211e941497e902570cdde04df6620cf2b5fa2ae2
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCtrackerMI.h
1 #ifndef ALITPCTRACKERMI_H
2 #define ALITPCTRACKERMI_H
3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6
7 /* $Id$ */
8
9 //-------------------------------------------------------
10 //                       TPC tracker
11 //   Parallel tracker 
12 //
13 //   Origin: 
14 //-------------------------------------------------------
15
16 #include "AliTracker.h"
17 #include "AliTPCtrack.h"
18 #include "AliComplexCluster.h"
19
20 class TFile;
21 class AliTPCParam;
22 class AliTPCseed;
23 class AliTPCclusterMI;
24 class AliTPCTrackerPoint;
25 class AliESD;   
26 class TTree;
27 class AliESDkink;
28
29 class AliTPCseed : public AliTPCtrack {
30   friend class AliTPCtrackerMI;
31   public:  
32      AliTPCseed();
33      virtual ~AliTPCseed();
34      AliTPCseed(const AliTPCtrack &t);
35      AliTPCseed(const AliTPCseed &s);
36      //AliTPCseed(const AliTPCseed &t, Double_t a);
37      AliTPCseed(UInt_t index, const Double_t xx[5], 
38                 const Double_t cc[15], Double_t xr, Double_t alpha);     
39      Int_t Compare(const TObject *o) const;
40      void Reset(Bool_t all = kTRUE);
41      Int_t GetProlongation(Double_t xr, Double_t &y, Double_t & z) const;
42      virtual Double_t GetPredictedChi2(const AliTPCclusterMI *cluster) const;
43      virtual Int_t Update(const AliTPCclusterMI* c, Double_t chi2, UInt_t i);
44      AliTPCTrackerPoint * GetTrackPoint(Int_t i);
45      void RebuildSeed(); // rebuild seed to be ready for storing
46      Double_t GetDensityFirst(Int_t n);
47      Double_t GetSigma2C() const {return fC44;};
48      void GetClusterStatistic(Int_t first, Int_t last, Int_t &found, Int_t &foundable, Int_t &shared, Bool_t plus2);
49      
50      void Modify(Double_t factor);
51      void SetClusterIndex2(Int_t row, Int_t index) {
52        fIndex[row] = index;
53      }
54      Int_t  GetClusterIndex2(Int_t row) const {
55        return fIndex[row];
56      }
57      Int_t GetClusterSector(Int_t row) const {
58        Int_t pica = -1;
59        if (fIndex[row]>=0) pica =  ((fIndex[row]&0xff000000)>>24);
60        return pica;
61      }
62     
63      void SetErrorY2(Float_t sy2){fErrorY2=sy2;}
64      void SetErrorZ2(Float_t sz2){fErrorZ2=sz2;}
65      void CookdEdx(Double_t low=0.05, Double_t up=0.70, Int_t i1=0, Int_t i2=159, Bool_t onlyused = kFALSE);
66      //     void CookdEdx2(Double_t low=0.05, Double_t up=0.70);
67      Bool_t IsActive() const { return !(fRemoval);}
68      void Desactivate(Int_t reason){ fRemoval = reason;} 
69      //
70      //
71  private:
