STEER/AliTrackResidualsFast.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 //   Implementation of the derived class for track residuals
  20 //   based on linear chi2 minimization (in approximation of
  21 //   small alignment angles and translations)
  22 //
  23 //-----------------------------------------------------------------
  24
  25 #include <TMath.h>
  26 #include <TGeoMatrix.h>
  27
  28 #include "AliLog.h"
  29 #include "AliAlignObj.h"
  30 #include "AliTrackPointArray.h"
  31 #include "AliTrackResidualsFast.h"
  32
  33 ClassImp(AliTrackResidualsFast)
  34
  35 //______________________________________________________________________________
  36 AliTrackResidualsFast::AliTrackResidualsFast():
  37   AliTrackResiduals(),
  38   fSumR(0)
  39 {
  40   // Default constructor
  41   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = 0;
  42 }
  43
  44 //______________________________________________________________________________
  45 AliTrackResidualsFast::AliTrackResidualsFast(Int_t ntracks):
  46   AliTrackResiduals(ntracks),
  47   fSumR(0)
  48 {
  49   // Constructor
  50   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = 0;
  51 }
  52
  53 //______________________________________________________________________________
  54 AliTrackResidualsFast::AliTrackResidualsFast(const AliTrackResidualsFast &res):
  55   AliTrackResiduals(res),
  56   fSumR(res.fSumR)
  57 {
  58   // Copy constructor
  59   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = res.fSum[i];
  60 }
  61
  62 //______________________________________________________________________________
  63 AliTrackResidualsFast &AliTrackResidualsFast::operator= (const AliTrackResidualsFast& res)
  64 {
  65   // Assignment operator
  66  ((AliTrackResiduals *)this)->operator=(res);
  67  for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = res.fSum[i];
  68  fSumR = res.fSumR;
  69
  70  return *this;
  71 }
  72
  73 //______________________________________________________________________________
  74 Bool_t AliTrackResidualsFast::Minimize()
  75 {
  76   // Implementation of fast linear Chi2
  77   // based minimization of track residuals sum
  78   if(fBFixed[0]||fBFixed[1]||fBFixed[2]||fBFixed[3]||fBFixed[4]||fBFixed[5])
  79     AliError("Cannot yet fix parameters in this minimizer");
  80
  81
  82   for (Int_t i = 0; i < 27; i++) fSum[i] = 0;
  83   fSumR = 0;
  84
  85   AliTrackPoint p1,p2;
  86
  87   for (Int_t itrack = 0; itrack < fLast; itrack++) {
  88     if (!fVolArray[itrack] || !fTrackArray[itrack]) continue;
  89     for (Int_t ipoint = 0; ipoint < fVolArray[itrack]->GetNPoints(); ipoint++) {
  90       fVolArray[itrack]->GetPoint(p1,ipoint);
  91       fTrackArray[itrack]->GetPoint(p2,ipoint);
  92       AddPoints(p1,p2);
  93     }
  94   }
  95
  96   return Update();
  97
  98   // debug info
  99 //   Float_t chi2 = 0;
 100 //   for (Int_t itrack = 0; itrack < fLast; itrack++) {
 101 //     if (!fVolArray[itrack] || !fTrackArray[itrack]) continue;
 102 //     for (Int_t ipoint = 0; ipoint < fVolArray[itrack]->GetNPoints(); ipoint++) {
 103 //       fVolArray[itrack]->GetPoint(p1,ipoint);
 104 //       fAlignObj->Transform(p1);
 105 //       fTrackArray[itrack]->GetPoint(p2,ipoint);
 106 //       Float_t residual = p2.GetResidual(p1,kFALSE);
 107 //       chi2 += residual;
 108 //     }
 109 //   }
 110 //   printf("Final chi2 = %f\n",chi2);
 111 }
 112
 113 //______________________________________________________________________________
 114 void AliTrackResidualsFast::AddPoints(AliTrackPoint &p, AliTrackPoint &pprime)
 115 {
 116   // Update the sums used for
 117   // the linear chi2 minimization
 118   Float_t xyz[3],xyzp[3];
 119   Float_t cov[6],covp[6];
 120   p.GetXYZ(xyz,cov); pprime.GetXYZ(xyzp,covp);
 121   TMatrixDSym mcov(3);
 122   mcov(0,0) = cov[0]; mcov(0,1) = cov[1]; mcov(0,2) = cov[2];
 123   mcov(1,0) = cov[1]; mcov(1,1) = cov[3]; mcov(1,2) = cov[4];
