TPC/AliTPCCombinedTrackfit.cxx

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   3  *                                                                        *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /// \class AliTPCCombinedTrackfit
  17 ///
  18 /// Combine cosmic track pairs (upper, lower) and do track fitting
  19 ///
  20 /// \author Xianguo Lu <lu@physi.uni-heidelberg.de>
  21
  22 #include <TAxis.h>
  23 #include <TCanvas.h>
  24 #include <TFile.h>
  25 #include <TGraph.h>
  26 #include <TTreeStream.h>
  27 #include <TVector3.h>
  28
  29 #include "AliESDtrack.h"
  30 #include "AliESDfriendTrack.h"
  31 #include "AliTPCseed.h"
  32 #include "AliTrackerBase.h"
  33 #include "AliTrackPointArray.h"
  34
  35 #include "AliTPCCosmicUtils.h"
  36 #include "AliTPCCombinedTrackfit.h"
  37
  38 AliTPCCombinedTrackfit::AliTPCCombinedTrackfit(const Int_t dlev, const TString tag):
  39   fStreamer(0x0), fDebugLevel(dlev)
  40   , fSeedUp(0x0), fSeedLow(0x0), fTrackparUp(0x0), fTrackparLow(0x0)
  41   , fStatus(-999)
  42   , fLeverArm(-999)
  43   , fFitNcls(-999), fMissNcls(-999), fPreChi2(-999)
  44 {
  45   /// Constructor
  46
  47   fInnerClusterUp.SetXYZ(-999,-999,-999);
  48   fInnerClusterLow.SetXYZ(-999,-999,-999);
  49
  50   if(fDebugLevel>0)
  51     fStreamer = new TTreeSRedirector(Form("CombinedTrackfit_%s.root", tag.Data()));
  52 }
  53
  54 AliTPCCombinedTrackfit::~AliTPCCombinedTrackfit()
  55 {
  56   /// Destructor
  57
  58   delete fStreamer;
  59
  60   delete fTrackparUp;
  61   delete fTrackparLow;
  62 }
  63
  64 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CombineESDtracks(AliESDtrack * &trk0, AliESDtrack *&trk1)
  65 {
  66   /// Get TPCseeds from the 2 ESDtracks, swap TPCseeds and ESDTracks (if necessary) according to y (0:upper 1:lower), perform trackfit using TPCseeds
  67   /// if fStatus==0, i.e. combine is successful, swap of the ESDtracks is kept since pointer *& is used
  68
  69   IniCombineESDtracks();
  70
  71   if(!GetTPCseeds(trk0, trk1)){
  72     return kFALSE;
  73   }
  74
  75   Bool_t kswap = kFALSE;
  76   CombineTPCseeds(kswap);
  77
  78   if(fStatus == 0){
  79     if(kswap){
  80       AliESDtrack * tmptrk = trk0;
  81       trk0 = trk1;
  82       trk1 = tmptrk;
  83     }
  84     return kTRUE;
  85   }
  86   else
  87     return kFALSE;
  88 }
  89
  90 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CombineTPCseeds(AliTPCseed * &seed0, AliTPCseed *&seed1)
  91 {
  92   /// same as AliTPCCombinedTrackfit::CombineESDtracks, except that the seeds are passed in from outside, which can be still unordered
  93   /// if fStatus==0, i.e. combine is successful, swap of the TPCseeds is kept since pointer *& is used
  94
  95   IniCombineESDtracks();
  96
  97   fSeedUp  = seed0;
  98   fSeedLow = seed1;
  99
 100   Bool_t kswap = kFALSE;
 101   CombineTPCseeds(kswap);
 102
 103   if(fStatus==0){
 104     if(kswap){
 105       AliTPCseed * tmpseed = seed0;
 106       seed0 = seed1;
 107       seed1 = tmpseed;
 108     }
 109     return kTRUE;
 110   }
 111   else
 112     return kFALSE;
 113 }
 114
 115 void AliTPCCombinedTrackfit::Print() const
 116 {
 117   /// print out variable values
 118
 119   printf("Status %2d NclsU %3d NclsD %3d ZinnerU %7.2f ZinnerD %7.2f LeverArm %7.2f\n", fStatus, fSeedUp->GetNumberOfClusters(), fSeedLow->GetNumberOfClusters(), fInnerClusterUp.Z(), fInnerClusterLow.Z(), fLeverArm);
 120 }
 121
