TPC/AliTPCCombinedTrackfit.cxx

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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 //
  16 // Combine cosmic track pairs (upper, lower) and do track fitting
  17 // oooooOOOOOooooo
  18 // oooooOOOOOooooo
  19 // oooooOOOOOooooo
  20 //
  21 //  Xianguo Lu <lu@physi.uni-heidelberg.de>
  22
  23 #include <TAxis.h>
  24 #include <TCanvas.h>
  25 #include <TFile.h>
  26 #include <TGraph.h>
  27 #include <TTreeStream.h>
  28 #include <TVector3.h>
  29
  30 #include "AliESDtrack.h"
  31 #include "AliESDfriendTrack.h"
  32 #include "AliTPCseed.h"
  33 #include "AliTrackerBase.h"
  34 #include "AliTrackPointArray.h"
  35
  36 #include "AliTPCCosmicUtils.h"
  37 #include "AliTPCCombinedTrackfit.h"
  38
  39 AliTPCCombinedTrackfit::AliTPCCombinedTrackfit(const Int_t dlev, const TString tag):
  40   fStreamer(0x0), fDebugLevel(dlev)
  41   , fSeedUp(0x0), fSeedLow(0x0), fTrackparUp(0x0), fTrackparLow(0x0)
  42   , fStatus(-999)
  43   , fLeverArm(-999)
  44   , fFitNcls(-999), fMissNcls(-999), fPreChi2(-999)
  45 {
  46   //
  47   //Constructor
  48   //
  49   fInnerClusterUp.SetXYZ(-999,-999,-999);
  50   fInnerClusterLow.SetXYZ(-999,-999,-999);
  51
  52   if(fDebugLevel>0)
  53     fStreamer = new TTreeSRedirector(Form("CombinedTrackfit_%s.root", tag.Data()));
  54 }
  55
  56 AliTPCCombinedTrackfit::~AliTPCCombinedTrackfit()
  57 {
  58   //
  59   //Destructor
  60   //
  61
  62   delete fStreamer;
  63
  64   delete fTrackparUp;
  65   delete fTrackparLow;
  66 }
  67
  68 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CombineESDtracks(AliESDtrack * &trk0, AliESDtrack *&trk1)
  69 {
  70   //
  71   //Get TPCseeds from the 2 ESDtracks, swap TPCseeds and ESDTracks (if necessary) according to y (0:upper 1:lower), perform trackfit using TPCseeds
  72   //if fStatus==0, i.e. combine is successful, swap of the ESDtracks is kept since pointer *& is used
  73   //
  74
  75   IniCombineESDtracks();
  76
  77   if(!GetTPCseeds(trk0, trk1)){
  78     return kFALSE;
  79   }
  80
  81   Bool_t kswap = kFALSE;
  82   CombineTPCseeds(kswap);
  83
  84   if(fStatus == 0){
  85     if(kswap){
  86       AliESDtrack * tmptrk = trk0;
  87       trk0 = trk1;
  88       trk1 = tmptrk;
  89     }
  90     return kTRUE;
  91   }
  92   else
  93     return kFALSE;
  94 }
  95
  96 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CombineTPCseeds(AliTPCseed * &seed0, AliTPCseed *&seed1)
  97 {
  98   //
  99   //same as AliTPCCombinedTrackfit::CombineESDtracks, except that the seeds are passed in from outside, which can be still unordered
 100   //if fStatus==0, i.e. combine is successful, swap of the TPCseeds is kept since pointer *& is used
 101   //
 102   IniCombineESDtracks();
 103
 104   fSeedUp  = seed0;
 105   fSeedLow = seed1;
 106
 107   Bool_t kswap = kFALSE;
 108   CombineTPCseeds(kswap);
 109
 110   if(fStatus==0){
 111     if(kswap){
 112       AliTPCseed * tmpseed = seed0;
 113       seed0 = seed1;
 114       seed1 = tmpseed;
 115     }
 116     return kTRUE;
 117   }
 118   else
 119     return kFALSE;
 120 }
 121
 122 void AliTPCCombinedTrackfit::Print() const
 123 {
 124   //
 125   //print out variable values
 126   //
 127   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);
 128 }
 129
 130 Double_t AliTPCCombinedTrackfit::ImpactParameter() const
 131 {
 132   //
 133   //calculate the impactparameter from (0,0,0)
