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 "AliESD.h"
  35 #include "AliESDtrack.h"
  36
  37 ClassImp(AliVertexerTracks)
  38
  39
  40 //----------------------------------------------------------------------------
  41 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks():
  42  TObject(),fVert(),fCurrentVertex(0)
  43 {
  44 //
  45 // Default constructor
  46 //
  47   SetVtxStart();
  48   SetMinTracks();
  49   fDCAcut=0;
  50   fTrksToSkip = 0;
  51   fNTrksToSkip = 0;
  52   fDebug=0;
  53   fAlgo=1;
  54 }
  55 //-----------------------------------------------------------------------------
  56 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks(Double_t xStart, Double_t yStart):
  57  TObject(),fVert(),fCurrentVertex(0)
  58 {
  59 //
  60 // Standard constructor
  61 //
  62   SetVtxStart(xStart,yStart);
  63   SetMinTracks();
  64   fTrksToSkip = 0;
  65   fNTrksToSkip = 0;
  66   fDCAcut=0;
  67   fDebug=0;
  68   fAlgo=1;
  69 }
  70 //-----------------------------------------------------------------------------
  71 AliVertexerTracks::~AliVertexerTracks() {
  72   // Default Destructor
  73   // The objects poited by the following pointers are not owned
  74   // by this class and are not deleted
  75   fCurrentVertex = 0;
  76 }
  77 //---------------------------------------------------------------------------
  78 void AliVertexerTracks::SetSkipTracks(Int_t n,Int_t *skipped) {
  79 //
  80 // Mark the tracks not ot be used in the vertex finding
  81 //
  82   fNTrksToSkip = n;
  83   fTrksToSkip = new Int_t[n];
  84   for(Int_t i=0;i<n;i++) fTrksToSkip[i] = skipped[i];
  85   return;
  86 }
  87 //---------------------------------------------------------------------------
  88 void AliVertexerTracks::ComputeMaxChi2PerTrack(Int_t nTracks) {
  89 //
  90 // Max. contr. to the chi2 has been tuned as a function of multiplicity
  91 //
  92   if(nTracks < 7) { fMaxChi2PerTrack = 1.e6;
  93   } else { fMaxChi2PerTrack = 100.; }
  94
  95   return;
  96 }
  97 //----------------------------------------------------------------------------
  98 Int_t AliVertexerTracks::PrepareTracks(TTree &trkTree, Int_t OptImpParCut) {
  99 //
 100 // Propagate tracks to initial vertex position and store them in a TObjArray
 101 //
 102   Double_t maxd0rphi = 3.;
 103   Double_t alpha,xlStart,d0rphi;
 104   Int_t    nTrks    = 0;
 105   Bool_t   skipThis;
 106   Double_t field=GetField();
 107
 108   Int_t    nEntries = (Int_t)trkTree.GetEntries();
 109   if(!fTrkArray.IsEmpty()) fTrkArray.Clear();
 110   fTrkArray.Expand(nEntries);
 111
 112   if(fDebug) {
 113     printf(" PrepareTracks()\n");
 114   }
 115
 116   for(Int_t i=0; i<nEntries; i++) {
 117     // check tracks to skip
 118     skipThis = kFALSE;
 119     for(Int_t j=0; j<fNTrksToSkip; j++) {
 120       if(i==fTrksToSkip[j]) {
 121         if(fDebug) printf("skipping track: %d\n",i);
 122         skipThis = kTRUE;
 123       }
 124     }
 125     if(skipThis) continue;
 126
 127     AliESDtrack *track = new AliESDtrack;
 128     trkTree.SetBranchAddress("tracks",&track);
 129     trkTree.GetEvent(i);
 130
 131     // propagate track to vtxSeed
 132     alpha  = track->GetAlpha();
 133     xlStart = fNominalPos[0]*TMath::Cos(alpha)+fNominalPos[1]*TMath::Sin(alpha);
 134     track->PropagateTo(xlStart,field);   // to vtxSeed
 135     d0rphi = TMath::Abs(track->GetD(fNominalPos[0],fNominalPos[1],field));
 136     if(OptImpParCut==1 && d0rphi > maxd0rphi) { delete track; continue; }
 137     if(OptImpParCut==2) {
 138       // to be replaced by new Andrea's selection
 139       if(d0rphi > maxd0rphi){
 140         delete track;
 141         continue;
 142       }
 143       // end to be replaced by new Andrea's selection
 144     }
 145     fTrkArray.AddLast(track);
 146     nTrks++;
 147     if(fDebug) printf(" :-) nTrks=%d, d0rphi=%f\n",nTrks,d0rphi);
 148   }
 149   if(fTrksToSkip) delete [] fTrksToSkip;
 150   return nTrks;
 151 }
 152 //----------------------------------------------------------------------------
