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       if(!ptrTracklet->AttachClusters(chamber, kTRUE, t.Charge()>0?kTRUE:kFALSE, fEventInFile)){
 879         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 880         if(debugLevel>3){
 881           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 882           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 883           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
 884           <<"status="    << status
 885           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 886           << "\n";
 887         }
 888         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
 889         continue;
 890       }
 891       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", ptrTracklet->GetN()));
 892       if(ptrTracklet->GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam->GetFindableClusters()){
 893         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 894         if(debugLevel>3){
 895           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 896           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 897           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation4"
 898           <<"status="    << status
 899           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 900           << "\n";
 901         }
 902         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
 903         continue;
 904       }
 905       ptrTracklet->UpdateUsed();
 906     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 907     // propagate track to the radial position of the tracklet
 908
 909     // fit tracklet
 910     // tilt correction options
 911     // 0 : no correction
 912     // 2 : pseudo tilt correction
 913     if(!ptrTracklet->FitRobust(t.Charge()>0?kTRUE:kFALSE)){
 914       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 915       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
 916       continue;
 917     }
 918     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 919     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) {
 920       n=-1;
 921       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 922       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
 923       break;
 924     }
 925     if(!AdjustSector(&t)) {
 926       n=-1;
 927       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 928       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
 929       break;
 930     }
 931     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 932       n=-1;
 933       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 934       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 935       break;
 936     }
 937     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 938     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 939     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 940     // update Kalman with the TRD measurement
 941     if(chi2>1e+10){ // TODO
 942       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 943       if(debugLevel > 2){
 944         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 945         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 946         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 947         trackCp.SetOwner();
 948         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
 949             << "status="      << status
 950             << "tracklet.="   << &trackletCp
 951             << "track.="      << &trackCp
 952             << "\n";
 953       }
 954       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
 955       continue;
 956     }
 957     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 958     if(kStoreIn){
 959       t.SetTrackIn();
 960       kStoreIn = kFALSE;
 961     }
 962     if(kUseTRD){
 963       if(!((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)) {
 964         n=-1;
 965         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 966         if(debugLevel > 2){
 967           UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 968           AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 969           AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 970           trackCp.SetOwner();
 971           (*cstreamer) << "FollowBackProlongation3"
 972               << "status="      << status
 973               << "tracklet.="   << &trackletCp
 974               << "track.="      << &trackCp
 975               << "\n";
 976         }
 977         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]));
 978         break;
 979       }
 980     }
 981     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
 982     // fill residuals ?!
 983     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 984
 985
 986     // register tracklet with the tracker and track
 987     ptrTracklet->Update(&t);
 988     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 989     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 990     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
 991     // Register info to track
 992     t.SetNumberOfClusters();
 993     t.UpdateChi2(chi2);
 994
 995     n += ptrTracklet->GetN();
 996     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
 997
 998     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 999 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
1000
1001     // Make backup of the track until is gold
1002     Int_t failed(0);
1003     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
1004
1005   } // end layers loop
1006   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
1007   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
1008
1009   if(n && debugLevel > 1){
1010     //Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1011     AliTRDtrackV1 track(t);
1012     track.SetOwner();
1013     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation2"
1014         << "EventNumber=" << fEventInFile
1015         << "track.="      << &track
1016         << "\n";
1017   }
1018
1019   return n;
1020 }
1021
1022 //_________________________________________________________________________
1023 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1024   //
1025   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1026   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
1027   // and transformations see documentation of this class)
1028   // Afterwards all the tracklets are Updated
1029   //
1030   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1031   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
1032   //             - Seeding configuration
1033   // Output:     - The curvature
1034   //
1035   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1036   fitter->Reset();
1037   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1038   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1039   Int_t maxLayers = 6;
1040   if(planes){
1041     maxLayers = 4;
1042     ppl = planes;
1043   }
1044   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1045     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1046     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1047   }
1048   fitter->Update();
1049   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1050   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1051   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1052     // Reference positions
1053     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1054
1055     // chi2
1056     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1057     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1058     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1059   }
1060   return fitter->GetC();
1061 }
1062
1063 //_________________________________________________________________________
1064 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1065 {
1066   //
1067   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1068   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1069   //
1070   // Parameters: - The four seedclusters
1071   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1072   //             - The seeding configuration
1073   //             - Chi2 array
1074   //
1075   // debug level 2
1076   //
1077   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1078   fitter->Reset();
1079   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1080     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1081   }
1082   fitter->Update();
1083
1084
1085   // Update the seed and calculated the chi2 value
1086   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1087   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1088     // chi2
1089     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1090     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1091   }
1092 }
1093
1094
1095 //_________________________________________________________________________
1096 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1097 {
1098   //
1099   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1100   // assumed that the vertex position is set to 0.
1101   // This method is very usefull for high-pt particles
1102   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1103   //      x0, y0: Center of the circle
1104   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1105   //      zc: center of the pad row
1106   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1107   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1108   // Transformation:
1109   // t = 1/(x^2 + y^2)
1110   // u = 2 * x * t
1111   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1112   // Parameters in the equation:
1113   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1114   //
1115   // The Curvature is calculated by the following equation:
1116   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1117   // Parameters:   - the 6 tracklets
1118   //               - the Vertex constraint
1119   // Output:       - the Chi2 value of the track
1120   //
1121   // debug level 5
1122   //
1123
1124   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1125   fitter->StoreData(kTRUE);
1126   fitter->ClearPoints();
1127   AliTRDcluster *cl = NULL;
1128
1129   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1130   Double_t uvt[2];
1131   Int_t nPoints = 0;
1132   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1133     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1134     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1135       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1136       if(!(cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb))) continue;
1137       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1138       x = cl->GetX();
1139       y = cl->GetY();
1140       z = cl->GetZ();
1141       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1142       // Transformation
1143       t = 1./(x * x + y * y);
1144       uvt[0] = 2. * x * t;
1145       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1146       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1147       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1148       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1149       nPoints++;
1150     }
1151   }
1152   fitter->Eval();
1153
1154   // Calculate curvature
1155   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1156   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1157   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1158
1159   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1160   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1161     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1162
1163   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1164
1165 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1166     //Linear Model on z-direction
1167     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1168     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1169     Double_t zref = slope * xref;
1170     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1171     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1172     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1173     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1174     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1175     << "EventNumber="           << eventNumber
1176     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1177     << "Curvature="                             << curvature
1178     << "Chi2Track="                             << chi2track
1179     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1180     << "zref="                                          << zref
1181     << "\n";
1182   }*/
1183   return chi2track;
1184 }
1185
1186 //_________________________________________________________________________
1187 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1188 {
1189   //
1190   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1191   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1192   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1193   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1194   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1195   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1196   //          zc: center of the pad row
1197   //          zt: z-position of the track
1198   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1199   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1200   // Transformation:       u = 2 * x * t
1201   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1202   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1203   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1204   // Parameters:           a = -1/y0
1205   //                       b = x0/y0
1206   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1207   //                       d = offset
1208   //                       e = dz/dx
1209   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1210   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1211   // The curvature is calculated according to the formula:
1212   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1213   //
1214   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1215   //              - Flag selecting the error definition
1216   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1217   //
1218   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1219   fitter->StoreData(kTRUE);
1220   fitter->ClearPoints();
1221   AliTRDLeastSquare zfitter;
1222   AliTRDcluster *cl = NULL;
1223
1224   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1225   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1226   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1227   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1228   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1229   Int_t nPoints = 0;
1230   // Containers for Least-square fitter
1231   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1232     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1233     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1234     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1235       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1236       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1237       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1238       x = cl->GetX();
1239       y = cl->GetY();
1240       z = cl->GetZ();
1241       dx = x - xref;
1242       // Transformation
1243       t = 1./(x*x + y*y);
1244       uvt[0] = 2. * x * t;
1245       uvt[1] = t;
1246       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1247       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1248       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1249       // error definition changes for the different calls
1250       we = 2. * t;
1251       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1252       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1253       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1254       // adding points for covariance matrix estimation
1255       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1256       erry *= erry;
1257       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1258       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1259         sumPolY[ipol] += erry;
1260         erry *= x;
1261         if(ipol < 3){
1262           sumPolZ[ipol] += errz;
1263           errz *= x;
1264         }
1265       }
1266       nPoints++;
1267     }
1268   }
1269   if (fitter->Eval()) return 1.e10;
1270   zfitter.Eval();
1271
1272   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1273   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1274
1275   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1276   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1277   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1278   Double_t zref = 0.0;
