TRD/AliTRDtracker.h

   1 #ifndef ALITRDTRACKER_H
   2 #define ALITRDTRACKER_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 #include "AliTracker.h"
   8 #include "TObjArray.h"
   9 #include "AliBarrelTrack.h"
  10 #include "AliESD.h"
  11
  12 class TFile;
  13 class TTree;
  14 class TParticle;
  15 class TParticlePDG;
  16
  17 class AliTRDgeometry;
  18 class AliTRDparameter;
  19 class AliTRDtrack;
  20 class AliTRDcluster;
  21 class AliTRDmcTrack;
  22
  23 const unsigned kMaxLayersPerSector = 1000;
  24 const unsigned kMaxTimeBinIndex = 216;  // (30 drift + 6 ampl) * 6 planes
  25 const unsigned kMaxClusterPerTimeBin = 7000;
  26 const unsigned kZones = 5;
  27 const Int_t    kTrackingSectors = 18;
  28
  29 class AliTRDtracker : public AliTracker {
  30
  31  public:
  32
  33   AliTRDtracker();
  34   AliTRDtracker(const TFile *in);
  35   virtual ~AliTRDtracker();
  36
  37   Int_t         Clusters2Tracks(const TFile *in, TFile *out);
  38   Int_t         Clusters2Tracks(AliESD* event);
  39   Int_t         PropagateBack(const TFile *in, TFile *out);
  40   Int_t         PropagateBack(AliESD* event);
  41   Int_t         RefitInward(AliESD* event);
  42
  43   Int_t         LoadClusters(TTree *cTree);
  44   void          UnloadClusters(){UnloadEvent();}
  45   AliCluster   *GetCluster(Int_t index) const { if (index >= fNclusters) return NULL;
  46                                                 return (AliCluster*) fClusters->UncheckedAt(index); };
  47   virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
  48   virtual void  UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  49
  50   void          SetAddTRDseeds() { fAddTRDseeds = kTRUE; }
  51   void          SetNoTilt() { fNoTilt = kTRUE; }
  52
  53   Double_t      GetTiltFactor(const AliTRDcluster* c);
  54
  55   void          ReadClusters(TObjArray *array, const Char_t *filename);
  56   Int_t         ReadClusters(TObjArray *array, TTree *in);
  57   Int_t         CookSectorIndex(Int_t gs) const { return kTrackingSectors - 1 - gs; }
  58   AliTRDcluster * GetCluster(AliTRDtrack * track, Int_t plane, Int_t timebin);
  59   Int_t         GetLastPlane(AliTRDtrack * track); //return last updated plane
  60
  61   Float_t  GetSeedGap()       const {return fgkSeedGap;}
  62   Int_t    GetMaxGap()        const {return fMaxGap;}
  63   Int_t    GetTimeBinsPerPlane()   const {return fTimeBinsPerPlane;}
  64   Float_t  GetSeedStep()      const {return fgkSeedStep;}
  65   Float_t  GetSeedDepth()     const {return fgkSeedDepth;}
  66   Float_t  GetSkipDepth()     const {return fgkSkipDepth;}
  67   Double_t GetMaxChi2()       const {return fgkMaxChi2;}
  68   Float_t  GetMaxSeedC()      const {return fgkMaxSeedC;}
  69   Float_t  GetMaxSeedTan()    const {return fgkMaxSeedTan;}
  70   Double_t GetSeedErrorSY()   const {return fgkSeedErrorSY;}
  71   Double_t GetSeedErrorSY3()  const {return fgkSeedErrorSY3;}
  72   Double_t GetSeedErrorSZ()   const {return fgkSeedErrorSZ;}
  73   Float_t  GetLabelFraction() const {return fgkLabelFraction;}
  74   Float_t  GetWideRoad()      const {return fgkWideRoad;}
  75
  76   Float_t  GetMinClustersInTrack() const {return fgkMinClustersInTrack;}
  77   Float_t  GetMinClustersInSeed()  const {return fgkMinClustersInSeed;}
  78   Float_t  GetMaxSeedDeltaZ()      const {return fgkMaxSeedDeltaZ;}
  79   Float_t  GetMaxSeedVertexZ()     const {return fgkMaxSeedVertexZ;}
  80
  81   // x <-> timebin conversions useful in analysis macros
  82   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t plane, Int_t localTB) const;
  83   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t pl) const {
