STEER/AliVertexerTracks.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2003, 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 //-----------------------------------------------------------------
  17 //    Implementation of the vertexer from ESD tracks
  18 //
  19 // Origin: AliITSVertexerTracks
  20 //         A.Dainese, Padova,
  21 //         andrea.dainese@pd.infn.it
  22 //         M.Masera,  Torino,
  23 //         massimo.masera@to.infn.it
  24 // Moved to STEER and adapted to ESD tracks:
  25 //          F.Prino,  Torino, prino@to.infn.it
  26 //-----------------------------------------------------------------
  27
  28 //---- Root headers --------
  29 #include <TSystem.h>
  30 #include <TDirectory.h>
  31 #include <TFile.h>
  32 #include <TTree.h>
  33 #include <TMatrixD.h>
  34 //---- AliRoot headers -----
  35 #include "AliStrLine.h"
  36 #include "AliVertexerTracks.h"
  37 #include "AliESDEvent.h"
  38 #include "AliESDtrack.h"
  39
  40 ClassImp(AliVertexerTracks)
  41
  42
  43 //----------------------------------------------------------------------------
  44 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks():
  45 TObject(),
  46 fVert(),
  47 fCurrentVertex(0),
  48 fFieldkG(-999.),
  49 fConstraint(kFALSE),
  50 fOnlyFitter(kFALSE),
  51 fMinTracks(1),
  52 fMinITSClusters(5),
  53 fTrkArray(),
  54 fTrksToSkip(0),
  55 fNTrksToSkip(0),
  56 fDCAcut(0),
  57 fAlgo(1),
  58 fNSigma(3),
  59 fMaxd0z0(0.5),
  60 fITSin(kTRUE),
  61 fITSrefit(kTRUE),
  62 fnSigmaForUi00(1.5),
  63 fDebug(0)
  64 {
  65 //
  66 // Default constructor
  67 //
  68   SetVtxStart();
  69   SetVtxStartSigma();
  70   SetMinTracks();
  71   SetMinITSClusters();
  72   SetNSigmad0();
  73   SetMaxd0z0();
  74 }
  75 //----------------------------------------------------------------------------
  76 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks(Double_t fieldkG):
  77 TObject(),
  78 fVert(),
  79 fCurrentVertex(0),
  80 fFieldkG(-999.),
  81 fConstraint(kFALSE),
  82 fOnlyFitter(kFALSE),
  83 fMinTracks(1),
  84 fMinITSClusters(5),
  85 fTrkArray(),
  86 fTrksToSkip(0),
  87 fNTrksToSkip(0),
  88 fDCAcut(0),
  89 fAlgo(1),
  90 fNSigma(3),
  91 fMaxd0z0(0.5),
  92 fITSin(kTRUE),
  93 fITSrefit(kTRUE),
  94 fnSigmaForUi00(1.5),
  95 fDebug(0)
  96 {
  97 //
  98 // Standard constructor
  99 //
 100   SetVtxStart();
 101   SetVtxStartSigma();
 102   SetMinTracks();
 103   SetMinITSClusters();
 104   SetNSigmad0();
 105   SetMaxd0z0();
 106   SetFieldkG(fieldkG);
 107 }
 108 //-----------------------------------------------------------------------------
 109 AliVertexerTracks::~AliVertexerTracks()
 110 {
 111   // Default Destructor
 112   // The objects pointed by the following pointer are not owned
 113   // by this class and are not deleted
 114   fCurrentVertex = 0;
 115   if(fTrksToSkip) { delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL; }
 116 }
 117 //----------------------------------------------------------------------------
 118 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(const AliESDEvent *esdEvent)
 119 {
 120 //
 121 // Primary vertex for current ESD event
 122 // (Two iterations:
 123 //  1st with 5*fNSigma*sigma cut w.r.t. to initial vertex
 124 //      + cut on sqrt(d0d0+z0z0) if fConstraint=kFALSE
 125 //  2nd with fNSigma*sigma cut w.r.t. to vertex found in 1st iteration)
 126 // All ESD tracks with inside the beam pipe are then propagated to found vertex
 127 //
 128   fCurrentVertex = 0;
 129
 130   // accept 1-track case only if constraint is available
 131   if(!fConstraint && fMinTracks==1) fMinTracks=2;
 132
 133   // read tracks from ESD
 134   Int_t nTrksTot = (Int_t)esdEvent->GetNumberOfTracks();
 135   if(nTrksTot<=0) {
 136     if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
 137     TooFewTracks(esdEvent);
 138     return fCurrentVertex;
 139   }
 140
 141   TDirectory * olddir = gDirectory;
 142   TFile f("VertexerTracks.root","recreate");
 143   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
 144   AliESDtrack *esdTrack = 0;
 145   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
 146
 147   Bool_t   skipThis;
 148   for(Int_t i=0; i<nTrksTot; i++) {
 149     AliESDtrack *et = esdEvent->GetTrack(i);
 150     // check tracks to skip
 151     skipThis = kFALSE;
 152     for(Int_t j=0; j<fNTrksToSkip; j++) {
 153       if(et->GetID()==fTrksToSkip[j]) {
 154         if(fDebug) printf("skipping track: %d\n",i);
 155         skipThis = kTRUE;
 156       }
 157     }
 158     if(skipThis) continue;
 159     if(fITSin) {
 160       if(!(et->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin)) continue;
 161       if(fITSrefit && !(et->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit)) continue;
 162       Int_t nclus=et->GetNcls(0); // check number of clusters in ITS
 163       if(nclus<fMinITSClusters) continue;
 164     }
 165     esdTrack = new AliESDtrack(*et);
 166     trkTree->Fill();
 167     delete esdTrack;
 168   }
 169
 170   // If fConstraint=kFALSE
 171   // run VertexFinder(1) to get rough estimate of initVertex (x,y)
 172   if(!fConstraint) {
 173     // fill fTrkArray, for VertexFinder()
 174     if(!fTrkArray.IsEmpty()) fTrkArray.Delete();
 175     PrepareTracks(*trkTree,0);
 176     Double_t cutsave = fDCAcut;  fDCAcut = 0.1; // 1 mm
 177     VertexFinder(1); // using weights, cutting dca < fDCAcut
 178     fDCAcut = cutsave;
 179     fTrkArray.Delete();
 180     if(fVert.GetNContributors()>0) {
 181       fVert.GetXYZ(fNominalPos);
 182       fNominalPos[0] = fVert.GetXv();
 183       fNominalPos[1] = fVert.GetYv();
 184       fNominalPos[2] = fVert.GetZv();
 185       if(fDebug) printf("No mean vertex: VertexFinder gives (%f, %f, %f)\n",fNominalPos[0],fNominalPos[1],fNominalPos[2]);
 186     } else {
 187       fNominalPos[0] = 0.;
 188       fNominalPos[1] = 0.;
 189       fNominalPos[2] = 0.;
 190       if(fDebug) printf("No mean vertex and VertexFinder failed\n");
 191     }
 192   }
 193
 194   // TWO ITERATIONS:
 195   //
 196   // ITERATION 1
 197   // propagate tracks to fNominalPos vertex
 198   // preselect them:
 199   // if(constraint) reject for |d0|>5*fNSigma*sigma w.r.t. fNominal... vertex
 200   // else  reject for |d0|\oplus|z0| > 5 mm w.r.t. fNominal... vertex
 201   // ITERATION 2
 202   // propagate tracks to best between initVertex and fCurrentVertex
 203   // preselect tracks (reject for |d0|>fNSigma*sigma w.r.t. best
