Reconstruction and PID using transition radiation photons: first implementation ...
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDtrack.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 /* $Id$ */
17
18 #include <Riostream.h>
19 #include <TObject.h>   
20
21 #include "AliTRDgeometry.h" 
22 #include "AliTRDcluster.h" 
23 #include "AliTRDtrack.h"
24 #include "AliTRDclusterCorrection.h"
25
26 ClassImp(AliTRDtrack)
27
28 //_____________________________________________________________________________
29
30 AliTRDtrack::AliTRDtrack(const AliTRDcluster *c, UInt_t index, 
31                          const Double_t xx[5], const Double_t cc[15], 
32                          Double_t xref, Double_t alpha) : AliKalmanTrack() {
33   //-----------------------------------------------------------------
34   // This is the main track constructor.
35   //-----------------------------------------------------------------
36
37   fSeedLab = -1;
38
39   fAlpha=alpha;
40   if (fAlpha<-TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
41   if (fAlpha>=TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();   
42
43   fX=xref;
44
45   fY=xx[0]; fZ=xx[1]; fE=xx[2]; fT=xx[3]; fC=xx[4];
46
47   fCyy=cc[0];
48   fCzy=cc[1];  fCzz=cc[2];
49   fCey=cc[3];  fCez=cc[4];  fCee=cc[5];
50   fCty=cc[6];  fCtz=cc[7];  fCte=cc[8];  fCtt=cc[9];
51   fCcy=cc[10]; fCcz=cc[11]; fCce=cc[12]; fCct=cc[13]; fCcc=cc[14];  
52   
53   fIndex[0]=index;
54   SetNumberOfClusters(1);
55
56   fdEdx=0.;
57   for (Int_t i=0;i<kNPlane;i++){
58       fdEdxPlane[i] = 0.;
59       fTimBinPlane[i] = -1;
60   }
61
62   fLhElectron = 0.0;
63   fNWrong = 0;
64   fNRotate = 0;
65   fStopped = 0;
66   Double_t q = TMath::Abs(c->GetQ());
67   Double_t s = fX*fC - fE, t=fT;
68   if(s*s < 1) q *= TMath::Sqrt((1-s*s)/(1+t*t));
69
70   fdQdl[0] = q;
71   
72   // initialisation [SR, GSI 18.02.2003] (i startd for 1)
73   for(UInt_t i=1; i<kMAX_CLUSTERS_PER_TRACK; i++) {
74     fdQdl[i] = 0;
75     fIndex[i] = 0;
76     fIndexBackup[i] = 0;  //bacup indexes MI    
77   }
78   fNCross =0;
79   fBackupTrack =0;  
80 }                              
81            
82 //_____________________________________________________________________________
83 AliTRDtrack::AliTRDtrack(const AliTRDtrack& t) : AliKalmanTrack(t) {
84   //
85   // Copy constructor.
86   //
87   
88   SetLabel(t.GetLabel());
89   fSeedLab=t.GetSeedLabel();
90
91   SetChi2(t.GetChi2());
92   fdEdx=t.fdEdx;
93   for (Int_t i=0;i<kNPlane;i++){
94       fdEdxPlane[i] = t.fdEdxPlane[i];
95       fTimBinPlane[i] = t.fTimBinPlane[i];
96   }
97
98   fLhElectron = 0.0;
99   fNWrong = t.fNWrong;
100   fNRotate = t.fNRotate;
101   fStopped = t.fStopped;
102   fAlpha=t.fAlpha;
103   fX=t.fX;
104
105   fY=t.fY; fZ=t.fZ; fE=t.fE; fT=t.fT; fC=t.fC;
106
107   fCyy=t.fCyy;
108   fCzy=t.fCzy;  fCzz=t.fCzz;
109   fCey=t.fCey;  fCez=t.fCez;  fCee=t.fCee;
110   fCty=t.fCty;  fCtz=t.fCtz;  fCte=t.fCte;  fCtt=t.fCtt;
111   fCcy=t.fCcy;  fCcz=t.fCcz;  fCce=t.fCce;  fCct=t.fCct;  fCcc=t.fCcc;  
112
113   Int_t n=t.GetNumberOfClusters(); 
114   SetNumberOfClusters(n);
115   for (Int_t i=0; i<n; i++) {
116     fIndex[i]=t.fIndex[i];
117     fIndexBackup[i]=t.fIndex[i];  // MI - backup indexes
118     fdQdl[i]=t.fdQdl[i];
119   }
120
121   // initialisation (i starts from n) [SR, GSI, 18.02.2003]
122   for(UInt_t i=n; i<kMAX_CLUSTERS_PER_TRACK; i++) {
123     fdQdl[i] = 0;
124     fIndex[i] = 0;
125     fIndexBackup[i] = 0;  //MI backup indexes
126   }
127   fNCross =0;
128   fBackupTrack =0;
129 }                                
130
131 //_____________________________________________________________________________
132 AliTRDtrack::AliTRDtrack(const AliKalmanTrack& t, Double_t alpha) 
133            :AliKalmanTrack(t) {
134   //
135   // Constructor from AliTPCtrack or AliITStrack .