 134   //
 135   const TVector3 p0(0,0,0);
 136   const TVector3 va = p0 - fInnerClusterUp;
 137   const TVector3 vb = fInnerClusterLow - fInnerClusterUp;
 138
 139   const TVector3 dd = va.Cross(vb);
 140
 141   return dd.Mag()/vb.Mag();
 142 }
 143
 144 Double_t AliTPCCombinedTrackfit::MinPhi() const
 145 {
 146   //
 147   //the smaller phi of the two tracks w.r.t. horizon
 148   //
 149   Double_t fsp[] = {fabs(sin(fTrackparUp->Phi())), fabs(sin(fTrackparLow->Phi()))};;
 150   return asin(TMath::Min(fsp[0], fsp[1])) * TMath::RadToDeg();
 151 }
 152 //===================================================================================================
 153 //===================================================================================================
 154
 155 void AliTPCCombinedTrackfit::IniCombineESDtracks()
 156 {
 157   //
 158   //initialization, for reuse of the same AliTPCCombinedTrackfit instance
 159   //
 160
 161   fSeedUp = 0x0;
 162   fSeedLow = 0x0;
 163   delete fTrackparUp;
 164   delete fTrackparLow;
 165   fTrackparUp = 0x0;
 166   fTrackparLow = 0x0;
 167
 168   fStatus = 0;
 169 }
 170
 171 void AliTPCCombinedTrackfit::CombineTPCseeds(Bool_t &kswap)
 172 {
 173   //
 174   //do combined trackfit using TPCseeds
 175   //
 176
 177   if(
 178      !CheckNcls()
 179      || !AnaSeeds(kswap)
 180      || !CheckLeverArm()
 181      )
 182     return;
 183
 184   //AliExternalTrackParam object created
 185   fTrackparUp  = AliTPCCosmicUtils::MakeSeed(fSeedUp);
 186   fTrackparLow = AliTPCCosmicUtils::MakeSeed(fSeedLow);
 187   if(!fTrackparUp || !fTrackparLow){
 188     fStatus = kFailMakeSeed;
 189     return;
 190   }
 191
 192   AliExternalTrackParam * trackPars[]={fTrackparUp, fTrackparLow};
 193   const AliTPCseed *seeds[]={fSeedUp, fSeedLow};
 194   TTreeSRedirector * debugstreamer = 0x0;
 195   if(fDebugLevel&2){
 196     debugstreamer = fStreamer;
 197   }
 198
 199   AliTPCCosmicUtils::CombinedFit(trackPars, seeds, fFitNcls, fMissNcls, fPreChi2, debugstreamer);
 200
 201   Update();
 202
 203   return;
 204 }
 205
 206 void AliTPCCombinedTrackfit::Update()
 207 {
 208   //
 209   //Update variables depending on the fit result
 210   //
 211
 212   if(fMissNcls || fFitNcls==0){
 213     fStatus = kFailPropagation;
 214     return;
 215   }
 216
 217   fPreChi2 /= fFitNcls;
 218   if(fPreChi2>fgkMaxChi2){
 219     fStatus = kFailChi2;
 220     return;
 221   }
 222
 223   if( fStatus == 0 && (fDebugLevel&1) ){
 224     Double_t momup  = fTrackparUp->P();
 225     Double_t momlow = fTrackparLow->P();
 226     Double_t ptup   = fTrackparUp->Pt();
 227     Double_t ptlow  = fTrackparLow->Pt();
 228
 229     (*fStreamer)<<"TrackProp"<<
 230       "Tup.="<<fTrackparUp<<
 231       "Tlow.="<<fTrackparLow<<
 232       "icup.="<<&fInnerClusterUp<<
 233       "iclow.="<<&fInnerClusterLow<<
 234       "leverarm="<<fLeverArm<<
 235       "ncl="<<fFitNcls<<
 236       "nmiss="<<fMissNcls<<
 237       "chi2="<<fPreChi2<<
 238       "momup="<<  momup <<
 239       "momlow="<< momlow <<
 240       "ptup="<<   ptup <<
 241       "ptlow="<<  ptlow <<
 242       "\n";
 243   }
 244 }
 245
 246 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CheckLeverArm()
 247 {
 248   //
 249   //if lever arm is too short, no need to use combined track fit.
 250   //On the other hand, short lever arm from two tracks mostly means they are fake pairs.
