Common track parametrization in the barrel detectors (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 "AliExternalTrackParam.h"
27 #include "AliPID.h"
28 #include "AliESDfriendTrack.h"
29
30 class AliESDVertex;
31 class AliKalmanTrack;
32 class AliTrackPointArray;
33
34 class AliESDtrack : public AliExternalTrackParam {
35 public:
36   AliESDtrack();
37   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
38   virtual ~AliESDtrack();
39   const AliESDfriendTrack *GetFriendTrack() const {return fFriendTrack;}
40   void SetFriendTrack(const AliESDfriendTrack *t) {
41     delete fFriendTrack; fFriendTrack=new AliESDfriendTrack(*t);
42   }
43   void AddCalibObject(TObject * object);     // add calib object to the list
44   TObject *  GetCalibObject(Int_t index);    // return calib objct at given position
45   void MakeMiniESDtrack();
46   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
47   Int_t GetID() const { return fID;}
48   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
49   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
50   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
51   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
52   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
53   void SetESDpid(const Double_t *p);
54   void GetESDpid(Double_t *p) const;
55   
56   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
57   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
58   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
59   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
60
61   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
62   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
63
64   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
65   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
66   Double_t GetMass() const;
67
68   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const {
69     if (!fCp) return kFALSE;
70     return fCp->GetPxPyPz(p);
71   }
72   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const {
73     if (!fCp) return kFALSE;
74     return fCp->GetXYZ(r);
75   }
76   const AliExternalTrackParam *GetConstrainedExternalParameters() const {
77     return fCp;
78   }
79   Bool_t GetConstrainedExternalParameters
80               (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
81   Bool_t GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
82   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
83
84
85   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
86     if (!fIp) return kFALSE;
87     return fIp->GetPxPyPz(p);
88   }
89   const AliExternalTrackParam * GetInnerParam() const { return fIp;}
90   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const {
91     if (!fIp) return kFALSE;
92     return fIp->GetXYZ(r);
93   }
94   Bool_t GetInnerExternalParameters
95         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
96   Bool_t GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
97  
98   const AliExternalTrackParam * GetOuterParam() const { return fOp;}
99   Bool_t GetOuterPxPyPz(Double_t *p) const {
100     if (!fOp) return kFALSE;
101     return fOp->GetPxPyPz(p);
102   }
103   Bool_t GetOuterXYZ(Double_t *r) const {
104     if (!fOp) return kFALSE;
105     return fOp->GetXYZ(r);
106   }
107   Bool_t GetOuterExternalParameters
108         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
109   Bool_t GetOuterExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
110
111
112   Int_t GetNcls(Int_t idet) const;
113   Int_t GetClusters(Int_t idet, Int_t *idx) const;
114  
115   void    SetITSpid(const Double_t *p);
116   void    GetITSpid(Double_t *p) const;
117   Float_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
118   Float_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
119   Int_t   GetITSclusters(Int_t *idx) const;
120   Int_t   GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
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   Int_t   GetTPCNcls() const { return fTPCncls;}
135   Int_t   GetTPCNclsF() const { return fTPCnclsF;}
136   Float_t GetTPCPoints(Int_t i) const {return fTPCPoints[i];}
137   void    SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {
138      for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];
139   }
140   void    SetV0Indexes(Int_t points[3]) {
141      for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];
142   }
143   void    SetTPCsignal(Float_t signal, Float_t sigma, UChar_t npoints){ 
144      fTPCsignal = signal; fTPCsignalS = sigma; fTPCsignalN = npoints;
145   }
146   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
147   Float_t GetTPCsignalSigma() const {return fTPCsignalS;}
148   Float_t GetTPCsignalN() const {return fTPCsignalN;}
149   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
150   Int_t   GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