136   //
137
138   SetLabel(t.GetLabel());
139   SetChi2(0.);
140   SetMass(t.GetMass());
141   SetNumberOfClusters(0);
142
143   fdEdx=t.GetdEdx();
144   for (Int_t i=0;i<kNPlane;i++){
145     fdEdxPlane[i] = 0.0;
146     fTimBinPlane[i] = -1;
147   }
148
149   fLhElectron = 0.0;
150   fNWrong = 0;
151   fNRotate = 0;
152   fStopped = 0;
153
154   fAlpha = alpha;
155   if      (fAlpha < -TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
156   else if (fAlpha >= TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();
157
158   Double_t x, p[5]; t.GetExternalParameters(x,p);
159
160   fX=x;
161
162   x = GetConvConst();  
163
164   fY=p[0];
165   fZ=p[1];
166   fT=p[3];
167   fC=p[4]/x;
168   fE=fC*fX - p[2];   
169
170   //Conversion of the covariance matrix
171   Double_t c[15]; t.GetExternalCovariance(c);
172
173   c[10]/=x; c[11]/=x; c[12]/=x; c[13]/=x; c[14]/=x*x;
174
175   Double_t c22=fX*fX*c[14] - 2*fX*c[12] + c[5];
176   Double_t c32=fX*c[13] - c[8];
177   Double_t c20=fX*c[10] - c[3], c21=fX*c[11] - c[4], c42=fX*c[14] - c[12];
178
179   fCyy=c[0 ];
180   fCzy=c[1 ];   fCzz=c[2 ];
181   fCey=c20;     fCez=c21;     fCee=c22;
182   fCty=c[6 ];   fCtz=c[7 ];   fCte=c32;   fCtt=c[9 ];
183   fCcy=c[10];   fCcz=c[11];   fCce=c42;   fCct=c[13]; fCcc=c[14];  
184
185   // Initialization [SR, GSI, 18.02.2003]
186   for(UInt_t i=0; i<kMAX_CLUSTERS_PER_TRACK; i++) {
187     fdQdl[i] = 0;
188     fIndex[i] = 0;
189     fIndexBackup[i] = 0;  // MI backup indexes    
190   }
191   fNCross =0;
192   fBackupTrack =0;
193 }              
194 //_____________________________________________________________________________
195 AliTRDtrack::AliTRDtrack(const AliESDtrack& t) 
196            :AliKalmanTrack() {
197   //
198   // Constructor from AliESDtrack
199   //
200
201   SetLabel(t.GetLabel());
202   SetChi2(0.);
203   SetMass(t.GetMass());
204   SetNumberOfClusters(t.GetTRDclusters(fIndex)); 
205   Int_t ncl = t.GetTRDclusters(fIndexBackup);
206   for (UInt_t i=ncl;i<kMAX_CLUSTERS_PER_TRACK;i++) {
207     fIndexBackup[i]=0;
208     fIndex[i] = 0; //MI store indexes
209   }
210   fdEdx=t.GetTRDsignal();
211   for (Int_t i=0;i<kNPlane;i++){
212     fdEdxPlane[i] = t.GetTRDsignals(i);
213     fTimBinPlane[i] = t.GetTRDTimBin(i);
214   }
215
216   fLhElectron = 0.0;
217   fNWrong = 0;
218   fStopped = 0;
219   fNRotate = 0;
220
221   fAlpha = t.GetAlpha();
222   if      (fAlpha < -TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
223   else if (fAlpha >= TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();
224
225   Double_t x, p[5]; t.GetExternalParameters(x,p);
226   //Conversion of the covariance matrix
227   Double_t c[15]; t.GetExternalCovariance(c);
228   if (t.GetStatus()&AliESDtrack::kTRDbackup){
229     t.GetTRDExternalParameters(x,fAlpha,p,c);
230     if      (fAlpha < -TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
231     else if (fAlpha >= TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();
232   }
233
234   fX=x;
235
236   x = GetConvConst();  
237
238   fY=p[0];
239   fZ=p[1];
240   fT=p[3];
241   fC=p[4]/x;
242   fE=fC*fX - p[2];   
243
244
245   c[10]/=x; c[11]/=x; c[12]/=x; c[13]/=x; c[14]/=x*x;
246
247   Double_t c22=fX*fX*c[14] - 2*fX*c[12] + c[5];
248   Double_t c32=fX*c[13] - c[8];
249   Double_t c20=fX*c[10] - c[3], c21=fX*c[11] - c[4], c42=fX*c[14] - c[12];
250
251   fCyy=c[0 ];
252   fCzy=c[1 ];   fCzz=c[2 ];
253   fCey=c20;     fCez=c21;     fCee=c22;
254   fCty=c[6 ];   fCtz=c[7 ];   fCte=c32;   fCtt=c[9 ];
255   fCcy=c[10];   fCcz=c[11];   fCce=c42;   fCct=c[13]; fCcc=c[14];  
256
257   // Initialization [SR, GSI, 18.02.2003]
