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(),
  43 fVert(),
  44 fCurrentVertex(0),
  45 fMinTracks(2),
  46 fMinITSClusters(5),
  47 fTrkArray(),
  48 fTrksToSkip(0),
  49 fNTrksToSkip(0),
  50 fDCAcut(0),
  51 fAlgo(1),
  52 fNSigma(3),
  53 fDebug(0)
  54 {
  55 //
  56 // Default constructor
  57 //
  58   SetVtxStart();
  59   SetVtxStartSigma();
  60   SetMinTracks();
  61   SetMinITSClusters();
  62   SetNSigmad0();
  63 }
  64 //-----------------------------------------------------------------------------
  65 AliVertexerTracks::AliVertexerTracks(Double_t xStart, Double_t yStart):
  66 TObject(),
  67 fVert(),
  68 fCurrentVertex(0),
  69 fMinTracks(2),
  70 fMinITSClusters(5),
  71 fTrkArray(),
  72 fTrksToSkip(0),
  73 fNTrksToSkip(0),
  74 fDCAcut(0),
  75 fAlgo(1),
  76 fNSigma(3),
  77 fDebug(0)
  78 {
  79 //
  80 // Standard constructor
  81 //
  82   SetVtxStart(xStart,yStart);
  83   SetVtxStartSigma();
  84   SetMinTracks();
  85   SetMinITSClusters();
  86   SetNSigmad0();
  87 }
  88 //-----------------------------------------------------------------------------
  89 AliVertexerTracks::~AliVertexerTracks() {
  90   // Default Destructor
  91   // The objects pointed by the following pointer are not owned
  92   // by this class and are not deleted
  93   fCurrentVertex = 0;
  94   delete[] fTrksToSkip;
  95 }
  96 //---------------------------------------------------------------------------
  97 void AliVertexerTracks::SetSkipTracks(Int_t n,Int_t *skipped) {
  98 //
  99 // Mark the tracks not ot be used in the vertex finding
 100 //
 101   fNTrksToSkip = n;
 102   fTrksToSkip = new Int_t[n];
 103   for(Int_t i=0;i<n;i++) fTrksToSkip[i] = skipped[i];
 104   return;
 105 }
 106 //----------------------------------------------------------------------------
 107 Int_t AliVertexerTracks::PrepareTracks(TTree &trkTree, Int_t OptImpParCut) {
 108 //
 109 // Propagate tracks to initial vertex position and store them in a TObjArray
 110 //
 111   Double_t maxd0rphi = 3.;
 112   Int_t    nTrks    = 0;
 113   Double_t sigmaCurr[3],sigmaVtx[3],posVtx[3];
 114   Double_t covVtx[6],covVtxXY;
 115   Float_t  d0z0[2],covd0z0[3];
 116   Double_t momentum[3],postrk[3];
 117   Double_t pt,sigma,sigmavtxphi,phitrk;
 118   Double_t field=GetField();
 119
 120   AliESDVertex *initVertex = new AliESDVertex(fNominalPos,fNominalSigma);
 121
 122   Int_t    nEntries = (Int_t)trkTree.GetEntries();
 123   if(!fTrkArray.IsEmpty()) fTrkArray.Clear();
 124   fTrkArray.Expand(nEntries);
 125
 126   if(fDebug) {
 127     printf(" PrepareTracks()\n");
 128   }
 129
 130   for(Int_t i=0; i<nEntries; i++) {
 131     AliESDtrack *track = new AliESDtrack;
 132     trkTree.SetBranchAddress("tracks",&track);
 133     trkTree.GetEvent(i);
 134
 135
 136
 137     // propagate track to vertex
 138     if(OptImpParCut==1) { // OptImpParCut==1
 139       track->RelateToVertex(initVertex,field,100.);
 140       initVertex->GetXYZ(posVtx);
 141       initVertex->GetSigmaXYZ(sigmaVtx);
 142       covVtxXY = 0.;
 143     } else {              // OptImpParCut==2
 144       fCurrentVertex->GetSigmaXYZ(sigmaCurr);
 145       if((sigmaCurr[0]+sigmaCurr[1])<(fNominalSigma[0]+fNominalSigma[1])) {
 146         track->RelateToVertex(fCurrentVertex,field,100.);
 147         fCurrentVertex->GetXYZ(posVtx);
 148         fCurrentVertex->GetSigmaXYZ(sigmaVtx);
 149         fCurrentVertex->GetCovMatrix(covVtx);
 150         covVtxXY = covVtx[1];
 151       } else {
 152         track->RelateToVertex(initVertex,field,100.);
 153         initVertex->GetXYZ(posVtx);
 154         initVertex->GetSigmaXYZ(sigmaVtx);
 155         covVtxXY = 0.;
 156       }
 157     }
 158
 159     // select tracks with d0rphi < maxd0rphi
 160     track->GetImpactParameters(d0z0,covd0z0);
 161
 162     track->GetXYZ(postrk);
 163     track->GetPxPyPz(momentum);
 164     pt = TMath::Sqrt(momentum[0]*momentum[0]+momentum[1]*momentum[1]);
 165
 166     phitrk = TMath::ATan2(postrk[1]-posVtx[1],postrk[0]-posVtx[0]);
 167     sigmavtxphi = TMath::Sqrt(sigmaVtx[0]*sigmaVtx[0]*
 168                               TMath::Cos(phitrk)*TMath::Cos(phitrk)+
 169                               sigmaVtx[1]*sigmaVtx[1]*
 170                               TMath::Sin(phitrk)*TMath::Sin(phitrk)+
 171                               covVtxXY*