 153 AliVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TTree *trkTree) {
 154 //
 155 // Return vertex from tracks in trkTree
 156 //
 157
 158   // get tracks and propagate them to initial vertex position
 159   Int_t nTrks = PrepareTracks(*trkTree,1);
 160   if(nTrks < fMinTracks) {
 161     printf("TooFewTracks\n");
 162     Double_t vtx[3]={0,0,0};
 163     fVert.SetXYZ(vtx);
 164     fVert.SetDispersion(999);
 165     fVert.SetNContributors(-5);
 166     return &fVert;
 167   }
 168
 169   // Set initial vertex position from ESD
 170   if(fAlgo==1)  StrLinVertexFinderMinDist(1);
 171   if(fAlgo==2)  StrLinVertexFinderMinDist(0);
 172   if(fAlgo==3)  HelixVertexFinder();
 173   if(fAlgo==4)  VertexFinder(1);
 174   if(fAlgo==5)  VertexFinder(0);
 175   return &fVert;
 176 }
 177
 178 //----------------------------------------------------------------------------
 179 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(const AliESD *esdEvent)
 180 {
 181 //
 182 // Primary vertex for current ESD event
 183 //
 184   fCurrentVertex = 0;
 185
 186   Int_t entr = (Int_t)esdEvent->GetNumberOfTracks();
 187   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
 188   AliESDtrack *esdTrack = 0;
 189   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
 190
 191   for(Int_t i=0; i<entr; i++) {
 192     AliESDtrack *et = esdEvent->GetTrack(i);
 193     esdTrack = new AliESDtrack(*et);
 194     if(!esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin) continue;
 195     if(!esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit) continue;
 196     Int_t nclus=esdTrack->GetNcls(0); // check number of clusters in ITS
 197     if(nclus<6) continue;
 198
 199     trkTree->Fill();
 200   }
 201   delete esdTrack;
 202
 203   // preselect tracks and propagate them to initial vertex position
 204   Int_t nTrks = PrepareTracks(*trkTree,2);
 205   delete trkTree;
 206   if(fDebug) printf(" tracks prepared: %d\n",nTrks);
 207   if(nTrks < fMinTracks) {
 208     printf("TooFewTracks\n");
 209     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
 210     return fCurrentVertex;
 211   }
 212
 213   // VERTEX FINDER
 214   switch (fAlgo) {
 215     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
 216     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
 217     case 3: HelixVertexFinder();          break;
 218     case 4: VertexFinder(1);              break;
 219     case 5: VertexFinder(0);              break;
 220     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
 221   }
 222
 223   // VERTEX FITTER
 224   ComputeMaxChi2PerTrack(nTrks);
 225   VertexFitter();
 226   if(fDebug) printf(" vertex fit completed\n");
 227
 228
 229   Double_t tp[3];
 230   esdEvent->GetVertex()->GetTruePos(tp);
 231   fCurrentVertex->SetTruePos(tp);
 232   fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracks");
 233
 234   fTrkArray.Clear();
 235   return fCurrentVertex;
 236 }
 237 //----------------------------------------------------------------------------
 238 AliVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TObjArray *trkArray) {
 239 //
 240 // Return vertex from array of tracks
 241 //
 242
 243   // get tracks and propagate them to initial vertex position
 244   Int_t nTrks = trkArray->GetEntriesFast();
 245   if(nTrks < fMinTracks) {
 246     printf("TooFewTracks\n");
 247     Double_t vtx[3]={0,0,0};
 248     fVert.SetXYZ(vtx);
 249     fVert.SetDispersion(999);
 250     fVert.SetNContributors(-5);
 251     return &fVert;
 252   }
 253   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
 254   AliESDtrack *esdTrack = 0;
 255   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
 256   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++){
 257     esdTrack = (AliESDtrack*)trkArray->At(i);
 258     trkTree->Fill();
 259   }
 260
 261   AliVertex *vtx =  VertexForSelectedTracks(trkTree);
 262   delete trkTree;
 263   return vtx;
 264 }
 265
 266 //---------------------------------------------------------------------------
