Formatting changes.
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCTrackHits.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, 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 /* $Id$ */
17
18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                           //
20 //  Time Projection Chamber  track hits object                                //
21 //
22 //  Origin: Marian Ivanov , GSI Darmstadt
23 //
24 //  Class for storing simulated AliTPCHits  for given track                  //
25 //             -average compression comparing to classical ClonesArray is    //
26 //              around 5-7 (depending on the required hit precision)       //
27 //                                                                           //
28 //Begin_Html
29 /*
30 <img src="gif/AliTPCTrackHits.gif">
31 */
32 //End_Html
33 //                                                                           //
34 //                                                                          //
35 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
36
37 #include <TError.h>
38
39 #include "AliTPC.h"
40 #include "AliTPCTrackHits.h"
41 //           Interface classes
42 #include "AliTPCTrackHitsInterfaces.h"
43
44 ClassImp(AliTPCTrackHits) 
45 LClassImp(AliTrackHitsInfo) 
46 LClassImp(AliTrackHitsParam)  
47 LClassImp(AliHitInfo)
48
49 Int_t AliTrackHitsInfo::fgCounter1 =0;
50 Int_t AliTrackHitsInfo::fgCounter2 =0;
51 Int_t AliTrackHitsParam::fgCounter1 =0;
52 Int_t AliTrackHitsParam::fgCounter2 =0;
53 Int_t AliHitInfo::fgCounter1 =0;
54 Int_t AliHitInfo::fgCounter2 =0;
55 Int_t AliTPCTrackHits::fgCounter1 =0;
56 Int_t AliTPCTrackHits::fgCounter2 =0;
57 const Double_t AliTPCTrackHits::fgkPrecision=1e-6;  //precision 
58 const Double_t AliTPCTrackHits::fgkPrecision2=1e-20;  //precision
59 const Double_t AliTPCTrackHits::fgkTimePrecision=20.e-9;  //hit time precision 
60
61
62 class AliTPCCurrentHit {
63 private:
64   AliTPChit fHit;     //   - hit in "standard" representation
65   UInt_t   fInfoIndex;//   - current info pointer 
66   UInt_t   fParamIndex;//  - current param pointer
67   UInt_t   fStackIndex; // - current hit stack index
68   Double_t fR;   //current Radius
69   Bool_t  fStatus; //current status    
70 };   
71
72
73 class  AliTPCTempHitInfo {
74 private:
75   enum    { kStackSize = 100};
76   AliTPCTempHitInfo(); 
77   AliTPCTempHitInfo(const AliTPCTempHitInfo &)
78     {::Fatal("copy ctor","Not implemented\n");}
79   AliTPCTempHitInfo & operator = (const AliTPCTempHitInfo &)
80     {::Fatal("= operator","Not implemented\n");return *this;}
81
82   void     NewParam(Double_t r, Double_t z, Double_t fi, Int_t q, Float_t time);
83   void     SetHit(Double_t r, Double_t z, Double_t fi, Int_t q, Float_t time);
84   Double_t * GetPosition(Int_t index){return &fPositionStack[index*3];}
85   void    UpdateParam(Double_t maxdelta); //recal
86   void   Fit2(Double_t fSumY, Double_t fSumYX, Double_t fSumYX2,
87             Double_t fSumX,  Double_t fSumX2, Double_t fSumX3, 
88             Double_t fSumX4, Int_t n,
89               Double_t &a, Double_t &b, Double_t &c);
90   void  Fit(AliTrackHitsParam * param);
91   Double_t fSumDr;    //fSumDr
92   Double_t fSumDr2;   //fSumDr2
93   Double_t fSumDr3;   //  fSumDr3
94   Double_t fSumDr4;   //fSumDr4
95   Double_t fSumDFi;  //fSumDFi
96   Double_t fSumDFiDr; // fSumDFiDr 
97   Double_t fSumDFiDr2;//fSumDFiDr2
98   Double_t fSumDZ;     //fSumDZ
99   Double_t fSumDZDr;  //fSumDZDr
100   Double_t fSumDZDr2;  //fSumDZDr2
101   Double_t fOldR;     //previos r
102   Double_t fPositionStack[3*kStackSize];  //position stack 
