STEER/AliTrackParam.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 // base class for track parameters                                           //
  21 //                                                                           //
  22 // The idea of having a separate class for the track parametrisation and     //
  23 // not including it in the track classes itself is to not duplicate code.    //
  24 // Track classes which use the same parametrisation can include a track      //
  25 // parameters object for their common parametrisation. The code, e.g. for    //
  26 // the propagation, does not need to be duplicated.                          //
  27 //                                                                           //
  28 // The AliTrackParam and its derived classes                                 //
  29 // - know the current track parameters and their covariance matrix as well   //
  30 //   as the local x coordinate and azimuthal angle alpha of the current      //
  31 //   parametrisation                                                         //
  32 // - can rotate their local coordinate system                                //
  33 // - can create a parametrisation in external format from itself             //
  34 // - can propagate through material or vacuum                                //
  35 // - can calculate a chi^2 for a cluster                                     //
  36 // - can update the parameters using the position and covariance of a        //
  37 //   cluster                                                                 //
  38 //                                                                           //
  39 // In addition some methods to get quantities useful for analysis, like      //
  40 // the momentum, are implemented.                                            //
  41 //                                                                           //
  42 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  43
  44
  45 #include "AliTrackParam.h"
  46 #include "AliExternalTrackParam.h"
  47 #include "AliRunLoader.h"
  48 #include "AliRun.h"
  49 #include "AliMagF.h"
  50
  51
  52 Double_t FastMath::fgFastAsin[20000];
  53
  54 FastMath::FastMath()
  55 {
  56   for (Int_t i=0;i<10000;i++){
  57     fgFastAsin[2*i] = TMath::ASin(i/10000.);
  58     fgFastAsin[2*i+1] = (TMath::ASin((i+1)/10000.)-fgFastAsin[2*i]);
  59   }
  60 }
  61
  62 Double_t FastMath::FastAsin(Double_t x)
  63 {
  64   if (x>0){
  65     Int_t index = int(x*10000);
  66     return fgFastAsin[2*index]+(x*10000.-index)*fgFastAsin[2*index+1];
  67   }
  68   x*=-1;
  69   Int_t index = int(x*10000);
  70   return -(fgFastAsin[2*index]+(x*10000.-index)*fgFastAsin[2*index+1]);
  71 }
  72
  73 FastMath gFastMath;
  74
  75
  76
  77 ClassImp(AliTrackParam)
  78
  79
  80
  81
  82 //_____________________________________________________________________________
  83 Bool_t AliTrackParam::RotateAndPropagateTo(Double_t alpha, Double_t x,
  84                                            Double_t* length)
  85 {
  86 // Rotate the reference axis for the parametrisation to the given angle and
  87 // propagate the track parameters to the given x coordinate assuming vacuum.
  88 // If length is not NULL, the change of track length is added to it.
  89
  90   if (!RotateTo(alpha)) return kFALSE;
  91   if (!PropagateTo(x, length)) return kFALSE;
  92   return kTRUE;
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 Double_t AliTrackParam::GetDsdx() const
  97 {
  98 // get the change of track length s per step in x: ds/dx
  99
 100   TVector3 x(TMath::Cos(Alpha()), TMath::Sin(Alpha()), 0);
 101   TVector3 p = Momentum();
 102   Double_t xp = x*p;
 103   if (xp == 0) return 1.E6;
 104   return p.Mag() / xp;
 105 }
 106
 107
 108 //_____________________________________________________________________________
 109 Double_t AliTrackParam::Phi() const
 110 {
 111 // get the azimuthal angre
 112
 113   return Momentum().Phi();
 114 }
 115
 116 //_____________________________________________________________________________
 117 Double_t AliTrackParam::SigmaPhi() const
 118 {
 119 // get the error of the azimuthal angle
 120
 121   AliExternalTrackParam* param = CreateExternalParam();
 122   Double_t result = param->SigmaPhi();
 123   delete param;
 124   return result;
 125 }
 126
 127 //_____________________________________________________________________________
 128 Double_t AliTrackParam::Theta() const
 129 {
 130 // the the polar angle
 131
 132   return Momentum().Theta();
 133 }
 134
 135 //_____________________________________________________________________________
 136 Double_t AliTrackParam::SigmaTheta() const
 137 {
 138 // get the error of the polar angle
 139
 140   AliExternalTrackParam* param = CreateExternalParam();
 141   Double_t result = param->SigmaTheta();
 142   delete param;
 143   return result;
 144 }
 145
 146 //_____________________________________________________________________________
 147 Double_t AliTrackParam::Eta() const
 148 {
 149 // get the pseudorapidity
 150
 151   return Momentum().Eta();
 152 }
 153
 154 //_____________________________________________________________________________
 155 Double_t AliTrackParam::Px() const
 156 {
 157 // get the x component of the momentum
 158
 159   return Momentum().Px();
 160 }
 161
 162 //_____________________________________________________________________________
 163 Double_t AliTrackParam::Py() const
 164 {
 165 // get the y component of the momentum
 166
 167   return Momentum().Py();
 168 }
 169
 170 //_____________________________________________________________________________
 171 Double_t AliTrackParam::Pz() const
 172 {
 173 // get the z component of the momentum
 174
 175   return Momentum().Pz();
 176 }
 177
 178 //_____________________________________________________________________________
 179 Double_t AliTrackParam::Pt() const
 180 {
 181 // get the transversal component of the momentum
 182
 183   return Momentum().Pt();
 184 }
 185
 186 //_____________________________________________________________________________
 187 Double_t AliTrackParam::SigmaPt() const
 188 {
 189 // get the error of the transversal component of the momentum
 190
 191   AliExternalTrackParam* param = CreateExternalParam();
 192   Double_t result = param->SigmaPt();
 193   delete param;
 194   return result;
 195 }
 196
 197 //_____________________________________________________________________________
 198 Double_t AliTrackParam::P() const
 199 {
 200 // get the absolute momentum
 201
 202   return Momentum().Mag();
 203 }
 204
 205 //_____________________________________________________________________________
 206 TVector3 AliTrackParam::Momentum() const
 207 {
 208 // get the momentum vector
 209
 210   AliExternalTrackParam* param = CreateExternalParam();
 211   TVector3 result = param->Momentum();
 212   delete param;
 213   return result;
 214 }
 215
 216 //_____________________________________________________________________________
 217 TVector3 AliTrackParam::Position() const
 218 {
 219 // get the current spatial position in global coordinates
 220
 221   Double_t sinAlpha = TMath::Sin(Alpha());
 222   Double_t cosAlpha = TMath::Cos(Alpha());
 223   return TVector3(X()*cosAlpha - Y()*sinAlpha,
 224                   X()*sinAlpha + Y()*cosAlpha,
 225                   Z());
 226 }
 227
 228 //_____________________________________________________________________________
 229 TVector3 AliTrackParam::PositionAt(Double_t x) const
 230 {
 231 // get the spatial position at x in global coordinates
 232
 233   Double_t y;
 234   Double_t z;
 235   if (!GetProlongationAt(x, y, z)) return TVector3(0,0,0);
 236   Double_t sinAlpha = TMath::Sin(Alpha());
 237   Double_t cosAlpha = TMath::Cos(Alpha());
 238   return TVector3(x*cosAlpha - y*sinAlpha, x*sinAlpha + y*cosAlpha, z);
 239 }
 240