 172                               TMath::Cos(phitrk)*TMath::Sin(phitrk));
 173     sigma = TMath::Sqrt(Sigmad0rphi(pt)*Sigmad0rphi(pt)+
 174                         sigmavtxphi*sigmavtxphi);
 175     maxd0rphi = fNSigma*sigma;
 176     if(OptImpParCut==1) maxd0rphi *= 5.;
 177
 178     if(fDebug) printf("trk %d; lab %d; |d0| = %f;  cut = %f\n",i,track->GetLabel(),TMath::Abs(d0z0[0]),maxd0rphi);
 179     if(TMath::Abs(d0z0[0]) > maxd0rphi) {
 180       if(fDebug) printf("     rejected\n");
 181       delete track; continue;
 182     }
 183
 184     fTrkArray.AddLast(track);
 185     nTrks++;
 186   }
 187
 188   delete initVertex;
 189
 190   return nTrks;
 191 }
 192 //----------------------------------------------------------------------------
 193 Double_t AliVertexerTracks::Sigmad0rphi(Double_t pt) const {
 194 //
 195 // Impact parameter resolution in rphi [cm] vs pt [GeV/c]
 196 //
 197   Double_t a_meas  = 11.6;
 198   Double_t a_scatt = 65.8;
 199   Double_t b       = 1.878;
 200
 201   Double_t sigma = a_meas*a_meas+a_scatt*a_scatt/TMath::Power(pt,b);
 202   sigma = 0.0001*TMath::Sqrt(sigma);
 203
 204   return sigma;
 205 }
 206 //----------------------------------------------------------------------------
 207 AliVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TTree *trkTree) {
 208 //
 209 // Return vertex from tracks in trkTree
 210 //
 211
 212   // get tracks and propagate them to initial vertex position
 213   Int_t nTrks = PrepareTracks(*trkTree,1);
 214   if(nTrks < fMinTracks) {
 215     printf("TooFewTracks\n");
 216     Double_t vtx[3]={0,0,0};
 217     fVert.SetXYZ(vtx);
 218     fVert.SetDispersion(999);
 219     fVert.SetNContributors(-5);
 220     return &fVert;
 221   }
 222
 223   // Set initial vertex position from ESD
 224   if(fAlgo==1)  StrLinVertexFinderMinDist(1);
 225   if(fAlgo==2)  StrLinVertexFinderMinDist(0);
 226   if(fAlgo==3)  HelixVertexFinder();
 227   if(fAlgo==4)  VertexFinder(1);
 228   if(fAlgo==5)  VertexFinder(0);
 229   return &fVert;
 230 }
 231 //----------------------------------------------------------------------------
 232 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertex(const AliESD *esdEvent)
 233 {
 234 //
 235 // Primary vertex for current ESD event
 236 // (Two iterations:
 237 //  1st with 5*fNSigma*sigma(pt) cut w.r.t. to initial vertex;
 238 //  2nd with fNSigma*sigma(pt) cut w.r.t. to vertex found in 1st iteration)
 239 //
 240   fCurrentVertex = 0;
 241
 242   Int_t entr = (Int_t)esdEvent->GetNumberOfTracks();
 243   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
 244   AliESDtrack *esdTrack = 0;
 245   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
 246
 247   Bool_t   skipThis;
 248   for(Int_t i=0; i<entr; i++) {
 249     // check tracks to skip
 250     skipThis = kFALSE;
 251     for(Int_t j=0; j<fNTrksToSkip; j++) {
 252       if(i==fTrksToSkip[j]) {
 253         if(fDebug) printf("skipping track: %d\n",i);
 254         skipThis = kTRUE;
 255       }
 256     }
 257     if(skipThis) continue;
 258     AliESDtrack *et = esdEvent->GetTrack(i);
 259     esdTrack = new AliESDtrack(*et);
 260     if(!esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin) continue;
 261     if(!esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit) continue;
 262     Int_t nclus=esdTrack->GetNcls(0); // check number of clusters in ITS
 263     if(nclus<fMinITSClusters) continue;
 264     trkTree->Fill();
 265   }
 266   delete esdTrack;
 267
 268   // ITERATION 1
 269   // propagate tracks to initVertex
 270   // preselect them  (reject for |d0|>5*fNSigma*sigma w.r.t. initVertex)
 271   Int_t nTrks;
 272   nTrks = PrepareTracks(*trkTree,1);
 273   if(fDebug) printf(" tracks prepared - step 1: %d\n",nTrks);
 274   if(nTrks < fMinTracks) {
 275     printf("TooFewTracks\n");
 276     TooFewTracks(esdEvent);
 277     if(fDebug) fCurrentVertex->PrintStatus();
 278     return fCurrentVertex;
 279   }
 280
 281   // vertex finder
 282   switch (fAlgo) {
 283     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
 284     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
 285     case 3: HelixVertexFinder();          break;
 286     case 4: VertexFinder(1);              break;
 287     case 5: VertexFinder(0);              break;
 288     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