 204   //                   between initVertex and fCurrentVertex)
 205   for(Int_t iter=0; iter<2; iter++) {
 206     if(fOnlyFitter && iter==0) continue;
 207     Int_t nTrksPrep = PrepareTracks(*trkTree,iter+1);
 208     if(fDebug) printf(" tracks prepared - iteration %d: %d\n",iter+1,nTrksPrep);
 209     if(nTrksPrep < fMinTracks) {
 210       if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
 211       TooFewTracks(esdEvent);
 212       if(fDebug) fCurrentVertex->PrintStatus();
 213       fTrkArray.Delete();
 214       delete trkTree;
 215       f.Close();
 216       gSystem->Unlink("VertexerTracks.root");
 217       olddir->cd();
 218       return fCurrentVertex;
 219     }
 220
 221     // vertex finder
 222     if(!fOnlyFitter) {
 223       if(nTrksPrep==1){
 224         if(fDebug) printf("Just one track\n");
 225         OneTrackVertFinder();
 226       }else{
 227         switch (fAlgo) {
 228         case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
 229         case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
 230         case 3: HelixVertexFinder();          break;
 231         case 4: VertexFinder(1);              break;
 232         case 5: VertexFinder(0);              break;
 233         default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
 234         }
 235       }
 236       if(fDebug) printf(" Vertex finding completed\n");
 237     }
 238
 239     // vertex fitter
 240     VertexFitter(fConstraint);
 241     if(fDebug) printf(" Vertex fit completed\n");
 242     if(iter==0) fTrkArray.Delete();
 243   } // end loop on the two iterations
 244
 245
 246   if(fConstraint) {
 247     if(fOnlyFitter) {
 248       fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraintOnlyFitter");
 249     } else {
 250       fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraint");
 251     }
 252   } else {
 253     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksNoConstraint");
 254   }
 255
 256
 257   // set indices of used tracks
 258   UShort_t *indices = 0;
 259   AliESDtrack *ett = 0;
 260   if(fCurrentVertex->GetNContributors()>0) {
 261     indices = new UShort_t[fCurrentVertex->GetNContributors()];
 262     for(Int_t jj=0;jj<(Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();jj++) {
 263       ett = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(jj);
 264       indices[jj] = (UShort_t)ett->GetID();
 265     }
 266     fCurrentVertex->SetIndices(fCurrentVertex->GetNContributors(),indices);
 267   }
 268   delete [] indices;
 269
 270   delete trkTree;
 271   f.Close();
 272   gSystem->Unlink("VertexerTracks.root");
 273   olddir->cd();
 274
 275   fTrkArray.Delete();
 276
 277   if(fTrksToSkip) { delete [] fTrksToSkip; fTrksToSkip=NULL; }
 278
 279
 280   if(fDebug) fCurrentVertex->PrintStatus();
 281   if(fDebug) fCurrentVertex->PrintIndices();
 282
 283
 284   return fCurrentVertex;
 285 }
 286 //------------------------------------------------------------------------
 287 Double_t AliVertexerTracks::GetDeterminant3X3(Double_t matr[][3])
 288 {
 289   //
 290   Double_t det=matr[0][0]*matr[1][1]*matr[2][2]-matr[0][0]*matr[1][2]*matr[2][1]-matr[0][1]*matr[1][0]*matr[2][2]+matr[0][1]*matr[1][2]*matr[2][0]+matr[0][2]*matr[1][0]*matr[2][1]-matr[0][2]*matr[1][1]*matr[2][0];
 291  return det;
 292 }
 293 //-------------------------------------------------------------------------
 294 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t (*m)[3],Double_t *d)
 295 {
 296   //
 297   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 298   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 299   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 300   Double_t kk=x12*x12+y12*y12+z12*z12;
 301   m[0][0]=2-2/kk*x12*x12;
 302   m[0][1]=-2/kk*x12*y12;
 303   m[0][2]=-2/kk*x12*z12;
 304   m[1][0]=-2/kk*x12*y12;
 305   m[1][1]=2-2/kk*y12*y12;
 306   m[1][2]=-2/kk*y12*z12;
 307   m[2][0]=-2/kk*x12*z12;
 308   m[2][1]=-2*y12*z12;
 309   m[2][2]=2-2/kk*z12*z12;
 310   d[0]=2*p0[0]-2/kk*p0[0]*x12*x12-2/kk*p0[2]*x12*z12-2/kk*p0[1]*x12*y12;
 311   d[1]=2*p0[1]-2/kk*p0[1]*y12*y12-2/kk*p0[0]*x12*y12-2/kk*p0[2]*z12*y12;
 312   d[2]=2*p0[2]-2/kk*p0[2]*z12*z12-2/kk*p0[0]*x12*z12-2/kk*p0[1]*z12*y12;
 313
 314 }
 315 //--------------------------------------------------------------------------
 316 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *sigmasq,Double_t (*m)[3],Double_t *d)
 317 {
 318   //
 319   Double_t x12=p1[0]-p0[0];
 320   Double_t y12=p1[1]-p0[1];
 321   Double_t z12=p1[2]-p0[2];
 322
 323   Double_t den= x12*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]+y12*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]+z12*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1];
 324
 325   Double_t kk= 2*(x12*x12/sigmasq[0]+y12*y12/sigmasq[1]+z12*z12/sigmasq[2]);
 326
 327   Double_t cc[3];
 328   cc[0]=-x12/sigmasq[0];
 329   cc[1]=-y12/sigmasq[1];
 330   cc[2]=-z12/sigmasq[2];
 331
 332   Double_t ww=(-p0[0]*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]-p0[1]*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]-p0[2]*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1])/den;
 333
 334   Double_t ss= -p0[0]*cc[0]-p0[1]*cc[1]-p0[2]*cc[2];
 335
 336   Double_t aa[3];
 337   aa[0]=x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]/den;
 338   aa[1]=y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]/den;
 339   aa[2]=z12*sigmasq[0]*sigmasq[1]/den;
 340
 341   m[0][0]=aa[0]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[0]*aa[0]+2/sigmasq[0];
 342   m[0][1]=aa[1]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[1]*aa[0];
 343   m[0][2]=aa[2]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[2]*aa[0];
 344
 345   m[1][0]=aa[0]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[0]*aa[1];
 346   m[1][1]=aa[1]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[1]*aa[1]+2/sigmasq[1];
 347   m[1][2]=aa[2]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[2]*aa[1];
 348
 349   m[2][0]=aa[0]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[0]*aa[2];
 350   m[2][1]=aa[1]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[1]*aa[2];
 351   m[2][2]=aa[2]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[2]*aa[2]+2/sigmasq[2];
 352
 353   d[0]=-ww*(aa[0]*kk+2*cc[0])-2*ss*aa[0]+2*p0[0]/sigmasq[0];
 354   d[1]=-ww*(aa[1]*kk+2*cc[1])-2*ss*aa[1]+2*p0[1]/sigmasq[1];
 355   d[2]=-ww*(aa[2]*kk+2*cc[2])-2*ss*aa[2]+2*p0[2]/sigmasq[2];
 356
 357   }
