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 Double_t AliTRDtrackerV1::fgTopologicQA[kNConfigs] = {
  65   0.5112, 0.5112, 0.5112, 0.0786, 0.0786,
  66   0.0786, 0.0786, 0.0579, 0.0579, 0.0474,
  67   0.0474, 0.0408, 0.0335, 0.0335, 0.0335
  68 };
  69 const Double_t AliTRDtrackerV1::fgkX0[kNPlanes]    = {
  70   300.2, 312.8, 325.4, 338.0, 350.6, 363.2};
  71 // Number of Time Bins/chamber should be also stored independently by the traker
  72 // (also in AliTRDReconstructor) in oder to be able to run HLT. Fix TODO
  73 Int_t AliTRDtrackerV1::fgNTimeBins = 0;
  74 AliRieman* AliTRDtrackerV1::fgRieman = NULL;
  75 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRieman = NULL;
  76 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
  77
  78 //____________________________________________________________________
  79 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackerV1(AliTRDReconstructor *rec)
  80   :AliTracker()
  81   ,fkReconstructor(NULL)
  82   ,fkRecoParam(NULL)
  83   ,fGeom(NULL)
  84   ,fClusters(NULL)
  85   ,fTracklets(NULL)
  86   ,fTracks(NULL)
  87   ,fTracksESD(NULL)
  88   ,fSieveSeeding(0)
  89 {
  90   //
  91   // Default constructor.
  92   //
  93
  94   SetReconstructor(rec); // initialize reconstructor
  95
  96   // initialize geometry
  97   if(!AliGeomManager::GetGeometry()){
  98     AliFatal("Could not get geometry.");
  99   }
 100   fGeom = new AliTRDgeometry();
 101   fGeom->CreateClusterMatrixArray();
 102   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 103   Double_t loc[] = {0., 0., 0.};
 104   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 105   for(Int_t ily=kNPlanes; ily--;){
 106     Int_t ism = 0;
 107     while(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(AliTRDgeometry::GetDetector(ily, 2, ism)))) ism++;
 108     if(!matrix){
 109       AliError(Form("Could not get transformation matrix for layer %d. Use default.", ily));
 110       fR[ily] = fgkX0[ily];
 111       continue;
 112     }
 113     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 114     fR[ily] = glb[0]+ AliTRDgeometry::AnodePos()-.5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick();
 115   }
 116
 117   // initialize cluster containers
 118   for (Int_t isector = 0; isector < AliTRDgeometry::kNsector; isector++) new(&fTrSec[isector]) AliTRDtrackingSector(fGeom, isector);
 119
 120   // initialize arrays
 121   memset(fTrackQuality, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Double_t));
 122   memset(fSeedLayer, 0, kMaxTracksStack*sizeof(Int_t));
 123   memset(fSeedTB, 0, kNSeedPlanes*sizeof(AliTRDchamberTimeBin*));
 124   fTracksESD = new TClonesArray("AliESDtrack", 2*kMaxTracksStack);
 125   fTracksESD->SetOwner();
 126 }
 127
 128 //____________________________________________________________________
 129 AliTRDtrackerV1::~AliTRDtrackerV1()
 130 {
 131   //
 132   // Destructor
 133   //
 134
 135   if(fgRieman) delete fgRieman; fgRieman = NULL;
 136   if(fgTiltedRieman) delete fgTiltedRieman; fgTiltedRieman = NULL;
 137   if(fgTiltedRiemanConstrained) delete fgTiltedRiemanConstrained; fgTiltedRiemanConstrained = NULL;
 138   for(Int_t isl =0; isl<kNSeedPlanes; isl++) if(fSeedTB[isl]) delete fSeedTB[isl];
 139   if(fTracksESD){ fTracksESD->Delete(); delete fTracksESD; }
 140   if(fTracks) {fTracks->Delete(); delete fTracks;}
 141   if(fTracklets) {fTracklets->Delete(); delete fTracklets;}
 142   if(fClusters) {
 143     fClusters->Delete(); delete fClusters;
 144   }
 145   if(fGeom) delete fGeom;
 146 }
 147
 148 //____________________________________________________________________
 149 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2Tracks(AliESDEvent *esd)
 150 {
 151   //
 152   // Steering stand alone tracking for full TRD detector
 153   //
 154   // Parameters :
 155   //   esd     : The ESD event. On output it contains
 156   //             the ESD tracks found in TRD.
 157   //
 158   // Output :
 159   //   Number of tracks found in the TRD detector.
 160   //
 161   // Detailed description
 162   // 1. Launch individual SM trackers.
 163   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM() for details.
 164   //
 165
 166   if(!fkRecoParam){
 167     AliError("Reconstruction configuration not initialized. Call first AliTRDReconstructor::SetRecoParam().");
 168     return 0;
 169   }
 170
 171   //AliInfo("Start Track Finder ...");
 172   Int_t ntracks = 0;
 173   for(int ism=0; ism<AliTRDgeometry::kNsector; ism++){
 174     //  for(int ism=1; ism<2; ism++){
 175     //AliInfo(Form("Processing supermodule %i ...", ism));
 176     ntracks += Clusters2TracksSM(ism, esd);
 177   }
 178   AliInfo(Form("Number of tracks: !TRDin[%d]", ntracks));
 179   return ntracks;
 180 }
 181
 182
 183 //_____________________________________________________________________________
 184 Bool_t AliTRDtrackerV1::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint &p) const
 185 {
 186   //AliInfo(Form("Asking for tracklet %d", index));
 187
 188   // reset position of the point before using it
 189   p.SetXYZ(0., 0., 0.);
 190   AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(index);
 191   if (!tracklet) return kFALSE;
 192
 193   // get detector for this tracklet
 194   Int_t det = tracklet->GetDetector();
 195   Int_t sec = fGeom->GetSector(det);
 196   Double_t alpha = (sec+.5)*AliTRDgeometry::GetAlpha(),
 197            sinA  = TMath::Sin(alpha),
 198            cosA  = TMath::Cos(alpha);
 199   Double_t local[3];
 200   local[0] = tracklet->GetX();
 201   local[1] = tracklet->GetY();
 202   local[2] = tracklet->GetZ();
 203   Double_t global[3];
 204   fGeom->RotateBack(det, local, global);
 205
 206   Double_t cov2D[3]; Float_t cov[6];
 207   tracklet->GetCovAt(local[0], cov2D);
 208   cov[0] = cov2D[0]*sinA*sinA;
 209   cov[1] =-cov2D[0]*sinA*cosA;
 210   cov[2] =-cov2D[1]*sinA;
 211   cov[3] = cov2D[0]*cosA*cosA;
 212   cov[4] = cov2D[1]*cosA;
 213   cov[5] = cov2D[2];
 214   // store the global position of the tracklet and its covariance matrix in the track point
 215   p.SetXYZ(global[0],global[1],global[2], cov);
 216
 217   // setting volume id
 218   AliGeomManager::ELayerID iLayer = AliGeomManager::ELayerID(AliGeomManager::kTRD1+fGeom->GetLayer(det));
 219   Int_t    modId = fGeom->GetSector(det) * AliTRDgeometry::kNstack + fGeom->GetStack(det);
 220   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(iLayer, modId);
 221   p.SetVolumeID(volid);
 222
 223   return kTRUE;
 224 }
 225
 226 //____________________________________________________________________
 227 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitter()
 228 {
 229   if(!fgTiltedRieman) fgTiltedRieman = new TLinearFitter(4, "hyp4");
 230   return fgTiltedRieman;
 231 }
 232
 233 //____________________________________________________________________
 234 TLinearFitter* AliTRDtrackerV1::GetTiltedRiemanFitterConstraint()
 235 {
 236   if(!fgTiltedRiemanConstrained) fgTiltedRiemanConstrained = new TLinearFitter(2, "hyp2");
 237   return fgTiltedRiemanConstrained;
 238 }
 239
 240 //____________________________________________________________________
 241 AliRieman* AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter()
 242 {
 243   if(!fgRieman) fgRieman = new AliRieman(AliTRDseedV1::kNtb * AliTRDgeometry::kNlayer);
 244   return fgRieman;
 245 }
 246
 247 //_____________________________________________________________________________
 248 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateBack(AliESDEvent *event)
 249 {
 250 // Propagation of ESD tracks from TPC to TOF detectors and building of the TRD track. For building
 251 // a TRD track an ESD track is used as seed. The informations obtained on the TRD track (measured points,
 252 // covariance, PID, etc.) are than used to update the corresponding ESD track.
 253 // Each track seed is first propagated to the geometrical limit of the TRD detector.
 254 // Its prolongation is searched in the TRD and if corresponding clusters are found tracklets are
 255 // constructed out of them (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and the track is updated.
 256 // Otherwise the ESD track is left unchanged.
 257 //
 258 // The following steps are performed:
 259 // 1. Selection of tracks based on the variance in the y-z plane.
 260 // 2. Propagation to the geometrical limit of the TRD volume. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 261 // 3. Prolongation inside the fiducial volume (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()) and marking
 262 // the following status bits:
 263 //   - AliESDtrack::kTRDin - if the tracks enters the TRD fiducial volume
 264 //   - AliESDtrack::kTRDStop - if the tracks fails propagation
 265 //   - AliESDtrack::kTRDbackup - if the tracks fulfills chi2 conditions and qualify for refitting
 266 // 4. Writting to friends, PID, MC label, quality etc. Setting status bit AliESDtrack::kTRDout.
 267 // 5. Propagation to TOF. If track propagation fails the AliESDtrack::kTRDStop is set.