 289   }
 290   if(fDebug) printf(" vertex finding completed\n");
 291
 292   // vertex fitter
 293   VertexFitter(kTRUE);
 294   if(fDebug) printf(" vertex fit completed\n");
 295
 296   // ITERATION 2
 297   // propagate tracks to best between initVertex and fCurrentVertex
 298   // preselect tracks (reject for |d0|>fNSigma*sigma w.r.t. best
 299   //                   between initVertex and fCurrentVertex)
 300   nTrks = PrepareTracks(*trkTree,2);
 301   delete trkTree;
 302   if(fDebug) printf(" tracks prepared - step 2: %d\n",nTrks);
 303   if(nTrks < fMinTracks) {
 304     printf("TooFewTracks\n");
 305     TooFewTracks(esdEvent);
 306     if(fDebug) fCurrentVertex->PrintStatus();
 307     return fCurrentVertex;
 308   }
 309
 310   // vertex finder
 311   switch (fAlgo) {
 312     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
 313     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
 314     case 3: HelixVertexFinder();          break;
 315     case 4: VertexFinder(1);              break;
 316     case 5: VertexFinder(0);              break;
 317     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
 318   }
 319   if(fDebug) printf(" vertex finding completed\n");
 320
 321   // fitter
 322   VertexFitter(kTRUE);
 323   if(fDebug) printf(" vertex fit completed\n");
 324
 325
 326   fTrkArray.Clear();
 327
 328   // take true pos from ESD
 329   Double_t tp[3];
 330   esdEvent->GetVertex()->GetTruePos(tp);
 331   fCurrentVertex->SetTruePos(tp);
 332   if(fNominalSigma[0]>1.) {
 333     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksNoConstraint");
 334   } else {
 335     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraint");
 336   }
 337
 338   if(fDebug) fCurrentVertex->PrintStatus();
 339   if(fTrksToSkip) delete [] fTrksToSkip;
 340
 341   return fCurrentVertex;
 342 }
 343 //----------------------------------------------------------------------------
 344 AliESDVertex* AliVertexerTracks::FindPrimaryVertexOld(const AliESD *esdEvent)
 345 {
 346 //
 347 // Primary vertex for current ESD event (one iteration with |d0rphi|<3cm)
 348 //
 349   fCurrentVertex = 0;
 350
 351   Int_t entr = (Int_t)esdEvent->GetNumberOfTracks();
 352   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
 353   AliESDtrack *esdTrack = 0;
 354   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
 355
 356   for(Int_t i=0; i<entr; i++) {
 357     AliESDtrack *et = esdEvent->GetTrack(i);
 358     esdTrack = new AliESDtrack(*et);
 359     if(!esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin) continue;
 360     if(!esdTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kITSrefit) continue;
 361     Int_t nclus=esdTrack->GetNcls(0); // check number of clusters in ITS
 362     if(nclus<fMinITSClusters) continue;
 363
 364     trkTree->Fill();
 365   }
 366   delete esdTrack;
 367
 368   // preselect tracks and propagate them to initial vertex position
 369   Int_t nTrks = PrepareTracks(*trkTree,1);
 370   delete trkTree;
 371   if(fDebug) printf(" tracks prepared: %d\n",nTrks);
 372   if(nTrks < fMinTracks) {
 373     printf("TooFewTracks\n");
 374     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
 375     return fCurrentVertex;
 376   }
 377
 378   // VERTEX FINDER
 379   switch (fAlgo) {
 380     case 1: StrLinVertexFinderMinDist(1); break;
 381     case 2: StrLinVertexFinderMinDist(0); break;
 382     case 3: HelixVertexFinder();          break;
 383     case 4: VertexFinder(1);              break;
 384     case 5: VertexFinder(0);              break;
 385     default: printf("Wrong algorithm\n"); break;
 386   }
 387
 388   // VERTEX FITTER
 389   VertexFitter();
 390   if(fDebug) printf(" vertex fit completed\n");
 391
 392
 393   Double_t tp[3];
 394   esdEvent->GetVertex()->GetTruePos(tp);
 395   fCurrentVertex->SetTruePos(tp);
 396   fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracks");
 397
 398   fTrkArray.Clear();
 399   return fCurrentVertex;
 400 }
 401 //----------------------------------------------------------------------------
 402 AliVertex* AliVertexerTracks::VertexForSelectedTracks(TObjArray *trkArray) {
 403 //
 404 // Return vertex from array of tracks
 405 //
 406
 407   // get tracks and propagate them to initial vertex position
 408   Int_t nTrks = trkArray->GetEntriesFast();
 409   if(nTrks < fMinTracks) {
