TPC/AliTPCTracklet.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 ////
  17 // This class stores a tracklet (a track that lives only in a single TPC
  18 // sector). Its objects can be constructed out of TPCseeds, that are
  19 // holding the necessary cluster information.
  20 ////
  21 ////
  22 ////
  23
  24 #include "AliTPCTracklet.h"
  25 #include "TObjArray.h"
  26 #include "TLinearFitter.h"
  27 #include "AliTPCseed.h"
  28 #include "AliESDVertex.h"
  29 #include "AliTracker.h"
  30 #include "TTreeStream.h"
  31 #include "TRandom3.h"
  32 #include "TDecompChol.h"
  33
  34 #include <iostream>
  35 using namespace std;
  36
  37 ClassImp(AliTPCTracklet)
  38
  39 const Double_t AliTPCTracklet::kB2C=0.299792458e-3;
  40 Float_t  AliTPCTracklet::fgEdgeCutY=3;
  41 Float_t  AliTPCTracklet::fgEdgeCutX=0;
  42
  43 AliTPCTracklet::AliTPCTracklet()
  44   : fNClusters(0),fNStoredClusters(0),fClusters(0),fSector(-1),fOuter(0),
  45     fInner(0),fPrimary(0) {
  46   ////
  47   // The default constructor. It is intended to be used for I/O only.
  48   ////
  49 }
  50
  51 AliTPCTracklet::AliTPCTracklet(const AliTPCseed *track,Int_t sector,
  52                                TrackType type,Bool_t storeClusters)
  53   : fNClusters(0),fNStoredClusters(0),fClusters(0),fSector(sector),fOuter(0),
  54     fInner(0),fPrimary(0) {
  55   ////
  56   // Contructor for a tracklet out of a track. Only clusters within a given
  57   // sector are used.
  58   ///
  59
  60   //TODO: only kalman works
  61
  62   for (Int_t i=0;i<160;++i) {
  63     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
  64     if (c && RejectCluster(c)) continue;
  65     if (c&&c->GetDetector()==sector)
  66       ++fNClusters;
  67   }
  68
  69   if (storeClusters) {
  70     fClusters=new AliTPCclusterMI[fNClusters];
  71     for (Int_t i=0;i<160;++i) {
  72       AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
  73       if (c && RejectCluster(c)) continue;
  74       if (c&&c->GetDetector()==sector)
  75         fClusters[fNStoredClusters]=*c;
  76       ++fNStoredClusters;
  77     }
  78   }
  79
  80   switch (type) {
  81   case kKalman:
  82     FitKalman(track,sector);
  83     break;
  84   case kLinear:
  85   case kQuadratic:
  86     FitLinear(track,sector,type);
  87     break;
  88   case kRiemann:
  89     FitRiemann(track,sector);
  90     break;
  91   }
  92
  93 }
  94
  95 AliTPCTracklet::AliTPCTracklet(const TObjArray &/*clusters*/,Int_t sector,
  96                                TrackType /*type*/,Bool_t /*storeClusters*/)
  97   : fNClusters(0),fNStoredClusters(0),fClusters(0),fSector(sector),fOuter(0),
  98     fInner(0),fPrimary(0) {
  99   //TODO: write it!
 100 }
 101
 102 AliTPCTracklet::AliTPCTracklet(const AliTPCTracklet &t)
 103   : TObject(t),fNClusters(t.fNClusters),fNStoredClusters(t.fNStoredClusters),fClusters(0),
 104     fSector(t.fSector),fOuter(0),fInner(0),
 105     fPrimary(0) {
 106   ////
 107   // The copy constructor. You can copy tracklets!
 108   ////
 109
 110   if (t.fClusters) {
 111     fClusters=new AliTPCclusterMI[t.fNStoredClusters];
 112     for (int i=0;i<t.fNStoredClusters;++i)
 113       fClusters[i]=t.fClusters[i];
 114   }
 115   if (t.fOuter)
 116     fOuter=new AliExternalTrackParam(*t.fOuter);
 117   if (t.fInner)
 118     fInner=new AliExternalTrackParam(*t.fInner);
 119   if (t.fPrimary)
 120     fPrimary=new AliExternalTrackParam(*t.fPrimary);
 121 }
 122
 123 AliTPCTracklet& AliTPCTracklet::operator=(const AliTPCTracklet &t) {
 124   ////
 125   // The assignment constructor. You can assign tracklets!
