Additional protection and change in the interface (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 <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
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
84   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
85     if (!fIp) return kFALSE;
86     return fIp->GetPxPyPz(p);
87   }
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
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, UInt_t *idx) const;
112  
113   void SetITSpid(const Double_t *p);
114   void SetITSChi2MIP(const Float_t *chi2mip);
115   void SetITStrack(AliKalmanTrack * track){fITStrack=track;}
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(UInt_t *idx) const;
120   Int_t GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
121   Float_t GetITSFakeRatio() const {return fITSFakeRatio;}
122   AliKalmanTrack * GetITStrack(){return fITStrack;}
123
124   void SetTPCpid(const Double_t *p);
125   void GetTPCpid(Double_t *p) const;
126   void SetTPCPoints(Float_t points[4]){for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];}
127   Float_t GetTPCPoints(Int_t i){return fTPCPoints[i];}
128   void SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];}
129   void SetV0Indexes(Int_t points[3]) {for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];}
130   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
131   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
132   Int_t GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
133   Float_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
134   Int_t GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
135   Int_t GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
136   Int_t GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
137   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
138   
139   void SetTRDpid(const Double_t *p);
140   void     SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
141   Float_t  GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
142   void     SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
143   Float_t  GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
144   void SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){fTRDtrack=track;}
145   void SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i) {fTRDsignals[i]=dedx;}
146   void SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
147   void GetTRDpid(Double_t *p) const;
148   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
149   Float_t GetTRDsignals(Int_t i) const {return fTRDsignals[i];}
150   Int_t GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
151   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
152   Int_t GetTRDclusters(UInt_t *idx) const;
153   Int_t GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
154   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
155   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
156   Int_t GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
157
158
159   AliKalmanTrack * GetTRDtrack(){return fTRDtrack;}
160
161   void SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
162   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
163   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
164   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
165   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
166   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
167   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
168   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
169   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
170   UInt_t  GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
171   void  SetTOFcluster(UInt_t index) {fTOFindex=index;}
172   
173   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
174   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
175   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
176   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
177   void    SetRICHchi2(Double_t chi2) {fRICHchi2=chi2;}
178   Float_t GetRICHchi2() const {return fRICHchi2;}
179   void    SetRICHcluster(UInt_t index) {fRICHindex=index;}
180   UInt_t  GetRICHcluster() const {return fRICHindex;}
181   void    SetRICHnclusters(Int_t n) {fRICHncls=n;}
182   Int_t   GetRICHnclusters() const {return fRICHncls;}
183   void    SetRICHthetaPhi(Double_t theta, Double_t phi) {
184     fRICHtheta=theta; fRICHphi=phi;
185   }
186   void    GetRICHthetaPhi(Double_t &theta, Double_t &phi) const {
187     theta=fRICHtheta; phi=fRICHphi;
188   }
189   void    SetRICHdxdy(Double_t dx, Double_t dy) {
190     fRICHdx=dx; fRICHdy=dy;
191   }
192   void    GetRICHdxdy(Double_t &dx, Double_t &dy) const {
193     dx=fRICHdx; dy=fRICHdy;
194   }
195   
196   void SetPHOSposition(const Double_t *pos)  {
197     fPHOSpos[0] = pos[0]; fPHOSpos[1]=pos[1]; fPHOSpos[2]=pos[2];
198   }
199   void SetPHOSsignal(Double_t ene) {fPHOSsignal = ene; }
200   void SetPHOSpid(const Double_t *p);
201   void GetPHOSposition(Double_t *pos) const {
202     pos[0]=fPHOSpos[0]; pos[1]=fPHOSpos[1]; pos[2]=fPHOSpos[2];
203   }
204   Float_t GetPHOSsignal() const {return fPHOSsignal;}
205   void GetPHOSpid(Double_t *p) const;  
206
207   void SetEMCALposition(const Double_t *pos)  {
208     fEMCALpos[0] = pos[0]; fEMCALpos[1]=pos[1]; fEMCALpos[2]=pos[2];
209   }
210   void SetEMCALsignal(Double_t ene) {fEMCALsignal = ene; }
211   void SetEMCALpid(const Double_t *p);
212   void GetEMCALposition(Double_t *pos) const {
213     pos[0]=fEMCALpos[0]; pos[1]=fEMCALpos[1]; pos[2]=fEMCALpos[2];
214   }
215   Float_t GetEMCALsignal() const {return fEMCALsignal;}
216   void GetEMCALpid(Double_t *p) const;  
217
218   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
219   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
