STEER/ESD/AliVertexerTracks.h

   1 #ifndef ALIVERTEXERTRACKS_H
   2 #define ALIVERTEXERTRACKS_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2003, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6
   7 //-------------------------------------------------------
   8 // Class for vertex determination with tracks
   9 //
  10 //   Origin: AliITSVertexerTracks
  11 //           A.Dainese, Padova, andrea.dainese@pd.infn.it
  12 //           M.Masera,  Torino, massimo.masera@to.infn.it
  13 //   Moved to STEER and adapted to ESD tracks:
  14 //           F.Prino, Torino, prino@to.infn.it
  15 //-------------------------------------------------------
  16
  17 /*****************************************************************************
  18  *                                                                           *
  19  * This class determines the vertex of a set of tracks.                      *
  20  * Different algorithms are implemented, see data member fAlgo.              *
  21  *                                                                           *
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #include <TObjArray.h>
  25 #include <TMatrixD.h>
  26
  27 #include "AliLog.h"
  28 #include "AliESDVertex.h"
  29
  30
  31 class AliExternalTrackParam;
  32 class AliVEvent;
  33 class AliESDEvent;
  34 class AliStrLine;
  35
  36 class AliVertexerTracks : public TObject {
  37
  38  public:
  39   enum {kTOFBCShift=200,
  40         kStrLinVertexFinderMinDist1=1,
  41         kStrLinVertexFinderMinDist0=2,
  42         kHelixVertexFinder=3,
  43         kVertexFinder1=4,
  44         kVertexFinder0=5,
  45         kMultiVertexer=6};
  46   enum {kBitUsed = BIT(16),kBitAccounted = BIT(17)};
  47   AliVertexerTracks();
  48   AliVertexerTracks(Double_t fieldkG);
  49   virtual ~AliVertexerTracks();
  50
  51   AliESDVertex* FindPrimaryVertex(const AliVEvent *vEvent);
  52   AliESDVertex* FindPrimaryVertex(const TObjArray *trkArrayOrig,UShort_t *idOrig);
  53   AliESDVertex* VertexForSelectedTracks(const TObjArray *trkArray,UShort_t *id,
  54                                         Bool_t optUseFitter=kTRUE,
  55                                         Bool_t optPropagate=kTRUE,
  56                                         Bool_t optUseDiamondConstraint=kFALSE);
  57   AliESDVertex* VertexForSelectedESDTracks(TObjArray *trkArray,
  58                                         Bool_t optUseFitter=kTRUE,
  59                                         Bool_t optPropagate=kTRUE,
  60                                         Bool_t optUseDiamondConstraint=kFALSE);
  61   AliESDVertex* RemoveTracksFromVertex(AliESDVertex *inVtx,
  62                                        const TObjArray *trkArray,UShort_t *id,
  63                                        const Float_t *diamondxy) const;
  64   AliESDVertex* RemoveConstraintFromVertex(AliESDVertex *inVtx,
  65                                            Float_t *diamondxyz,
  66                                            Float_t *diamondcov) const;
  67   void  SetITSMode(Double_t dcacut=0.1,
  68                    Double_t dcacutIter0=0.1,
  69                    Double_t maxd0z0=0.5,
  70                    Int_t minCls=3,
  71                    Int_t mintrks=1,
  72                    Double_t nsigma=3.,
  73                    Double_t mindetfitter=100.,
  74                    Double_t maxtgl=1000.,
  75                    Double_t fidR=3.,
  76                    Double_t fidZ=30.,
  77                    Int_t finderAlgo=1,
  78                    Int_t finderAlgoIter0=4);
  79   void  SetTPCMode(Double_t dcacut=0.1,
  80                    Double_t dcacutIter0=1.0,