 126   ////
 127   if (this!=&t) {
 128     fNClusters=t.fNClusters;
 129     fNStoredClusters=fNStoredClusters;
 130     delete fClusters;
 131     if (t.fClusters) {
 132       fClusters=new AliTPCclusterMI[t.fNStoredClusters];
 133       for (int i=0;i<t.fNStoredClusters;++i)
 134         fClusters[i]=t.fClusters[i];
 135     }
 136     else
 137       fClusters=0;
 138     fSector=t.fSector;
 139     if (t.fOuter) {
 140       if (fOuter)
 141         *fOuter=*t.fOuter;
 142       else
 143         fOuter=new AliExternalTrackParam(*t.fOuter);
 144     }
 145     else {
 146       delete fOuter;
 147       fOuter=0;
 148     }
 149
 150     if (t.fInner) {
 151       if (fInner)
 152         *fInner=*t.fInner;
 153       else
 154         fInner=new AliExternalTrackParam(*t.fInner);
 155     }
 156     else {
 157       delete fInner;
 158       fInner=0;
 159     }
 160
 161     if (t.fPrimary) {
 162       if (fPrimary)
 163         *fPrimary=*t.fPrimary;
 164       else
 165         fPrimary=new AliExternalTrackParam(*t.fPrimary);
 166     }
 167     else {
 168       delete fPrimary;
 169       fPrimary=0;
 170     }
 171   }
 172   return *this;
 173 }
 174
 175 AliTPCTracklet::~AliTPCTracklet() {
 176   //
 177   // The destructor. Yes, you can even destruct tracklets.
 178   //
 179   delete fClusters;
 180   delete fOuter;
 181   delete fInner;
 182   delete fPrimary;
 183 }
 184
 185
 186
 187 /*
 188 void AliTPCTracklet::FitKalman(const AliTPCseed *track,Int_t sector) {
 189   //
 190   // Fit using Kalman filter
 191   //
 192   AliTPCseed *t=new AliTPCseed(*track);
 193   if (!t->Rotate(TMath::DegToRad()*(sector%18*20.+10.)-t->GetAlpha())) {
 194     delete t;
 195     return;
 196   }
 197   // fit from inner to outer row
 198   Double_t covar[15];
 199   for (Int_t i=0;i<15;i++) covar[i]=0;
 200   covar[0]=10.*10.;
 201   covar[2]=10.*10.;
 202   covar[5]=10.*10./(64.*64.);
 203   covar[9]=10.*10./(64.*64.);
 204   covar[14]=1*1;
 205
 206   //
 207   AliTPCseed *outerSeed=new AliTPCseed(*t);
 208   Int_t n=0;
 209   for (Int_t i=0;i<160;++i) {
 210
 211     AliTPCclusterMI *c=t->GetClusterPointer(i);
 212     if (c && RejectCluster(c,outerSeed)) continue;
 213     if (c&&c->GetDetector()==sector) {
 214       if (n==1) {
 215         outerSeed->ResetCovariance(100.);
 216         outerSeed->AddCovariance(covar);
 217       }
 218       ++n;
 219       Double_t r[3]={c->GetX(),c->GetY(),c->GetZ()};
 220       Double_t cov[3]={0.01,0.,0.01}; //TODO: correct error parametrisation
 221       if (!outerSeed->PropagateTo(r[0]) ||
 222           !static_cast<AliExternalTrackParam*>(outerSeed)->Update(&r[1],cov)) {
 223         delete outerSeed;
 224         outerSeed=0;
 225         break;
 226       }
 227     }
 228   }
 229   if (outerSeed)
 230     fOuter=new AliExternalTrackParam(*outerSeed);
 231   // fit from outer to inner rows
 232   //  AliTPCseed *innerSeed=new AliTPCseed(*t);
 233   AliTPCseed *innerSeed=0;
 234   if (fOuter) innerSeed=new AliTPCseed(*outerSeed);
 235   if (!innerSeed) innerSeed=new AliTPCseed(*t);
 236   delete outerSeed;
 237
 238   n=0;
 239   for (Int_t i=159;i>=0;--i) {
 240     AliTPCclusterMI *c=t->GetClusterPointer(i);
 241     if (c && RejectCluster(c, innerSeed)) continue;
 242     if (c&&c->GetDetector()==sector) {
 243       if (n==1) {
 244         innerSeed->ResetCovariance(100.);
 245         innerSeed->AddCovariance(covar);
 246       }
 247       ++n;
 248       Double_t r[3]={c->GetX(),c->GetY(),c->GetZ()};
 249       Double_t cov[3]={0.01,0.,0.01};
 250       if (!innerSeed->PropagateTo(r[0]) ||
 251           !static_cast<AliExternalTrackParam*>(innerSeed)->Update(&r[1],cov)) {
 252         delete innerSeed;
 253         innerSeed=0;
 254         break;
 255       }
 256     }
 257   }
 258   if (innerSeed)
 259     fInner=new AliExternalTrackParam(*innerSeed);
 260   // propagate to the primary vertex
 261   if (innerSeed) {
 262     AliTPCseed *primarySeed=new AliTPCseed(*innerSeed);
 263     Double_t pos[]={0.,0.,0.};
 264     Double_t sigma[]={.1,.1,.1}; //TODO: is this correct?
 265     AliESDVertex vertex(pos,sigma);
 266     if (primarySeed->PropagateToVertex(&vertex))
 267       fPrimary=new AliExternalTrackParam(*primarySeed);
 268     delete primarySeed;
 269     // for better comparison one does not want to have alpha changed...
