Method to extract the TPC space-points added
[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 #include "AliTracker.h"
18 #include "AliTPCreco.h"
19 #include "AliPID.h"
20
21
22 class TFile;
23 class AliTPCParam;
24 class AliTPCseed;
25 class AliTPCclusterMI;
26 class AliTPCTrackerPoint;
27 class AliESD;   
28 class TTree;
29 class AliESDkink;
30 class TTreeSRedirector;
31 class AliTrackPoint;
32
33 class AliTPCtrackerMI : public AliTracker {
34 public:
35   AliTPCtrackerMI():AliTracker(),fkNIS(0),fkNOS(0) {
36     fInnerSec=fOuterSec=0; fSeeds=0; 
37   }
38   AliTPCtrackerMI(const AliTPCParam *par); 
39   AliTPCtrackerMI(const AliTPCtrackerMI& r);           //dummy copy constructor
40   AliTPCtrackerMI &operator=(const AliTPCtrackerMI& r);//dummy assignment operator
41   virtual ~AliTPCtrackerMI();
42   //
43   void SetIteration(Int_t iteration){fIteration = iteration;}
44   virtual Int_t Clusters2Tracks (AliESD *esd);
45   virtual Int_t RefitInward (AliESD *esd);
46   virtual Int_t LoadClusters (TTree * tree);
47   Int_t  LoadClusters();
48   void   UnloadClusters();
49
50   //
51   void SetIO();  //set default IO from folders
52   void SetIO(TTree * input, TTree * output, AliESD * event);
53   void FillESD(TObjArray* arr);
54   void WriteTracks();
55   void WriteTracks(TTree * tree);  
56   void DeleteSeeds();
57   void SetDebug(Int_t debug){ fDebug = debug;}
58   void FindKinks(TObjArray * array, AliESD * esd);
59   void FindV0s(TObjArray * array, AliESD * esd);
60   void UpdateKinkQualityM(AliTPCseed * seed);
61   void UpdateKinkQualityD(AliTPCseed * seed);
62   Int_t CheckKinkPoint(AliTPCseed*seed, AliTPCseed &mother, AliTPCseed &daughter, AliESDkink &kink);
63   Int_t RefitKink(AliTPCseed &mother, AliTPCseed &daughter, AliESDkink &kink);
64    Int_t ReadSeeds(const TFile *in);
65    TObjArray * GetSeeds(){return fSeeds;}
66    //   
67    AliCluster * GetCluster (int) const {return 0;}
68    AliTPCclusterMI *GetClusterMI(Int_t index) const;
69    Int_t Clusters2Tracks();
70    virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *tk,Float_t wrong) const; 
71    virtual Int_t   CookLabel(AliTPCseed *t,Float_t wrong, Int_t first,Int_t last ) const; 
72    
73    void RotateToLocal(AliTPCseed *seed);
74   
75    
76    Int_t FollowProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
77    Int_t FollowProlongationFast(AliTPCseed& t, Int_t rf=0, Int_t step=1);
78    Bool_t GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p ) const; 
79
80    Int_t FollowBackProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf);
81    Int_t FollowToNext(AliTPCseed& t, Int_t nr);
82    Int_t FollowToNextFast(AliTPCseed& t, Int_t nr);
83    Int_t UpdateClusters(AliTPCseed& t,  Int_t nr);
84    Int_t FollowToNextCluster( AliTPCseed& t, Int_t nr);
85
86    Int_t PropagateBack(TObjArray * arr);
87    Int_t PropagateBack(AliESD * event);
88    Int_t PropagateBack(AliTPCseed *pt, Int_t row0, Int_t row1);   
89    Int_t PropagateForward();
90    Int_t PropagateForward2(TObjArray * arr);
91
92    void SortTracks(TObjArray * arr, Int_t mode) const;
93   
94
95    virtual Double_t ErrY2(AliTPCseed* seed, AliTPCclusterMI * cl = 0);
96    virtual Double_t ErrZ2(AliTPCseed* seed, AliTPCclusterMI * cl = 0);   
97
98    Double_t F1(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
99    Double_t F1old(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
100    Double_t F2(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
101    Double_t F2old(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t x3,Double_t y3); 
102
103    Double_t F3(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t z1,Double_t z2); 
104    Double_t F3n(Double_t x1,Double_t y1, Double_t x2,Double_t y2, Double_t z1,Double_t z2, 
105                 Double_t c); 
106    Bool_t GetProlongation(Double_t x1, Double_t x2, Double_t x[5], Double_t &y, Double_t &z);
107
108  public:
109 //**************** Internal tracker class ********************** 
110    class AliTPCSector;
111    class AliTPCRow {
112      friend class AliTPCtrackerMI;
113      friend class AliTPCtrackerMI::AliTPCSector;
114    public:
115      AliTPCRow();
116      ~AliTPCRow();
117      void InsertCluster(const AliTPCclusterMI *c, UInt_t index);
118      void ResetClusters();
119      operator int() const {return fN;}
120      Int_t GetN() const {return fN;}
121      const AliTPCclusterMI* operator[](Int_t i) const {return fClusters[i];}
122      UInt_t GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
