21860ceee3dc6ac022bd07a129d1a7454d86538d
[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 <TError.h>
17
18 #include "AliTracker.h"
19 #include "AliTPCtrack.h"
20 #include "AliComplexCluster.h"
21
22 class TFile;
23 class AliTPCParam;
24 class AliTPCseed;
25 class AliTPCclusterMI;
26 class AliTPCTrackerPoint;
27 class AliESD;   
28 class TTree;
29
30 class AliTPCseed : public AliTPCtrack {
31   friend class AliTPCtrackerMI;
32   public:  
33      AliTPCseed();
34      virtual ~AliTPCseed();
35      AliTPCseed(const AliTPCtrack &t);
36      AliTPCseed(const AliTPCseed &s);
37      AliTPCseed(const AliKalmanTrack &t, Double_t a);
38      Int_t Compare(const TObject *o) const;
39      void Reset(Bool_t all = kTRUE);
40      Int_t GetProlongation(Double_t xr, Double_t &y, Double_t & z) const;
41      virtual Double_t GetPredictedChi2(const AliTPCclusterMI *cluster) const;
42      virtual Int_t Update(const AliTPCclusterMI* c, Double_t chi2, UInt_t i);
43      AliTPCTrackerPoint * GetTrackPoint(Int_t i);
44      void RebuildSeed(); // rebuild seed to be ready for storing
45      AliTPCseed(UInt_t index, const Double_t xx[5], 
46                 const Double_t cc[15], Double_t xr, Double_t alpha);
47
48      Double_t GetDensityFirst(Int_t n);
49      Double_t GetSigma2C() const {return fC44;};
50      void GetClusterStatistic(Int_t first, Int_t last, Int_t &found, Int_t &foundable, Int_t &shared, Bool_t plus2);
51      
52      void Modify(Double_t factor);
53      void SetClusterIndex2(Int_t row, Int_t index) {
54        fIndex[row] = index;
55      }
56      Int_t  GetClusterIndex2(Int_t row) const {
57        return fIndex[row];
58      }
59      Int_t GetClusterSector(Int_t row) const {
60        Int_t pica = -1;
61        if (fIndex[row]>=0) pica =  ((fIndex[row]&0xff000000)>>24);
62        return pica;
63      }
64     
65      void SetErrorY2(Float_t sy2){fErrorY2=sy2;}
66      void SetErrorZ2(Float_t sz2){fErrorZ2=sz2;}
67      void CookdEdx(Double_t low=0.05, Double_t up=0.70, Int_t i1=0, Int_t i2=159, Bool_t onlyused = kFALSE);
68      //     void CookdEdx2(Double_t low=0.05, Double_t up=0.70);
69      Bool_t IsActive() const { return !(fRemoval);}
70      void Desactivate(Int_t reason){ fRemoval = reason;} 
71      //
72      //
73  private:
74      AliTPCseed & operator = (const AliTPCseed &)
75        {::Fatal("= operator","Not Implemented\n");return *this;}
76      AliESDtrack * fEsd; //!
77      AliTPCclusterMI*   fClusterPointer[160];  //! array of cluster pointers  - 
78      TClonesArray * fPoints;              // array with points along the track
79      TClonesArray * fEPoints;             // array with exact points - calculated in special macro not used in tracking
80      //---CURRENT VALUES
81      Int_t fRow;                 //!current row number  
82      Int_t fSector;              //!current sector number
83      Int_t fRelativeSector;      //! index of current relative sector
84      Float_t fCurrentSigmaY2;    //!expected current cluster sigma Y
85      Float_t fCurrentSigmaZ2;    //!expected current cluster sigma Z
86      Float_t fErrorY2;           //!sigma of current cluster 
87      Float_t fErrorZ2;           //!sigma of current cluster    
88      AliTPCclusterMI * fCurrentCluster; //!pointer to the current cluster for prolongation
89      Int_t   fCurrentClusterIndex1; //! index of the current cluster
90      Bool_t  fInDead;            //! indicate if the track is in dead zone
91      Bool_t  fIsSeeding;         //!indicates if it is proces of seeading
92      Int_t   fNoCluster;         //!indicates number of rows without clusters
93      Int_t   fSort;              //!indicate criteria for sorting
94      Bool_t  fBSigned;        //indicates that clusters of this trackes are signed to be used
95      //
96      //
97      Float_t fDEDX[4];         // dedx according padrows
98      Float_t fSDEDX[4];        // sdedx according padrows
99      Int_t   fNCDEDX[4];       // number of clusters for dedx measurment
100      //
101      Int_t   fSeedType;         //seeding type
102      Int_t   fSeed1;            //first row for seeding
103      Int_t   fSeed2;            //last row for seeding
104      Int_t   fOverlapLabels[12];  //track labels and the length of the  overlap     
105      Float_t fMAngular;        // mean angular factor
106      AliTPCTrackerPoint  fTrackPoints[160];  //!track points - array track points
107    
108      ClassDef(AliTPCseed,1)  
109 };
110
111
112
113
114 class AliTPCtrackerMI : public AliTracker {
115 public:
116   AliTPCtrackerMI():AliTracker(),fkNIS(0),fkNOS(0) {
117     fInnerSec=fOuterSec=0; fSeeds=0; 
118   }