 267 void AliVertexerTracks::VertexFinder(Int_t optUseWeights) {
 268
 269   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 270
 271   Double_t initPos[3];
 272   initPos[2] = 0.;
 273   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 274   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 275   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
 276   Double_t aversq[3]={0.,0.,0.};
 277   Double_t sigmasq[3]={0.,0.,0.};
 278   Double_t sigma=0;
 279   Int_t ncombi = 0;
 280   AliESDtrack *track1;
 281   AliESDtrack *track2;
 282   Double_t pos[3],dir[3];
 283   Double_t alpha,mindist;
 284   Double_t field=GetField();
 285
 286   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
 287     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 288     alpha=track1->GetAlpha();
 289     mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 290     track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 291     track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 292     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
 293
 294    //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
 295    //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line1);
 296
 297     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
 298       track2 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(j);
 299       alpha=track2->GetAlpha();
 300       mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 301       track2->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 302       track2->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 303       AliStrLine *line2 = new AliStrLine(pos,dir);
 304     //      AliStrLine *line2 = new AliStrLine();
 305     //  track2->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line2);
 306       Double_t distCA=line2->GetDCA(line1);
 307       if(fDCAcut<=0 || (fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
 308         Double_t pnt1[3],pnt2[3],crosspoint[3];
 309
 310         if(optUseWeights<=0){
 311           Int_t retcode = line2->Cross(line1,crosspoint);
 312           if(retcode>=0){
 313             ncombi++;
 314             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 315             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 316           }
 317         }
 318         if(optUseWeights>0){
 319           Int_t retcode = line1->CrossPoints(line2,pnt1,pnt2);
 320           if(retcode>=0){
 321             Double_t alpha, cs, sn;
 322             alpha=track1->GetAlpha();
 323             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 324             Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
 325             alpha=track2->GetAlpha();
 326             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 327             Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
 328             Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
 329             Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
 330             Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
 331             Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
 332             crosspoint[0]=wx1*pnt1[0] + wx2*pnt2[0];
 333             crosspoint[1]=wy1*pnt1[1] + wy2*pnt2[1];
 334             crosspoint[2]=wz1*pnt1[2] + wz2*pnt2[2];
 335
 336             ncombi++;
 337             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 338             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 339           }
 340         }
 341       }
 342       delete line2;
 343     }
 344     delete line1;
 345   }
 346   if(ncombi>0){
 347     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
 348       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
 349       aversq[jj]/=ncombi;
 350       sigmasq[jj]=aversq[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
 351       sigma+=sigmasq[jj];
 352     }
 353     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
 354   }
 355   else {