123      inline Int_t Find(Double_t z) const; 
124      AliTPCclusterMI *  FindNearest(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz) const;
125      AliTPCclusterMI *  FindNearest2(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
126      AliTPCclusterMI *  FindNearest3(Double_t y, Double_t z, Double_t roady, Double_t roadz, UInt_t & index) const;
127      
128      void SetX(Double_t x) {fX=x;}
129      Double_t GetX() const {return fX;}
130 private:  
131      AliTPCRow & operator=(const AliTPCRow & );
132      AliTPCRow(const AliTPCRow& /*r*/);           //dummy copy constructor
133      Float_t fDeadZone;  // the width of the dead zone
134      AliTPCclusterMI *fClusters1; //array with clusters 1
135      Int_t fN1;  //number of clusters on left side
136      AliTPCclusterMI *fClusters2; //array with clusters 2
137      Int_t fN2; // number of clusters on right side of the TPC
138      Short_t fFastCluster[510];   //index of the nearest cluster at given position
139      Int_t fN;                                          //number of clusters 
140      const AliTPCclusterMI *fClusters[kMaxClusterPerRow]; //pointers to clusters
141                                // indexes for cluster at given position z  
142      // AliTPCclusterMI *fClustersArray;                     // 
143      UInt_t fIndex[kMaxClusterPerRow];                  //indeces of clusters
144      Double_t fX;                                 //X-coordinate of this row
145
146    };
147
148 //**************** Internal tracker class ********************** 
149    class AliTPCSector {
150      friend class AliTPCtrackerMI;
151    public:
152      AliTPCSector() { fN=0; fRow = 0; }
153     ~AliTPCSector() { delete[] fRow; }
154     AliTPCRow& operator[](Int_t i) const { return *(fRow+i); }
155     Int_t GetNRows() const { return fN; }
156     void Setup(const AliTPCParam *par, Int_t flag);
157     Double_t GetX(Int_t l) const {return fRow[l].GetX();}
158     Double_t GetMaxY(Int_t l) const {
159       return GetX(l)*TMath::Tan(0.5*GetAlpha());
160     } 
161     Double_t GetAlpha() const {return fAlpha;}
162     Double_t GetAlphaShift() const {return fAlphaShift;}     
163     //Int_t GetFirst(){return fFirstRow;}
164     Int_t GetRowNumber(Double_t  x) const;
165     Double_t GetPadPitchWidth()  const {return fPadPitchWidth;}
166     Double_t GetPadPitchLength() const {return fPadPitchLength;}
167     Double_t GetPadPitchLength(Float_t x) const {return (x<200) ? fPadPitchLength:f2PadPitchLength ;}
168     
169    private:
170     AliTPCSector & operator=(const AliTPCSector & );
171     AliTPCSector(const AliTPCSector &/*s*/);           //dummy copy contructor 
172     Int_t fN;                        //number of pad rows 
173     //Int_t fFirstRow;                 //offset
174     AliTPCRow *fRow;                    //array of pad rows
175     Double_t fAlpha;                    //opening angle
176     Double_t fAlphaShift;               //shift angle;
177     Double_t fPadPitchWidth;            //pad pitch width
178     Double_t fPadPitchLength;           //pad pitch length
179     Double_t f1PadPitchLength;           //pad pitch length
180     Double_t f2PadPitchLength;           //pad pitch length
181     
182    };
183
184    Float_t OverlapFactor(AliTPCseed * s1, AliTPCseed * s2, Int_t &sum1, Int_t &sum2);
185    void  SignShared(AliTPCseed * s1, AliTPCseed * s2);
186    void  SignShared(TObjArray * arr);
187
188    void  RemoveUsed(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
189    void  RemoveUsed2(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2, Int_t minimal);
190    void  RemoveDouble(TObjArray * arr, Float_t factor1, Float_t factor2,  Int_t removalindex);
191
192    void  StopNotActive(TObjArray * arr, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
193    void  StopNotActive(AliTPCseed * seed, Int_t row0, Float_t th0, Float_t th1, Float_t th2) const;
194    Int_t AcceptCluster(AliTPCseed * seed, AliTPCclusterMI * cluster, Float_t factor, Float_t cory=1., Float_t corz=1.);
195
196 private:
197    inline AliTPCRow &GetRow(Int_t sec, Int_t row);
198    inline Double_t  GetXrow(Int_t row) const;
199    inline Double_t  GetMaxY(Int_t row) const;
200    inline Int_t GetRowNumber(Double_t x) const;
201    Int_t GetRowNumber(Double_t x[3]) const;
202    inline Double_t GetPadPitchLength(Double_t x) const;
203    inline Double_t GetPadPitchLength(Int_t row) const;
204
