Fix Coverity
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDtrackerV1.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 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                           //
20 //  Track finder                                                             //
21 //                                                                           //
22 //  Authors:                                                                 //
23 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                        //
24 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                          //
25 //                                                                           //
26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27
28 #include <TBranch.h>
29 #include <TDirectory.h>
30 #include <TLinearFitter.h>
31 #include <TTree.h>  
32 #include <TClonesArray.h>
33 #include <TTreeStream.h>
34 #include <TGeoMatrix.h>
35 #include <TGeoManager.h>
36
37 #include "AliLog.h"
38 #include "AliMathBase.h"
39 #include "AliESDEvent.h"
40 #include "AliGeomManager.h"
41 #include "AliRieman.h"
42 #include "AliTrackPointArray.h"
43
44 #include "AliTRDgeometry.h"
45 #include "AliTRDpadPlane.h"
46 #include "AliTRDcalibDB.h"
47 #include "AliTRDReconstructor.h"
48 #include "AliTRDCalibraFillHisto.h"
49 #include "AliTRDrecoParam.h"
50
51 #include "AliTRDcluster.h" 
52 #include "AliTRDdigitsParam.h"
53 #include "AliTRDseedV1.h"
54 #include "AliTRDtrackV1.h"
55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
56 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
57 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
58 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
59
60 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
61 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare)
62 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman)
63
64 AliTRDtrackerV1::ETRDtrackerV1BetheBloch AliTRDtrackerV1::fgBB = AliTRDtrackerV1::kGeant;
65 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
66   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
67   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
68   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
69 };  
70 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
71   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
72 // Number of Time Bins/chamber should be also stored independently by the traker
73 // (also in AliTRDReconstructor) in oder to be able to run HLT. Fix TODO
74 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
75 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
76 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
77 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
78
79 //____________________________________________________________________
80 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec) 
81   :AliTracker()
82   ,fkReconstructor(NULL)
83   ,fkRecoParam(NULL)
84   ,fGeom(NULL)
85   ,fClusters(NULL)
86   ,fTracklets(NULL)
87   ,fTracks(NULL)
88   ,fTracksESD(NULL)
89   ,fSieveSeeding(0)
90   ,fEventInFile(-1)
91 {
92   //
93   // Default constructor.
94   // 
95   
96   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
97
98   // initialize geometry
99   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
100     AliFatal("Could not get geometry.");
101   }
102   fGeom = new AliTRDgeometry();
103   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
104   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
105   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
106   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
107   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
108     Int_t ism = 0;
109     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
110     if(!matrix){
111       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
112       fR[ily] = fgkX0[ily];
113       continue;
114     }
115     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
116     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
117   }
118
119   // initialize cluster containers
120   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
121   
122   // initialize arrays
123   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
124   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
125   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
126   fTracksESD = new TClonesArray("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
127   fTracksESD->SetOwner();
128 }
129
130 //____________________________________________________________________
131 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
132
133   //
134   // Destructor
135   //
136   
137   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
138   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
139   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
140   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
141   if(fTracksESD){ fTracksESD->Delete(); delete fTracksESD; }
142   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
143   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
144   if(fClusters) {
145     fClusters->Delete(); delete fClusters;
146   }
147   if(fGeom) delete fGeom;
148 }
149
150 //____________________________________________________________________
151 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
152 {
153   //
154   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
155   //
156   // Parameters :
157   //   esd     : The ESD event. On output it contains 
158   //             the ESD tracks found in TRD.
159   //
160   // Output :
161   //   Number of tracks found in the TRD detector.
162   // 
163   // Detailed description
164   // 1. Launch individual SM trackers. 
165   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
166   //
167
168   if(!fkRecoParam){
169     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
170     return 0;
171   }
172   
173   //AliInfo("Start Track Finder ...");
174   Int_t ntracks = 0;
175   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
176     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
177     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
178     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
179   }
180   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
181   return ntracks;
182 }
183
184
185 //_____________________________________________________________________________
186 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
187 {
188   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
189   
190   // reset position of the point before using it
191   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
192   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index); 
193   if (!tracklet) return kFALSE;
194
195   // get detector for this tracklet
196   Int_t det = tracklet->GetDetector();
197   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
198   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
199            sinA  = TMath::Sin(alpha),
200            cosA  = TMath::Cos(alpha);
201   Double_t local[3];
202   local[0] = tracklet->GetX(); 
203   local[1] = tracklet->GetY();
204   local[2] = tracklet->GetZ();
205   Double_t global[3];
206   fGeom->RotateBack(det, local, global);
207
208   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
209   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
210   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
211   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
212   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
213   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
214   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
215   cov[5] = cov2D[2];
216   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point 
217   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
218   
219   // setting volume id
220   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
221   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
222   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
223   p.SetVolumeID(volid);
224     
225   return kTRUE;
226 }
227
228 //____________________________________________________________________
229 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
230 {
231   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
232   return fgTiltedRieman;
233 }
234
235 //____________________________________________________________________
236 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
237 {
238   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
239   return fgTiltedRiemanConstrained;
240 }
241   
242 //____________________________________________________________________  
243 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
244 {
245   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
246   return fgRieman;
247 }
248   
249 //_____________________________________________________________________________
250 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event) 
251 {
252 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
253 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
254 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
255 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector. 
256 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are 
257 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated. 
258 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
259 // 
260 // The following steps are performed:
261 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
262 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
263 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
264 // the following status bits:
265 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
266 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
267 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
268 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
269 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
270 //  
271
272   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){ 
273     AliInfo("No TRD clusters");
274     return 0;
275   }
276   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
277   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance");
278   if (!fgNTimeBins) fgNTimeBins = fkReconstructor->GetNTimeBins(); 
279
280   // Define scalers
281   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
282         nBacked  = 0, // number of tracks backed up for refit
283         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
284         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
285         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
286   Float_t foundMin = 20.0;
287   
288   Float_t *quality = NULL;
289   Int_t   *index   = NULL;
290   fEventInFile  = event->GetEventNumberInFile();
291   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
292   // Sort tracks according to quality 
293   // (covariance in the yz plane)
294   if(nSeeds){  
295     quality = new Float_t[nSeeds];
296     index   = new Int_t[4*nSeeds];
297     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
298       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
299       Double_t covariance[15];
300       seed->GetExternalCovariance(covariance);
301       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
302     }
303     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
304   }
305   
306   // Propagate all seeds
307   Int_t   expectedClr;
308   AliTRDtrackV1 track;
309   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
310   
311     // Get the seeds in sorted sequence
312     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
313     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
314   
315     // Check the seed status
316     ULong_t status = seed->GetStatus();
317     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
318     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
319
320     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
321     track.~AliTRDtrackV1();
322     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
323     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
324       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
325       continue;
326     }    
327     if(!AdjustSector(&track)){
328       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
329       continue;
330     }
331     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
332       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
333       continue;
334     }
335     nTPCseeds++;
336     AliDebug(2, Form("TRD propagate TPC seed[%d] = %d.", iSeed, index[iSeed]));
337     // store track status at TRD entrance
338     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
339
340     // prepare track and do propagation in the TRD
341     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
342     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
343     track.SetPrimary(status & AliESDtrack::kTPCin);
344     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
345     // check if track entered the TRD fiducial volume
346     if(track.GetTrackIn()){ 
347       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
348       nTRDseeds++;
349     }
350     // check if track was stopped in the TRD
351     if (expectedClr<0){      
352       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
353       continue;
354     }
355
356     if(expectedClr){
357       nFound++;  
358       // computes PID for track
359       track.CookPID();
360       // update calibration references using this track
361       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
362       // save calibration object
363       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0) { 
364         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
365         calibTrack->SetOwner();
366         seed->AddCalibObject(calibTrack);
367       }
368       //update ESD track
369       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
370       track.UpdateESDtrack(seed);
371     }
372
373     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
374
375       // Make backup for back propagation
376       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
377       if (foundClr >= foundMin) {
378         track.CookLabel(1. - AliTRDReconstructor::GetLabelFraction());
379         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
380
381         // Sign only gold tracks
382         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
383           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
384         }
385         Bool_t isGold = kFALSE;
386   
387         // Full gold track
388         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
389           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
390           nBacked++;
391           isGold = kTRUE;
392         }
393   
394         // Almost gold track
395         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
396           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
397           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
398           nBacked++;
399           isGold = kTRUE;
400         }
401         
402         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
403           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
404             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
405             nBacked++;
406             isGold = kTRUE;
407           }
408         }
409       }
410     }
411     
412     // Propagation to the TOF
413     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
414       Int_t sm = track.GetSector();
415       // default value in case we have problems with the geometry.
416       Double_t xtof  = 371.; 
417       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
418       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD 
419       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
420       //1. The path to the TOF module.
