ba28453b5720ef7acbb4b2138d8a66d24902f367
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDtrackerV1.cxx
1 /**************************************************************************
2 * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3 *                                                                        *
4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5 * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6 *                                                                        *
7 * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14 **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                           //
20 //  Track finder                                                             //
21 //                                                                           //
22 //  Authors:                                                                 //
23 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                        //
24 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                          //
25 //                                                                           //
26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27
28 #include <TBranch.h>
29 #include <TDirectory.h>
30 #include <TLinearFitter.h>
31 #include <TTree.h>  
32 #include <TClonesArray.h>
33 #include <TTreeStream.h>
34 #include <TGeoMatrix.h>
35 #include <TGeoManager.h>
36
37 #include "AliLog.h"
38 #include "AliMathBase.h"
39 #include "AliESDEvent.h"
40 #include "AliGeomManager.h"
41 #include "AliRieman.h"
42 #include "AliTrackPointArray.h"
43
44 #include "AliTRDgeometry.h"
45 #include "AliTRDpadPlane.h"
46 #include "AliTRDcalibDB.h"
47 #include "AliTRDReconstructor.h"
48 #include "AliTRDCalibraFillHisto.h"
49 #include "AliTRDrecoParam.h"
50
51 #include "AliTRDcluster.h" 
52 #include "AliTRDdigitsParam.h"
53 #include "AliTRDseedV1.h"
54 #include "AliTRDtrackV1.h"
55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
56 #include "AliTRDtrackerDebug.h"
57 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
58 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
59
60 ClassImp(AliTRDtrackerV1)
61 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare)
62 ClassImp(AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman)
63
64 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkMinClustersInTrack =  0.5;  //
65 const  Float_t  AliTRDtrackerV1::fgkLabelFraction      =  0.8;  //
66 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxChi2            = 12.0;  //
67 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxSnp             =  0.95; // Maximum local sine of the azimuthal angle
68 const  Double_t AliTRDtrackerV1::fgkMaxStep            =  2.0;  // Maximal step size in propagation 
69 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
70   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
71   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
72   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
73 };  
74 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
75   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
76 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
77 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
78 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
79 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
80
81 //____________________________________________________________________
82 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec) 
83   :AliTracker()
84   ,fkReconstructor(NULL)
85   ,fGeom(NULL)
86   ,fClusters(NULL)
87   ,fTracklets(NULL)
88   ,fTracks(NULL)
89   ,fTracksESD(NULL)
90   ,fSieveSeeding(0)
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(!fkReconstructor->GetRecoParam() ){
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) CookNTimeBins();
279
280   // Define scalers
281   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
282         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
283         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
284         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
285   Float_t foundMin = 20.0;
286   
287   Float_t *quality = NULL;
288   Int_t   *index   = NULL;
289   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
290   // Sort tracks according to quality 
291   // (covariance in the yz plane)
292   if(nSeeds){  
293     quality = new Float_t[nSeeds];
294     index   = new Int_t[nSeeds];
295     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
296       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
297       Double_t covariance[15];
298       seed->GetExternalCovariance(covariance);
299       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
300     }
301     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
302   }
303   
304   // Propagate all seeds
305   Int_t   expectedClr;
306   AliTRDtrackV1 track;
307   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
308   
309     // Get the seeds in sorted sequence
310     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
311     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
312   
313     // Check the seed status
314     ULong_t status = seed->GetStatus();
315     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
316     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
317
318     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
319     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
320     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), fgkMaxStep)){ 
321       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
322       continue;
323     }    
324     if(!AdjustSector(&track)){
325       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
326       continue;
327     }
328     if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
329       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
330       continue;
331     }
332
333     nTPCseeds++;
334
335     // store track status at TRD entrance
336     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
337
338     // prepare track and do propagation in the TRD
339     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
340     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
341     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
342     // check if track entered the TRD fiducial volume
343     if(track.GetTrackLow()){ 
344       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDin);
345       nTRDseeds++;
346     }
347     // check if track was stopped in the TRD
348     if (expectedClr<0){      
349       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
350       continue;
351     }
352
353     if(expectedClr){
354       nFound++;  
355       // computes PID for track
356       track.CookPID();
357       // update calibration references using this track
358       if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(&track);
359       // save calibration object
360       if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){ 
361         AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(track);
362         calibTrack->SetOwner();
363         seed->AddCalibObject(calibTrack);
364       }
365       //update ESD track
366       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
367       track.UpdateESDtrack(seed);
368     }
369
370     if ((TMath::Abs(track.GetC(track.GetBz()) - p4) / TMath::Abs(p4) < 0.2) ||(track.Pt() > 0.8)) {
371
372       // Make backup for back propagation
373       Int_t foundClr = track.GetNumberOfClusters();
374       if (foundClr >= foundMin) {
375         track.CookLabel(1. - fgkLabelFraction);
376         //if(track.GetBackupTrack()) UseClusters(track.GetBackupTrack());
377
378         // Sign only gold tracks
379         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 4) {
380           //if ((seed->GetKinkIndex(0)      ==   0) && (track.Pt() <  1.5)) UseClusters(&track);
381         }
382         Bool_t isGold = kFALSE;
383   
384         // Full gold track
385         if (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters() < 5) {
386           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
387
388           isGold = kTRUE;
389         }
390   
391         // Almost gold track
392         if ((!isGold)  && (track.GetNCross() == 0) &&   (track.GetChi2() / track.GetNumberOfClusters()  < 7)) {
393           //seed->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDbackup);
394           if (track.GetBackupTrack()) seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
395   
396           isGold = kTRUE;
397         }
398         
399         if ((!isGold) && (track.GetBackupTrack())) {
400           if ((track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters() > foundMin) && ((track.GetBackupTrack()->GetChi2()/(track.GetBackupTrack()->GetNumberOfClusters()+1)) < 7)) {
401             seed->UpdateTrackParams(track.GetBackupTrack(),AliESDtrack::kTRDbackup);
402             isGold = kTRUE;
403           }
404         }
405       }
406     }
407     
408     // Propagation to the TOF
409     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
410       Int_t sm = track.GetSector();
411       // default value in case we have problems with the geometry.
412       Double_t xtof  = 371.; 
413       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
414       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD 
415       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
416       //1. The path to the TOF module.
417       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
418       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
419       if(gGeoManager){
420         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
421         TGeoHMatrix *m = NULL;
422         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
423         
424         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
425           m->LocalToMaster(loc, glob);
426           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
427         }
428       }
429       if(xtof > (fgkMaxStep + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, fgkMaxStep)){ 
430         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
431         continue;
432       }
433       if(!AdjustSector(&track)){ 
434         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
435         continue;
436       }
437       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > fgkMaxSnp){ 
438         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
439         continue;
440       }
441       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
442       // TODO obsolete - delete
443       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF()); 
444     }
445     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
446   }
447   if(index) delete [] index;
448   if(quality) delete [] quality;
449
450   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
451   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d]", nFound));
452
453   // run stand alone tracking
454   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
455   
456   return 0;
457 }
458
459
460 //____________________________________________________________________
461 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
462 {
463   //
464   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds 
465   // at the outer part of the TRD. 
466   // The tracks are propagated to the innermost time bin 
467   // of the TRD and the ESD event is updated
468   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
469   //
470
471   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
472   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
473   
474   
475   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){ 
476     AliInfo("No TRD clusters");
477     return 0;
478   }
479   AliTRDtrackV1 track;
480   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
481     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
482     ULong_t status = seed->GetStatus();
483
484     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
485     if (track.GetX() < 270.0) {
486       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
487       continue;
488     }
489
490     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
491     // are produced by the TRD stand alone tracker
492     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
493     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
494     nseed++; 
495
496     track.ResetCovariance(50.0);
497
498     // do the propagation and processing
499     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
500     Double_t xTPC = 250.0;
501     if(FollowProlongation(track)){      
502       // Prolongate to TPC
503       if (PropagateToX(track, xTPC, fgkMaxStep)) { //  -with update
504         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
505         found++;
506         kUPDATE = kTRUE;
507       }
508
509       // Update the friend track
510       if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){ 
511         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
512         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL; 
513         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
514           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
515           calibTrack->SetTrackHigh(track.GetTrackHigh());
516         }
517       }
518     }
519     
520     // Prolongate to TPC without update
521     if(!kUPDATE) {
522       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
523       if (PropagateToX(tt, xTPC, fgkMaxStep)) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
524     }
525   }
526   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
527   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
528   
529   return 0;
530 }
531
532 //____________________________________________________________________
533 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
534 {
535   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
536   //
537   // Parameters
538   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
539   // 
540   // Output
541   //   number of clusters attached to the track
542   //
543   // Detailed description
544   //
545   // Starting from current radial position of track <t> this function
546   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
547   // are being performed for each plane:
548   // 1. prepare track:
549   //   a. get plane limits in the local x direction
550   //   b. check crossing sectors 
551   //   c. check track inclination
552   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
553   // 3. evaluate material budget using the geo manager
554   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
555   //
556   // Debug level 2
557   //
558   
559   Bool_t kStoreIn = kTRUE;
560   Int_t    nClustersExpected = 0;
561   for (Int_t iplane = kNPlanes; iplane--;) {
562     Int_t   index(-1);
563     AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
564     AliDebug(2, Form("Tracklet[%p] ly[%d] idx[%d]", (void*)tracklet, iplane, index));
565     if(!tracklet) continue;
566     if(!tracklet->IsOK()){ 
567       AliDebug(1, Form("Tracklet Det[%d] !OK", tracklet->GetDetector()));
568       continue;
569     }
570     Double_t x  = tracklet->GetX();//GetX0();
571     // reject tracklets which are not considered for inward refit
572     if(x > t.GetX()+fgkMaxStep) continue;
573
574     // append tracklet to track
575     t.SetTracklet(tracklet, index);
576     
577     if (x < (t.GetX()-fgkMaxStep) && !PropagateToX(t, x+fgkMaxStep, fgkMaxStep)) break;
578     if (!AdjustSector(&t)) break;
579     
580     // Start global position
581     Double_t xyz0[3];
582     t.GetXYZ(xyz0);
583
584     // End global position
585     Double_t alpha = t.GetAlpha(), y, z;
586     if (!t.GetProlongation(x,y,z)) break;    
587     Double_t xyz1[3];
588     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
589     xyz1[1] =  x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
590     xyz1[2] =  z;
591         
592     Double_t length = TMath::Sqrt(
593       (xyz0[0]-xyz1[0])*(xyz0[0]-xyz1[0]) +
594       (xyz0[1]-xyz1[1])*(xyz0[1]-xyz1[1]) +
595       (xyz0[2]-xyz1[2])*(xyz0[2]-xyz1[2])
596     );
597     if(length>0.){
598       // Get material budget
599       Double_t param[7];
600       if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) break;
601       Double_t xrho= param[0]*param[4];
602       Double_t xx0 = param[1]; // Get mean propagation parameters
603   
604       // Propagate and update           
605       t.PropagateTo(x, xx0, xrho);
606       if (!AdjustSector(&t)) break;
607     }
608     if(kStoreIn){
609       t.SetTrackHigh(); 
610       kStoreIn = kFALSE;
611     }
612
613     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
614     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
615     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
616     if (chi2 < 1e+10 && t.Update(p, cov, chi2)){ 
617       nClustersExpected += tracklet->GetN();
618     }
619   }
620
621   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
622     Int_t index;
623     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
624       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
625       if(!tracklet) continue;
626       t.SetTracklet(tracklet, index);
627     }
628
629     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
630       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
631       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
632       AliTRDtrackV1 track(t);
633       track.SetOwner();
634       cstreamer << "FollowProlongation"
635           << "EventNumber="     << eventNumber
636           << "ncl="                                     << nClustersExpected
637           << "track.="                  << &track
638           << "\n";
639     }
640   }
641   return nClustersExpected;
642
643 }
644
645 //_____________________________________________________________________________
646 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
647 {
648 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
649 //
650 // Parameters
651 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
652 // 
653 // Output
654 //   number of clusters attached to the track
655 //
656 // Starting from current radial position of track <t> this function
657 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
658 // are being performed for each plane:
659 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
660 //   - get chamber limits in the radial direction
661 //   - check crossing sectors 
662 //   - check track inclination
663 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
664 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only 
665 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
666 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
667 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
668 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
669 //
670 // Observation
671 //   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:
672 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
673 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
674 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
675 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
676 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
677 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
678 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
679 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved. 