 410     printf("TooFewTracks\n");
 411     Double_t vtx[3]={0,0,0};
 412     fVert.SetXYZ(vtx);
 413     fVert.SetDispersion(999);
 414     fVert.SetNContributors(-5);
 415     return &fVert;
 416   }
 417   TTree *trkTree = new TTree("TreeT","tracks");
 418   AliESDtrack *esdTrack = 0;
 419   trkTree->Branch("tracks","AliESDtrack",&esdTrack);
 420   for(Int_t i=0; i<nTrks; i++){
 421     esdTrack = (AliESDtrack*)trkArray->At(i);
 422     trkTree->Fill();
 423   }
 424
 425   AliVertex *vtx =  VertexForSelectedTracks(trkTree);
 426   delete trkTree;
 427   return vtx;
 428 }
 429
 430 //---------------------------------------------------------------------------
 431 void AliVertexerTracks::VertexFinder(Int_t optUseWeights) {
 432
 433   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 434
 435   Double_t initPos[3];
 436   initPos[2] = 0.;
 437   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 438   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 439   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
 440   Double_t aversq[3]={0.,0.,0.};
 441   Double_t sigmasq[3]={0.,0.,0.};
 442   Double_t sigma=0;
 443   Int_t ncombi = 0;
 444   AliESDtrack *track1;
 445   AliESDtrack *track2;
 446   Double_t pos[3],dir[3];
 447   Double_t alpha,mindist;
 448   Double_t field=GetField();
 449
 450   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
 451     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 452     alpha=track1->GetAlpha();
 453     mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 454     track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 455     track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 456     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
 457
 458    //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
 459    //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line1);
 460
 461     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
 462       track2 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(j);
 463       alpha=track2->GetAlpha();
 464       mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 465       track2->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 466       track2->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 467       AliStrLine *line2 = new AliStrLine(pos,dir);
 468     //      AliStrLine *line2 = new AliStrLine();
 469     //  track2->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line2);
 470       Double_t distCA=line2->GetDCA(line1);
 471       if(fDCAcut<=0 || (fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
 472         Double_t pnt1[3],pnt2[3],crosspoint[3];
 473
 474         if(optUseWeights<=0){
 475           Int_t retcode = line2->Cross(line1,crosspoint);
 476           if(retcode>=0){
 477             ncombi++;
 478             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 479             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 480           }
 481         }
 482         if(optUseWeights>0){
 483           Int_t retcode = line1->CrossPoints(line2,pnt1,pnt2);
 484           if(retcode>=0){
 485             Double_t alpha, cs, sn;
 486             alpha=track1->GetAlpha();
 487             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 488             Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
 489             alpha=track2->GetAlpha();
 490             cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 491             Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
 492             Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
 493             Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
 494             Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
 495             Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
 496             crosspoint[0]=wx1*pnt1[0] + wx2*pnt2[0];
 497             crosspoint[1]=wy1*pnt1[1] + wy2*pnt2[1];
 498             crosspoint[2]=wz1*pnt1[2] + wz2*pnt2[2];
 499
 500             ncombi++;
 501             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 502             for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aversq[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 503           }
 504         }
 505       }
 506       delete line2;
 507     }
 508     delete line1;
 509   }
 510   if(ncombi>0){