258   for(UInt_t i=0; i<kMAX_CLUSTERS_PER_TRACK; i++) {
259     fdQdl[i] = 0;
260     //    fIndex[i] = 0; //MI store indexes
261   }
262   fNCross =0;
263   fBackupTrack =0;
264
265   if ((t.GetStatus()&AliESDtrack::kTIME) == 0) return;
266   StartTimeIntegral();
267   Double_t times[10]; t.GetIntegratedTimes(times); SetIntegratedTimes(times);
268   SetIntegratedLength(t.GetIntegratedLength());
269
270 }  
271
272 AliTRDtrack::~AliTRDtrack()
273 {
274   //
275   //
276
277   if (fBackupTrack) delete fBackupTrack;
278   fBackupTrack=0;
279
280 }
281             
282 //_____________________________________________________________________________
283
284 void  AliTRDtrack::GetBarrelTrack(AliBarrelTrack *track) {
285   //
286   //
287   //
288   
289   if (!track) return;
290   Double_t xr, vec[5], cov[15];
291
292   track->SetLabel(GetLabel());
293   track->SetX(fX, fAlpha);
294   track->SetNClusters(GetNumberOfClusters(), GetChi2());
295   track->SetNWrongClusters(fNWrong);
296   track->SetNRotate(fNRotate);
297   Double_t times[10];
298   GetIntegratedTimes(times);
299   track->SetTime(times, GetIntegratedLength());
300
301   track->SetMass(GetMass());
302   track->SetdEdX(GetdEdx());
303
304   GetExternalParameters(xr, vec);
305   track->SetStateVector(vec);
306
307   GetExternalCovariance(cov);
308   track->SetCovarianceMatrix(cov);
309 }
310 //____________________________________________________________________________
311 void AliTRDtrack::GetExternalParameters(Double_t& xr, Double_t x[5]) const {
312   //
313   // This function returns external TRD track representation
314   //
315      xr=fX;
316      x[0]=GetY();
317      x[1]=GetZ();
318      x[2]=GetSnp();
319      x[3]=GetTgl();
320      x[4]=Get1Pt();
321 }           
322
323 //_____________________________________________________________________________
324 void AliTRDtrack::GetExternalCovariance(Double_t cc[15]) const {
325   //
326   // This function returns external representation of the covriance matrix.
327   //
328   Double_t a=GetConvConst();
329
330   Double_t c22=fX*fX*fCcc-2*fX*fCce+fCee;
331   Double_t c32=fX*fCct-fCte;
332   Double_t c20=fX*fCcy-fCey, c21=fX*fCcz-fCez, c42=fX*fCcc-fCce;
333
334   cc[0 ]=fCyy;
335   cc[1 ]=fCzy;   cc[2 ]=fCzz;
336   cc[3 ]=c20;    cc[4 ]=c21;    cc[5 ]=c22;
337   cc[6 ]=fCty;   cc[7 ]=fCtz;   cc[8 ]=c32;   cc[9 ]=fCtt;
338   cc[10]=fCcy*a; cc[11]=fCcz*a; cc[12]=c42*a; cc[13]=fCct*a; cc[14]=fCcc*a*a; 
339   
340 }               
341                        
342
343 //_____________________________________________________________________________
344 void AliTRDtrack::GetCovariance(Double_t cc[15]) const {
345
346   cc[0]=fCyy;
347   cc[1]=fCzy;  cc[2]=fCzz;
348   cc[3]=fCey;  cc[4]=fCez;  cc[5]=fCee;
349   cc[6]=fCcy;  cc[7]=fCcz;  cc[8]=fCce;  cc[9]=fCcc;
350   cc[10]=fCty; cc[11]=fCtz; cc[12]=fCte; cc[13]=fCct; cc[14]=fCtt;
351   
352 }    
353
354 //_____________________________________________________________________________
355 Int_t AliTRDtrack::Compare(const TObject *o) const {
356
357 // Compares tracks according to their Y2 or curvature
358
359   AliTRDtrack *t=(AliTRDtrack*)o;
360   //  Double_t co=t->GetSigmaY2();
361   //  Double_t c =GetSigmaY2();
362
363   Double_t co=TMath::Abs(t->GetC());
364   Double_t c =TMath::Abs(GetC());  
365
366   if (c>co) return 1;
367   else if (c<co) return -1;
368   return 0;
369 }                
370
371 //_____________________________________________________________________________
372 void AliTRDtrack::CookdEdx(Double_t low, Double_t up) {
373   //-----------------------------------------------------------------
374   // Calculates dE/dX within the "low" and "up" cuts.
