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