 511     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
 512       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
 513       aversq[jj]/=ncombi;
 514       sigmasq[jj]=aversq[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
 515       sigma+=sigmasq[jj];
 516     }
 517     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
 518   }
 519   else {
 520     Warning("VertexFinder","Finder did not succed");
 521     sigma=999;
 522   }
 523   fVert.SetXYZ(initPos);
 524   fVert.SetDispersion(sigma);
 525   fVert.SetNContributors(ncombi);
 526 }
 527 //---------------------------------------------------------------------------
 528 void AliVertexerTracks::HelixVertexFinder() {
 529
 530   // Get estimate of vertex position in (x,y) from tracks DCA
 531
 532
 533   Double_t initPos[3];
 534   initPos[2] = 0.;
 535   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 536   Double_t field=GetField();
 537
 538   Int_t nacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 539
 540   Double_t aver[3]={0.,0.,0.};
 541   Double_t averquad[3]={0.,0.,0.};
 542   Double_t sigmaquad[3]={0.,0.,0.};
 543   Double_t sigma=0;
 544   Int_t ncombi = 0;
 545   AliESDtrack *track1;
 546   AliESDtrack *track2;
 547   Double_t distCA;
 548   Double_t x, par[5];
 549   Double_t alpha, cs, sn;
 550   Double_t crosspoint[3];
 551   for(Int_t i=0; i<nacc; i++){
 552     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 553
 554
 555     for(Int_t j=i+1; j<nacc; j++){
 556       track2 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(j);
 557
 558       distCA=track2->PropagateToDCA(track1,field);
 559
 560       if(fDCAcut<=0 ||(fDCAcut>0&&distCA<fDCAcut)){
 561         track1->GetExternalParameters(x,par);
 562         alpha=track1->GetAlpha();
 563         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 564         Double_t x1=x*cs - par[0]*sn;
 565         Double_t y1=x*sn + par[0]*cs;
 566         Double_t z1=par[1];
 567         Double_t sx1=sn*sn*track1->GetSigmaY2(), sy1=cs*cs*track1->GetSigmaY2();
 568         track2->GetExternalParameters(x,par);
 569         alpha=track2->GetAlpha();
 570         cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 571         Double_t x2=x*cs - par[0]*sn;
 572         Double_t y2=x*sn + par[0]*cs;
 573         Double_t z2=par[1];
 574         Double_t sx2=sn*sn*track2->GetSigmaY2(), sy2=cs*cs*track2->GetSigmaY2();
 575         Double_t sz1=track1->GetSigmaZ2(), sz2=track2->GetSigmaZ2();
 576         Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
 577         Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
 578         Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
 579         crosspoint[0]=wx1*x1 + wx2*x2;
 580         crosspoint[1]=wy1*y1 + wy2*y2;
 581         crosspoint[2]=wz1*z1 + wz2*z2;
 582
 583         ncombi++;
 584         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)aver[jj]+=crosspoint[jj];
 585         for(Int_t jj=0;jj<3;jj++)averquad[jj]+=(crosspoint[jj]*crosspoint[jj]);
 586       }
 587     }
 588
 589   }
 590   if(ncombi>0){
 591     for(Int_t jj=0;jj<3;jj++){
 592       initPos[jj] = aver[jj]/ncombi;
 593       averquad[jj]/=ncombi;
 594       sigmaquad[jj]=averquad[jj]-initPos[jj]*initPos[jj];
 595       sigma+=sigmaquad[jj];
 596     }
 597     sigma=TMath::Sqrt(TMath::Abs(sigma));
 598   }
 599   else {
 600     Warning("HelixVertexFinder","Finder did not succed");
 601     sigma=999;
 602   }
 603   fVert.SetXYZ(initPos);
 604   fVert.SetDispersion(sigma);
 605   fVert.SetNContributors(ncombi);
 606 }
 607 //---------------------------------------------------------------------------
 608 void AliVertexerTracks::StrLinVertexFinderMinDist(Int_t optUseWeights){
 609
 610   // Calculate the point at minimum distance to prepared tracks
 611
 612   Double_t initPos[3];
 613   initPos[2] = 0.;
 614   Double_t sigma=0;
 615   for(Int_t i=0;i<2;i++)initPos[i]=fNominalPos[i];
 616   const Int_t knacc = (Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast();
 617   Double_t field=GetField();
 618
 619   AliESDtrack *track1;
 620   Double_t (*vectP0)[3]=new Double_t [knacc][3];
 621   Double_t (*vectP1)[3]=new Double_t [knacc][3];
 622
 623   Double_t sum[3][3];
 624   Double_t dsum[3]={0,0,0};
 625   for(Int_t i=0;i<3;i++)
 626     for(Int_t j=0;j<3;j++)sum[i][j]=0;