680 // 
681 // Debug level 2
682 //
683 // Author
684 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
685 //
686
687   Int_t n = 0;
688   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
689   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
690   
691   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
692   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
693
694   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
695   // in case of stand alone tracking we store all the pointers to the tracklets in a temporary array
696   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
697   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
698   for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
699     tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip);
700     t.UnsetTracklet(ip);
701   } 
702   Bool_t kStoreIn = kTRUE, kPropagateIn = kTRUE;
703
704   // Loop through the TRD layers
705   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
706   Double_t x, y, z;
707   for (Int_t ily=0, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
708     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
709
710     // rough estimate of the entry point
711     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
712       n=-1; 
713       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
714       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
715       break;
716     }
717
718     // find sector / stack / detector
719     sm = t.GetSector();
720     // TODO cross check with y value !
721     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
722     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
723     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
724     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d]", det));
725
726     // check if supermodule/chamber is installed
727     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
728         stk<0. ||
729         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
730         !matrix ){ 
731       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
732       // propagate to the default radial position
733       if(fR[ily] > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], fgkMaxStep)){
734         n=-1; 
735         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
736         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
737         break;
738       }
739       if(!AdjustSector(&t)){
740         n=-1; 
741         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
742         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
743         break;
744       }
745       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp){
746         n=-1; 
747         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
748         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
749         break;
750       }
751       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
752       continue;
753     }
754
755     // retrieve rotation matrix for the current chamber
756     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
757     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
758     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
759
760     // Propagate to the radial distance of the current layer
761     x = glb[0] - fgkMaxStep;
762     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)){
763       n=-1; 
764       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
765       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
766       break;
767     }
768     if(!AdjustSector(&t)){
769       n=-1; 
770       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
771       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
772       break;
773     }
774     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
775       n=-1; 
776       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
777       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), fgkMaxSnp));
778       break;
779     }
780     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
781     if(sm != t.GetSector()){
782       sm = t.GetSector(); 
783       doRecalculate = kTRUE;
784     }
785     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
786       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
787       doRecalculate = kTRUE;
788     }
789     if(doRecalculate){
790       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
791       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){ 
792         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
793         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
794         continue;
795       }
796       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
797       x = glb[0] - fgkMaxStep;
798     }
799
800     // check if track is well inside fiducial volume 
801     if (!t.GetProlongation(x+fgkMaxStep, y, z)) {
802       n=-1; 
803       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
804       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+fgkMaxStep, y, z));
805       break;
806     }
807     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){ 
808       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
809       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
810       continue;
811     }
812     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
813     if(kStoreIn){
814       t.SetTrackLow(); 
815       kStoreIn = kFALSE;
816     }
817
818     ptrTracklet  = tracklets[ily];
819     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
820       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
821       // check data in supermodule
822       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){ 
823         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
824         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
825         continue;
826       }
827       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){ 
828         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
829         AliDebug(4, "Failed NoX");
830         continue;
831       }
832       
833       // check data in chamber
834       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){ 
835         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
836         AliDebug(4, "Failed No Detector");
837         continue;
838       }
839       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()){ 
840         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
841         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
842         continue;
843       }      
844       // build tracklet
845       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
846       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
847       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
848       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
849       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
850       if(!tracklet.Init(&t)){
851         n=-1; 
852         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
853         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
854         break;
855       }
856       if(!tracklet.AttachClusters(chamber, kTRUE)){   
857         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
858         if(debugLevel>3){
859           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
860           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
861           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
862           <<"status="    << status
863           <<"tracklet.=" << &trackletCp
864           << "\n";
865         }
866         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
867         continue;
868       }
869       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", tracklet.GetN()));
870       if(tracklet.GetN() < fgNTimeBins*fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()){
871         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
872         if(debugLevel>3){
873           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
874           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
875           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
876           <<"status="    << status
877           <<"tracklet.=" << &trackletCp
878           << "\n";
879         }
880         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
881         continue;
882       }
883       ptrTracklet->UpdateUsed();
884     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
885     // propagate track to the radial position of the tracklet
886     ptrTracklet->UseClusters(); // TODO ? do we need this here ?
887     // fit tracklet no tilt correction
888     if(!ptrTracklet->Fit(kFALSE)){
889       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
890       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
891       continue;
892     } 
893     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
894     if(x > (fgkMaxStep + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, fgkMaxStep)) {
895       n=-1; 
896       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
897       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
898       break;
899     }
900     if(!AdjustSector(&t)) {
901       n=-1; 
902       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
903       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
904       break;
905     }
906     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > fgkMaxSnp) {
907       n=-1; 
908       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
909       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), fgkMaxSnp));
910       break;
911     }
912     if(kPropagateIn){
913       t.SetTrackLow(); 
914       kPropagateIn = kFALSE;
915     }
916     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
917     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
918     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
919     // update Kalman with the TRD measurement
920     if(chi2>1e+10){ // TODO
921       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
922       if(debugLevel > 2){
923         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
924         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
925         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
926         trackCp.SetOwner();
927         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
928             << "status="      << status
929             << "tracklet.="   << &trackletCp
930             << "track.="      << &trackCp
931             << "\n";
932       }
933       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
934       continue; 
935     }
936     if(!t.Update(p, cov, chi2)) {
937       n=-1; 
938       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
939       if(debugLevel > 2){
940         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
941         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
942         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
943         trackCp.SetOwner();
944         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
945             << "status="      << status
946             << "tracklet.="   << &trackletCp
947             << "track.="      << &trackCp
948             << "\n";
949       }
950       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]));
951       break;
952     }
953     // fill residuals ?!
954     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
955   
956
957     // load tracklet to the tracker
958     ptrTracklet->Update(&t);
959     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
960     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
961     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
962     n += ptrTracklet->GetN();
963     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
964
965     // Reset material budget if 2 consecutive gold
966 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
967
968     // Make backup of the track until is gold
969     // TO DO update quality check of the track.
970     // consider comparison with fTimeBinsRange
971     Float_t ratio0 = ptrTracklet->GetN() / Float_t(fgNTimeBins);
972     //Float_t ratio1 = Float_t(t.GetNumberOfClusters()+1) / Float_t(t.GetNExpected()+1);        
973     
974     if( (chi2                    <  18.0) &&  
975         (ratio0                  >   0.8) && 
976         //(ratio1                  >   0.6) && 
977         //(ratio0+ratio1           >   1.5) && 
978         (t.GetNCross()           ==    0) && 
979         (TMath::Abs(t.GetSnp())  <  0.85) &&
980         (t.GetNumberOfClusters() >    20)){
981       t.MakeBackupTrack();
982     }
983   } // end layers loop
984   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
985   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
986
987   if(debugLevel > 1){
988     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
989     AliTRDtrackV1 track(t);
990     track.SetOwner();
991     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation0"
992         << "EventNumber=" << eventNumber
993         << "ncl="         << n
994         << "track.="      << &track
995         << "\n";
996   }
997   
998   return n;
999 }
1000
1001 //_________________________________________________________________________
1002 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1003   //
1004   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1005   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations 
1006   // and transformations see documentation of this class)
1007   // Afterwards all the tracklets are Updated
1008   //
1009   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1010   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)  
1011   //             - Seeding configuration
1012   // Output:     - The curvature
1013   //
1014   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1015   fitter->Reset();
1016   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1017   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1018   Int_t maxLayers = 6;
1019   if(planes){
1020     maxLayers = 4;
1021     ppl = planes;
1022   }
1023   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1024     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1025     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1026   }
1027   fitter->Update();
1028   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1029   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1030   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1031     // Reference positions
1032     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1033     
1034     // chi2
1035     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1036     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1037     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1038   }
1039   return fitter->GetC();
1040 }
1041
1042 //_________________________________________________________________________
1043 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1044 {
1045   //
1046   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1047   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1048   //
1049   // Parameters: - The four seedclusters
1050   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1051   //             - The seeding configuration
1052   //             - Chi2 array
1053   //
1054   // debug level 2
1055   //
1056   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1057   fitter->Reset();
1058   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1059     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1060   }
1061   fitter->Update();
1062   
1063   
1064   // Update the seed and calculated the chi2 value
1065   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1066   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1067     // chi2
1068     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1069     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1070   }     
1071 }
1072
1073
1074 //_________________________________________________________________________
1075 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1076 {
1077   //
1078   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is 
1079   // assumed that the vertex position is set to 0.
