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