 268 //
 269
 270   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 271     AliInfo("No TRD clusters");
 272     return 0;
 273   }
 274   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance(); // Calibration monitor
 275   if (!calibra) AliInfo("Could not get Calibra instance");
 276   if (!fgNTimeBins) fgNTimeBins = fkReconstructor->GetNTimeBins();
 277
 278   // Define scalers
 279   Int_t nFound   = 0, // number of tracks found
 280         nBacked  = 0, // number of tracks backed up for refit
 281         nSeeds   = 0, // total number of ESD seeds
 282         nTRDseeds= 0, // number of seeds in the TRD acceptance
 283         nTPCseeds= 0; // number of TPC seeds
 284   Float_t foundMin = 20.0;
 285
 286   Float_t *quality = NULL;
 287   Int_t   *index   = NULL;
 288   nSeeds   = event->GetNumberOfTracks();
 289   // Sort tracks according to quality
 290   // (covariance in the yz plane)
 291   if(nSeeds){
 292     quality = new Float_t[nSeeds];
 293     index   = new Int_t[4*nSeeds];
 294     for (Int_t iSeed = nSeeds; iSeed--;) {
 295       AliESDtrack *seed = event->GetTrack(iSeed);
 296       Double_t covariance[15];
 297       seed->GetExternalCovariance(covariance);
 298       quality[iSeed] = covariance[0] + covariance[2];
 299     }
 300     TMath::Sort(nSeeds, quality, index,kFALSE);
 301   }
 302
 303   // Propagate all seeds
 304   Int_t   expectedClr;
 305   AliTRDtrackV1 track;
 306   for (Int_t iSeed = 0; iSeed < nSeeds; iSeed++) {
 307
 308     // Get the seeds in sorted sequence
 309     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(index[iSeed]);
 310     Float_t p4  = seed->GetC(seed->GetBz());
 311
 312     // Check the seed status
 313     ULong_t status = seed->GetStatus();
 314     if ((status & AliESDtrack::kTPCout) == 0) continue;
 315     if ((status & AliESDtrack::kTRDout) != 0) continue;
 316
 317     // Propagate to the entrance in the TRD mother volume
 318     track.~AliTRDtrackV1();
 319     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 320     if(AliTRDgeometry::GetXtrdBeg() > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, AliTRDgeometry::GetXtrdBeg(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 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()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 329       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 330       continue;
 331     }
 332     nTPCseeds++;
 333     AliDebug(2, Form("TRD propagate TPC seed[%d] = %d.", iSeed, index[iSeed]));
 334     // store track status at TRD entrance
 335     seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 336
 337     // prepare track and do propagation in the TRD
 338     track.SetReconstructor(fkReconstructor);
 339     track.SetKink(Bool_t(seed->GetKinkIndex(0)));
 340     track.SetPrimary(status & AliESDtrack::kTPCin);
 341     expectedClr = FollowBackProlongation(track);
 342     // check if track entered the TRD fiducial volume
 343     if(track.GetTrackIn()){
 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 (fkRecoParam->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. - AliTRDReconstructor::GetLabelFraction());
 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           nBacked++;
 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           nBacked++;
 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             nBacked++;
 403             isGold = kTRUE;
 404           }
 405         }
 406       }
 407     }
 408
 409     // Propagation to the TOF
 410     if(!(seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDStop)) {
 411       Int_t sm = track.GetSector();
 412       // default value in case we have problems with the geometry.
 413       Double_t xtof  = 371.;
 414       //Calculate radial position of the beginning of the TOF
 415       //mother volume. In order to avoid mixing of the TRD
 416       //and TOF modules some hard values are needed. This are:
 417       //1. The path to the TOF module.
 418       //2. The width of the TOF (29.05 cm)
 419       //(with the help of Annalisa de Caro Mar-17-2009)
 420       if(gGeoManager){
 421         gGeoManager->cd(Form("/ALIC_1/B077_1/BSEGMO%d_1/BTOF%d_1", sm, sm));
 422         TGeoHMatrix *m = NULL;
 423         Double_t loc[]={0., 0., -.5*29.05}, glob[3];
 424
 425         if((m=gGeoManager->GetCurrentMatrix())){
 426           m->LocalToMaster(loc, glob);
 427           xtof = TMath::Sqrt(glob[0]*glob[0]+glob[1]*glob[1]);
 428         }
 429       }
 430       if(xtof > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + track.GetX()) && !PropagateToX(track, xtof, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 431         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 432         continue;
 433       }
 434       if(!AdjustSector(&track)){
 435         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 436         continue;
 437       }
 438       if(TMath::Abs(track.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
 439         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDStop);
 440         continue;
 441       }
 442       //seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDout);
 443       // TODO obsolete - delete
 444       seed->SetTRDQuality(track.StatusForTOF());
 445     }
 446     seed->SetTRDBudget(track.GetBudget(0));
 447   }
 448   if(index) delete [] index;
 449   if(quality) delete [] quality;
 450
 451   AliInfo(Form("Number of seeds: TPCout[%d] TRDin[%d]", nTPCseeds, nTRDseeds));
 452   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDout[%d] TRDbackup[%d]", nFound, nBacked));
 453
 454   // run stand alone tracking
 455   if (fkReconstructor->IsSeeding()) Clusters2Tracks(event);
 456
 457   return 0;
 458 }
 459
 460
 461 //____________________________________________________________________
 462 Int_t AliTRDtrackerV1::RefitInward(AliESDEvent *event)
 463 {
 464   //
 465   // Refits tracks within the TRD. The ESD event is expected to contain seeds
 466   // at the outer part of the TRD.
 467   // The tracks are propagated to the innermost time bin
 468   // of the TRD and the ESD event is updated
 469   // Origin: Thomas KUHR (Thomas.Kuhr@cern.ch)
 470   //
 471
 472   Int_t   nseed    = 0; // contor for loaded seeds
 473   Int_t   found    = 0; // contor for updated TRD tracks
 474
 475
 476   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
 477     AliInfo("No TRD clusters");
 478     return 0;
 479   }
 480   AliTRDtrackV1 track;
 481   for (Int_t itrack = 0; itrack < event->GetNumberOfTracks(); itrack++) {
 482     AliESDtrack *seed = event->GetTrack(itrack);
 483     ULong_t status = seed->GetStatus();
 484
 485     new(&track) AliTRDtrackV1(*seed);
 486     if (track.GetX() < 270.0) {
 487       seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDbackup);
 488       continue;
 489     }
 490
 491     // reject tracks which failed propagation in the TRD or
 492     // are produced by the TRD stand alone tracker
 493     if(!(status & AliESDtrack::kTRDout)) continue;
 494     if(!(status & AliESDtrack::kTRDin)) continue;
 495     nseed++;
 496
 497     track.ResetCovariance(50.0);
 498
 499     // do the propagation and processing
 500     Bool_t kUPDATE = kFALSE;
 501     Double_t xTPC = 250.0;
 502     if(FollowProlongation(track)){
 503       // Update the friend track
 504       if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
 505         TObject *o = NULL; Int_t ic = 0;
 506         AliTRDtrackV1 *calibTrack = NULL;
 507         while((o = seed->GetCalibObject(ic++))){
 508           if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
 509           calibTrack->SetTrackOut(&track);
 510         }
 511       }
 512
 513       // Prolongate to TPC
 514       if (PropagateToX(track, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) { //  -with update
 515         seed->UpdateTrackParams(&track, AliESDtrack::kTRDrefit);
 516         found++;
 517         kUPDATE = kTRUE;
 518       }
 519     }
 520
 521     // Prolongate to TPC without update
 522     if(!kUPDATE) {
 523       AliTRDtrackV1 tt(*seed);
 524       if (PropagateToX(tt, xTPC, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) seed->UpdateTrackParams(&tt, AliESDtrack::kTRDbackup);
 525     }
 526   }
 527   AliInfo(Form("Number of seeds: TRDout[%d]", nseed));
 528   AliInfo(Form("Number of tracks: TRDrefit[%d]", found));
 529
 530   return 0;
 531 }
 532
 533 //____________________________________________________________________
 534 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 535 {
 536   // Extrapolates the TRD track in the TPC direction.
 537   //
 538   // Parameters
 539   //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 540   //
 541   // Output
 542   //   number of clusters attached to the track
 543   //
 544   // Detailed description
 545   //
 546   // Starting from current radial position of track <t> this function
 547   // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 548   // are being performed for each plane:
 549   // 1. prepare track:
 550   //   a. get plane limits in the local x direction
 551   //   b. check crossing sectors
 552   //   c. check track inclination
 553   // 2. search tracklet in the tracker list (see GetTracklet() for details)
 554   // 3. evaluate material budget using the geo manager
 555   // 4. propagate and update track using the tracklet information.
 556   //
 557   // Debug level 2
 558   //
 559
 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()+AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) continue;
 573
 574     // append tracklet to track
 575     t.SetTracklet(tracklet, index);
 576
 577     if (x < (t.GetX()-AliTRDReconstructor::GetMaxStep()) && !PropagateToX(t, x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) 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
 609     Double_t cov[3]; tracklet->GetCovAt(x, cov);
 610     Double_t p[2] = { tracklet->GetY(), tracklet->GetZ()};
 611     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 612     if (chi2 < 1e+10 && ((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)){
 613       // Register info to track
 614       t.SetNumberOfClusters();
 615       t.UpdateChi2(chi2);
 616       nClustersExpected += tracklet->GetN();
 617     }
 618   }
 619
 620   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1){
 621     Int_t index;
 622     for(int iplane=0; iplane<AliTRDgeometry::kNlayer; iplane++){
 623       AliTRDseedV1 *tracklet = GetTracklet(&t, iplane, index);
 624       if(!tracklet) continue;
 625       t.SetTracklet(tracklet, index);
 626     }
 627
 628     if(fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
 629       Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
 630       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
 631       AliTRDtrackV1 track(t);
 632       track.SetOwner();
 633       cstreamer << "FollowProlongation"
 634           << "EventNumber="     << eventNumber
 635           << "ncl="                                     << nClustersExpected
 636           << "track.="                  << &track
 637           << "\n";
 638     }
 639   }
 640   return nClustersExpected;
 641
 642 }
 643
 644 //_____________________________________________________________________________
 645 Int_t AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation(AliTRDtrackV1 &t)
 646 {
 647 // Extrapolates/Build the TRD track in the TOF direction.
 648 //
 649 // Parameters
 650 //   t : the TRD track which has to be extrapolated
 651 //
 652 // Output
 653 //   number of clusters attached to the track
 654 //
 655 // Starting from current radial position of track <t> this function
 656 // extrapolates the track through the 6 TRD layers. The following steps
 657 // are being performed for each plane:
 658 // 1. Propagate track to the entrance of the next chamber:
 659 //   - get chamber limits in the radial direction
 660 //   - check crossing sectors
 661 //   - check track inclination
 662 //   - check track prolongation against boundary conditions (see exclusion boundaries on AliTRDgeometry::IsOnBoundary())
 663 // 2. Build tracklet (see AliTRDseed::AttachClusters() for details) for this layer if needed. If only
 664 //    Kalman filter is needed and tracklets are already linked to the track this step is skipped.
 665 // 3. Fit tracklet using the information from the Kalman filter.
 666 // 4. Propagate and update track at reference radial position of the tracklet.
 667 // 5. Register tracklet with the tracker and track; update pulls monitoring.
 668 //
 669 // Observation
 670 //   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:
 671 // - AliTRDtrackV1::kProlongation : track prolongation failed
 672 // - AliTRDtrackV1::kPropagation : track prolongation failed
 673 // - AliTRDtrackV1::kAdjustSector : failed during sector crossing
 674 // - AliTRDtrackV1::kSnp : too large bending
 675 // - AliTRDtrackV1::kTrackletInit : fail to initialize tracklet
 676 // - AliTRDtrackV1::kUpdate : fail to attach clusters or fit the tracklet
 677 // - AliTRDtrackV1::kUnknown : anything which is not covered before
 678 //   2. By default the status of the track before first TRD update is saved.