1279   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1280     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1281     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1282     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1283       acceptablez = kFALSE;
1284   }
1285   if (!acceptablez) {
1286     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1287     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1288     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1289     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1290     fitter->Eval();
1291     fitter->ReleaseParameter(3);
1292     fitter->ReleaseParameter(4);
1293     offset = fitter->GetParameter(3);
1294     slope = fitter->GetParameter(4);
1295   }
1296
1297   // Calculate Curvarture
1298   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1299   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1300   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1301   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1302   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1303
1304   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1305
1306   // Prepare error calculation
1307   TMatrixD covarPolY(3,3);
1308   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1309   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1310   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1311   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1312   covarPolY.Invert();
1313   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1314   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1315   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1316   covarPolZ.Invert();
1317
1318   // Update the tracklets
1319   Double_t x1, dy, dz;
1320   Double_t cov[15];
1321   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1322   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1323
1324     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1325     x1 = x - xref;
1326     y  = 0;
1327     z  = 0;
1328     dy = 0;
1329     dz = 0;
1330     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1331     TMatrixD transform(3,3);
1332     transform(0,0) = 1;
1333     transform(0,1) = x;
1334     transform(0,2) = x*x;
1335     transform(1,1) = 1;
1336     transform(1,2) = x;
1337     transform(2,2) = 1;
1338     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1339     covariance *= transform.T();
1340     TMatrixD transformZ(2,2);
1341     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1342     transformZ(0,1) = x;
1343     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1344     covarZ *= transformZ.T();
1345     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1346     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1347     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1348     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1349     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1350     res *= res;
1351     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1352     if (res >= 0) {
1353       res = TMath::Sqrt(res);
1354       y    = (1.0 - res) / a;
1355     }
1356     cov[0] = covariance(0,0);
1357     cov[2] = covarZ(0,0);
1358     cov[1] = 0.;
1359
1360     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1361     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1362     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1363     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1364     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1365     Double_t x0 = -b / a;
1366     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1367       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1368        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1369         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1370         dy = yderiv;
1371       }
1372     }
1373     z  = offset + slope * (x - xref);
1374     dz = slope;
1375     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1376     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1377     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1378     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1379     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1380     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1381     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1382   }
1383   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1384
1385 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1386     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1387     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1388     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1389     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1390     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1391         << "EventNumber="                       << eventNumber
1392         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1393         << "xref="                                              << xref
1394         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1395         << "\n";
1396   }*/
1397   return chi2track;
1398 }
1399
1400
1401 //____________________________________________________________________
1402 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1403 {
1404   //
1405   // Fit track with a staight line
1406   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1407   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1408   //
1409   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1410   AliTRDcluster *cl = NULL;
1411
1412   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1413   if(!tracklets){
1414     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1415       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1416       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1417       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1418     }
1419     tracklets = &work[0];
1420   }
1421
1422   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1423   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1424   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1425     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1426     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1427       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1428       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1429       x = cl->GetX();
1430       z = cl->GetZ();
1431       dx = x - xref;
1432       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1433     }
1434   }
1435   zfitter.Eval();
1436   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1437   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1438   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1439     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1440     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1441       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1442       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1443       x = cl->GetX();
1444       y = cl->GetY();
1445       z = cl->GetZ();
1446       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1447       dx = x - xref;
1448       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1449       // error definition changes for the different calls
1450       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1451       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1452       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1453     }
1454   }
1455   yfitter.Eval();
1456   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1457   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1458   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1459
1460   //update track points array
1461   if(np && points){
1462     Float_t xyz[3];
1463     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1464       points[ip].GetXYZ(xyz);
1465       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1466       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1467       points[ip].SetXYZ(xyz);
1468     }
1469   }
1470   return chi2;
1471 }
1472
1473
1474 //_________________________________________________________________________
1475 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1476 {
1477 //
1478 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1479 //
1480 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1481 //              - Flag selecting the error definition
1482 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1483 //
1484 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1485 // BEGIN_LATEX
1486 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1487 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1488 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1489 // END_LATEX
1490 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1491 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1492 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1493 // BEGIN_LATEX
1494 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1495 // u = 2 * x * t
1496 // v = 2 * tan(h) * t
1497 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1498 // END_LATEX
1499 // One gets the following linear equation
1500 // BEGIN_LATEX
1501 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1502 // END_LATEX
1503 // where the coefficients have the following meaning
1504 // BEGIN_LATEX
1505 // a = -1/y_{0}
1506 // b = x_{0}/y_{0}
1507 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1508 // d = z_{0}
1509 // e = dz/dx
1510 // END_LATEX
1511 // The error calculation for the free term is thus
1512 // BEGIN_LATEX
1513 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1514 // END_LATEX
1515 //
1516 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1517 // to the formula:
1518 // BEGIN_LATEX
1519 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1520 // END_LATEX
1521 //
1522 // Authors
1523 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1524 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1525 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1526
1527   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1528   fitter->StoreData(kTRUE);
1529   fitter->ClearPoints();
1530   AliTRDLeastSquare zfitter;
1531   AliTRDcluster *cl = NULL;
1532
1533   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1534   if(!tracklets){
1535     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1536       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1537       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1538       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1539     }
1540     tracklets = &work[0];
1541   }
1542
1543   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1544   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);
1545   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1546   Double_t uvt[4];
1547   Int_t nPoints = 0;
1548   // Containers for Least-square fitter
1549   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1550     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1551     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1552       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1553       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1554       x = cl->GetX();
1555       y = cl->GetY();
1556       z = cl->GetZ();
1557       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1558       dx = x - xref;
1559       // Transformation
1560       t = 1./(x*x + y*y);
1561       uvt[0] = 2. * x * t;
1562       uvt[1] = t;
1563       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1564       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1565       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1566       // error definition changes for the different calls
1567       we = 2. * t;
1568       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1569       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1570       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1571       nPoints++;
1572     }
1573   }
1574   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1575
1576   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1577   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1578
1579
1580   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1581   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1582   Bool_t accept = kTRUE;
1583   Double_t zref = 0.0;
1584   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1585     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1586     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1587     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1588       accept = kFALSE;
1589   }
1590   if (!accept) {
1591     zfitter.Eval();
1592     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1593     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1594     fitter->FixParameter(3, zmf);
1595     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1596     fitter->Eval();
1597     fitter->ReleaseParameter(3);
1598     fitter->ReleaseParameter(4);
1599     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1600     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1601   }
1602
1603   // Calculate Curvature
1604   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1605   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1606   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1607   Double_t y0   = 1. / a;
1608   Double_t x0   = -b * y0;
1609   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1610   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1611   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1612   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1613   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1614
1615   // Calculate chi2 of the fit
1616   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1617   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);
1618
1619   // Update the tracklets
1620   if(!track){
1621     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1622       x = tracklets[ip].GetX0();
1623       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1624       if(tmp <= 0.) continue;
1625       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1626
1627       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1628       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1629       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1630       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1631       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1632       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1633       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1634       tracklets[ip].SetC(curvature);
1635       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1636     }
1637   }
1638   //update track points array
1639   if(np && points){
1640     Float_t xyz[3];
1641     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1642       points[ip].GetXYZ(xyz);
1643       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1644       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1645       points[ip].SetXYZ(xyz);
1646     }
1647   }
1648
1649   return chi2;
1650 }
1651
1652
1653 //____________________________________________________________________
1654 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1655 {
1656 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1657 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1658 //
1659 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1660
1661   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1662
1663   //prepare marker points along the track
1664   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1665   while(ip<np){
1666     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1667     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1668     ip++;
1669   }
1670   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1671
1672
1673   AliTRDseedV1 tracklet;
1674   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
1675
1676   //Loop through the TRD planes
1677   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1678     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1679     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1680     if(tracklets){
1681       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1682     }else{
1683       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1684       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1685         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1686         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1687         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1688         continue;
1689       }
1690     }
1691     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1692
1693     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1694
1695     while(ip < np){
1696       //don't do anything if next marker is after next update point.