1080   // This method is very usefull for high-pt particles
1081   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1082   //      x0, y0: Center of the circle
1083   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1084   //      zc: center of the pad row
1085   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1086   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1087   // Transformation:
1088   // t = 1/(x^2 + y^2)
1089   // u = 2 * x * t
1090   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1091   // Parameters in the equation: 
1092   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1093   //
1094   // The Curvature is calculated by the following equation:
1095   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1096   // Parameters:   - the 6 tracklets
1097   //               - the Vertex constraint
1098   // Output:       - the Chi2 value of the track
1099   //
1100   // debug level 5
1101   //
1102
1103   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1104   fitter->StoreData(kTRUE);
1105   fitter->ClearPoints();
1106   AliTRDcluster *cl = NULL;
1107   
1108   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1109   Double_t uvt[2];
1110   Int_t nPoints = 0;
1111   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1112     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1113     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1114       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1115       cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb);
1116       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1117       x = cl->GetX();
1118       y = cl->GetY();
1119       z = cl->GetZ();
1120       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1121       // Transformation
1122       t = 1./(x * x + y * y);
1123       uvt[0] = 2. * x * t;
1124       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1125       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1126       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1127       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1128       nPoints++;
1129     }
1130   }
1131   fitter->Eval();
1132
1133   // Calculate curvature
1134   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1135   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1136   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1137
1138   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1139   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1140     tracklets[ip].SetC(curvature);
1141
1142 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1143     //Linear Model on z-direction
1144     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1145     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1146     Double_t zref = slope * xref;
1147     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1148     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1149     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1150     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1151     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1152     << "EventNumber="           << eventNumber
1153     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1154     << "Curvature="                             << curvature
1155     << "Chi2Track="                             << chi2track
1156     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1157     << "zref="                                          << zref
1158     << "\n";
1159   }*/
1160   return chi2track;
1161 }
1162
1163 //_________________________________________________________________________
1164 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1165 {
1166   //
1167   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1168   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the 
1169   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1170   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1171   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1172   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1173   //          zc: center of the pad row
1174   //          zt: z-position of the track
1175   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1176   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1177   // Transformation:       u = 2 * x * t
1178   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1179   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1180   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1181   // Parameters:           a = -1/y0
1182   //                       b = x0/y0
1183   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1184   //                       d = offset
1185   //                       e = dz/dx
1186   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using 
1187   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1188   // The curvature is calculated according to the formula:
1189   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1190   //
1191   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1192   //              - Flag selecting the error definition
1193   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1194   //
1195   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1196   fitter->StoreData(kTRUE);
1197   fitter->ClearPoints();
1198   AliTRDLeastSquare zfitter;
1199   AliTRDcluster *cl = NULL;
1200
1201   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1202   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1203   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1204   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1205   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1206   Int_t nPoints = 0;
1207   // Containers for Least-square fitter
1208   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1209     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1210     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1211     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1212       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1213       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1214       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1215       x = cl->GetX();
1216       y = cl->GetY();
1217       z = cl->GetZ();
1218       dx = x - xref;
1219       // Transformation
1220       t = 1./(x*x + y*y);
1221       uvt[0] = 2. * x * t;
1222       uvt[1] = t;
1223       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1224       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1225       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1226       // error definition changes for the different calls
1227       we = 2. * t;
1228       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1229       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1230       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1231       // adding points for covariance matrix estimation
1232       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1233       erry *= erry;
1234       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1235       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1236         sumPolY[ipol] += erry;
1237         erry *= x;
1238         if(ipol < 3){
1239           sumPolZ[ipol] += errz;
1240           errz *= x;
1241         }
1242       }
1243       nPoints++;
1244     }
1245   }
1246   fitter->Eval();
1247   zfitter.Eval();
1248
1249   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1250   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1251
1252   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1253   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1254   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1255   Double_t zref = 0.0;
1256   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1257     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1258     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1259     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0) 
1260       acceptablez = kFALSE;
1261   }
1262   if (!acceptablez) {
1263     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1264     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1265     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1266     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1267     fitter->Eval();
1268     fitter->ReleaseParameter(3);
1269     fitter->ReleaseParameter(4);
1270     offset = fitter->GetParameter(3);
1271     slope = fitter->GetParameter(4);
1272   }
1273
1274   // Calculate Curvarture
1275   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1276   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1277   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1278   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1279   if (curvature > 0.0) 
1280     curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1281
1282   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1283
1284   // Prepare error calculation
1285   TMatrixD covarPolY(3,3);
1286   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1287   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1288   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1289   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1290   covarPolY.Invert();
1291   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1292   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1293   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1294   covarPolZ.Invert();
1295
1296   // Update the tracklets
1297   Double_t x1, dy, dz;
1298   Double_t cov[15];
1299   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1300   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1301
1302     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1303     x1 = x - xref;
1304     y  = 0;
1305     z  = 0;
1306     dy = 0;
1307     dz = 0;
1308     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1309     TMatrixD transform(3,3);
1310     transform(0,0) = 1;
1311     transform(0,1) = x;
1312     transform(0,2) = x*x;
1313     transform(1,1) = 1;
1314     transform(1,2) = x;
1315     transform(2,2) = 1;
1316     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1317     covariance *= transform.T();
1318     TMatrixD transformZ(2,2);
1319     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1320     transformZ(0,1) = x;
1321     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1322     covarZ *= transformZ.T();
1323     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1324     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1325     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1326     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)  
1327     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1328     res *= res;
1329     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1330     if (res >= 0) {
1331       res = TMath::Sqrt(res);
1332       y    = (1.0 - res) / a;
1333     }
1334     cov[0] = covariance(0,0);
1335     cov[2] = covarZ(0,0);
1336     cov[1] = 0.;
1337
1338     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1339     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1340     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) 
1341     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1342     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2) 
1343     Double_t x0 = -b / a;
1344     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1345       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1346        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1347         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1348         dy = yderiv;
1349       }
1350     }
1351     z  = offset + slope * (x - xref);
1352     dz = slope;
1353     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1354     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1355     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1356     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1357     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1358     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1359     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1360   }
1361   
1362 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1363     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1364     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1365     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1366     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1367     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1368         << "EventNumber="                       << eventNumber
1369         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1370         << "xref="                                              << xref
1371         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1372         << "\n";
1373   }*/
1374   return chi2track;
1375 }
1376
1377
1378 //____________________________________________________________________
1379 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1380 {
1381   //
1382   // Fit track with a staight line
1383   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1384   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1385   //
1386   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1387   AliTRDcluster *cl = NULL;
1388
1389   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1390   if(!tracklets){
1391     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1392       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1393       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1394       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1395     }
1396     tracklets = &work[0];
1397   }
1398
1399   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1400   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1401   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1402     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1403     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1404       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1405       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1406       x = cl->GetX();
1407       z = cl->GetZ();
1408       dx = x - xref;
1409       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1410     }
1411   }
1412   zfitter.Eval();
1413   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1414   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1415   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1416     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1417     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1418       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1419       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1420       x = cl->GetX();
1421       y = cl->GetY();
1422       z = cl->GetZ();
1423       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1424       dx = x - xref;
1425       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx); 
1426       // error definition changes for the different calls
1427       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1428       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1429       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1430     }
1431   }
1432   yfitter.Eval();
1433   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1434   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1435   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1436
1437   //update track points array
1438   if(np && points){
1439     Float_t xyz[3];
1440     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1441       points[ip].GetXYZ(xyz);
1442       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1443       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1444       points[ip].SetXYZ(xyz);
1445     }
1446   }
1447   return chi2;
1448 }
1449
1450
1451 //_________________________________________________________________________
1452 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1453 {
1454 //
1455 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1456 //
1457 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1458 //              - Flag selecting the error definition
1459 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1460 //
1461 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1462 // BEGIN_LATEX
1463 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1464 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1465 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1466 // END_LATEX
1467 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1468 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the 
1469 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1470 // BEGIN_LATEX
1471 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1472 // u = 2 * x * t
1473 // v = 2 * tan(h) * t
1474 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1475 // END_LATEX
1476 // One gets the following linear equation
1477 // BEGIN_LATEX
1478 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1479 // END_LATEX
1480 // where the coefficients have the following meaning 
1481 // BEGIN_LATEX
1482 // a = -1/y_{0}
1483 // b = x_{0}/y_{0}
1484 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1485 // d = z_{0}
1486 // e = dz/dx
1487 // END_LATEX
1488 // The error calculation for the free term is thus
1489 // BEGIN_LATEX
1490 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1491 // END_LATEX
1492 //
1493 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according 
1494 // to the formula:
1495 // BEGIN_LATEX
1496 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1497 // END_LATEX
1498 //
1499 // Authors
1500 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1501 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1502 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1503
1504   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1505   fitter->StoreData(kTRUE);
1506   fitter->ClearPoints();
1507   AliTRDLeastSquare zfitter;
1508   AliTRDcluster *cl = NULL;
1509
1510   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1511   if(!tracklets){
1512     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1513       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1514       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1515       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1516     }
1517     tracklets = &work[0];
1518   }
1519
1520   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1521   AliDebugGeneral("AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt()", 4, 
1522   Form("\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));
1523   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1524   Double_t uvt[4];
1525   Int_t nPoints = 0;
1526   // Containers for Least-square fitter
1527   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1528     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1529     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1530       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1531       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1532       x = cl->GetX();
1533       y = cl->GetY();
1534       z = cl->GetZ();
1535       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1536       dx = x - xref;
1537       // Transformation
1538       t = 1./(x*x + y*y);
1539       uvt[0] = 2. * x * t;
1540       uvt[1] = t;
1541       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1542       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1543       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1544       // error definition changes for the different calls
1545       we = 2. * t;
1546       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1547       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1548       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1549       nPoints++;
1550     }
1551   }
1552   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1553
1554   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1555   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1556
1557
1558   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1559   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1560   Bool_t accept = kTRUE;
1561   Double_t zref = 0.0;
1562   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1563     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1564     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1565     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0) 
1566       accept = kFALSE;
1567   }
1568   if (!accept) {
1569     zfitter.Eval();
1570     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1571     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1572     fitter->FixParameter(3, zmf);
1573     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1574     fitter->Eval();
1575     fitter->ReleaseParameter(3);
1576     fitter->ReleaseParameter(4);
1577     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1578     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1579   }
1580
1581   // Calculate Curvature
1582   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1583   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1584   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1585   Double_t y0   = 1. / a;
1586   Double_t x0   = -b * y0;
1587   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1588   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1589   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1590   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1591   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1592
1593   // Calculate chi2 of the fit 
1594   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1595   AliDebugGeneral("AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt()", 4, 
1596   Form("x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2));
1597
1598   // Update the tracklets
1599   if(!track){
1600     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1601       x = tracklets[ip].GetX0();
1602       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);  
1603       if(tmp <= 0.) continue;
1604       tmp = TMath::Sqrt(tmp);  
1605
1606       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1607       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1608       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1609       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) 
1610       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1611       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1612       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1613       tracklets[ip].SetC(curvature);
1614       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1615     }
1616   }
1617   //update track points array
1618   if(np && points){
1619     Float_t xyz[3];
1620     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1621       points[ip].GetXYZ(xyz);
1622       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1623       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1624       points[ip].SetXYZ(xyz);
1625     }
1626   }
1627   
1628   return chi2;
1629 }
1630
1631
1632 //____________________________________________________________________
1633 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1634 {
1635 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1636 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1637 // 
1638 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1639
1640   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1641         
1642   //prepare marker points along the track
1643   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1644   while(ip<np){
1645     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1646     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1647     ip++;
1648   }
1649   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1650
1651
1652   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
1653
1654   //Loop through the TRD planes
1655   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1656     // GET TRACKLET OR BUILT IT         
1657     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1658     if(tracklets){ 
1659       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1660     }else{
1661       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){ 
1662       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1663         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1664         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1665         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1666         continue;
1667       }
1668     }
1669     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1670
1671     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1672
1673     while(ip < np){
1674       //don't do anything if next marker is after next update point.