 679 //
 680 // Debug level 2
 681 //
 682 // Author
 683 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
 684 //
 685
 686   Int_t n = 0;
 687   Double_t driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick();
 688   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
 689
 690   Int_t debugLevel = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0;
 691   TTreeSRedirector *cstreamer = fkReconstructor->IsDebugStreaming() ? fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker) : 0x0;
 692
 693   Bool_t kStoreIn(kTRUE),     // toggel store track params. at TRD entry
 694          kStandAlone(kFALSE), // toggle tracker awarness of stand alone seeding
 695          kUseTRD(fkRecoParam->IsOverPtThreshold(t.Pt()));// use TRD measurment to update Kalman
 696
 697   Int_t startLayer(0);
 698   AliTRDseedV1 tracklet, *ptrTracklet = NULL;
 699   // Special case for stand alone tracking
 700   // - store all tracklets found by seeding
 701   // - start propagation from first tracklet found
 702   AliTRDseedV1 *tracklets[kNPlanes];
 703   memset(tracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * kNPlanes);
 704   for(Int_t ip(kNPlanes); ip--;){
 705     if(!(tracklets[ip] = t.GetTracklet(ip))) continue;
 706     t.UnsetTracklet(ip);
 707     if(tracklets[ip]->IsOK()) startLayer=ip;
 708     kStandAlone = kTRUE;
 709     kUseTRD = kTRUE;
 710   }
 711   AliDebug(4, Form("SA[%c] Start[%d]\n"
 712     "  [0]idx[%d] traklet[%p]\n"
 713     "  [1]idx[%d] traklet[%p]\n"
 714     "  [2]idx[%d] traklet[%p]\n"
 715     "  [3]idx[%d] traklet[%p]\n"
 716     "  [4]idx[%d] traklet[%p]\n"
 717     "  [5]idx[%d] traklet[%p]"
 718     , kStandAlone?'y':'n', startLayer
 719     , t.GetTrackletIndex(0), (void*)tracklets[0]
 720     , t.GetTrackletIndex(1), (void*)tracklets[1]
 721     , t.GetTrackletIndex(2), (void*)tracklets[2]
 722     , t.GetTrackletIndex(3), (void*)tracklets[3]
 723     , t.GetTrackletIndex(4), (void*)tracklets[4]
 724     , t.GetTrackletIndex(5), (void*)tracklets[5]));
 725
 726   // Loop through the TRD layers
 727   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
 728   Double_t x, y, z;
 729   for (Int_t ily=startLayer, sm=-1, stk=-1, det=-1; ily < AliTRDgeometry::kNlayer; ily++) {
 730     AliDebug(2, Form("Propagate to x[%d] = %7.2f", ily, fR[ily]));
 731
 732     // rough estimate of the entry point
 733     if (!t.GetProlongation(fR[ily], y, z)){
 734       n=-1;
 735       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 736       AliDebug(4, Form("Failed Rough Prolongation to ly[%d] x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", ily, fR[ily], y, z));
 737       break;
 738     }
 739
 740     // find sector / stack / detector
 741     sm = t.GetSector();
 742     // TODO cross check with y value !
 743     stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 744     det = stk>=0 ? AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm) : -1;
 745     matrix = det>=0 ? fGeom->GetClusterMatrix(det) : NULL;
 746     AliDebug(3, Form("Propagate to det[%3d]", det));
 747
 748     // check if supermodule/chamber is installed
 749     if( !fGeom->GetSMstatus(sm) ||
 750         stk<0. ||
 751         fGeom->IsHole(ily, stk, sm) ||
 752         !matrix ){
 753       AliDebug(4, Form("Missing Geometry ly[%d]. Guess radial position", ily));
 754       // propagate to the default radial position
 755       if(fR[ily] > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, fR[ily], AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 756         n=-1;
 757         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 758         AliDebug(4, "Failed Propagation [Missing Geometry]");
 759         break;
 760       }
 761       if(!AdjustSector(&t)){
 762         n=-1;
 763         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 764         AliDebug(4, "Failed Adjust Sector [Missing Geometry]");
 765         break;
 766       }
 767       if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()){
 768         n=-1;
 769         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 770         AliDebug(4, "Failed Max Snp [Missing Geometry]");
 771         break;
 772       }
 773       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 774       continue;
 775     }
 776
 777     // retrieve rotation matrix for the current chamber
 778     Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos()- driftLength, 0., 0.};
 779     Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
 780     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 781
 782     // Propagate to the radial distance of the current layer
 783     x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
 784     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())){
 785       n=-1;
 786       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 787       AliDebug(4, Form("Failed Initial Propagation to x[%7.2f]", x));
 788       break;
 789     }
 790     if(!AdjustSector(&t)){
 791       n=-1;
 792       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 793       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector Start");
 794       break;
 795     }
 796     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 797       n=-1;
 798       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 799       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 800       break;
 801     }
 802     Bool_t doRecalculate = kFALSE;
 803     if(sm != t.GetSector()){
 804       sm = t.GetSector();
 805       doRecalculate = kTRUE;
 806     }
 807     if(stk != fGeom->GetStack(z, ily)){
 808       stk = fGeom->GetStack(z, ily);
 809       doRecalculate = kTRUE;
 810     }
 811     if(doRecalculate){
 812       det = AliTRDgeometry::GetDetector(ily, stk, sm);
 813       if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix(det))){
 814         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kGeometry, ily);
 815         AliDebug(4, Form("Failed Geometry Matrix ly[%d]", ily));
 816         continue;
 817       }
 818       matrix->LocalToMaster(loc, glb);
 819       x = glb[0] - AliTRDReconstructor::GetMaxStep();
 820     }
 821
 822     // check if track is well inside fiducial volume
 823     if (!t.GetProlongation(x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z)) {
 824       n=-1;
 825       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kProlongation);
 826       AliDebug(4, Form("Failed Prolongation to x[%7.2f] y[%7.2f] z[%7.2f]", x+AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), y, z));
 827       break;
 828     }
 829     if(fGeom->IsOnBoundary(det, y, z, .5)){
 830       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kBoundary, ily);
 831       AliDebug(4, "Failed Track on Boundary");
 832       continue;
 833     }
 834     // mark track as entering the FIDUCIAL volume of TRD
 835     if(kStoreIn){
 836       t.SetTrackIn();
 837       kStoreIn = kFALSE;
 838     }
 839
 840     ptrTracklet  = tracklets[ily];
 841     if(!ptrTracklet){ // BUILD TRACKLET
 842       AliDebug(3, Form("Building tracklet det[%d]", det));
 843       // check data in supermodule
 844       if(!fTrSec[sm].GetNChambers()){
 845         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 846         AliDebug(4, "Failed NoClusters");
 847         continue;
 848       }
 849       if(fTrSec[sm].GetX(ily) < 1.){
 850         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 851         AliDebug(4, "Failed NoX");
 852         continue;
 853       }
 854
 855       // check data in chamber
 856       if(!(chamber = fTrSec[sm].GetChamber(stk, ily))){
 857         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 858         AliDebug(4, "Failed No Detector");
 859         continue;
 860       }
 861       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins*fkRecoParam ->GetFindableClusters()){
 862         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClusters, ily);
 863         AliDebug(4, "Failed Not Enough Clusters in Detector");
 864         continue;
 865       }
 866       // build tracklet
 867       tracklet.~AliTRDseedV1();
 868       ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(det);
 869       ptrTracklet->SetReconstructor(fkReconstructor);
 870       ptrTracklet->SetKink(t.IsKink());
 871       ptrTracklet->SetPrimary(t.IsPrimary());
 872       ptrTracklet->SetPadPlane(fGeom->GetPadPlane(ily, stk));
 873       ptrTracklet->SetX0(glb[0]+driftLength);
 874       if(!ptrTracklet->Init(&t)){
 875         n=-1;
 876         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kTrackletInit);
 877         AliDebug(4, "Failed Tracklet Init");
 878         break;
 879       }
 880       if(!ptrTracklet->AttachClusters(chamber, kTRUE)){
 881         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoAttach, ily);
 882         if(debugLevel>3){
 883           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 884           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 885           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 886           <<"status="    << status
 887           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 888           << "\n";
 889         }
 890         AliDebug(4, "Failed Attach Clusters");
 891         continue;
 892       }
 893       AliDebug(3, Form("Number of Clusters in Tracklet: %d", ptrTracklet->GetN()));
 894       if(ptrTracklet->GetN() < fgNTimeBins*fkRecoParam->GetFindableClusters()){
 895         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoClustersTracklet, ily);
 896         if(debugLevel>3){
 897           AliTRDseedV1 trackletCp(*ptrTracklet);
 898           UChar_t status(t.GetStatusTRD(ily));
 899           (*cstreamer)   << "FollowBackProlongation2"
 900           <<"status="    << status
 901           <<"tracklet.=" << &trackletCp
 902           << "\n";
 903         }
 904         AliDebug(4, "Failed N Clusters Attached");
 905         continue;
 906       }
 907       ptrTracklet->UpdateUsed();
 908     } else AliDebug(2, Form("Use external tracklet ly[%d]", ily));
 909     // propagate track to the radial position of the tracklet
 910
 911     // fit tracklet
 912     // tilt correction options
 913     // 0 : no correction
 914     // 2 : pseudo tilt correction
 915     if(!ptrTracklet->Fit(2)){
 916       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kNoFit, ily);
 917       AliDebug(4, "Failed Tracklet Fit");
 918       continue;
 919     }
 920     x = ptrTracklet->GetX(); //GetX0();
 921     if(x > (AliTRDReconstructor::GetMaxStep() + t.GetX()) && !PropagateToX(t, x, AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) {
 922       n=-1;
 923       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kPropagation);
 924       AliDebug(4, Form("Failed Propagation to Tracklet x[%7.2f]", x));
 925       break;
 926     }
 927     if(!AdjustSector(&t)) {
 928       n=-1;
 929       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kAdjustSector);
 930       AliDebug(4, "Failed Adjust Sector");
 931       break;
 932     }
 933     if(TMath::Abs(t.GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) {
 934       n=-1;
 935       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kSnp);
 936       AliDebug(4, Form("Failed Max Snp[%f] MaxSnp[%f]", t.GetSnp(), AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()));
 937       break;
 938     }
 939     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
 940     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
 941     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam)t).GetPredictedChi2(p, cov);
 942     // update Kalman with the TRD measurement
 943     if(chi2>1e+10){ // TODO
 944       t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kChi2, ily);
 945       if(debugLevel > 2){
 946         UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 947         AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 948         AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 949         trackCp.SetOwner();
 950         (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 951             << "status="      << status
 952             << "tracklet.="   << &trackletCp
 953             << "track.="      << &trackCp
 954             << "\n";
 955       }
 956       AliDebug(4, Form("Failed Chi2[%f]", chi2));
 957       continue;
 958     }
 959     if(kUseTRD){
 960       if(!((AliExternalTrackParam&)t).Update(p, cov)) {
 961         n=-1;
 962         t.SetStatus(AliTRDtrackV1::kUpdate);
 963         if(debugLevel > 2){
 964           UChar_t status(t.GetStatusTRD());
 965           AliTRDseedV1  trackletCp(*ptrTracklet);
 966           AliTRDtrackV1 trackCp(t);
 967           trackCp.SetOwner();
 968           (*cstreamer) << "FollowBackProlongation1"
 969               << "status="      << status
 970               << "tracklet.="   << &trackletCp
 971               << "track.="      << &trackCp
 972               << "\n";
 973         }
 974         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]));
 975         break;
 976       }
 977     }
 978     if(!kStandAlone) ptrTracklet->UseClusters();
 979     // fill residuals ?!