 270     if (fPrimary) if (!fPrimary->Rotate(fInner->GetAlpha())) {
 271       delete fPrimary;
 272       fPrimary=0;
 273     }
 274   }
 275   delete innerSeed;
 276
 277   delete t;
 278 }
 279 */
 280
 281
 282 void AliTPCTracklet::FitKalman(const AliTPCseed *seed,Int_t sector) {
 283   //
 284   // Fit using Kalman filter
 285   //
 286   AliTPCseed *track=new AliTPCseed(*seed);
 287   if (!track->Rotate(TMath::DegToRad()*(sector%18*20.+10.)-track->GetAlpha())) {
 288     delete track;
 289     return;
 290   }
 291   // fit from inner to outer row
 292   Double_t covar[15];
 293   for (Int_t i=0;i<15;i++) covar[i]=0;
 294   covar[0]=10.*10.;
 295   covar[2]=10.*10.;
 296   covar[5]=10.*10./(64.*64.);
 297   covar[9]=10.*10./(64.*64.);
 298   covar[14]=1*1;
 299   Float_t xmin=1000, xmax=-10000;
 300   Int_t imin=158, imax=0;
 301   for (Int_t i=0;i<160;i++) {
 302     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 303     if (!c) continue;
 304     if (c->GetDetector()!=sector)  continue;
 305     if (c->GetX()<xmin) xmin=c->GetX();
 306     if (c->GetX()>xmax) xmax=c->GetX();
 307     if (i<imin) imin=i;
 308     if (i>imax) imax=i;
 309   }
 310   if(imax-imin<10) {
 311     delete track;
 312     return;
 313   }
 314
 315   for (Float_t x=track->GetX(); x<xmin; x++) track->PropagateTo(x);
 316   track->AddCovariance(covar);
 317   //
 318   AliExternalTrackParam paramIn;
 319   AliExternalTrackParam paramOut;
 320   Bool_t isOK=kTRUE;
 321   //
 322   //
 323   //
 324   for (Int_t i=imin; i<=imax; i++){
 325     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 326     if (!c) continue;
 327     Double_t r[3]={c->GetX(),c->GetY(),c->GetZ()};
 328     Double_t cov[3]={0.01,0.,0.01}; //TODO: correct error parametrisation
 329     AliTPCseed::GetError(c, track,cov[0],cov[2]);
 330     cov[0]*=cov[0];
 331     cov[2]*=cov[2];
 332     if (!track->PropagateTo(r[0])) {
 333       isOK=kFALSE;
 334       break;
 335     }
 336     if (RejectCluster(c,track)) continue;
 337     if ( !((static_cast<AliExternalTrackParam*>(track)->Update(&r[1],cov)))) isOK=kFALSE;
 338   }
 339   if (!isOK) { delete track; return;}
 340   track->AddCovariance(covar);
 341   //
 342   //
 343   //
 344   for (Int_t i=imax; i>=imin; i--){
 345     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 346     if (!c) continue;
 347     Double_t r[3]={c->GetX(),c->GetY(),c->GetZ()};
 348     Double_t cov[3]={0.01,0.,0.01};
 349     AliTPCseed::GetError(c, track,cov[0],cov[2]);
 350     cov[0]*=cov[0];
 351     cov[2]*=cov[2];
 352     if (!track->PropagateTo(r[0])) {
 353       isOK=kFALSE;
 354       break;
 355     }
 356     if (RejectCluster(c,track)) continue;
 357     if ( !((static_cast<AliExternalTrackParam*>(track)->Update(&r[1],cov)))) isOK=kFALSE;
 358   }
 359   if (!isOK) { delete track; return;}
 360   paramIn = *track;
 361   track->AddCovariance(covar);
 362   //
 363   //
 364   for (Int_t i=imin; i<=imax; i++){
 365     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 366     if (!c) continue;
 367     Double_t r[3]={c->GetX(),c->GetY(),c->GetZ()};
 368     Double_t cov[3]={0.01,0.,0.01};
 369     AliTPCseed::GetError(c, track,cov[0],cov[2]);
 370     cov[0]*=cov[0];
 371     cov[2]*=cov[2];
 372     if (!track->PropagateTo(r[0])) {
 373       isOK=kFALSE;
 374       break;
 375     }
 376     if (RejectCluster(c,track)) continue;
 377     if ( !((static_cast<AliExternalTrackParam*>(track)->Update(&r[1],cov)))) isOK=kFALSE;
 378   }
 379   if (!isOK) { delete track; return;}
 380   paramOut=*track;
 381   //
 382   //
 383   //
 384   fOuter=new AliExternalTrackParam(paramOut);
 385   fInner=new AliExternalTrackParam(paramIn);
 386   //
 387
 388
 389  //  // propagate to the primary vertex
 390 //   if (fInner) {
 391 //     AliExternalTrackParam  *param= new AliExternalTrackParam(*fInner);
 392 //     Double_t pos[]={0.,0.,0.};
 393 //     Double_t sigma[]={.1,.1,.1}; //TODO: is this correct?