  81                    Double_t maxd0z0=5.0,
  82                    Int_t minCls=10,
  83                    Int_t mintrks=1,
  84                    Double_t nsigma=3.,
  85                    Double_t mindetfitter=0.1,
  86                    Double_t maxtgl=1.5,
  87                    Double_t fidR=3.,
  88                    Double_t fidZ=30.,
  89                    Int_t finderAlgo=1,
  90                    Int_t finderAlgoIter0=4);
  91   void  SetCuts(Double_t *cuts, int ncuts);
  92   void  SetConstraintOff() { fConstraint=kFALSE; SetVtxStart(); SetVtxStartSigma(); return; }
  93   void  SetConstraintOn() { fConstraint=kTRUE; return; }
  94   void  SetDCAcut(Double_t maxdca) { fDCAcut=maxdca; return; }
  95   void  SetDCAcutIter0(Double_t maxdca) { fDCAcutIter0=maxdca; return; }
  96   void  SetFinderAlgorithm(Int_t opt=1) { fAlgo=opt; return; }
  97   void  SetITSrefitRequired() { fITSrefit=kTRUE; return; }
  98   void  SetITSpureSA() { fITSpureSA=kTRUE; return; }
  99   Bool_t GetITSrefitRequired() const { return fITSrefit; }
 100   void  SetITSrefitNotRequired() { fITSrefit=kFALSE; return; }
 101   void  SetFiducialRZ(Double_t r=3,Double_t z=30) { fFiducialR=r; fFiducialZ=z; return; }
 102   void  SetMaxd0z0(Double_t maxd0z0=0.5) { fMaxd0z0=maxd0z0; return; }
 103   void  SetMinClusters(Int_t n=5) { fMinClusters=n; return; }
 104   Int_t GetMinClusters() const { return fMinClusters; }
 105   void  SetMinTracks(Int_t n=1) { fMinTracks=n; return; }
 106   void  SetNSigmad0(Double_t n=3) { fNSigma=n; return; }
 107   Double_t GetNSigmad0() const { return fNSigma; }
 108   void  SetMinDetFitter(Double_t mindet=100.) { fMinDetFitter=mindet; return; }
 109   void  SetMaxTgl(Double_t maxtgl=1.) { fMaxTgl=maxtgl; return; }
 110   void  SetOnlyFitter() { if(!fConstraint) AliFatal("Set constraint first!");
 111      fOnlyFitter=kTRUE; return; }
 112   void  SetSkipTracks(Int_t n,const Int_t *skipped);
 113   void  SetVtxStart(Double_t x=0,Double_t y=0,Double_t z=0)
 114     { fNominalPos[0]=x; fNominalPos[1]=y; fNominalPos[2]=z; return; }
 115   void  SetVtxStartSigma(Double_t sx=3.,Double_t sy=3.,Double_t sz=15.)
 116     { fNominalCov[0]=sx*sx; fNominalCov[2]=sy*sy; fNominalCov[5]=sz*sz;
 117       fNominalCov[1]=0.; fNominalCov[3]=0.; fNominalCov[4]=0.; return; }
 118   void  SetVtxStart(AliESDVertex *vtx);
 119   void  SetSelectOnTOFBunchCrossing(Bool_t select=kFALSE,Bool_t keepAlsoUnflagged=kTRUE) {fSelectOnTOFBunchCrossing=select; fKeepAlsoUnflaggedTOFBunchCrossing=keepAlsoUnflagged; return;}
 120   //
 121   static Double_t GetStrLinMinDist(const Double_t *p0,const Double_t *p1,const Double_t *x0);
 122   static Double_t GetDeterminant3X3(Double_t matr[][3]);
 123   static void GetStrLinDerivMatrix(const Double_t *p0,const Double_t *p1,Double_t (*m)[3],Double_t *d);
 124   static void GetStrLinDerivMatrix(const Double_t *p0,const Double_t *p1,const Double_t *sigmasq,Double_t (*m)[3],Double_t *d);
 125   static AliESDVertex TrackletVertexFinder(const TClonesArray *lines, Int_t optUseWeights=0);
 126   static AliESDVertex TrackletVertexFinder(AliStrLine **lines, const Int_t knacc, Int_t optUseWeights=0);
 127   void     SetFieldkG(Double_t field=-999.) { fFieldkG=field; return; }
 128   Double_t GetFieldkG() const {
 129     if(fFieldkG<-99.) AliFatal("Field value not set");
 130     return fFieldkG; }
 131   void SetNSigmaForUi00(Double_t n=1.5) { fnSigmaForUi00=n; return; }
 132   Double_t GetNSigmaForUi00() const { return fnSigmaForUi00; }
 133   //
 134   void SetMVTukey2(double t=6)             {fMVTukey2     = t;}
 135   void SetMVSig2Ini(double t=1e3)          {fMVSig2Ini    = t;}