 980     AliTracker::FillResiduals(&t, p, cov, ptrTracklet->GetVolumeId());
 981
 982
 983     // register tracklet with the tracker and track
 984     ptrTracklet->Update(&t);
 985     ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
 986     Int_t index(fTracklets->GetEntriesFast()-1);
 987     t.SetTracklet(ptrTracklet, index);
 988     // Register info to track
 989     t.SetNumberOfClusters();
 990     t.UpdateChi2(chi2);
 991
 992     n += ptrTracklet->GetN();
 993     AliDebug(2, Form("Setting Tracklet[%d] @ Idx[%d]", ily, index));
 994
 995     // Reset material budget if 2 consecutive gold
 996 //     if(ilayer>0 && t.GetTracklet(ilayer-1) && ptrTracklet->GetN() + t.GetTracklet(ilayer-1)->GetN() > 20) t.SetBudget(2, 0.);
 997
 998     // Make backup of the track until is gold
 999     Int_t failed(0);
1000     if(!kStandAlone && (failed = t.MakeBackupTrack())) AliDebug(2, Form("Failed backup on cut[%d]", failed));
1001
1002   } // end layers loop
1003   //printf("clusters[%d] chi2[%f] x[%f] status[%d ", n, t.GetChi2(), t.GetX(), t.GetStatusTRD());
1004   //for(int i=0; i<6; i++) printf("%d ", t.GetStatusTRD(i)); printf("]\n");
1005
1006   if(debugLevel > 1){
1007     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1008     AliTRDtrackV1 track(t);
1009     track.SetOwner();
1010     (*cstreamer) << "FollowBackProlongation0"
1011         << "EventNumber=" << eventNumber
1012         << "ncl="         << n
1013         << "track.="      << &track
1014         << "\n";
1015   }
1016
1017   return n;
1018 }
1019
1020 //_________________________________________________________________________
1021 Float_t AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t *chi2, Int_t *const planes){
1022   //
1023   // Fits a Riemann-circle to the given points without tilting pad correction.
1024   // The fit is performed using an instance of the class AliRieman (equations
1025   // and transformations see documentation of this class)
1026   // Afterwards all the tracklets are Updated
1027   //
1028   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1)
1029   //             - Storage for the chi2 values (beginning with direction z)
1030   //             - Seeding configuration
1031   // Output:     - The curvature
1032   //
1033   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1034   fitter->Reset();
1035   Int_t allplanes[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
1036   Int_t *ppl = &allplanes[0];
1037   Int_t maxLayers = 6;
1038   if(planes){
1039     maxLayers = 4;
1040     ppl = planes;
1041   }
1042   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1043     if(!tracklets[ppl[il]].IsOK()) continue;
1044     fitter->AddPoint(tracklets[ppl[il]].GetX0(), tracklets[ppl[il]].GetYfit(0), tracklets[ppl[il]].GetZfit(0),1,10);
1045   }
1046   fitter->Update();
1047   // Set the reference position of the fit and calculate the chi2 values
1048   memset(chi2, 0, sizeof(Double_t) * 2);
1049   for(Int_t il = 0; il < maxLayers; il++){
1050     // Reference positions
1051     tracklets[ppl[il]].Init(fitter);
1052
1053     // chi2
1054     if((!tracklets[ppl[il]].IsOK()) && (!planes)) continue;
1055     chi2[0] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Y();
1056     chi2[1] += tracklets[ppl[il]].GetChi2Z();
1057   }
1058   return fitter->GetC();
1059 }
1060
1061 //_________________________________________________________________________
1062 void AliTRDtrackerV1::FitRieman(AliTRDcluster **seedcl, Double_t chi2[2])
1063 {
1064   //
1065   // Performs a Riemann helix fit using the seedclusters as spacepoints
1066   // Afterwards the chi2 values are calculated and the seeds are updated
1067   //
1068   // Parameters: - The four seedclusters
1069   //             - The tracklet array (AliTRDseedV1)
1070   //             - The seeding configuration
1071   //             - Chi2 array
1072   //
1073   // debug level 2
1074   //
1075   AliRieman *fitter = AliTRDtrackerV1::GetRiemanFitter();
1076   fitter->Reset();
1077   for(Int_t i = 0; i < 4; i++){
1078     fitter->AddPoint(seedcl[i]->GetX(), seedcl[i]->GetY(), seedcl[i]->GetZ(), 1., 10.);
1079   }
1080   fitter->Update();
1081
1082
1083   // Update the seed and calculated the chi2 value
1084   chi2[0] = 0; chi2[1] = 0;
1085   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNSeedPlanes; ipl++){
1086     // chi2
1087     chi2[0] += (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetZ() - fitter->GetZat(seedcl[ipl]->GetX()));
1088     chi2[1] += (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX())) * (seedcl[ipl]->GetY() - fitter->GetYat(seedcl[ipl]->GetX()));
1089   }
1090 }
1091
1092
1093 //_________________________________________________________________________
1094 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint(AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t zVertex)
1095 {
1096   //
1097   // Fits a helix to the clusters. Pad tilting is considered. As constraint it is
1098   // assumed that the vertex position is set to 0.
1099   // This method is very usefull for high-pt particles
1100   // Basis for the fit: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 - R^2 = 0
1101   //      x0, y0: Center of the circle
1102   // Measured y-position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1103   //      zc: center of the pad row
1104   // Equation which has to be fitted (after transformation):
1105   // a + b * u + e * v + 2*(ymeas + tan(phiT)(z - zVertex))*t = 0
1106   // Transformation:
1107   // t = 1/(x^2 + y^2)
1108   // u = 2 * x * t
1109   // v = 2 * x * tan(phiT) * t
1110   // Parameters in the equation:
1111   //    a = -1/y0, b = x0/y0, e = dz/dx
1112   //
1113   // The Curvature is calculated by the following equation:
1114   //               - curv = a/Sqrt(b^2 + 1) = 1/R
1115   // Parameters:   - the 6 tracklets
1116   //               - the Vertex constraint
1117   // Output:       - the Chi2 value of the track
1118   //
1119   // debug level 5
1120   //
1121
1122   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
1123   fitter->StoreData(kTRUE);
1124   fitter->ClearPoints();
1125   AliTRDcluster *cl = NULL;
1126
1127   Float_t x, y, z, w, t, error, tilt;
1128   Double_t uvt[2];
1129   Int_t nPoints = 0;
1130   for(Int_t ilr = 0; ilr < AliTRDgeometry::kNlayer; ilr++){
1131     if(!tracklets[ilr].IsOK()) continue;
1132     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1133       if(!tracklets[ilr].IsUsable(itb)) continue;
1134       if(!(cl = tracklets[ilr].GetClusters(itb))) continue;
1135       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1136       x = cl->GetX();
1137       y = cl->GetY();
1138       z = cl->GetZ();
1139       tilt = tracklets[ilr].GetTilt();
1140       // Transformation
1141       t = 1./(x * x + y * y);
1142       uvt[0] = 2. * x * t;
1143       uvt[1] = 2. * x * t * tilt ;
1144       w = 2. * (y + tilt * (z - zVertex)) * t;
1145       error = 2. * TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) * t;
1146       fitter->AddPoint(uvt, w, error);
1147       nPoints++;
1148     }
1149   }
1150   fitter->Eval();
1151
1152   // Calculate curvature
1153   Double_t a = fitter->GetParameter(0);
1154   Double_t b = fitter->GetParameter(1);
1155   Double_t curvature = a/TMath::Sqrt(b*b + 1);
1156
1157   Float_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1158   for(Int_t ip = 0; ip < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; ip++)
1159     tracklets[ip].SetC(curvature, 1);
1160
1161   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanConstraint: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1162
1163 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker()) >= 5){
1164     //Linear Model on z-direction
1165     Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);             // Relative to the middle of the stack
1166     Double_t slope = fitter->GetParameter(2);
1167     Double_t zref = slope * xref;
1168     Float_t chi2Z = CalculateChi2Z(tracklets, zref, slope, xref);
1169     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1170     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1171     TTreeSRedirector &treeStreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDReconstructor::kTracker);
1172     treeStreamer << "FitTiltedRiemanConstraint"
1173     << "EventNumber="           << eventNumber
1174     << "CandidateNumber="       << candidateNumber
1175     << "Curvature="                             << curvature
1176     << "Chi2Track="                             << chi2track
1177     << "Chi2Z="                                         << chi2Z
1178     << "zref="                                          << zref
1179     << "\n";
1180   }*/
1181   return chi2track;
1182 }
1183
1184 //_________________________________________________________________________
1185 Float_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman(AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError)
1186 {
1187   //
1188   // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1189   // The equation of a Riemann circle, where the y position is substituted by the
1190   // measured y-position taking pad tilting into account, has to be transformed
1191   // into a 4-dimensional hyperplane equation
1192   // Riemann circle: (x-x0)^2 + (y-y0)^2 -R^2 = 0
1193   // Measured y-Position: ymeas = y - tan(phiT)(zc - zt)
1194   //          zc: center of the pad row
1195   //          zt: z-position of the track
1196   // The z-position of the track is assumed to be linear dependent on the x-position
1197   // Transformed equation: a + b * u + c * t + d * v  + e * w - 2 * (ymeas + tan(phiT) * zc) * t = 0
1198   // Transformation:       u = 2 * x * t
1199   //                       v = 2 * tan(phiT) * t
1200   //                       w = 2 * tan(phiT) * (x - xref) * t
1201   //                       t = 1 / (x^2 + ymeas^2)
1202   // Parameters:           a = -1/y0
1203   //                       b = x0/y0
1204   //                       c = (R^2 -x0^2 - y0^2)/y0
1205   //                       d = offset
1206   //                       e = dz/dx
1207   // If the offset respectively the slope in z-position is impossible, the parameters are fixed using
1208   // results from the simple riemann fit. Afterwards the fit is redone.