1675       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - fgkMaxStep < 0) break;
1676       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1677       
1678       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1679       track->GetXYZ(xyz);
1680       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1681       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1682       ip++;
1683     }
1684     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1685
1686     // Propagate closer to the next update point 
1687     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + fgkMaxStep < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*fgkMaxStep, fgkMaxStep)) return -1.;
1688
1689     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1690     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > fgkMaxSnp) return -1;
1691     
1692     //load tracklet to the tracker and the track
1693 /*    Int_t index;
1694     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1695       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1696       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1697     }
1698     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1699
1700
1701     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1702     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index 
1703     // RefitInward : update index 
1704     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index 
1705     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1706     
1707   
1708     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1709     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1710     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1711     Double_t xyz1[3], y, z;
1712     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1713     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha); 
1714     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1715     xyz1[2] =  z;
1716     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
1717     Double_t param[7];
1718     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;   
1719     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1720     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1721     
1722     //Propagate the track
1723     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1724     if (!AdjustSector(track)) break;
1725   
1726     //Update track
1727     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1728     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1729     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1730     if(chi2<1e+10) track->Update(p, cov, chi2);
1731     if(!up) continue;
1732
1733                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1734                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1735         } // end planes loop
1736
1737   // extrapolation
1738   while(ip < np){
1739     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), fgkMaxStep)) return -1.;
1740     
1741     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1742     track->GetXYZ(xyz); 
1743     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1744     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1745     ip++;
1746   }
1747
1748         return track->GetChi2();
1749 }
1750
1751 //_________________________________________________________________________
1752 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1753 {
1754   //
1755   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1756   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1757   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1758   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1759   //             - the offset for the reference x
1760   //             - the slope
1761   //             - the reference x position
1762   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1763   //
1764   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1765   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1766     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1767     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1768     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1769     nLayers++;
1770   }
1771   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1772   return chi2Z;
1773 }
1774
1775 //_____________________________________________________________________________
1776 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1777 {
1778   //
1779   // Starting from current X-position of track <t> this function
1780   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>. 
1781   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise 
1782   //
1783
1784   const Double_t kEpsilon = 0.00001;
1785
1786   // Current track X-position
1787   Double_t xpos = t.GetX();
1788
1789   // Direction: inward or outward
1790   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1791
1792   while (((xToGo - xpos) * dir) > kEpsilon) {
1793
1794     Double_t xyz0[3];
1795     Double_t xyz1[3];
1796     Double_t param[7];
1797     Double_t x;
1798     Double_t y;
1799     Double_t z;
1800
1801     // The next step size
1802     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1803
1804     // Get the global position of the starting point
1805     t.GetXYZ(xyz0);
1806
1807     // X-position after next step
1808     x = xpos + step;
1809
1810     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1811     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1812
1813     // The global position of the end point of this prolongation step
1814     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha()); 
1815     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1816     xyz1[2] =  z;
1817
1818     // Calculate the mean material budget between start and
1819     // end point of this prolongation step
1820     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1821
1822     // Propagate the track to the X-position after the next step
1823     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1824
1825     // Rotate the track if necessary
1826     AdjustSector(&t);
1827
1828     // New track X-position
1829     xpos = t.GetX();
1830
1831   }
1832
1833   return 1;
1834
1835 }
1836
1837
1838 //_____________________________________________________________________________
1839 Int_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TClonesArray* &array, TTree *clusterTree) const
1840 {
1841   //
1842   // Reads AliTRDclusters from the file. 
1843   // The names of the cluster tree and branches 
1844   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1845   //
1846
1847   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster))); 
1848   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000); 
1849   
1850   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1851   if (!branch) {
1852     AliError("Can't get the branch !");
1853     return 1;
1854   }
1855   branch->SetAddress(&clusterArray); 
1856   
1857   if(!fClusters){ 
1858     Float_t nclusters =  fkReconstructor->GetRecoParam()->GetNClusters();
1859     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1860     array = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1861     array->SetOwner(kTRUE);
1862   }
1863   
1864   // Loop through all entries in the tree
1865   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1866   Int_t nbytes     = 0;
1867   Int_t ncl        = 0;
1868   AliTRDcluster *c = NULL;
1869   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1870     // Import the tree
1871     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);  
1872     
1873     // Get the number of points in the detector
1874     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();  
1875     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) { 
1876       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1877       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1878       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster)); 
1879     }
1880
1881   }
1882   delete clusterArray;
1883
1884   return 0;
1885 }
1886
1887 //_____________________________________________________________________________
1888 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1889 {
1890   //
1891   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1892   //
1893   
1894   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){ 
1895     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1896   } else {
1897     if (ReadClusters(fClusters, cTree)) {
1898       AliError("Problem with reading the clusters !");
1899       return 1;
1900     }
1901   }
1902   SetClustersOwner();
1903
1904   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){ 
1905     AliInfo("No TRD clusters");
1906     return 1;
1907   }
1908
1909   //Int_t nin = 
1910   BuildTrackingContainers();  
1911
1912   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1913   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1914
1915   return 0;
1916 }
1917
1918 //_____________________________________________________________________________
1919 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1920 {
1921   //
1922   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1923   // Function for use in the HLT
1924   
1925   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){ 
1926     AliInfo("No TRD clusters");
1927     return 1;
1928   }
1929
1930   fClusters = clusters;
1931   SetClustersOwner();
1932
1933   //Int_t nin = 
1934   BuildTrackingContainers();  
1935
1936   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1937   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1938
1939   return 0;
1940 }
1941
1942
1943 //____________________________________________________________________
1944 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1945 {
1946 // Building tracking containers for clusters
1947
1948   Int_t nin =0, icl = fClusters->GetEntriesFast();
1949   while (icl--) {
1950     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(icl);
1951     if(c->IsInChamber()) nin++;
1952     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
1953     Int_t detector       = c->GetDetector();
1954     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1955     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1956     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1957     
1958     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, icl);
1959   }
1960
1961   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
1962   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){ 
1963     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1964     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor, cal);
1965   }
1966
1967   return nin;
1968 }
1969
1970
1971
1972 //____________________________________________________________________
1973 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters() 
1974
1975 //
1976 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins 
1977 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful 
1978 // in case of HLT
1979
1980   if(fTracks){ 
1981     fTracks->Delete(); 
1982     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
1983   }
1984   if(fTracklets){ 
1985     fTracklets->Delete();
1986     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
1987   }
1988   if(fClusters){ 
1989     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
1990     
1991     // save clusters array in the reconstructor for further use.
1992     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1993       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
1994       SetClustersOwner(kFALSE);
1995     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
1996   }
1997
1998   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
1999
2000   // Increment the Event Number
2001   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2002 }
2003
2004 // //____________________________________________________________________
2005 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2006 // {
2007 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2008 //   if(!track) return;
2009 // 
2010 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2011 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2012 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2013 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2014 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2015 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2016 //       c->Use();
2017 //     }
2018 //   }
2019 // }
2020 // 
2021
2022 //_____________________________________________________________________________
2023 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track) 
2024 {
2025   //
2026   // Rotates the track when necessary
2027   //
2028
2029   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha(); 
2030   Double_t y     = track->GetY();
2031   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2032   
2033   if      (y >  ymax) {
2034     if (!track->Rotate( alpha)) {
2035       return kFALSE;
2036     }
2037   } 
2038   else if (y < -ymax) {
2039     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2040       return kFALSE;   
2041     }
2042   } 
2043
2044   return kTRUE;
2045
2046 }
2047
2048
2049 //____________________________________________________________________
2050 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2051 {
2052   // Find tracklet for TRD track <track>
2053   // Parameters
2054   // - track
2055   // - sector
2056   // - plane
2057   // - index
2058   // Output
2059   // tracklet
2060   // index
2061   // Detailed description
2062   //
2063   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2064   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2065
2066   return tracklet;
2067 }
2068
2069 //____________________________________________________________________
2070 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2071 {
2072   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2073   //
2074   // Parameters
2075   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2076   //
2077   // Output
2078   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2079   //
2080   // Detailed description
2081   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2082   // and adds the new tracklet to the list.
2083   //
2084   if(!fTracklets){
2085     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2086     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2087   }
2088   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2089   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2090 }
2091
2092 //____________________________________________________________________
2093 void AliTRDtrackerV1::CookNTimeBins()
2094
2095   // Initialize number of time bins
2096
2097   if(fgNTimeBins){
2098     // first look if set by hand
2099     AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set by user)", fgNTimeBins));
2100   } else if(fkReconstructor && fkReconstructor->HasDigitsParam()) {
2101     // second look into digits param to avoid DB query
2102     fgNTimeBins = fkReconstructor->GetDigitsParam()->GetNTimeBins();
2103     if(fgNTimeBins>0) AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set from digits param)", fgNTimeBins));
2104     else AliWarning(Form("NTimeBins [%d] failed from digits param.", fgNTimeBins));
2105   }
2106
2107   if(!fgNTimeBins){ // third query DB
2108     AliTRDcalibDB *trd(NULL);
2109     if((trd = AliTRDcalibDB::Instance())) {
2110       if((fgNTimeBins = trd->GetNumberOfTimeBinsDCS()) <= 0){
2111         AliError("Corrupted DCS Object in OCDB");
2112         fgNTimeBins = 24;
2113         AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set to default 24)", fgNTimeBins));
2114       } else AliDebug(2, Form("NTimeBins [%d] (set from DB)", fgNTimeBins));
2115     } else AliFatal("Could not get DB.");
2116   }
2117
2118   if(fgNTimeBins<=0){
2119     AliError("NTimeBins failed all settings. Use default 24 !");
2120     fgNTimeBins = 24;
2121   }
2122 }
2123
2124 //____________________________________________________________________
2125 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2126 {
2127   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2128   //
2129   // Parameters
2130   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2131   //
2132   // Output
2133   //   - the pointer added
2134   //
2135   // Detailed description
2136   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2137   // and adds the new track to the list.