72      AliTPCseed & operator = (const AliTPCseed &);
73      AliESDtrack * fEsd; //!
74      AliTPCclusterMI*   fClusterPointer[160];  //! array of cluster pointers  - 
75      TClonesArray * fPoints;              // array with points along the track
76      TClonesArray * fEPoints;             // array with exact points - calculated in special macro not used in tracking
77      //---CURRENT VALUES
78      Int_t fRow;                 //!current row number  
79      Int_t fSector;              //!current sector number
80      Int_t fRelativeSector;      //! index of current relative sector
81      Float_t fCurrentSigmaY2;    //!expected current cluster sigma Y
82      Float_t fCurrentSigmaZ2;    //!expected current cluster sigma Z
83      Float_t fErrorY2;           //!sigma of current cluster 
84      Float_t fErrorZ2;           //!sigma of current cluster    
85      AliTPCclusterMI * fCurrentCluster; //!pointer to the current cluster for prolongation
86      Int_t   fCurrentClusterIndex1; //! index of the current cluster
87      Bool_t  fInDead;            //! indicate if the track is in dead zone
88      Bool_t  fIsSeeding;         //!indicates if it is proces of seeading
89      Int_t   fNoCluster;         //!indicates number of rows without clusters
90      Int_t   fSort;              //!indicate criteria for sorting
91      Bool_t  fBSigned;        //indicates that clusters of this trackes are signed to be used
92      //
93      //
94      Float_t fDEDX[4];         // dedx according padrows
95      Float_t fSDEDX[4];        // sdedx according padrows
96      Int_t   fNCDEDX[4];       // number of clusters for dedx measurment
97      //
98      Int_t   fSeedType;         //seeding type
99      Int_t   fSeed1;            //first row for seeding
100      Int_t   fSeed2;            //last row for seeding
101      Int_t   fOverlapLabels[12];  //track labels and the length of the  overlap     
102      Float_t fMAngular;        // mean angular factor
103      AliTPCTrackerPoint  fTrackPoints[160];  //!track points - array track points
104    
105      ClassDef(AliTPCseed,1)  
106 };
107
108
109
110
111 class AliTPCtrackerMI : public AliTracker {
112 public:
113   AliTPCtrackerMI():AliTracker(),fkNIS(0),fkNOS(0) {
114     fInnerSec=fOuterSec=0; fSeeds=0; 
115   }
116   AliTPCtrackerMI(const AliTPCParam *par); 
117   AliTPCtrackerMI(const AliTPCtrackerMI& r);           //dummy copy constructor
118   AliTPCtrackerMI &operator=(const AliTPCtrackerMI& r);//dummy assignment operator
119   virtual ~AliTPCtrackerMI();
120   //
121   void SetIteration(Int_t iteration){fIteration = iteration;}
122   virtual Int_t Clusters2Tracks (AliESD *esd);
123   virtual Int_t RefitInward (AliESD *esd);
124   virtual Int_t LoadClusters (TTree * tree);
125   Int_t  LoadClusters();
126   void   UnloadClusters();
127
128   //
129   void SetIO();  //set default IO from folders
130   void SetIO(TTree * input, TTree * output, AliESD * event);
131   void FillESD(TObjArray* arr);
132   void WriteTracks();
133   void WriteTracks(TTree * tree);  
134   void DeleteSeeds();
135   void SetDebug(Int_t debug){ fDebug = debug;}
136   void FindKinks(TObjArray * array, AliESD * esd);
137   void UpdateKinkQualityM(AliTPCseed * seed);
138   void UpdateKinkQualityD(AliTPCseed * seed);
139   Int_t CheckKinkPoint(AliTPCseed*seed, AliTPCseed &mother, AliTPCseed &daughter, AliESDkink &kink);
140   Int_t RefitKink(AliTPCseed &mother, AliTPCseed &daughter, AliESDkink &kink);
141    Int_t ReadSeeds(const TFile *in);
142    TObjArray * GetSeeds(){return fSeeds;}
143    //   
144    AliCluster * GetCluster (int) const {return 0;}
145    AliTPCclusterMI *GetClusterMI(Int_t index) const;
146    Int_t Clusters2Tracks();
147    virtual void  CookLabel(AliTPCseed *t,Float_t wrong) const; 
148    virtual Int_t   CookLabel(AliTPCseed *t,Float_t wrong, Int_t first,Int_t last ) const; 
149    
150    void RotateToLocal(AliTPCseed *seed);
151   
152    
153    Int_t FollowProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
154    Int_t FollowProlongationFast(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
155    
156    Int_t FollowBackProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf);
157    Int_t FollowToNext(AliTPCseed& t, Int_t nr);
158    Int_t FollowToNextFast(AliTPCseed& t, Int_t nr);
159    Int_t UpdateClusters(AliTPCseed& t,  Int_t nr);
160    Int_t FollowToNextCluster( AliTPCseed& t, Int_t nr);
161
162    Int_t PropagateBack(TObjArray * arr);
163    Int_t PropagateBack(AliESD * event);
164    Int_t PropagateBack(AliTPCseed *pt, Int_t row0, Int_t row1);   
165    Int_t PropagateForward();
166    Int_t PropagateForward2(TObjArray * arr);
167
168    void SortTracks(TObjArray * arr, Int_t mode) const;
169   
170
171    virtual Double_t ErrY2(AliTPCseed* seed, AliTPCclusterMI * cl = 0);
172    virtual Double_t ErrZ2(AliTPCseed* seed, AliTPCclusterMI * cl = 0);   
173
174    Double_t F1(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