375   //-----------------------------------------------------------------
376
377   Int_t i;
378   Int_t nc=GetNumberOfClusters(); 
379
380   Float_t sorted[kMAX_CLUSTERS_PER_TRACK];
381   for (i=0; i < nc; i++) {
382     sorted[i]=fdQdl[i];
383   }
384   /*
385   Int_t swap; 
386
387   do {
388     swap=0;
389     for (i=0; i<nc-1; i++) {
390       if (sorted[i]<=sorted[i+1]) continue;
391       Float_t tmp=sorted[i];
392       sorted[i]=sorted[i+1]; sorted[i+1]=tmp;
393       swap++;
394     }
395   } while (swap);
396   */
397   Int_t nl=Int_t(low*nc), nu=Int_t(up*nc);
398   Float_t dedx=0;
399   //for (i=nl; i<=nu; i++) dedx += sorted[i];
400   //dedx /= (nu-nl+1);
401   for (i=0; i<nc; i++) dedx += sorted[i];       // ADDED by PS
402   if((nu-nl)) dedx /= (nu-nl);                  // ADDED by PS
403
404   SetdEdx(dedx);
405 }                     
406
407
408 //_____________________________________________________________________________
409 Int_t AliTRDtrack::PropagateTo(Double_t xk,Double_t x0,Double_t rho)
410 {
411   // Propagates a track of particle with mass=pm to a reference plane 
412   // defined by x=xk through media of density=rho and radiationLength=x0
413
414   if (xk == fX) return 1;
415
416   if (TMath::Abs(fC*xk - fE) >= 0.90000) {
417     //    Int_t n=GetNumberOfClusters();
418     //if (n>4) cerr << n << " AliTRDtrack: Propagation failed, \tPt = " 
419     //              << GetPt() << "\t" << GetLabel() << "\t" << GetMass() << endl;
420     return 0;
421   }
422
423   // track Length measurement [SR, GSI, 17.02.2003]
424   Double_t oldX = fX, oldY = fY, oldZ = fZ;  
425
426   Double_t x1=fX, x2=x1+(xk-x1), dx=x2-x1, y1=fY, z1=fZ;
427   Double_t c1=fC*x1 - fE;
428   if((c1*c1) > 1) return 0;
429   Double_t r1=sqrt(1.- c1*c1);
430   Double_t c2=fC*x2 - fE; 
431   if((c2*c2) > 1) return 0;
432   Double_t r2=sqrt(1.- c2*c2);
433
434   fY += dx*(c1+c2)/(r1+r2);
435   fZ += dx*(c1+c2)/(c1*r2 + c2*r1)*fT;
436
437   //f = F - 1
438   Double_t rr=r1+r2, cc=c1+c2, xx=x1+x2;
439   Double_t f02=-dx*(2*rr + cc*(c1/r1 + c2/r2))/(rr*rr);
440   Double_t f04= dx*(rr*xx + cc*(c1*x1/r1+c2*x2/r2))/(rr*rr);
441   Double_t cr=c1*r2+c2*r1;
442   Double_t f12=-dx*fT*(2*cr + cc*(c2*c1/r1-r1 + c1*c2/r2-r2))/(cr*cr);
443   Double_t f13= dx*cc/cr;
444   Double_t f14=dx*fT*(cr*xx-cc*(r1*x2-c2*c1*x1/r1+r2*x1-c1*c2*x2/r2))/(cr*cr);
445
446   //b = C*ft
447   Double_t b00=f02*fCey + f04*fCcy, b01=f12*fCey + f14*fCcy + f13*fCty;
448   Double_t b10=f02*fCez + f04*fCcz, b11=f12*fCez + f14*fCcz + f13*fCtz;
449   Double_t b20=f02*fCee + f04*fCce, b21=f12*fCee + f14*fCce + f13*fCte;
450   Double_t b30=f02*fCte + f04*fCct, b31=f12*fCte + f14*fCct + f13*fCtt;
451   Double_t b40=f02*fCce + f04*fCcc, b41=f12*fCce + f14*fCcc + f13*fCct;
452
453   //a = f*b = f*C*ft
454   Double_t a00=f02*b20+f04*b40,a01=f02*b21+f04*b41,a11=f12*b21+f14*b41+f13*b31;
455
456   //F*C*Ft = C + (a + b + bt)
457   fCyy += a00 + 2*b00;
458   fCzy += a01 + b01 + b10;
459   fCey += b20;
460   fCty += b30;
461   fCcy += b40;
462   fCzz += a11 + 2*b11;
463   fCez += b21;
464   fCtz += b31;
465   fCcz += b41;
466
467   fX=x2;                                                     
468
469   //Multiple scattering  ******************
470   Double_t d=sqrt((x1-fX)*(x1-fX)+(y1-fY)*(y1-fY)+(z1-fZ)*(z1-fZ));
471   Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
472   Double_t beta2=p2/(p2 + GetMass()*GetMass());
473   Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*d/x0*rho;
474
475   Double_t ey=fC*fX - fE, ez=fT;
476   Double_t xz=fC*ez, zz1=ez*ez+1, xy=fE+ey;
477   
478   fCee += (2*ey*ez*ez*fE+1-ey*ey+ez*ez+fE*fE*ez*ez)*theta2;
479   fCte += ez*zz1*xy*theta2;
480   fCtt += zz1*zz1*theta2;
481   fCce += xz*ez*xy*theta2;
482   fCct += xz*zz1*theta2;
483   fCcc += xz*xz*theta2;
484   /*
485   Double_t dc22 = (1-ey*ey+xz*xz*fX*fX)*theta2;
486   Double_t dc32 = (xz*fX*zz1)*theta2;
487   Double_t dc33 = (zz1*zz1)*theta2;