421       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
422       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
423       if(gGeoManager){
424         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
425         TGeoHMatrix *m = NULL;
426         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
427         
428         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
429           m->LocalToMaster(loc, glob);
430           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
431         }
432       }
433       if(xtof > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
434         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
435         continue;
436       }
437       if(!AdjustSector(&track)){ 
438         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
439         continue;
440       }
441       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
442         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
443         continue;
444       }
445       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
446       // TODO obsolete - delete
447       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF()); 
448     }
449     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
450   }
451   if(index) delete [] index;
452   if(quality) delete [] quality;
453
454   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
455   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d] TRDbackup[%d]", nFound, nBacked));
456
457   // run stand alone tracking
458   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
459   
460   return 0;
461 }
462
463
464 //____________________________________________________________________
465 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
466 {
467   //
468   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds 
469   // at the outer part of the TRD. 
470   // The tracks are propagated to the innermost time bin 
471   // of the TRD and the ESD event is updated
472   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
473   //
474
475   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
476   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
477   
478   
479   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){ 
480     AliInfo("No TRD clusters");
481     return 0;
482   }
483   AliTRDtrackV1 track;
484   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
485     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
486     ULong_t status = seed->GetStatus();
487
488     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
489     if (track.GetX() < 270.0) {
490       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
491       continue;
492     }
493
494     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
495     // are produced by the TRD stand alone tracker
496     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
497     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
498     nseed++; 
499
500     track.ResetCovariance(50.0);
501
502     // do the propagation and processing
503     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
504     Double_t xTPC = 250.0;
505     if(FollowProlongation(track)){      
506       // Update the friend track
507       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){ 
508         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
509         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL; 
510         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
511           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
512           calibTrack->SetTrackOut(&track);
513         }
514       }
515
516       // Prolongate to TPC
517       if (PropagateToX(track, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) { //  -with update
518         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
519         found++;
520         kUPDATE = kTRUE;
521       }
522     }
523     
524     // Prolongate to TPC without update
525     if(!kUPDATE) {
526       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
527       if (PropagateToX(tt, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
528     }
529   }
530   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
531   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
532   
533   return 0;
534 }
535
536 //____________________________________________________________________
537 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
538 {
539   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
540   //
541   // Parameters
542   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
543   // 
544   // Output
545   //   number of clusters attached to the track
546   //
547   // Detailed description
548   //
549   // Starting from current radial position of track <t> this function
550   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
551   // are being performed for each plane:
552   // 1. prepare track:
553   //   a. get plane limits in the local x direction
554   //   b. check crossing sectors 
555   //   c. check track inclination
556   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
557   // 3. evaluate material budget using the geo manager
558   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
559   //
560   // Debug level 2
561   //
562   
563   Int_t    nClustersExpected = 0;
564   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
565     Int_t   index(-1);
566     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
567     AliDebug(2, Form("Tracklet[%p] ly[%d] idx[%d]", (void*)tracklet, iplane, index));
568     if(!tracklet) continue;
569     if(!tracklet->IsOK()){ 
570       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
571       continue;
572     }
573     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
574     // reject tracklets which are not considered for inward refit
575     if(x > t.GetX()+AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) continue;
576
577     // append tracklet to track
578     t.SetTracklet(tracklet, index);
579     
580     if (x < (t.GetX()-AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) && !PropagateToX(t, x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) break;
581     if (!AdjustSector(&t)) break;
582     
583     // Start global position
584     Double_t xyz0[3];
585     t.GetXYZ(xyz0);
586
587     // End global position
588     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
589     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;    
590     Double_t xyz1[3];
591     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
592     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
593     xyz1[2] =  z;
594         
595     Double_t length = TMath::Sqrt(
596       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
597       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
598       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
599     );
600     if(length>0.){
601       // Get material budget
602       Double_t param[7];
603       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
604       Double_t xrho= param[0]*param[4];
605       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
606   
607       // Propagate and update           
608       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
609       if (!AdjustSector(&t)) break;
610     }
611
612     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
613     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
614     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
615     if (chi2 < 1e+10 && ((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)){ 
616       // Register info to track
617       t.SetNumberOfClusters();
618       t.UpdateChi2(chi2);
619       nClustersExpected += tracklet->GetN();
620     }
621   }
622
623   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
624     Int_t index;
625     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
626       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
627       if(!tracklet) continue;
628       t.SetTracklet(tracklet, index);
629     }
630
631     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
632       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
633       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
634       AliTRDtrackV1 track(t);
635       track.SetOwner();
636       cstreamer << "FollowProlongation"
637           << "EventNumber="     << eventNumber
638           << "ncl="                                     << nClustersExpected
639           << "track.="                  << &track
640           << "\n";
641     }
642   }
643   return nClustersExpected;
644
645 }
646
647 //_____________________________________________________________________________
648 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
649 {
650 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
651 //
652 // Parameters
653 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
654 // 
655 // Output
656 //   number of clusters attached to the track
657 //
658 // Starting from current radial position of track <t> this function
659 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
660 // are being performed for each plane:
661 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
662 //   - get chamber limits in the radial direction
663 //   - check crossing sectors 
664 //   - check track inclination
665 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
666 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only 
667 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
668 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
669 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
670 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
671 //
672 // Observation
673 //   1. During the propagation a bit map is filled detailing the status of the track in each TRD chamber. The following errors are being registered for each tracklet:
674 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
675 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
676 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
677 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
678 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
679 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
680 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
681 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved. 
682 // 
683 // Debug level 2
684 //
685 // Author
686 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
687 //
688
689   Int_t n = 0;
690   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
691   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
692   
693   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
694   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
695
696   Bool_t kStoreIn(kTRUE),     // toggel store track params. at TRD entry
697          kStandAlone(kFALSE), // toggle tracker awarness of stand alone seeding 
698          kUseTRD(fkRecoParam->IsOverPtThreshold(t.Pt()));// use TRD measurment to update Kalman
699
700   Int_t startLayer(0);
701   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
702   // Special case for stand alone tracking
703   // - store all tracklets found by seeding
704   // - start propagation from first tracklet found
705   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
706   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
707   for(Int_t ip(kNPlanes); ip--;){
708     if(!(tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip))) continue;
709     t.UnsetTracklet(ip);
710     if(tracklets[ip]->IsOK()) startLayer=ip;
711     kStandAlone = kTRUE;
712     kUseTRD = kTRUE;
713   } 
714   AliDebug(4, Form("SA[%c] Start[%d]\n"
715     "  [0]idx[%d] traklet[%p]\n"
716     "  [1]idx[%d] traklet[%p]\n"
717     "  [2]idx[%d] traklet[%p]\n"
718     "  [3]idx[%d] traklet[%p]\n"
719     "  [4]idx[%d] traklet[%p]\n"
720     "  [5]idx[%d] traklet[%p]"
721     , kStandAlone?'y':'n', startLayer
722     , t.GetTrackletIndex(0), (void*)tracklets[0]
723     , t.GetTrackletIndex(1), (void*)tracklets[1]
724     , t.GetTrackletIndex(2), (void*)tracklets[2]
725     , t.GetTrackletIndex(3), (void*)tracklets[3]
726     , t.GetTrackletIndex(4), (void*)tracklets[4]
727     , t.GetTrackletIndex(5), (void*)tracklets[5]));
728
729   // Loop through the TRD layers
730   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
731   Double_t x(0.), y(0.), z(0.);
732   for (Int_t ily=startLayer, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
733     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
734
735     // rough estimate of the entry point
736     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
737       n=-1; 
738       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
739       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
740       break;
741     }
742
743     // find sector / stack / detector
744     sm = t.GetSector();
745     // TODO cross check with y value !