119   AliTPCtrackerMI(const AliTPCParam *par); 
120    AliTPCtrackerMI(const AliTPCtrackerMI& r);           //dummy copy constructor
121    AliTPCtrackerMI &operator=(const AliTPCtrackerMI& r);//dummy assignment operator
122   virtual ~AliTPCtrackerMI();
123   //
124   void SetIteration(Int_t iteration){fIteration = iteration;}
125   virtual Int_t Clusters2Tracks (AliESD *esd);
126   virtual Int_t RefitInward (AliESD *esd);
127   virtual Int_t LoadClusters (TTree * tree);
128   Int_t  LoadClusters();
129   void   UnloadClusters();
130
131   //
132   void SetIO();  //set default IO from folders
133   void SetIO(TTree * input, TTree * output, AliESD * event);
134   void FillESD(TObjArray* arr);
135   void WriteTracks();
136   void WriteTracks(TTree * tree);  
137   void DeleteSeeds();
138   void SetDebug(Int_t debug){ fDebug = debug;}
139    Int_t ReadSeeds(const TFile *in);
140    TObjArray * GetSeeds(){return fSeeds;}
141    //   
142    AliCluster * GetCluster (int) const {return 0;}
143    AliTPCclusterMI *GetClusterMI(Int_t index) const;
144    Int_t Clusters2Tracks(const TFile */*in*/, TFile */*out*/) const {return 0;}
145    Int_t Clusters2Tracks();
146    virtual void  CookLabel(AliTPCseed *t,Float_t wrong) const; 
147    
148    void RotateToLocal(AliTPCseed *seed);
149   
150    
151    Int_t FollowProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
152    Int_t FollowProlongationFast(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
153    
154    Int_t FollowBackProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf);
155    Int_t FollowToNext(AliTPCseed& t, Int_t nr);
156    Int_t FollowToNextFast(AliTPCseed& t, Int_t nr);
157    Int_t UpdateClusters(AliTPCseed& t,  Int_t nr);
158    Int_t FollowToNextCluster( AliTPCseed& t, Int_t nr);
159
160    virtual Int_t PropagateBack (const TFile *, TFile *) const {return 0;}
161    Int_t PropagateBack(TObjArray * arr);
162    Int_t PropagateBack(AliESD * event);
163    Int_t PropagateBack(AliTPCseed *pt, Int_t row0, Int_t row1);   
164    Int_t PropagateForward();
165    Int_t PropagateForward2(TObjArray * arr);
166
167    Int_t CheckKinkPoint(AliTPCseed*seed, Float_t th);
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(const AliTPCRow& r){;}           //dummy copy constructor
193      AliTPCRow &operator=(const AliTPCRow& r){return *this;} //dummy assignment operator
194      ~AliTPCRow();
195      void InsertCluster(const AliTPCclusterMI *c, UInt_t index);
196      void ResetClusters();
197      operator int() const {return fN;}
198      Int_t GetN() const {return fN;}
199      const AliTPCclusterMI* operator[](Int_t i) const {return fClusters[i];}
200      UInt_t GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
201      inline Int_t Find(Double_t z) const; 
202      AliTPCclusterMI *  FindNearest(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz) const;
203      AliTPCclusterMI *  FindNearest2(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
204      AliTPCclusterMI *  FindNearest3(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
205      
206      void SetX(Double_t x) {fX=x;}
207      Double_t GetX() const {return fX;}
208 private:  
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      AliTPCSector(const AliTPCSector &s){;}           //dummy copy contructor 
231      AliTPCSector& operator=(const AliTPCSector &s){return *this;}//dummy assignment operator
232      AliTPCRow& operator[](Int_t i) const { return *(fRow+i); }
233      Int_t GetNRows() const { return fN; }
234      void Setup(const AliTPCParam *par, Int_t flag);
235      Double_t GetX(Int_t l) const {return fRow[l].GetX();}
236      Double_t GetMaxY(Int_t l) const {
237          return GetX(l)*TMath::Tan(0.5*GetAlpha());
238      } 
239      Double_t GetAlpha() const {return fAlpha;}
240      Double_t GetAlphaShift() const {return fAlphaShift;}     
241      //Int_t GetFirst(){return fFirstRow;}
242      Int_t GetRowNumber(Double_t x) const;
243      Double_t GetPadPitchWidth()  const {return fPadPitchWidth;}
244      Double_t GetPadPitchLength() const {return fPadPitchLength;}
245      Double_t GetPadPitchLength(Float_t x) const {return (x<200) ? fPadPitchLength:f2PadPitchLength ;}
246
247    private:
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  RemoveDouble(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
266
267    void  StopNotActive(TObjArray * arr, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
268    void  StopNotActive(AliTPCseed * seed, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
269    Int_t AcceptCluster(AliTPCseed * seed, AliTPCclusterMI * cluster, Float_t factor, Float_t cory=1., Float_t corz=1.);