 627   for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 628     track1 = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(i);
 629     Double_t alpha=track1->GetAlpha();
 630     Double_t mindist = TMath::Cos(alpha)*fNominalPos[0]+TMath::Sin(alpha)*fNominalPos[1];
 631     Double_t pos[3],dir[3];
 632     track1->GetXYZAt(mindist,field,pos);
 633     track1->GetPxPyPzAt(mindist,field,dir);
 634     AliStrLine *line1 = new AliStrLine(pos,dir);
 635     //    AliStrLine *line1 = new AliStrLine();
 636     //    track1->ApproximateHelixWithLine(mindist,field,line1);
 637
 638     Double_t p0[3],cd[3];
 639     line1->GetP0(p0);
 640     line1->GetCd(cd);
 641     Double_t p1[3]={p0[0]+cd[0],p0[1]+cd[1],p0[2]+cd[2]};
 642     vectP0[i][0]=p0[0];
 643     vectP0[i][1]=p0[1];
 644     vectP0[i][2]=p0[2];
 645     vectP1[i][0]=p1[0];
 646     vectP1[i][1]=p1[1];
 647     vectP1[i][2]=p1[2];
 648
 649     Double_t matr[3][3];
 650     Double_t dknow[3];
 651     if(optUseWeights==0)GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,matr,dknow);
 652     if(optUseWeights==1){
 653       Double_t sigmasq[3];
 654       sigmasq[0]=track1->GetSigmaY2();
 655       sigmasq[1]=track1->GetSigmaY2();
 656       sigmasq[2]=track1->GetSigmaZ2();
 657       GetStrLinDerivMatrix(p0,p1,sigmasq,matr,dknow);
 658     }
 659
 660     for(Int_t iii=0;iii<3;iii++){
 661       dsum[iii]+=dknow[iii];
 662       for(Int_t lj=0;lj<3;lj++) sum[iii][lj]+=matr[iii][lj];
 663     }
 664     delete line1;
 665   }
 666
 667   Double_t vett[3][3];
 668   Double_t det=GetDeterminant3X3(sum);
 669
 670    if(det!=0){
 671      for(Int_t zz=0;zz<3;zz++){
 672        for(Int_t ww=0;ww<3;ww++){
 673          for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[ww][kk]=sum[ww][kk];
 674        }
 675        for(Int_t kk=0;kk<3;kk++) vett[kk][zz]=dsum[kk];
 676        initPos[zz]=GetDeterminant3X3(vett)/det;
 677      }
 678
 679
 680      for(Int_t i=0; i<knacc; i++){
 681        Double_t p0[3]={0,0,0},p1[3]={0,0,0};
 682        for(Int_t ii=0;ii<3;ii++){
 683          p0[ii]=vectP0[i][ii];
 684          p1[ii]=vectP1[i][ii];
 685        }
 686        sigma+=GetStrLinMinDist(p0,p1,initPos);
 687      }
 688
 689      sigma=TMath::Sqrt(sigma);
 690    }else{
 691     Warning("StrLinVertexFinderMinDist","Finder did not succed");
 692     sigma=999;
 693   }
 694   delete vectP0;
 695   delete vectP1;
 696   fVert.SetXYZ(initPos);
 697   fVert.SetDispersion(sigma);
 698   fVert.SetNContributors(knacc);
 699 }
 700 //_______________________________________________________________________
 701 Double_t AliVertexerTracks::GetDeterminant3X3(Double_t matr[][3]){
 702   //
 703   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];
 704  return det;
 705 }
 706 //____________________________________________________________________________
 707 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t (*m)[3],Double_t *d){
 708
 709   //
 710   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 711   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 712   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 713   Double_t kk=x12*x12+y12*y12+z12*z12;
 714   m[0][0]=2-2/kk*x12*x12;
 715   m[0][1]=-2/kk*x12*y12;
 716   m[0][2]=-2/kk*x12*z12;
 717   m[1][0]=-2/kk*x12*y12;
 718   m[1][1]=2-2/kk*y12*y12;
 719   m[1][2]=-2/kk*y12*z12;
 720   m[2][0]=-2/kk*x12*z12;
 721   m[2][1]=-2*y12*z12;
 722   m[2][2]=2-2/kk*z12*z12;
 723   d[0]=2*p0[0]-2/kk*p0[0]*x12*x12-2/kk*p0[2]*x12*z12-2/kk*p0[1]*x12*y12;
 724   d[1]=2*p0[1]-2/kk*p0[1]*y12*y12-2/kk*p0[0]*x12*y12-2/kk*p0[2]*z12*y12;
 725   d[2]=2*p0[2]-2/kk*p0[2]*z12*z12-2/kk*p0[0]*x12*z12-2/kk*p0[1]*z12*y12;
 726
 727 }
 728 //____________________________________________________________________________
 729 void AliVertexerTracks::GetStrLinDerivMatrix(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *sigmasq,Double_t (*m)[3],Double_t *d){
 730   //
 731   Double_t x12=p1[0]-p0[0];
 732   Double_t y12=p1[1]-p0[1];
 733   Double_t z12=p1[2]-p0[2];
 734
 735   Double_t den= x12*x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]+y12*y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]+z12*z12*sigmasq[0]*sigmasq[1];
 736
 737   Double_t kk= 2*(x12*x12/sigmasq[0]+y12*y12/sigmasq[1]+z12*z12/sigmasq[2]);
 738
 739   Double_t cc[3];