 136   void SetMVMaxSigma2(double t=3.)         {fMVMaxSigma2  = t;}
 137   void SetMVMinSig2Red(double t=0.005)     {fMVMinSig2Red = t;}
 138   void SetMVMinDst(double t=10e-4)         {fMVMinDst     = t;}
 139   void SetMVScanStep(double t=2.)          {fMVScanStep   = t;}
 140   void SetMVFinalWBinary(Bool_t v=kTRUE)   {fMVFinalWBinary = v;}
 141   void SetMVMaxWghNtr(double w=10.)        {fMVMaxWghNtr  = w;}
 142   //
 143   void   FindVerticesMV();
 144   Bool_t FindNextVertexMV();
 145   //
 146   AliESDVertex* GetCurrentVertex() const {return (AliESDVertex*)fCurrentVertex;}
 147   TObjArray*    GetVerticesArray() const {return (TObjArray*)fMVVertices;}   // RS to be removed
 148   void          AnalyzePileUp(AliESDEvent* esdEv);
 149   void          SetBCSpacing(Int_t ns=50) {fBCSpacing = ns;}
 150
 151   // Configuration of multi-vertexing vis pre-clusterization of tracks
 152   void SetUseTrackClusterization(Bool_t opt=kFALSE){fClusterize=opt;}
 153   void SetDeltaZCutForCluster(Double_t cut){fDeltaZCutForCluster=cut;}
 154   void SetnSigmaZCutForCluster(Double_t cut){fnSigmaZCutForCluster=cut;}
 155
 156   Bool_t GetUseTrackClusterization() const {return fClusterize;}
 157   Double_t GetDeltaZCutForCluster() const {return fDeltaZCutForCluster;}
 158   Double_t GetnSigmaZCutForCluster() const {return fnSigmaZCutForCluster;}
 159
 160
 161   //
 162  protected:
 163   void     HelixVertexFinder();
 164   void     OneTrackVertFinder();
 165   Int_t    PrepareTracks(const TObjArray &trkArrayOrig,const UShort_t *idOrig,
 166                          Int_t optImpParCut);
 167   Bool_t   PropagateTrackTo(AliExternalTrackParam *track,
 168                             Double_t xToGo);
 169   Bool_t   TrackToPoint(AliExternalTrackParam *t,
 170                         TMatrixD &ri,TMatrixD &wWi,
 171                         Bool_t uUi3by3=kFALSE) const;
 172   void     VertexFinder(Int_t optUseWeights=0);
 173   void     VertexFitter(Bool_t vfit=kTRUE, Bool_t chiCalc=kTRUE,Int_t useWeights=0);
 174   void     StrLinVertexFinderMinDist(Int_t optUseWeights=0);
 175   void     TooFewTracks();
 176
 177   void     FindAllVertices(Int_t nTrksOrig, const TObjArray *trkArrayOrig, Double_t* zTr, Double_t* err2zTr, UShort_t* idOrig);
 178
 179   AliESDVertex fVert;         // vertex after vertex finder
 180   AliESDVertex *fCurrentVertex;  // ESD vertex after fitter
 181   UShort_t  fMode;            // 0 ITS+TPC; 1 TPC
 182   Double_t  fFieldkG;         // z component of field (kGauss)
 183   Double_t  fNominalPos[3];   // initial knowledge on vertex position
 184   Double_t  fNominalCov[6];   // initial knowledge on vertex position
 185   TObjArray fTrkArraySel;     // array with tracks to be processed
 186   UShort_t  *fIdSel;          //! IDs of the tracks (AliESDtrack::GetID())
 187   Int_t     *fTrksToSkip;     //! track IDs to be skipped for find and fit
 188   Int_t     fNTrksToSkip;     // number of tracks to be skipped
 189   Bool_t    fConstraint;      // true when "mean vertex" was set in
 190                               // fNominal ... and must be used in the fit
 191   Bool_t    fOnlyFitter;      // primary with one fitter shot only
 192                               // (use only with beam constraint)
 193   Int_t     fMinTracks;       // minimum number of tracks
 194   Int_t     fMinClusters;     // minimum number of ITS or TPC clusters per track
 195   Double_t  fDCAcut;          // maximum DCA between 2 tracks used for vertex
 196   Double_t  fDCAcutIter0;     // maximum DCA between 2 tracks used for vertex
 197   Double_t  fNSigma;          // number of sigmas for d0 cut in PrepareTracks()