 122 Double_t AliTPCCombinedTrackfit::ImpactParameter() const
 123 {
 124   /// calculate the impactparameter from (0,0,0)
 125
 126   const TVector3 p0(0,0,0);
 127   const TVector3 va = p0 - fInnerClusterUp;
 128   const TVector3 vb = fInnerClusterLow - fInnerClusterUp;
 129
 130   const TVector3 dd = va.Cross(vb);
 131
 132   return dd.Mag()/vb.Mag();
 133 }
 134
 135 Double_t AliTPCCombinedTrackfit::MinPhi() const
 136 {
 137   /// the smaller phi of the two tracks w.r.t. horizon
 138
 139   Double_t fsp[] = {fabs(sin(fTrackparUp->Phi())), fabs(sin(fTrackparLow->Phi()))};;
 140   return asin(TMath::Min(fsp[0], fsp[1])) * TMath::RadToDeg();
 141 }
 142 //===================================================================================================
 143 //===================================================================================================
 144
 145 void AliTPCCombinedTrackfit::IniCombineESDtracks()
 146 {
 147   /// initialization, for reuse of the same AliTPCCombinedTrackfit instance
 148
 149   fSeedUp = 0x0;
 150   fSeedLow = 0x0;
 151   delete fTrackparUp;
 152   delete fTrackparLow;
 153   fTrackparUp = 0x0;
 154   fTrackparLow = 0x0;
 155
 156   fStatus = 0;
 157 }
 158
 159 void AliTPCCombinedTrackfit::CombineTPCseeds(Bool_t &kswap)
 160 {
 161   /// do combined trackfit using TPCseeds
 162
 163   if(
 164      !CheckNcls()
 165      || !AnaSeeds(kswap)
 166      || !CheckLeverArm()
 167      )
 168     return;
 169
 170   //AliExternalTrackParam object created
 171   fTrackparUp  = AliTPCCosmicUtils::MakeSeed(fSeedUp);
 172   fTrackparLow = AliTPCCosmicUtils::MakeSeed(fSeedLow);
 173   if(!fTrackparUp || !fTrackparLow){
 174     fStatus = kFailMakeSeed;
 175     return;
 176   }
 177
 178   AliExternalTrackParam * trackPars[]={fTrackparUp, fTrackparLow};
 179   const AliTPCseed *seeds[]={fSeedUp, fSeedLow};
 180   TTreeSRedirector * debugstreamer = 0x0;
 181   if(fDebugLevel&2){
 182     debugstreamer = fStreamer;
 183   }
 184
 185   AliTPCCosmicUtils::CombinedFit(trackPars, seeds, fFitNcls, fMissNcls, fPreChi2, debugstreamer);
 186
 187   Update();
 188
 189   return;
 190 }
 191
 192 void AliTPCCombinedTrackfit::Update()
 193 {
 194   /// Update variables depending on the fit result
 195
 196   if(fMissNcls || fFitNcls==0){
 197     fStatus = kFailPropagation;
 198     return;
 199   }
 200
 201   fPreChi2 /= fFitNcls;
 202   if(fPreChi2>fgkMaxChi2){
 203     fStatus = kFailChi2;
 204     return;
 205   }
 206
 207   if( fStatus == 0 && (fDebugLevel&1) ){
 208     Double_t momup  = fTrackparUp->P();
 209     Double_t momlow = fTrackparLow->P();
 210     Double_t ptup   = fTrackparUp->Pt();
 211     Double_t ptlow  = fTrackparLow->Pt();
 212
 213     (*fStreamer)<<"TrackProp"<<
 214       "Tup.="<<fTrackparUp<<
 215       "Tlow.="<<fTrackparLow<<
 216       "icup.="<<&fInnerClusterUp<<
 217       "iclow.="<<&fInnerClusterLow<<
 218       "leverarm="<<fLeverArm<<
 219       "ncl="<<fFitNcls<<
 220       "nmiss="<<fMissNcls<<
 221       "chi2="<<fPreChi2<<
 222       "momup="<<  momup <<
 223       "momlow="<< momlow <<
 224       "ptup="<<   ptup <<
 225       "ptlow="<<  ptlow <<
 226       "\n";
 227   }
 228 }
 229
 230 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CheckLeverArm()
 231 {
 232   /// if lever arm is too short, no need to use combined track fit.
 233   /// On the other hand, short lever arm from two tracks mostly means they are fake pairs.