746     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
747     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
748     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
749
750     // check if supermodule/chamber is installed
751     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
752         stk<0. ||
753         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
754         !matrix ){ 
755       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
756       // propagate to the default radial position
757       if(fR[ily] > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
758         n=-1; 
759         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
760         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
761         break;
762       }
763       if(!AdjustSector(&t)){
764         n=-1; 
765         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
766         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
767         break;
768       }
769       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
770         n=-1; 
771         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
772         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
773         break;
774       }
775       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
776       continue;
777     }
778
779     // retrieve rotation matrix for the current chamber
780     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
781     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
782     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
783     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d] x_anode[%7.2f] (%f %f)", det, glb[0]+driftLength, glb[1], glb[2]));
784
785     // Propagate to the radial distance of the current layer
786     x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
787     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
788       n=-1; 
789       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
790       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
791       break;
792     }
793     if(!AdjustSector(&t)){
794       n=-1; 
795       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
796       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
797       break;
798     }
799     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
800       n=-1; 
801       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
802       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
803       break;
804     }
805     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
806     if(sm != t.GetSector()){
807       sm = t.GetSector(); 
808       doRecalculate = kTRUE;
809     }
810     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
811       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
812       doRecalculate = kTRUE;
813     }
814     if(doRecalculate){
815       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
816       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){ 
817         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
818         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
819         continue;
820       }
821       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
822       x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
823     }
824
825     // check if track is well inside fiducial volume 
826     if (!t.GetProlongation(x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z)) {
827       n=-1; 
828       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
829       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z));
830       break;
831     }
832     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){ 
833       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
834       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
835       continue;
836     }
837
838     ptrTracklet  = tracklets[ily];
839     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
840       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
841       // check data in supermodule
842       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){ 
843         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
844         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
845         continue;
846       }
847       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){ 
848         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
849         AliDebug(4, "Failed NoX");
850         continue;
851       }
852       
853       // check data in chamber
854       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){ 
855         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
856         AliDebug(4, "Failed No Detector");
857         continue;
858       }
859       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){ 
860         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
861         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
862         continue;
863       }      
864       // build tracklet
865       tracklet.~AliTRDseedV1();
866       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
867       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
868       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
869       ptrTracklet->SetPrimary(t.IsPrimary());
870       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
871       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
872       if(!ptrTracklet->Init(&t)){
873         n=-1; 
874         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
875         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
876         break;
877       }
878       // Select attachment base on track to B field sign not only track charge which is buggy
879       // mark kFALSE same sign tracks and kTRUE opposite sign tracks
880       // A.Bercuci 3.11.2011
881       Float_t prod(t.GetBz()*t.Charge());
882       if(!ptrTracklet->AttachClusters(chamber, kTRUE, prod<0.?kTRUE:kFALSE, fEventInFile)){
883         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
884         if(debugLevel>3){
885           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
886           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
887           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
888           <<"status="    << status
889           <<"tracklet.=" << &trackletCp
890           << "\n";
891         }
892         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
893         continue;
894       }
895       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", ptrTracklet->GetN()));
896       if(ptrTracklet->GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam->GetFindableClusters()){
897         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
898         if(debugLevel>3){
899           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
900           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
901           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
902           <<"status="    << status
903           <<"tracklet.=" << &trackletCp
904           << "\n";
905         }
906         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
907         continue;
908       }
909       ptrTracklet->UpdateUsed();
910     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
911     // propagate track to the radial position of the tracklet
912
913     // fit tracklet 
914     // tilt correction options
915     // 0 : no correction
916     // 2 : pseudo tilt correction
917     if(!ptrTracklet->FitRobust(t.Charge()>0?kTRUE:kFALSE)){
918       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
919       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
920       continue;
921     } 
922     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
923     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) {
924       n=-1; 
925       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
926       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
927       break;
928     }
929     if(!AdjustSector(&t)) {
930       n=-1; 
931       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
932       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
933       break;
934     }
935     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
936       n=-1; 
937       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
938       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
939       break;
940     }
941     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
942     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
943     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
944     // update Kalman with the TRD measurement
945     if(chi2>1e+10){ // TODO
946       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
947       if(debugLevel > 2){
948         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
949         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
950         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
951         trackCp.SetOwner();
952         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
953             << "status="      << status
954             << "tracklet.="   << &trackletCp
955             << "track.="      << &trackCp
956             << "\n";
957       }
958       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
959       continue; 
960     }
961     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
962     if(kStoreIn){
963       t.SetTrackIn();
964       kStoreIn = kFALSE;
965     }
966     if(kUseTRD){
967       if(!((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)) {
968         n=-1; 
969         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
970         if(debugLevel > 2){
971           UChar_t status(t.GetStatusTRD());
972           AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
973           AliTRDtrackV1 trackCp(t);
974           trackCp.SetOwner();
975           (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
976               << "status="      << status
977               << "tracklet.="   << &trackletCp
978               << "track.="      << &trackCp
979               << "\n";
980         }
981         AliDebug(4, Form("Failed Track Update @ y[%7.2f] z[%7.2f] s2y[%f] s2z[%f] covyz[%f]", p[0], p[1], cov[0], cov[2], cov[1]));
982         break;
983       }
984     }
985     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
986     // fill residuals ?!
987     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
988   
989
990     // register tracklet with the tracker and track
991     // Save inside the tracklet the track parameters BEFORE track update.
992     // Commented out their overwriting AFTER track update
993     // A.Bercuci 3.11.2011
994     //ptrTracklet->Update(&t); 
995     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
996     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
997     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
998     // Register info to track
999     t.SetNumberOfClusters();
1000     t.UpdateChi2(chi2);
1001
1002     n += ptrTracklet->GetN();
1003     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
1004
1005     // Reset material budget if 2 consecutive gold
1006 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
1007
1008     // Make backup of the track until is gold
1009     Int_t failed(0);
1010     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
1011
1012   } // end layers loop
1013   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
1014   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
1015
1016   if(n && debugLevel > 1){
1017     //Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1018     AliTRDtrackV1 track(t);
1019     track.SetOwner();
1020     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation2"
1021         << "EventNumber=" << fEventInFile
1022         << "track.="      << &track
1023         << "\n";
1024   }
1025   
1026   return n;
1027 }
1028
1029 //_________________________________________________________________________
1030 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1031   //
1032   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1033   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations 
1034   // and transformations see documentation of this class)
1035   // Afterwards all the tracklets are Updated
1036   //
1037   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1038   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)  
1039   //             - Seeding configuration
1040   // Output:     - The curvature
1041   //
1042   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1043   fitter->Reset();
1044   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1045   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1046   Int_t maxLayers = 6;
1047   if(planes){
1048     maxLayers = 4;
1049     ppl = planes;
1050   }
1051   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1052     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1053     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1054   }
1055   fitter->Update();
1056   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1057   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1058   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1059     // Reference positions
1060     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1061     
1062     // chi2
1063     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1064     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1065     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1066   }
1067   return fitter->GetC();
1068 }
1069
1070 //_________________________________________________________________________
1071 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1072 {
1073   //
1074   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1075   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1076   //
1077   // Parameters: - The four seedclusters
1078   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1079   //             - The seeding configuration
1080   //             - Chi2 array
1081   //
1082   // debug level 2
1083   //
1084   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1085   fitter->Reset();
1086   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1087     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1088   }
1089   fitter->Update();
1090   
1091   
1092   // Update the seed and calculated the chi2 value
1093   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1094   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1095     // chi2
1096     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1097     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1098   }     
1099 }
1100
1101
1102 //_________________________________________________________________________
1103 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1104 {
1105   //
1106   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is 
1107   // assumed that the vertex position is set to 0.