 358 //--------------------------------------------------------------------------
 359 Double_t AliVertexerTracks::GetStrLinMinDist(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *x0)
 360 {
 361   //
 362   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 363   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 364   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 365   Double_t x10=p0[0]-x0[0];
 366   Double_t y10=p0[1]-x0[1];
 367   Double_t z10=p0[2]-x0[2];
 368   return ((x10*x10+y10*y10+z10*z10)*(x12*x12+y12*y12+z12*z12)-(x10*x12+y10*y12+z10*z12)*(x10*x12+y10*y12+z10*z12))/(x12*x12+y12*y12+z12*z12);
 369 }
 370 //---------------------------------------------------------------------------
 371 void AliVertexerTracks::OneTrackVertFinder()
 372 {
 373   // find vertex for events with 1 track, using DCA to nominal beam axis
 374   if(fDebug) printf("Number of prepared tracks =%d - Call OneTrackVertFinder",fTrkArray.GetEntries());
 375   AliESDtrack *track1;
 376   track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(0);
 377   Double_t field=GetFieldkG();
 378   Double_t alpha=track1->GetAlpha();
 379   Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 380   Double_t pos[3],dir[3];
 381   track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 382   track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 383   AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
 384   Double_t p1[3]={fNominalPos[0],fNominalPos[1],0.};
 385   Double_t p2[3]={fNominalPos[0],fNominalPos[1],10.};
 386   AliStrLine *zeta=new AliStrLine(p1,p2,kTRUE);
 387   Double_t crosspoint[3]={0.,0.,0.};
 388   Double_t sigma=999.;
 389   Int_t nContrib=-1;
 390   Int_t retcode = zeta->Cross(line1,crosspoint);
 391   if(retcode>=0){
 392     sigma=line1->GetDistFromPoint(crosspoint);
 393     nContrib=1;
 394   }
 395   delete zeta;
 396   delete line1;
 397   fVert.SetXYZ(crosspoint);
 398   fVert.SetDispersion(sigma);
 399   fVert.SetNContributors(nContrib);
 400 }
 401 //---------------------------------------------------------------------------
 402 void AliVertexerTracks::HelixVertexFinder()
 403 {
 404   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 405
 406
 407   Double_t initPos[3];
 408   initPos[2] = 0.;
 409   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 410   Double_t field=GetFieldkG();
 411
 412   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 413
 414   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
 415   Double_t averquad[3]={0.,0.,0.};
 416   Double_t sigmaquad[3]={0.,0.,0.};
 417   Double_t sigma=0;
 418   Int_t ncombi = 0;
 419   AliESDtrack *track1;
 420   AliESDtrack *track2;
 421   Double_t distCA;
 422   Double_t x, par[5];
 423   Double_t alpha, cs, sn;
 424   Double_t crosspoint[3];
 425   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
 426     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 427
 428
 429     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
 430       track2 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(j);
 431
 432       distCA=track2->PropagateToDCA(track1,field);
 433       if(fDCAcut<=0 ||(fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
 434         track1->GetExternalParameters(x,par);
 435         alpha=track1->GetAlpha();
 436         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 437         Double_t x1=x*cs - par[0]*sn;
 438         Double_t y1=x*sn + par[0]*cs;
 439         Double_t z1=par[1];
 440         Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
 441         track2->GetExternalParameters(x,par);
 442         alpha=track2->GetAlpha();
 443         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 444         Double_t x2=x*cs - par[0]*sn;
 445         Double_t y2=x*sn + par[0]*cs;
 446         Double_t z2=par[1];
 447         Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
 448         Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
 449         Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
 450         Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
 451         Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
 452         crosspoint[0]=wx1*x1 + wx2*x2;
 453         crosspoint[1]=wy1*y1 + wy2*y2;
 454         crosspoint[2]=wz1*z1 + wz2*z2;
 455
 456         ncombi++;
 457         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 458         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)averquad[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 459       }
 460     }
 461
 462   }
 463   if(ncombi>0){
 464     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
 465       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
 466       averquad[jj]/=ncombi;
 467       sigmaquad[jj]=averquad[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
 468       sigma+=sigmaquad[jj];
 469     }
 470     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
 471   }
 472   else {
 473     Warning("HelixVertexFinder","Finder did not succed");
 474     sigma=999;
 475   }
 476   fVert.SetXYZ(initPos);
 477   fVert.SetDispersion(sigma);
 478   fVert.SetNContributors(ncombi);
 479 }
 480 //----------------------------------------------------------------------------
 481 Int_t AliVertexerTracks::PrepareTracks(TTree &trkTree,Int_t optImpParCut)
 482 {
 483 //
 484 // Propagate tracks to initial vertex position and store them in a TObjArray
 485 //
 486   Double_t maxd0rphi;
 487   Double_t maxd0z0 = fMaxd0z0; // default is 5 mm
 488   Int_t    nTrks    = 0;
 489   Double_t sigmaCurr[3];
 490   Double_t normdistx,normdisty;
 491   Float_t  d0z0[2],covd0z0[3];
 492   Double_t sigma;
 493   Double_t field=GetFieldkG();
 494
 495   AliESDVertex *initVertex = new AliESDVertex(fNominalPos,fNominalCov,1,1);
 496
 497   Int_t    nEntries = (Int_t)trkTree.GetEntries();
 498   if(!fTrkArray.IsEmpty()) fTrkArray.Delete();
 499
 500   if(fDebug) {
 501     printf(" PrepareTracks()\n");
 502   }
 503
 504   for(Int_t i=0; i<nEntries; i++) {
 505     AliESDtrack *track = new AliESDtrack;
 506     trkTree.SetBranchAddress("tracks",&track);
 507     trkTree.GetEvent(i);
 508
 509     // propagate track to vertex
 510     if(optImpParCut<=1 || fOnlyFitter) { // optImpParCut==1 or 0
 511       track->RelateToVertex(initVertex,field,100.);
 512     } else {              // optImpParCut==2
 513       fCurrentVertex->GetSigmaXYZ(sigmaCurr);