175    Double_t F1old(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
176    Double_t F2(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
177    Double_t F2old(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
178
179    Double_t F3(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t z1,Double_t z2); 
180    Double_t F3n(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t z1,Double_t z2, 
181                 Double_t c); 
182    Bool_t GetProlongation(Double_t x1, Double_t x2, Double_t x[5], Double_t &y, Double_t &z);
183
184  public:
185 //**************** Internal tracker class ********************** 
186    class AliTPCSector;
187    class AliTPCRow {
188      friend class AliTPCtrackerMI;
189      friend class AliTPCtrackerMI::AliTPCSector;
190    public:
191      AliTPCRow();
192      ~AliTPCRow();
193      void InsertCluster(const AliTPCclusterMI *c, UInt_t index);
194      void ResetClusters();
195      operator int() const {return fN;}
196      Int_t GetN() const {return fN;}
197      const AliTPCclusterMI* operator[](Int_t i) const {return fClusters[i];}
198      UInt_t GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
199      inline Int_t Find(Double_t z) const; 
200      AliTPCclusterMI *  FindNearest(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz) const;
201      AliTPCclusterMI *  FindNearest2(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
202      AliTPCclusterMI *  FindNearest3(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
203      
204      void SetX(Double_t x) {fX=x;}
205      Double_t GetX() const {return fX;}
206 private:  
207      AliTPCRow & operator=(const AliTPCRow & );
208      AliTPCRow(const AliTPCRow& /*r*/);           //dummy copy constructor
209      Float_t fDeadZone;  // the width of the dead zone
210      AliTPCclusterMI *fClusters1; //array with clusters 1
211      Int_t fN1;  //number of clusters on left side
212      AliTPCclusterMI *fClusters2; //array with clusters 2
213      Int_t fN2; // number of clusters on right side of the TPC
214      Short_t fFastCluster[510];   //index of the nearest cluster at given position
215      Int_t fN;                                          //number of clusters 
216      const AliTPCclusterMI *fClusters[kMaxClusterPerRow]; //pointers to clusters
217                                // indexes for cluster at given position z  
218      // AliTPCclusterMI *fClustersArray;                     // 
219      UInt_t fIndex[kMaxClusterPerRow];                  //indeces of clusters
220      Double_t fX;                                 //X-coordinate of this row
221
222    };
223
224 //**************** Internal tracker class ********************** 
225    class AliTPCSector {
226      friend class AliTPCtrackerMI;
227    public:
228      AliTPCSector() { fN=0; fRow = 0; }
229     ~AliTPCSector() { delete[] fRow; }
230     AliTPCRow& operator[](Int_t i) const { return *(fRow+i); }
231     Int_t GetNRows() const { return fN; }
232     void Setup(const AliTPCParam *par, Int_t flag);
233     Double_t GetX(Int_t l) const {return fRow[l].GetX();}
234     Double_t GetMaxY(Int_t l) const {
235       return GetX(l)*TMath::Tan(0.5*GetAlpha());
236     } 
237     Double_t GetAlpha() const {return fAlpha;}
238     Double_t GetAlphaShift() const {return fAlphaShift;}     
239     //Int_t GetFirst(){return fFirstRow;}
240     Int_t GetRowNumber(Double_t  x) const;
241     Double_t GetPadPitchWidth()  const {return fPadPitchWidth;}
242     Double_t GetPadPitchLength() const {return fPadPitchLength;}
243     Double_t GetPadPitchLength(Float_t x) const {return (x<200) ? fPadPitchLength:f2PadPitchLength ;}
244     
245    private:
246     AliTPCSector & operator=(const AliTPCSector & );
247     AliTPCSector(const AliTPCSector &/*s*/);           //dummy copy contructor 
248     Int_t fN;                        //number of pad rows 
249     //Int_t fFirstRow;                 //offset
250     AliTPCRow *fRow;                    //array of pad rows
251     Double_t fAlpha;                    //opening angle
252     Double_t fAlphaShift;               //shift angle;
253     Double_t fPadPitchWidth;            //pad pitch width
254     Double_t fPadPitchLength;           //pad pitch length
255     Double_t f1PadPitchLength;           //pad pitch length
256     Double_t f2PadPitchLength;           //pad pitch length
257     
258    };
259
260    Float_t OverlapFactor(AliTPCseed * s1, AliTPCseed * s2, Int_t &sum1, Int_t &sum2);
261    void  SignShared(AliTPCseed * s1, AliTPCseed * s2);
262    void  SignShared(TObjArray * arr);
263
264    void  RemoveUsed(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
265    void  RemoveUsed2(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2, Int_t minimal);
266    void  RemoveDouble(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
267
268    void  StopNotActive(TObjArray * arr, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
269    void  StopNotActive(AliTPCseed * seed, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