151   Float_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
152   Int_t   GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
153   Int_t   GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
154   Int_t   GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
155   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
156   
157   void    SetTRDpid(const Double_t *p);
158   void    SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
159   Float_t GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
160   void    SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
161   Float_t GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
162   void    SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i, Int_t j) {fTRDsignals[i][j]=dedx;}
163   void    SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
164   void    GetTRDpid(Double_t *p) const;
165   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
166   Float_t GetTRDsignals(Int_t iPlane, Int_t iSlice=-1) const { if (iSlice == -1) 
167     return (fTRDsignals[iPlane][0] + fTRDsignals[iPlane][1] + fTRDsignals[iPlane][2])/3.0;
168     return fTRDsignals[iPlane][iSlice];
169   }
170   Int_t   GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
171   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
172   Int_t   GetTRDclusters(Int_t *idx) const;
173   Int_t   GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
174   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
175   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
176   Int_t   GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
177
178   void    SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){
179      fFriendTrack->SetTRDtrack(track);
180   }
181   AliKalmanTrack *GetTRDtrack(){
182      return fFriendTrack->GetTRDtrack();
183   }
184
185   void    SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
186   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
187   void    SetTOFsignalToT(Double_t ToT) {fTOFsignalToT=ToT;}
188   Float_t GetTOFsignalToT() const {return fTOFsignalToT;}
189   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
190   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
191   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
192   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
193   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
194   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
195   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
196   Int_t   GetTOFCalChannel() const {return fTOFCalChannel;}
197   Int_t   GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
198   void    SetTOFcluster(Int_t index) {fTOFindex=index;}
199   void    SetTOFCalChannel(Int_t index) {fTOFCalChannel=index;}
200   
201   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
202   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
203   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
204   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
205   void    SetRICHchi2(Double_t chi2) {fRICHchi2=chi2;}
206   Float_t GetRICHchi2() const {return fRICHchi2;}
207   void    SetRICHcluster(Int_t index) {fRICHindex=index;}
208   Int_t   GetRICHcluster() const {return fRICHindex;}
209   void    SetRICHnclusters(Int_t n) {fRICHncls=n;}
210   Int_t   GetRICHnclusters() const {return fRICHncls;}
211   void    SetRICHthetaPhi(Float_t theta, Float_t phi) {
212     fRICHtheta=theta; fRICHphi=phi;
213   }
214   void    GetRICHthetaPhi(Float_t &theta, Float_t &phi) const {
215     theta=fRICHtheta; phi=fRICHphi;
216   }
217   void    SetRICHdxdy(Float_t dx, Float_t dy) {
218     fRICHdx=dx;  fRICHdy=dy;
219   }
220   void    GetRICHdxdy(Float_t &dx, Float_t &dy) const {
221     dx=fRICHdx;  dy=fRICHdy;
222   }
223   void    SetRICHmipXY(Float_t x, Float_t y) {
224     fRICHmipX=x; fRICHmipY=y;
225   } 
226   void    GetRICHmipXY(Float_t &x, Float_t &y) const {
227     x=fRICHmipX; y=fRICHmipY;
228   }
229   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
230
231   void   SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points);
232   const AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const; 
233
234   Bool_t RelateToVertex(const AliESDVertex *vtx, Double_t b, Double_t maxd);
235   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
236   void GetImpactParameters(Float_t p[2], Float_t cov[3]) const {
237     p[0]=fD; p[1]=fZ; cov[0]=fCdd; cov[1]=fCdz; cov[2]=fCzz;
238   }
239   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
240
241   //MI
242   Bool_t PropagateTo(Double_t x, Double_t b, Double_t mass, Double_t maxStep,
243                      Bool_t rotateTo=kTRUE, Double_t maxSnp=0.8);
244
245   enum {
246     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
247     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