103   UInt_t   fQStack[kStackSize];           //Q stack
104   Float_t  fTimeStack[kStackSize];        //time stack
105   UInt_t fStackIndex;   //current stack index 
106   UInt_t fInfoIndex;    //current track info index
107   UInt_t fParamIndex;   //current track parameters index
108   AliTrackHitsInfo  * fInfo; //current track info
109   AliTrackHitsParam * fParam; //current track param
110 };
111
112
113 AliTPCTempHitInfo::AliTPCTempHitInfo()
114 {
115   //
116   //set to default value
117   fSumDr=fSumDr2=fSumDr3=fSumDr4=
118     fSumDFi=fSumDFiDr=fSumDFiDr2=
119     fSumDZ=fSumDZDr=fSumDZDr2=0;  
120   fStackIndex = 0;
121   fInfoIndex  = 0;
122   fParamIndex = 0;
123 }
124
125
126 void AliTPCTempHitInfo::NewParam(Double_t r, Double_t z, Double_t fi, Int_t q, Float_t time)
127 {
128   //
129   //reset stack and sum parameters
130   //store line initial point
131   fSumDr=fSumDr2=fSumDr3=fSumDr4=
132     fSumDFi=fSumDFiDr=fSumDFiDr2=
133     fSumDZ=fSumDZDr=fSumDZDr2=0;  
134   fStackIndex=0;
135   fParam->fR = r;
136   fOldR = r;
137   fParam->fZ = z;
138   fParam->fFi = fi;
139   fParam->fAn = 0.;
140   fParam->fAd = 0.;
141   fParam->fTheta =0.;
142   fParam->fThetaD =0.;
143   SetHit(r,z,fi,q,time);
144 }
145
146 void AliTPCTempHitInfo::SetHit(Double_t r, Double_t z, Double_t fi, Int_t q, Float_t time)
147 {
148   //
149   //add hit to the stack
150   //recalculate new estimete of line parameters
151   Double_t *f = GetPosition(fStackIndex);  
152   f[0] = r;
153   f[1] = z;
154   f[2] = fi;
155   fQStack[fStackIndex]=q;
156   fTimeStack[fStackIndex]=time;
157   if (fStackIndex==0) return;
158   Double_t dr  = (r-fParam->fR);
159   if (TMath::Abs(dr)<AliTPCTrackHits::fgkPrecision) dr =AliTPCTrackHits::fgkPrecision;
160   Double_t dfi = fi-fParam->fFi;
161   Double_t dz  = z -fParam->fZ; 
162   Double_t dr2 =dr*dr;
163   Double_t dr3 =dr2*dr;
164   Double_t dr4 =dr3*dr;
165   fSumDr +=dr;
166   fSumDr2+=dr2;
167   fSumDr3+=dr3;
168   fSumDr4+=dr4;
169   fSumDFi +=dfi;
170   fSumDFiDr+=dfi*dr;
171   fSumDFiDr2+=dfi*dr2;
172   fSumDZ +=dz;
173   fSumDZDr+=dz*dr;
174   fSumDZDr2+=dz*dr2;
175   
176   //update fit parameters
177   //
178   Double_t det = fSumDr2*fSumDr4-fSumDr3*fSumDr3;
179   if (TMath::Abs(det)<AliTPCTrackHits::fgkPrecision2) return;
180   if ( ( fStackIndex>1 )  ){
181     fParam->fAn = (fSumDr4*fSumDFiDr-fSumDr3*fSumDFiDr2)/det;
182     fParam->fAd = (fSumDr2*fSumDFiDr2-fSumDr3*fSumDFiDr)/det;
183   }
184   else
185     fParam->fAn = fSumDFiDr/fSumDr2;
186   if ( ( fStackIndex>1 )  ){
187     fParam->fTheta = (fSumDr4*fSumDZDr-fSumDr3*fSumDZDr2)/det;
188     fParam->fThetaD= (fSumDr2*fSumDZDr2-fSumDr3*fSumDZDr)/det;
189   }
190   else
191     fParam->fTheta = fSumDZDr/fSumDr2; 
192 }
193
194
195 void   AliTPCTempHitInfo::UpdateParam(Double_t maxdelta)
196 {
197   //recalc parameters not fixing origin point
198   if (fStackIndex>5){ 
199     Double_t a,b,c;
200     a=b=c=0;
201     Fit2(fSumDFi, fSumDFiDr, fSumDFiDr2, fSumDr,fSumDr2,fSumDr3,fSumDr4,
202          fStackIndex, a,b,c);
203     if (TMath::Abs(a)<maxdelta){
204       fParam->fFi +=a/fParam->fR;    
205       fParam->fAn = b;    
206       fParam->fAd = c;                  
207     }
208     Fit2(fSumDZ, fSumDZDr, fSumDZDr2, fSumDr,fSumDr2,fSumDr3,fSumDr4,
209          fStackIndex, a,b,c) ;   
210     if (TMath::Abs(a)<maxdelta){
211       fParam->fZ +=a;    
212       fParam->fTheta = b;    
213       fParam->fThetaD = c;   
214     }                         
215   }
216       
217 }
218 void   AliTPCTempHitInfo::Fit2(Double_t fSumY, Double_t fSumYX, Double_t fSumYX2,
219             Double_t fSumX,  Double_t fSumX2, Double_t fSumX3, 