1697       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) break;
1698       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1699
1700       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1701       track->GetXYZ(xyz);
1702       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1703       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1704       ip++;
1705     }
1706     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1707
1708     // Propagate closer to the next update point
1709     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1710
1711     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1712     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) return -1;
1713
1714     //load tracklet to the tracker and the track
1715 /*    Int_t index;
1716     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1717       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1718       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1719     }
1720     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1721
1722
1723     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1724     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1725     // RefitInward : update index
1726     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1727     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1728
1729
1730     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1731     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1732     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1733     Double_t xyz1[3], y, z;
1734     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1735     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1736     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1737     xyz1[2] =  z;
1738     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
1739     Double_t param[7];
1740     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1741     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1742     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1743
1744     //Propagate the track
1745     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1746     if (!AdjustSector(track)) break;
1747
1748     //Update track
1749     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1750     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1751     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1752     if(chi2<1e+10) ((AliExternalTrackParam*)track)->Update(p, cov);
1753     if(!up) continue;
1754
1755                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1756                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1757         } // end planes loop
1758
1759   // extrapolation
1760   while(ip < np){
1761     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1762
1763     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1764     track->GetXYZ(xyz);
1765     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1766     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1767     ip++;
1768   }
1769
1770         return track->GetChi2();
1771 }
1772
1773 //_________________________________________________________________________
1774 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(const AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1775 {
1776   //
1777   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1778   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1779   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1780   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1781   //             - the offset for the reference x
1782   //             - the slope
1783   //             - the reference x position
1784   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1785   //
1786   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1787   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1788     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1789     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1790     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1791     nLayers++;
1792   }
1793   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1794   return chi2Z;
1795 }
1796
1797 //_____________________________________________________________________________
1798 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1799 {
1800   //
1801   // Starting from current X-position of track <t> this function
1802   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1803   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1804   //
1805
1806   // Current track X-position
1807   Double_t xpos = t.GetX(),
1808            mass = t.GetMass();
1809
1810   // Direction: inward or outward
1811   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1812
1813   while (((xToGo - xpos) * dir) > AliTRDReconstructor::GetEpsilon()) {
1814 //    printf("to go %f\n", (xToGo - xpos) * dir);
1815     Double_t xyz0[3];
1816     Double_t xyz1[3];
1817     Double_t param[7];
1818     Double_t x;
1819     Double_t y;
1820     Double_t z;
1821
1822     // The next step size
1823     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1824
1825     // Get the global position of the starting point
1826     t.GetXYZ(xyz0);
1827
1828     // X-position after next step
1829     x = xpos + step;
1830
1831     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1832     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1833
1834     // The global position of the end point of this prolongation step
1835     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1836     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1837     xyz1[2] =  z;
1838
1839     // Calculate the mean material budget between start and
1840     // end point of this prolongation step
1841     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1842
1843     // Propagate the track to the X-position after the next step
1844     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1845
1846     // Correct for mean material budget
1847     Double_t dEdx(0.),
1848              bg(t.GetP()/mass);
1849     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=3){
1850       const char *pn[] = {"rho", "x/X0", "<A>", "<Z>", "L", "<Z/A>", "Nb"};
1851       printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): x[%6.2f] bg[%6.2f]\n", xpos, bg);
1852       printf("     param :: %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e] %s[%e]\n"
1853           , pn[0], param[0]
1854           , pn[1], param[1]
1855           , pn[2], param[2]
1856           , pn[3], param[3]
1857           , pn[4], param[4]
1858           , pn[5], param[5]
1859           , pn[6], param[6]);
1860     }
1861     switch(fgBB){
1862     case kSolid:
1863       dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochSolid(bg);
1864       break;
1865     case kGas:
1866       dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochGas(bg);
1867       break;
1868     case kGeant:
1869       { // mean exitation energy (GeV)
1870         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;
1871         Double_t mZA = param[5]>1.e-5?param[5]:(param[3]/param[2]);
1872         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=3) printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): Mee[%e] <Z/A>[%e]\n", mee, mZA);
1873         // protect against failed calculation of rho in MeanMaterialBudget()
1874         dEdx = AliExternalTrackParam::BetheBlochGeant(bg, param[0]>1.e-6?param[0]:2.33, 0.2, 3., mee, mZA);
1875       }
1876       break;
1877     }
1878     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>=2) printf("D-AliTRDtrackerV1::PropagateTo(): dEdx(bg=%e, m=%e)= %e[GeV/cm]\n", bg, mass, dEdx);
1879     if (!t.CorrectForMeanMaterialdEdx(param[1], dir*param[0]*param[4], mass, dEdx)) return 0;
1880
1881     // Rotate the track if necessary
1882     if(!AdjustSector(&t)) return 0;
1883
1884     // New track X-position
1885     xpos = t.GetX();
1886
1887   }
1888
1889   return 1;
1890
1891 }
1892
1893 //_____________________________________________________________________________
1894 Bool_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TTree *clusterTree)
1895 {
1896   //
1897   // Reads AliTRDclusters from the file.
1898   // The names of the cluster tree and branches
1899   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1900   //
1901
1902   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1903   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1904
1905   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1906   if (!branch) {
1907     AliError("Can't get the branch !");
1908     return kFALSE;
1909   }
1910   branch->SetAddress(&clusterArray);
1911
1912   if(!fClusters){
1913     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1914     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1915     fClusters = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1916     fClusters->SetOwner(kTRUE);
1917   }
1918
1919   // Loop through all entries in the tree
1920   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1921   Int_t nbytes     = 0;
1922   Int_t ncl        = 0;
1923   AliTRDcluster *c = NULL;
1924   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1925     // Import the tree
1926     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1927
1928     // Get the number of points in the detector
1929     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1930     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1931       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1932       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1933       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1934     }
1935   }
1936   delete clusterArray;
1937
1938   return kTRUE;
1939 }
1940
1941 //_____________________________________________________________________________
1942 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1943 {
1944   //
1945   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1946   //
1947
1948   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1949
1950   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1951     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1952   } else {
1953     if(!ReadClusters(cTree)) {
1954       AliError("Problem with reading the clusters !");
1955       return 1;
1956     }
1957   }
1958   SetClustersOwner();
1959
1960   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1961     AliInfo("No TRD clusters");
1962     return 1;
1963   }
1964
1965   //Int_t nin =
1966   BuildTrackingContainers();
1967
1968   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1969   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1970
1971   return 0;
1972 }
1973
1974 //_____________________________________________________________________________
1975 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1976 {
1977   //
1978   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1979   // Function for use in the HLT
1980
1981   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1982     AliInfo("No TRD clusters");
1983     return 1;
1984   }
1985
1986   fClusters = clusters;
1987   SetClustersOwner();
1988
1989   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1990   BuildTrackingContainers();
1991
1992   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1993   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1994
1995   return 0;
1996 }
1997
1998
1999 //____________________________________________________________________
2000 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
2001 {
2002 // Building tracking containers for clusters
2003
2004   Int_t nin(0), ncl(fClusters->GetEntriesFast());
2005   while (ncl--) {
2006     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(ncl);
2007     if(c->IsInChamber()) nin++;
2008     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
2009     Int_t detector       = c->GetDetector();
2010     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
2011     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
2012     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
2013
2014     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, ncl);
2015   }
2016
2017   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
2018     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
2019     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor);
2020   }
2021
2022   return nin;
2023 }
2024
2025
2026
2027 //____________________________________________________________________
2028 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
2029 {
2030 //
2031 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
2032 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
2033 // in case of HLT
2034
2035   if(fTracks){
2036     fTracks->Delete();
2037     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2038   }
2039   if(fTracklets){
2040     fTracklets->Delete();
2041     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2042   }
2043   if(fClusters){
2044     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
2045
2046     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2047     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2048       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2049       SetClustersOwner(kFALSE);
2050     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2051   }
2052
2053   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2054
2055   // Increment the Event Number
2056   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2057 }
2058
2059 // //____________________________________________________________________
2060 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2061 // {
2062 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2063 //   if(!track) return;
2064 //
2065 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2066 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2067 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2068 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2069 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2070 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2071 //       c->Use();
2072 //     }
2073 //   }
2074 // }
2075 //
2076
2077 //_____________________________________________________________________________
2078 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
2079 {
2080   //
2081   // Rotates the track when necessary
2082   //
2083
2084   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2085   Double_t y     = track->GetY();
2086   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2087
2088   if      (y >  ymax) {
2089     if (!track->Rotate( alpha)) {
2090       return kFALSE;
2091     }
2092   }
2093   else if (y < -ymax) {
2094     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2095       return kFALSE;
2096     }
2097   }
2098
2099   return kTRUE;
2100
2101 }
2102
2103
2104 //____________________________________________________________________
2105 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2106 {
2107   // Find tracklet for TRD track <track>
2108   // Parameters
2109   // - track
2110   // - sector
2111   // - plane
2112   // - index
2113   // Output
2114   // tracklet
2115   // index
2116   // Detailed description
2117   //
2118   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2119   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2120
2121   return tracklet;
2122 }
2123
2124 //____________________________________________________________________
2125 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2126 {
2127   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2128   //
2129   // Parameters
2130   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2131   //
2132   // Output
2133   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2134   //
2135   // Detailed description
2136   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2137   // and adds the new tracklet to the list.
