Storing impact parameters in the ESD track (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 class AliKalmanTrack;
28
29 const Int_t kNPlane = 6;
30
31 class AliESDtrack : public TObject {
32 public:
33   AliESDtrack();
34   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
35   virtual ~AliESDtrack();
36   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
37   Int_t GetID(){ return fID;}
38   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
39   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
40   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
41   void SetImpactParameters(Float_t xy,Float_t z) {fD=xy; fZ=z;}
42   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
43   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
44   void SetESDpid(const Double_t *p);
45   void GetESDpid(Double_t *p) const;
46   
47   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
48   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
49   Double_t GetAlpha() const {return fRalpha;}
50   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
51   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
52
53   Bool_t GetExternalParametersAt(Double_t x, Double_t p[5]) const;
54   Bool_t GetPxPyPzAt(Double_t x, Double_t p[3]) const;
55   Bool_t GetXYZAt(Double_t x, Double_t r[3]) const;
56
57   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
58   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
59   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
60   Double_t GetMass() const;
61   Double_t GetP() const;
62   Bool_t GetPxPyPz(Double_t *p) const;
63   Bool_t GetXYZ(Double_t *r) const;
64   void GetCovariance(Double_t cov[21]) const;
65   Int_t GetSign() const {return (fRp[4]>0) ? 1 : -1;} 
66
67   void SetConstrainedTrackParams(const AliKalmanTrack *t, Double_t chi2);
68
69   Double_t GetConstrainedAlpha() const {return fCalpha;}
70   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
71   void GetConstrainedExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
72   void GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
73
74   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const;
75   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const;
76
77   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const;
78   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const;
79   void GetInnerExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;//skowron
80   void GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;//skowron
81   Double_t GetInnerAlpha() const {return fIalpha;}
82   
83   void SetITSpid(const Double_t *p);
84   void SetITSChi2MIP(const Float_t *chi2mip);
85   void SetITStrack(AliKalmanTrack * track){fITStrack=track;}
86   void GetITSpid(Double_t *p) const;
87   Float_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
88   Float_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
89   Int_t GetITSclusters(UInt_t *idx) const;
90   Int_t GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
91   Float_t GetITSFakeRatio() const {return fITSFakeRatio;}
92   AliKalmanTrack * GetITStrack(){return fITStrack;}
93
94   void SetTPCpid(const Double_t *p);
95   void GetTPCpid(Double_t *p) const;
96   void SetTPCPoints(Float_t points[4]){for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];}
97   void SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];}
98   void SetV0Indexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];}
99   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
100   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
101   Int_t GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
102   Int_t GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
103   Int_t GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
104   Int_t GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
105   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
106   
107   void SetTRDpid(const Double_t *p);
108   void SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){fTRDtrack=track;}
109   void SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i) {fTRDsignals[i]=dedx;}
110   void SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
111   void GetTRDpid(Double_t *p) const;
112   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
113   Float_t GetTRDsignals(Int_t i) const {return fTRDsignals[i];}
114   Int_t GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
115   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
116   Int_t GetTRDclusters(UInt_t *idx) const;
117   Int_t GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
118   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
119   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
120   Int_t GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
121   void GetTRDExternalParameters(Double_t &x, Double_t &alpha, Double_t p[5], Double_t cov[15]) const;//MI
122   AliKalmanTrack * GetTRDtrack(){return fTRDtrack;}
123
124   void SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
125   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
126   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
127   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
128   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
129   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
130   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
131   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
132   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
133   UInt_t  GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
134   void  SetTOFcluster(UInt_t index) {fTOFindex=index;}
135   
136   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
137   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
138   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
139   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
140   
141   void SetPHOSposition(const Double_t *pos)  {
142     fPHOSpos[0] = pos[0]; fPHOSpos[1]=pos[1]; fPHOSpos[2]=pos[2];
143   }
144   void SetPHOSsignal(Double_t ene) {fPHOSsignal = ene; }
145   void SetPHOSpid(const Double_t *p);
146   void GetPHOSposition(Double_t *pos) const {
147     pos[0]=fPHOSpos[0]; pos[1]=fPHOSpos[1]; pos[2]=fPHOSpos[2];
148   }
149   Float_t GetPHOSsignal() const {return fPHOSsignal;}
150   void GetPHOSpid(Double_t *p) const;  
151
152   void SetEMCALposition(const Double_t *pos)  {
153     fEMCALpos[0] = pos[0]; fEMCALpos[1]=pos[1]; fEMCALpos[2]=pos[2];
154   }
155   void SetEMCALsignal(Double_t ene) {fEMCALsignal = ene; }