1108   // This method is very usefull for high-pt particles
1109   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1110   //      x0, y0: Center of the circle
1111   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1112   //      zc: center of the pad row
1113   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1114   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1115   // Transformation:
1116   // t = 1/(x^2 + y^2)
1117   // u = 2 * x * t
1118   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1119   // Parameters in the equation: 
1120   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1121   //
1122   // The Curvature is calculated by the following equation:
1123   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1124   // Parameters:   - the 6 tracklets
1125   //               - the Vertex constraint
1126   // Output:       - the Chi2 value of the track
1127   //
1128   // debug level 5
1129   //
1130
1131   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1132   fitter->StoreData(kTRUE);
1133   fitter->ClearPoints();
1134   AliTRDcluster *cl = NULL;
1135   
1136   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1137   Double_t uvt[2];
1138   Int_t nPoints = 0;
1139   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1140     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1141     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1142       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1143       if(!(cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb))) continue;
1144       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1145       x = cl->GetX();
1146       y = cl->GetY();
1147       z = cl->GetZ();
1148       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1149       // Transformation
1150       t = 1./(x * x + y * y);
1151       uvt[0] = 2. * x * t;
1152       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1153       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1154       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1155       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1156       nPoints++;
1157     }
1158   }
1159   fitter->Eval();
1160
1161   // Calculate curvature
1162   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1163   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1164   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1165
1166   Float_t chi2track = 0.0;
1167   if (nPoints > 0) {
1168     chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1169   }
1170   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1171     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1172
1173   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1174
1175 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1176     //Linear Model on z-direction
1177     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1178     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1179     Double_t zref = slope * xref;
1180     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1181     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1182     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1183     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1184     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1185     << "EventNumber="           << eventNumber
1186     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1187     << "Curvature="                             << curvature
1188     << "Chi2Track="                             << chi2track
1189     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1190     << "zref="                                          << zref
1191     << "\n";
1192   }*/
1193   return chi2track;
1194 }
1195
1196 //_________________________________________________________________________
1197 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1198 {
1199   //
1200   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1201   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the 
1202   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1203   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1204   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1205   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1206   //          zc: center of the pad row
1207   //          zt: z-position of the track
1208   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1209   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1210   // Transformation:       u = 2 * x * t
1211   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1212   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1213   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1214   // Parameters:           a = -1/y0
1215   //                       b = x0/y0
1216   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1217   //                       d = offset
1218   //                       e = dz/dx
1219   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using 
1220   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1221   // The curvature is calculated according to the formula:
1222   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1223   //
1224   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1225   //              - Flag selecting the error definition
1226   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1227   //
1228   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1229   fitter->StoreData(kTRUE);
1230   fitter->ClearPoints();
1231   AliTRDLeastSquare zfitter;
1232   AliTRDcluster *cl = NULL;
1233
1234   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1235   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1236   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1237   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1238   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1239   Int_t nPoints = 0;
1240   // Containers for Least-square fitter
1241   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1242     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1243     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1244     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1245       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1246       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1247       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1248       x = cl->GetX();
1249       y = cl->GetY();
1250       z = cl->GetZ();
1251       dx = x - xref;
1252       // Transformation
1253       t = 1./(x*x + y*y);
1254       uvt[0] = 2. * x * t;
1255       uvt[1] = t;
1256       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1257       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1258       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1259       // error definition changes for the different calls
1260       we = 2. * t;
1261       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1262       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1263       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1264       // adding points for covariance matrix estimation
1265       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1266       erry *= erry;
1267       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1268       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1269         sumPolY[ipol] += erry;
1270         erry *= x;
1271         if(ipol < 3){
1272           sumPolZ[ipol] += errz;
1273           errz *= x;
1274         }
1275       }
1276       nPoints++;
1277     }
1278   }
1279   if (fitter->Eval()) return 1.e10;
1280   zfitter.Eval();
1281
1282   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1283   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1284
1285   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1286   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1287   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1288   Double_t zref = 0.0;
1289   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1290     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1291     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1292     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0) 
1293       acceptablez = kFALSE;
1294   }
1295   if (!acceptablez) {
1296     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1297     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1298     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1299     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1300     fitter->Eval();
1301     fitter->ReleaseParameter(3);
1302     fitter->ReleaseParameter(4);
1303     offset = fitter->GetParameter(3);
1304     slope = fitter->GetParameter(4);
1305   }
1306
1307   // Calculate Curvarture
1308   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1309   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1310   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1311   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1312   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1313
1314   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1315
1316   // Prepare error calculation
1317   TMatrixD covarPolY(3,3);
1318   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1319   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1320   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1321   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1322   covarPolY.Invert();
1323   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1324   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1325   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1326   covarPolZ.Invert();
1327
1328   // Update the tracklets
1329   Double_t x1, dy, dz;
1330   Double_t cov[15];
1331   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1332   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1333
1334     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1335     x1 = x - xref;
1336     y  = 0;
1337     z  = 0;
1338     dy = 0;
1339     dz = 0;
1340     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1341     TMatrixD transform(3,3);
1342     transform(0,0) = 1;
1343     transform(0,1) = x;
1344     transform(0,2) = x*x;
1345     transform(1,1) = 1;
1346     transform(1,2) = x;
1347     transform(2,2) = 1;
1348     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1349     covariance *= transform.T();
1350     TMatrixD transformZ(2,2);
1351     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1352     transformZ(0,1) = x;
1353     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1354     covarZ *= transformZ.T();
1355     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1356     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1357     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1358     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)  
1359     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1360     res *= res;
1361     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1362     if (res >= 0) {
1363       res = TMath::Sqrt(res);
1364       y    = (1.0 - res) / a;
1365     }
1366     cov[0] = covariance(0,0);
1367     cov[2] = covarZ(0,0);
1368     cov[1] = 0.;
1369
1370     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1371     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1372     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) 
1373     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1374     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2) 
1375     Double_t x0 = -b / a;
1376     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1377       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1378        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1379         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1380         dy = yderiv;
1381       }
1382     }
1383     z  = offset + slope * (x - xref);
1384     dz = slope;
1385     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1386     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1387     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1388     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1389     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1390     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1391     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1392   }
1393   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1394   
1395 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1396     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1397     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1398     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1399     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1400     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1401         << "EventNumber="                       << eventNumber
1402         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1403         << "xref="                                              << xref
1404         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1405         << "\n";
1406   }*/
1407   return chi2track;
1408 }
1409
1410
1411 //____________________________________________________________________
1412 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1413 {
1414   //
1415   // Fit track with a staight line
1416   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1417   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1418   //
1419   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1420   AliTRDcluster *cl = NULL;
1421
1422   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1423   if(!tracklets){
1424     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1425       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1426       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1427       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1428     }
1429     tracklets = &work[0];
1430   }
1431
1432   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1433   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1434   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1435     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1436     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1437       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1438       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1439       x = cl->GetX();
1440       z = cl->GetZ();
1441       dx = x - xref;
1442       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1443     }
1444   }
1445   zfitter.Eval();
1446   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1447   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1448   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1449     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1450     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1451       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1452       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1453       x = cl->GetX();
1454       y = cl->GetY();
1455       z = cl->GetZ();
1456       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1457       dx = x - xref;
1458       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx); 
1459       // error definition changes for the different calls
1460       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1461       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1462       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1463     }
1464   }
1465   yfitter.Eval();
1466   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1467   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1468   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1469
1470   //update track points array
1471   if(np && points){
1472     Float_t xyz[3];
1473     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1474       points[ip].GetXYZ(xyz);
1475       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1476       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1477       points[ip].SetXYZ(xyz);
1478     }
1479   }
1480   return chi2;
1481 }
1482
1483
1484 //_________________________________________________________________________
1485 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1486 {
1487 //
1488 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1489 //
1490 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1491 //              - Flag selecting the error definition
1492 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1493 //
1494 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1495 // BEGIN_LATEX
1496 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1497 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1498 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1499 // END_LATEX
1500 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1501 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the 
1502 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1503 // BEGIN_LATEX
1504 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1505 // u = 2 * x * t
1506 // v = 2 * tan(h) * t
1507 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1508 // END_LATEX
1509 // One gets the following linear equation
1510 // BEGIN_LATEX
1511 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1512 // END_LATEX
1513 // where the coefficients have the following meaning 
1514 // BEGIN_LATEX
1515 // a = -1/y_{0}
1516 // b = x_{0}/y_{0}
1517 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1518 // d = z_{0}
1519 // e = dz/dx
1520 // END_LATEX
1521 // The error calculation for the free term is thus
1522 // BEGIN_LATEX
1523 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1524 // END_LATEX
1525 //
1526 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according 
1527 // to the formula:
1528 // BEGIN_LATEX
1529 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1530 // END_LATEX
1531 //
1532 // Authors
1533 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1534 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1535 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1536
1537   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1538   fitter->StoreData(kTRUE);
1539   fitter->ClearPoints();
1540   AliTRDLeastSquare zfitter;
1541   AliTRDcluster *cl = NULL;
1542
1543   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1544   if(!tracklets){
1545     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1546       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1547       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1548       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1549     }
1550     tracklets = &work[0];
1551   }
1552
1553   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1554   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:\nx0[(0)%6.2f (1)%6.2f (2)%6.2f (3)%6.2f (4)%6.2f (5)%6.2f] xref[%6.2f]", tracklets[0].GetX0(), tracklets[1].GetX0(), tracklets[2].GetX0(), tracklets[3].GetX0(), tracklets[4].GetX0(), tracklets[5].GetX0(), xref);
1555   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1556   Double_t uvt[4];
1557   Int_t nPoints = 0;
1558   // Containers for Least-square fitter
1559   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1560     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1561     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1562       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1563       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1564       x = cl->GetX();
1565       y = cl->GetY();
1566       z = cl->GetZ();
1567       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1568       dx = x - xref;
1569       // Transformation
1570       t = 1./(x*x + y*y);
1571       uvt[0] = 2. * x * t;
1572       uvt[1] = t;
1573       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1574       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1575       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1576       // error definition changes for the different calls
1577       we = 2. * t;
1578       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1579       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1580       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1581       nPoints++;
1582     }
1583   }
1584   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1585
1586   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1587   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1588
1589
1590   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1591   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1592   Bool_t accept = kTRUE;
1593   Double_t zref = 0.0;
1594   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1595     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1596     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1597     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0) 
1598       accept = kFALSE;
1599   }
1600   if (!accept) {
1601     zfitter.Eval();
1602     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1603     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1604     fitter->FixParameter(3, zmf);
1605     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1606     fitter->Eval();
1607     fitter->ReleaseParameter(3);
1608     fitter->ReleaseParameter(4);
1609     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1610     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1611   }
1612
1613   // Calculate Curvature
1614   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1615   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1616   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1617   Double_t y0   = 1. / a;
1618   Double_t x0   = -b * y0;
1619   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1620   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1621   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1622   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1623   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1624
1625   // Calculate chi2 of the fit 
1626   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1627   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2);
1628
1629   // Update the tracklets
1630   if(!track){
1631     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1632       x = tracklets[ip].GetX0();
1633       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);  
1634       if(tmp <= 0.) continue;
1635       tmp = TMath::Sqrt(tmp);  
1636
1637       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1638       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1639       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1640       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) 
1641       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1642       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1643       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1644       tracklets[ip].SetC(curvature);
1645       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1646     }
1647   }
1648   //update track points array
1649   if(np && points){
1650     Float_t xyz[3];
1651     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1652       points[ip].GetXYZ(xyz);
1653       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1654       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1655       points[ip].SetXYZ(xyz);
1656     }
1657   }
1658   
1659   return chi2;
1660 }
1661
1662
1663 //____________________________________________________________________
1664 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1665 {
1666 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1667 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1668 // 
1669 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1670
1671   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1672         
1673   //prepare marker points along the track
1674   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1675   while(ip<np){
1676     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1677     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1678     ip++;
1679   }
1680   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1681
1682
1683   AliTRDseedV1 tracklet;
1684   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
1685
1686   //Loop through the TRD planes
1687   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1688     // GET TRACKLET OR BUILT IT         
1689     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1690     if(tracklets){ 
1691       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1692     }else{
1693       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){ 
1694       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1695         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1696         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1697         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1698         continue;
1699       }
1700     }
1701     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1702
1703     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1704
1705     while(ip < np){
1706       //don't do anything if next marker is after next update point.