2138   //
2139   if(!fTracklets){
2140     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2141     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2142   }
2143   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2144   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2145 }
2146
2147 //____________________________________________________________________
2148 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2149 {
2150   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2151   //
2152   // Parameters
2153   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2154   //
2155   // Output
2156   //   - the pointer added
2157   //
2158   // Detailed description
2159   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2160   // and adds the new track to the list.
2161   //
2162   if(!fTracks){
2163     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2164     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2165   }
2166   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2167   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2168 }
2169
2170
2171
2172 //____________________________________________________________________
2173 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2174 {
2175   //
2176   // Steer tracking for one SM.
2177   //
2178   // Parameters :
2179   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2180   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2181   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2182   //
2183   // Output :
2184   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2185   //
2186   // Detailed description
2187   //
2188   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2189   // 2. Launch stack tracking.
2190   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2191   // 3. Pack results in the ESD event.
2192   //
2193
2194   Int_t nTracks   = 0;
2195   Int_t nChambers = 0;
2196   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2197   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2198     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2199     nChambers = 0;
2200     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2201       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2202       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2203       nChambers++;
2204       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2205     }
2206     if(nChambers < 4) continue;
2207     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2208     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2209   }
2210   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2211
2212   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2213     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2214     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2215
2216     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2217     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2218       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2219       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2220       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL);
2221       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2222         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2223         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2224         break;
2225       }
2226     }
2227   }
2228
2229   // Reset Track and Candidate Number
2230   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2231   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2232
2233   // delete ESD tracks in the array
2234   fTracksESD->Delete();
2235   return nTracks;
2236 }
2237
2238 //____________________________________________________________________
2239 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2240 {
2241   //
2242   // Make tracks in one TRD stack.
2243   //
2244   // Parameters :
2245   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2246   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2247   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2248   //
2249   // Output :
2250   //   Number of tracks found in this stack.
2251   //
2252   // Detailed description
2253   //
2254   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2255   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2256   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2257   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2258   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2259   //    a) number of layers crossed
2260   //    b) track quality
2261   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2262   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2263   // 7. Cook MC label
2264   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2265   //
2266
2267   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2268   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2269   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2270   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2271
2272   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2273   //Double_t shift = .5 * alpha;
2274   Int_t configs[kNConfigs];
2275
2276   // Purge used clusters from the containers
2277   ci = &stack[0];
2278   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2279     if(!(*ci)) continue;
2280     (*ci)->Update();
2281   }
2282
2283   // Build initial seeding configurations
2284   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2285   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2286     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2287     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2288   }
2289
2290
2291   // Initialize contors
2292   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2293     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2294     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2295   fSieveSeeding = 0;
2296
2297   // Get stack index
2298   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2299   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2300   if(!(*ci)) return ntracks2;
2301   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2302
2303   do{
2304     // Loop over seeding configurations
2305     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2306     for (Int_t iconf = 0; iconf<fkRecoParam->GetNumberOfSeedConfigs(); iconf++) {
2307       pars[0] = configs[iconf];
2308       pars[1] = ntracks;
2309       pars[2] = istack;
2310       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2311       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2312       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2313     }
2314     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2315     if(!ntracks) break;
2316
2317     // Sort the seeds according to their quality
2318     Int_t sort[kMaxTracksStack+1];
2319     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2320     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2321       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2322       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2323         Int_t jt(sort[it]);
2324         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2325       }
2326     }
2327
2328     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2329     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2330     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2331     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2332     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2333       signedTrack[i] = kFALSE;
2334       fakeTrack[i] = kFALSE;
2335     }
2336     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2337
2338     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2339     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2340     do{
2341       // Check track candidates
2342       rejectedCandidates=0;
2343       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2344         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2345         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2346
2347         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2348         Int_t ncl        = 0;
2349         Int_t nused      = 0;
2350         Int_t nlayers    = 0;
2351         Int_t findable   = 0;
2352         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2353           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2354           sseed[jseed].UpdateUsed();
2355           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2356           // check if primary candidate
2357           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2358           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2359           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2360           nlayers++;
2361         }
2362
2363         // Filter duplicated tracks
2364         if (nused > 30){
2365           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2366           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2367           continue;
2368         }
2369         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2370           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));
2371           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2372           continue;
2373         }
2374
2375         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2376
2377         // Classify tracks
2378         Bool_t skip = kFALSE;
2379         switch(jSieve){
2380           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2381             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2382             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2383             break;
2384
2385           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2386             //if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2387             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2388             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2389             break;
2390
2391           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2392             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2393             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2394             break;
2395
2396           case 3: // select shorter tracks, good quality
2397             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2398             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2399             break;
2400
2401           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2402             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2403             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2404             break;
2405         }
2406         if(skip){
2407           rejectedCandidates++;
2408           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2409           continue;
2410         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2411
2412         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2413
2414         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2415         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2416         if(!track){
2417           AliDebug(1, "Track building failed.");
2418           continue;
2419         } else {
2420           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2421             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2422             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2423           }
2424         }
2425
2426         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2427           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2428
2429           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2430           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2431
2432           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2433           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2434           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2435           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2436           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2437           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2438               << "EventNumber="   << eventNumber
2439               << "TrackNumber="   << trackNumber
2440               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2441               << "Iter="        << fSieveSeeding
2442               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2443               << "S0.="       << dseed[0]
2444               << "S1.="       << dseed[1]
2445               << "S2.="       << dseed[2]
2446               << "S3.="       << dseed[3]
2447               << "S4.="       << dseed[4]
2448               << "S5.="       << dseed[5]
2449               << "Ncl="       << ncl
2450               << "NLayers="   << nlayers
2451               << "Findable="  << findable
2452               << "NUsed="     << nused
2453               << "\n";
2454         }
2455
2456
2457         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2458         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2459         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2460         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2461         // write ESD-friends if neccessary
2462         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2463           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2464           calibTrack->SetOwner();
2465           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2466         }
2467         ntracks1++;
2468         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2469       }
2470
2471       jSieve++;
2472     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2473     if(!ntracks1) break;
2474
2475     // increment counters
2476     ntracks2 += ntracks1;
2477
2478     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2479     fSieveSeeding++;
2480
2481     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2482     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2483     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2484
2485     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2486       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2487       chamber->Build(fGeom);//Indices(fSieveSeeding);
2488     }
2489
2490     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2491       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2492     }
2493   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2494
2495
2496
2497   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2498
2499   return ntracks2;
2500 }
2501
2502 //___________________________________________________________________
2503 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2504 {
2505   //
2506   // Assign probabilities to chambers according to their
2507   // capability of producing seeds.
2508   //
2509   // Parameters :
2510   //
2511   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2512   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2513   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2514   //
2515   // Output :
2516   //
2517   //  Return top configuration quality
2518   //
2519   // Detailed description:
2520   //
2521   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2522   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2523   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2524   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2525   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2526   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2527   //
2528
2529   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2530   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2531   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2532     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2533     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2534   }
2535
2536   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2537   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2538   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2539     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2540     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2541     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2542   }
2543
2544   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2545   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2546   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2547   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2548
2549   return tconfig[configs[0]];
2550 }
2551
2552 //____________________________________________________________________
2553 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2554 {
2555 //
2556 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2557 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2558 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2559 //
2560 // Parameters :
2561 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2562 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2563 //   ipar   : Control parameters:
2564 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2565 //       ipar[1] -> stack index
2566 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2567 //
2568 // Output :
2569 //   Number of tracks candidates found.
2570 //
2571 // The following steps are performed:
2572 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2573 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2574 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2575 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2576 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2577 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2578 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2579 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2580 //   reco params
2581 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2582 //   seeding clusters.
2583 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2584 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2585 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2586 //    performed at this level
2587 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2588 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2589 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2590 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2591 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2592 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2593 //    approximation of the track.
2594 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2595 //    checked against the Riemann fit:
2596 //      - position resolution in y
2597 //      - angular resolution in the bending plane
2598 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2599 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2600 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2601 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2602 //      - Helix fit of tracklets
2603 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2604 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2605 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2606 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2607 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2608 // 15. Register seeds.