 234   /// lever arm extents over one quadrant, e.g. (0,250)-(250,0): 250*sqrt(2)~350
 235
 236   if(fLeverArm<fgkCutLeverArm){
 237     fStatus = kFailLeverArm;
 238     return kFALSE;
 239   }
 240   else
 241     return kTRUE;
 242 }
 243
 244 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::AnaSeeds(Bool_t &kswap)
 245 {
 246   /// swap seeds (if necessary) so that (y of fSeedUp) > (y of fSeedLow)
 247
 248   //---------------------------------- navigate through all clusters ----------------------------------
 249   AliTPCseed ** seeds[]={&fSeedUp, &fSeedLow};
 250
 251   //min, max according to y
 252   TVector3 singlemin[2], singlemax[2];
 253   for(Int_t ii=0; ii<2; ii++){
 254     singlemin[ii].SetXYZ( 1e10,  1e10,  1e10);
 255     singlemax[ii].SetXYZ(-1e10, -1e10, -1e10);
 256   }
 257
 258   for(Int_t itrk=0; itrk<2; itrk++){
 259     for(Int_t irow=0; irow<AliTPCCosmicUtils::fgkNRow; irow++){
 260       const AliTPCclusterMI * cls = (*seeds[itrk])->GetClusterPointer(irow);
 261       if(!cls)
 262         continue;
 263
 264       Float_t xyz[3]={-999,-999,-999};
 265       cls->GetGlobalXYZ(xyz);
 266       if(xyz[1]<singlemin[itrk].Y()){
 267         singlemin[itrk].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
 268       }
 269       if(xyz[1]>singlemax[itrk].Y()){
 270         singlemax[itrk].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
 271       }
 272     }
 273   }
 274
 275   //--------------------------------
 276
 277   //kpass true if y of the two seeds clearly separate: min of one > max of the other
 278   Bool_t kpass = kFALSE;
 279
 280   fInnerClusterUp.SetXYZ(-999,-999,-999);
 281   fInnerClusterLow.SetXYZ(-999,-999,-999);
 282   TVector3 combinedmin, combinedmax;
 283   if(singlemin[0].Y()> singlemax[1].Y()){
 284     fInnerClusterUp  = singlemin[0];
 285     fInnerClusterLow = singlemax[1];
 286
 287     //no need to swap
 288     kswap = kFALSE;
 289
 290     kpass = kTRUE;
 291
 292     combinedmax = singlemax[0];
 293     combinedmin = singlemin[1];
 294   }
 295   else if(singlemin[1].Y()> singlemax[0].Y()){
 296     fInnerClusterUp  = singlemin[1];
 297     fInnerClusterLow = singlemax[0];
 298
 299     //have to be swapped
 300     kswap = kTRUE;
 301     AliTPCseed *tmp=*(seeds[0]);
 302     *(seeds[0])=*(seeds[1]);
 303     *(seeds[1])=tmp;
 304
 305     kpass = kTRUE;
 306
 307     combinedmax = singlemax[1];
 308     combinedmin = singlemin[0];
 309   }
 310   else
 311     kpass = kFALSE;
 312
 313   const TVector3 comdelta = combinedmax-combinedmin;
 314   fLeverArm = comdelta.Pt();
 315
 316   if(!kpass){
 317     fStatus = kFailSwapSeeds;
 318     return kFALSE;
 319   }
 320   else
 321     return kTRUE;
 322 }
 323
 324 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CheckNcls()
 325 {
 326   /// check number of clusters in TPCseed, for too small number MakeSeed will fail
 327
 328   if( fSeedUp->GetNumberOfClusters()<AliTPCCosmicUtils::fgkNclsMin || fSeedLow->GetNumberOfClusters()<AliTPCCosmicUtils::fgkNclsMin ){
 329     fStatus = kFailNclsMin;
 330     return kFALSE;
 331   }
 332   else
 333     return kTRUE;
 334 }
 335
 336 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::GetTPCseeds(const AliESDtrack *trk0,  const AliESDtrack *trk1)
 337 {
 338   /// Get TPC seeds from ESDfriendTrack
 339
 340   fSeedUp  = AliTPCCosmicUtils::GetTPCseed(trk0);
 341   fSeedLow = AliTPCCosmicUtils::GetTPCseed(trk1);
 342
 343   if(!fSeedUp || !fSeedLow){
 344     fStatus = kFailGetTPCseeds;
 345     return kFALSE;
 346   }
 347
 348   return kTRUE;
 349 }
 350