 514       normdistx = TMath::Abs(fCurrentVertex->GetXv()-fNominalPos[0])/TMath::Sqrt(sigmaCurr[0]*sigmaCurr[0]+fNominalCov[0]);
 515       normdisty = TMath::Abs(fCurrentVertex->GetYv()-fNominalPos[1])/TMath::Sqrt(sigmaCurr[1]*sigmaCurr[1]+fNominalCov[2]);
 516       if(normdistx < 3. && normdisty < 3. &&
 517          (sigmaCurr[0]+sigmaCurr[1])<(TMath::Sqrt(fNominalCov[0])+TMath::Sqrt(fNominalCov[2]))) {
 518         track->RelateToVertex(fCurrentVertex,field,100.);
 519       } else {
 520         track->RelateToVertex(initVertex,field,100.);
 521       }
 522     }
 523
 524     track->GetImpactParameters(d0z0,covd0z0);
 525     sigma = TMath::Sqrt(covd0z0[0]);
 526     maxd0rphi = fNSigma*sigma;
 527     if(optImpParCut==1) maxd0rphi *= 5.;
 528
 529
 530
 531     if(fDebug) printf("trk %d; lab %d; |d0| = %f;  d0 cut = %f; |z0| = %f; |d0|oplus|z0| = %f; d0z0 cut = %f\n",i,track->GetLabel(),TMath::Abs(d0z0[0]),maxd0rphi,TMath::Abs(d0z0[1]),TMath::Sqrt(d0z0[0]*d0z0[0]+d0z0[1]*d0z0[1]),maxd0z0);
 532
 533     // during iterations 1 and 2, if fConstraint=kFALSE,
 534     // select tracks with d0oplusz0 < maxd0z0
 535     if(optImpParCut>=1 && !fConstraint && nEntries>=3 &&
 536        fVert.GetNContributors()>0) {
 537       if(TMath::Sqrt(d0z0[0]*d0z0[0]+d0z0[1]*d0z0[1]) > maxd0z0) {
 538         if(fDebug) printf("     rejected\n");
 539         delete track; continue;
 540       }
 541     }
 542
 543     // select tracks with d0rphi < maxd0rphi
 544     if(optImpParCut>0 && TMath::Abs(d0z0[0]) > maxd0rphi) {
 545       if(fDebug) printf("     rejected\n");
 546       delete track; continue;
 547     }
 548
 549     fTrkArray.AddLast(track);
 550     nTrks++;
 551   }
 552
 553   delete initVertex;
 554
 555   return nTrks;
 556 }
 557 //---------------------------------------------------------------------------
 558 AliESDVertex* AliVertexerTracks::RemoveTracksFromVertex(AliESDVertex *inVtx,
 559                                                         TTree *trksTree,
 560                                                         Float_t *diamondxy)
 561 {
 562 //
 563 // Removes tracks in trksTree from fit of inVtx
 564 //
 565
 566   if(!strstr(inVtx->GetTitle(),"VertexerTracksWithConstraint")) {
 567     printf("ERROR: primary vertex has no constraint: cannot remove tracks\n");
 568     return 0x0;
 569   }
 570   if(!strstr(inVtx->GetTitle(),"VertexerTracksWithConstraintOnlyFitter"))
 571     printf("WARNING: result of tracks' removal will be only approximately correct\n");
 572
 573   TMatrixD rv(3,1);
 574   rv(0,0) = inVtx->GetXv();
 575   rv(1,0) = inVtx->GetYv();
 576   rv(2,0) = inVtx->GetZv();
 577   TMatrixD vV(3,3);
 578   Double_t cov[6];
 579   inVtx->GetCovMatrix(cov);
 580   vV(0,0) = cov[0];
 581   vV(0,1) = cov[1]; vV(1,0) = cov[1];
 582   vV(1,1) = cov[2];
 583   vV(0,2) = cov[3]; vV(2,0) = cov[3];
 584   vV(1,2) = cov[4]; vV(2,1) = cov[4];
 585   vV(2,2) = cov[5];
 586
 587   TMatrixD sumWi(TMatrixD::kInverted,vV);
 588   TMatrixD sumWiri(sumWi,TMatrixD::kMult,rv);
 589
 590   Int_t nUsedTrks = inVtx->GetNContributors();
 591   Double_t chi2 = inVtx->GetChi2();
 592
 593   AliESDtrack *track = 0;
 594   trksTree->SetBranchAddress("tracks",&track);
 595   Int_t ntrks = trksTree->GetEntries();
 596   for(Int_t i=0;i<ntrks;i++) {
 597     trksTree->GetEvent(i);
 598     if(!inVtx->UsesTrack(track->GetID())) {
 599       printf("track %d was not used in vertex fit\n",track->GetID());
 600       continue;
 601     }
 602     Double_t alpha = track->GetAlpha();
 603     Double_t xl = diamondxy[0]*TMath::Cos(alpha)+diamondxy[1]*TMath::Sin(alpha);
 604     track->AliExternalTrackParam::PropagateTo(xl,GetFieldkG());
 605     // vector of track global coordinates
 606     TMatrixD ri(3,1);
 607     // covariance matrix of ri
 608     TMatrixD wWi(3,3);
 609
 610     // get space point from track
 611     if(!TrackToPoint(track,ri,wWi)) continue;
 612
 613     TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri);
 614
 615     sumWi -= wWi;
 616     sumWiri -= wWiri;
 617
 618     // track chi2
 619     TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
 620     TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
 621     Double_t chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
 622                      deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
 623                      deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
 624     // remove from total chi2
 625     chi2 -= chi2i;
 626
 627     nUsedTrks--;
 628     if(nUsedTrks<2) {
 629       printf("Trying to remove too many tracks!\n");
 630       return 0x0;
 631     }
 632   }
 633
 634   TMatrixD rvnew(3,1);
 635   TMatrixD vVnew(3,3);
 636
 637   // new inverted of weights matrix
 638   TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
 639   vVnew = invsumWi;
 640   // new position of primary vertex
 641   rvnew.Mult(vVnew,sumWiri);
 642
 643   Double_t position[3];
 644   position[0] = rvnew(0,0);
 645   position[1] = rvnew(1,0);
 646   position[2] = rvnew(2,0);
 647   cov[0] = vVnew(0,0);
 648   cov[1] = vVnew(0,1);
 649   cov[2] = vVnew(1,1);
 650   cov[3] = vVnew(0,2);
 651   cov[4] = vVnew(1,2);
 652   cov[5] = vVnew(2,2);
 653
 654   // store data in the vertex object
 655   AliESDVertex *outVtx = new AliESDVertex(position,cov,chi2,nUsedTrks);
 656   outVtx->SetTitle(inVtx->GetTitle());
 657   UShort_t *inindices = inVtx->GetIndices();
 658   UShort_t *outindices = new UShort_t[outVtx->GetNContributors()];
 659   Int_t j=0;
 660   Bool_t copyindex;
 661   for(Int_t k=0; k<inVtx->GetNIndices(); k++) {
 662     copyindex=kTRUE;
 663     for(Int_t l=0; l<ntrks; l++) {
 664       trksTree->GetEvent(l);
 665       if(inindices[k]==track->GetID()) copyindex=kFALSE;
 666     }
 667     if(copyindex) {
 668       outindices[j] = inindices[k]; j++;
 669     }
 670   }
 671   outVtx->SetIndices(outVtx->GetNContributors(),outindices);
 672   delete [] outindices;
 673
 674   if(fDebug) {
 675     printf("Vertex before removing tracks:\n");
 676     inVtx->PrintStatus();
 677     inVtx->PrintIndices();
 678     printf("Vertex after removing tracks:\n");
 679     outVtx->PrintStatus();
 680     outVtx->PrintIndices();
 681   }
 682
 683   return outVtx;
 684 }
 685 //---------------------------------------------------------------------------
 686 void AliVertexerTracks::SetSkipTracks(Int_t n,Int_t *skipped)
 687 {
 688 //
 689 // Mark the tracks not to be used in the vertex reconstruction.