2609 //
2610 // Authors:
2611 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2612 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2613 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2614
2615   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2616   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2617   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2618   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2619   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2620   // chi2 storage
2621   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2622   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2623   Double_t chi2[4];
2624
2625   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2626   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2627
2628   // unpack control parameters
2629   Int_t config  = ipar[0];
2630   Int_t ntracks = ipar[1];
2631   Int_t istack  = ipar[2];
2632   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2633   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2634
2635
2636   // Init chambers geometry
2637   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2638   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2639   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2640   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2641   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2642     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2643     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2644     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2645     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2646   }
2647
2648   // Init anode wire position for chambers
2649   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2650            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2651   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2652   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2653   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2654   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2655   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2656     if(!(*cIter)) continue;
2657     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2658       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2659       continue;
2660     }
2661     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2662     x0[iLayer] = glb[0];
2663   }
2664
2665   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2666
2667   // Build seeding layers
2668   ResetSeedTB();
2669   Int_t nlayers = 0;
2670   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2671     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2672     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2673     nlayers++;
2674   }
2675   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2676
2677
2678   // Start finding seeds
2679   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2680   Int_t icl = 0;
2681   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2682     if(!c[3]) continue;
2683     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2684     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2685     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2686     Int_t jcl = 0;
2687     while(jcl<ncl) {
2688       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2689       if(!c[0]) continue;
2690       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2691       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2692       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2693       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2694       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2695       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2696
2697       Int_t kcl = 0;
2698       while(kcl<mcl) {
2699         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2700         if(!c[1]) continue;
2701         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2702         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2703         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2704         if(!c[2]) continue;
2705
2706         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].",
2707           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2708           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2709           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2710           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2711
2712         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2713
2714         FitRieman(c, chi2);
2715
2716         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2717         cIter = &stack[0];
2718         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2719           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2720           tseed->SetDetector(det);
2721           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2722           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2723           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2724           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2725           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2726           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2727           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2728         }
2729
2730         Bool_t isFake = kFALSE;
2731         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2732           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2733           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2734           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2735
2736           Double_t xpos[4];
2737           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2738           Float_t yref[4];
2739           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2740           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2741           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2742           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2743           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2744           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2745           cs0 << "MakeSeeds0"
2746               <<"EventNumber="          << eventNumber
2747               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2748               <<"isFake="                               << isFake
2749               <<"config="                               << config
2750               <<"label="                                << ll
2751               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2752               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2753               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2754               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2755               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2756               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2757               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2758               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2759               <<"yref0="                                << yref[0]
2760               <<"yref1="                                << yref[1]
2761               <<"yref2="                                << yref[2]
2762               <<"yref3="                                << yref[3]
2763               <<"c0.="                          << c[0]
2764               <<"c1.="                          << c[1]
2765               <<"c2.="                          << c[2]
2766               <<"c3.="                          << c[3]
2767               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2768               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2769               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2770               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2771               <<"RiemanFitter.="                << rim
2772               <<"\n";
2773         }
2774         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2775           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2776           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2777           continue;
2778         }
2779         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2780           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2781           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2782           continue;
2783         }
2784         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2785
2786         // try attaching clusters to tracklets
2787         Int_t mlayers = 0;
2788         AliTRDcluster *cl = NULL;
2789         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2790           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2791           Int_t nNotInChamber = 0;
2792           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2793           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2794             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2795             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2796           }else{
2797             cseed[jLayer].Fit();
2798             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2799             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2800             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2801               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2802             }
2803             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2804             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
2805           }
2806           mlayers++;
2807         }
2808
2809         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2810           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2811           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2812           continue;
2813         }
2814
2815         // temporary exit door for the HLT
2816         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2817           // attach clusters to extrapolation chambers
2818           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2819             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2820             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2821             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2822             cseed[jLayer].Fit();
2823           }
2824           //FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2825           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2826           ntracks++;
2827           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2828           cseed += 6;
2829           continue;
2830         }
2831
2832
2833         // Update Seeds and calculate Likelihood
2834         // fit tracklets and cook likelihood
2835         Double_t chi2Vals[4];
2836         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2837         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2838           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2839           cseed[jLayer].Fit(1);
2840         }
2841         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2842
2843         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2844           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2845           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2846           continue;
2847         }
2848         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2849
2850         // book preliminary results
2851         seedQuality[ntracks] = like;
2852         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2853
2854         // attach clusters to the extrapolation seeds
2855         Int_t elayers(0);
2856         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2857           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2858           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2859
2860           // fit extrapolated seed
2861           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2862           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2863           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2864           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2865           pseed.Fit(1);
2866           cseed[jLayer] = pseed;
2867           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2868           cseed[jLayer].Fit(1);
2869           elayers++;
2870         }
2871
2872         // AliInfo("Extrapolation done.");
2873         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2874         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2875           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2876           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2877           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2878           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2879           cstreamer << "MakeSeeds1"
2880               << "EventNumber="         << eventNumber
2881               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2882               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2883               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2884               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2885               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2886               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2887               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2888               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2889               << "\n";
2890         }
2891
2892         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){
2893           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2894             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2895             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2896           }
2897         }
2898
2899         // do track fitting with vertex constraint
2900         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2901         else chi2Vals[1] = -1.;
2902         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2903         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2904
2905         // calculate track quality
2906         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2907
2908         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2909           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2910           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2911           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2912           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2913           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2914           Int_t ncls = 0;
2915           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2916                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2917           }
2918           cstreamer << "MakeSeeds2"
2919               << "EventNumber="                 << eventNumber
2920               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2921               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2922               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2923               << "Nlayers="                     << mlayers
2924               << "NClusters="   << ncls
2925               << "Like="                                << like
2926               << "S0.="                         << &cseed[0]
2927               << "S1.="                         << &cseed[1]
2928               << "S2.="                         << &cseed[2]
2929               << "S3.="                         << &cseed[3]
2930               << "S4.="                         << &cseed[4]
2931               << "S5.="                         << &cseed[5]
2932               << "FitterT.="                    << fitterT
2933               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2934               << "\n";
2935         }
2936         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){
2937           Double_t pt[]={0., 0.};
2938           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2939             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
2940             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
2941             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
2942             break;
2943           }
2944           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
2945             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2946             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2947             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2948             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2949             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2950             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
2951             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
2952             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
2953             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
2954             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
2955             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
2956             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
2957             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
2958         }
2959         ntracks++;
2960         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2961         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2962           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2963           return ntracks;
2964         }
2965         cseed += 6;
2966       }
2967     }
2968   }
2969
2970   return ntracks;
2971 }
2972
2973 //_____________________________________________________________________________
2974 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
2975 {
2976 //
2977 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2978 //
2979 // Parameters :
2980 //   seeds  : array of tracklets
2981 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2982 //     [0] - radial position of the track at reference point
2983 //     [1] - y position of the fit at [0]
2984 //     [2] - z position of the fit at [0]
2985 //     [3] - snp of the first tracklet
2986 //     [4] - tgl of the first tracklet
2987 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2988 //     [6] - sector rotation angle
2989 //
2990 // Output :
2991 //   The TRD track.