220             Double_t fSumX4, Int_t n,
221             Double_t &a, Double_t &b, Double_t &c)
222 {
223   //fit of second order
224   Double_t det = 
225     n* (fSumX2*fSumX4-fSumX3*fSumX3) -
226     fSumX*      (fSumX*fSumX4-fSumX3*fSumX2)+
227     fSumX2*     (fSumX*fSumX3-fSumX2*fSumX2);
228     
229   if (TMath::Abs(det)> AliTPCTrackHits::fgkPrecision) {    
230     a = 
231       (fSumY * (fSumX2*fSumX4-fSumX3*fSumX3)-
232        fSumX *(fSumYX*fSumX4-fSumYX2*fSumX3)+
233        fSumX2*(fSumYX*fSumX3-fSumYX2*fSumX2))/det; 
234     b=
235       (n*(fSumYX*fSumX4-fSumX3*fSumYX2)-
236       fSumY*(fSumX*fSumX4-fSumX3*fSumX2)+
237       fSumX2*(fSumX*fSumYX2-fSumYX*fSumX2))/det;
238     c=
239       (n*(fSumX2*fSumYX2-fSumYX*fSumX3)-
240        fSumX*(fSumX*fSumYX2-fSumYX*fSumX2)+
241        fSumY*(fSumX*fSumX3-fSumX2*fSumX2))/det;  
242   }
243 }
244
245 void   AliTPCTempHitInfo::Fit(AliTrackHitsParam * param)
246 {
247   // fit fixing first and the last point 
248   //result stored in new param
249   Double_t dx2  = (GetPosition(fStackIndex))[0]-fParam->fR;
250   Double_t det = fSumDr4+dx2*fSumDr2-2*dx2*fSumDr3;
251   if ( (TMath::Abs(det)> AliTPCTrackHits::fgkPrecision) &&
252        ((TMath::Abs(dx2)> AliTPCTrackHits::fgkPrecision))){
253     Double_t dfi2 = (GetPosition(fStackIndex))[1]-fParam->fFi;
254     param->fAd = (fSumDFiDr2+dfi2*fSumDr-dx2*fSumDFiDr-dfi2*fSumDr3/dx2)/det;
255     param->fAn  = (dfi2-param->fAd*dx2*dx2)/dx2;
256     
257     Double_t dz2 = (GetPosition(fStackIndex))[1]-fParam->fZ;
258     param->fTheta = (fSumDZDr2+dz2*fSumDr-dx2*fSumDZDr-dz2*fSumDr3/dx2)/det;
259     param->fTheta  = (dz2-param->fAd*dx2*dx2)/dx2;
260   }
261   
262 }
263
264 //______________________________________________________________________
265 AliTrackHitsInfo::AliTrackHitsInfo() : 
266   fTrackID(0),
267   fVolumeID(0),
268   fHitParamIndex(0)
269 {
270   //
271   // Default constructor
272   //
273   fgCounter1++;
274   fgCounter2++;
275 }
276
277 //______________________________________________________________________
278 AliTrackHitsParam::AliTrackHitsParam() :
279   fR(0),
280   fZ(0),
281   fFi(0),
282   fAn(0),
283   fAd(0),
284   fTheta(0),
285   fThetaD(0)
286 {
287   //
288   // Default constructor
289   //
290   fgCounter1++;
291   fgCounter2++;
292 }
293
294
295 AliTPCTrackHits::AliTPCTrackHits()
296 {
297   //
298   //default constructor
299   //
300   const Float_t kHitPrecision=0.002; //default precision for hit position in cm
301   const Float_t kStep =0.003;  //30 mum step 
302   const UShort_t kMaxDistance =100;  //maximum distance 100  
303
304   fPrecision=kHitPrecision; //precision in cm
305   fStep = kStep; //step size
306   fMaxDistance = kMaxDistance; //maximum distance
307   fTempInfo =0;
308   fTrackHitsInfo = new AliObjectArray("AliTrackHitsInfo"); 
309   fTrackHitsParam = new AliObjectArray("AliTrackHitsParam");
310   fHitsPosAndQ = new TArrayOfArrayVStack("AliHitInfo");
311   fCurrentHit = new AliTPCCurrentHit;
312   fgCounter1++;
313   fgCounter2++;
314
315
316
317 AliTPCTrackHits::AliTPCTrackHits(const AliTPCTrackHits& r) : TObject(r)
318 {
319   //dummy
320 }
321 AliTPCTrackHits &AliTPCTrackHits::operator=(const AliTPCTrackHits& /* r */)
322 {
323   //dummy
324   return *this;
325 }
326
327 AliTPCTrackHits::~AliTPCTrackHits()
328 {
329   //
330   //default destructor
331   //
332   if (fTrackHitsInfo) delete fTrackHitsInfo;
333   if (fTrackHitsParam) delete fTrackHitsParam;
334   if (fHitsPosAndQ) delete fHitsPosAndQ;
335   if (fCurrentHit) delete fCurrentHit;
336   if (fTempInfo) delete fTempInfo;
337   fgCounter1--;
338 }
339
340 void AliTPCTrackHits::Clear()