 690 // Tracks are identified by AliESDtrack::GetID()
 691 //
 692   fNTrksToSkip = n;  fTrksToSkip = new Int_t[n];
 693   for(Int_t i=0;i<n;i++) fTrksToSkip[i] = skipped[i];
 694   return;
 695 }
 696 //---------------------------------------------------------------------------
 697 void  AliVertexerTracks::SetVtxStart(AliESDVertex *vtx)
 698 {
 699 //
 700 // Set initial vertex knowledge
 701 //
 702   vtx->GetXYZ(fNominalPos);
 703   vtx->GetCovMatrix(fNominalCov);
 704   SetConstraintOn();
 705   return;
 706 }
 707 //---------------------------------------------------------------------------
 708 void AliVertexerTracks::StrLinVertexFinderMinDist(Int_t optUseWeights)
 709 {
 710   AliESDtrack *track1;
 711   Double_t field=GetFieldkG();
 712   const Int_t knacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 713   TClonesArray *linarray = new TClonesArray("AliStrLine",1000);
 714   TClonesArray &lines = *linarray;
 715   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 716     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 717     Double_t alpha=track1->GetAlpha();
 718     Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 719     Double_t pos[3],dir[3],sigmasq[3];
 720     track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 721     track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 722     sigmasq[0]=TMath::Sin(alpha)*TMath::Sin(alpha)*track1->GetSigmaY2();
 723     sigmasq[1]=TMath::Cos(alpha)*TMath::Cos(alpha)*track1->GetSigmaY2();
 724     sigmasq[2]=track1->GetSigmaZ2();
 725     TMatrixD ri(3,1);
 726     TMatrixD wWi(3,3);
 727     if(!TrackToPoint(track1,ri,wWi)) continue;
 728     Double_t wmat[9];
 729     Int_t iel=0;
 730     for(Int_t ia=0;ia<3;ia++){
 731       for(Int_t ib=0;ib<3;ib++){
 732         wmat[iel]=wWi(ia,ib);
 733         iel++;
 734       }
 735     }
 736     new(lines[i]) AliStrLine(pos,sigmasq,wmat,dir);
 737   }
 738   fVert=TrackletVertexFinder(linarray,optUseWeights);
 739   linarray->Delete();
 740   delete linarray;
 741 }
 742 //---------------------------------------------------------------------------
 743 AliESDVertex AliVertexerTracks::TrackletVertexFinder(TClonesArray *lines, Int_t optUseWeights)
 744 {
 745   // Calculate the point at minimum distance to prepared tracks
 746
 747   const Int_t knacc = (Int_t)lines->GetEntriesFast();
 748   Double_t initPos[3]={0.,0.,0.};
 749
 750   Double_t (*vectP0)[3]=new Double_t [knacc][3];
 751   Double_t (*vectP1)[3]=new Double_t [knacc][3];
 752
 753   Double_t sum[3][3];
 754   Double_t dsum[3]={0,0,0};
 755   TMatrixD sumWi(3,3);
 756   for(Int_t i=0;i<3;i++){
 757     for(Int_t j=0;j<3;j++){
 758       sum[i][j]=0;
 759       sumWi(i,j)=0.;
 760     }
 761   }
 762
 763   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 764     AliStrLine* line1 = (AliStrLine*)lines->At(i);
 765     Double_t p0[3],cd[3],sigmasq[3];
 766     Double_t wmat[9];
 767     line1->GetP0(p0);
 768     line1->GetCd(cd);
 769     line1->GetSigma2P0(sigmasq);
 770     line1->GetWMatrix(wmat);
 771     TMatrixD wWi(3,3);
 772     Int_t iel=0;
 773     for(Int_t ia=0;ia<3;ia++){
 774       for(Int_t ib=0;ib<3;ib++){
 775         wWi(ia,ib)=wmat[iel];
 776         iel++;
 777       }
 778     }
 779
 780     sumWi+=wWi;
 781
 782     Double_t p1[3]={p0[0]+cd[0],p0[1]+cd[1],p0[2]+cd[2]};
 783     vectP0[i][0]=p0[0];
 784     vectP0[i][1]=p0[1];
 785     vectP0[i][2]=p0[2];
 786     vectP1[i][0]=p1[0];
 787     vectP1[i][1]=p1[1];
 788     vectP1[i][2]=p1[2];
 789
 790     Double_t matr[3][3];
 791     Double_t dknow[3];
 792     if(optUseWeights==0)GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,matr,dknow);
 793     else GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,sigmasq,matr,dknow);
 794
 795
 796     for(Int_t iii=0;iii<3;iii++){
 797       dsum[iii]+=dknow[iii];
 798       for(Int_t lj=0;lj<3;lj++) sum[iii][lj]+=matr[iii][lj];
 799     }
 800   }
 801
 802   TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
 803   Double_t covmatrix[6];
 804   covmatrix[0] = invsumWi(0,0);
 805   covmatrix[1] = invsumWi(0,1);
 806   covmatrix[2] = invsumWi(1,1);
 807   covmatrix[3] = invsumWi(0,2);
 808   covmatrix[4] = invsumWi(1,2);
 809   covmatrix[5] = invsumWi(2,2);
 810
 811   Double_t vett[3][3];
 812   Double_t det=GetDeterminant3X3(sum);
 813   Double_t sigma=0;
 814
 815   if(det!=0){
 816     for(Int_t zz=0;zz<3;zz++){
 817       for(Int_t ww=0;ww<3;ww++){
 818         for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[ww][kk]=sum[ww][kk];
 819       }
 820       for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[kk][zz]=dsum[kk];
 821       initPos[zz]=GetDeterminant3X3(vett)/det;
 822     }
 823
 824
 825     for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 826       Double_t p0[3]={0,0,0},p1[3]={0,0,0};
 827       for(Int_t ii=0;ii<3;ii++){
 828         p0[ii]=vectP0[i][ii];
 829         p1[ii]=vectP1[i][ii];
 830       }
 831       sigma+=GetStrLinMinDist(p0,p1,initPos);
 832     }
 833
 834     sigma=TMath::Sqrt(sigma);
 835   }else{
 836     sigma=999;
 837   }
 838   AliESDVertex theVert(initPos,covmatrix,99999.,knacc);
 839   theVert.SetDispersion(sigma);
 840   delete vectP0;
 841   delete vectP1;
 842   return theVert;
 843 }
 844 //---------------------------------------------------------------------------
 845 Bool_t AliVertexerTracks::TrackToPoint(AliESDtrack *t,
 846                                        TMatrixD &ri,TMatrixD &wWi,
 847                                        Bool_t uUi3by3) const
 848 {
 849 //
 850 // Extract from the AliESDtrack the global coordinates ri and covariance matrix
 851 // wWi of the space point that it represents (to be used in VertexFitter())
 852 //
 853
 854
 855   Double_t rotAngle = t->GetAlpha();
 856   if(rotAngle<0.) rotAngle += 2.*TMath::Pi();
 857   Double_t cosRot = TMath::Cos(rotAngle);
 858   Double_t sinRot = TMath::Sin(rotAngle);
 859
 860   ri(0,0) = t->GetX()*cosRot-t->GetY()*sinRot;
 861   ri(1,0) = t->GetX()*sinRot+t->GetY()*cosRot;
 862   ri(2,0) = t->GetZ();
 863
 864
 865
 866   if(!uUi3by3) {
 867     // matrix to go from global (x,y,z) to local (y,z);
 868     TMatrixD qQi(2,3);
 869     qQi(0,0) = -sinRot;
 870     qQi(0,1) = cosRot;
 871     qQi(0,2) = 0.;
 872     qQi(1,0) = 0.;
 873     qQi(1,1) = 0.;