1209   // The curvature is calculated according to the formula:
1210   //                       curv = a/(1 + b^2 + c*a) = 1/R
1211   //
1212   // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1213   //              - Flag selecting the error definition
1214   // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1215   //
1216   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1217   fitter->StoreData(kTRUE);
1218   fitter->ClearPoints();
1219   AliTRDLeastSquare zfitter;
1220   AliTRDcluster *cl = NULL;
1221
1222   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1223   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we, erry, errz;
1224   Double_t uvt[4], sumPolY[5], sumPolZ[3];
1225   memset(sumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
1226   memset(sumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1227   Int_t nPoints = 0;
1228   // Containers for Least-square fitter
1229   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1230     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1231     tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1232     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1233       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1234       if(!cl->IsInChamber()) continue;
1235       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1236       x = cl->GetX();
1237       y = cl->GetY();
1238       z = cl->GetZ();
1239       dx = x - xref;
1240       // Transformation
1241       t = 1./(x*x + y*y);
1242       uvt[0] = 2. * x * t;
1243       uvt[1] = t;
1244       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1245       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1246       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1247       // error definition changes for the different calls
1248       we = 2. * t;
1249       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2()) : 0.2;
1250       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1251       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1252       // adding points for covariance matrix estimation
1253       erry = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + 0.1);  // 0.1 is a systematic error (due to misalignment and miscalibration)
1254       erry *= erry;
1255       errz = 1./cl->GetSigmaZ2();
1256       for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
1257         sumPolY[ipol] += erry;
1258         erry *= x;
1259         if(ipol < 3){
1260           sumPolZ[ipol] += errz;
1261           errz *= x;
1262         }
1263       }
1264       nPoints++;
1265     }
1266   }
1267   if (fitter->Eval()) return 1.e10;
1268   zfitter.Eval();
1269
1270   Double_t offset = fitter->GetParameter(3);
1271   Double_t slope  = fitter->GetParameter(4);
1272
1273   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1274   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1275   Bool_t acceptablez = kTRUE;
1276   Double_t zref = 0.0;
1277   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1278     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1279     zref = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1280     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1281       acceptablez = kFALSE;
1282   }
1283   if (!acceptablez) {
1284     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1285     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1286     fgTiltedRieman->FixParameter(3, zmf);
1287     fgTiltedRieman->FixParameter(4, dzmf);
1288     fitter->Eval();
1289     fitter->ReleaseParameter(3);
1290     fitter->ReleaseParameter(4);
1291     offset = fitter->GetParameter(3);
1292     slope = fitter->GetParameter(4);
1293   }
1294
1295   // Calculate Curvarture
1296   Double_t a     =  fitter->GetParameter(0);
1297   Double_t b     =  fitter->GetParameter(1);
1298   Double_t c     =  fitter->GetParameter(2);
1299   Double_t curvature =  1.0 + b*b - c*a;
1300   if (curvature > 0.0) curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1301
1302   Double_t chi2track = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1303
1304   // Prepare error calculation
1305   TMatrixD covarPolY(3,3);
1306   covarPolY(0,0) = sumPolY[0]; covarPolY(1,1) = sumPolY[2]; covarPolY(2,2) = sumPolY[4];
1307   covarPolY(0,1) = covarPolY(1,0) = sumPolY[1];
1308   covarPolY(0,2) = covarPolY(2,0) = sumPolY[2];
1309   covarPolY(2,1) = covarPolY(1,2) = sumPolY[3];
1310   covarPolY.Invert();
1311   TMatrixD covarPolZ(2,2);
1312   covarPolZ(0,0) = sumPolZ[0]; covarPolZ(1,1) = sumPolZ[2];
1313   covarPolZ(1,0) = covarPolZ(0,1) = sumPolZ[1];
1314   covarPolZ.Invert();
1315
1316   // Update the tracklets
1317   Double_t x1, dy, dz;
1318   Double_t cov[15];
1319   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
1320   for(Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDtrackerV1::kNPlanes; iLayer++) {
1321
1322     x  = tracklets[iLayer].GetX0();
1323     x1 = x - xref;
1324     y  = 0;
1325     z  = 0;
1326     dy = 0;
1327     dz = 0;
1328     memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 3);
1329     TMatrixD transform(3,3);
1330     transform(0,0) = 1;
1331     transform(0,1) = x;
1332     transform(0,2) = x*x;
1333     transform(1,1) = 1;
1334     transform(1,2) = x;
1335     transform(2,2) = 1;
1336     TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, covarPolY);
1337     covariance *= transform.T();
1338     TMatrixD transformZ(2,2);
1339     transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
1340     transformZ(0,1) = x;
1341     TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, covarPolZ);
1342     covarZ *= transformZ.T();
1343     // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1344     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1345     //          R = Sqrt() = 1/Curvature
1346     //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
1347     Double_t res = (x * a + b);                                                         // = (x - x0)/y0
1348     res *= res;
1349     res  = 1.0 - c * a + b * b - res;                                   // = (R^2 - (x - x0)^2)/y0^2
1350     if (res >= 0) {
1351       res = TMath::Sqrt(res);
1352       y    = (1.0 - res) / a;
1353     }
1354     cov[0] = covariance(0,0);
1355     cov[2] = covarZ(0,0);
1356     cov[1] = 0.;
1357
1358     // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1359     //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
1360     //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1361     // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
1362     //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
1363     Double_t x0 = -b / a;
1364     if (-c * a + b * b + 1 > 0) {
1365       if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
1366        Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
1367         if (a < 0) yderiv *= -1.0;
1368         dy = yderiv;
1369       }
1370     }
1371     z  = offset + slope * (x - xref);
1372     dz = slope;
1373     tracklets[iLayer].SetYref(0, y);
1374     tracklets[iLayer].SetYref(1, dy);
1375     tracklets[iLayer].SetZref(0, z);
1376     tracklets[iLayer].SetZref(1, dz);
1377     tracklets[iLayer].SetC(curvature);
1378     tracklets[iLayer].SetCovRef(cov);
1379     tracklets[iLayer].SetChi2(chi2track);
1380   }
1381   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitTiltedRieman: Chi2[%f] C[%5.2e] pt[%8.3f]\n", chi2track, curvature, GetBz()*kB2C/curvature);
1382
1383 /*  if(fkReconstructor->GetRecoParam()->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >=5){
1384     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
1385     Int_t eventNumber                   = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
1386     Int_t candidateNumber       = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
1387     Double_t chi2z = CalculateChi2Z(tracklets, offset, slope, xref);
1388     cstreamer << "FitTiltedRieman0"
1389         << "EventNumber="                       << eventNumber
1390         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
1391         << "xref="                                              << xref
1392         << "Chi2Z="                                             << chi2z
1393         << "\n";
1394   }*/
1395   return chi2track;
1396 }
1397
1398
1399 //____________________________________________________________________
1400 Double_t AliTRDtrackerV1::FitLine(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t err, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1401 {
1402   //
1403   // Fit track with a staight line
1404   // Fills an AliTrackPoint array with np points
1405   // Function should be used to refit tracks when no magnetic field was on
1406   //
1407   AliTRDLeastSquare yfitter, zfitter;
1408   AliTRDcluster *cl = NULL;
1409
1410   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1411   if(!tracklets){
1412     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1413       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1414       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1415       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1416     }
1417     tracklets = &work[0];
1418   }
1419
1420   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1421   Double_t x, y, z, dx, ye, yr, tilt;
1422   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1423     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1424     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1425       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1426       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1427       x = cl->GetX();
1428       z = cl->GetZ();
1429       dx = x - xref;
1430       zfitter.AddPoint(&dx, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1431     }
1432   }
1433   zfitter.Eval();
1434   Double_t z0    = zfitter.GetFunctionParameter(0);
1435   Double_t dzdx  = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1436   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1437     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1438     for(Int_t itb = 0; itb < fgNTimeBins; itb++){
1439       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1440       if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1441       x = cl->GetX();
1442       y = cl->GetY();
1443       z = cl->GetZ();
1444       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1445       dx = x - xref;
1446       yr = y + tilt*(z - z0 - dzdx*dx);
1447       // error definition changes for the different calls
1448       ye = tilt*TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
1449       ye += err ? tracklets[ipl].GetSigmaY() : 0.2;
1450       yfitter.AddPoint(&dx, yr, ye);
1451     }
1452   }
1453   yfitter.Eval();
1454   Double_t y0   = yfitter.GetFunctionParameter(0);
1455   Double_t dydx = yfitter.GetFunctionParameter(1);
1456   Double_t chi2 = 0.;//yfitter.GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1457
1458   //update track points array
1459   if(np && points){
1460     Float_t xyz[3];
1461     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1462       points[ip].GetXYZ(xyz);
1463       xyz[1] = y0 + dydx * (xyz[0] - xref);
1464       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1465       points[ip].SetXYZ(xyz);
1466     }
1467   }
1468   return chi2;
1469 }
1470
1471
1472 //_________________________________________________________________________
1473 Double_t AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt(const AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 *tracklets, Bool_t sigError, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1474 {
1475 //
1476 // Performs a Riemann fit taking tilting pad correction into account
1477 //
1478 // Paramters:   - Array of tracklets (connected to the track candidate)
1479 //              - Flag selecting the error definition
1480 // Output:      - Chi2 values of the track (in Parameter list)
1481 //
1482 // The equations which has to be solved simultaneously are:
1483 // BEGIN_LATEX
1484 // R^{2} = (x-x_{0})^{2} + (y^{*}-y_{0})^{2}
1485 // y^{*} = y - tg(h)(z - z_{t})
1486 // z_{t} = z_{0}+dzdx*(x-x_{r})
1487 // END_LATEX
1488 // with (x, y, z) the coordinate of the cluster, (x_0, y_0, z_0) the coordinate of the center of the Riemann circle,
1489 // R its radius, x_r a constant refrence radial position in the middle of the TRD stack  and dzdx the slope of the
1490 // track in the x-z plane. Using the following transformations
1491 // BEGIN_LATEX
1492 // t = 1 / (x^{2} + y^{2})
1493 // u = 2 * x * t
1494 // v = 2 * tan(h) * t
1495 // w = 2 * tan(h) * (x - x_{r}) * t
1496 // END_LATEX
1497 // One gets the following linear equation
1498 // BEGIN_LATEX
1499 // a + b * u + c * t + d * v  + e * w = 2 * (y + tg(h) * z) * t
1500 // END_LATEX
1501 // where the coefficients have the following meaning
1502 // BEGIN_LATEX
1503 // a = -1/y_{0}
1504 // b = x_{0}/y_{0}
1505 // c = (R^{2} -x_{0}^{2} - y_{0}^{2})/y_{0}
1506 // d = z_{0}
1507 // e = dz/dx
1508 // END_LATEX
1509 // The error calculation for the free term is thus
1510 // BEGIN_LATEX
1511 // #sigma = 2 * #sqrt{#sigma^{2}_{y} + (tilt corr ...) + tg^{2}(h) * #sigma^{2}_{z}} * t
1512 // END_LATEX
1513 //
1514 // From this simple model one can compute chi^2 estimates and a rough approximation of pt from the curvature according
1515 // to the formula:
1516 // BEGIN_LATEX
1517 // C = 1/R = a/(1 + b^{2} + c*a)
1518 // END_LATEX
1519 //
1520 // Authors
1521 //   M.Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
1522 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
1523 //   M.Fasel <M.Fasel@gsi.de>
1524
1525   TLinearFitter *fitter = GetTiltedRiemanFitter();
1526   fitter->StoreData(kTRUE);
1527   fitter->ClearPoints();
1528   AliTRDLeastSquare zfitter;
1529   AliTRDcluster *cl = NULL;
1530
1531   AliTRDseedV1 work[kNPlanes], *tracklet = NULL;
1532   if(!tracklets){
1533     for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1534       if(!(tracklet = track->GetTracklet(ipl))) continue;
1535       if(!tracklet->IsOK()) continue;
1536       new(&work[ipl]) AliTRDseedV1(*tracklet);
1537     }
1538     tracklets = &work[0];
1539   }
1540
1541   Double_t xref = CalculateReferenceX(tracklets);
1542   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:\nx0[(0)%6.2f (1)%6.2f (2)%6.2f (3)%6.2f (4)%6.2f (5)%6.2f] xref[%6.2f]", tracklets[0].GetX0(), tracklets[1].GetX0(), tracklets[2].GetX0(), tracklets[3].GetX0(), tracklets[4].GetX0(), tracklets[5].GetX0(), xref);
1543   Double_t x, y, z, t, tilt, dx, w, we;
1544   Double_t uvt[4];
1545   Int_t nPoints = 0;
1546   // Containers for Least-square fitter
1547   for(Int_t ipl = 0; ipl < kNPlanes; ipl++){
1548     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
1549     for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
1550       if(!(cl = tracklets[ipl].GetClusters(itb))) continue;
1551       //if (!tracklets[ipl].IsUsable(itb)) continue;
1552       x = cl->GetX();
1553       y = cl->GetY();
1554       z = cl->GetZ();
1555       tilt = tracklets[ipl].GetTilt();
1556       dx = x - xref;
1557       // Transformation
1558       t = 1./(x*x + y*y);
1559       uvt[0] = 2. * x * t;
1560       uvt[1] = t;
1561       uvt[2] = 2. * tilt * t;
1562       uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
1563       w = 2. * (y + tilt*z) * t;
1564       // error definition changes for the different calls
1565       we = 2. * t;
1566       we *= sigError ? TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) : 0.2;
1567       fitter->AddPoint(uvt, w, we);
1568       zfitter.AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
1569       nPoints++;
1570     }
1571   }
1572   if(fitter->Eval()) return 1.E10;
1573
1574   Double_t z0    = fitter->GetParameter(3);
1575   Double_t dzdx  = fitter->GetParameter(4);
1576
1577
1578   // Linear fitter  - not possible to make boundaries
1579   // Do not accept non possible z and dzdx combinations
1580   Bool_t accept = kTRUE;
1581   Double_t zref = 0.0;
1582   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
1583     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1584     zref = z0 + dzdx * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1585     if (TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - zref) > tracklets[iLayer].GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
1586       accept = kFALSE;
1587   }
1588   if (!accept) {
1589     zfitter.Eval();
1590     Double_t dzmf       = zfitter.GetFunctionParameter(1);
1591     Double_t zmf        = zfitter.GetFunctionValue(&xref);
1592     fitter->FixParameter(3, zmf);
1593     fitter->FixParameter(4, dzmf);
1594     fitter->Eval();
1595     fitter->ReleaseParameter(3);
1596     fitter->ReleaseParameter(4);
1597     z0   = fitter->GetParameter(3); // = zmf ?