488   Double_t dc42 = (xz*fX*xz)*theta2;
489   Double_t dc43 = (zz1*xz)*theta2;
490   Double_t dc44 = (xz*xz)*theta2; 
491   fCee += dc22;
492   fCte += dc32;
493   fCtt += dc33;
494   fCce += dc42;
495   fCct += dc43;
496   fCcc += dc44;
497   */
498   //Energy losses************************
499   if((5940*beta2/(1-beta2+1e-10) - beta2) < 0) return 0;
500
501   Double_t dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2+1e-10)) - beta2)*d*rho;
502   if (x1 < x2) dE=-dE;
503   cc=fC;
504   fC*=(1.- sqrt(p2+GetMass()*GetMass())/p2*dE);
505   fE+=fX*(fC-cc);    
506
507   // track time measurement [SR, GSI 17.02.2002]
508   if (x1 < x2)
509   if (IsStartedTimeIntegral()) {
510     Double_t l2 = (fX-oldX)*(fX-oldX) + (fY-oldY)*(fY-oldY) + (fZ-oldZ)*(fZ-oldZ);
511     AddTimeStep(TMath::Sqrt(l2));
512   }
513
514   return 1;            
515 }     
516
517
518 //_____________________________________________________________________________
519 Int_t AliTRDtrack::Update(const AliTRDcluster *c, Double_t chisq, UInt_t index,                          Double_t h01)
520 {
521   // Assignes found cluster to the track and updates track information
522
523   Bool_t fNoTilt = kTRUE;
524   if(TMath::Abs(h01) > 0.003) fNoTilt = kFALSE;
525   // add angular effect to the error contribution -  MI
526   Float_t tangent2 = (fC*fX-fE)*(fC*fX-fE);
527   if (tangent2 < 0.90000){
528     tangent2 = tangent2/(1.-tangent2);
529   }
530   Float_t errang = tangent2*0.04; //
531   Float_t padlength = TMath::Sqrt(c->GetSigmaZ2()*12.);
532
533   Double_t r00=c->GetSigmaY2() +errang, r01=0., r11=c->GetSigmaZ2()*100.;
534   r00+=fCyy; r01+=fCzy; r11+=fCzz;
535   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
536   Double_t tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
537
538   Double_t k00=fCyy*r00+fCzy*r01, k01=fCyy*r01+fCzy*r11;
539   Double_t k10=fCzy*r00+fCzz*r01, k11=fCzy*r01+fCzz*r11;
540   Double_t k20=fCey*r00+fCez*r01, k21=fCey*r01+fCez*r11;
541   Double_t k30=fCty*r00+fCtz*r01, k31=fCty*r01+fCtz*r11;
542   Double_t k40=fCcy*r00+fCcz*r01, k41=fCcy*r01+fCcz*r11;
543
544   Double_t dy=c->GetY() - fY, dz=c->GetZ() - fZ;
545   Double_t cur=fC + k40*dy + k41*dz, eta=fE + k20*dy + k21*dz;
546
547
548   if(fNoTilt) {
549     if (TMath::Abs(cur*fX-eta) >= 0.90000) {
550       //      Int_t n=GetNumberOfClusters();
551       //if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Filtering failed !\n";
552       return 0;
553     }
554     fY += k00*dy + k01*dz;
555     fZ += k10*dy + k11*dz;
556     fE  = eta;
557     //fT += k30*dy + k31*dz;
558     fC  = cur;
559   }
560   else {
561     Double_t xu_factor = 100.;  // empirical factor set by C.Xu
562                                 // in the first tilt version      
563     dy=c->GetY() - fY; dz=c->GetZ() - fZ;     
564     dy=dy+h01*dz;
565     Float_t add=0;
566     if (TMath::Abs(dz)>padlength/2.){
567       Float_t dy2 = c->GetY() - fY;
568       Float_t sign = (dz>0) ? -1.: 1.;
569       dy2+=h01*sign*padlength/2.;       
570       dy  = dy2;
571       add = 0;
572     }
573    
574
575
576     r00=c->GetSigmaY2()+errang+add, r01=0., r11=c->GetSigmaZ2()*xu_factor; 
577     r00+=(fCyy+2.0*h01*fCzy+h01*h01*fCzz);
578
579     r01+=(fCzy+h01*fCzz);  
580     det=r00*r11 - r01*r01;
581     tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
582
583     k00=fCyy*r00+fCzy*(r01+h01*r00),k01=fCyy*r01+fCzy*(r11+h01*r01);
584     k10=fCzy*r00+fCzz*(r01+h01*r00),k11=fCzy*r01+fCzz*(r11+h01*r01);
585     k20=fCey*r00+fCez*(r01+h01*r00),k21=fCey*r01+fCez*(r11+h01*r01);
586     k30=fCty*r00+fCtz*(r01+h01*r00),k31=fCty*r01+fCtz*(r11+h01*r01);
587     k40=fCcy*r00+fCcz*(r01+h01*r00),k41=fCcy*r01+fCcz*(r11+h01*r01);  
588
589
590     cur=fC + k40*dy + k41*dz; eta=fE + k20*dy + k21*dz;
591     if (TMath::Abs(cur*fX-eta) >= 0.90000) {
592       //      Int_t n=GetNumberOfClusters();
593       //if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Filtering failed !\n";