 874     qQi(1,2) = 1.;
 875
 876     // covariance matrix of local (y,z) - inverted
 877     Double_t cc[15];
 878     t->GetExternalCovariance(cc);
 879     TMatrixD uUi(2,2);
 880     uUi(0,0) = cc[0];
 881     uUi(0,1) = cc[1];
 882     uUi(1,0) = cc[1];
 883     uUi(1,1) = cc[2];
 884     //printf(" Ui :\n");
 885     //printf(" %f   %f\n",uUi(0,0),uUi(0,1));
 886     //printf(" %f   %f\n",uUi(1,0),uUi(1,1));
 887
 888     if(uUi.Determinant() <= 0.) return kFALSE;
 889     TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
 890
 891     // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
 892     TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
 893     TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
 894     wWi = m;
 895   } else {
 896     if(fVert.GetNContributors()<1) AliFatal("Vertex from finder is empty");
 897     // matrix to go from global (x,y,z) to local (x,y,z);
 898     TMatrixD qQi(3,3);
 899     qQi(0,0) = cosRot;
 900     qQi(0,1) = sinRot;
 901     qQi(0,2) = 0.;
 902     qQi(1,0) = -sinRot;
 903     qQi(1,1) = cosRot;
 904     qQi(1,2) = 0.;
 905     qQi(2,0) = 0.;
 906     qQi(2,1) = 0.;
 907     qQi(2,2) = 1.;
 908
 909     // covariance of fVert along the track
 910     Double_t p[3],pt,ptot;
 911     t->GetPxPyPz(p);
 912     pt = TMath::Sqrt(p[0]*p[0]+p[1]*p[1]);
 913     ptot = TMath::Sqrt(pt*pt+p[2]*p[2]);
 914     Double_t cphi = p[0]/pt;               //cos(phi)=px/pt
 915     Double_t sphi = p[1]/pt;               //sin(phi)=py/pt
 916     Double_t clambda = pt/ptot;            //cos(lambda)=pt/ptot
 917     Double_t slambda = p[2]/ptot;            //sin(lambda)=pz/ptot
 918     Double_t covfVert[6];
 919     fVert.GetCovMatrix(covfVert);
 920     Double_t covfVertalongt =
 921        covfVert[0]*cphi*cphi*clambda*clambda
 922       +covfVert[1]*2.*cphi*sphi*clambda*clambda
 923       +covfVert[3]*2.*cphi*clambda*slambda
 924       +covfVert[2]*sphi*sphi*clambda*clambda
 925       +covfVert[4]*2.*sphi*clambda*slambda
 926       +covfVert[5]*slambda*slambda;
 927     Double_t cc[15];
 928     t->GetExternalCovariance(cc);
 929     // covariance matrix of local (x,y,z) - inverted
 930     TMatrixD uUi(3,3);
 931     uUi(0,0) = covfVertalongt * fnSigmaForUi00 * fnSigmaForUi00;
 932     if(fDebug) printf("=====> sqrtUi00 cm  %f\n",TMath::Sqrt(uUi(0,0)));
 933     uUi(0,1) = 0.;
 934     uUi(0,2) = 0.;
 935     uUi(1,0) = 0.;
 936     uUi(1,1) = cc[0];
 937     uUi(1,2) = cc[1];
 938     uUi(2,0) = 0.;
 939     uUi(2,1) = cc[1];
 940     uUi(2,2) = cc[2];
 941     //printf(" Ui :\n");
 942     //printf(" %f   %f\n",uUi(0,0),uUi(0,1));
 943     //printf(" %f   %f\n",uUi(1,0),uUi(1,1));
 944
 945     if(uUi.Determinant() <= 0.) return kFALSE;
 946     TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
 947
 948     // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
 949     TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
 950     TMatrixD m(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
 951     wWi = m;
 952   }
 953
 954
 955   return kTRUE;
 956 }
 957 //---------------------------------------------------------------------------
 958 void AliVertexerTracks::TooFewTracks(const AliESDEvent* esdEvent)
 959 {
 960 //
 961 // When the number of tracks is < fMinTracks
 962 //
 963
 964   // deal with vertices not found
 965   Double_t pos[3],err[3];
 966   Int_t    ncontr=0;
 967   pos[0] = fNominalPos[0];
 968   err[0] = TMath::Sqrt(fNominalCov[0]);
 969   pos[1] = fNominalPos[1];
 970   err[1] = TMath::Sqrt(fNominalCov[2]);
 971   pos[2] = esdEvent->GetVertex()->GetZv();
 972   err[2] = esdEvent->GetVertex()->GetZRes();
 973   if(err[0]>1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()<=0)
 974     ncontr = -1; // (x,y,z) = (0,0,0)
 975   if(err[0]>1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()>0)
 976     ncontr = -2; // (x,y,z) = (0,0,z_fromSPD)
 977   if(err[0]<1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()<=0)
 978     ncontr = -3; // (x,y,z) = (x_mean,y_mean,0)
 979   if(err[0]<1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()>0)
 980     ncontr = -4; // (x,y,z) = (x_mean,y_mean,z_fromSPD)
 981   fCurrentVertex = 0;
 982   fCurrentVertex = new AliESDVertex(pos,err);
 983   fCurrentVertex->SetNContributors(ncontr);
 984
 985   if(fConstraint) {
 986     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraint");
 987   } else {
 988     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksNoConstraint");
 989   }
 990
 991   return;
 992 }
 993 //---------------------------------------------------------------------------
 994 void AliVertexerTracks::VertexFinder(Int_t optUseWeights)
 995 {
 996
 997   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 998
 999   Double_t initPos[3];
1000   initPos[2] = 0.;
1001   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
1002   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
1003   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
1004   Double_t aversq[3]={0.,0.,0.};
1005   Double_t sigmasq[3]={0.,0.,0.};
1006   Double_t sigma=0;
1007   Int_t ncombi = 0;
1008   AliESDtrack *track1;
1009   AliESDtrack *track2;
1010   Double_t pos[3],dir[3];
1011   Double_t alpha,mindist;
1012   Double_t field=GetFieldkG();
1013
1014   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
1015     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
1016     alpha=track1->GetAlpha();
1017     mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
1018     track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
1019     track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
1020     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
1021
1022    //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
1023    //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line1);
1024
1025     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
1026       track2 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(j);
1027       alpha=track2->GetAlpha();
1028       mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
1029       track2->GetXYZAt(mindist,field,pos);
1030       track2->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
1031       AliStrLine *line2 = new AliStrLine(pos,dir);
1032     //      AliStrLine *line2 = new AliStrLine();