2138   //
2139   if(!fTracks){
2140     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2141     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2142   }
2143   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2144   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2145 }
2146
2147
2148
2149 //____________________________________________________________________
2150 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2151 {
2152   //
2153   // Steer tracking for one SM.
2154   //
2155   // Parameters :
2156   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2157   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2158   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM. 
2159   //
2160   // Output :
2161   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2162   // 
2163   // Detailed description
2164   //
2165   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2166   // 2. Launch stack tracking. 
2167   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2168   // 3. Pack results in the ESD event.
2169   //
2170   
2171   Int_t nTracks   = 0;
2172   Int_t nChambers = 0;
2173   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2174   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2175     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2176     nChambers = 0;
2177     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2178       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2179       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()) continue;
2180       nChambers++;
2181       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2182     }
2183     if(nChambers < 4) continue;
2184     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2185     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2186   }
2187   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2188
2189   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2190     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2191     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2192
2193     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2194     if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){ 
2195       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2196       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2197       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL); 
2198       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2199         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2200         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2201         break;
2202       }
2203     }
2204   }
2205
2206   // Reset Track and Candidate Number
2207   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2208   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2209
2210   // delete ESD tracks in the array
2211   fTracksESD->Delete();
2212   return nTracks;
2213 }
2214
2215 //____________________________________________________________________
2216 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2217 {
2218   //
2219   // Make tracks in one TRD stack.
2220   //
2221   // Parameters :
2222   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2223   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker. 
2224   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2225   //
2226   // Output :
2227   //   Number of tracks found in this stack.
2228   // 
2229   // Detailed description
2230   //
2231   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2232   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations. 
2233   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2234   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2235   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2236   //    a) number of layers crossed
2237   //    b) track quality 
2238   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2239   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2240   // 7. Cook MC label
2241   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2242   //
2243
2244   const AliTRDCalDet *cal = AliTRDcalibDB::Instance()->GetT0Det();
2245   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2246   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2247   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2248   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2249
2250   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2251   //Double_t shift = .5 * alpha;
2252   Int_t configs[kNConfigs];
2253   
2254   // Purge used clusters from the containers
2255   ci = &stack[0];
2256   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2257     if(!(*ci)) continue;
2258     (*ci)->Update();
2259   }
2260
2261   // Build initial seeding configurations
2262   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2263   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2264     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2265     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2266   }
2267
2268   
2269   // Initialize contors
2270   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2271     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2272     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2273   fSieveSeeding = 0;
2274
2275   // Get stack index
2276   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2277   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2278   if(!(*ci)) return ntracks2;
2279   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2280
2281   do{
2282     // Loop over seeding configurations
2283     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2284     for (Int_t iconf = 0; iconf<3; iconf++) {
2285       pars[0] = configs[iconf];
2286       pars[1] = ntracks;
2287       pars[2] = istack;
2288       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2289       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2290       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2291     }
2292     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2293     
2294     if(!ntracks) break;
2295     
2296     // Sort the seeds according to their quality
2297     Int_t sort[kMaxTracksStack];
2298     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2299   
2300     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2301     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2302     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2303     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2304     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2305       signedTrack[i] = kFALSE;
2306       fakeTrack[i] = kFALSE;
2307     }
2308     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2309     
2310     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2311     Double_t trackParams[7];
2312     //          AliTRDseedV1 *lseed = NULL;
2313     Int_t jSieve = 0, candidates;
2314     do{
2315       //AliInfo(Form("\t\tITER = %i ", jSieve));
2316
2317       // Check track candidates
2318       candidates = 0;
2319       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2320         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2321         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2322   
2323         
2324         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2325         Int_t ncl        = 0;
2326         Int_t nused      = 0;
2327         Int_t nlayers    = 0;
2328         Int_t findable   = 0;
2329         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2330           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2331           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2332           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2333           // TODO here we get a sig fault which should never happen !
2334           sseed[jseed].UpdateUsed();
2335           ncl   += sseed[jseed].GetN2();
2336           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2337           nlayers++;
2338         }
2339
2340         // Filter duplicated tracks
2341         if (nused > 30){
2342           //printf("Skip %d nused %d\n", trackIndex, nused);
2343           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2344           continue;
2345         }
2346         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2347           //printf("Skip %d nused/ncl >= .25\n", trackIndex);
2348           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2349           continue;
2350         }
2351
2352         // Classify tracks
2353         Bool_t skip = kFALSE;
2354         switch(jSieve){
2355           case 0:
2356             if(nlayers < 6) {skip = kTRUE; break;}
2357             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2358             break;
2359
2360           case 1:
2361             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2362             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2363             break;
2364
2365           case 2:
2366             if ((nlayers == findable) || (nlayers == 6)) { skip = kTRUE; break;}
2367             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2368             break;
2369
2370           case 3:
2371             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2372             break;
2373
2374           case 4:
2375             if (nlayers == 3){skip = kTRUE; break;}
2376             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2377             break;
2378         }
2379         if(skip){
2380           candidates++;
2381           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2382           continue;
2383         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2384
2385         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2386
2387         // Build track parameters
2388         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*6];
2389       /*  Int_t idx = 0;
2390         while(idx<3 && !lseed->IsOK()) {
2391           idx++;
2392           lseed++;
2393         }*/
2394         Double_t x = lseed->GetX0();// - 3.5;
2395         trackParams[0] = x; //NEW AB
2396         trackParams[1] = lseed->GetYref(0); // lseed->GetYat(x);  
2397         trackParams[2] = lseed->GetZref(0); // lseed->GetZat(x); 
2398         trackParams[3] = TMath::Sin(TMath::ATan(lseed->GetYref(1)));
2399         trackParams[4] = lseed->GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + lseed->GetYref(1) * lseed->GetYref(1));
2400         trackParams[5] = lseed->GetC();
2401         Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2402         trackParams[6] = fGeom->GetSector(chamber->GetDetector());/* *alpha+shift;      // Supermodule*/
2403
2404         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2405           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2406
2407           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2408           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2409
2410           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2411           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2412           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2413           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2414           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2415           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2416               << "EventNumber="         << eventNumber
2417               << "TrackNumber="         << trackNumber
2418               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2419               << "Iter="                                << fSieveSeeding
2420               << "Like="                                << fTrackQuality[trackIndex]
2421               << "S0.="                         << dseed[0]
2422               << "S1.="                         << dseed[1]
2423               << "S2.="                         << dseed[2]
2424               << "S3.="                         << dseed[3]
2425               << "S4.="                         << dseed[4]
2426               << "S5.="                         << dseed[5]
2427               << "p0="                          << trackParams[0]
2428               << "p1="                          << trackParams[1]
2429               << "p2="                          << trackParams[2]
2430               << "p3="                          << trackParams[3]
2431               << "p4="                          << trackParams[4]
2432               << "p5="                          << trackParams[5]
2433               << "p6="                          << trackParams[6]
2434               << "Ncl="                         << ncl
2435               << "NLayers="                     << nlayers
2436               << "Findable="                    << findable
2437               << "NUsed="                               << nused
2438               << "\n";
2439         }
2440
2441         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(&sseed[trackIndex*kNPlanes], trackParams);
2442         if(!track){
2443           AliDebug(1, "Track building failed.");
2444           continue;
2445         }
2446       
2447         //AliInfo("End of MakeTrack()");
2448         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2449         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2450         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2451         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2452         // write ESD-friends if neccessary
2453         if (fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2454           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2455           calibTrack->SetOwner();
2456           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2457         }
2458         ntracks1++;
2459         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2460       }
2461
2462       jSieve++;
2463     } while(jSieve<5 && candidates); // end track candidates sieve
2464     if(!ntracks1) break;
2465
2466     // increment counters
2467     ntracks2 += ntracks1;
2468
2469     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2470     fSieveSeeding++;
2471
2472     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2473     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2474     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2475     
2476     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){ 
2477       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2478       chamber->Build(fGeom, cal);//Indices(fSieveSeeding);
2479     }
2480
2481     if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){ 
2482       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2483     }
2484   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2485   
2486
2487
2488   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2489
2490   return ntracks2;
2491 }
2492
2493 //___________________________________________________________________
2494 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2495 {
2496   //
2497   // Assign probabilities to chambers according to their
2498   // capability of producing seeds.
2499   // 
2500   // Parameters :
2501   //
2502   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2503   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2504   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities. 
2505   //
2506   // Output :
2507   //
2508   //  Return top configuration quality 
2509   //
2510   // Detailed description:
2511   //
2512   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2513   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2514   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2515   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2516   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2517   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2518   // 
2519
2520   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2521   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2522   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2523     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2524     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2525   }
2526
2527   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2528   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2529   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2530     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2531     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2532     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]]; 
2533   }
2534   
2535   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2536   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2537   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2538   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2539   
2540   return tconfig[configs[0]];
2541 }
2542
2543 //____________________________________________________________________
2544 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2545 {
2546 //
2547 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are 
2548 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume. 
2549 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD. 
2550 //
2551 // Parameters :
2552 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2553 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2554 //   ipar   : Control parameters:
2555 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2556 //       ipar[1] -> stack index
2557 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2558 //
2559 // Output :
2560 //   Number of tracks candidates found.
2561 // 
2562 // The following steps are performed:
2563 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the 
2564 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2565 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2566 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2567 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2568 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle 
2569 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2570 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the 
2571 //   reco params
2572 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2573 //   seeding clusters.
2574 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2575 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().   
2576 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is 
2577 //    performed at this level 
2578 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2579 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2580 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see 
2581 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2582 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2583 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new 
2584 //    approximation of the track.
2585 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2586 //    checked against the Riemann fit:
2587 //      - position resolution in y
2588 //      - angular resolution in the bending plane
2589 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2590 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2591 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2592 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2593 //      - Helix fit of tracklets
2594 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2595 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2596 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2597 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2598 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2599 // 15. Register seeds.