1707       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) break;
1708       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1709       
1710       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1711       track->GetXYZ(xyz);
1712       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1713       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1714       ip++;
1715     }
1716     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1717
1718     // Propagate closer to the next update point 
1719     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1720
1721     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1722     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) return -1;
1723     
1724     //load tracklet to the tracker and the track
1725 /*    Int_t index;
1726     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1727       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1728       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1729     }
1730     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1731
1732
1733     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1734     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index 
1735     // RefitInward : update index 
1736     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index 
1737     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1738     
1739   
1740     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1741     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1742     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1743     Double_t xyz1[3], y, z;
1744     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1745     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha); 
1746     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1747     xyz1[2] =  z;
1748     if(TMath::Abs(xyz0[0] - xyz1[0]) < 1e-3 && TMath::Abs(xyz0[1] - xyz1[1]) < 1e-3) continue; // check wheter we are at the same global x position
1749     Double_t param[7];
1750     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;   
1751     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1752     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1753     
1754     //Propagate the track
1755     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1756     if (!AdjustSector(track)) break;
1757   
1758     //Update track
1759     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1760     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1761     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1762     if(chi2<1e+10) ((AliExternalTrackParam*)track)->Update(p, cov);
1763     if(!up) continue;
1764
1765                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1766                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1767         } // end planes loop
1768
1769   // extrapolation
1770   while(ip < np){
1771     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1772     
1773     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1774     track->GetXYZ(xyz); 
1775     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1776     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1777     ip++;
1778   }
1779
1780         return track->GetChi2();
1781 }
1782
1783 //_________________________________________________________________________
1784 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(const AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1785 {
1786   //
1787   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1788   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1789   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1790   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1791   //             - the offset for the reference x
1792   //             - the slope
1793   //             - the reference x position
1794   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1795   //
1796   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1797   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1798     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1799     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1800     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1801     nLayers++;
1802   }
1803   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1804   return chi2Z;
1805 }
1806
1807 //_____________________________________________________________________________
1808 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1809 {
1810   //
1811   // Starting from current X-position of track <t> this function
1812   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>. 
1813   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise 
1814   //
1815
1816   // Current track X-position
1817   Double_t xpos = t.GetX()/*,
1818            mass = t.GetMass()*/;
1819
1820   // Direction: inward or outward
1821   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1822
1823   while (((xToGo - xpos) * dir) > AliTRDReconstructor::GetEpsilon()) {
1824 //    printf("to go %f\n", (xToGo - xpos) * dir);
1825     Double_t xyz0[3];
1826     Double_t xyz1[3];
1827     Double_t param[7];
1828     Double_t x;
1829     Double_t y;
1830     Double_t z;
1831
1832     // The next step size
1833     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1834
1835     // Get the global position of the starting point
1836     t.GetXYZ(xyz0);
1837
1838     // X-position after next step
1839     x = xpos + step;
1840
1841     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1842     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1843
1844     // The global position of the end point of this prolongation step
1845     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha()); 
1846     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1847     xyz1[2] =  z;
1848
1849     // Calculate the mean material budget between start and
1850     // end point of this prolongation step
1851     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1852     
1853     // Propagate the track to the X-position after the next step
1854     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1855
1856 /*    // Correct for mean material budget
1857     Double_t dEdx(0.),
1858              bg(t.GetP()/mass);
1859     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=3){
1860       const char *pn[] = {"rho", "x/X0", "<A>", "<Z>", "L", "<Z/A>", "Nb"};
1861       printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): x[%6.2f] bg[%6.2f]\n", xpos, bg);
1862       printf("     param :: %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e]\n"
1863           , pn[0], param[0]
1864           , pn[1], param[1]
1865           , pn[2], param[2]
1866           , pn[3], param[3]
1867           , pn[4], param[4]
1868           , pn[5], param[5]
1869           , pn[6], param[6]);
1870     }  
1871     switch(fgBB){
1872     case kSolid:
1873       dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochSolid(bg);
1874       break;
1875     case kGas:
1876       dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochGas(bg);
1877       break;
1878     case kGeant:
1879       { // mean exitation energy (GeV)
1880         Double_t mee = ((param[3] < 13.) ? (12. * param[3] + 7.) : (9.76 * param[3] + 58.8 * TMath::Power(param[3],-0.19))) * 1.e-9;
1881         Double_t mZA = param[5]>1.e-5?param[5]:(param[3]/param[2]);
1882         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=3) printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): Mee[%e] <Z/A>[%e]\n", mee, mZA);
1883         // protect against failed calculation of rho in MeanMaterialBudget()
1884         dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochGeant(bg, param[0]>1.e-6?param[0]:2.33, 0.2, 3., mee, mZA);
1885       }
1886       break;
1887     }
1888     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=2) printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): dEdx(bg=%e, m=%e)= %e[GeV/cm]\n", bg, mass, dEdx);
1889     if (!t.CorrectForMeanMaterialdEdx(param[1], dir*param[0]*param[4], mass, dEdx)) return 0;
1890 */
1891     // Rotate the track if necessary
1892     if(!AdjustSector(&t)) return 0;
1893
1894     // New track X-position
1895     xpos = t.GetX();
1896
1897   }
1898
1899   return 1;
1900
1901 }
1902
1903 //_____________________________________________________________________________
1904 Bool_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TTree *clusterTree)
1905 {
1906   //
1907   // Reads AliTRDclusters from the file. 