1033     //  track2->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line2);
1034       Double_t distCA=line2->GetDCA(line1);
1035       //printf("%d   %d   %f\n",i,j,distCA);
1036        if(fDCAcut<=0 || (fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
1037         Double_t pnt1[3],pnt2[3],crosspoint[3];
1038
1039         if(optUseWeights<=0){
1040           Int_t retcode = line2->Cross(line1,crosspoint);
1041           if(retcode>=0){
1042             ncombi++;
1043             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
1044             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
1045           }
1046         }
1047         if(optUseWeights>0){
1048           Int_t retcode = line1->CrossPoints(line2,pnt1,pnt2);
1049           if(retcode>=0){
1050             Double_t cs, sn;
1051             alpha=track1->GetAlpha();
1052             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
1053             Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
1054             alpha=track2->GetAlpha();
1055             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
1056             Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
1057             Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
1058             Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
1059             Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
1060             Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
1061             crosspoint[0]=wx1*pnt1[0] + wx2*pnt2[0];
1062             crosspoint[1]=wy1*pnt1[1] + wy2*pnt2[1];
1063             crosspoint[2]=wz1*pnt1[2] + wz2*pnt2[2];
1064
1065             ncombi++;
1066             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
1067             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
1068           }
1069         }
1070       }
1071       delete line2;
1072     }
1073     delete line1;
1074   }
1075   if(ncombi>0){
1076     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
1077       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
1078       //printf("%f\n",initPos[jj]);
1079       aversq[jj]/=ncombi;
1080       sigmasq[jj]=aversq[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
1081       sigma+=sigmasq[jj];
1082     }
1083     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
1084   }
1085   else {
1086     Warning("VertexFinder","Finder did not succed");
1087     sigma=999;
1088   }
1089   fVert.SetXYZ(initPos);
1090   fVert.SetDispersion(sigma);
1091   fVert.SetNContributors(ncombi);
1092 }
1093 //---------------------------------------------------------------------------
1094 void AliVertexerTracks::VertexFitter(Bool_t useConstraint)
1095 {
1096 //
1097 // The optimal estimate of the vertex position is given by a "weighted
1098 // average of tracks positions".
1099 // Original method: V. Karimaki, CMS Note 97/0051
1100 //
1101   Double_t initPos[3];
1102   if(!fOnlyFitter) {
1103     fVert.GetXYZ(initPos);
1104   } else {
1105     initPos[0]=fNominalPos[0];
1106     initPos[1]=fNominalPos[1];
1107     initPos[2]=fNominalPos[2];
1108   }
1109
1110   Int_t nTrks = (Int_t)fTrkArray.GetEntries();
1111   if(nTrks==1) useConstraint=kTRUE;
1112   if(fDebug) {
1113     printf("--- VertexFitter(): start\n");
1114     printf(" Number of tracks in array: %d\n",nTrks);
1115     printf(" Minimum # tracks required in fit: %d\n",fMinTracks);
1116     printf(" Vertex position after finder: %f,%f,%f\n",initPos[0],initPos[1],initPos[2]);
1117     if(useConstraint) printf(" This vertex will be used in fit: (%f+-%f,%f+-%f)\n",fNominalPos[0],TMath::Sqrt(fNominalCov[0]),fNominalPos[1],TMath::Sqrt(fNominalCov[2]));
1118   }
1119
1120   // special treatment for few-tracks fits (e.g. secondary vertices)
1121   Bool_t uUi3by3 = kFALSE; if(nTrks<5 && !useConstraint) uUi3by3 = kTRUE;
1122
1123   Int_t i,j,k,step=0;
1124   TMatrixD rv(3,1);
1125   TMatrixD vV(3,3);
1126   rv(0,0) = initPos[0];
1127   rv(1,0) = initPos[1];
1128   rv(2,0) = 0.;
1129   Double_t xlStart,alpha;
1130   Int_t nUsedTrks;
1131   Double_t chi2,chi2i,chi2b;
1132   AliESDtrack *t = 0;
1133   Int_t failed = 0;
1134
1135   // initial vertex covariance matrix
1136   TMatrixD vVb(3,3);
1137   vVb(0,0) = fNominalCov[0];
1138   vVb(0,1) = fNominalCov[1];
1139   vVb(0,2) = 0.;
1140   vVb(1,0) = fNominalCov[1];
1141   vVb(1,1) = fNominalCov[2];
1142   vVb(1,2) = 0.;
1143   vVb(2,0) = 0.;
1144   vVb(2,1) = 0.;
1145   vVb(2,2) = fNominalCov[5];
1146   TMatrixD vVbInv(TMatrixD::kInverted,vVb);
1147   TMatrixD rb(3,1);
1148   rb(0,0) = fNominalPos[0];
1149   rb(1,0) = fNominalPos[1];
1150   rb(2,0) = fNominalPos[2];
1151   TMatrixD vVbInvrb(vVbInv,TMatrixD::kMult,rb);
1152
1153
1154   // 2 steps:
1155   // 1st - estimate of vtx using all tracks
1156   // 2nd - estimate of global chi2
1157   for(step=0; step<2; step++) {
1158     if(fDebug) printf(" step = %d\n",step);
1159     chi2 = 0.;
1160     nUsedTrks = 0;
1161
1162     if(step==1) { initPos[0]=rv(0,0); initPos[0]=rv(1,0); }
1163
1164     TMatrixD sumWiri(3,1);
1165     TMatrixD sumWi(3,3);
1166     for(i=0; i<3; i++) {
1167       sumWiri(i,0) = 0.;
1168       for(j=0; j<3; j++) sumWi(j,i) = 0.;
1169     }
1170
1171     // mean vertex constraint
1172     if(useConstraint) {
1173       for(i=0;i<3;i++) {
1174         sumWiri(i,0) += vVbInvrb(i,0);
1175         for(k=0;k<3;k++) sumWi(i,k) += vVbInv(i,k);
1176       }
1177       // chi2
1178       TMatrixD deltar = rv; deltar -= rb;
1179       TMatrixD vVbInvdeltar(vVbInv,TMatrixD::kMult,deltar);
1180       chi2b = deltar(0,0)*vVbInvdeltar(0,0)+
1181               deltar(1,0)*vVbInvdeltar(1,0)+
1182               deltar(2,0)*vVbInvdeltar(2,0);
1183       chi2 += chi2b;
1184     }
1185
1186     // loop on tracks
1187     for(k=0; k<nTrks; k++) {
1188       // get track from track array
1189       t = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(k);
1190       alpha = t->GetAlpha();
1191       xlStart = initPos[0]*TMath::Cos(alpha)+initPos[1]*TMath::Sin(alpha);
1192       // to vtxSeed (from finder)
1193       t->AliExternalTrackParam::PropagateTo(xlStart,GetFieldkG());
1194
1195       // vector of track global coordinates
1196       TMatrixD ri(3,1);
1197       // covariance matrix of ri
1198       TMatrixD wWi(3,3);
1199
1200       // get space point from track