341 {
342   //
343   //clear object 
344   fTrackHitsInfo->Clear();
345   fTrackHitsParam->Clear();  
346   //fTrackHitsInfo->Resize(0);
347   //fTrackHitsParam->Resize(0);
348   fHitsPosAndQ->Clear();
349
350   if (fTempInfo){
351     delete fTempInfo; 
352     fTempInfo =0;
353   } 
354 }
355
356
357 void AliTPCTrackHits::AddHitKartez(Int_t volumeID, Int_t trackID, Double_t x, 
358               Double_t y, Double_t z,Int_t q, Float_t time)
359 {
360   //add hits (cartesian)
361   Double_t r = TMath::Sqrt(x*x+y*y);
362   Double_t fi = TMath::ACos(x/r);
363   if (y<0) fi*=-1.;
364     AddHit(volumeID,trackID,r,z,fi,q,time);
365 }
366
367 void AliTPCTrackHits::AddHit(Int_t volumeID, Int_t trackID, 
368                              Double_t r, Double_t z, Double_t fi, Int_t q, Float_t time)
369 {
370   //
371   Bool_t diff=kFALSE;
372   if (!fTempInfo) { //initialsation of track
373     fTempInfo = new AliTPCTempHitInfo;
374     //
375     if (fTrackHitsInfo->GetCapacity()<10) fTrackHitsInfo->Reserve(10);
376     fTrackHitsInfo->Resize(1);
377     fTempInfo->fInfoIndex =0;
378     if (fTrackHitsParam->GetCapacity()<100) fTrackHitsParam->Reserve(100);    
379     fTrackHitsParam->Resize(1);
380     //
381     fTempInfo->fInfo = 
382       (AliTrackHitsInfo*) (fTrackHitsInfo->At(0));
383     fTempInfo->fInfo->fVolumeID = volumeID;
384     fTempInfo->fInfo->fTrackID = trackID;
385     fTempInfo->fInfo->fHitParamIndex =0;     
386     fTempInfo->fInfoIndex = 0;
387     //
388     fTempInfo->fParam = 
389       (AliTrackHitsParam*) (fTrackHitsParam->At(0));
390     fTempInfo->fParamIndex = 0;
391     fTempInfo->NewParam(r,z,fi,q,time);
392     return;
393   }
394   
395   Int_t size = fHitsPosAndQ->GetSize();
396   if (size>(Int_t)fTempInfo->fParamIndex) {
397     fTempInfo->fParamIndex++;
398     if (fTempInfo->fParamIndex+1>fTrackHitsParam->GetSize()) 
399       fTrackHitsParam->Resize(fTempInfo->fParamIndex+1);    
400     fTempInfo->fParam = 
401       (AliTrackHitsParam*) (fTrackHitsParam->At(fTempInfo->fParamIndex));  
402     fTempInfo->NewParam(r,z,fi,q,time);
403     return;
404   }
405   
406
407   // if new volume or new trackID  
408   if ( (volumeID!=fTempInfo->fInfo->fVolumeID) || 
409        (trackID!=fTempInfo->fInfo->fTrackID)){
410     diff=kTRUE;
411
412     FlushHitStack(kTRUE);
413       
414     fTempInfo->fInfoIndex++;
415     if (fTempInfo->fInfoIndex+1>fTrackHitsInfo->GetSize()) 
416       fTrackHitsInfo->Resize(fTempInfo->fInfoIndex+1);
417     fTempInfo->fInfo = 
418       (AliTrackHitsInfo*) (fTrackHitsInfo->At(fTempInfo->fInfoIndex));      
419     fTempInfo->fInfo->fVolumeID = volumeID;
420     fTempInfo->fInfo->fTrackID = trackID;
421     fTempInfo->fInfo->fHitParamIndex =fTempInfo->fParamIndex+1;  
422     // FlushHitStack(kTRUE);
423
424     fTempInfo->fParamIndex++;
425     if (fTempInfo->fParamIndex+1>fTrackHitsParam->GetSize()) 
426       fTrackHitsParam->Resize(fTempInfo->fParamIndex+1);    
427     fTempInfo->fParam = 
428       (AliTrackHitsParam*) (fTrackHitsParam->At(fTempInfo->fParamIndex));  
429     fTempInfo->NewParam(r,z,fi,q,time);
430     return;
431   }
432      
433   //calculate current fit precission to next point
434   AliTrackHitsParam &param = *(fTempInfo->fParam);
435   Double_t dd=0;
436   Double_t dl=0;
437   Double_t ratio=0;
438   Double_t dr,dz,dfi,ddz,ddfi;
439   Double_t drhit,ddl;
440   dr=dz=dfi=ddz=ddfi=0;
441   drhit = r-fTempInfo->fOldR;
442   { 
443     //Double_t dfi2 = param.fAn+2*param.fAd*(r-param.fR); 
444     Double_t dfi2 = param.fAn;
445     dfi2*=dfi2*fTempInfo->fOldR*fTempInfo->fOldR;
446     //Double_t ddz2 =  param.fTheta+2*param.fThetaD*(r-param.fR);