 356     Warning("VertexFinder","Finder did not succed");
 357     sigma=999;
 358   }
 359   fVert.SetXYZ(initPos);
 360   fVert.SetDispersion(sigma);
 361   fVert.SetNContributors(ncombi);
 362 }
 363 //---------------------------------------------------------------------------
 364 void AliVertexerTracks::HelixVertexFinder() {
 365
 366   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 367
 368
 369   Double_t initPos[3];
 370   initPos[2] = 0.;
 371   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 372   Double_t field=GetField();
 373
 374   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 375
 376   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
 377   Double_t averquad[3]={0.,0.,0.};
 378   Double_t sigmaquad[3]={0.,0.,0.};
 379   Double_t sigma=0;
 380   Int_t ncombi = 0;
 381   AliESDtrack *track1;
 382   AliESDtrack *track2;
 383   Double_t distCA;
 384   Double_t x, par[5];
 385   Double_t alpha, cs, sn;
 386   Double_t crosspoint[3];
 387   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
 388     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 389
 390
 391     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
 392       track2 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(j);
 393
 394       distCA=track2->PropagateToDCA(track1,field);
 395
 396       if(fDCAcut<=0 ||(fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
 397         track1->GetExternalParameters(x,par);
 398         alpha=track1->GetAlpha();
 399         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 400         Double_t x1=x*cs - par[0]*sn;
 401         Double_t y1=x*sn + par[0]*cs;
 402         Double_t z1=par[1];
 403         Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
 404         track2->GetExternalParameters(x,par);
 405         alpha=track2->GetAlpha();
 406         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 407         Double_t x2=x*cs - par[0]*sn;
 408         Double_t y2=x*sn + par[0]*cs;
 409         Double_t z2=par[1];
 410         Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
 411         Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
 412         Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
 413         Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
 414         Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
 415         crosspoint[0]=wx1*x1 + wx2*x2;
 416         crosspoint[1]=wy1*y1 + wy2*y2;
 417         crosspoint[2]=wz1*z1 + wz2*z2;
 418
 419         ncombi++;
 420         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 421         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)averquad[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 422       }
 423     }
 424
 425   }
 426   if(ncombi>0){
 427     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
 428       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
 429       averquad[jj]/=ncombi;
 430       sigmaquad[jj]=averquad[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
 431       sigma+=sigmaquad[jj];
 432     }
 433     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
 434   }
 435   else {
 436     Warning("HelixVertexFinder","Finder did not succed");
 437     sigma=999;
 438   }
 439   fVert.SetXYZ(initPos);
 440   fVert.SetDispersion(sigma);
 441   fVert.SetNContributors(ncombi);
 442 }
 443 //---------------------------------------------------------------------------
 444 void AliVertexerTracks::StrLinVertexFinderMinDist(Int_t optUseWeights){
 445
 446   // Calculate the point at minimum distance to prepared tracks
 447
 448   Double_t initPos[3];
 449   initPos[2] = 0.;
 450   Double_t sigma=0;
 451   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 452   const Int_t knacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 453   Double_t field=GetField();
 454
 455   AliESDtrack *track1;
 456   Double_t (*vectP0)[3]=new Double_t [knacc][3];
 457   Double_t (*vectP1)[3]=new Double_t [knacc][3];
 458
 459   Double_t sum[3][3];
 460   Double_t dsum[3]={0,0,0};