594       return 0;
595     }                           
596     fY += k00*dy + k01*dz;
597     fZ += k10*dy + k11*dz;
598     fE  = eta;
599     fT += k30*dy + k31*dz;
600     fC  = cur;
601     
602     k01+=h01*k00;
603     k11+=h01*k10;
604     k21+=h01*k20;
605     k31+=h01*k30;
606     k41+=h01*k40;  
607     
608   }
609   Double_t c01=fCzy, c02=fCey, c03=fCty, c04=fCcy;
610   Double_t c12=fCez, c13=fCtz, c14=fCcz;
611
612
613   fCyy-=k00*fCyy+k01*fCzy; fCzy-=k00*c01+k01*fCzz;
614   fCey-=k00*c02+k01*c12;   fCty-=k00*c03+k01*c13;
615   fCcy-=k00*c04+k01*c14;
616   
617   fCzz-=k10*c01+k11*fCzz;
618   fCez-=k10*c02+k11*c12;   fCtz-=k10*c03+k11*c13;
619   fCcz-=k10*c04+k11*c14;
620   
621   fCee-=k20*c02+k21*c12;   fCte-=k20*c03+k21*c13;
622   fCce-=k20*c04+k21*c14;
623   
624   fCtt-=k30*c03+k31*c13;
625   fCct-=k40*c03+k41*c13;  
626   //fCct-=k30*c04+k31*c14;  // symmetric formula MI  
627   
628   fCcc-=k40*c04+k41*c14;                 
629
630   Int_t n=GetNumberOfClusters();
631   fIndex[n]=index;
632   SetNumberOfClusters(n+1);
633
634   SetChi2(GetChi2()+chisq);
635   //  cerr<<"in update: fIndex["<<fN<<"] = "<<index<<endl;
636
637   return 1;     
638 }                     
639 //_____________________________________________________________________________
640 Int_t AliTRDtrack::UpdateMI(const AliTRDcluster *c, Double_t chisq, UInt_t index, Double_t h01, 
641                             Int_t plane)
642 {
643   // Assignes found cluster to the track and updates track information
644
645   Bool_t fNoTilt = kTRUE;
646   if(TMath::Abs(h01) > 0.003) fNoTilt = kFALSE;
647   // add angular effect to the error contribution and make correction  -  MI
648   //AliTRDclusterCorrection *corrector = AliTRDclusterCorrection::GetCorrection();
649   // 
650   Double_t tangent2 = (fC*fX-fE)*(fC*fX-fE);
651   if (tangent2 < 0.90000){
652     tangent2 = tangent2/(1.-tangent2);
653   }
654   Double_t tangent = TMath::Sqrt(tangent2);
655   if ((fC*fX-fE)<0) tangent*=-1;
656   Double_t correction = 0*plane;
657   Double_t errang = tangent2*0.04; //
658   /*
659   if (corrector!=0){
660   //if (0){
661     correction = corrector->GetCorrection(plane,c->GetLocalTimeBin(),tangent);
662     if (TMath::Abs(correction)>0){
663       //if we have info 
664       errang     = corrector->GetSigma(plane,c->GetLocalTimeBin(),tangent);
665       errang    *= errang;      
666       errang    += tangent2*0.04;
667     }
668   }
669   */
670   //
671   Double_t padlength = TMath::Sqrt(c->GetSigmaZ2()*12.);
672
673   Double_t r00=c->GetSigmaY2() +errang, r01=0., r11=c->GetSigmaZ2()*10000.;
674   r00+=fCyy; r01+=fCzy; r11+=fCzz;
675   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
676   Double_t tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
677
678   Double_t k00=fCyy*r00+fCzy*r01, k01=fCyy*r01+fCzy*r11;
679   Double_t k10=fCzy*r00+fCzz*r01, k11=fCzy*r01+fCzz*r11;
680   Double_t k20=fCey*r00+fCez*r01, k21=fCey*r01+fCez*r11;
681   Double_t k30=fCty*r00+fCtz*r01, k31=fCty*r01+fCtz*r11;
682   Double_t k40=fCcy*r00+fCcz*r01, k41=fCcy*r01+fCcz*r11;
683
684   Double_t dy=c->GetY() - fY, dz=c->GetZ() - fZ;
685   Double_t cur=fC + k40*dy + k41*dz, eta=fE + k20*dy + k21*dz;
686
687
688   if(fNoTilt) {
689     if (TMath::Abs(cur*fX-eta) >= 0.90000) {
690       //      Int_t n=GetNumberOfClusters();
691       //if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Filtering failed !\n";
692       return 0;
693     }
694     fY += k00*dy + k01*dz;
695     fZ += k10*dy + k11*dz;
696     fE  = eta;
697     //fT += k30*dy + k31*dz;
698     fC  = cur;
699   }
700   else {
701     Double_t xu_factor = 1000.;  // empirical factor set by C.Xu
702                                 // in the first tilt version      
703     dy=c->GetY() - fY; dz=c->GetZ() - fZ;     
704     dy=dy+h01*dz+correction;
705     Double_t add=0;
706     if (TMath::Abs(dz)>padlength/2.){
707       //Double_t dy2 = c->GetY() - fY;