2600 //
2601 // Authors:
2602 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2603 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2604 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2605
2606   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2607   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2608   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2609   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2610   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2611   // chi2 storage
2612   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2613   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2614   Double_t chi2[4];
2615
2616   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2617   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2618   
2619   // unpack control parameters
2620   Int_t config  = ipar[0];
2621   Int_t ntracks = ipar[1];
2622   Int_t istack  = ipar[2];
2623   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes); 
2624   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2625
2626
2627   // Init chambers geometry
2628   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2629   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2630   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2631   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2632   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2633     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2634     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2635     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2636     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2637   }
2638   
2639   // Init anode wire position for chambers
2640   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2641            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2642   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2643   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2644   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2645   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2646   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2647     if(!(*cIter)) continue;
2648     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){ 
2649       continue;
2650       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2651     }
2652     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2653     x0[iLayer] = glb[0];
2654   }
2655
2656   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2657
2658   // Build seeding layers
2659   ResetSeedTB();
2660   Int_t nlayers = 0;
2661   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){ 
2662     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2663     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2664     nlayers++;
2665   }
2666   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2667   
2668   
2669   // Start finding seeds
2670   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2671   Int_t icl = 0;
2672   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2673     if(!c[3]) continue;
2674     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2675     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2676     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2677     Int_t jcl = 0;
2678     while(jcl<ncl) {
2679       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2680       if(!c[0]) continue;
2681       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2682       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2683       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2684       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2685       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2686       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2687
2688       Int_t kcl = 0;
2689       while(kcl<mcl) {
2690         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2691         if(!c[1]) continue;
2692         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2693         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2694         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2695         if(!c[2]) continue;
2696
2697         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].",
2698           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2699           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2700           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2701           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2702               
2703         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2704       
2705         FitRieman(c, chi2);
2706       
2707         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2708         cIter = &stack[0];
2709         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2710           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2711           tseed->SetDetector(det);
2712           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2713           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2714           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2715           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2716           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2717           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2718           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2719         }
2720       
2721         Bool_t isFake = kFALSE;
2722         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2723           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2724           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2725           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2726       
2727           Double_t xpos[4];
2728           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2729           Float_t yref[4];
2730           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2731           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2732           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2733           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2734           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2735           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2736           cs0 << "MakeSeeds0"
2737               <<"EventNumber="          << eventNumber
2738               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2739               <<"isFake="                               << isFake
2740               <<"config="                               << config
2741               <<"label="                                << ll
2742               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2743               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2744               <<"Y2exp="                                << cond2[0]     
2745               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2746               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2747               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2748               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2749               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2750               <<"yref0="                                << yref[0]
2751               <<"yref1="                                << yref[1]
2752               <<"yref2="                                << yref[2]
2753               <<"yref3="                                << yref[3]
2754               <<"c0.="                          << c[0]
2755               <<"c1.="                          << c[1]
2756               <<"c2.="                          << c[2]
2757               <<"c3.="                          << c[3]
2758               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2759               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2760               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2761               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2762               <<"RiemanFitter.="                << rim
2763               <<"\n";
2764         }
2765         if(chi2[0] > fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2766           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2767           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2768           continue;
2769         }
2770         if(chi2[1] > fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2771           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2772           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2773           continue;
2774         }
2775         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2776       
2777         // try attaching clusters to tracklets
2778         Int_t mlayers = 0; 
2779         AliTRDcluster *cl = NULL;
2780         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2781           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2782           Int_t nNotInChamber = 0;
2783           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2784           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){ 
2785             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2786             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2787           }else{
2788             cseed[jLayer].Fit();
2789             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2790             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2791             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2792               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2793             }
2794             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2795             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
2796           }
2797           mlayers++;
2798         }
2799
2800         if(mlayers < kNSeedPlanes){ 
2801           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2802           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2803           continue;
2804         }
2805
2806         // temporary exit door for the HLT
2807         if(fkReconstructor->IsHLT()){ 
2808           // attach clusters to extrapolation chambers
2809           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2810             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2811             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2812             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2813             cseed[jLayer].Fit();
2814           }
2815           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2816           ntracks++;
2817           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2818           cseed += 6; 
2819           continue;
2820         }
2821
2822
2823         // Update Seeds and calculate Likelihood
2824         // fit tracklets and cook likelihood
2825         FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2826         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2827           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2828           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2829         }
2830         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2831       
2832         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetTrackLikelihood()){
2833           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2834           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2835           continue;
2836         }
2837         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2838       
2839         // book preliminary results
2840         seedQuality[ntracks] = like;
2841         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2842       
2843         // attach clusters to the extrapolation seeds
2844         Int_t elayers(0);
2845         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2846           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2847           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2848       
2849           // fit extrapolated seed
2850           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2851           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2852           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2853           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2854           pseed.Fit(kTRUE);
2855           cseed[jLayer] = pseed;
2856           FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2857           cseed[jLayer].Fit(kTRUE);
2858           elayers++;
2859         }
2860       
2861         // AliInfo("Extrapolation done.");
2862         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2863         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2864           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2865           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2866           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2867           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2868           cstreamer << "MakeSeeds1"
2869               << "EventNumber="         << eventNumber
2870               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2871               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2872               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2873               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2874               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2875               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2876               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2877               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2878               << "\n";
2879         }
2880               
2881         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->HasImproveTracklets()){ 
2882           AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
2883           for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
2884
2885           if(ImproveSeedQuality(stack, cseed) < mlayers+elayers){
2886             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2887             AliDebug(3, "Filter on improve seeds.");
2888           } else {
2889             // store results
2890             for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer] = bseed[jLayer];
2891           }
2892         }
2893         //AliInfo("Improve seed quality done.");
2894       
2895         // fit full track and cook likelihoods
2896         //                              Double_t curv = FitRieman(&cseed[0], chi2);
2897         //                              Double_t chi2ZF = chi2[0] / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2898         //                              Double_t chi2RF = chi2[1] / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2899       
2900         // do the final track fitting (Once with vertex constraint and once without vertex constraint)
2901         Double_t chi2Vals[3];
2902         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2903         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->IsVertexConstrained())
2904           chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ()); // Do Vertex Constrained fit if desired
2905         else
2906           chi2Vals[1] = 1.;
2907         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]) / TMath::Max((mlayers - 3.), 1.);
2908         // Chi2 definitions in testing stage
2909         //chi2Vals[2] = GetChi2ZTest(&cseed[0]);
2910         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&cseed[0], &chi2Vals[0]);
2911         //AliInfo("Hyperplane fit done\n");
2912                   
2913         if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2914           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2915           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2916           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2917           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2918           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2919           Int_t ncls = 0; 
2920           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2921                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2922           }
2923           cstreamer << "MakeSeeds2"
2924               << "EventNumber="                 << eventNumber
2925               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2926               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2927               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2928               << "Nlayers="                     << mlayers
2929               << "NClusters="   << ncls
2930               << "Like="                                << like
2931               << "S0.="                         << &cseed[0]
2932               << "S1.="                         << &cseed[1]
2933               << "S2.="                         << &cseed[2]
2934               << "S3.="                         << &cseed[3]
2935               << "S4.="                         << &cseed[4]
2936               << "S5.="                         << &cseed[5]
2937               << "FitterT.="                    << fitterT
2938               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2939               << "\n";
2940         }
2941               
2942         ntracks++;
2943         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2944         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2945           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2946           return ntracks;
2947         }
2948         cseed += 6;
2949       }
2950     }
2951   }
2952   
2953   return ntracks;
2954 }
2955
2956 //_____________________________________________________________________________
2957 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const seeds, Double_t *params)
2958 {
2959 //
2960 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2961 //
2962 // Parameters :
2963 //   seeds  : array of tracklets
2964 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2965 //     [0] - radial position of the track at reference point
2966 //     [1] - y position of the fit at [0]
2967 //     [2] - z position of the fit at [0]
2968 //     [3] - snp of the first tracklet
2969 //     [4] - tgl of the first tracklet
2970 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2971 //     [6] - sector rotation angle
2972 //
2973 // Output :
2974 //   The TRD track.
2975 //
2976 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix 
2977 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization) 
2978 // 
2979 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2980 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation() 
2981 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2982
2983  
2984   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2985   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2986   Double_t c[15];
2987
2988   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
2989   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
2990   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
2991   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
2992   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[5]*params[5]*0.01; // s^2_1/pt
2993
2994   AliTRDtrackV1 track(seeds, &params[1], c, params[0], params[6]*alpha+shift);
2995   track.PropagateTo(params[0]-5.0);
2996   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
2997
2998   // skip Kalman filter for HLT
2999   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){ 
3000     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3001       track.UnsetTracklet(jLayer);
3002       ptrTracklet = &seeds[jLayer];
3003       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3004       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3005       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3006       ptrTracklet->UseClusters();
3007       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3008     }
3009     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3010     ptrTrack->CookPID();
3011     ptrTrack->CookLabel(.9);
3012     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3013     return ptrTrack;
3014   }
3015
3016   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3017   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) 
3018     return NULL;
3019
3020   track.ResetCovariance(1);
3021   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3022   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3023     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3024     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3025     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3026     track.GetExternalParameters(params[0], p);
3027     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3028     cs << "MakeTrack"
3029     << "EventNumber="     << eventNumber
3030     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3031     << "nc="     << nc
3032     << "X="      << params[0]
3033     << "Y="      << p[0]
3034     << "Z="      << p[1]
3035     << "snp="    << p[2]
3036     << "tnd="    << p[3]
3037     << "crv="    << p[4]
3038     << "Yin="    << params[1]
3039     << "Zin="    << params[2]
3040     << "snpin="  << params[3]
3041     << "tndin="  << params[4]
3042     << "crvin="  << params[5]
3043     << "track.=" << &track
3044     << "\n";
3045   }
3046   if (nc < 30) return NULL;
3047
3048   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3049   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3050   ptrTrack->CookLabel(.9);
3051   
3052   // computes PID for track
3053   ptrTrack->CookPID();
3054   // update calibration references using this track
3055   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3056   if (!calibra){ 
3057     AliInfo("Could not get Calibra instance\n");
3058     if(calibra->GetHisto2d()) calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3059   }
3060   return ptrTrack;
3061 }
3062
3063
3064 //____________________________________________________________________
3065 Int_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed)
3066 {
3067   //
3068   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3069   //
3070   // Parameters :
3071   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3072   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3073   // 
3074   // Output : 
3075   //   cssed : Improved seeds
3076   // 
3077   // Detailed description
3078   //
3079   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3080   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3081   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3082   //
3083   // debug level: 7
3084   //
3085   
3086   // make a local working copy
3087   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3088   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3089
3090   Float_t quality(0.), 
3091           lQuality[] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3092   Int_t rLayers(0);
3093   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){ 
3094     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3095     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3096     rLayers++;
3097     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3098     quality    += lQuality[jLayer];
3099   }
3100   Float_t chi2 = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3101
3102   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3103     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3104
3105     // Try better cluster set
3106     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3107     Int_t  indexes[6];
3108     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3109     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3110       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3111       bseed[bLayer].Reset("c");
3112       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3113       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3114       bseed[bLayer].Fit(kTRUE);
3115       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3116       nLayers++;
3117       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3118       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3119     }
3120     if(rLayers > nLayers){
3121       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3122       break;
3123     } else rLayers=nLayers;
3124
3125     if(qualitynew >= quality){ 
3126       AliDebug(4, Form("Quality worsen in iter[%d].", iter));
3127       break;
3128     } else quality = qualitynew;
3129
3130     // try improve track parameters
3131     AliTRDseedV1 tseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3132     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) tseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3133     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(tseed, kTRUE);
3134     if(chi2new > chi2){ 
3135       AliDebug(4, Form("Chi2 worsen in iter[%d].", iter));
3136       break;
3137     } else chi2 = chi2new;
3138
3139     // store better tracklets
3140     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) bseed[jLayer]=tseed[jLayer];
3141
3142
3143     if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3144       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3145       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3146       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3147       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3148       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3149         << "EventNumber="               << eventNumber
3150         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3151         << "Iteration="                         << iter
3152         << "S0.="                                                       << &bseed[0]
3153         << "S1.="                                                       << &bseed[1]
3154         << "S2.="                                                       << &bseed[2]
3155         << "S3.="                                                       << &bseed[3]
3156         << "S4.="                                                       << &bseed[4]
3157         << "S5.="                                                       << &bseed[5]
3158         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3159         << "\n";
3160     }
3161   } // Loop: iter
3162   // we are sure that at least 2 tracklets are OK !