156   void SetEMCALpid(const Double_t *p);
157   void GetEMCALposition(Double_t *pos) const {
158     pos[0]=fEMCALpos[0]; pos[1]=fEMCALpos[1]; pos[2]=fEMCALpos[2];
159   }
160   Float_t GetEMCALsignal() const {return fEMCALsignal;}
161   void GetEMCALpid(Double_t *p) const;  
162
163   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
164   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
165   Bool_t IsPHOS()  const {return fFlags&kPHOSpid;}
166   Bool_t IsEMCAL() const {return fFlags&kEMCALpid;}
167
168   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
169
170   enum {
171     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
172     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
173     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
174     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
175     kPHOSpid=0x10000, kRICHpid=0x20000, kEMCALpid=0x40000,
176     kTRDbackup=0x80000,
177     kTRDStop=0x20000000,
178     kESDpid=0x40000000,
179     kTIME=0x80000000
180   }; 
181   enum {
182     kSPECIES=5, // Number of particle species recognized by the PID
183     kSPECIESN=10, //  Number of charged+neutral particle species recognized by the PHOS/EMCAL PID
184     kElectron=0, kMuon=1, kPion=2, kKaon=3, kProton=4, kPhoton=5, 
185     kPi0=6, kNeutron=7, kKaon0=8, kEleCon=9 // PHOS/EMCAL definition
186   };
187 protected:
188   ULong_t   fFlags;        // Reconstruction status flags 
189   Int_t     fLabel;        // Track label
190   Int_t     fID;           // Unique ID of the track
191   Float_t   fTrackLength;  // Track length
192   Float_t   fD;            // Impact parameter in XY-plane
193   Float_t   fZ;            // Impact parameter in Z 
194   Float_t   fTrackTime[kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
195   Float_t   fR[kSPECIES];         // combined "detector response probability"
196
197   Int_t     fStopVertex;          // Index of stop vertex
198
199 //Running track parameters
200   Double_t fRalpha;  // track rotation angle
201   Double_t fRx;      // X-coordinate of the track reference plane 
202   Double_t fRp[5];   // external track parameters  
203   Double_t fRc[15];  // external cov. matrix of the track parameters
204
205 //Track parameters constrained to the primary vertex
206   Double_t fCalpha;   // Track rotation angle
207   Double_t fCx;       // x-coordinate of the track reference plane
208   Double_t fCp[5];    // external track parameters
209   Double_t fCc[15];   // external cov. matrix of the track parameters
210   Double_t fCchi2; //chi2 at the primary vertex
211
212 //Track parameters at the inner wall of the TPC
213   Double_t fIalpha;   // Track rotation angle
214   Double_t fIx;       // x-coordinate of the track reference plane
215   Double_t fIp[5];    // external track parameters
216   Double_t fIc[15];   // external cov. matrix of the track parameters
217
218 //Track parameters at the inner wall of the TRD 
219   Double_t fTalpha;   // Track rotation angle
220   Double_t fTx;       // x-coordinate of the track reference plane
221   Double_t fTp[5];    // external track parameters
222   Double_t fTc[15];   // external cov. matrix of the track parameters
223
224   // ITS related track information
225   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
226   Float_t fITSchi2MIP[12];     // chi2s in the ITS
227   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
228   UInt_t  fITSindex[6];    //! indices of the assigned ITS clusters
229   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
230   Float_t fITSr[kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
231   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
232   Float_t fITSFakeRatio;   // ration of fake tracks
233   AliKalmanTrack * fITStrack; //! OWNER: pointer to the ITS track -- currently for debug purpose
234   
235   // TPC related track information
236   Float_t fTPCchi2;        // chi2 in the TPC
237   Int_t   fTPCncls;        // number of clusters assigned in the TPC
238   Int_t  fTPCindex[180];  //! indices of the assigned TPC clusters
239   TBits   fTPCClusterMap;  // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
240   Float_t fTPCsignal;      // detector's PID signal
241   Float_t fTPCr[kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
242   Int_t   fTPCLabel;       // label according TPC
243   Float_t fTPCPoints[4];   // TPC points -first, max. dens, last and max density
244   Int_t   fKinkIndexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
245   Int_t   fV0Indexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
246
247   // TRD related track information
248   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
249   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
250   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
251   UInt_t  fTRDindex[130];   //! indices of the assigned TRD clusters
252   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
253   Float_t fTRDsignals[kNPlane];  // TRD signals from all six planes
254   Int_t fTRDTimBin[kNPlane];     // Time bin of Max cluster from all six planes
255   Float_t fTRDr[kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
256   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
257   AliKalmanTrack * fTRDtrack; //! OWNER: pointer to the TRD track -- currently for debug purpose
258
259   // TOF related track information
260   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
261   UInt_t  fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
262   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
263   Float_t fTOFr[kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
264   Int_t   fTOFLabel[3];       // TOF label 
265   Float_t fTOFInfo[10];       //! TOF informations
266
267   // PHOS related track information 
268   Float_t fPHOSpos[3]; // position localised by PHOS in global coordinate system
269   Float_t fPHOSsignal; // energy measured by PHOS
270   Float_t fPHOSr[kSPECIESN]; // PID information from PHOS
271
272   // EMCAL related track information 
273   Float_t fEMCALpos[3]; //position localised by EMCAL in global coordinate system
274   Float_t fEMCALsignal; // energy measured by EMCAL
275   Float_t fEMCALr[kSPECIESN]; // PID information from EMCAL
276
277   // HMPID related track information
278   Float_t fRICHsignal;     // detector's PID signal (beta for RICH)
279   Float_t fRICHr[kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
280         
281   ClassDef(AliESDtrack,11)  //ESDtrack 
282 };
283
284 #endif 
285