1598     dzdx = fitter->GetParameter(4); // = dzmf ?
1599   }
1600
1601   // Calculate Curvature
1602   Double_t a    =  fitter->GetParameter(0);
1603   Double_t b    =  fitter->GetParameter(1);
1604   Double_t c    =  fitter->GetParameter(2);
1605   Double_t y0   = 1. / a;
1606   Double_t x0   = -b * y0;
1607   Double_t tmp  = y0*y0 + x0*x0 - c*y0;
1608   if(tmp<=0.) return 1.E10;
1609   Double_t radius    = TMath::Sqrt(tmp);
1610   Double_t curvature    =  1.0 + b*b - c*a;
1611   if (curvature > 0.0)  curvature  =  a / TMath::Sqrt(curvature);
1612
1613   // Calculate chi2 of the fit
1614   Double_t chi2 = fitter->GetChisquare()/Double_t(nPoints);
1615   if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")>3) printf("D-AliTRDtrackerV1::FitRiemanTilt:x0[%6.2f] y0[%6.2f] R[%6.2f] chi2[%f]\n", x0, y0, radius, chi2);
1616
1617   // Update the tracklets
1618   if(!track){
1619     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++) {
1620       x = tracklets[ip].GetX0();
1621       tmp = radius*radius-(x-x0)*(x-x0);
1622       if(tmp <= 0.) continue;
1623       tmp = TMath::Sqrt(tmp);
1624
1625       // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
1626       //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1627       tracklets[ip].SetYref(0, y0 - (y0>0.?1.:-1)*tmp);
1628       //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
1629       tracklets[ip].SetYref(1, (x - x0) / tmp);
1630       tracklets[ip].SetZref(0, z0 + dzdx * (x - xref));
1631       tracklets[ip].SetZref(1, dzdx);
1632       tracklets[ip].SetC(curvature);
1633       tracklets[ip].SetChi2(chi2);
1634     }
1635   }
1636   //update track points array
1637   if(np && points){
1638     Float_t xyz[3];
1639     for(int ip=0; ip<np; ip++){
1640       points[ip].GetXYZ(xyz);
1641       xyz[1] = TMath::Abs(xyz[0] - x0) > radius ? 100. : y0 - (y0>0.?1.:-1.)*TMath::Sqrt((radius-(xyz[0]-x0))*(radius+(xyz[0]-x0)));
1642       xyz[2] = z0 + dzdx * (xyz[0] - xref);
1643       points[ip].SetXYZ(xyz);
1644     }
1645   }
1646
1647   return chi2;
1648 }
1649
1650
1651 //____________________________________________________________________
1652 Double_t AliTRDtrackerV1::FitKalman(AliTRDtrackV1 *track, AliTRDseedV1 * const tracklets, Bool_t up, Int_t np, AliTrackPoint *points)
1653 {
1654 //   Kalman filter implementation for the TRD.
1655 //   It returns the positions of the fit in the array "points"
1656 //
1657 //   Author : A.Bercuci@gsi.de
1658
1659   // printf("Start track @ x[%f]\n", track->GetX());
1660
1661   //prepare marker points along the track
1662   Int_t ip = np ? 0 : 1;
1663   while(ip<np){
1664     if((up?-1:1) * (track->GetX() - points[ip].GetX()) > 0.) break;
1665     //printf("AliTRDtrackerV1::FitKalman() : Skip track marker x[%d] = %7.3f. Before track start ( %7.3f ).\n", ip, points[ip].GetX(), track->GetX());
1666     ip++;
1667   }
1668   //if(points) printf("First marker point @ x[%d] = %f\n", ip, points[ip].GetX());
1669
1670
1671   AliTRDseedV1 tracklet;
1672   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
1673
1674   //Loop through the TRD planes
1675   for (Int_t jplane = 0; jplane < kNPlanes; jplane++) {
1676     // GET TRACKLET OR BUILT IT
1677     Int_t iplane = up ? jplane : kNPlanes - 1 - jplane;
1678     if(tracklets){
1679       if(!(ptrTracklet = &tracklets[iplane])) continue;
1680     }else{
1681       if(!(ptrTracklet  = track->GetTracklet(iplane))){
1682       /*AliTRDtrackerV1 *tracker = NULL;
1683         if(!(tracker = dynamic_cast<AliTRDtrackerV1*>( AliTRDrecoParam:Tracker()))) continue;
1684         ptrTracklet = new(&tracklet) AliTRDseedV1(iplane);
1685         if(!tracker->MakeTracklet(ptrTracklet, track)) */
1686         continue;
1687       }
1688     }
1689     if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
1690
1691     Double_t x = ptrTracklet->GetX0();
1692
1693     while(ip < np){
1694       //don't do anything if next marker is after next update point.
1695       if((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - x) - AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) break;
1696       if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1697
1698       Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1699       track->GetXYZ(xyz);
1700       track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1701       points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1702       ip++;
1703     }
1704     // printf("plane[%d] tracklet[%p] x[%f]\n", iplane, ptrTracklet, x);
1705
1706     // Propagate closer to the next update point
1707     if(((up?-1:1) * (x - track->GetX()) + AliTRDReconstructor::GetMaxStep() < 0) && !PropagateToX(*track, x + (up?-1:1)*AliTRDReconstructor::GetMaxStep(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1708
1709     if(!AdjustSector(track)) return -1;
1710     if(TMath::Abs(track->GetSnp()) > AliTRDReconstructor::GetMaxSnp()) return -1;
1711
1712     //load tracklet to the tracker and the track
1713 /*    Int_t index;
1714     if((index = FindTracklet(ptrTracklet)) < 0){
1715       ptrTracklet = SetTracklet(&tracklet);
1716       index = fTracklets->GetEntriesFast()-1;
1717     }
1718     track->SetTracklet(ptrTracklet, index);*/
1719
1720
1721     // register tracklet to track with tracklet creation !!
1722     // PropagateBack : loaded tracklet to the tracker and update index
1723     // RefitInward : update index
1724     // MakeTrack   : loaded tracklet to the tracker and update index
1725     if(!tracklets) track->SetTracklet(ptrTracklet, -1);
1726
1727
1728     //Calculate the mean material budget along the path inside the chamber
1729     Double_t xyz0[3]; track->GetXYZ(xyz0);
1730     Double_t alpha = track->GetAlpha();
1731     Double_t xyz1[3], y, z;
1732     if(!track->GetProlongation(x, y, z)) return -1;
1733     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(alpha) - y * TMath::Sin(alpha);
1734     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(alpha) + y * TMath::Cos(alpha);
1735     xyz1[2] =  z;
1736     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
1737     Double_t param[7];
1738     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param) <=0.) break;
1739     Double_t xrho = param[0]*param[4]; // density*length
1740     Double_t xx0  = param[1]; // radiation length
1741
1742     //Propagate the track
1743     track->PropagateTo(x, xx0, xrho);
1744     if (!AdjustSector(track)) break;
1745
1746     //Update track
1747     Double_t cov[3]; ptrTracklet->GetCovAt(x, cov);
1748     Double_t p[2] = { ptrTracklet->GetY(), ptrTracklet->GetZ()};
1749     Double_t chi2 = ((AliExternalTrackParam*)track)->GetPredictedChi2(p, cov);
1750     if(chi2<1e+10) ((AliExternalTrackParam*)track)->Update(p, cov);
1751     if(!up) continue;
1752
1753                 //Reset material budget if 2 consecutive gold
1754                 if(iplane>0 && track->GetTracklet(iplane-1) && ptrTracklet->GetN() + track->GetTracklet(iplane-1)->GetN() > 20) track->SetBudget(2, 0.);
1755         } // end planes loop
1756
1757   // extrapolation
1758   while(ip < np){
1759     if(((up?-1:1) * (points[ip].GetX() - track->GetX()) < 0) && !PropagateToX(*track, points[ip].GetX(), AliTRDReconstructor::GetMaxStep())) return -1.;
1760
1761     Double_t xyz[3]; // should also get the covariance
1762     track->GetXYZ(xyz);
1763     track->Global2LocalPosition(xyz, track->GetAlpha());
1764     points[ip].SetXYZ(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
1765     ip++;
1766   }
1767
1768         return track->GetChi2();
1769 }
1770
1771 //_________________________________________________________________________
1772 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateChi2Z(const AliTRDseedV1 *tracklets, Double_t offset, Double_t slope, Double_t xref)
1773 {
1774   //
1775   // Calculates the chi2-value of the track in z-Direction including tilting pad correction.
1776   // A linear dependence on the x-value serves as a model.
1777   // The parameters are related to the tilted Riemann fit.