  84     return fTrSec[sec]->GetLayer(pl)->GetX(); }
  85   Int_t GetGlobalTimeBin(Int_t sec, Int_t plane, Int_t localTB) const {
  86     return fTrSec[sec]->CookTimeBinIndex(plane,localTB); }
  87   Double_t GetLayerNumber(Int_t sec, Double_t x) const {
  88     return fTrSec[sec]->GetLayerNumber(x); }
  89
  90   class AliTRDpropagationLayer {
  91    // *****************  internal class *******************
  92    public:
  93      AliTRDpropagationLayer(Double_t x, Double_t dx, Double_t rho,
  94                             Double_t x0, Int_t tbIndex);
  95
  96      ~AliTRDpropagationLayer() {
  97        if(fTimeBinIndex >= 0) { delete[] fClusters; delete[] fIndex; }
  98      }
  99      void InsertCluster(AliTRDcluster *c, UInt_t index);
 100      operator       Int_t() const {return fN;}
 101      AliTRDcluster* operator[](Int_t i) {return fClusters[i];}
 102      UInt_t         GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
 103      Double_t       GetX() const { return fX; }
 104      Double_t       GetdX() const { return fdX; }
 105      Double_t       GetRho() const { return fRho; }
 106      Double_t       GetX0() const { return fX0; }
 107      Int_t          GetTimeBinIndex() const { return fTimeBinIndex; }
 108      void           GetPropagationParameters(Double_t y, Double_t z,
 109                                 Double_t &dx, Double_t &rho, Double_t &x0,
 110                                 Bool_t &lookForCluster) const;
 111      Int_t          GetZone( Double_t z) const;
 112      Int_t          Find(Double_t y) const;
 113      void           SetZmax(Int_t cham, Double_t center, Double_t w)
 114                       { fZc[cham] = center;  fZmax[cham] = w; }
 115      void           SetZ(Double_t* center, Double_t *w, Double_t *wsensitive);
 116      void           SetHoles(Bool_t* holes);
 117      void           SetYmax(Double_t w, Double_t wsensitive) { fYmax = w; fYmaxSensitive = wsensitive; }
 118      Double_t       GetYmax() const { return fYmax; }
 119      Double_t       GetZmax(Int_t c) const { return fZmax[c]; }
 120      Double_t       GetZc(Int_t c) const { return fZc[c]; }
 121
 122      void           SetHole(Double_t Zmax, Double_t Ymax,
 123                             Double_t rho = 1.29e-3, Double_t x0 = 36.66,
 124                             Double_t Yc = 0, Double_t Zc = 0);
 125
 126      Bool_t         IsSensitive() const {return (fTimeBinIndex>=0)? kTRUE: kFALSE;}
 127
 128      void    Clear() {for(Int_t i=0; i<fN; i++) fClusters[i] = NULL; fN = 0;}
 129      Bool_t  IsHole(Int_t zone) const  { return fIsHole[zone];}
 130    private:
 131
 132      Int_t         fN;          // this is fN
 133      Int_t         fSec;        // sector mumber
 134      AliTRDcluster **fClusters; // array of pointers to clusters
 135      UInt_t        *fIndex;     // array of cluster indexes
 136      Double_t       fX;         // x coordinate of the middle plane
 137      Double_t       fdX;        // radial thickness of the time bin
 138      Double_t       fRho;       // default density of the material
 139      Double_t       fX0;        // default radiation length
 140      Int_t          fTimeBinIndex;  // plane * F(local_tb)
 141      Double_t       fZc[kZones];  // Z position of the center for 5 active areas
 142      Double_t       fZmax[kZones]; // half of active area length in Z
 143      Double_t       fZmaxSensitive[kZones]; //sensitive area for detection Z
 144      Bool_t         fIsHole[kZones]; //is hole in given sector
 145      Double_t       fYmax;        // half of active area length in Y