447     Double_t ddz2 =  param.fTheta;
448     ddz2*=ddz2;
449     ratio = TMath::Sqrt(1.+ dfi2+ ddz2);  
450   }
451   //
452  
453
454   dl = (TMath::Abs(drhit*ratio/fStep)<32000) ?  fStep * Short_t(TMath::Nint(drhit*ratio/fStep)):0;
455   ddl = dl - drhit*ratio; 
456   fTempInfo->fOldR += dl/ratio; 
457
458   if (fTempInfo->fStackIndex>2){     
459     dr = r-param.fR;        
460     dz =  z-param.fZ;  
461     dfi = fi-param.fFi;
462     ddz = dr*param.fTheta+dr*dr*param.fThetaD-dz;
463     ddfi= dr*param.fAn+dr*dr*param.fAd-dfi;    
464     dd  = TMath::Sqrt(ddz*ddz+r*r*ddfi*ddfi+ddl*ddl); 
465     //
466   }        
467   //safety factor 1.25
468   if ( ( (dd*1.25>fPrecision) ) ||  
469        (fTempInfo->fStackIndex+4>fTempInfo->kStackSize) || 
470        (TMath::Abs(dl/fStep)>fMaxDistance)  ) 
471     diff=kTRUE;
472   else{
473     fTempInfo->fStackIndex++;   
474     fTempInfo->SetHit(r,z,fi,q,time);
475     return;
476   }  
477   //if parameter changed 
478   if (FlushHitStack(kFALSE)){   //if full buffer flushed
479     fTempInfo->fParamIndex++;
480     if (fTempInfo->fParamIndex+1>fTrackHitsParam->GetSize()) 
481       fTrackHitsParam->Resize(fTempInfo->fParamIndex+1);    
482     fTempInfo->fParam = 
483       (AliTrackHitsParam*) (fTrackHitsParam->At(fTempInfo->fParamIndex));  
484     fTempInfo->NewParam(r,z,fi,q,time);
485   }
486   else{
487     fTempInfo->fStackIndex++;
488     fTempInfo->SetHit(r,z,fi,q,time);              
489   }
490 }   
491
492 Bool_t AliTPCTrackHits::FlushHitStack(Bool_t force)
493 {
494   //
495   //write fHitsPosAndQ information from the stack to te arrays
496   if (!fTempInfo) return kFALSE; 
497   Int_t size = fHitsPosAndQ->GetSize();
498
499   if ( (size>0)&&(size!=(Int_t)fTempInfo->fParamIndex)) return kFALSE;  
500
501   if (fHitsPosAndQ->Push(fTempInfo->fStackIndex+1)!=fTempInfo->fParamIndex){
502     cout<<"internal error - contact MI\n";
503     return kFALSE;
504   }
505   AliHitInfo * info;
506  
507   AliTrackHitsParam & param = *(fTempInfo->fParam);
508   //recalculate track parameter not fixing first point
509   fTempInfo->UpdateParam(fStep/4.);
510   //fTempInfo->Fit(fTempInfo->fParam);  //- fixing the first and the last point
511
512   Double_t oldr = param.fR; 
513   //cout<<"C3"<<fTempInfo->fStackIndex<<"\n"<<flush;
514   UInt_t i;
515   Double_t dd;
516   for (i=0; i <= fTempInfo->fStackIndex; i++){
517     Double_t * position = fTempInfo->GetPosition(i);
518     Double_t   dr = position[0]-oldr;
519     Double_t   ratio; 
520     { 
521       //Double_t dfi2 = param.fAn+2*param.fAd*(position[0]-param.fR);
522       Double_t dfi2 = param.fAn;
523       dfi2*=dfi2*oldr*oldr;
524       //Double_t ddz2 =  param.fTheta+2*param.fThetaD*(position[0]-param.fR);
525       Double_t ddz2 =  param.fTheta;
526       ddz2*=ddz2;
527       ratio = TMath::Sqrt(1.+ dfi2+ ddz2);  
528     }
529
530     Double_t dl = (TMath::Abs(dr*ratio/fStep)<32000) ? fStep*(Short_t)TMath::Nint(dr*ratio/fStep):0;  
531     dr = dl/ratio; 
532     oldr+=dr;
533     //calculate precission
534     AliTrackHitsParam &param = *(fTempInfo->fParam);    
535     //real deltas
536     Double_t dr1=  position[0]-param.fR;
537     Double_t dz =  position[1]-param.fZ;
538
539     Double_t dfi = position[2]-param.fFi;
540     //extrapolated deltas
541     Double_t dr2 = oldr-param.fR; 
542     Double_t ddr = dr2-dr1;
543     Double_t ddz = dr2*param.fTheta+dr2*dr2*param.fThetaD-dz;
544     Double_t ddfi= dr2*param.fAn+dr2*dr2*param.fAd-dfi;    
545     dd = TMath::Sqrt(ddz*ddz+oldr*oldr*ddfi*ddfi+ddr*ddr); 
546
547     if ( (dd>fPrecision) ){ 