 740   cc[0]=-x12/sigmasq[0];
 741   cc[1]=-y12/sigmasq[1];
 742   cc[2]=-z12/sigmasq[2];
 743
 744   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;
 745
 746   Double_t ss= -p0[0]*cc[0]-p0[1]*cc[1]-p0[2]*cc[2];
 747
 748   Double_t aa[3];
 749   aa[0]=x12*sigmasq[1]*sigmasq[2]/den;
 750   aa[1]=y12*sigmasq[0]*sigmasq[2]/den;
 751   aa[2]=z12*sigmasq[0]*sigmasq[1]/den;
 752
 753   m[0][0]=aa[0]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[0]*aa[0]+2/sigmasq[0];
 754   m[0][1]=aa[1]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[1]*aa[0];
 755   m[0][2]=aa[2]*(aa[0]*kk+2*cc[0])+2*cc[2]*aa[0];
 756
 757   m[1][0]=aa[0]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[0]*aa[1];
 758   m[1][1]=aa[1]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[1]*aa[1]+2/sigmasq[1];
 759   m[1][2]=aa[2]*(aa[1]*kk+2*cc[1])+2*cc[2]*aa[1];
 760
 761   m[2][0]=aa[0]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[0]*aa[2];
 762   m[2][1]=aa[1]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[1]*aa[2];
 763   m[2][2]=aa[2]*(aa[2]*kk+2*cc[2])+2*cc[2]*aa[2]+2/sigmasq[2];
 764
 765   d[0]=-ww*(aa[0]*kk+2*cc[0])-2*ss*aa[0]+2*p0[0]/sigmasq[0];
 766   d[1]=-ww*(aa[1]*kk+2*cc[1])-2*ss*aa[1]+2*p0[1]/sigmasq[1];
 767   d[2]=-ww*(aa[2]*kk+2*cc[2])-2*ss*aa[2]+2*p0[2]/sigmasq[2];
 768
 769   }
 770 //_____________________________________________________________________________
 771 Double_t AliVertexerTracks::GetStrLinMinDist(Double_t *p0,Double_t *p1,Double_t *x0){
 772   //
 773   Double_t x12=p0[0]-p1[0];
 774   Double_t y12=p0[1]-p1[1];
 775   Double_t z12=p0[2]-p1[2];
 776   Double_t x10=p0[0]-x0[0];
 777   Double_t y10=p0[1]-x0[1];
 778   Double_t z10=p0[2]-x0[2];
 779   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);
 780 }
 781 //---------------------------------------------------------------------------
 782 void AliVertexerTracks::VertexFitter(Bool_t useNominalVtx) {
 783 //
 784 // The optimal estimate of the vertex position is given by a "weighted
 785 // average of tracks positions"
 786 // Original method: CMS Note 97/0051
 787 //
 788   Double_t initPos[3];
 789   fVert.GetXYZ(initPos);
 790   if(fDebug) {
 791     printf(" VertexFitter(): start\n");
 792     printf(" Number of tracks in array: %d\n",(Int_t)fTrkArray.GetEntriesFast());
 793     printf(" Minimum # tracks required in fit: %d\n",fMinTracks);
 794     printf("Vertex position after finder: %f,%f,%f\n",initPos[0],initPos[1],initPos[2]);
 795     if(useNominalVtx) printf(" This vertex will be used in fit: (%f+-%f,%f+-%f)\n",fNominalPos[0],fNominalSigma[0],fNominalPos[1],fNominalSigma[1]);
 796   }
 797
 798   Int_t i,j,k,step=0;
 799   TMatrixD rv(3,1);
 800   TMatrixD vV(3,3);
 801   rv(0,0) = initPos[0];
 802   rv(1,0) = initPos[1];
 803   rv(2,0) = 0.;
 804   Double_t xlStart,alpha;
 805   Double_t rotAngle;
 806   Double_t cosRot,sinRot;
 807   Double_t cc[15];
 808   Int_t nUsedTrks;
 809   Double_t chi2,chi2i;
 810   Int_t arrEntries = (Int_t)fTrkArray.GetEntries();
 811   AliESDtrack *t = 0;
 812   Int_t failed = 0;
 813
 814   // 2 steps:
 815   // 1st - estimate of vtx using all tracks
 816   // 2nd - estimate of global chi2
 817   for(step=0; step<2; step++) {
 818     if(fDebug) printf(" step = %d\n",step);
 819     chi2 = 0.;
 820     nUsedTrks = 0;
 821
 822     TMatrixD sumWiri(3,1);
 823     TMatrixD sumWi(3,3);
 824     for(i=0; i<3; i++) {
 825       sumWiri(i,0) = 0.;
 826       for(j=0; j<3; j++) sumWi(j,i) = 0.;
 827     }
 828
 829     if(useNominalVtx) {
 830       for(i=0; i<3; i++) {
 831         sumWiri(i,0) += fNominalPos[i]/fNominalSigma[i]/fNominalSigma[i];
 832         sumWi(i,i)   += 1./fNominalSigma[i]/fNominalSigma[i];
 833       }
 834     }
 835
 836
 837     // loop on tracks
 838     for(k=0; k<arrEntries; k++) {
 839       // get track from track array
 840       t = (AliESDtrack*)fTrkArray.At(k);
 841       alpha = t->GetAlpha();
 842       xlStart = initPos[0]*TMath::Cos(alpha)+initPos[1]*TMath::Sin(alpha);
 843       t->PropagateTo(xlStart,AliTracker::GetBz());   // to vtxSeed
 844       rotAngle = alpha;
 845       if(alpha<0.) rotAngle += 2.*TMath::Pi();
 846       cosRot = TMath::Cos(rotAngle);
 847       sinRot = TMath::Sin(rotAngle);
 848
 849       // vector of track global coordinates
 850       TMatrixD ri(3,1);
 851       ri(0,0) = t->GetX()*cosRot-t->GetY()*sinRot;