 198   Double_t  fMaxd0z0;         // value for sqrt(d0d0+z0z0) cut
 199                               // in PrepareTracks(1) if fConstraint=kFALSE
 200   Double_t  fMinDetFitter;    // minimum determinant to try to invertex matrix
 201   Double_t  fMaxTgl;          // maximum tgl of tracks
 202   Bool_t    fITSrefit;        // if kTRUE (default), use only kITSrefit tracks
 203                               // if kFALSE, use all tracks (also TPC only)
 204   Bool_t    fITSpureSA;       // if kFALSE (default) skip ITSpureSA tracks
 205                               // if kTRUE use only those
 206   Double_t  fFiducialR;       // radius of fiducial cylinder for tracks
 207   Double_t  fFiducialZ;       // length of fiducial cylinder for tracks
 208   Double_t  fnSigmaForUi00;   // n. sigmas from finder in TrackToPoint
 209   Int_t     fAlgo;            // option for vertex finding algorythm
 210   Int_t     fAlgoIter0;       // this is for iteration 0
 211   // fAlgo=1 (default) finds minimum-distance point among all selected tracks
 212   //         approximated as straight lines
 213   //         and uses errors on track parameters as weights
 214   // fAlgo=2 finds minimum-distance point among all the selected tracks
 215   //         approximated as straight lines
 216   // fAlgo=3 finds the average point among DCA points of all pairs of tracks
 217   //         treated as helices
 218   // fAlgo=4 finds the average point among DCA points of all pairs of tracks
 219   //         approximated as straight lines
 220   //         and uses errors on track parameters as weights
 221   // fAlgo=5 finds the average point among DCA points of all pairs of tracks
 222   //         approximated as straight lines
 223   //
 224   Bool_t    fSelectOnTOFBunchCrossing;  // tracks from bunch crossing 0
 225   Bool_t    fKeepAlsoUnflaggedTOFBunchCrossing; // also tracks w/o bunch crossing number (-1)
 226   // parameters for multivertexer
 227   Double_t fMVWSum;                    // sum of weights for multivertexer
 228   Double_t fMVWE2;                     // sum of weighted chi2's for  multivertexer
 229   Double_t fMVTukey2;                  // Tukey constant for multivertexer
 230   Double_t fMVSigma2;                  // chi2 current scaling param for multivertexer
 231   Double_t fMVSig2Ini;                 // initial value for fMVSigma2
 232   Double_t fMVMaxSigma2;               // max acceptable value for final fMVSigma2
 233   Double_t fMVMinSig2Red;              // min reduction of fMVSigma2 to exit the loop
 234   Double_t fMVMinDst;                  // min distance between vertices at two iterations to exit
 235   Double_t fMVScanStep;                // step of vertices scan
 236   Double_t fMVMaxWghNtr;               // min W-distance*Ncontr_min for close vertices
 237   Bool_t   fMVFinalWBinary;            // for the final fit use binary weights
 238   Int_t    fBCSpacing;                 // BC Spacing in ns (will define the rounding of BCid)
 239   TObjArray* fMVVertices;              // array of found vertices
 240
 241   Bool_t   fClusterize;                // flag to activate track clusterization into vertices before vertex finder
 242   Double_t fDeltaZCutForCluster;       // minimum distance in z between tracks to create new cluster
 243   Double_t fnSigmaZCutForCluster;      // minimum distacnce in number of sigma along z to create new cluster
 244   //
 245  private:
 246   AliVertexerTracks(const AliVertexerTracks & source);
 247   AliVertexerTracks & operator=(const AliVertexerTracks & source);
 248
 249   ClassDef(AliVertexerTracks,17) // 3D Vertexing with tracks
 250 };
 251
 252 #endif
 253