1908   // The names of the cluster tree and branches 
1909   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1910   //
1911
1912   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster))); 
1913   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000); 
1914   
1915   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1916   if (!branch) {
1917     AliError("Can't get the branch !");
1918     return kFALSE;
1919   }
1920   branch->SetAddress(&clusterArray); 
1921   
1922   if(!fClusters){ 
1923     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1924     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1925     fClusters = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1926     fClusters->SetOwner(kTRUE);
1927   }
1928   
1929   // Loop through all entries in the tree
1930   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1931   Int_t nbytes     = 0;
1932   Int_t ncl        = 0;
1933   AliTRDcluster *c = NULL;
1934   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1935     // Import the tree
1936     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);  
1937     
1938     // Get the number of points in the detector
1939     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();  
1940     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) { 
1941       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1942       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1943       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster)); 
1944     }
1945   }
1946   delete clusterArray;
1947
1948   return kTRUE;
1949 }
1950
1951 //_____________________________________________________________________________
1952 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1953 {
1954   //
1955   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1956   //
1957   
1958   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1959
1960   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){ 
1961     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1962   } else {
1963     if(!ReadClusters(cTree)) {
1964       AliError("Problem with reading the clusters !");
1965       return 1;
1966     }
1967   }
1968   SetClustersOwner();
1969
1970   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){ 
1971     AliInfo("No TRD clusters");
1972     return 1;
1973   }
1974
1975   //Int_t nin = 
1976   BuildTrackingContainers();  
1977
1978   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1979   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1980
1981   return 0;
1982 }
1983
1984 //_____________________________________________________________________________
1985 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1986 {
1987   //
1988   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1989   // Function for use in the HLT
1990   
1991   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){ 
1992     AliInfo("No TRD clusters");
1993     return 1;
1994   }
1995
1996   fClusters = clusters;
1997   SetClustersOwner();
1998
1999   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
2000   BuildTrackingContainers();  
2001
2002   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
2003   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
2004
2005   return 0;
2006 }
2007
2008
2009 //____________________________________________________________________
2010 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
2011 {
2012 // Building tracking containers for clusters
2013
2014   Int_t nin(0), ncl(fClusters->GetEntriesFast());
2015   while (ncl--) {
2016     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(ncl);
2017     if(c->IsInChamber()) nin++;
2018     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
2019     Int_t detector       = c->GetDetector();
2020     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
2021     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
2022     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
2023     
2024     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, ncl);
2025   }
2026
2027   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){ 
2028     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
2029     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor);
2030   }
2031
2032   return nin;
2033 }
2034
2035
2036
2037 //____________________________________________________________________
2038 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters() 
2039
2040 //
2041 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins 
2042 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful 
2043 // in case of HLT
2044
2045   if(fTracks){ 
2046     fTracks->Delete(); 
2047     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2048   }
2049   if(fTracklets){ 
2050     fTracklets->Delete();
2051     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2052   }
2053   if(fClusters){ 
2054     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
2055     
2056     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2057     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2058       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2059       SetClustersOwner(kFALSE);
2060     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2061   }
2062
2063   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2064
2065   // Increment the Event Number
2066   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2067 }
2068
2069 // //____________________________________________________________________
2070 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2071 // {
2072 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2073 //   if(!track) return;
2074 // 
2075 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2076 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2077 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2078 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2079 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2080 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2081 //       c->Use();
2082 //     }
2083 //   }
2084 // }
2085 // 
2086
2087 //_____________________________________________________________________________
2088 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track) 
2089 {
2090   //
2091   // Rotates the track when necessary
2092   //
2093
2094   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha(); 
2095   Double_t y     = track->GetY();
2096   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2097   
2098   if      (y >  ymax) {
2099     if (!track->Rotate( alpha)) {
2100       return kFALSE;
2101     }
2102   } 
2103   else if (y < -ymax) {
2104     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2105       return kFALSE;   
2106     }
2107   } 
2108
2109   return kTRUE;
2110
2111 }
2112
2113
2114 //____________________________________________________________________
2115 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2116 {
2117   // Find tracklet for TRD track <track>
2118   // Parameters
2119   // - track
2120   // - sector
2121   // - plane
2122   // - index
2123   // Output
2124   // tracklet
2125   // index
2126   // Detailed description
2127   //
2128   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2129   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2130
2131   return tracklet;
2132 }
2133
2134 //____________________________________________________________________
2135 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2136 {
2137   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2138   //
2139   // Parameters
2140   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2141   //
2142   // Output
2143   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2144   //
2145   // Detailed description
2146   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2147   // and adds the new tracklet to the list.
2148   //
2149   if(!fTracklets){
2150     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2151     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2152   }
2153   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2154   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2155 }
2156
2157 //____________________________________________________________________
2158 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2159 {
2160   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2161   //
2162   // Parameters
2163   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2164   //
2165   // Output
2166   //   - the pointer added
2167   //
2168   // Detailed description
2169   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2170   // and adds the new track to the list.
2171   //
2172   if(!fTracks){
2173     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2174     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2175   }
2176   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2177   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2178 }
2179
2180
2181
2182 //____________________________________________________________________
2183 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2184 {
2185   //
2186   // Steer tracking for one SM.
2187   //
2188   // Parameters :
2189   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2190   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2191   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM. 
2192   //
2193   // Output :
2194   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2195   // 
2196   // Detailed description
2197   //
2198   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2199   // 2. Launch stack tracking. 
2200   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2201   // 3. Pack results in the ESD event.
2202   //
2203   
2204   Int_t nTracks   = 0;
2205   Int_t nChambers = 0;
2206   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2207   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2208     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2209     nChambers = 0;
2210     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2211       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2212       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2213       nChambers++;
2214       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2215     }
2216     if(nChambers < 4) continue;
2217     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2218     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2219   }
2220   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2221
2222   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2223     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2224     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2225
2226     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2227     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){ 
2228       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2229       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2230       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL); 
2231       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2232         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2233         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2234         break;
2235       }
2236     }
2237   }
2238
2239   // Reset Track and Candidate Number
2240   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2241   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2242
2243   // delete ESD tracks in the array
2244   fTracksESD->Delete();
2245   return nTracks;
2246 }
2247
2248 //____________________________________________________________________
2249 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2250 {
2251   //
2252   // Make tracks in one TRD stack.
2253   //
2254   // Parameters :
2255   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2256   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker. 
2257   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2258   //
2259   // Output :
2260   //   Number of tracks found in this stack.
2261   // 
2262   // Detailed description
2263   //
2264   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2265   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations. 
2266   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2267   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2268   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2269   //    a) number of layers crossed
2270   //    b) track quality 
2271   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2272   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2273   // 7. Cook MC label
2274   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2275   //
2276
2277   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2278   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2279   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2280   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2281
2282   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2283   //Double_t shift = .5 * alpha;
2284   Int_t configs[kNConfigs];
2285   
2286   // Purge used clusters from the containers
2287   ci = &stack[0];
2288   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2289     if(!(*ci)) continue;
2290     (*ci)->Update();
2291   }
2292
2293   // Build initial seeding configurations
2294   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2295   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2296     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2297     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2298   }
2299
2300   
2301   // Initialize contors
2302   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2303     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2304     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2305   fSieveSeeding = 0;
2306
2307   // Get stack index
2308   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2309   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2310   if(!(*ci)) return ntracks2;
2311   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2312
2313   do{
2314     // Loop over seeding configurations
2315     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2316     for (Int_t iconf = 0; iconf<fkRecoParam->GetNumberOfSeedConfigs(); iconf++) {
2317       pars[0] = configs[iconf];
2318       pars[1] = ntracks;
2319       pars[2] = istack;
2320       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2321       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2322       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2323     }
2324     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2325     if(!ntracks) break;
2326     
2327     // Sort the seeds according to their quality
2328     Int_t sort[kMaxTracksStack+1];
2329     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2330     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2331       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2332       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2333         Int_t jt(sort[it]);
2334         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2335       }
2336     }
2337   
2338     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2339     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2340     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2341     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2342     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2343       signedTrack[i] = kFALSE;
2344       fakeTrack[i] = kFALSE;
2345     }
2346     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2347     
2348     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2349     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2350     do{
2351       // Check track candidates
2352       rejectedCandidates=0;
2353       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2354         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2355         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2356         
2357         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2358         Int_t ncl        = 0;
2359         Int_t nused      = 0;
2360         Int_t nlayers    = 0;
2361         Int_t findable   = 0;
2362         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2363           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2364           sseed[jseed].UpdateUsed();
2365           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2366           // check if primary candidate
2367           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2368           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2369           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2370           nlayers++;
2371         }
2372
2373         // Filter duplicated tracks
2374         if (nused > 30){
2375           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2376           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2377           continue;
2378         }
2379         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2380           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d] used/ncl[%f]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused, Float_t(nused)/ncl));
2381           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2382           continue;
2383         }
2384
2385         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2386
2387         // Classify tracks
2388         Bool_t skip = kFALSE;
2389         switch(jSieve){
2390           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2391             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2392             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2393             break;
2394
2395           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2396             //if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2397             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2398             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2399             break;
2400
2401           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2402             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2403             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2404             break;
2405
2406           case 3: // select shorter tracks, good quality
2407             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2408             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2409             break;
2410
2411           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2412             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2413             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2414             break;
2415         }
2416         if(skip){
2417           rejectedCandidates++;
2418           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2419           continue;
2420         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2421
2422         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2423
2424         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2425         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2426         if(!track){
2427           AliDebug(1, "Track building failed.");
2428           continue;
2429         } else { 
2430           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2431             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2432             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2433           }
2434         }
2435
2436         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2437           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2438
2439           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2440           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2441
2442           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2443           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2444           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2445           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2446           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2447           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2448               << "EventNumber="   << eventNumber
2449               << "TrackNumber="   << trackNumber
2450               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2451               << "Iter="        << fSieveSeeding
2452               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2453               << "S0.="       << dseed[0]
2454               << "S1.="       << dseed[1]
2455               << "S2.="       << dseed[2]
2456               << "S3.="       << dseed[3]
2457               << "S4.="       << dseed[4]
2458               << "S5.="       << dseed[5]
2459               << "Ncl="       << ncl
2460               << "NLayers="   << nlayers
2461               << "Findable="  << findable
2462               << "NUsed="     << nused
2463               << "\n";
2464         }
2465
2466
2467         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2468         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2469         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2470         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2471         // write ESD-friends if neccessary
2472         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2473           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2474           calibTrack->SetOwner();
2475           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2476         }
2477         ntracks1++;
2478         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2479       }
2480
2481       jSieve++;
2482     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2483     if(!ntracks1) break;
2484
2485     // increment counters
2486     ntracks2 += ntracks1;
2487
2488     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2489     fSieveSeeding++;
2490
2491     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2492     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2493     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2494     
2495     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){ 
2496       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2497       chamber->Build(fGeom);//Indices(fSieveSeeding);
2498     }
2499
2500     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){ 
2501       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2502     }
2503   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2504   
2505
2506
2507   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2508
2509   return ntracks2;
2510 }
2511
2512 //___________________________________________________________________
2513 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2514 {
2515   //
2516   // Assign probabilities to chambers according to their
2517   // capability of producing seeds.