2992 //
2993 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2994 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2995 //
2996 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2997 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2998 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2999
3000   if(fkReconstructor->IsHLT()) FitTiltedRiemanConstraint(tracklet, 0);
3001   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
3002   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
3003
3004   // find first good tracklet
3005   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
3006   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
3007     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3008     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3009     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3010     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3011     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
3012     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
3013     ,idx
3014     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
3015     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
3016     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
3017     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
3018     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
3019     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
3020     return NULL;
3021   }
3022
3023   Double_t dx(5.);
3024   Double_t x(tracklet[idx].GetX0() - dx);
3025   // Build track parameters
3026   Double_t params[] = {
3027     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
3028    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
3029    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
3030    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
3031    ,tracklet[idx].GetC(fkReconstructor->IsHLT()?1:0)                                   // curvature -> 1/pt
3032   };
3033   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
3034
3035   Double_t c[15];
3036   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3037   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3038   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3039   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3040   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
3041
3042   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3043
3044   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3045
3046   // skip Kalman filter for HLT
3047   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
3048     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3049       track.UnsetTracklet(jLayer);
3050       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3051       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3052       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3053       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3054       ptrTracklet->UseClusters();
3055       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3056     }
3057     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3058     ptrTrack->CookPID();
3059     ptrTrack->CookLabel(.9);
3060     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3061     return ptrTrack;
3062   }
3063
3064   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3065   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3066
3067   track.ResetCovariance(1);
3068   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3069   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3070     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3071     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3072     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3073     track.GetExternalParameters(x, p);
3074     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3075     cs << "MakeTrack"
3076     << "EventNumber="     << eventNumber
3077     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3078     << "nc="     << nc
3079     << "X="      << x
3080     << "Y="      << p[0]
3081     << "Z="      << p[1]
3082     << "snp="    << p[2]
3083     << "tnd="    << p[3]
3084     << "crv="    << p[4]
3085     << "Yin="    << params[0]
3086     << "Zin="    << params[1]
3087     << "snpin="  << params[2]
3088     << "tndin="  << params[3]
3089     << "crvin="  << params[4]
3090     << "track.=" << &track
3091     << "\n";
3092   }
3093   if (nc < 30){
3094     UnsetTrackletsTrack(&track);
3095     return NULL;
3096   }
3097   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3098   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3099   ptrTrack->CookLabel(.9);
3100   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3101     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3102     ptrTracklet->UseClusters();
3103   }
3104
3105   // computes PID for track
3106   ptrTrack->CookPID();
3107   // update calibration references using this track
3108   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3109   if(!calibra){
3110     AliInfo("Could not get Calibra instance.");
3111   } else if(calibra->GetHisto2d()){
3112     calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3113   }
3114   return ptrTrack;
3115 }
3116
3117
3118 //____________________________________________________________________
3119 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3120 {
3121   //
3122   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3123   //
3124   // Parameters :
3125   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3126   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3127   //
3128   // Output :
3129   //   cssed : Improved seeds
3130   //
3131   // Detailed description
3132   //
3133   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3134   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3135   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3136   //
3137   // debug level: 7
3138   //
3139
3140   // make a local working copy
3141   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3142   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3143
3144   Float_t quality(1.e3),
3145           lQuality[AliTRDgeometry::kNlayer] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3146   Int_t rLayers(0);
3147   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3148     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3149     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3150     rLayers++;
3151     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3152     quality    += lQuality[jLayer];
3153   }
3154   quality /= rLayers;
3155   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3156
3157   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3158     // Try better cluster set
3159     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3160     Int_t  indexes[4*AliTRDgeometry::kNlayer];
3161     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3162     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3163       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3164       bseed[bLayer].Reset("c");
3165       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3166       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3167       bseed[bLayer].Fit(1);
3168       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3169       nLayers++;
3170       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3171       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3172     }
3173     if(rLayers > nLayers){
3174       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3175       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3176     } else rLayers=nLayers;
3177     qualitynew /= rLayers;
3178
3179     if(qualitynew > quality){
3180       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3181       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3182     } else quality = qualitynew;
3183
3184     // try improve track parameters
3185     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3186     if(chi2new > chi2){
3187       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3188       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3189     } else chi2 = chi2new;
3190
3191     // store better tracklets
3192     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3193     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3194
3195
3196     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3197       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3198       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3199       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3200       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3201       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3202         << "EventNumber="               << eventNumber
3203         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3204         << "Iteration="                         << iter
3205         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3206         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3207         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3208         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3209         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3210         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3211         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3212         << "\n";
3213     }
3214   } // Loop: iter
3215
3216   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3217   return kTRUE;
3218 }
3219
3220 //_________________________________________________________________________
3221 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3222   //
3223   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3224   // the track selection
3225   // The likelihood value containes:
3226   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3227   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3228   // For all Parameters an exponential dependency is used
3229   //
3230   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3231   //             - Array of chi2 values:
3232   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3233   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3234   //                 * z-Direction from Linear fit
3235   // Output:     - The calculated track likelihood
3236   //
3237   // debug level 2
3238   //
3239
3240   // Non-constrained Tilted Riemann
3241   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3242   // Constrained Tilted Riemann
3243   Double_t likeChi2TC(1.);
3244   if(chi2[1]>0.){
3245     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3246     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3247     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3248     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3249       likeChi2TC =1.;
3250     else{;}         // -> test not conclusive
3251   }
3252   // Chi2 only on Z direction
3253   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3254   // Chi2 angular resolution
3255   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3256
3257   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3258
3259   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3260     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3261     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3262     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3263     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3264     , trackLikelihood
3265     , chi2[0], likeChi2TR
3266     , chi2[1], likeChi2TC
3267     , chi2[2], likeChi2Z
3268     , chi2[3], likeChi2Phi
3269   ));
3270
3271   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3272     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3273     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3274     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3275     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3276         << "EventNumber="                       << eventNumber
3277         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3278         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3279         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3280         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3281         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3282         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3283         << "\n";
3284   }
3285
3286   return trackLikelihood;
3287 }
3288
3289 //____________________________________________________________________
3290 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3291 {
3292   //
3293   // Calculate the probability of this track candidate.
3294   //
3295   // Parameters :
3296   //   cseeds : array of candidate tracklets
3297   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3298   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3299   //
3300   // Output :
3301   //   likelihood value
3302   //
3303   // Detailed description
3304   //
3305   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3306   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3307   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3308   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3309   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3310   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3311   //
3312   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3313   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3314   //
3315
3316   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3317         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3318   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3319
3320   Float_t nclusters = 0.;
3321   Double_t sumda = 0.;
3322   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3323     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3324     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3325     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3326   }
3327   nclusters *= .25;
3328
3329   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3330   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3331   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3332   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3333   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3334   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3335
3336   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3337     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3338     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3339     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3340     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3341         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3342         nTracklets++;
3343         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3344     }
3345     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3346     // The Debug Stream contains the seed
3347     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3348     cstreamer << "CookLikelihood"
3349         << "EventNumber="                       << eventNumber
3350         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3351         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3352         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3353         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3354         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3355         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3356         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3357         << "sumda="                                             << sumda
3358         << "chi2y="                                             << chi2y
3359         << "chi2z="                                             << chi2z
3360         << "likea="                                             << likea
3361         << "likechi2y="                         << likechi2y
3362         << "likechi2z="                         << likechi2z
3363         << "nclusters="                         << nclusters
3364         << "likeN="                                             << likeN
3365         << "like="                                              << like
3366         << "meanncls="        << meanNcls
3367         << "\n";
3368   }
3369
3370   return like;
3371 }
3372
3373 //____________________________________________________________________
3374 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3375 {
3376   //
3377   // Map seeding configurations to detector planes.
3378   //
3379   // Parameters :
3380   //   iconfig : configuration index
3381   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3382   //
3383   // Output :
3384   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3385   //
3386   // Detailed description
3387   //
3388   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3389   // their topological classification:
3390   //
3391   //  0 - 5432 TQ 0
3392   //  1 - 4321 TQ 0
3393   //  2 - 3210 TQ 0
3394   //  3 - 5321 TQ 1
3395   //  4 - 4210 TQ 1
3396   //  5 - 5431 TQ 1
3397   //  6 - 4320 TQ 1
3398   //  7 - 5430 TQ 2
3399   //  8 - 5210 TQ 2
3400   //  9 - 5421 TQ 3
3401   // 10 - 4310 TQ 3
3402   // 11 - 5410 TQ 4
3403   // 12 - 5420 TQ 5
3404   // 13 - 5320 TQ 5
3405   // 14 - 5310 TQ 5
3406   //
3407   // The topologic quality is modeled as follows:
3408   // 1. The general model is define by the equation:
3409   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3410   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3411   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3412   // 3. Quality values are normalized.