1778   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
1779   //             - the offset for the reference x
1780   //             - the slope
1781   //             - the reference x position
1782   // Output:     - The Chi2 value of the track in z-Direction
1783   //
1784   Float_t chi2Z = 0, nLayers = 0;
1785   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
1786     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
1787     Double_t z = offset + slope * (tracklets[iLayer].GetX0() - xref);
1788     chi2Z += TMath::Abs(tracklets[iLayer].GetZfit(0) - z);
1789     nLayers++;
1790   }
1791   chi2Z /= TMath::Max((nLayers - 3.0),1.0);
1792   return chi2Z;
1793 }
1794
1795 //_____________________________________________________________________________
1796 Int_t AliTRDtrackerV1::PropagateToX(AliTRDtrackV1 &t, Double_t xToGo, Double_t maxStep)
1797 {
1798   //
1799   // Starting from current X-position of track <t> this function
1800   // extrapolates the track up to radial position <xToGo>.
1801   // Returns 1 if track reaches the plane, and 0 otherwise
1802   //
1803
1804   // Current track X-position
1805   Double_t xpos = t.GetX();
1806
1807   // Direction: inward or outward
1808   Double_t dir  = (xpos < xToGo) ? 1.0 : -1.0;
1809
1810   while (((xToGo - xpos) * dir) > AliTRDReconstructor::GetEpsilon()) {
1811
1812     Double_t xyz0[3];
1813     Double_t xyz1[3];
1814     Double_t param[7];
1815     Double_t x;
1816     Double_t y;
1817     Double_t z;
1818
1819     // The next step size
1820     Double_t step = dir * TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos),maxStep);
1821
1822     // Get the global position of the starting point
1823     t.GetXYZ(xyz0);
1824
1825     // X-position after next step
1826     x = xpos + step;
1827
1828     // Get local Y and Z at the X-position of the next step
1829     if(t.GetProlongation(x,y,z)<0) return 0; // No prolongation possible
1830
1831     // The global position of the end point of this prolongation step
1832     xyz1[0] =  x * TMath::Cos(t.GetAlpha()) - y * TMath::Sin(t.GetAlpha());
1833     xyz1[1] = +x * TMath::Sin(t.GetAlpha()) + y * TMath::Cos(t.GetAlpha());
1834     xyz1[2] =  z;
1835
1836     // Calculate the mean material budget between start and
1837     // end point of this prolongation step
1838     if(AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0, xyz1, param)<=0.) return 0;
1839
1840     // Propagate the track to the X-position after the next step
1841     if (!t.PropagateTo(x, param[1], param[0]*param[4])) return 0;
1842
1843     // Rotate the track if necessary
1844     if(!AdjustSector(&t)) return 0;
1845
1846     // New track X-position
1847     xpos = t.GetX();
1848
1849   }
1850
1851   return 1;
1852
1853 }
1854
1855
1856 //_____________________________________________________________________________
1857 Bool_t AliTRDtrackerV1::ReadClusters(TTree *clusterTree)
1858 {
1859   //
1860   // Reads AliTRDclusters from the file.
1861   // The names of the cluster tree and branches
1862   // should match the ones used in AliTRDclusterizer::WriteClusters()
1863   //
1864
1865   Int_t nsize = Int_t(clusterTree->GetTotBytes() / (sizeof(AliTRDcluster)));
1866   TObjArray *clusterArray = new TObjArray(nsize+1000);
1867
1868   TBranch *branch = clusterTree->GetBranch("TRDcluster");
1869   if (!branch) {
1870     AliError("Can't get the branch !");
1871     return kFALSE;
1872   }
1873   branch->SetAddress(&clusterArray);
1874
1875   if(!fClusters){
1876     Float_t nclusters =  fkRecoParam->GetNClusters();
1877     if(fkReconstructor->IsHLT()) nclusters /= AliTRDgeometry::kNsector;
1878     fClusters = new TClonesArray("AliTRDcluster", Int_t(nclusters));
1879     fClusters->SetOwner(kTRUE);
1880   }
1881
1882   // Loop through all entries in the tree
1883   Int_t nEntries   = (Int_t) clusterTree->GetEntries();
1884   Int_t nbytes     = 0;
1885   Int_t ncl        = 0;
1886   AliTRDcluster *c = NULL;
1887   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
1888     // Import the tree
1889     nbytes += clusterTree->GetEvent(iEntry);
1890
1891     // Get the number of points in the detector
1892     Int_t nCluster = clusterArray->GetEntriesFast();
1893     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < nCluster; iCluster++) {
1894       if(!(c = (AliTRDcluster *) clusterArray->UncheckedAt(iCluster))) continue;
1895       new((*fClusters)[ncl++]) AliTRDcluster(*c);
1896       delete (clusterArray->RemoveAt(iCluster));
1897     }
1898   }
1899   delete clusterArray;
1900
1901   return kTRUE;
1902 }
1903
1904 //_____________________________________________________________________________
1905 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TTree *cTree)
1906 {
1907   //
1908   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1909   //
1910
1911   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1912
1913   if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
1914     fClusters = AliTRDReconstructor::GetClusters();
1915   } else {
1916     if(!ReadClusters(cTree)) {
1917       AliError("Problem with reading the clusters !");
1918       return 1;
1919     }
1920   }
1921   SetClustersOwner();
1922
1923   if(!fClusters || !fClusters->GetEntriesFast()){
1924     AliInfo("No TRD clusters");
1925     return 1;
1926   }
1927
1928   //Int_t nin =
1929   BuildTrackingContainers();
1930
1931   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1932   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1933
1934   return 0;
1935 }
1936
1937 //_____________________________________________________________________________
1938 Int_t AliTRDtrackerV1::LoadClusters(TClonesArray * const clusters)
1939 {
1940   //
1941   // Fills clusters into TRD tracking sectors
1942   // Function for use in the HLT
1943
1944   if(!clusters || !clusters->GetEntriesFast()){
1945     AliInfo("No TRD clusters");
1946     return 1;
1947   }
1948
1949   fClusters = clusters;
1950   SetClustersOwner();
1951
1952   fkRecoParam = fkReconstructor->GetRecoParam(); // load reco param for this event
1953   BuildTrackingContainers();
1954
1955   //Int_t ncl  = fClusters->GetEntriesFast();
1956   //AliInfo(Form("Clusters %d [%6.2f %% in the active volume]", ncl, 100.*float(nin)/ncl));
1957
1958   return 0;
1959 }
1960
1961
1962 //____________________________________________________________________
1963 Int_t AliTRDtrackerV1::BuildTrackingContainers()
1964 {
1965 // Building tracking containers for clusters
1966
1967   Int_t nin(0), ncl(fClusters->GetEntriesFast());
1968   while (ncl--) {
1969     AliTRDcluster *c = (AliTRDcluster *) fClusters->UncheckedAt(ncl);
1970     if(c->IsInChamber()) nin++;
1971     if(fkReconstructor->IsHLT()) c->SetRPhiMethod(AliTRDcluster::kCOG);
1972     Int_t detector       = c->GetDetector();
1973     Int_t sector         = fGeom->GetSector(detector);
1974     Int_t stack          = fGeom->GetStack(detector);
1975     Int_t layer          = fGeom->GetLayer(detector);
1976
1977     fTrSec[sector].GetChamber(stack, layer, kTRUE)->InsertCluster(c, ncl);
1978   }
1979
1980   for(int isector =0; isector<AliTRDgeometry::kNsector; isector++){
1981     if(!fTrSec[isector].GetNChambers()) continue;
1982     fTrSec[isector].Init(fkReconstructor);
1983   }
1984
1985   return nin;
1986 }
1987
1988
1989
1990 //____________________________________________________________________
1991 void AliTRDtrackerV1::UnloadClusters()
1992 {
1993 //
1994 // Clears the arrays of clusters and tracks. Resets sectors and timebins
1995 // If option "force" is also set the containers are also deleted. This is useful
1996 // in case of HLT
1997
1998   if(fTracks){
1999     fTracks->Delete();
2000     if(HasRemoveContainers()){delete fTracks; fTracks = NULL;}
2001   }
2002   if(fTracklets){
2003     fTracklets->Delete();
2004     if(HasRemoveContainers()){delete fTracklets; fTracklets = NULL;}
2005   }
2006   if(fClusters){
2007     if(IsClustersOwner()) fClusters->Delete();
2008
2009     // save clusters array in the reconstructor for further use.
2010     if(!fkReconstructor->IsWritingClusters()){
2011       AliTRDReconstructor::SetClusters(fClusters);
2012       SetClustersOwner(kFALSE);
2013     } else AliTRDReconstructor::SetClusters(NULL);
2014   }
2015
2016   for (int i = 0; i < AliTRDgeometry::kNsector; i++) fTrSec[i].Clear();
2017
2018   // Increment the Event Number
2019   AliTRDtrackerDebug::SetEventNumber(AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber()  + 1);
2020 }
2021
2022 // //____________________________________________________________________
2023 // void AliTRDtrackerV1::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t) const
2024 // {
2025 //   const AliTRDtrackV1 *track = dynamic_cast<const AliTRDtrackV1*>(t);
2026 //   if(!track) return;
2027 //
2028 //   AliTRDseedV1 *tracklet = NULL;
2029 //   for(Int_t ily=AliTRDgeometry::kNlayer; ily--;){
2030 //     if(!(tracklet = track->GetTracklet(ily))) continue;
2031 //     AliTRDcluster *c = NULL;
2032 //     for(Int_t ic=AliTRDseed::kNclusters; ic--;){
2033 //       if(!(c=tracklet->GetClusters(ic))) continue;
2034 //       c->Use();
2035 //     }
2036 //   }
2037 // }
2038 //
2039
2040 //_____________________________________________________________________________
2041 Bool_t AliTRDtrackerV1::AdjustSector(AliTRDtrackV1 *const track)
2042 {
2043   //
2044   // Rotates the track when necessary
2045   //
2046
2047   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2048   Double_t y     = track->GetY();
2049   Double_t ymax  = track->GetX()*TMath::Tan(0.5*alpha);
2050
2051   if      (y >  ymax) {
2052     if (!track->Rotate( alpha)) {
2053       return kFALSE;
2054     }
2055   }
2056   else if (y < -ymax) {
2057     if (!track->Rotate(-alpha)) {
2058       return kFALSE;
2059     }
2060   }
2061
2062   return kTRUE;
2063
2064 }
2065
2066
2067 //____________________________________________________________________
2068 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(AliTRDtrackV1 *const track, Int_t p, Int_t &idx)
2069 {
2070   // Find tracklet for TRD track <track>
2071   // Parameters
2072   // - track
2073   // - sector
2074   // - plane
2075   // - index
2076   // Output
2077   // tracklet
2078   // index
2079   // Detailed description
2080   //
2081   idx = track->GetTrackletIndex(p);
2082   AliTRDseedV1 *tracklet = (idx<0) ? NULL : (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx);
2083
2084   return tracklet;
2085 }
2086
2087 //____________________________________________________________________
2088 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::SetTracklet(const AliTRDseedV1 * const tracklet)
2089 {
2090   // Add this tracklet to the list of tracklets stored in the tracker
2091   //
2092   // Parameters
2093   //   - tracklet : pointer to the tracklet to be added to the list
2094   //
2095   // Output
2096   //   - the index of the new tracklet in the tracker tracklets list
2097   //
2098   // Detailed description
2099   // Build the tracklets list if it is not yet created (late initialization)
2100   // and adds the new tracklet to the list.