 394 //     AliESDVertex vertex(pos,sigma);
 395 //     if (param->PropagateToVertex(&vertex))
 396 //       fPrimary=new AliExternalTrackParam(*param);
 397 //     delete param;
 398 //     // for better comparison one does not want to have alpha changed...
 399 //     if (fPrimary) if (!fPrimary->Rotate(fInner->GetAlpha())) {
 400 //       delete fPrimary;
 401 //       fPrimary=0;
 402 //     }
 403 //   }
 404
 405   delete track;
 406 }
 407
 408
 409
 410
 411 void AliTPCTracklet::FitLinear(const AliTPCseed *track,Int_t sector,
 412                                TrackType type) {
 413   TLinearFitter fy(1);
 414   TLinearFitter fz(1);
 415   fy.StoreData(kFALSE);
 416   fz.StoreData(kFALSE);
 417   switch (type) {
 418   case kLinear:
 419     fy.SetFormula("1 ++ x");
 420     fz.SetFormula("1 ++ x");
 421     break;
 422   case kQuadratic:
 423     fy.SetFormula("1 ++ x ++ x*x");
 424     fz.SetFormula("1 ++ x");
 425     break;
 426   case kKalman:
 427   case kRiemann:
 428     break;
 429   }
 430   Double_t xmax=-1.;
 431   Double_t xmin=1000.;
 432   for (Int_t i=0;i<160;++i) {
 433     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 434     if (c && RejectCluster(c)) continue;
 435     if (c&&c->GetDetector()==sector) {
 436       Double_t x=c->GetX();
 437       fy.AddPoint(&x,c->GetY());
 438       fz.AddPoint(&x,c->GetZ());
 439       xmax=TMath::Max(xmax,x);
 440       xmin=TMath::Min(xmin,x);
 441     }
 442   }
 443   fy.Eval();
 444   fz.Eval();
 445   Double_t a[3]={fy.GetParameter(0),
 446                  fy.GetParameter(1),
 447                  type==kQuadratic?fy.GetParameter(2):0.};
 448   Double_t ca[6]={fy.GetCovarianceMatrixElement(0,0),
 449                   fy.GetCovarianceMatrixElement(1,0),
 450                   fy.GetCovarianceMatrixElement(1,1),
 451                   type==kQuadratic?fy.GetCovarianceMatrixElement(2,0):0.,
 452                   type==kQuadratic?fy.GetCovarianceMatrixElement(2,1):0.,
 453                   type==kQuadratic?fy.GetCovarianceMatrixElement(2,2):0.};
 454   for (int i=0;i<6;++i) ca[i]*=fy.GetChisquare()/fNClusters;
 455   Double_t b[2]={fz.GetParameter(0),
 456                  fz.GetParameter(1)};
 457   Double_t cb[3]={fz.GetCovarianceMatrixElement(0,0),
 458                   fz.GetCovarianceMatrixElement(1,0),
 459                   fz.GetCovarianceMatrixElement(1,1)};
 460   for (int i=0;i<3;++i) cb[i]*=fz.GetChisquare()/fNClusters;
 461   Double_t p[5];
 462   Double_t c[15];
 463   Double_t alpha=track->GetAlpha();
 464   Quadratic2Helix(a,ca,b,cb,0.,p,c);
 465   fPrimary=new AliExternalTrackParam(0.,alpha,p,c);
 466   Quadratic2Helix(a,ca,b,cb,xmin,p,c);
 467   fInner=new AliExternalTrackParam(xmin,alpha,p,c);
 468   Quadratic2Helix(a,ca,b,cb,xmax,p,c);
 469   fOuter=new AliExternalTrackParam(xmax,alpha,p,c);