548       if (i==0){
549         param.fAn = 0;
550         param.fAd = 0;
551         param.fTheta =0;
552         param.fThetaD =0;
553         Double_t ddz = dr2*param.fTheta+dr2*dr2*param.fThetaD-dz;
554         Double_t ddfi= dr2*param.fAn+dr2*dr2*param.fAd-dfi;    
555         dl = 0;
556         dd = TMath::Sqrt(ddz*ddz+oldr*oldr*ddfi*ddfi+ddr*ddr); 
557       }
558       else
559         break;
560     }
561
562     info = (AliHitInfo*)(fHitsPosAndQ->At(fTempInfo->fParamIndex,i));
563     info->fHitDistance = (TMath::Abs(dl/fStep)<32000) ?Short_t(TMath::Nint(dl/fStep)):0;
564     info->fCharge = Short_t(fTempInfo->fQStack[i]);
565     info->fTime = TMath::Nint(fTempInfo->fTimeStack[i]/AliTPCTrackHits::fgkTimePrecision);
566     /*
567     cout<<"C2";
568     cout<<" "<<fTempInfo->fStackIndex<<" \t";
569     cout<<" "<<i<<" \t";
570     cout<<position[0]<<"\t";
571     cout<<position[1]<<"\t"; 
572     cout<<position[2]<<"\t";
573     cout<<param.fAn<<"\t";
574     cout<<param.fTheta<<"\t";
575     cout<<dr1<<"\t"<<ddr<<"\t"<<ddz<<"\t"<<ddfi<<"\t"<<dd<<"\n"<<flush;    
576     */
577   }    
578   
579   if (i<=fTempInfo->fStackIndex){ //if previous iteration not succesfull 
580     fHitsPosAndQ->Resize(fTempInfo->fParamIndex,i);
581     //
582     fTempInfo->fParamIndex++;
583     if (fTempInfo->fParamIndex+1>fTrackHitsParam->GetSize()) 
584       fTrackHitsParam->Resize(fTempInfo->fParamIndex+1);    
585     fTempInfo->fParam = 
586         (AliTrackHitsParam*) (fTrackHitsParam->At(fTempInfo->fParamIndex));    
587     Double_t * p = fTempInfo->GetPosition(i);
588     UInt_t index2 = fTempInfo->fStackIndex;
589     fTempInfo->NewParam(p[0],p[1],p[2],fTempInfo->fQStack[i],fTempInfo->fTimeStack[i]);        
590     if (i+1<=index2) FlushHitStack2(i+1,index2);
591
592     if (force) return      FlushHitStack(kTRUE);      
593     return kFALSE;
594   }  
595   return kTRUE;
596
597  
598
599 void AliTPCTrackHits::FlushHitStack2(Int_t index1, Int_t index2)
600 {
601   //
602   // second iteration flush stack
603   // call only for hits where first iteration were not succesfully interpolated  
604   Double_t * positionstack = new Double_t[3*(index2-index1+1)];
605   UInt_t   * qstack        = new UInt_t[index2-index1+1];
606   Float_t  * timestack        = new Float_t[index2-index1+1];
607   memcpy(positionstack, &fTempInfo->fPositionStack[3*index1],
608          (3*(index2-index1+1))*sizeof(Double_t));
609   memcpy(qstack, &fTempInfo->fQStack[index1],(index2-index1+1)*sizeof(UInt_t));
610   memcpy(timestack, &fTempInfo->fTimeStack[index1],(index2-index1+1)*sizeof(Float_t));
611   Double_t *p = positionstack;
612   for (Int_t j=0; j<=index2-index1;j++){ 
613     fTempInfo->fStackIndex++;
614     fTempInfo->SetHit(p[3*j+0],p[3*j+1],p[3*j+2],qstack[j],timestack[j]);
615   }  
616   delete []positionstack;
617   delete []qstack;
618   delete []timestack;
619 }
620
621
622    
623
624
625
626
627   
628
629 Bool_t AliTPCTrackHits::First()
630 {
631   //
632   //set Current hit for the first hit
633   //
634   AliTrackHitsInfo *info = (AliTrackHitsInfo *)fTrackHitsInfo->At(0);
635   AliTrackHitsParam *param = (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(0);
636   AliHitInfo * hinfo = (AliHitInfo *)fHitsPosAndQ->At(0,0);
637
638   if (!(info) || !(param) || !(hinfo) ) {
639     fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
640     return kFALSE;
641   }
642
643   fCurrentHit->fInfoIndex  = 0;
644   fCurrentHit->fParamIndex = 0;
645   fCurrentHit->fStackIndex = 0;
646
647   fCurrentHit->fHit.fSector = info->fVolumeID;
648   fCurrentHit->fHit.SetTrack(info->fTrackID);
