes in 3 slices each
356   Double32_t fTRDQuality;     // trd quality factor for TOF
357   Double32_t fTRDBudget;      // trd material budget
358
359   Double32_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
360   Double32_t fTOFsignalToT;   // detector's ToT signal
361   Double32_t fTOFsignalRaw;   // detector's uncorrected time signal
362   Double32_t fTOFsignalDz;    // local z  of track's impact on the TOF pad 
363   Double32_t fTOFInfo[10];    //! TOF informations
364
365   Double32_t fHMPIDtrkX;       // x of the track impact, LORS 
366   Double32_t fHMPIDtrkY;       // y of the track impact, LORS 
367   Double32_t fHMPIDmipX;       // x of the MIP in LORS
368   Double32_t fHMPIDmipY;       // y of the MIP in LORS
369
370
371
372
373   UShort_t fTPCncls;       // number of clusters assigned in the TPC
374   UShort_t fTPCnclsF;      // number of findable clusters in the TPC
375   UShort_t fTPCsignalN;    // number of points used for dEdx
376
377   Char_t  fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
378   UChar_t fITSClusterMap;  // map of clusters, one bit per a layer
379   UChar_t fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
380   UChar_t fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
381   UChar_t fTRDpidQuality;   // TRD PID quality according to number of planes. 6 is the best
382   Char_t  fTRDTimBin[kNPlane];   // Time bin of Max cluster from all six planes
383
384  private:
385
386   AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & ) {return *this;}
387
388   ClassDef(AliESDtrack,42)  //ESDtrack 
389 };
390
391 #endif 
392