270
271 private:
272    inline AliTPCRow &GetRow(Int_t sec, Int_t row);
273    inline Double_t  GetXrow(Int_t row) const;
274    inline Double_t  GetMaxY(Int_t row) const;
275    inline Int_t GetRowNumber(Double_t x) const;
276    inline Double_t GetPadPitchLength(Double_t x) const;
277    inline Double_t GetPadPitchLength(Int_t row) const;
278
279    Float_t  GetSigmaY(AliTPCseed * seed);
280    Float_t  GetSigmaZ(AliTPCseed * seed);
281    void GetShape(AliTPCseed * seed, Int_t row);
282  
283    void ReadSeeds(AliESD *event, Int_t direction);  //read seeds from the event
284
285    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); 
286    void MakeSeeds5(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1);
287
288    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);
289   
290
291    AliTPCseed *MakeSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
292    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
293
294
295   
296    AliTPCseed * ReSeed(AliTPCseed *t);
297    Int_t LoadInnerSectors();
298    Int_t LoadOuterSectors();
299    void UnsignClusters();
300    void SignClusters(TObjArray * arr, Float_t fnumber=3., Float_t fdensity=2.);  
301
302    void ParallelTracking(TObjArray * arr, Int_t rfirst, Int_t rlast);
303    void Tracking(TObjArray * arr);
304    TObjArray * Tracking(Int_t seedtype, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t dy=-1, Int_t dsec=0);
305    TObjArray * Tracking();
306    void SumTracks(TObjArray *arr1,TObjArray *arr2) const;
307    void PrepareForBackProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
308    void PrepareForProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
309
310    void SetSampledEdx(AliTPCseed *t, Float_t q, Int_t i) {;}
311    Int_t UpdateTrack(AliTPCseed *t, Int_t accept); //update trackinfo
312
313
314    const Int_t fkNIS;        //number of inner sectors
315    AliTPCSector *fInnerSec;  //array of inner sectors;
316    const Int_t fkNOS;        //number of outer sectors
317    AliTPCSector *fOuterSec;  //array of outer sectors;
318
319    Int_t fN;               //number of loaded sectors
320    AliTPCSector *fSectors; //pointer to loaded sectors;
321    //
322    TTree * fInput;       // input tree with clusters
323    TTree * fOutput;      // output tree with tracks
324    TTree * fSeedTree;    // output tree with seeds - filled in debug mode 1
325    TTree * fTreeDebug;   // output with a debug information about track
326    AliESD * fEvent;      // output with esd tracks
327    Int_t    fDebug;      // debug option        
328    Bool_t   fNewIO;      // indicated if we have data using New IO 
329    Int_t fNtracks;                     //current number of tracks
330    TObjArray *fSeeds;                  //array of track seeds
331    Int_t fIteration;                   // indicate iteration - 0 - froward -1 back - 2forward - back->forward
332    //   TObjArray * fTrackPointPool;        // ! pool with track points
333    //   TObjArray * fSeedPool;              //! pool with seeds
334    Double_t fXRow[200];                // radius of the pad row
335    Double_t fYMax[200];                // max y for given pad row
336    Double_t fPadLength[200];                // max y for given pad row
337    const AliTPCParam *fParam;          //pointer to the parameters
338    ClassDef(AliTPCtrackerMI,1) 
339 };
340
341
342 AliTPCtrackerMI::AliTPCRow & AliTPCtrackerMI::GetRow(Int_t sec, Int_t row)
343 {
344   //
345   return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec[sec][row-fInnerSec->GetNRows()]:fInnerSec[sec][row];
346 }
347
348 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetXrow(Int_t row) const {
349   //  return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetX(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetX(row);
350   return fXRow[row];
351 }
352
353 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetMaxY(Int_t row) const {
354   //return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetMaxY(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetMaxY(row);
355   return fYMax[row];
356 }
357
358 Int_t AliTPCtrackerMI::GetRowNumber(Double_t x) const
359 {
360   //
361   return (x>133.) ? fOuterSec->GetRowNumber(x)+fInnerSec->GetNRows():fInnerSec->GetRowNumber(x);
362 }
363
364 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Double_t x) const
365 {
366   //
367   return (x>133.) ? fOuterSec->GetPadPitchLength(x):fInnerSec->GetPadPitchLength(x);
368   //return fPadLength[row];
369 }
370
371 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Int_t row) const
372 {
373   //
374   return fPadLength[row];
375 }
376
377
378
379 #endif
380
381