 470 }
 471
 472 void AliTPCTracklet::Quadratic2Helix(Double_t *a,Double_t *ca,
 473                                      Double_t *b,Double_t *cb,
 474                                      Double_t x0,
 475                                      Double_t *p,Double_t *c) {
 476   // y(x)=a[0]+a[1]*x+a[2]*x^2
 477   // z(x)=b[0]+b[1]*x
 478   // parametrises the corosponding helix at x0
 479
 480   // get the polynoms at x0
 481   Double_t a0=x0*x0*a[2] + x0*a[1] + a[0];
 482   Double_t a1=2.*x0*a[2] +     a[1];
 483   Double_t a2=      a[2];
 484   Double_t ca00=ca[0]+x0*(2.*ca[1]+x0*(ca[2]+2.*ca[3]+x0*(2.*ca[4]+x0*ca[5])));
 485   Double_t ca10=ca[1]+x0*(ca[2]+2.*ca[3]+x0*(3.*ca[4]+x0*2.*ca[5]));
 486   Double_t ca11=ca[2]+x0*4.*(ca[4]+x0*ca[5]);
 487   Double_t ca20=ca[3]+x0*(ca[4]+x0*ca[5]);
 488   Double_t ca21=ca[3]+x0*2.*ca[5];
 489   Double_t ca22=ca[5];
 490
 491   Double_t b0=x0*b[1] + b[0];
 492   Double_t b1=   b[1];
 493   Double_t cb00=cb[0]+x0*(2.*cb[1]+x0*cb[2]);
 494   Double_t cb10=cb[1]+x0*cb[2];
 495   Double_t cb11=cb[2];
 496
 497   // transform to helix parameters
 498   Double_t f   =1.+a1*a1;
 499   Double_t f2  =f*f;
 500   Double_t fi  =1./f;
 501   Double_t fi12=TMath::Sqrt(fi);
 502   Double_t fi32=fi*fi12;
 503   Double_t fi2 =fi*fi;
 504   Double_t fi52=fi2*fi12;
 505   Double_t fi3 =fi2*fi;
 506   Double_t fi5 =fi2*fi3;
 507
 508   Double_t xyz[3]={0.}; // TODO...
 509   Double_t fc=1./(GetBz(xyz)*kB2C);
 510
 511   p[0]=a0;            // y0
 512   p[1]=b0;            // z0
 513   p[2]=a1*fi12;       // snp
 514   p[3]=b1;            // tgl
 515   p[4]=2.*a2*fi32*fc; // 1/pt
 516
 517   c[0] =ca00;      //  y0-y0
 518   c[1] =0.;        //  z0-y0
 519   c[2] =cb00;      //  z0-z0
 520   c[3] =ca10*fi32; // snp-y0
 521   c[4] =0.;        // snp-z0
 522   c[5] =ca11*fi3;  // snp-snp
 523   c[6] =0.;        // tgl-y0
 524   c[7] =cb10;      // tgl-z0
 525   c[8] =0.;        // tgl-snp
 526   c[9] =cb11;      // tgl-tgl
 527   c[10]=2.*(-3.*a1*a2*ca10+f*ca20)*fi3*fc;  // 1/pt-y0
 528   c[11]=0.;                                 // 1/pt-z0
 529   c[12]=2.*(-3.*a1*a2*ca11+f*ca21)*fi52*fc; // 1/pt-snp
 530   c[13]=0.;                                 // 1/pt-tgl
 531   c[14]=(-12.*a1*a2*(-3.*a1*a2*ca11+2.*f*ca21)+4.*f2*ca22)*fi5
 532     *fc*fc;        // 1/pt-1/pt
 533 }
 534
 535
 536 void AliTPCTracklet::FitRiemann(const AliTPCseed *track,Int_t sector) {
 537   TLinearFitter fy(2);
 538   fy.StoreData(kFALSE);
 539   fy.SetFormula("hyp2");
 540   Double_t xmax=-1.;
 541   Double_t xmin=1000.;
 542   for (Int_t i=0;i<160;++i) {
 543     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 544     if (c && RejectCluster(c)) continue;