1201       if(!TrackToPoint(t,ri,wWi,uUi3by3)) continue;
1202       TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri);
1203
1204       // track chi2
1205       TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
1206       TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
1207       chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
1208               deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
1209               deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
1210
1211       // add to total chi2
1212       chi2 += chi2i;
1213
1214       sumWiri += wWiri;
1215       sumWi   += wWi;
1216
1217       nUsedTrks++;
1218     } // end loop on tracks
1219
1220     if(nUsedTrks < fMinTracks) {
1221       failed=1;
1222       continue;
1223     }
1224
1225     Double_t determinant = sumWi.Determinant();
1226     //cerr<<" determinant: "<<determinant<<endl;
1227     if(determinant < 100.)  {
1228       printf("det(V) = 0\n");
1229       failed=1;
1230       continue;
1231     }
1232
1233     if(step==0) {
1234       // inverted of weights matrix
1235       TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
1236       vV = invsumWi;
1237       // position of primary vertex
1238       rv.Mult(vV,sumWiri);
1239     }
1240   } // end loop on the 2 steps
1241
1242   if(failed) {
1243     if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
1244     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
1245     return;
1246   }
1247
1248   Double_t position[3];
1249   position[0] = rv(0,0);
1250   position[1] = rv(1,0);
1251   position[2] = rv(2,0);
1252   Double_t covmatrix[6];
1253   covmatrix[0] = vV(0,0);
1254   covmatrix[1] = vV(0,1);
1255   covmatrix[2] = vV(1,1);
1256   covmatrix[3] = vV(0,2);
1257   covmatrix[4] = vV(1,2);
1258   covmatrix[5] = vV(2,2);
1259
1260   // for correct chi2/ndf, count constraint as additional "track"
1261   if(fConstraint) nUsedTrks++;
1262   // store data in the vertex object
1263   fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nUsedTrks);
1264
1265   if(fDebug) {
1266     printf(" Vertex after fit:\n");
1267     fCurrentVertex->PrintStatus();
1268     printf("--- VertexFitter(): finish\n");
1269   }
1270
1271   return;
1272 }
1273 //----------------------------------------------------------------------------
1274 AliESDVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TTree *trkTree,Bool_t optUseFitter,Bool_t optPropagate)
1275 {
1276 //
1277 // Return vertex from tracks in trkTree
1278 //
1279
1280   SetConstraintOff();
1281
1282   // get tracks and propagate them to initial vertex position
1283   Int_t nTrksPrep = PrepareTracks(*trkTree,0);
1284   if(nTrksPrep <  TMath::Max(2,fMinTracks) ) {
1285     if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
1286     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
1287     return fCurrentVertex;
1288   }
1289
1290   switch (fAlgo) {
1291     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
1292     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
1293     case 3: HelixVertexFinder();          break;
1294     case 4: VertexFinder(1);              break;
1295     case 5: VertexFinder(0);              break;
1296     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
1297   }
1298
1299   if(fDebug) printf(" Vertex finding completed\n");
1300
1301   // vertex fitter
1302   if(optUseFitter){
1303     //SetVtxStart(&fVert);
1304     VertexFitter(fConstraint);
1305     if(fDebug) printf(" Vertex fit completed\n");
1306   }else{
1307     Double_t position[3]={fVert.GetXv(),fVert.GetYv(),fVert.GetZv()};
1308     Double_t covmatrix[6];
1309     fVert.GetCovMatrix(covmatrix);
1310     Double_t chi2=99999.;
1311     Int_t    nUsedTrks=fVert.GetNContributors();
1312     fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nUsedTrks);
1313   }
1314   fCurrentVertex->SetDispersion(fVert.GetDispersion());
1315
1316
1317   // set indices of used tracks and propagate track to found vertex
1318   UShort_t *indices = 0;
1319   AliESDtrack *eta = 0;
1320   if(fCurrentVertex->GetNContributors()>0) {
1321     indices = new UShort_t[fCurrentVertex->GetNContributors()];
1322     for(Int_t jj=0;jj<(Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();jj++) {
1323       eta = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(jj);
1324       indices[jj] = (UShort_t)eta->GetID();
1325       if(optPropagate&&optUseFitter){
1326         if(TMath::Sqrt(fCurrentVertex->GetXv()*fCurrentVertex->GetXv()+fCurrentVertex->GetYv()*fCurrentVertex->GetYv())<3.) {
1327           eta->RelateToVertex(fCurrentVertex,GetFieldkG(),100.);
1328           if(fDebug) printf("Track %d propagated to found vertex\n",jj);
1329         }else{
1330           AliWarning("Found vertex outside beam pipe!");
1331         }
1332       }
1333     }
1334     fCurrentVertex->SetIndices(fCurrentVertex->GetNContributors(),indices);
1335   }
1336   delete [] indices;
1337   fTrkArray.Delete();
1338
1339   return fCurrentVertex;
1340 }
1341 //----------------------------------------------------------------------------
1342 AliESDVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TObjArray *trkArray,Bool_t optUseFitter, Bool_t optPropagate)
1343 {
1344 //
1345 // Return vertex from array of tracks
1346 //
1347
1348   // get tracks and propagate them to initial vertex position
1349   Int_t nTrks = trkArray->GetEntriesFast();
1350   if(nTrks < TMath::Max(2,fMinTracks) ) {
1351     if(fDebug) printf("TooFewTracks\n");
1352     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
1353     return fCurrentVertex;
1354   }
1355   TDirectory * olddir = gDirectory;
1356   TFile f("VertexerTracks.root","recreate");
1357   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
1358   AliESDtrack *esdTrack = 0;
1359   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
1360   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++){
1361     esdTrack = (AliESDtrack*)trkArray->At(i);
1362     trkTree->Fill();
1363   }
1364
1365   AliESDVertex *vtx =  VertexForSelectedTracks(trkTree,optUseFitter,optPropagate);
1366   delete trkTree;
1367   f.Close();
1368   gSystem->Unlink("VertexerTracks.root");
1369   olddir->cd();
1370   return vtx;
1371 }
1372 //--------------------------------------------------------------------------