 146      Double_t       fYmaxSensitive;        // half of active area length in Y
 147
 148      Bool_t         fHole;        // kTRUE if there is a hole in the layer
 149      Double_t       fHoleZc;      // Z of the center of the hole
 150      Double_t       fHoleZmax;    // half of the hole length in Z
 151      Double_t       fHoleYc;      // Y of the center of the hole
 152      Double_t       fHoleYmax;    // half of the hole length in Y
 153      Double_t       fHoleRho;     // density of the gas in the hole
 154      Double_t       fHoleX0;      // radiation length of the gas in the hole
 155    };
 156
 157    class AliTRDtrackingSector {
 158    public:
 159      AliTRDtrackingSector(AliTRDgeometry* geo, Int_t gs, AliTRDparameter* par);
 160      ~AliTRDtrackingSector() { for(Int_t i=0; i<fN; i++) delete fLayers[i]; }
 161      Int_t    GetNumberOfLayers() const { return fN; }
 162      Int_t    GetNumberOfTimeBins() const;
 163      Double_t GetX(Int_t pl) const { return fLayers[pl]->GetX(); }
 164      void     MapTimeBinLayers();
 165      Int_t    GetLayerNumber(Double_t x) const;
 166      Int_t    GetInnerTimeBin() const;
 167      Int_t    GetOuterTimeBin() const;
 168      Int_t    GetLayerNumber(Int_t tb) const {return fTimeBinIndex[tb];}
 169      Float_t  GetTzeroShift() const { return fTzeroShift; }
 170      Int_t    Find(Double_t x) const;
 171      void     InsertLayer(AliTRDpropagationLayer* pl);
 172      //     AliTRDpropagationLayer* operator[](Int_t i) { return fLayers[i]; }
 173      AliTRDpropagationLayer* GetLayer(Int_t i) { return fLayers[i]; }
 174      Int_t    CookTimeBinIndex(Int_t plane, Int_t localTB) const;
 175
 176    private:
 177      Int_t                     fN;      // total number of layers
 178      AliTRDgeometry            *fGeom;  // geometry
 179      AliTRDparameter           *fPar;   // parameter
 180      AliTRDpropagationLayer    *fLayers[kMaxLayersPerSector];   // layers
 181      Int_t                     fTimeBinIndex[kMaxTimeBinIndex]; // time bin index
 182      Float_t                   fTzeroShift;   // T0 shift in cm
 183      Int_t                     fGeomSector;   // sector # in AliTRDgeometry
 184    };
 185
 186  protected:
 187
 188   AliTRDgeometry     *fGeom;            // Pointer to TRD geometry
 189   AliTRDparameter    *fPar;             // Pointer to TRD parameter
 190
 191   AliTRDtrackingSector *fTrSec[kTrackingSectors];  // array of tracking sectors;
 192   Int_t            fNclusters;        // Number of clusters in TRD
 193   TObjArray        *fClusters;        // List of clusters for all sectors
 194
 195   Int_t            fNseeds;           // Number of track seeds
 196   TObjArray        *fSeeds;           // List of track seeds
 197
 198   Int_t            fNtracks;          // Number of reconstructed tracks
 199   TObjArray        *fTracks;          // List of reconstructed tracks
 200
 201   Float_t          fSY2corr;          // Correction coefficient for
 202                                       // cluster SigmaY2
 203
 204   Float_t          fSZ2corr;          // Correction coefficient for
 205                                       // cluster SigmaZ2
 206
 207   static const Float_t  fgkSeedGap;   // Distance between inner and outer
 208                                       // time bin in seeding
 209                                       // (fraction of all time bins)
 210
 211   static const Float_t  fgkSeedStep;  // Step in iterations
 212   static const Float_t  fgkSeedDepth; // Fraction of TRD allocated for seeding
 213   static const Float_t  fgkSkipDepth; // Fraction of TRD which can be skipped