 461   for(Int_t i=0;i<3;i++)
 462     for(Int_t j=0;j<3;j++)sum[i][j]=0;
 463   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 464     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 465     Double_t alpha=track1->GetAlpha();
 466     Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 467     Double_t pos[3],dir[3];
 468     track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 469     track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 470     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
 471     //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
 472     //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line1);
 473
 474     Double_t p0[3],cd[3];
 475     line1->GetP0(p0);
 476     line1->GetCd(cd);
 477     Double_t p1[3]={p0[0]+cd[0],p0[1]+cd[1],p0[2]+cd[2]};
 478     vectP0[i][0]=p0[0];
 479     vectP0[i][1]=p0[1];
 480     vectP0[i][2]=p0[2];
 481     vectP1[i][0]=p1[0];
 482     vectP1[i][1]=p1[1];
 483     vectP1[i][2]=p1[2];
 484
 485     Double_t matr[3][3];
 486     Double_t dknow[3];
 487     if(optUseWeights==0)GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,matr,dknow);
 488     if(optUseWeights==1){
 489       Double_t sigmasq[3];
 490       sigmasq[0]=track1->GetSigmaY2();
 491       sigmasq[1]=track1->GetSigmaY2();
 492       sigmasq[2]=track1->GetSigmaZ2();
 493       GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,sigmasq,matr,dknow);
 494     }
 495
 496     for(Int_t iii=0;iii<3;iii++){
 497       dsum[iii]+=dknow[iii];
 498       for(Int_t lj=0;lj<3;lj++) sum[iii][lj]+=matr[iii][lj];
 499     }
 500     delete line1;
 501   }
 502
 503   Double_t vett[3][3];
 504   Double_t det=GetDeterminant3X3(sum);
 505
 506    if(det!=0){
 507      for(Int_t zz=0;zz<3;zz++){
 508        for(Int_t ww=0;ww<3;ww++){
 509          for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[ww][kk]=sum[ww][kk];
 510        }
 511        for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[kk][zz]=dsum[kk];
 512        initPos[zz]=GetDeterminant3X3(vett)/det;
 513      }
 514
 515
 516      for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 517        Double_t p0[3]={0,0,0},p1[3]={0,0,0};
 518        for(Int_t ii=0;ii<3;ii++){
 519          p0[ii]=vectP0[i][ii];
 520          p1[ii]=vectP1[i][ii];
 521        }
 522        sigma+=GetStrLinMinDist(p0,p1,initPos);
 523      }
 524
 525      sigma=TMath::Sqrt(sigma);
 526    }else{
 527     Warning("StrLinVertexFinderMinDist","Finder did not succed");
 528     sigma=999;
 529   }
 530   delete vectP0;
 531   delete vectP1;
 532   fVert.SetXYZ(initPos);
 533   fVert.SetDispersion(sigma);
 534   fVert.SetNContributors(knacc);
 535 }
 536 //_______________________________________________________________________
 537 Double_t AliVertexerTracks::GetDeterminant3X3(Double_t matr[][3]){
 538   //
 539   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];
 540  return det;
 541 }
 542 //____________________________________________________________________________
 543 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t m[][3],Double_t *d){
 544
 545   //
 546   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 547   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 548   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 549   Double_t kk=x12*x12+y12*y12+z12*z12;
 550   m[0][0]=2-2/kk*x12*x12;
 551   m[0][1]=-2/kk*x12*y12;
 552   m[0][2]=-2/kk*x12*z12;
 553   m[1][0]=-2/kk*x12*y12;
 554   m[1][1]=2-2/kk*y12*y12;
 555   m[1][2]=-2/kk*y12*z12;
 556   m[2][0]=-2/kk*x12*z12;
 557   m[2][1]=-2*y12*z12;
 558   m[2][2]=2-2/kk*z12*z12;
 559   d[0]=2*p0[0]-2/kk*p0[0]*x12*x12-2/kk*p0[2]*x12*z12-2/kk*p0[1]*x12*y12;
 560   d[1]=2*p0[1]-2/kk*p0[1]*y12*y12-2/kk*p0[0]*x12*y12-2/kk*p0[2]*z12*y12;
 561   d[2]=2*p0[2]-2/kk*p0[2]*z12*z12-2/kk*p0[0]*x12*z12-2/kk*p0[1]*z12*y12;
 562
 563 }
 564 //____________________________________________________________________________
 565 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *sigmasq,Double_t m[][3],Double_t *d){