2518   // 
2519   // Parameters :
2520   //
2521   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2522   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2523   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities. 
2524   //
2525   // Output :
2526   //
2527   //  Return top configuration quality 
2528   //
2529   // Detailed description:
2530   //
2531   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2532   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2533   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2534   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2535   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2536   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2537   // 
2538
2539   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2540   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2541   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2542     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2543     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2544   }
2545
2546   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2547   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2548   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2549     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2550     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2551     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]]; 
2552   }
2553   
2554   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2555   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2556   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2557   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2558   
2559   return tconfig[configs[0]];
2560 }
2561
2562 //____________________________________________________________________
2563 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2564 {
2565 //
2566 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are 
2567 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume. 
2568 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD. 
2569 //
2570 // Parameters :
2571 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2572 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2573 //   ipar   : Control parameters:
2574 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2575 //       ipar[1] -> stack index
2576 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2577 //
2578 // Output :
2579 //   Number of tracks candidates found.
2580 // 
2581 // The following steps are performed:
2582 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the 
2583 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2584 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2585 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2586 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2587 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle 
2588 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2589 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the 
2590 //   reco params
2591 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2592 //   seeding clusters.
2593 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2594 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().   
2595 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is 
2596 //    performed at this level 
2597 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2598 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2599 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see 
2600 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2601 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2602 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new 
2603 //    approximation of the track.
2604 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2605 //    checked against the Riemann fit:
2606 //      - position resolution in y
2607 //      - angular resolution in the bending plane
2608 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2609 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2610 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2611 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2612 //      - Helix fit of tracklets
2613 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2614 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2615 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2616 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2617 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2618 // 15. Register seeds.
2619 //
2620 // Authors:
2621 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2622 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2623 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2624
2625   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2626   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2627   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2628   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2629   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2630   // chi2 storage
2631   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2632   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2633   Double_t chi2[4];
2634
2635   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2636   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2637   
2638   // unpack control parameters
2639   Int_t config  = ipar[0];
2640   Int_t ntracks = ipar[1];
2641   Int_t istack  = ipar[2];
2642   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes); 
2643   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2644
2645
2646   // Init chambers geometry
2647   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2648   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2649   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2650   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2651   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2652     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2653     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2654     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2655     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2656   }
2657   
2658   // Init anode wire position for chambers
2659   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2660            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2661   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2662   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2663   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2664   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2665   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2666     if(!(*cIter)) continue;
2667     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){ 
2668       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2669       continue;
2670     }
2671     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2672     x0[iLayer] = glb[0];
2673   }
2674
2675   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2676
2677   // Build seeding layers
2678   ResetSeedTB();
2679   Int_t nlayers = 0;
2680   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){ 
2681     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2682     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2683     nlayers++;
2684   }
2685   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2686   
2687   
2688   // Start finding seeds
2689   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2690   Int_t icl = 0;
2691   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2692     if(!c[3]) continue;
2693     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2694     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2695     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2696     Int_t jcl = 0;
2697     while(jcl<ncl) {
2698       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2699       if(!c[0]) continue;
2700       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2701       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2702       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2703       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2704       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2705       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2706
2707       Int_t kcl = 0;
2708       while(kcl<mcl) {
2709         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2710         if(!c[1]) continue;
2711         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2712         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2713         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2714         if(!c[2]) continue;
2715
2716         AliDebug(3, Form("Seeding clusters\n 0[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 1[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 2[%6.3f %6.3f %6.3f]\n 3[%6.3f %6.3f %6.3f].",
2717           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2718           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2719           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2720           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2721               
2722         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2723       
2724         FitRieman(c, chi2);
2725       
2726         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2727         cIter = &stack[0];
2728         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2729           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2730           tseed->SetDetector(det);
2731           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2732           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2733           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2734           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2735           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2736           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2737           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2738         }
2739       
2740         Bool_t isFake = kFALSE;
2741         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2742           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2743           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2744           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2745       
2746           Double_t xpos[4];
2747           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2748           Float_t yref[4];
2749           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2750           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2751           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2752           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2753           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2754           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2755           cs0 << "MakeSeeds0"
2756               <<"EventNumber="          << eventNumber
2757               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2758               <<"isFake="                               << isFake
2759               <<"config="                               << config
2760               <<"label="                                << ll
2761               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2762               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2763               <<"Y2exp="                                << cond2[0]     
2764               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2765               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2766               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2767               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2768               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2769               <<"yref0="                                << yref[0]
2770               <<"yref1="                                << yref[1]
2771               <<"yref2="                                << yref[2]
2772               <<"yref3="                                << yref[3]
2773               <<"c0.="                          << c[0]
2774               <<"c1.="                          << c[1]
2775               <<"c2.="                          << c[2]
2776               <<"c3.="                          << c[3]
2777               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2778               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2779               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2780               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2781               <<"RiemanFitter.="                << rim
2782               <<"\n";
2783         }
2784         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2785           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2786           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2787           continue;
2788         }
2789         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2790           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2791           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2792           continue;
2793         }
2794         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2795       
2796         // try attaching clusters to tracklets
2797         Int_t mlayers = 0; 
2798         AliTRDcluster *cl = NULL;
2799         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2800           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2801           Int_t nNotInChamber = 0;
2802           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2803           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){ 
2804             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2805             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2806           }else{
2807             cseed[jLayer].Fit();
2808             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2809             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2810             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2811               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2812             }
2813             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2814             if(cseed[jLayer].GetN() - (cseed[jLayer].GetNUsed() + nNotInChamber) < 5) continue; // checking for Cluster which are not in chamber is a much stronger restriction on real data
2815           }
2816           mlayers++;
2817         }
2818
2819         if(mlayers < kNSeedPlanes){ 
2820           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2821           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2822           continue;
2823         }
2824
2825         // temporary exit door for the HLT
2826         if(fkReconstructor->IsHLT()){ 
2827           // attach clusters to extrapolation chambers
2828           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2829             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2830             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2831             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2832             cseed[jLayer].Fit();
2833           }
2834           //FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2835           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2836           ntracks++;
2837           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2838           cseed += 6; 
2839           continue;
2840         }
2841
2842
2843         // Update Seeds and calculate Likelihood
2844         // fit tracklets and cook likelihood
2845         Double_t chi2Vals[4];
2846         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2847         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2848           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2849           cseed[jLayer].Fit(1);
2850         }
2851         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2852       
2853         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2854           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2855           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2856           continue;
2857         }
2858         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2859       
2860         // book preliminary results
2861         seedQuality[ntracks] = like;
2862         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2863       
2864         // attach clusters to the extrapolation seeds
2865         Int_t elayers(0);
2866         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2867           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2868           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2869       
2870           // fit extrapolated seed
2871           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2872           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2873           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2874           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2875           pseed.Fit(1);
2876           cseed[jLayer] = pseed;
2877           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2878           cseed[jLayer].Fit(1);
2879           elayers++;
2880         }
2881       
2882         // AliInfo("Extrapolation done.");
2883         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2884         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2885           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2886           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2887           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2888           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2889           cstreamer << "MakeSeeds1"
2890               << "EventNumber="         << eventNumber
2891               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2892               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2893               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2894               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2895               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2896               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2897               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2898               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2899               << "\n";
2900         }
2901               
2902         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){ 
2903           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2904             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2905             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2906           }
2907         }
2908       
2909         // do track fitting with vertex constraint
2910         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2911         else chi2Vals[1] = -1.;
2912         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2913         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2914
2915         // calculate track quality
2916         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2917                   
2918         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2919           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2920           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2921           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2922           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2923           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2924           Int_t ncls = 0; 
2925           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2926                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2927           }
2928           cstreamer << "MakeSeeds2"
2929               << "EventNumber="                 << eventNumber
2930               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2931               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2932               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2933               << "Nlayers="                     << mlayers
2934               << "NClusters="   << ncls
2935               << "Like="                                << like
2936               << "S0.="                         << &cseed[0]
2937               << "S1.="                         << &cseed[1]
2938               << "S2.="                         << &cseed[2]
2939               << "S3.="                         << &cseed[3]
2940               << "S4.="                         << &cseed[4]
2941               << "S5.="                         << &cseed[5]
2942               << "FitterT.="                    << fitterT
2943               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2944               << "\n";
2945         }
2946         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){  
2947           Double_t pt[]={0., 0.};
2948           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2949             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
2950             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
2951             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
2952             break;
2953           }
2954           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
2955             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2956             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2957             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2958             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2959             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2960             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
2961             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
2962             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
2963             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
2964             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
2965             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
2966             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
2967             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
2968         }
2969         ntracks++;
2970         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2971         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2972           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2973           return ntracks;
2974         }
2975         cseed += 6;
2976       }
2977     }
2978   }
2979   
2980   return ntracks;
2981 }
2982
2983 //_____________________________________________________________________________
2984 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
2985 {
2986 //
2987 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2988 //
2989 // Parameters :
2990 //   seeds  : array of tracklets
2991 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2992 //     [0] - radial position of the track at reference point
2993 //     [1] - y position of the fit at [0]
2994 //     [2] - z position of the fit at [0]
2995 //     [3] - snp of the first tracklet
2996 //     [4] - tgl of the first tracklet
2997 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2998 //     [6] - sector rotation angle
2999 //
3000 // Output :
3001 //   The TRD track.