220   Bool_t IsPHOS()  const {return fFlags&kPHOSpid;}
221   Bool_t IsEMCAL() const {return fFlags&kEMCALpid;}
222
223   void   SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points) { fPoints = points; }
224   AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const { return fPoints; }
225
226   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
227
228   enum {
229     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
230     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
231     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
232     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
233     kPHOSpid=0x10000, kRICHpid=0x20000, kEMCALpid=0x40000,
234     kTRDbackup=0x80000,
235     kTRDStop=0x20000000,
236     kESDpid=0x40000000,
237     kTIME=0x80000000
238   }; 
239 protected:
240   
241   //AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & );
242
243   ULong_t   fFlags;        // Reconstruction status flags 
244   Int_t     fLabel;        // Track label
245   Int_t     fID;           // Unique ID of the track
246   Float_t   fTrackLength;  // Track length
247   Float_t   fD;            // Impact parameter in XY-plane
248   Float_t   fZ;            // Impact parameter in Z 
249   Float_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
250   Float_t   fR[AliPID::kSPECIES]; // combined "detector response probability"
251
252   Int_t     fStopVertex;  // Index of stop vertex
253
254 //Track parameters constrained to the primary vertex
255   AliExternalTrackParam *fCp; 
256   Double_t fCchi2; //chi2 at the primary vertex
257
258 //Track parameters at the inner wall of the TPC
259   AliExternalTrackParam *fIp;
260
261 //Track parameters at the inner wall of the TRD 
262   AliExternalTrackParam *fOp;
263
264   // ITS related track information
265   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
266   Float_t fITSchi2MIP[12];     // chi2s in the ITS
267   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
268   UInt_t  fITSindex[6];    //! indices of the assigned ITS clusters
269   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
270   Float_t fITSr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
271   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
272   Float_t fITSFakeRatio;   // ration of fake tracks
273   AliKalmanTrack * fITStrack; //! OWNER: pointer to the ITS track -- currently for debug purpose
274   
275   // TPC related track information
276   Float_t fTPCchi2;        // chi2 in the TPC
277   Int_t   fTPCncls;        // number of clusters assigned in the TPC
278   Int_t  fTPCindex[180];  //! indices of the assigned TPC clusters
279   TBits   fTPCClusterMap;  // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
280   Float_t fTPCsignal;      // detector's PID signal
281   Float_t fTPCr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
282   Int_t   fTPCLabel;       // label according TPC
283   Float_t fTPCPoints[4];   // TPC points -first, max. dens, last and max density
284   Int_t   fKinkIndexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
285   Int_t   fV0Indexes[3]; // array of indexes of posible kink candidates 
286
287   // TRD related track information
288   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
289   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
290   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
291   UInt_t  fTRDindex[130];   //! indices of the assigned TRD clusters
292   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
293   Float_t fTRDsignals[kNPlane];  // TRD signals from all six planes
294   Int_t fTRDTimBin[kNPlane];     // Time bin of Max cluster from all six planes
295   Float_t fTRDr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
296   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
297   Float_t fTRDQuality;     //trd quality factor for TOF
298   Float_t fTRDBudget;     //trd material budget
299   AliKalmanTrack * fTRDtrack; //! OWNER: pointer to the TRD track -- currently for debug purpose
300
301   // TOF related track information
302   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
303   UInt_t  fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
304   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
305   Float_t fTOFr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
306   Int_t   fTOFLabel[3];       // TOF label 
307   Float_t fTOFInfo[10];       //! TOF informations
308
309   // PHOS related track information 
310   Float_t fPHOSpos[3]; // position localised by PHOS in global coordinate system
311   Float_t fPHOSsignal; // energy measured by PHOS
312   Float_t fPHOSr[AliPID::kSPECIESN]; // PID information from PHOS
313
314   // EMCAL related track information 
315   Float_t fEMCALpos[3]; //position localised by EMCAL in global coordinate system
316   Float_t fEMCALsignal; // energy measured by EMCAL
317   Float_t fEMCALr[AliPID::kSPECIESN]; // PID information from EMCAL
318
319   // HMPID related track information
320   Float_t fRICHchi2;       // chi2 in the RICH
321   Int_t   fRICHncls;       // number of photon clusters
322   UInt_t  fRICHindex;      // index of the assigned MIP cluster
323   Float_t fRICHsignal;     // RICH PID signal
324   Float_t fRICHr[AliPID::kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
325   Float_t fRICHtheta;      // theta of the track extrapolated to the RICH
326   Float_t fRICHphi;        // phi of the track extrapolated to the RICH
327   Float_t fRICHdx;         // x of the track impact minus x of the MIP
328   Float_t fRICHdy;         // y of the track impact minus y of the MIP
329
330   AliTrackPointArray *fPoints; // Array which contains the track space points in the global frame
331
332   ClassDef(AliESDtrack,20)  //ESDtrack 
333 };
334
335 #endif 
336