649   fCurrentHit->fHit.SetX(param->fR*TMath::Cos(param->fFi));
650   fCurrentHit->fHit.SetY(param->fR*TMath::Sin(param->fFi));
651   fCurrentHit->fHit.SetZ(param->fZ); 
652   fCurrentHit->fHit.fQ = (Float_t)(hinfo->fCharge*AliTPCTrackHits::fgkTimePrecision);
653   fCurrentHit->fHit.fTime = hinfo->fTime;
654    
655   fCurrentHit->fR = param->fR;
656   
657   return fCurrentHit->fStatus = kTRUE;
658 }
659
660
661 /*
662 Bool_t AliTPCTrackHits::Next()
663 {
664   //
665   //  
666   if (!(fCurrentHit->fStatus)) 
667     return kFALSE;
668
669   fCurrentHit->fStackIndex++;
670   AliHitInfo * hinfo = (AliHitInfo *)fHitsPosAndQ->At(fCurrentHit->fParamIndex,
671                                                       fCurrentHit->fStackIndex);
672   AliTrackHitsInfo *info = (AliTrackHitsInfo *)fTrackHitsInfo->At(fCurrentHit->fInfoIndex);
673   AliTrackHitsParam *param =  (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(fCurrentHit->fParamIndex);
674
675   if (!hinfo) {
676     hinfo = (AliHitInfo *)fHitsPosAndQ->At(fCurrentHit->fParamIndex+1, 0);
677     if (!hinfo) 
678       return fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
679     if (hinfo){ 
680       fCurrentHit->fParamIndex++;
681       fCurrentHit->fStackIndex = 0;
682       param = (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(fCurrentHit->fParamIndex);
683       if (!param) 
684         return fCurrentHit->fStatus = kFALSE;     
685       fCurrentHit->fR = param->fR;
686
687       if ((fCurrentHit->fInfoIndex+1<fTrackHitsInfo->GetSize())
688         &&((info+1)->fHitParamIndex<=fCurrentHit->fParamIndex)){
689         fCurrentHit->fInfoIndex++;
690         info = (AliTrackHitsInfo *)fTrackHitsInfo->At(fCurrentHit->fInfoIndex);
691         if (!info) 
692           return fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
693         fCurrentHit->fHit.fSector = info->fVolumeID;
694         fCurrentHit->fHit.SetTrack(info->fTrackID);
695       }
696     }  
697   } 
698   Double_t ratio;
699   { 
700     //    Double_t dfi2 = param->fAn+2*param->fAd*(fCurrentHit->fR-param->fR);
701     Double_t dfi2 = param->fAn;
702     dfi2*=dfi2*fCurrentHit->fR*fCurrentHit->fR;
703     //    Double_t ddz2 = param->fTheta+2*param->fThetaD*(fCurrentHit->fR-param->fR);
704     Double_t ddz2 =  param->fTheta;
705     ddz2*=ddz2;
706     ratio = TMath::Sqrt(1.+ dfi2+ ddz2);  
707   }
708
709   fCurrentHit->fHit.fQ = hinfo->fCharge;
710   fCurrentHit->fHit.fTime = (Float_t)(hinfo->fTime*AliTPCTrackHits::fgkTimePrecision);
711   fCurrentHit->fR += fStep*hinfo->fHitDistance/ratio;
712   Double_t dR = fCurrentHit->fR - param->fR;
713   //Double_t dR =0;
714   Double_t fi = param->fFi + (param->fAn*dR+param->fAd*dR*dR);
715   Double_t z  = param->fZ + (param->fTheta*dR+param->fThetaD*dR*dR);
716   
717   fCurrentHit->fHit.SetX(fCurrentHit->fR*TMath::Cos(fi));
718   fCurrentHit->fHit.SetY(fCurrentHit->fR*TMath::Sin(fi));
719   fCurrentHit->fHit.SetZ(z);  
720   return kTRUE;
721 }
722
723 */  
724 AliTPChit * AliTPCTrackHits::GetHit() const
725 {
726   //
727    return (fCurrentHit->fStatus)? &fCurrentHit->fHit:0;
728   //return &fCurrentHit->fHit;
729
730 }  
731
732
733
734 Bool_t AliTPCTrackHits::Next(Int_t id)
735 {
736   //
737   //  
738   if (!(fCurrentHit->fStatus)) 
739     return kFALSE;
740
741   //  fCurrentHit->fStackIndex++;
742   AliHitInfo * hinfo = (AliHitInfo *)fHitsPosAndQ->At(fCurrentHit->fParamIndex,
743                                                       fCurrentHit->fStackIndex);
744   AliTrackHitsInfo *info = (AliTrackHitsInfo *)fTrackHitsInfo->At(fCurrentHit->fInfoIndex);
745   if (!info) {
746     fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