3163   return rLayers;
3164 }
3165
3166 //_________________________________________________________________________
3167 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(const AliTRDseedV1 *const tracklets, Double_t *chi2){
3168   //
3169   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for 
3170   // the track selection
3171   // The likelihood value containes:
3172   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3173   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3174   // For all Parameters an exponential dependency is used
3175   //
3176   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3177   //             - Array of chi2 values: 
3178   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3179   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3180   //                 * z-Direction from Linear fit
3181   // Output:     - The calculated track likelihood
3182   //
3183   // debug level 2
3184   //
3185
3186   Double_t chi2phi = 0, nLayers = 0;
3187   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3188     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3189     chi2phi += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3190     nLayers++;
3191   }
3192   chi2phi /= Float_t (nLayers - 2.0);
3193   
3194   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);                    // Chi2Z 
3195   Double_t likeChi2TC = (fkReconstructor->GetRecoParam()->IsVertexConstrained()) ? 
3196                                                                                         TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677) : 1;                       // Constrained Tilted Riemann
3197   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);                  // Non-constrained Tilted Riemann
3198   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2phi * 3.23);//3.23
3199   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2Phi;
3200
3201   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3202     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3203     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3204     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3205     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3206         << "EventNumber="                       << eventNumber
3207         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3208         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3209         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3210         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3211         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3212         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3213         << "\n";
3214   }
3215   
3216   return trackLikelihood;
3217 }
3218
3219 //____________________________________________________________________
3220 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3221 {
3222   //
3223   // Calculate the probability of this track candidate.
3224   //
3225   // Parameters :
3226   //   cseeds : array of candidate tracklets
3227   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3228   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3229   //
3230   // Output :
3231   //   likelihood value
3232   // 
3233   // Detailed description
3234   //
3235   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3236   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3237   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3238   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3239   //  4. number of attached clusters compared to a reference value 
3240   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3241   //
3242   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3243   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3244   //
3245
3246   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3247   const AliTRDrecoParam *fRecoPars = fkReconstructor->GetRecoParam();
3248   
3249         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3250   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3251
3252   Float_t nclusters = 0.;
3253   Double_t sumda = 0.;
3254   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3255     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3256     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3257     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3258   }
3259   nclusters *= .25;
3260
3261   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fRecoPars->GetPhiSlope());
3262   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3263   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fRecoPars->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fRecoPars->GetChi2YSlope());
3264   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fRecoPars->GetChi2ZSlope());
3265   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fRecoPars->GetNMeanClusters() - nclusters) / fRecoPars->GetNSigmaClusters());
3266   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3267
3268   if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3269     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3270     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3271     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3272     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3273         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3274         nTracklets++;
3275         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3276     }
3277     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3278     // The Debug Stream contains the seed 
3279     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3280     cstreamer << "CookLikelihood"
3281         << "EventNumber="                       << eventNumber
3282         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3283         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3284         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3285         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3286         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3287         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3288         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3289         << "sumda="                                             << sumda
3290         << "chi2y="                                             << chi2y
3291         << "chi2z="                                             << chi2z
3292         << "likea="                                             << likea
3293         << "likechi2y="                         << likechi2y
3294         << "likechi2z="                         << likechi2z
3295         << "nclusters="                         << nclusters
3296         << "likeN="                                             << likeN
3297         << "like="                                              << like
3298         << "meanncls="        << meanNcls
3299         << "\n";
3300   }
3301
3302   return like;
3303 }
3304
3305 //____________________________________________________________________
3306 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3307 {
3308   //
3309   // Map seeding configurations to detector planes.
3310   //
3311   // Parameters :
3312   //   iconfig : configuration index
3313   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3314   //
3315   // Output :
3316   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3317   // 
3318   // Detailed description
3319   //
3320   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3321   // their topological classification:
3322   //
3323   //  0 - 5432 TQ 0
3324   //  1 - 4321 TQ 0
3325   //  2 - 3210 TQ 0
3326   //  3 - 5321 TQ 1
3327   //  4 - 4210 TQ 1
3328   //  5 - 5431 TQ 1
3329   //  6 - 4320 TQ 1
3330   //  7 - 5430 TQ 2
3331   //  8 - 5210 TQ 2
3332   //  9 - 5421 TQ 3
3333   // 10 - 4310 TQ 3
3334   // 11 - 5410 TQ 4
3335   // 12 - 5420 TQ 5
3336   // 13 - 5320 TQ 5
3337   // 14 - 5310 TQ 5
3338   //
3339   // The topologic quality is modeled as follows:
3340   // 1. The general model is define by the equation:
3341   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3342   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3343   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3344   // 3. Quality values are normalized.
3345   // 
3346   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3347   //Begin_Html
3348   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3349   //End_Html
3350   //
3351
3352   switch(iconfig){
3353   case 0: // 5432 TQ 0
3354     planes[0] = 2;
3355     planes[1] = 3;
3356     planes[2] = 4;
3357     planes[3] = 5;
3358     break;
3359   case 1: // 4321 TQ 0
3360     planes[0] = 1;
3361     planes[1] = 2;
3362     planes[2] = 3;
3363     planes[3] = 4;
3364     break;
3365   case 2: // 3210 TQ 0
3366     planes[0] = 0;
3367     planes[1] = 1;
3368     planes[2] = 2;
3369     planes[3] = 3;
3370     break;
3371   case 3: // 5321 TQ 1
3372     planes[0] = 1;
3373     planes[1] = 2;
3374     planes[2] = 3;
3375     planes[3] = 5;
3376     break;
3377   case 4: // 4210 TQ 1
3378     planes[0] = 0;
3379     planes[1] = 1;
3380     planes[2] = 2;
3381     planes[3] = 4;
3382     break;
3383   case 5: // 5431 TQ 1
3384     planes[0] = 1;
3385     planes[1] = 3;
3386     planes[2] = 4;
3387     planes[3] = 5;
3388     break;
3389   case 6: // 4320 TQ 1
3390     planes[0] = 0;
3391     planes[1] = 2;
3392     planes[2] = 3;
3393     planes[3] = 4;
3394     break;
3395   case 7: // 5430 TQ 2
3396     planes[0] = 0;
3397     planes[1] = 3;
3398     planes[2] = 4;
3399     planes[3] = 5;
3400     break;
3401   case 8: // 5210 TQ 2
3402     planes[0] = 0;
3403     planes[1] = 1;
3404     planes[2] = 2;
3405     planes[3] = 5;
3406     break;
3407   case 9: // 5421 TQ 3
3408     planes[0] = 1;
3409     planes[1] = 2;
3410     planes[2] = 4;
3411     planes[3] = 5;
3412     break;
3413   case 10: // 4310 TQ 3
3414     planes[0] = 0;
3415     planes[1] = 1;
3416     planes[2] = 3;
3417     planes[3] = 4;
3418     break;
3419   case 11: // 5410 TQ 4
3420     planes[0] = 0;
3421     planes[1] = 1;
3422     planes[2] = 4;
3423     planes[3] = 5;
3424     break;
3425   case 12: // 5420 TQ 5
3426     planes[0] = 0;
3427     planes[1] = 2;
3428     planes[2] = 4;
3429     planes[3] = 5;
3430     break;
3431   case 13: // 5320 TQ 5
3432     planes[0] = 0;
3433     planes[1] = 2;
3434     planes[2] = 3;
3435     planes[3] = 5;
3436     break;
3437   case 14: // 5310 TQ 5
3438     planes[0] = 0;
3439     planes[1] = 1;
3440     planes[2] = 3;
3441     planes[3] = 5;
3442     break;
3443   }
3444 }
3445
3446 //____________________________________________________________________
3447 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3448 {
3449   //
3450   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3451   //
3452   // Parameters :
3453   //   iconfig : configuration index
3454   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3455   //
3456   // Output :
3457   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3458   // 
3459   // Detailed description
3460   //
3461
3462   switch(iconfig){
3463   case 0: // 5432 TQ 0
3464     planes[0] = 1;
3465     planes[1] = 0;
3466     break;
3467   case 1: // 4321 TQ 0
3468     planes[0] = 5;
3469     planes[1] = 0;
3470     break;
3471   case 2: // 3210 TQ 0
3472     planes[0] = 4;
3473     planes[1] = 5;
3474     break;
3475   case 3: // 5321 TQ 1
3476     planes[0] = 4;
3477     planes[1] = 0;
3478     break;
3479   case 4: // 4210 TQ 1
3480     planes[0] = 5;
3481     planes[1] = 3;
3482     break;
3483   case 5: // 5431 TQ 1
3484     planes[0] = 2;
3485     planes[1] = 0;
3486     break;
3487   case 6: // 4320 TQ 1
3488     planes[0] = 5;
3489     planes[1] = 1;
3490     break;
3491   case 7: // 5430 TQ 2
3492     planes[0] = 2;
3493     planes[1] = 1;
3494     break;
3495   case 8: // 5210 TQ 2
3496     planes[0] = 4;
3497     planes[1] = 3;
3498     break;
3499   case 9: // 5421 TQ 3
3500     planes[0] = 3;
3501     planes[1] = 0;
3502     break;
3503   case 10: // 4310 TQ 3
3504     planes[0] = 5;
3505     planes[1] = 2;
3506     break;
3507   case 11: // 5410 TQ 4
3508     planes[0] = 3;
3509     planes[1] = 2;
3510     break;
3511   case 12: // 5420 TQ 5
3512     planes[0] = 3;
3513     planes[1] = 1;
3514     break;
3515   case 13: // 5320 TQ 5
3516     planes[0] = 4;
3517     planes[1] = 1;
3518     break;
3519   case 14: // 5310 TQ 5
3520     planes[0] = 4;
3521     planes[1] = 2;
3522     break;
3523   }
3524 }
3525
3526 //____________________________________________________________________
3527 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3528 {
3529   if(!fClusters) return NULL;
3530   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3531   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3532 }
3533
3534 //____________________________________________________________________
3535 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3536 {
3537   if(!fTracklets) return NULL;
3538   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3539   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3540 }
3541
3542 //____________________________________________________________________
3543 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3544 {
3545   if(!fTracks) return NULL;
3546   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3547   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3548 }
3549
3550
3551
3552 // //_____________________________________________________________________________
3553 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3554 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3555 // {    
3556 //   //
3557 //   // Sort eleements according occurancy 
3558 //   // The size of output array has is 2*n 
3559 //   //
3560 // 
3561 //   if (n <= 0) {
3562 //     return 0;
3563 //   }
3564 // 
3565 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3566 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];   
3567 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3568 //     sindexF[i] = 0;
3569 //   }
3570 // 
3571 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down); 
3572 // 
3573 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3574 //   Int_t val      = last;
3575 //   sindexF[0]     = 1;
3576 //   sindexF[0+n]   = last;
3577 //   Int_t countPos = 0;
3578 // 
3579 //   // Find frequency
3580 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3581 //     val = inlist[sindexS[i]];
3582 //     if (last == val) {
3583 //       sindexF[countPos]++;
3584 //     }
3585 //     else {      
3586 //       countPos++;
3587 //       sindexF[countPos+n] = val;
3588 //       sindexF[countPos]++;
3589 //       last                = val;
3590 //     }
3591 //   }
3592 //   if (last == val) {
3593 //     countPos++;
3594 //   }
3595 // 
3596 //   // Sort according frequency
3597 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3598 // 
3599 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3600 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3601 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3602 //   }
3603 // 
3604 //   delete [] sindexS;
3605 //   delete [] sindexF;
3606 //   
3607 //   return countPos;
3608 // 
3609 // }
3610
3611
3612 //____________________________________________________________________
3613 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3614 {
3615 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin 
3616 // layers are not allocated this function allocates them  
3617
3618   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3619     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3620     else fSeedTB[isl]->Clear();