248     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
249     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
250     kRICHpid=0x20000,
251     kTRDbackup=0x80000,
252     kTRDStop=0x20000000,
253     kESDpid=0x40000000,
254     kTIME=0x80000000
255   }; 
256   enum {
257     kNPlane = 6,
258     kNSlice = 3
259   };
260 protected:
261   
262
263   ULong_t   fFlags;         // Reconstruction status flags 
264   Int_t     fLabel;         // Track label
265   Int_t     fID;            // Unique ID of the track
266   Float_t   fTrackLength;   // Track length
267   Float_t   fD;             // Impact parameter in XY plane
268   Float_t   fZ;             // Impact parameter in Z
269   Float_t   fCdd,fCdz,fCzz; // Covariance matrix of the impact parameters 
270   Float_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
271   Float_t   fR[AliPID::kSPECIES]; // combined "detector response probability"
272
273   Int_t   fStopVertex;  // Index of the stop vertex
274
275   AliExternalTrackParam *fCp; // Track parameters constrained to the primary vertex
276   Double_t fCchi2; // chi2 at the primary vertex
277
278
279   AliExternalTrackParam *fIp; // Track parameters at the inner wall of the TPC
280
281
282   AliExternalTrackParam *fOp; // Track parameters at the inner wall of the TRD 
283
284   // ITS related track information
285   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
286   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
287   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
288   Float_t fITSr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
289   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
290
291   // TPC related track information
292   Float_t  fTPCchi2;       // chi2 in the TPC
293   Int_t    fTPCncls;       // number of clusters assigned in the TPC
294   UShort_t fTPCnclsF;      // number of findable clusters in the TPC
295   TBits    fTPCClusterMap; // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
296   Float_t  fTPCsignal;     // detector's PID signal
297   UShort_t fTPCsignalN;    // number of points used for dEdx
298   Float_t  fTPCsignalS;    // RMS of dEdx measurement
299   Float_t  fTPCr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
300   Int_t    fTPCLabel;      // label according TPC
301   Float_t  fTPCPoints[4];  // TPC points -first, max. dens, last and max density
302   Int_t    fKinkIndexes[3];// array of indexes of posible kink candidates 
303   Int_t    fV0Indexes[3];  // array of indexes of posible kink candidates 
304
305   // TRD related track information
306   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
307   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
308   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
309   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
310   Float_t fTRDsignals[kNPlane][kNSlice];  // TRD signals from all six planes in 3 slices each
311   Int_t   fTRDTimBin[kNPlane];   // Time bin of Max cluster from all six planes
312   Float_t fTRDr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
313   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
314   Float_t fTRDQuality;     // trd quality factor for TOF
315   Float_t fTRDBudget;      // trd material budget
316
317
318   // TOF related track information
319   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
320   Int_t   fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
321   Int_t   fTOFCalChannel;  // Channel Index of the TOF Signal 
322   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
323   Float_t fTOFsignalToT;   // detector's ToT signal
324   Float_t fTOFr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
325   Int_t   fTOFLabel[3];    // TOF label 
326   Float_t fTOFInfo[10];    //! TOF informations
327
328   // HMPID related track information
329   Float_t fRICHchi2;       // chi2 in the RICH
330   Int_t   fRICHncls;       // number of photon clusters
331   Int_t   fRICHindex;      // index of the assigned MIP cluster
332   Float_t fRICHsignal;     // RICH PID signal
333   Float_t fRICHr[AliPID::kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
334   Float_t fRICHtheta;      // theta of the track extrapolated to the RICH
335   Float_t fRICHphi;        // phi of the track extrapolated to the RICH
336   Float_t fRICHdx;         // x of the track impact minus x of the MIP
337   Float_t fRICHdy;         // y of the track impact minus y of the MIP
338   Float_t fRICHmipX;       // x of the MIP in LORS
339   Float_t fRICHmipY;       // y of the MIP in LORS
340
341   AliTrackPointArray *fPoints;// Array of track space points in the global frame
342
343   AliESDfriendTrack *fFriendTrack; //! All the complementary information
344
345  private:
346
347   AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & ) {return *this;}
348
349   ClassDef(AliESDtrack,30)  //ESDtrack 
350 };
351
352 #endif 
353