708       //Double_t sign = (dz>0) ? -1.: 1.;
709       //dy2-=h01*sign*padlength/2.;     
710       //dy = dy2;
711       add =1.;
712     }
713     Double_t s00 = c->GetSigmaY2()+errang+add;  // error pad
714     Double_t s11 = c->GetSigmaZ2()*xu_factor;   // error pad-row
715     //
716     r00 = fCyy + 2*fCzy*h01 + fCzz*h01*h01+s00;
717     r01 = fCzy + fCzz*h01;
718     r11 = fCzz + s11;
719     det = r00*r11 - r01*r01;
720     // inverse matrix
721     tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
722
723     // K matrix
724     k00=fCyy*r00+fCzy*(r01+h01*r00),k01=fCyy*r01+fCzy*(r11+h01*r01);
725     k10=fCzy*r00+fCzz*(r01+h01*r00),k11=fCzy*r01+fCzz*(r11+h01*r01);
726     k20=fCey*r00+fCez*(r01+h01*r00),k21=fCey*r01+fCez*(r11+h01*r01);
727     k30=fCty*r00+fCtz*(r01+h01*r00),k31=fCty*r01+fCtz*(r11+h01*r01);
728     k40=fCcy*r00+fCcz*(r01+h01*r00),k41=fCcy*r01+fCcz*(r11+h01*r01);  
729     //
730     //Update measurement
731     cur=fC + k40*dy + k41*dz; eta=fE + k20*dy + k21*dz;
732     if (TMath::Abs(cur*fX-eta) >= 0.90000) {
733       //Int_t n=GetNumberOfClusters();
734       //      if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Filtering failed !\n";
735       return 0;
736     }                           
737     fY += k00*dy + k01*dz;
738     fZ += k10*dy + k11*dz;
739     fE  = eta;
740     fT += k30*dy + k31*dz;
741     fC  = cur;
742     
743     k01+=h01*k00;
744     k11+=h01*k10;
745     k21+=h01*k20;
746     k31+=h01*k30;
747     k41+=h01*k40;  
748     
749   }
750   //Update covariance
751   //
752   //
753   Double_t oldyy = fCyy, oldzz = fCzz; //, oldee=fCee, oldcc =fCcc;
754   Double_t oldzy = fCzy, oldey = fCey, oldty=fCty, oldcy =fCcy;
755   Double_t oldez = fCez, oldtz = fCtz, oldcz=fCcz;
756   //Double_t oldte = fCte, oldce = fCce;
757   //Double_t oldct = fCct;
758
759   fCyy-=k00*oldyy+k01*oldzy;   
760   fCzy-=k10*oldyy+k11*oldzy;
761   fCey-=k20*oldyy+k21*oldzy;   
762   fCty-=k30*oldyy+k31*oldzy;
763   fCcy-=k40*oldyy+k41*oldzy;  
764   //
765   fCzz-=k10*oldzy+k11*oldzz;
766   fCez-=k20*oldzy+k21*oldzz;   
767   fCtz-=k30*oldzy+k31*oldzz;
768   fCcz-=k40*oldzy+k41*oldzz;
769   //
770   fCee-=k20*oldey+k21*oldez;   
771   fCte-=k30*oldey+k31*oldez;
772   fCce-=k40*oldey+k41*oldez;
773   //
774   fCtt-=k30*oldty+k31*oldtz;
775   fCct-=k40*oldty+k41*oldtz;
776   //
777   fCcc-=k40*oldcy+k41*oldcz;                 
778   //
779
780   Int_t n=GetNumberOfClusters();
781   fIndex[n]=index;
782   SetNumberOfClusters(n+1);
783
784   SetChi2(GetChi2()+chisq);
785   //  cerr<<"in update: fIndex["<<fN<<"] = "<<index<<endl;
786
787   return 1;      
788 }                     
789
790
791 //_____________________________________________________________________________
792 Int_t AliTRDtrack::Rotate(Double_t alpha)
793 {
794   // Rotates track parameters in R*phi plane
795   
796   fNRotate++;
797
798   fAlpha += alpha;
799   if (fAlpha<-TMath::Pi()) fAlpha += 2*TMath::Pi();
800   if (fAlpha>=TMath::Pi()) fAlpha -= 2*TMath::Pi();
801
802   Double_t x1=fX, y1=fY;
803   Double_t ca=cos(alpha), sa=sin(alpha);
804   Double_t r1=fC*fX - fE;
805
806   fX = x1*ca + y1*sa;
807   fY =-x1*sa + y1*ca;
808   if((r1*r1) > 1) return 0;
809   fE=fE*ca + (fC*y1 + sqrt(1.- r1*r1))*sa;
810
811   Double_t r2=fC*fX - fE;
812   if (TMath::Abs(r2) >= 0.90000) {
813     Int_t n=GetNumberOfClusters();
814     if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Rotation failed !\n";
815     return 0;
816   }
817
818   if((r2*r2) > 1) return 0;
819   Double_t y0=fY + sqrt(1.- r2*r2)/fC;
820   if ((fY-y0)*fC >= 0.) {
821     Int_t n=GetNumberOfClusters();
822     if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Rotation failed !!!\n";
823     return 0;
824   }
825
826   //f = F - 1
827   Double_t f00=ca-1,    f24=(y1 - r1*x1/sqrt(1.- r1*r1))*sa,
828            f20=fC*sa,  f22=(ca + sa*r1/sqrt(1.- r1*r1))-1;
829
830   //b = C*ft