 545     if (c&&c->GetDetector()==sector) {
 546       Double_t x=c->GetX();
 547       Double_t y=c->GetY();
 548       Double_t xy[2]={x,y};
 549       Double_t r=x*x+y*y;
 550       Double_t errx=1.,erry=1.;//TODO!
 551       Double_t err=TMath::Sqrt(4.*x*x*errx+4.*y*y*erry);
 552       err=1.;
 553       fy.AddPoint(xy,r,err);
 554       xmax=TMath::Max(xmax,x);
 555       xmin=TMath::Min(xmin,x);
 556     }
 557   }
 558   fy.Eval();
 559   Double_t a[3]={fy.GetParameter(0),
 560                  fy.GetParameter(1),
 561                  fy.GetParameter(2)};
 562   Double_t ca[6]={fy.GetCovarianceMatrixElement(0,0),
 563                   fy.GetCovarianceMatrixElement(1,0),
 564                   fy.GetCovarianceMatrixElement(1,1),
 565                   fy.GetCovarianceMatrixElement(2,0),
 566                   fy.GetCovarianceMatrixElement(2,1),
 567                   fy.GetCovarianceMatrixElement(2,2)};
 568
 569   TLinearFitter fz(1);
 570   fz.StoreData(kFALSE);
 571   fz.SetFormula("hyp1");
 572   Double_t R=.5*TMath::Sqrt(4.*a[0]+a[1]*a[1]+a[2]*a[2]);
 573   Double_t oldx=0.;
 574   Double_t oldy=R;
 575   Double_t phi=0.;
 576   for (Int_t i=0;i<160;++i) {
 577     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 578     if (c && RejectCluster(c)) continue;
 579     if (c&&c->GetDetector()==sector) {
 580       Double_t x=c->GetX();
 581       Double_t y=c->GetY();
 582       Double_t dx=x-oldx;
 583       Double_t dy=y-oldy;
 584       phi+=2.*TMath::Abs(TMath::ATan2(.5*TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy),R));
 585       Double_t err=1.;
 586       fz.AddPoint(&phi,c->GetZ(),err);
 587       oldx=x;
 588       oldy=y;
 589     }
 590   }
 591   fz.Eval();
 592   Double_t b[2]={fz.GetParameter(0),
 593                  fz.GetParameter(1)};
 594   Double_t cb[3]={fz.GetCovarianceMatrixElement(0,0),
 595                   fz.GetCovarianceMatrixElement(1,0),
 596                   fz.GetCovarianceMatrixElement(1,1)};
 597
 598   Double_t p[5];
 599   Double_t c[15];
 600   Double_t alpha=track->GetAlpha();
 601   if (Riemann2Helix(a,ca,b,cb,0.,p,c))
 602     fPrimary=new AliExternalTrackParam(0.,alpha,p,c);
 603   if (Riemann2Helix(a,ca,b,cb,xmin,p,c))
 604     fInner=new AliExternalTrackParam(xmin,alpha,p,c);
 605   if (Riemann2Helix(a,ca,b,cb,xmax,p,c))
 606     fOuter=new AliExternalTrackParam(xmax,alpha,p,c);
 607 }
 608
 609 Bool_t AliTPCTracklet::Riemann2Helix(Double_t *a,Double_t */*ca*/,
 610                                      Double_t *b,Double_t */*cb*/,
 611                                      Double_t x0,
 612                                      Double_t *p,Double_t *c) {
 613   //TODO: signs!
 614
 615   Double_t xr0=.5*a[1];
 616   Double_t yr0=.5*a[2];
 617   Double_t R=.5*TMath::Sqrt(4.*a[0]+a[1]*a[1]+a[2]*a[2]);
 618   Double_t dx=x0-xr0;
 619   if (dx*dx>=R*R) return kFALSE;
 620   Double_t dy=TMath::Sqrt((R-dx)*(R+dx)); //sign!!
 621   if (TMath::Abs(yr0+dy)>TMath::Abs(yr0-dy))
 622     dy=-dy;
 623   Double_t y0=yr0+dy;
 624   Double_t tgp=-dx/dy; //TODO: dy!=0
 625   Double_t z0=b[0]+TMath::ATan(tgp)*b[1];
 626   Double_t xyz[3]={x0,y0,z0};
 627   Double_t fc=1./(GetBz(xyz)*kB2C);
 628   fc=1;
 629   p[0]=y0;  // y0
 630   p[1]=z0; // z0
 631   p[2]=tgp/TMath::Sqrt(1.+tgp*tgp); // snp
 632   p[3]=b[1];       // tgl
 633   p[4]=1./R*fc;    // 1/pt
 634
 635   c[0] =0.;      //  y0-y0
 636   c[1] =0.;        //  z0-y0
 637   c[2] =0.;      //  z0-z0
 638   c[3] =0.; // snp-y0
 639   c[4] =0.;        // snp-z0
 640   c[5] =0.;  // snp-snp
 641   c[6] =0.;        // tgl-y0
 642   c[7] =0.;      // tgl-z0
 643   c[8] =0.;        // tgl-snp
 644   c[9] =0.;      // tgl-tgl
 645   c[10]=0.;  // 1/pt-y0
 646   c[11]=0.;                                 // 1/pt-z0
 647   c[12]=0.; // 1/pt-snp
 648   c[13]=0.;                                 // 1/pt-tgl
 649   c[14]=0.;        // 1/pt-1/pt
 650
 651   return kTRUE;
 652 }
 653
 654 TObjArray AliTPCTracklet::CreateTracklets(const AliTPCseed *track,
 655                                           TrackType type,
 656                                           Bool_t storeClusters,
 657                                           Int_t minClusters,
 658                                           Int_t maxTracklets) {
 659 // The tracklet factory: It creates several tracklets out of a track. They
 660 // are created for sectors that fullfill the constraint of having enough
 661 // clusters inside. Futhermore you can specify the maximum amount of
 662 // tracklets that are to be created.
 663 // The tracklets appear in a sorted fashion, beginning with those having the
 664 // most clusters.
 665
 666   Int_t sectors[72]={0};
 667   for (Int_t i=0;i<160;++i) {
 668     AliTPCclusterMI *c=track->GetClusterPointer(i);
 669     if (c && RejectCluster(c)) continue;
 670     if (c)
 671       ++sectors[c->GetDetector()];
 672   }
 673   Int_t indices[72];
 674   TMath::Sort(72,sectors,indices);
 675   TObjArray tracklets;
 676   if (maxTracklets>72) maxTracklets=72; // just to protect against "users".