3413   //
3414   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3415   //Begin_Html
3416   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3417   //End_Html
3418   //
3419
3420   switch(iconfig){
3421   case 0: // 5432 TQ 0
3422     planes[0] = 2;
3423     planes[1] = 3;
3424     planes[2] = 4;
3425     planes[3] = 5;
3426     break;
3427   case 1: // 4321 TQ 0
3428     planes[0] = 1;
3429     planes[1] = 2;
3430     planes[2] = 3;
3431     planes[3] = 4;
3432     break;
3433   case 2: // 3210 TQ 0
3434     planes[0] = 0;
3435     planes[1] = 1;
3436     planes[2] = 2;
3437     planes[3] = 3;
3438     break;
3439   case 3: // 5321 TQ 1
3440     planes[0] = 1;
3441     planes[1] = 2;
3442     planes[2] = 3;
3443     planes[3] = 5;
3444     break;
3445   case 4: // 4210 TQ 1
3446     planes[0] = 0;
3447     planes[1] = 1;
3448     planes[2] = 2;
3449     planes[3] = 4;
3450     break;
3451   case 5: // 5431 TQ 1
3452     planes[0] = 1;
3453     planes[1] = 3;
3454     planes[2] = 4;
3455     planes[3] = 5;
3456     break;
3457   case 6: // 4320 TQ 1
3458     planes[0] = 0;
3459     planes[1] = 2;
3460     planes[2] = 3;
3461     planes[3] = 4;
3462     break;
3463   case 7: // 5430 TQ 2
3464     planes[0] = 0;
3465     planes[1] = 3;
3466     planes[2] = 4;
3467     planes[3] = 5;
3468     break;
3469   case 8: // 5210 TQ 2
3470     planes[0] = 0;
3471     planes[1] = 1;
3472     planes[2] = 2;
3473     planes[3] = 5;
3474     break;
3475   case 9: // 5421 TQ 3
3476     planes[0] = 1;
3477     planes[1] = 2;
3478     planes[2] = 4;
3479     planes[3] = 5;
3480     break;
3481   case 10: // 4310 TQ 3
3482     planes[0] = 0;
3483     planes[1] = 1;
3484     planes[2] = 3;
3485     planes[3] = 4;
3486     break;
3487   case 11: // 5410 TQ 4
3488     planes[0] = 0;
3489     planes[1] = 1;
3490     planes[2] = 4;
3491     planes[3] = 5;
3492     break;
3493   case 12: // 5420 TQ 5
3494     planes[0] = 0;
3495     planes[1] = 2;
3496     planes[2] = 4;
3497     planes[3] = 5;
3498     break;
3499   case 13: // 5320 TQ 5
3500     planes[0] = 0;
3501     planes[1] = 2;
3502     planes[2] = 3;
3503     planes[3] = 5;
3504     break;
3505   case 14: // 5310 TQ 5
3506     planes[0] = 0;
3507     planes[1] = 1;
3508     planes[2] = 3;
3509     planes[3] = 5;
3510     break;
3511   }
3512 }
3513
3514 //____________________________________________________________________
3515 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3516 {
3517   //
3518   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3519   //
3520   // Parameters :
3521   //   iconfig : configuration index
3522   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3523   //
3524   // Output :
3525   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3526   //
3527   // Detailed description
3528   //
3529
3530   switch(iconfig){
3531   case 0: // 5432 TQ 0
3532     planes[0] = 1;
3533     planes[1] = 0;
3534     break;
3535   case 1: // 4321 TQ 0
3536     planes[0] = 5;
3537     planes[1] = 0;
3538     break;
3539   case 2: // 3210 TQ 0
3540     planes[0] = 4;
3541     planes[1] = 5;
3542     break;
3543   case 3: // 5321 TQ 1
3544     planes[0] = 4;
3545     planes[1] = 0;
3546     break;
3547   case 4: // 4210 TQ 1
3548     planes[0] = 5;
3549     planes[1] = 3;
3550     break;
3551   case 5: // 5431 TQ 1
3552     planes[0] = 2;
3553     planes[1] = 0;
3554     break;
3555   case 6: // 4320 TQ 1
3556     planes[0] = 5;
3557     planes[1] = 1;
3558     break;
3559   case 7: // 5430 TQ 2
3560     planes[0] = 2;
3561     planes[1] = 1;
3562     break;
3563   case 8: // 5210 TQ 2
3564     planes[0] = 4;
3565     planes[1] = 3;
3566     break;
3567   case 9: // 5421 TQ 3
3568     planes[0] = 3;
3569     planes[1] = 0;
3570     break;
3571   case 10: // 4310 TQ 3
3572     planes[0] = 5;
3573     planes[1] = 2;
3574     break;
3575   case 11: // 5410 TQ 4
3576     planes[0] = 3;
3577     planes[1] = 2;
3578     break;
3579   case 12: // 5420 TQ 5
3580     planes[0] = 3;
3581     planes[1] = 1;
3582     break;
3583   case 13: // 5320 TQ 5
3584     planes[0] = 4;
3585     planes[1] = 1;
3586     break;
3587   case 14: // 5310 TQ 5
3588     planes[0] = 4;
3589     planes[1] = 2;
3590     break;
3591   }
3592 }
3593
3594 //____________________________________________________________________
3595 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3596 {
3597   if(!fClusters) return NULL;
3598   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3599   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3600 }
3601
3602 //____________________________________________________________________
3603 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3604 {
3605   if(!fTracklets) return NULL;
3606   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3607   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3608 }
3609
3610 //____________________________________________________________________
3611 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3612 {
3613   if(!fTracks) return NULL;
3614   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3615   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3616 }
3617
3618
3619
3620 // //_____________________________________________________________________________
3621 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3622 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3623 // {
3624 //   //
3625 //   // Sort eleements according occurancy
3626 //   // The size of output array has is 2*n
3627 //   //
3628 //
3629 //   if (n <= 0) {
3630 //     return 0;
3631 //   }
3632 //
3633 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3634 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3635 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3636 //     sindexF[i] = 0;
3637 //   }
3638 //
3639 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3640 //
3641 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3642 //   Int_t val      = last;
3643 //   sindexF[0]     = 1;
3644 //   sindexF[0+n]   = last;
3645 //   Int_t countPos = 0;
3646 //
3647 //   // Find frequency
3648 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3649 //     val = inlist[sindexS[i]];
3650 //     if (last == val) {
3651 //       sindexF[countPos]++;
3652 //     }
3653 //     else {
3654 //       countPos++;
3655 //       sindexF[countPos+n] = val;
3656 //       sindexF[countPos]++;
3657 //       last                = val;
3658 //     }
3659 //   }
3660 //   if (last == val) {
3661 //     countPos++;
3662 //   }
3663 //
3664 //   // Sort according frequency
3665 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3666 //
3667 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3668 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3669 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3670 //   }
3671 //
3672 //   delete [] sindexS;
3673 //   delete [] sindexF;
3674 //
3675 //   return countPos;
3676 //
3677 // }
3678
3679
3680 //____________________________________________________________________
3681 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3682 {
3683 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3684 // layers are not allocated this function allocates them
3685
3686   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3687     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3688     else fSeedTB[isl]->Clear();
3689   }
3690 }
3691
3692
3693 //_____________________________________________________________________________
3694 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3695 {
3696   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3697   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3698
3699   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3700   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3701     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3702     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3703     n++;
3704   }
3705   return n ? chi2/n : 0.;
3706 }
3707
3708 //_____________________________________________________________________________
3709 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3710 {
3711   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3712   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3713
3714   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3715   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3716     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3717     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3718     n++;
3719   }
3720   return n ? chi2/n : 0.;
3721 }
3722
3723 //_____________________________________________________________________________
3724 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Phi(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3725 {
3726   //  Calculates normalized chi2 for angular resolution
3727   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3728
3729   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3730   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3731     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3732     chi2 += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3733     n++;
3734   }
3735   return n ? chi2/n: 0.;
3736 }
3737
3738 //____________________________________________________________________
3739 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3740         //
3741         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3742         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3743         // are taken into account
3744         //
3745         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3746         //
3747         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3748   // Only kept for compatibility with the old code
3749         //
3750         Int_t nDistances = 0;
3751         Float_t meanDistance = 0.;
3752         Int_t startIndex = 5;
3753         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3754         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3755         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3756             meanDistance += xdiff;
3757             nDistances++;
3758           }
3759           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3760         }
3761         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3762         if(!nDistances){
3763           // We should normally never get here
3764           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3765           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3766           // This attempt is worse and should be avoided:
3767           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3768           // Strategy avoids a division by 0;
3769           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3770             if(tracklets[il].IsOK()){
3771               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3772               iok++;
3773               startIndex = il;
3774             }
3775             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3776             if(iok > 1) break;
3777           }
3778           if(iok > 1){
3779             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3780           }
3781           else{
3782             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3783             return 331.;
3784         }
3785         }
3786         else{
3787           meanDistance /= nDistances;
3788         }
3789         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3790 }
3791
3792 //_____________________________________________________________________________
3793 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3794   //
3795   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3796   // the Rieman fit
3797   //
3798   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3799   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3800   fitter.Reset();
3801   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3802   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3803   // Update the tracklets
3804   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3805   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3806   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3807     x0 = tracklets[il].GetX0();
3808     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3809     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3810     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3811     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3812     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3813     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3814     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3815     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3816   }
3817   return chi2;
3818 }
3819
3820 //____________________________________________________________________
3821 void AliTRDtrackerV1::UnsetTrackletsTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
3822 {
3823 //  Remove tracklets from tracker list attached to "track"
3824   Int_t idx(-1);
3825   for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
3826     if((idx = track->GetTrackletIndex(il)) < 0) continue;
3827     delete (fTracklets->RemoveAt(idx));
3828   }
3829 }
3830
3831
3832 ///////////////////////////////////////////////////////
3833 //                                                   //
3834 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3835 //                                                   //
3836 ///////////////////////////////////////////////////////
3837
3838 //_____________________________________________________________________________
3839 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3840 //
3841 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3842 //
3843 // Fast solving linear regresion in 2D
3844 //         y=a + bx
3845 // The data members have the following meaning
3846 // fParams[0] : a
3847 // fParams[1] : b
3848 //
3849 // fSums[0] : S
3850 // fSums[1] : Sx
3851 // fSums[2] : Sy
3852 // fSums[3] : Sxy
3853 // fSums[4] : Sxx
3854 // fSums[5] : Syy
3855 //
3856 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3857 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3858 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3859
3860   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3861   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3862   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3863
3864 }
3865
3866 //_____________________________________________________________________________
3867 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3868   //
3869   // Adding Point to the fitter
3870   //
3871
3872   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3873   weight *= weight;
3874   const Double_t &xpt = *x;
3875   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3876   fSums[0] += weight;
3877   fSums[1] += weight * xpt;
3878   fSums[2] += weight * y;
3879   fSums[3] += weight * xpt * y;
3880   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3881   fSums[5] += weight * y * y;
3882 }
3883
3884 //_____________________________________________________________________________
3885 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3886   //
3887   // Remove Point from the sample
3888   //
3889
3890   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3891   weight *= weight;
3892   const Double_t &xpt = *x;
3893   fSums[0] -= weight;
3894   fSums[1] -= weight * xpt;
3895   fSums[2] -= weight * y;
3896   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3897   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3898   fSums[5] -= weight * y * y;
3899 }
3900
3901 //_____________________________________________________________________________
3902 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3903   //
3904   // Evaluation of the fit:
3905   // Calculation of the parameters
3906   // Calculation of the covariance matrix
3907   //
3908
3909   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3910   if(TMath::Abs(det)<1.e-30) return kFALSE;
3911
3912   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3913   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3914   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3915   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3916   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3917   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3918
3919   // Covariance matrix
3920   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3921   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3922   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3923   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3924 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3925   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3926   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3927
3928
3929
3930   return kTRUE;
3931 }
3932
3933 //_____________________________________________________________________________
3934 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3935   //
3936   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3937   //
3938   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3939 }
3940
3941 //_____________________________________________________________________________
3942 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3943   //
3944   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3945   //
3946   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3947 }
3948
3949 //_____________________________________________________________________________
3950 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3951   //
3952   // Reset the fitter
3953   //
3954   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3955   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3956   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3957 }
3958
3959 ///////////////////////////////////////////////////////
3960 //                                                   //
3961 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3962 //                                                   //
3963 ///////////////////////////////////////////////////////
3964
3965 //_____________________________________________________________________________
3966 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3967   fTrackFitter(NULL),
3968   fZfitter(NULL),
3969   fCovarPolY(NULL),
3970   fCovarPolZ(NULL),
3971   fXref(0.),
3972   fSysClusterError(0.)