 214                                       // in track prolongation
 215   Int_t       fTimeBinsPerPlane;      // number of sensitive timebins per plane
 216   Int_t       fMaxGap;                // max gap (in time bins) in the track
 217                                       // in track prolongation
 218
 219   static const Double_t fgkMaxChi2;   // max increment in track chi2
 220
 221   static const Float_t  fgkMinClustersInTrack; // min number of clusters in track
 222                                                // out of total timebins
 223
 224   static const Float_t  fgkMinFractionOfFoundClusters; // min found clusters
 225                                                        // out of expected
 226
 227   static const Float_t  fgkMinClustersInSeed;  // min fraction of clusters in seed
 228   static const Float_t  fgkMaxSeedDeltaZ;   // max dZ in MakeSeeds
 229   static const Float_t  fgkMaxSeedDeltaZ12; // max abs(z1-z2) in MakeSeeds
 230   static const Float_t  fgkMaxSeedC;       // max initial curvature in MakeSeeds
 231   static const Float_t  fgkMaxSeedTan;     // max initial Tangens(lambda) in MakeSeeds
 232   static const Float_t  fgkMaxSeedVertexZ; // max vertex Z in MakeSeeds
 233   static const Double_t fgkSeedErrorSY;    // sy parameter in MakeSeeds
 234   static const Double_t fgkSeedErrorSY3;   // sy3 parameter in MakeSeeds
 235   static const Double_t fgkSeedErrorSZ;    // sz parameter in MakeSeeds
 236   static const Float_t  fgkLabelFraction;  // min fraction of same label
 237   static const Float_t  fgkWideRoad;       // max road width in FindProlongation
 238
 239   Bool_t                fVocal;            // Whatever...
 240   Bool_t                fAddTRDseeds;      // Something else
 241
 242   Bool_t                fNoTilt;           // No tilt, or what?
 243   Bool_t                fHoles[5][18];     // holes
 244
 245   Bool_t AdjustSector(AliTRDtrack *track);
 246
 247
 248   // Barrel tracks [SR, 03.04.2003]
 249
 250   static const Int_t fgkFirstPlane;   // Id of the first (innermost) reference plane
 251   static const Int_t fgkLastPlane;    // Id of the last (outermost) reference plane
 252
 253   void SetBarrelTree(const char *mode);
 254   void StoreBarrelTrack(AliTRDtrack *ps, Int_t refPlane, Int_t isIn);
 255
 256   TFile *fBarrelFile;                // Some kind of barrel file
 257   TTree *fBarrelTree;                // And a barrel tree
 258   TClonesArray *fBarrelArray;        // Wow, there even an array for that barrel
 259   AliBarrelTrack *fBarrelTrack;      // And, finally, the track
 260
 261  private:
 262
 263   void          LoadEvent();
 264   void          UnloadEvent();
 265
 266   virtual void  MakeSeeds(Int_t inner, Int_t outer, Int_t turn);
 267
 268   Int_t         FollowProlongation(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 269   Int_t         FollowBackProlongation(AliTRDtrack& t);
 270   Int_t         Refit(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 271
 272   Int_t         PropagateToTPC(AliTRDtrack& t);
 273   Int_t         PropagateToOuterPlane(AliTRDtrack& t, Double_t x);
 274
 275   Int_t         WriteTracks();
 276   void          ReadClusters(TObjArray *array, const TFile *in=0);
 277
 278   void          SetSY2corr(Float_t w)    {fSY2corr = w;}
 279   void          SetSZ2corr(Float_t w)    {fSZ2corr = w;}
 280   Double_t      ExpectedSigmaY2(Double_t r, Double_t tgl, Double_t pt) const;
 281   Double_t      ExpectedSigmaZ2(Double_t r, Double_t tgl) const;
 282
 283   ClassDef(AliTRDtracker,1)           // manager base class
 284
 285 };
 286
 287 #endif