747     return kFALSE; 
748   }
749   AliTrackHitsParam *param =  (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(fCurrentHit->fParamIndex);
750
751   if ( (id>=0) && (info!=0) && (info->fVolumeID!=id)){
752     fCurrentHit->fInfoIndex++;
753     info = (AliTrackHitsInfo *)fTrackHitsInfo->At(fCurrentHit->fInfoIndex);
754     if (!info) {
755       fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
756       return kFALSE;
757     }
758     fCurrentHit->fParamIndex = info->fHitParamIndex;
759     param =  (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(fCurrentHit->fParamIndex);
760     fCurrentHit->fStackIndex =0;    
761     fCurrentHit->fR = param->fR;
762     return Next(id);
763   }
764   if (!info) {
765     fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
766     return kFALSE; 
767   }
768   if (!hinfo) {
769     hinfo = (AliHitInfo *)fHitsPosAndQ->At(fCurrentHit->fParamIndex+1, 0);
770     if (!hinfo){ 
771       fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
772       return kFALSE;
773     }
774     if (hinfo){ 
775       fCurrentHit->fParamIndex++;
776       fCurrentHit->fStackIndex = 0;
777       param = (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(fCurrentHit->fParamIndex);
778       if (!param){ 
779         fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
780         return kFALSE;     
781       }
782       fCurrentHit->fR = param->fR;
783
784       if ((fCurrentHit->fInfoIndex+1<fTrackHitsInfo->GetSize())
785         &&((info+1)->fHitParamIndex<=fCurrentHit->fParamIndex)){
786         fCurrentHit->fInfoIndex++;
787         info = (AliTrackHitsInfo *)fTrackHitsInfo->At(fCurrentHit->fInfoIndex);
788         if (!info){ 
789           fCurrentHit->fStatus = kFALSE;
790           return kFALSE;
791         }
792         if ( (id>=0) && (info!=0) && (info->fVolumeID!=id)){
793           return Next(id);
794         }
795         fCurrentHit->fHit.fSector = info->fVolumeID;
796         fCurrentHit->fHit.SetTrack(info->fTrackID);
797       }
798     }  
799   } 
800   Double_t ratio;
801   { 
802     //    Double_t dfi2 = param->fAn+2*param->fAd*(fCurrentHit->fR-param->fR);
803     Double_t dfi2 = param->fAn;
804     dfi2*=dfi2*fCurrentHit->fR*fCurrentHit->fR;
805     //    Double_t ddz2 = param->fTheta+2*param->fThetaD*(fCurrentHit->fR-param->fR);
806     Double_t ddz2 =  param->fTheta;
807     ddz2*=ddz2;
808     ratio = TMath::Sqrt(1.+ dfi2+ ddz2);  
809   }
810
811   fCurrentHit->fHit.fQ = hinfo->fCharge;
812   fCurrentHit->fHit.fTime = (Float_t)(hinfo->fTime*AliTPCTrackHits::fgkTimePrecision);
813   fCurrentHit->fR += fStep*hinfo->fHitDistance/ratio;
814   Double_t dR = fCurrentHit->fR - param->fR;
815   //Double_t dR =0;
816   Double_t fi = param->fFi + (param->fAn*dR+param->fAd*dR*dR);
817   Double_t z  = param->fZ + (param->fTheta*dR+param->fThetaD*dR*dR);
818   
819   fCurrentHit->fHit.SetX(fCurrentHit->fR*TMath::Cos(fi));
820   fCurrentHit->fHit.SetY(fCurrentHit->fR*TMath::Sin(fi));
821   fCurrentHit->fHit.SetZ(z);  
822   fCurrentHit->fHit.fSector = info->fVolumeID;
823   fCurrentHit->fHit.SetTrack(info->fTrackID);
824   //
825   fCurrentHit->fStatus = kTRUE;
826   fCurrentHit->fStackIndex++;
827   return kTRUE;
828 }
829   
830
831 AliTrackHitsParam * AliTPCTrackHits::GetParam()
832 {
833   //
834   return (fCurrentHit->fStatus)? (AliTrackHitsParam *)fTrackHitsParam->At(fCurrentHit->fParamIndex) :0;
835
836
837 AliHitInfo * AliTPCTrackHits::GetHitInfo()
838 {
839   //
840   return (fCurrentHit->fStatus)? 
841     (AliHitInfo *)fHitsPosAndQ->At(fCurrentHit->fParamIndex,fCurrentHit->fStackIndex) :0;
842
843
844
845