270    Int_t AcceptCluster(AliTPCseed * seed, AliTPCclusterMI * cluster, Float_t factor, Float_t cory=1., Float_t corz=1.);
271
272 private:
273    inline AliTPCRow &GetRow(Int_t sec, Int_t row);
274    inline Double_t  GetXrow(Int_t row) const;
275    inline Double_t  GetMaxY(Int_t row) const;
276    inline Int_t GetRowNumber(Double_t x) const;
277    Int_t GetRowNumber(Double_t x[3]) const;
278    inline Double_t GetPadPitchLength(Double_t x) const;
279    inline Double_t GetPadPitchLength(Int_t row) const;
280
281    Float_t  GetSigmaY(AliTPCseed * seed);
282    Float_t  GetSigmaZ(AliTPCseed * seed);
283    void GetShape(AliTPCseed * seed, Int_t row);
284  
285    void ReadSeeds(AliESD *event, Int_t direction);  //read seeds from the event
286
287    void MakeSeeds3(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1, Int_t ddsec=0); 
288    void MakeSeeds5(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1);
289
290    void MakeSeeds2(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1, Bool_t bconstrain=kTRUE);
291   
292
293    AliTPCseed *MakeSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
294    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
295    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Int_t r0, Bool_t forward); //reseed
296
297
298   
299    AliTPCseed * ReSeed(AliTPCseed *t);
300    Int_t LoadInnerSectors();
301    Int_t LoadOuterSectors();
302    void UnsignClusters();
303    void SignClusters(TObjArray * arr, Float_t fnumber=3., Float_t fdensity=2.);  
304
305    void ParallelTracking(TObjArray * arr, Int_t rfirst, Int_t rlast);
306    void Tracking(TObjArray * arr);
307    TObjArray * Tracking(Int_t seedtype, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t dy=-1, Int_t dsec=0);
308    TObjArray * Tracking();
309    void SumTracks(TObjArray *arr1,TObjArray *arr2) const;
310    void PrepareForBackProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
311    void PrepareForProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
312
313    void SetSampledEdx(AliTPCseed */*t*/, Float_t /*q*/, Int_t /*i*/) {;}
314    Int_t UpdateTrack(AliTPCseed *t, Int_t accept); //update trackinfo
315
316
317    const Int_t fkNIS;        //number of inner sectors
318    AliTPCSector *fInnerSec;  //array of inner sectors;
319    const Int_t fkNOS;        //number of outer sectors
320    AliTPCSector *fOuterSec;  //array of outer sectors;
321
322    Int_t fN;               //number of loaded sectors
323    AliTPCSector *fSectors; //pointer to loaded sectors;
324    //
325    TTree * fInput;       // input tree with clusters
326    TTree * fOutput;      // output tree with tracks
327    TTree * fSeedTree;    // output tree with seeds - filled in debug mode 1
328    TTree * fTreeDebug;   // output with a debug information about track
329    AliESD * fEvent;      // output with esd tracks
330    Int_t    fDebug;      // debug option        
331    Bool_t   fNewIO;      // indicated if we have data using New IO 
332    Int_t fNtracks;                     //current number of tracks
333    TObjArray *fSeeds;                  //array of track seeds
334    Int_t fIteration;                   // indicate iteration - 0 - froward -1 back - 2forward - back->forward
335    //   TObjArray * fTrackPointPool;        // ! pool with track points
336    //   TObjArray * fSeedPool;              //! pool with seeds
337    Double_t fXRow[200];                // radius of the pad row
338    Double_t fYMax[200];                // max y for given pad row
339    Double_t fPadLength[200];                // max y for given pad row
340    const AliTPCParam *fParam;          //pointer to the parameters
341    ClassDef(AliTPCtrackerMI,1) 
342 };
343
344
345 AliTPCtrackerMI::AliTPCRow & AliTPCtrackerMI::GetRow(Int_t sec, Int_t row)
346 {
347   //
348   return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec[sec][row-fInnerSec->GetNRows()]:fInnerSec[sec][row];
349 }
350
351 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetXrow(Int_t row) const {
352   //  return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetX(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetX(row);
353   return fXRow[row];
354 }
355
356 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetMaxY(Int_t row) const {
357   //return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetMaxY(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetMaxY(row);
358   return fYMax[row];
359 }
360
361 Int_t AliTPCtrackerMI::GetRowNumber(Double_t x) const
362 {
363   //
364   return (x>133.) ? fOuterSec->GetRowNumber(x)+fInnerSec->GetNRows():fInnerSec->GetRowNumber(x);
365 }
366
367 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Double_t x) const
368 {
369   //
370   return (x>133.) ? fOuterSec->GetPadPitchLength(x):fInnerSec->GetPadPitchLength(x);
371   //return fPadLength[row];
372 }
373
374 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Int_t row) const
375 {
376   //
377   return fPadLength[row];
378 }
379
380
381
382 #endif
383
384