831   Double_t b00=fCyy*f00, b02=fCyy*f20+fCcy*f24+fCey*f22;
832   Double_t b10=fCzy*f00, b12=fCzy*f20+fCcz*f24+fCez*f22;
833   Double_t b20=fCey*f00, b22=fCey*f20+fCce*f24+fCee*f22;
834   Double_t b30=fCty*f00, b32=fCty*f20+fCct*f24+fCte*f22;
835   Double_t b40=fCcy*f00, b42=fCcy*f20+fCcc*f24+fCce*f22;
836
837   //a = f*b = f*C*ft
838   Double_t a00=f00*b00, a02=f00*b02, a22=f20*b02+f24*b42+f22*b22;
839
840   //F*C*Ft = C + (a + b + bt)
841   fCyy += a00 + 2*b00;
842   fCzy += b10;
843   fCey += a02+b20+b02;
844   fCty += b30;
845   fCcy += b40;
846   fCez += b12;
847   fCte += b32;
848   fCee += a22 + 2*b22;
849   fCce += b42;
850
851   return 1;                            
852 }                         
853
854
855 //_____________________________________________________________________________
856 Double_t AliTRDtrack::GetPredictedChi2(const AliTRDcluster *c, Double_t h01) const
857 {
858   
859   Bool_t fNoTilt = kTRUE;
860   if(TMath::Abs(h01) > 0.003) fNoTilt = kFALSE;
861   Double_t chi2, dy, r00, r01, r11;
862
863   if(fNoTilt) {
864     dy=c->GetY() - fY;
865     r00=c->GetSigmaY2();    
866     chi2 = (dy*dy)/r00;    
867   }
868   else {
869     r00=c->GetSigmaY2(); r01=0.; r11=c->GetSigmaZ2();
870     r00+=fCyy; r01+=fCzy; r11+=fCzz;
871
872     Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
873     if (TMath::Abs(det) < 1.e-10) {
874       Int_t n=GetNumberOfClusters(); 
875       if (n>4) cerr<<n<<" AliTRDtrack warning: Singular matrix !\n";
876       return 1e10;
877     }
878     Double_t tmp=r00; r00=r11; r11=tmp; r01=-r01;
879     Double_t dy=c->GetY() - fY, dz=c->GetZ() - fZ;
880     dy=dy+h01*dz;
881
882     chi2 = (dy*r00*dy + 2*r01*dy*dz + dz*r11*dz)/det; 
883   }
884   return chi2;
885 }      
886
887
888 //_________________________________________________________________________
889 void AliTRDtrack::GetPxPyPz(Double_t& px, Double_t& py, Double_t& pz) const
890 {
891   // Returns reconstructed track momentum in the global system.
892
893   Double_t pt=TMath::Abs(GetPt()); // GeV/c
894   Double_t r=fC*fX-fE;
895
896   Double_t y0; 
897   if(r > 1) { py = pt; px = 0; }
898   else if(r < -1) { py = -pt; px = 0; }
899   else {
900     y0=fY + sqrt(1.- r*r)/fC;  
901     px=-pt*(fY-y0)*fC;    //cos(phi);
902     py=-pt*(fE-fX*fC);   //sin(phi);
903   }
904   pz=pt*fT;
905   Double_t tmp=px*TMath::Cos(fAlpha) - py*TMath::Sin(fAlpha);
906   py=px*TMath::Sin(fAlpha) + py*TMath::Cos(fAlpha);
907   px=tmp;            
908
909 }                                
910
911 //_________________________________________________________________________
912 void AliTRDtrack::GetGlobalXYZ(Double_t& x, Double_t& y, Double_t& z) const
913 {
914   // Returns reconstructed track coordinates in the global system.
915
916   x = fX; y = fY; z = fZ; 
917   Double_t tmp=x*TMath::Cos(fAlpha) - y*TMath::Sin(fAlpha);
918   y=x*TMath::Sin(fAlpha) + y*TMath::Cos(fAlpha);
919   x=tmp;            
920
921 }                                
922
923 //_________________________________________________________________________
924 void AliTRDtrack::ResetCovariance() {
925   //
926   // Resets covariance matrix
927   //
928
929   fCyy*=10.;
930   fCzy=0.;  fCzz*=10.;
931   fCey=0.;  fCez=0.;  fCee*=10.;
932   fCty=0.;  fCtz=0.;  fCte=0.;  fCtt*=10.;
933   fCcy=0.;  fCcz=0.;  fCce=0.;  fCct=0.;  fCcc*=10.;  
934 }                                                         
935
936 void AliTRDtrack::ResetCovariance(Float_t mult) {
937   //
938   // Resets covariance matrix
939   //
940
941   fCyy*=mult;
942   fCzy*=0.;  fCzz*=mult;
943   fCey*=0.;  fCez*=0.;  fCee*=mult;
944   fCty*=0.;  fCtz*=0.;  fCte*=0.;  fCtt*=mult;
945   fCcy*=0.;  fCcz*=0.;  fCce*=0.;  fCct*=0.;  fCcc*=mult;  
946 }                                                         
947
948
949 void AliTRDtrack::MakeBackupTrack()
950 {
951   //
952   //
953   if (fBackupTrack) delete fBackupTrack;
954   fBackupTrack = new AliTRDtrack(*this);
955 }