3973 {
3974   //
3975   // Default constructor
3976   //
3977   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3978   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3979   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3980   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3981   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3982   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3983   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3984 }
3985
3986 //_____________________________________________________________________________
3987 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3988   //
3989   // Destructor
3990   //
3991   if(fZfitter) delete fZfitter;
3992   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3993   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3994 }
3995
3996 //_____________________________________________________________________________
3997 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3998   //
3999   // Reset the Fitter
4000   //
4001   if(fTrackFitter){
4002     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
4003     fTrackFitter->ClearPoints();
4004   }
4005   if(fZfitter){
4006     fZfitter->Reset();
4007   }
4008   fXref = 0.;
4009   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
4010   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
4011   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
4012   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
4013   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
4014     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
4015       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
4016       if(irow < 2 && icol < 2)
4017         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
4018     }
4019 }
4020
4021 //_____________________________________________________________________________
4022 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
4023   //
4024   // Add tracklet into the fitter
4025   //
4026   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
4027   fTracklets[itr] = tracklet;
4028 }
4029
4030 //_____________________________________________________________________________
4031 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
4032   //
4033   // Perform the fit
4034   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
4035   // 2. Evaluate the fit
4036   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
4037   // if not
4038   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
4039   //     square fit
4040   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
4041   // 4. Store fit results (parameters and errors)
4042   //
4043   if(!fTrackFitter){
4044     return 1e10;
4045   }
4046   fXref = CalculateReferenceX();
4047   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
4048   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
4049   // perform the fit
4050   fTrackFitter->Eval();
4051   fZfitter->Eval();
4052   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4053   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4054   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
4055     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
4056     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
4057     fTrackFitter->Eval();
4058     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
4059     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
4060     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4061     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4062   }
4063   // Update the Fit Parameters and the errors
4064   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
4065   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
4066   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
4067
4068   // Prepare Covariance estimation
4069   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
4070   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
4071   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
4072   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
4073   fCovarPolY->Invert();
4074   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
4075   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
4076   fCovarPolZ->Invert();
4077   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
4078 }
4079
4080 //_____________________________________________________________________________
4081 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
4082   //
4083   // Does the transformations and updates the fitters
4084   // The following transformation is applied
4085   //
4086   AliTRDcluster *cl = NULL;
4087   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
4088   Double_t uvt[4];
4089   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
4090   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
4091   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
4092     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
4093     if(!cl->IsInChamber()) continue;
4094     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4095     x = cl->GetX();
4096     y = cl->GetY();
4097     z = cl->GetZ();
4098     dx = x - fXref;
4099     // Transformation
4100     t = 1./(x*x + y*y);
4101     uvt[0] = 2. * x * t;
4102     uvt[1] = t;
4103     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4104     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4105     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4106     // error definition changes for the different calls
4107     we = 2. * t;
4108     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
4109     // Update sums for error calculation
4110     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
4111     yerr *= yerr;
4112     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
4113     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
4114       fSumPolY[ipol] += yerr;
4115       yerr *= x;
4116       if(ipol < 3){
4117         fSumPolZ[ipol] += zerr;
4118         zerr *= x;
4119       }
4120     }
4121     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
4122     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
4123   }
4124 }
4125
4126 //_____________________________________________________________________________
4127 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
4128   //
4129   // Check whether z-results are acceptable
4130   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
4131   // less then half a padlength
4132   // Point of comparision is at the anode wire
4133   //
4134   Bool_t acceptablez = kTRUE;
4135   Double_t zref = 0.0;
4136   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
4137     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
4138     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
4139     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
4140       acceptablez = kFALSE;
4141   }
4142   return acceptablez;
4143 }
4144
4145 //_____________________________________________________________________________
4146 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
4147   //
4148   // Calculate y position out of the track parameters
4149   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4150   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4151   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
4152   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
4153   //
4154   Double_t y = 0;
4155   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
4156   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
4157   if (disc >= 0) {
4158     disc = TMath::Sqrt(disc);
4159     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
4160   }
4161   return y;
4162 }
4163
4164 //_____________________________________________________________________________
4165 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4166   //
4167   // Return z position for a given x position
4168   // Simple linear function
4169   //
4170   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4171 }
4172
4173 //_____________________________________________________________________________
4174 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4175   //
4176   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4177   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4178   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4179   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4180   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4181   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4182   //
4183   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4184   Double_t curvature = GetCurvature();
4185   Double_t dy = 0;
4186   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4187     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4188      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4189       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4190       dy = yderiv;
4191     }
4192   }
4193   return dy;
4194 }
4195
4196 //_____________________________________________________________________________
4197 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4198   //
4199   // Calculate track curvature
4200   //
4201   //
4202   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4203   if (curvature > 0.0)
4204     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4205   return curvature;
4206 }
4207
4208 //_____________________________________________________________________________
4209 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4210   //
4211   // Error Definition according to gauss error propagation
4212   //
4213   TMatrixD transform(3,3);
4214   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4215   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4216   transform(0,2) = x*x;
4217   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4218   covariance *= transform.T();
4219   cov[0] = covariance(0,0);
4220   TMatrixD transformZ(2,2);
4221   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4222   transformZ(0,1) = x;
4223   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4224   covarZ *= transformZ.T();
4225   cov[1] = covarZ(0,0);
4226   cov[2] = 0;
4227 }
4228
4229 //____________________________________________________________________
4230 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4231   //
4232   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4233   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4234   // are taken into account
4235   //
4236   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4237   //
4238   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4239   //
4240   Int_t nDistances = 0;
4241   Float_t meanDistance = 0.;
4242   Int_t startIndex = 5;
4243   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4244     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4245       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4246       meanDistance += xdiff;
4247       nDistances++;
4248     }
4249     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4250   }
4251   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4252   if(!nDistances){
4253     // We should normally never get here
4254     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4255     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4256     // This attempt is worse and should be avoided:
4257     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4258     // Strategy avoids a division by 0;
4259     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4260       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4261         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4262         iok++;
4263         startIndex = il;
4264       }
4265       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4266       if(iok > 1) break;
4267     }
4268     if(iok > 1){
4269       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4270     }
4271     else{
4272       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4273       return 331.;
4274     }
4275   }
4276   else{
4277     meanDistance /= nDistances;
4278   }
4279   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4280 }