 677   for (Int_t i=0;i<maxTracklets&&sectors[indices[i]]>=minClusters;++i) {
 678     tracklets.Add(new AliTPCTracklet(track,indices[i],type,storeClusters));
 679   }
 680   return tracklets;
 681 }
 682
 683 TObjArray AliTPCTracklet::CreateTracklets(const TObjArray &/*clusters*/,
 684                                           TrackType /*type*/,
 685                                           Bool_t /*storeClusters*/,
 686                                           Int_t /*minClusters*/,
 687                                           Int_t /*maxTracklets*/) {
 688   // TODO!
 689
 690   TObjArray tracklets;
 691   return tracklets;
 692 }
 693
 694 Bool_t AliTPCTracklet::PropagateToMeanX(const AliTPCTracklet &t1,
 695                                         const AliTPCTracklet &t2,
 696                                         AliExternalTrackParam *&t1m,
 697                                         AliExternalTrackParam *&t2m) {
 698   // This function propagates two Tracklets to a common x-coordinate. This
 699   // x is dermined as the one that is in the middle of the two tracklets (they
 700   // are assumed to live on two distinct x-intervalls).
 701   // The inner parametrisation of the outer Tracklet and the outer
 702   // parametrisation of the inner Tracklet are used and propagated to this
 703   // common x. This result is saved not inside the Tracklets but two new
 704   // ExternalTrackParams are created (that means you might want to delete
 705   // them).
 706   // In the case that the alpha angles of the Tracklets differ both angles
 707   // are tried out for this propagation.
 708   // In case of any failure kFALSE is returned, no AliExternalTrackParam
 709   // is created und the pointers are set to 0.
 710
 711   if (t1.GetInner() && t1.GetOuter() &&
 712       t2.GetInner() && t2.GetOuter()) {
 713     if (t1.GetOuter()->GetX()<t2.GetInner()->GetX()) {
 714       t1m=new AliExternalTrackParam(*t1.GetOuter());
 715       t2m=new AliExternalTrackParam(*t2.GetInner());
 716     }
 717     else {
 718       t1m=new AliExternalTrackParam(*t1.GetInner());
 719       t2m=new AliExternalTrackParam(*t2.GetOuter());
 720     }
 721     Double_t mx=.5*(t1m->GetX()+t2m->GetX());
 722     //Double_t b1,b2;
 723     Double_t xyz[3];
 724     t1m->GetXYZ(xyz);
 725     //b1=GetBz(xyz);
 726     Double_t b1[3]; AliTracker::GetBxByBz(xyz,b1);
 727     t2m->GetXYZ(xyz);
 728     //b2=GetBz(xyz);
 729     Double_t b2[3]; AliTracker::GetBxByBz(xyz,b2);
 730     if (t1m->Rotate(t2m->GetAlpha())
 731         //&& t1m->PropagateTo(mx,b1)
 732         //&& t2m->PropagateTo(mx,b2));
 733         && t1m->PropagateToBxByBz(mx,b1)
 734         && t2m->PropagateToBxByBz(mx,b2));
 735     else
 736       if (t2m->Rotate(t1m->GetAlpha())
 737           //&& t1m->PropagateTo(mx,b1)
 738           //&& t2m->PropagateTo(mx,b2));
 739           && t1m->PropagateToBxByBz(mx,b1)
 740           && t2m->PropagateToBxByBz(mx,b2));
 741       else {
 742         delete t1m;
 743         delete t2m;
 744         t1m=t2m=0;
 745       }
 746   }
 747   else {
 748     t1m=t2m=0;
 749   }
 750   return t1m&&t2m;
 751 }
 752
 753 double AliTPCTracklet::GetBz(Double_t *xyz)
 754 {
 755   return AliTracker::GetBz(xyz);
 756 }
 757
 758 void AliTPCTracklet::RandomND(Int_t ndim,const Double_t *p,const Double_t *c,
 759                               Double_t *x) {
 760   // This function generates a n-dimensional random variable x with mean
 761   // p and covariance c.
 762   // That is done using the cholesky decomposition of the covariance matrix,
 763   // Begin_Latex C=U^{t} U End_Latex, with Begin_Latex U End_Latex being an
 764   // upper triangular matrix. Given a vector v of iid gausian random variables
 765   // with variance 1 one obtains the asked result as: Begin_Latex x=U^t v
 766   // End_Latex.
 767   // c is expected to be in a lower triangular format:
 768   // c[0]
 769   // c[1] c[2]
 770   // c[3] c[4] c[5]
 771   // etc.