205    Float_t  GetSigmaY(AliTPCseed * seed);
206    Float_t  GetSigmaZ(AliTPCseed * seed);
207    void GetShape(AliTPCseed * seed, Int_t row);
208  
209    void ReadSeeds(AliESD *event, Int_t direction);  //read seeds from the event
210
211    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); 
212    void MakeSeeds5(TObjArray * arr, Int_t sec, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t deltay = -1);
213
214    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);
215   
216
217    AliTPCseed *MakeSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
218    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Float_t r0, Float_t r1, Float_t r2); //reseed
219    AliTPCseed *ReSeed(AliTPCseed *t, Int_t r0, Bool_t forward); //reseed
220
221
222   
223    AliTPCseed * ReSeed(AliTPCseed *t);
224    Int_t LoadInnerSectors();
225    Int_t LoadOuterSectors();
226    void UnsignClusters();
227    void SignClusters(TObjArray * arr, Float_t fnumber=3., Float_t fdensity=2.);  
228
229    void ParallelTracking(TObjArray * arr, Int_t rfirst, Int_t rlast);
230    void Tracking(TObjArray * arr);
231    TObjArray * Tracking(Int_t seedtype, Int_t i1, Int_t i2, Float_t cuts[4], Float_t dy=-1, Int_t dsec=0);
232    TObjArray * Tracking();
233    void SumTracks(TObjArray *arr1,TObjArray *arr2) const;
234    void PrepareForBackProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
235    void PrepareForProlongation(TObjArray * arr, Float_t fac) const;
236
237    void SetSampledEdx(AliTPCseed */*t*/, Float_t /*q*/, Int_t /*i*/) {;}
238    Int_t UpdateTrack(AliTPCseed *t, Int_t accept); //update trackinfo
239
240
241    const Int_t fkNIS;        //number of inner sectors
242    AliTPCSector *fInnerSec;  //array of inner sectors;
243    const Int_t fkNOS;        //number of outer sectors
244    AliTPCSector *fOuterSec;  //array of outer sectors;
245
246    Int_t fN;               //number of loaded sectors
247    AliTPCSector *fSectors; //pointer to loaded sectors;
248    //
249    TTree * fInput;       // input tree with clusters
250    TTree * fOutput;      // output tree with tracks
251    TTree * fSeedTree;    // output tree with seeds - filled in debug mode 1
252    TTree * fTreeDebug;   // output with a debug information about track
253    AliESD * fEvent;      // output with esd tracks
254    Int_t    fDebug;      // debug option        
255    Bool_t   fNewIO;      // indicated if we have data using New IO 
256    Int_t fNtracks;                     //current number of tracks
257    TObjArray *fSeeds;                  //array of track seeds
258    Int_t fIteration;                   // indicate iteration - 0 - froward -1 back - 2forward - back->forward
259    //   TObjArray * fTrackPointPool;        // ! pool with track points
260    //   TObjArray * fSeedPool;              //! pool with seeds
261    Double_t fXRow[200];                // radius of the pad row
262    Double_t fYMax[200];                // max y for given pad row
263    Double_t fPadLength[200];                // max y for given pad row
264    const AliTPCParam *fParam;          //pointer to the parameters
265    TTreeSRedirector *fDebugStreamer;     //!debug streamer
266    ClassDef(AliTPCtrackerMI,1) 
267 };
268
269
270 AliTPCtrackerMI::AliTPCRow & AliTPCtrackerMI::GetRow(Int_t sec, Int_t row)
271 {
272   //
273   return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec[sec][row-fInnerSec->GetNRows()]:fInnerSec[sec][row];
274 }
275
276 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetXrow(Int_t row) const {
277   //  return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetX(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetX(row);
278   return fXRow[row];
279 }
280
281 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetMaxY(Int_t row) const {
282   //return (row>=fInnerSec->GetNRows()) ? fOuterSec->GetMaxY(row-fInnerSec->GetNRows()):fInnerSec->GetMaxY(row);
283   return fYMax[row];
284 }
285
286 Int_t AliTPCtrackerMI::GetRowNumber(Double_t x) const
287 {
288   //
289   return (x>133.) ? fOuterSec->GetRowNumber(x)+fInnerSec->GetNRows():fInnerSec->GetRowNumber(x);
290 }
291
292 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Double_t x) const
293 {
294   //
295   return (x>133.) ? fOuterSec->GetPadPitchLength(x):fInnerSec->GetPadPitchLength(x);
296   //return fPadLength[row];
297 }
298
299 Double_t  AliTPCtrackerMI::GetPadPitchLength(Int_t row) const
300 {
301   //
302   return fPadLength[row];
303 }
304
305
306
307 #endif
308
309