3621   }
3622 }
3623
3624
3625 //_____________________________________________________________________________
3626 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3627 {
3628   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3629   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3630
3631   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3632   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3633     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3634     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3635     n++;
3636   }
3637   return n ? chi2/n : 0.;
3638 }
3639
3640 //_____________________________________________________________________________
3641 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const 
3642 {
3643   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3644   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3645
3646   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3647   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3648     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3649     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3650     n++;
3651   }
3652   return n ? chi2/n : 0.;
3653 }
3654
3655 //____________________________________________________________________
3656 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3657         //
3658         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3659         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3660         // are taken into account
3661         //
3662         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3663         //
3664         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3665   // Only kept for compatibility with the old code
3666         //
3667         Int_t nDistances = 0;
3668         Float_t meanDistance = 0.;
3669         Int_t startIndex = 5;
3670         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3671         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3672         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3673             meanDistance += xdiff;
3674             nDistances++;
3675           }
3676           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3677         }
3678         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3679         if(!nDistances){
3680           // We should normally never get here
3681           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3682           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3683           // This attempt is worse and should be avoided:
3684           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3685           // Strategy avoids a division by 0;
3686           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3687             if(tracklets[il].IsOK()){
3688               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3689               iok++;
3690               startIndex = il;
3691             }
3692             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3693             if(iok > 1) break;
3694           }
3695           if(iok > 1){
3696             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3697           }
3698           else{
3699             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3700             return 331.;
3701         }
3702         }
3703         else{
3704           meanDistance /= nDistances;
3705         }
3706         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3707 }
3708
3709 //_____________________________________________________________________________
3710 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3711   //
3712   // Track Fitter Function using the new class implementation of 
3713   // the Rieman fit
3714   //
3715   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3716   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3717   fitter.Reset();
3718   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3719   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3720   // Update the tracklets
3721   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3722   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3723   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3724     x0 = tracklets[il].GetX0();
3725     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3726     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3727     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3728     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3729     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3730     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3731     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3732     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3733   }
3734   return chi2;
3735 }
3736
3737 ///////////////////////////////////////////////////////
3738 //                                                   //
3739 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3740 //                                                   //
3741 ///////////////////////////////////////////////////////
3742
3743 //_____________________________________________________________________________
3744 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3745 //
3746 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3747 //
3748 // Fast solving linear regresion in 2D
3749 //         y=a + bx
3750 // The data members have the following meaning
3751 // fParams[0] : a
3752 // fParams[1] : b
3753 // 
3754 // fSums[0] : S
3755 // fSums[1] : Sx
3756 // fSums[2] : Sy
3757 // fSums[3] : Sxy
3758 // fSums[4] : Sxx
3759 // fSums[5] : Syy
3760 // 
3761 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3762 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3763 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3764
3765   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3766   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3767   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3768
3769 }
3770
3771 //_____________________________________________________________________________
3772 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3773   //
3774   // Adding Point to the fitter
3775   //
3776   
3777   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3778   weight *= weight;
3779   const Double_t &xpt = *x;
3780   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3781   fSums[0] += weight;
3782   fSums[1] += weight * xpt;
3783   fSums[2] += weight * y;
3784   fSums[3] += weight * xpt * y;
3785   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3786   fSums[5] += weight * y * y;
3787 }
3788
3789 //_____________________________________________________________________________
3790 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3791   //
3792   // Remove Point from the sample
3793   //
3794
3795   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3796   weight *= weight;
3797   const Double_t &xpt = *x; 
3798   fSums[0] -= weight;
3799   fSums[1] -= weight * xpt;
3800   fSums[2] -= weight * y;
3801   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3802   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3803   fSums[5] -= weight * y * y;
3804 }
3805
3806 //_____________________________________________________________________________
3807 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3808   //
3809   // Evaluation of the fit:
3810   // Calculation of the parameters
3811   // Calculation of the covariance matrix
3812   //
3813   
3814   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3815   if(det==0) return kFALSE;
3816
3817   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3818   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3819   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3820   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3821   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3822   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3823   
3824   // Covariance matrix
3825   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3826   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3827   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3828   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3829 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3830   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3831   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3832
3833
3834
3835   return kTRUE;
3836 }
3837
3838 //_____________________________________________________________________________
3839 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3840   //
3841   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3842   //
3843   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3844 }
3845
3846 //_____________________________________________________________________________
3847 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3848   //
3849   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3850   //
3851   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3852 }
3853
3854 //_____________________________________________________________________________
3855 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3856   //
3857   // Reset the fitter
3858   //
3859   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3860   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3861   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3862 }
3863
3864 ///////////////////////////////////////////////////////
3865 //                                                   //
3866 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3867 //                                                   //
3868 ///////////////////////////////////////////////////////
3869
3870 //_____________________________________________________________________________
3871 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3872   fTrackFitter(NULL),
3873   fZfitter(NULL),
3874   fCovarPolY(NULL),
3875   fCovarPolZ(NULL),
3876   fXref(0.),
3877   fSysClusterError(0.)
3878 {
3879   //
3880   // Default constructor
3881   //
3882   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3883   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3884   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3885   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3886   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3887   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3888   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3889 }
3890
3891 //_____________________________________________________________________________
3892 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3893   //
3894   // Destructor
3895   //
3896   if(fZfitter) delete fZfitter;
3897   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3898   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3899 }
3900
3901 //_____________________________________________________________________________
3902 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3903   //
3904   // Reset the Fitter
3905   //
3906   if(fTrackFitter){
3907     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3908     fTrackFitter->ClearPoints();
3909   }
3910   if(fZfitter){
3911     fZfitter->Reset();
3912   }
3913   fXref = 0.;
3914   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3915   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3916   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3917   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3918   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3919     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3920       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3921       if(irow < 2 && icol < 2)
3922         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3923     }
3924 }
3925
3926 //_____________________________________________________________________________
3927 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){ 
3928   //
3929   // Add tracklet into the fitter
3930   //
3931   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3932   fTracklets[itr] = tracklet; 
3933 }
3934
3935 //_____________________________________________________________________________
3936 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3937   //
3938   // Perform the fit
3939   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
3940   // 2. Evaluate the fit
3941   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
3942   // if not
3943   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
3944   //     square fit
3945   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
3946   // 4. Store fit results (parameters and errors)
3947   //
3948   if(!fTrackFitter){
3949     return 1e10;
3950   }
3951   fXref = CalculateReferenceX();
3952   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
3953   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
3954   // perform the fit
3955   fTrackFitter->Eval();
3956   fZfitter->Eval();
3957   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
3958   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
3959   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
3960     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
3961     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
3962     fTrackFitter->Eval();
3963     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
3964     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
3965     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
3966     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
3967   }
3968   // Update the Fit Parameters and the errors
3969   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
3970   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
3971   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
3972
3973   // Prepare Covariance estimation
3974   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
3975   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
3976   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
3977   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
3978   fCovarPolY->Invert();
3979   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
3980   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
3981   fCovarPolZ->Invert();
3982   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
3983 }
3984
3985 //_____________________________________________________________________________
3986 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
3987   //
3988   // Does the transformations and updates the fitters
3989   // The following transformation is applied
3990   //
3991   AliTRDcluster *cl = NULL;
3992   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
3993   Double_t uvt[4];
3994   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return; 
3995   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
3996   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
3997     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
3998     if(!cl->IsInChamber()) continue;
3999     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4000     x = cl->GetX();
4001     y = cl->GetY();
4002     z = cl->GetZ();
4003     dx = x - fXref;
4004     // Transformation
4005     t = 1./(x*x + y*y);
4006     uvt[0] = 2. * x * t;
4007     uvt[1] = t;
4008     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4009     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4010     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4011     // error definition changes for the different calls
4012     we = 2. * t;
4013     we