 251   //lever arm extents over one quadrant, e.g. (0,250)-(250,0): 250*sqrt(2)~350
 252   //
 253   if(fLeverArm<fgkCutLeverArm){
 254     fStatus = kFailLeverArm;
 255     return kFALSE;
 256   }
 257   else
 258     return kTRUE;
 259 }
 260
 261 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::AnaSeeds(Bool_t &kswap)
 262 {
 263   //
 264   //swap seeds (if necessary) so that (y of fSeedUp) > (y of fSeedLow)
 265   //
 266
 267   //---------------------------------- navigate through all clusters ----------------------------------
 268   AliTPCseed ** seeds[]={&fSeedUp, &fSeedLow};
 269
 270   //min, max according to y
 271   TVector3 singlemin[2], singlemax[2];
 272   for(Int_t ii=0; ii<2; ii++){
 273     singlemin[ii].SetXYZ( 1e10,  1e10,  1e10);
 274     singlemax[ii].SetXYZ(-1e10, -1e10, -1e10);
 275   }
 276
 277   for(Int_t itrk=0; itrk<2; itrk++){
 278     for(Int_t irow=0; irow<AliTPCCosmicUtils::fgkNRow; irow++){
 279       const AliTPCclusterMI * cls = (*seeds[itrk])->GetClusterPointer(irow);
 280       if(!cls)
 281         continue;
 282
 283       Float_t xyz[3]={-999,-999,-999};
 284       cls->GetGlobalXYZ(xyz);
 285       if(xyz[1]<singlemin[itrk].Y()){
 286         singlemin[itrk].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
 287       }
 288       if(xyz[1]>singlemax[itrk].Y()){
 289         singlemax[itrk].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
 290       }
 291     }
 292   }
 293
 294   //--------------------------------
 295
 296   //kpass true if y of the two seeds clearly separate: min of one > max of the other
 297   Bool_t kpass = kFALSE;
 298
 299   fInnerClusterUp.SetXYZ(-999,-999,-999);
 300   fInnerClusterLow.SetXYZ(-999,-999,-999);
 301   TVector3 combinedmin, combinedmax;
 302   if(singlemin[0].Y()> singlemax[1].Y()){
 303     fInnerClusterUp  = singlemin[0];
 304     fInnerClusterLow = singlemax[1];
 305
 306     //no need to swap
 307     kswap = kFALSE;
 308
 309     kpass = kTRUE;
 310
 311     combinedmax = singlemax[0];
 312     combinedmin = singlemin[1];
 313   }
 314   else if(singlemin[1].Y()> singlemax[0].Y()){
 315     fInnerClusterUp  = singlemin[1];
 316     fInnerClusterLow = singlemax[0];
 317
 318     //have to be swapped
 319     kswap = kTRUE;
 320     AliTPCseed *tmp=*(seeds[0]);
 321     *(seeds[0])=*(seeds[1]);
 322     *(seeds[1])=tmp;
 323
 324     kpass = kTRUE;
 325
 326     combinedmax = singlemax[1];
 327     combinedmin = singlemin[0];
 328   }
 329   else
 330     kpass = kFALSE;
 331
 332   const TVector3 comdelta = combinedmax-combinedmin;
 333   fLeverArm = comdelta.Pt();
 334
 335   if(!kpass){
 336     fStatus = kFailSwapSeeds;
 337     return kFALSE;
 338   }
 339   else
 340     return kTRUE;
 341 }
 342
 343 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::CheckNcls()
 344 {
 345   //
 346   //check number of clusters in TPCseed, for too small number MakeSeed will fail
 347   //
 348   if( fSeedUp->GetNumberOfClusters()<AliTPCCosmicUtils::fgkNclsMin || fSeedLow->GetNumberOfClusters()<AliTPCCosmicUtils::fgkNclsMin ){
 349     fStatus = kFailNclsMin;
 350     return kFALSE;
 351   }
 352   else
 353     return kTRUE;
 354 }
 355
 356 Bool_t AliTPCCombinedTrackfit::GetTPCseeds(const AliESDtrack *trk0,  const AliESDtrack *trk1)
 357 {
 358   //
 359   //Get TPC seeds from ESDfriendTrack
 360   //
 361   fSeedUp  = AliTPCCosmicUtils::GetTPCseed(trk0);
 362   fSeedLow = AliTPCCosmicUtils::GetTPCseed(trk1);
 363
 364   if(!fSeedUp || !fSeedLow){
 365     fStatus = kFailGetTPCseeds;
 366     return kFALSE;
 367   }
 368
 369   return kTRUE;
 370 }
 371