 772   static TRandom3 random;
 773   Double_t *c2= new Double_t[ndim*ndim];
 774   Int_t k=0;
 775   for (Int_t i=0;i<ndim;++i)
 776     for (Int_t j=0;j<=i;++j)
 777       c2[i*ndim+j]=c2[j*ndim+i]=c[k++];
 778   TMatrixDSym cm(ndim,c2);
 779   delete[] c2;
 780   TDecompChol chol(cm);
 781   chol.Decompose();
 782   const TVectorD pv(ndim);
 783   const_cast<TVectorD*>(&pv)->Use(ndim,const_cast<Double_t*>(p));
 784   TVectorD xv(ndim);
 785   xv.Use(ndim,x);
 786   for (Int_t i=0;i<ndim;++i)
 787     xv[i]=random.Gaus();
 788   TMatrixD L=chol.GetU();
 789   L.T();
 790   xv=L*xv+pv;
 791 }
 792
 793 TEllipse AliTPCTracklet::ErrorEllipse(Double_t x,Double_t y,
 794                                       Double_t sx,Double_t sy,Double_t sxy) {
 795   /* Begin_Latex
 796      r_{1,2}=1/2 (a+c#pm#sqrt{(a-c)^{2}+(2b)^{2}})
 797   End_Latex */
 798   Double_t det1=1./(sx*sy-sxy*sxy);
 799   Double_t a=sy*det1;
 800   Double_t b=-sxy*det1;
 801   Double_t c=sx*det1;
 802   Double_t d=c-a;
 803   Double_t s=TMath::Sqrt(d*d+4.*b*b);
 804   Double_t r1=TMath::Sqrt(.5*(a+c-s));
 805   Double_t r2=TMath::Sqrt(.5*(a+c+s));
 806   Double_t alpha=.5*TMath::ATan2(2.*b,d);
 807   return TEllipse(x,y,r1,r2,0.,360.,alpha*TMath::RadToDeg());
 808 }
 809
 810 void AliTPCTracklet::Test(const char* filename) {
 811   /*
 812     aliroot
 813     AliTPCTracklet::Test("");
 814     TFile f("AliTPCTrackletDebug.root");
 815     TTree *t=f.Get("AliTPCTrackletDebug");
 816     t->Draw("p0:p4");
 817     TEllipse e=AliTPCTracklet::ErrorEllipse(0.,0.,4.,1.,1.8);
 818     e.Draw();
 819  */
 820   TTreeSRedirector ds(filename);
 821   Double_t p[5]={0.};
 822   Double_t c[15]={4.,
 823                   0.,4.,
 824                   0.,0.,9.,
 825                   0.,0.,0.,16.,
 826                   1.8,0.,0.,0.,1.};
 827   for (Int_t i=0;i<10000;++i) {
 828     Double_t x[5];
 829     RandomND(5,p,c,x);
 830     ds<<"AliTPCTrackletDebug"
 831       <<"p0="<<x[0]
 832       <<"p1="<<x[1]
 833       <<"p2="<<x[2]
 834       <<"p3="<<x[3]
 835       <<"p4="<<x[4]
 836       <<"\n";
 837   }
 838
 839   /*
 840   Double_t b;
 841   Double_t x=0.;
 842   Double_t alpha=0.;
 843   Double_t param[5]={0.};
 844   Double_t covar[15]={1.,
 845                       0.,1.,
 846                       0.,0.,1.,
 847                       0.,0.,0.,1.,
 848                       0.,0.,0.,0.,1.};
 849   AliExternalTrackParam track(x,alpha,param,covar);
 850
 851
 852
 853   for (Int_t i=0;i<points.GetNPoints();++i) {
 854     Double_t x=0.;
 855     Double_t alpha=0.;
 856     Double_t param[5]={0.};
 857     Double_t covar[15]={1.,
 858                         0.,1.,
 859                         0.,0.,1.,
 860                         0.,0.,0.,1.,
 861                         0.,0.,0.,0.,1.};
 862     AliExternalTrackParam track(x,alpha,param,covar);
 863     for (x=90.;x<250.;x+=1.) {
 864       track.PropagateTo(x,b);
 865       AliTPCclusterMI c();
 866     }
 867   }
 868   */
 869 }
 870
 871
 872 Bool_t AliTPCTracklet::RejectCluster(AliTPCclusterMI* cl, AliExternalTrackParam * param){
 873   //
 874   // check the acceptance of cluster
 875   // Cut on edge effects
 876   //
 877   Bool_t isReject = kFALSE;
 878   Float_t edgeY = cl->GetX()*TMath::Tan(TMath::Pi()/18);
 879   Float_t dist  = edgeY - TMath::Abs(cl->GetY());
 880   if (param)  dist  = edgeY - TMath::Abs(param->GetY());
 881   if (dist<fgEdgeCutY) isReject=kTRUE;
 882   if (cl->GetType()<0) isReject=kTRUE;
 883   return isReject;
 884 }