 566   //
 567   Double_t x12=p1[0]-p0[0];
 568   Double_t y12=p1[1]-p0[1];
 569   Double_t z12=p1[2]-p0[2];
 570
 571   Double_t den= x12*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]+y12*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]+z12*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1];
 572
 573   Double_t kk= 2*(x12*x12/sigmasq[0]+y12*y12/sigmasq[1]+z12*z12/sigmasq[2]);
 574
 575   Double_t cc[3];
 576   cc[0]=-x12/sigmasq[0];
 577   cc[1]=-y12/sigmasq[1];
 578   cc[2]=-z12/sigmasq[2];
 579
 580   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;
 581
 582   Double_t ss= -p0[0]*cc[0]-p0[1]*cc[1]-p0[2]*cc[2];
 583
 584   Double_t aa[3];
 585   aa[0]=x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]/den;
 586   aa[1]=y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]/den;
 587   aa[2]=z12*sigmasq[0]*sigmasq[1]/den;
 588
 589   m[0][0]=aa[0]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[0]*aa[0]+2/sigmasq[0];
 590   m[0][1]=aa[1]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[1]*aa[0];
 591   m[0][2]=aa[2]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[2]*aa[0];
 592
 593   m[1][0]=aa[0]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[0]*aa[1];
 594   m[1][1]=aa[1]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[1]*aa[1]+2/sigmasq[1];
 595   m[1][2]=aa[2]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[2]*aa[1];
 596
 597   m[2][0]=aa[0]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[0]*aa[2];
 598   m[2][1]=aa[1]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[1]*aa[2];
 599   m[2][2]=aa[2]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[2]*aa[2]+2/sigmasq[2];
 600
 601   d[0]=-ww*(aa[0]*kk+2*cc[0])-2*ss*aa[0]+2*p0[0]/sigmasq[0];
 602   d[1]=-ww*(aa[1]*kk+2*cc[1])-2*ss*aa[1]+2*p0[1]/sigmasq[1];
 603   d[2]=-ww*(aa[2]*kk+2*cc[2])-2*ss*aa[2]+2*p0[2]/sigmasq[2];
 604
 605 }
 606 //_____________________________________________________________________________
 607 Double_t AliVertexerTracks::GetStrLinMinDist(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *x0){
 608   //
 609   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 610   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 611   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 612   Double_t x10=p0[0]-x0[0];
 613   Double_t y10=p0[1]-x0[1];
 614   Double_t z10=p0[2]-x0[2];
 615   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);
 616 }
 617
 618 //---------------------------------------------------------------------------
 619 void AliVertexerTracks::VertexFitter() {
 620 //
 621 // The optimal estimate of the vertex position is given by a "weighted
 622 // average of tracks positions"
 623 // Original method: CMS Note 97/0051
 624 //
 625   Double_t initPos[3];
 626   fVert.GetXYZ(initPos);
 627   if(fDebug) {
 628     printf(" VertexFitter(): start\n");
 629     printf(" Number of tracks in array: %d\n",(Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast());
 630     printf(" Minimum # tracks required in fit: %d\n",fMinTracks);
 631     printf("Vertex position after finder: %f,%f,%f\n",initPos[0],initPos[1],initPos[2]);
 632   }
 633
 634   Int_t i,j,k,step=0;
 635   TMatrixD rv(3,1);
 636   TMatrixD vV(3,3);
 637   rv(0,0) = initPos[0];
 638   rv(1,0) = initPos[1];
 639   rv(2,0) = 0.;
 640   Double_t xlStart,alpha;
 641   Double_t rotAngle;
 642   Double_t cosRot,sinRot;
 643   Double_t cc[15];
 644   Int_t nUsedTrks;
 645   Double_t chi2,chi2i;
 646   Int_t arrEntries = (Int_t)fTrkArray.GetEntries();
 647   AliESDtrack *t = 0;
 648   Int_t failed = 0;
 649
 650   Int_t *skipTrack = new Int_t[arrEntries];
 651   for(i=0; i<arrEntries; i++) skipTrack[i]=0;
 652
 653   // 3 steps:
 654   // 1st - first estimate of vtx using all tracks
 655   // 2nd - apply cut on chi2 max per track
 656   // 3rd - estimate of global chi2
 657   for(step=0; step<3; step++) {
 658     if(fDebug) printf(" step = %d\n",step);
 659     chi2 = 0.;
 660     nUsedTrks = 0;
 661