 852       ri(1,0) = t->GetX()*sinRot+t->GetY()*cosRot;
 853       ri(2,0) = t->GetZ();
 854
 855       // matrix to go from global (x,y,z) to local (y,z);
 856       TMatrixD qQi(2,3);
 857       qQi(0,0) = -sinRot;
 858       qQi(0,1) = cosRot;
 859       qQi(0,2) = 0.;
 860       qQi(1,0) = 0.;
 861       qQi(1,1) = 0.;
 862       qQi(1,2) = 1.;
 863
 864       // covariance matrix of local (y,z) - inverted
 865       TMatrixD uUi(2,2);
 866       t->GetExternalCovariance(cc);
 867       uUi(0,0) = cc[0];
 868       uUi(0,1) = cc[1];
 869       uUi(1,0) = cc[1];
 870       uUi(1,1) = cc[2];
 871
 872       // weights matrix: wWi = qQiT * uUiInv * qQi
 873       if(uUi.Determinant() <= 0.) continue;
 874       TMatrixD uUiInv(TMatrixD::kInverted,uUi);
 875       TMatrixD uUiInvQi(uUiInv,TMatrixD::kMult,qQi);
 876       TMatrixD wWi(qQi,TMatrixD::kTransposeMult,uUiInvQi);
 877
 878       // track chi2
 879       TMatrixD deltar = rv; deltar -= ri;
 880       TMatrixD wWideltar(wWi,TMatrixD::kMult,deltar);
 881       chi2i = deltar(0,0)*wWideltar(0,0)+
 882               deltar(1,0)*wWideltar(1,0)+
 883               deltar(2,0)*wWideltar(2,0);
 884
 885
 886       // add to total chi2
 887       chi2 += chi2i;
 888
 889       TMatrixD wWiri(wWi,TMatrixD::kMult,ri);
 890
 891       sumWiri += wWiri;
 892       sumWi   += wWi;
 893
 894       nUsedTrks++;
 895     } // end loop on tracks
 896
 897     if(nUsedTrks < fMinTracks) {
 898       failed=1;
 899       continue;
 900     }
 901
 902     Double_t determinant = sumWi.Determinant();
 903     //cerr<<" determinant: "<<determinant<<endl;
 904     if(determinant < 100.)  {
 905       printf("det(V) = 0\n");
 906       failed=1;
 907       continue;
 908     }
 909
 910     // inverted of weights matrix
 911     TMatrixD invsumWi(TMatrixD::kInverted,sumWi);
 912     vV = invsumWi;
 913
 914     // position of primary vertex
 915     rv.Mult(vV,sumWiri);
 916
 917   } // end loop on the 2 steps
 918
 919   delete t;
 920
 921   if(failed) {
 922     printf("TooFewTracks\n");
 923     fCurrentVertex = new AliESDVertex(0.,0.,-1);
 924     return;
 925   }
 926
 927   Double_t position[3];
 928   position[0] = rv(0,0);
 929   position[1] = rv(1,0);
 930   position[2] = rv(2,0);
 931   Double_t covmatrix[6];
 932   covmatrix[0] = vV(0,0);
 933   covmatrix[1] = vV(0,1);
 934   covmatrix[2] = vV(1,1);
 935   covmatrix[3] = vV(0,2);
 936   covmatrix[4] = vV(1,2);
 937   covmatrix[5] = vV(2,2);
 938
 939   // store data in the vertex object
 940   fCurrentVertex = new AliESDVertex(position,covmatrix,chi2,nUsedTrks);
 941
 942   if(fDebug) {
 943     printf(" VertexFitter(): finish\n");
 944     printf(" rv = ( %f , %f , %f )\n\n",rv(0,0),rv(1,0),rv(2,0));
 945     fCurrentVertex->PrintStatus();
 946   }
 947
 948   return;
 949 }
 950 //---------------------------------------------------------------------------
 951 void AliVertexerTracks::TooFewTracks(const AliESD* esdEvent) {
 952 //
 953 // When the number of tracks is < fMinTracks
 954 //
 955
 956   // deal with vertices not found
 957   Double_t pos[3],err[3];
 958   Int_t    ncontr=0;
 959   pos[0] = fNominalPos[0];
 960   err[0] = fNominalSigma[0];
 961   pos[1] = fNominalPos[1];
 962   err[1] = fNominalSigma[1];
 963   pos[2] = esdEvent->GetVertex()->GetZv();
 964   err[2] = esdEvent->GetVertex()->GetZRes();
 965   if(err[0]>1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()<=0)
 966     ncontr = -1; // (x,y,z) = (0,0,0)
 967   if(err[0]>1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()>0)
 968     ncontr = -2; // (x,y,z) = (0,0,z_fromSPD)
 969   if(err[0]<1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()<=0)
 970     ncontr = -3; // (x,y,z) = (x_mean,y_mean,0)
 971   if(err[0]<1. && esdEvent->GetVertex()->GetNContributors()>0)
 972     ncontr = -4; // (x,y,z) = (x_mean,y_mean,z_fromSPD)
 973   fCurrentVertex = 0;
 974   fCurrentVertex = new AliESDVertex(pos,err);
 975   fCurrentVertex->SetNContributors(ncontr);
 976
 977   Double_t tp[3];
 978   esdEvent->GetVertex()->GetTruePos(tp);
 979   fCurrentVertex->SetTruePos(tp);
 980   fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksWithConstraint");
 981   if(ncontr==-1||ncontr==-2)
 982     fCurrentVertex->SetTitle("VertexerTracksNoConstraint");
 983
 984   return;
 985 }