3002 //
3003 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix 
3004 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization) 
3005 // 
3006 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
3007 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation() 
3008 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
3009
3010   if(fkReconstructor->IsHLT()) FitTiltedRiemanConstraint(tracklet, 0);
3011   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
3012   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
3013
3014   // find first good tracklet
3015   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
3016   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
3017     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3018     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3019     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3020     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3021     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3022     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
3023     ,idx
3024     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
3025     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
3026     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
3027     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
3028     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
3029     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
3030     return NULL;
3031   }
3032
3033   Double_t dx(5.);
3034   Double_t x(tracklet[idx].GetX0() - dx);
3035   // Build track parameters
3036   Double_t params[] = {
3037     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
3038    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
3039    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
3040    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
3041    ,tracklet[idx].GetC(fkReconstructor->IsHLT()?1:0)                                   // curvature -> 1/pt
3042   };
3043   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
3044
3045   Double_t c[15];
3046   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3047   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3048   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3049   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3050   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[4]*params[4]*0.01; // s^2_1/pt
3051
3052   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3053
3054   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3055
3056   // skip Kalman filter for HLT
3057   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){ 
3058     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3059       track.UnsetTracklet(jLayer);
3060       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3061       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3062       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3063       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3064       ptrTracklet->UseClusters();
3065       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3066     }
3067     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3068     ptrTrack->CookPID();
3069     ptrTrack->CookLabel(.9);
3070     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3071     return ptrTrack;
3072   }
3073
3074   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3075   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3076
3077   track.ResetCovariance(1);
3078   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3079   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3080     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3081     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3082     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3083     track.GetExternalParameters(x, p);
3084     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3085     cs << "MakeTrack"
3086     << "EventNumber="     << eventNumber
3087     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3088     << "nc="     << nc
3089     << "X="      << x
3090     << "Y="      << p[0]
3091     << "Z="      << p[1]
3092     << "snp="    << p[2]
3093     << "tnd="    << p[3]
3094     << "crv="    << p[4]
3095     << "Yin="    << params[0]
3096     << "Zin="    << params[1]
3097     << "snpin="  << params[2]
3098     << "tndin="  << params[3]
3099     << "crvin="  << params[4]
3100     << "track.=" << &track
3101     << "\n";
3102   }
3103   if (nc < 30){ 
3104     UnsetTrackletsTrack(&track);
3105     return NULL;
3106   }
3107   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3108   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3109   ptrTrack->CookLabel(.9);
3110   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3111     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3112     ptrTracklet->UseClusters();
3113   }
3114
3115   // computes PID for track
3116   ptrTrack->CookPID();
3117   // update calibration references using this track
3118   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3119   if(!calibra){
3120     AliInfo("Could not get Calibra instance.");
3121   } else if(calibra->GetHisto2d()){
3122     calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3123   }
3124   return ptrTrack;
3125 }
3126
3127
3128 //____________________________________________________________________
3129 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3130 {
3131   //
3132   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3133   //
3134   // Parameters :
3135   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3136   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3137   // 
3138   // Output : 
3139   //   cssed : Improved seeds
3140   // 
3141   // Detailed description
3142   //
3143   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3144   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3145   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3146   //
3147   // debug level: 7
3148   //
3149   
3150   // make a local working copy
3151   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3152   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3153
3154   Float_t quality(1.e3), 
3155           lQuality[AliTRDgeometry::kNlayer] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3156   Int_t rLayers(0);
3157   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){ 
3158     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3159     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3160     rLayers++;
3161     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3162     quality    += lQuality[jLayer];
3163   }
3164   if (rLayers > 0) {
3165     quality /= rLayers;
3166   }
3167   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3168
3169   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3170     // Try better cluster set
3171     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3172     Int_t  indexes[4*AliTRDgeometry::kNlayer];
3173     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3174     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3175       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3176       bseed[bLayer].Reset("c");
3177       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3178       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3179       bseed[bLayer].Fit(1);
3180       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3181       nLayers++;
3182       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3183       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3184     }
3185     if(rLayers > nLayers){
3186       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3187       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3188     } else rLayers=nLayers;
3189     qualitynew /= rLayers;
3190
3191     if(qualitynew > quality){ 
3192       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3193       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3194     } else quality = qualitynew;
3195
3196     // try improve track parameters
3197     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3198     if(chi2new > chi2){ 
3199       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3200       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3201     } else chi2 = chi2new;
3202
3203     // store better tracklets
3204     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3205     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3206
3207
3208     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3209       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3210       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3211       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3212       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3213       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3214         << "EventNumber="               << eventNumber
3215         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3216         << "Iteration="                         << iter
3217         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3218         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3219         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3220         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3221         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3222         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3223         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3224         << "\n";
3225     }
3226   } // Loop: iter
3227
3228   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3229   return kTRUE;
3230 }
3231
3232 //_________________________________________________________________________
3233 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3234   //
3235   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for 
3236   // the track selection
3237   // The likelihood value containes:
3238   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3239   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3240   // For all Parameters an exponential dependency is used
3241   //
3242   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3243   //             - Array of chi2 values: 
3244   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3245   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3246   //                 * z-Direction from Linear fit
3247   // Output:     - The calculated track likelihood
3248   //
3249   // debug level 2
3250   //
3251   
3252   // Non-constrained Tilted Riemann
3253   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3254   // Constrained Tilted Riemann
3255   Double_t likeChi2TC(1.);
3256   if(chi2[1]>0.){
3257     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3258     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3259     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3260     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3261       likeChi2TC =1.;
3262     else{;}         // -> test not conclusive
3263   }
3264   // Chi2 only on Z direction
3265   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3266   // Chi2 angular resolution
3267   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3268
3269   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3270
3271   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3272     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3273     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3274     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3275     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3276     , trackLikelihood
3277     , chi2[0], likeChi2TR
3278     , chi2[1], likeChi2TC
3279     , chi2[2], likeChi2Z
3280     , chi2[3], likeChi2Phi
3281   ));
3282
3283   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3284     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3285     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3286     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3287     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3288         << "EventNumber="                       << eventNumber
3289         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3290         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3291         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3292         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3293         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3294         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3295         << "\n";
3296   }
3297   
3298   return trackLikelihood;
3299 }
3300
3301 //____________________________________________________________________
3302 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3303 {
3304   //
3305   // Calculate the probability of this track candidate.
3306   //
3307   // Parameters :
3308   //   cseeds : array of candidate tracklets
3309   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3310   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3311   //
3312   // Output :
3313   //   likelihood value
3314   // 
3315   // Detailed description
3316   //
3317   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3318   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3319   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3320   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3321   //  4. number of attached clusters compared to a reference value 
3322   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3323   //
3324   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3325   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3326   //
3327
3328   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3329         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3330   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3331
3332   Float_t nclusters = 0.;
3333   Double_t sumda = 0.;
3334   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3335     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3336     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3337     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3338   }
3339   nclusters *= .25;
3340
3341   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3342   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3343   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3344   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3345   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3346   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3347
3348   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3349     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3350     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3351     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3352     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3353         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3354         nTracklets++;
3355         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3356     }
3357     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3358     // The Debug Stream contains the seed 
3359     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3360     cstreamer << "CookLikelihood"
3361         << "EventNumber="                       << eventNumber
3362         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3363         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3364         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3365         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3366         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3367         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3368         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3369         << "sumda="                                             << sumda
3370         << "chi2y="                                             << chi2y
3371         << "chi2z="                                             << chi2z
3372         << "likea="                                             << likea
3373         << "likechi2y="                         << likechi2y
3374         << "likechi2z="                         << likechi2z
3375         << "nclusters="                         << nclusters
3376         << "likeN="                                             << likeN
3377         << "like="                                              << like
3378         << "meanncls="        << meanNcls
3379         << "\n";
3380   }
3381
3382   return like;
3383 }