 662     TMatrixD sumWiri(3,1);
 663     TMatrixD sumWi(3,3);
 664     for(i=0; i<3; i++) {
 665       sumWiri(i,0) = 0.;
 666       for(j=0; j<3; j++) sumWi(j,i) = 0.;
 667     }
 668
 669     // loop on tracks
 670     for(k=0; k<arrEntries; k++) {
 671       if(skipTrack[k]) continue;
 672       // get track from track array
 673       t = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(k);
 674       alpha = t->GetAlpha();
 675       xlStart = initPos[0]*TMath::Cos(alpha)+initPos[1]*TMath::Sin(alpha);
 676       t->PropagateTo(xlStart,AliTracker::GetBz());   // to vtxSeed
 677       rotAngle = alpha;
 678       if(alpha<0.) rotAngle += 2.*TMath::Pi();
 679       cosRot = TMath::Cos(rotAngle);
 680       sinRot = TMath::Sin(rotAngle);
 681
 682       // vector of track global coordinates
 683       TMatrixD ri(3,1);
 684       ri(0,0) = t->GetX()*cosRot-t->GetY()*sinRot;
 685       ri(1,0) = t->GetX()*sinRot+t->GetY()*cosRot;
 686       ri(2,0) = t->GetZ();
 687
 688       // matrix to go from global (x,y,z) to local (y,z);
 689       TMatrixD qQi(2,3);
 690       qQi(0,0) = -sinRot;
 691       qQi(0,1) = cosRot;
 692       qQi(0,2) = 0.;
 693       qQi(1,0) = 0.;
 694       qQi(1,1) = 0.;
 695       qQi(1,2) = 1.;
 696
 697       // covariance matrix of local (y,z) - inverted
 698       TMatrixD uUi(2,2);
 699       t->GetExternalCovariance(cc);
 700       uUi(0,0) = cc[0];
 701       uUi(0,1) = cc[1];
 702       uUi(1,0) = cc[1];
 703       uUi(1,1) = cc[2];
 704
 705       // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
 706       if(uUi.Determinant() <= 0.) continue;
 707       TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
 708       TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
 709       TMatrixD wWi(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
 710
 711       // track chi2
 712       TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
 713       TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
 714       chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
 715               deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
 716               deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
 717
 718
 719       if(step==1 && chi2i > fMaxChi2PerTrack) {
 720         skipTrack[k] = 1;
 721         continue;
 722       }
 723
 724       // add to total chi2
 725       chi2 += chi2i;
 726
 727       TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri);
 728
 729       sumWiri += wWiri;
 730       sumWi   += wWi;
 731
 732       nUsedTrks++;
 733     } // end loop on tracks
 734
 735     if(nUsedTrks < fMinTracks) {
 736       failed=1;
 737       continue;
 738     }
 739
 740     Double_t determinant = sumWi.Determinant();
 741     //cerr<<" determinant: "<<determinant<<endl;
 742     if(determinant < 100.)  {
 743       printf("det(V) = 0\n");
 744       failed=1;
 745       continue;
 746     }
 747
 748     // inverted of weights matrix
 749     TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
 750     vV = invsumWi;
 751
 752     // position of primary vertex
 753     rv.Mult(vV,sumWiri);
 754
 755   } // end loop on the 3 steps
 756
 757   delete [] skipTrack;
 758   delete t;
 759
 760   if(failed) {
 761     printf("TooFewTracks\n");
 762     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
 763     return;
 764   }
 765
 766   Double_t position[3];
 767   position[0] = rv(0,0);
 768   position[1] = rv(1,0);
 769   position[2] = rv(2,0);
 770   Double_t covmatrix[6];
 771   covmatrix[0] = vV(0,0);
 772   covmatrix[1] = vV(0,1);
 773   covmatrix[2] = vV(1,1);
 774   covmatrix[3] = vV(0,2);
 775   covmatrix[4] = vV(1,2);
 776   covmatrix[5] = vV(2,2);
 777
 778   // store data in the vertex object
 779   fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nUsedTrks);
 780
 781   if(fDebug) {
 782     printf(" VertexFitter(): finish\n");
 783     printf(" rv = ( %f , %f , %f )\n\n",rv(0,0),rv(1,0),rv(2,0));
 784     fCurrentVertex->PrintStatus();
 785   }
 786
 787   return;
 788 }