 124   mcov(2,0) = cov[2]; mcov(2,1) = cov[4]; mcov(2,2) = cov[5];
 125   TMatrixDSym mcovp(3);
 126   mcovp(0,0) = covp[0]; mcovp(0,1) = covp[1]; mcovp(0,2) = covp[2];
 127   mcovp(1,0) = covp[1]; mcovp(1,1) = covp[3]; mcovp(1,2) = covp[4];
 128   mcovp(2,0) = covp[2]; mcovp(2,1) = covp[4]; mcovp(2,2) = covp[5];
 129   TMatrixDSym msum = mcov + mcovp;
 130   msum.Invert();
 131   if (!msum.IsValid()) return;
 132
 133   TMatrixD        sums(3,1);
 134   sums(0,0) = (xyzp[0]-xyz[0]);
 135   sums(1,0) = (xyzp[1]-xyz[1]);
 136   sums(2,0) = (xyzp[2]-xyz[2]);
 137   TMatrixD sumst = sums.T(); sums.T();
 138
 139   TMatrixD        mf(3,6);
 140   mf(0,0) = 1;      mf(1,0) = 0;       mf(2,0) = 0;
 141   mf(0,1) = 0;      mf(1,1) = 1;       mf(2,1) = 0;
 142   mf(0,2) = 0;      mf(1,2) = 0;       mf(2,2) = 1;
 143   mf(0,3) = 0;      mf(1,3) =-xyz[2];  mf(2,3) = xyz[1];
 144   mf(0,4) = xyz[2]; mf(1,4) = 0;       mf(2,4) =-xyz[0];
 145   mf(0,5) =-xyz[1]; mf(1,5) = xyz[0];  mf(2,5) = 0;
 146   TMatrixD        mft = mf.T(); mf.T();
 147   TMatrixD sums2 = mft * msum * sums;
 148
 149   TMatrixD smatrix = mft * msum * mf;
 150
 151   fSum[0] += smatrix(0,0);
 152   fSum[1] += smatrix(0,1);
 153   fSum[2] += smatrix(0,2);
 154   fSum[3] += smatrix(0,3);
 155   fSum[4] += smatrix(0,4);
 156   fSum[5] += smatrix(0,5);
 157   fSum[6] += smatrix(1,1);
 158   fSum[7] += smatrix(1,2);
 159   fSum[8] += smatrix(1,3);
 160   fSum[9] += smatrix(1,4);
 161   fSum[10]+= smatrix(1,5);
 162   fSum[11]+= smatrix(2,2);
 163   fSum[12]+= smatrix(2,3);
 164   fSum[13]+= smatrix(2,4);
 165   fSum[14]+= smatrix(2,5);
 166   fSum[15]+= smatrix(3,3);
 167   fSum[16]+= smatrix(3,4);
 168   fSum[17]+= smatrix(3,5);
 169   fSum[18]+= smatrix(4,4);
 170   fSum[19]+= smatrix(4,5);
 171   fSum[20]+= smatrix(5,5);
 172   fSum[21] += sums2(0,0);
 173   fSum[22] += sums2(1,0);
 174   fSum[23] += sums2(2,0);
 175   fSum[24] += sums2(3,0);
 176   fSum[25] += sums2(4,0);
 177   fSum[26] += sums2(5,0);
 178
 179   TMatrixD  tmp = sumst * msum * sums;
 180   fSumR += tmp(0,0);
 181
 182   fNdf += 3;
 183 }
 184
 185 //______________________________________________________________________________
 186 Bool_t AliTrackResidualsFast::Update()
 187 {
 188   // Find the alignment parameters
 189   // by using the already accumulated
 190   // sums
 191   TMatrixDSym     smatrix(6);
 192   TMatrixD        sums(1,6);
 193
 194   smatrix(0,0) = fSum[0];
 195   smatrix(0,1) = smatrix(1,0) = fSum[1];
 196   smatrix(0,2) = smatrix(2,0) = fSum[2];
 197   smatrix(0,3) = smatrix(3,0) = fSum[3];
 198   smatrix(0,4) = smatrix(4,0) = fSum[4];
 199   smatrix(0,5) = smatrix(5,0) = fSum[5];
 200   smatrix(1,1) = fSum[6];
 201   smatrix(1,2) = smatrix(2,1) = fSum[7];
 202   smatrix(1,3) = smatrix(3,1) = fSum[8];
 203   smatrix(1,4) = smatrix(4,1) = fSum[9];
 204   smatrix(1,5) = smatrix(5,1) = fSum[10];
 205   smatrix(2,2) = fSum[11];
 206   smatrix(2,3) = smatrix(3,2) = fSum[12];
 207   smatrix(2,4) = smatrix(4,2) = fSum[13];
 208   smatrix(2,5) = smatrix(5,2) = fSum[14];
 209   smatrix(3,3) = fSum[15];
 210   smatrix(3,4) = smatrix(4,3) = fSum[16];
 211   smatrix(3,5) = smatrix(5,3) = fSum[17];
 212   smatrix(4,4) = fSum[18];
 213   smatrix(4,5) = smatrix(5,4) = fSum[19];
 214   smatrix(5,5) = fSum[20];
 215
 216   sums(0,0)    = fSum[21]; sums(0,1) = fSum[22]; sums(0,2) = fSum[23];
 217   sums(0,3)    = fSum[24]; sums(0,4) = fSum[25]; sums(0,5) = fSum[26];
 218
 219   smatrix.Invert();
 220   if (!smatrix.IsValid()) return kFALSE;
 221
 222   TMatrixD res = sums*smatrix;
 223   fAlignObj->SetPars(res(0,0),res(0,1),res(0,2),
 224                      TMath::RadToDeg()*res(0,3),
 225                      TMath::RadToDeg()*res(0,4),
 226                      TMath::RadToDeg()*res(0,5));
 227   TMatrixD  tmp = res*sums.T();
 228   fChi2 = fSumR - tmp(0,0);
 229   fNdf -= 6;
 230
 231   return kTRUE;
 232 }