2101   //
2102   if(!fTracklets){
2103     fTracklets = new TClonesArray("AliTRDseedV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2104     fTracklets->SetOwner(kTRUE);
2105   }
2106   Int_t nentries = fTracklets->GetEntriesFast();
2107   return new ((*fTracklets)[nentries]) AliTRDseedV1(*tracklet);
2108 }
2109
2110 //____________________________________________________________________
2111 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::SetTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
2112 {
2113   // Add this track to the list of tracks stored in the tracker
2114   //
2115   // Parameters
2116   //   - track : pointer to the track to be added to the list
2117   //
2118   // Output
2119   //   - the pointer added
2120   //
2121   // Detailed description
2122   // Build the tracks list if it is not yet created (late initialization)
2123   // and adds the new track to the list.
2124   //
2125   if(!fTracks){
2126     fTracks = new TClonesArray("AliTRDtrackV1", AliTRDgeometry::Nsector()*kMaxTracksStack);
2127     fTracks->SetOwner(kTRUE);
2128   }
2129   Int_t nentries = fTracks->GetEntriesFast();
2130   return new ((*fTracks)[nentries]) AliTRDtrackV1(*track);
2131 }
2132
2133
2134
2135 //____________________________________________________________________
2136 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksSM(Int_t sector, AliESDEvent *esd)
2137 {
2138   //
2139   // Steer tracking for one SM.
2140   //
2141   // Parameters :
2142   //   sector  : Array of (SM) propagation layers containing clusters
2143   //   esd     : The current ESD event. On output it contains the also
2144   //             the ESD (TRD) tracks found in this SM.
2145   //
2146   // Output :
2147   //   Number of tracks found in this TRD supermodule.
2148   //
2149   // Detailed description
2150   //
2151   // 1. Unpack AliTRDpropagationLayers objects for each stack.
2152   // 2. Launch stack tracking.
2153   //    See AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack() for details.
2154   // 3. Pack results in the ESD event.
2155   //
2156
2157   Int_t nTracks   = 0;
2158   Int_t nChambers = 0;
2159   AliTRDtrackingChamber **stack = NULL, *chamber = NULL;
2160   for(int istack = 0; istack<AliTRDgeometry::kNstack; istack++){
2161     if(!(stack = fTrSec[sector].GetStack(istack))) continue;
2162     nChambers = 0;
2163     for(int ilayer=0; ilayer<AliTRDgeometry::kNlayer; ilayer++){
2164       if(!(chamber = stack[ilayer])) continue;
2165       if(chamber->GetNClusters() < fgNTimeBins * fkRecoParam->GetFindableClusters()) continue;
2166       nChambers++;
2167       //AliInfo(Form("sector %d stack %d layer %d clusters %d", sector, istack, ilayer, chamber->GetNClusters()));
2168     }
2169     if(nChambers < 4) continue;
2170     //AliInfo(Form("Doing stack %d", istack));
2171     nTracks += Clusters2TracksStack(stack, fTracksESD);
2172   }
2173   if(nTracks) AliDebug(2, Form("Number of tracks: SM_%02d[%d]", sector, nTracks));
2174
2175   for(int itrack=0; itrack<nTracks; itrack++){
2176     AliESDtrack *esdTrack((AliESDtrack*)(fTracksESD->operator[](itrack)));
2177     Int_t id = esd->AddTrack(esdTrack);
2178
2179     // set ESD id to stand alone TRD tracks
2180     if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2181       esdTrack=esd->GetTrack(id);
2182       TObject *o(NULL); Int_t ic(0);
2183       AliTRDtrackV1 *calibTrack(NULL);
2184       while((o = esdTrack->GetCalibObject(ic++))){
2185         if(!(calibTrack = dynamic_cast<AliTRDtrackV1*>(o))) continue;
2186         calibTrack->SetESDid(esdTrack->GetID());
2187         break;
2188       }
2189     }
2190   }
2191
2192   // Reset Track and Candidate Number
2193   AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(0);
2194   AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(0);
2195
2196   // delete ESD tracks in the array
2197   fTracksESD->Delete();
2198   return nTracks;
2199 }
2200
2201 //____________________________________________________________________
2202 Int_t AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack(AliTRDtrackingChamber **stack, TClonesArray * const esdTrackList)
2203 {
2204   //
2205   // Make tracks in one TRD stack.
2206   //
2207   // Parameters :
2208   //   layer  : Array of stack propagation layers containing clusters
2209   //   esdTrackList  : Array of ESD tracks found by the stand alone tracker.
2210   //                   On exit the tracks found in this stack are appended.
2211   //
2212   // Output :
2213   //   Number of tracks found in this stack.
2214   //
2215   // Detailed description
2216   //
2217   // 1. Find the 3 most useful seeding chambers. See BuildSeedingConfigs() for details.
2218   // 2. Steer AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for 3 seeding layer configurations.
2219   //    See AliTRDtrackerV1::MakeSeeds() for more details.
2220   // 3. Arrange track candidates in decreasing order of their quality
2221   // 4. Classify tracks in 5 categories according to:
2222   //    a) number of layers crossed
2223   //    b) track quality
2224   // 5. Sign clusters by tracks in decreasing order of track quality
2225   // 6. Build AliTRDtrack out of seeding tracklets
2226   // 7. Cook MC label
2227   // 8. Build ESD track and register it to the output list
2228   //
2229
2230   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2231   AliTRDtrackingChamber **ci = NULL;
2232   AliTRDseedV1 sseed[kMaxTracksStack*6]; // to be initialized
2233   Int_t pars[4]; // MakeSeeds parameters
2234
2235   //Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2236   //Double_t shift = .5 * alpha;
2237   Int_t configs[kNConfigs];
2238
2239   // Purge used clusters from the containers
2240   ci = &stack[0];
2241   for(Int_t ic = kNPlanes; ic--; ci++){
2242     if(!(*ci)) continue;
2243     (*ci)->Update();
2244   }
2245
2246   // Build initial seeding configurations
2247   Double_t quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2248   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2249     AliInfo(Form("Plane config %d %d %d Quality %f"
2250     , configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2251   }
2252
2253
2254   // Initialize contors
2255   Int_t ntracks,      // number of TRD track candidates
2256     ntracks1,     // number of registered TRD tracks/iter
2257     ntracks2 = 0; // number of all registered TRD tracks in stack
2258   fSieveSeeding = 0;
2259
2260   // Get stack index
2261   Int_t ic = 0; ci = &stack[0];
2262   while(ic<kNPlanes && !(*ci)){ic++; ci++;}
2263   if(!(*ci)) return ntracks2;
2264   Int_t istack = fGeom->GetStack((*ci)->GetDetector());
2265
2266   do{
2267     // Loop over seeding configurations
2268     ntracks = 0; ntracks1 = 0;
2269     for (Int_t iconf = 0; iconf<fkRecoParam->GetNumberOfSeedConfigs(); iconf++) {
2270       pars[0] = configs[iconf];
2271       pars[1] = ntracks;
2272       pars[2] = istack;
2273       ntracks = MakeSeeds(stack, &sseed[6*ntracks], pars);
2274       //AliInfo(Form("Number of Tracks after iteration step %d: %d\n", iconf, ntracks));
2275       if(ntracks == kMaxTracksStack) break;
2276     }
2277     AliDebug(2, Form("Candidate TRD tracks %d in iteration %d.", ntracks, fSieveSeeding));
2278     if(!ntracks) break;
2279
2280     // Sort the seeds according to their quality
2281     Int_t sort[kMaxTracksStack+1];
2282     TMath::Sort(ntracks, fTrackQuality, sort, kTRUE);
2283     if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 2){
2284       AliDebug(3, "Track candidates classification:");
2285       for (Int_t it(0); it < ntracks; it++) {
2286         Int_t jt(sort[it]);
2287         printf("   %2d idx[%d] Quality[%e]\n", it, jt, fTrackQuality[jt]);
2288       }
2289     }
2290
2291     // Initialize number of tracks so far and logic switches
2292     Int_t ntracks0 = esdTrackList->GetEntriesFast();
2293     Bool_t signedTrack[kMaxTracksStack];
2294     Bool_t fakeTrack[kMaxTracksStack];
2295     for (Int_t i=0; i<ntracks; i++){
2296       signedTrack[i] = kFALSE;
2297       fakeTrack[i] = kFALSE;
2298     }
2299     //AliInfo("Selecting track candidates ...");
2300
2301     // Sieve clusters in decreasing order of track quality
2302     Int_t jSieve(0), rejectedCandidates(0);
2303     do{
2304       // Check track candidates
2305       rejectedCandidates=0;
2306       for (Int_t itrack = 0; itrack < ntracks; itrack++) {
2307         Int_t trackIndex = sort[itrack];
2308         if (signedTrack[trackIndex] || fakeTrack[trackIndex]) continue;
2309
2310         // Calculate track parameters from tracklets seeds
2311         Int_t ncl        = 0;
2312         Int_t nused      = 0;
2313         Int_t nlayers    = 0;
2314         Int_t findable   = 0;
2315         for (Int_t jLayer = 0; jLayer < kNPlanes; jLayer++) {
2316           Int_t jseed = kNPlanes*trackIndex+jLayer;
2317           sseed[jseed].UpdateUsed();
2318           if(!sseed[jseed].IsOK()) continue;
2319           // check if primary candidate
2320           if (TMath::Abs(sseed[jseed].GetYref(0) / sseed[jseed].GetX0()) < 0.158) findable++;
2321           ncl   += sseed[jseed].GetN();
2322           nused += sseed[jseed].GetNUsed();
2323           nlayers++;
2324         }
2325
2326         // Filter duplicated tracks
2327         if (nused > 30){
2328           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2329           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2330           continue;
2331         }
2332         if (ncl>0 && Float_t(nused)/ncl >= .25){
2333           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d] used/ncl[%f]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused, Float_t(nused)/ncl));
2334           fakeTrack[trackIndex] = kTRUE;
2335           continue;
2336         }
2337
2338         AliDebug(4, Form("Candidate[%d] Quality[%e] Tracklets[%d] Findable[%d] Ncl[%d] Nused[%d]", trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, findable, ncl, nused));
2339
2340         // Classify tracks
2341         Bool_t skip = kFALSE;
2342         switch(jSieve){
2343           case 0: // select 6 tracklets primary tracks, good quality
2344             if(nlayers > findable || nlayers < kNPlanes) {skip = kTRUE; break;}
2345             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2346             break;
2347
2348           case 1: // select shorter primary tracks, good quality
2349             //if(findable<4){skip = kTRUE; break;}
2350             if(nlayers < findable){skip = kTRUE; break;}
2351             if(TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -4.){skip = kTRUE; break;}
2352             break;
2353
2354           case 2: // select 6 tracklets secondary tracks
2355             if(nlayers < kNPlanes) { skip = kTRUE; break;}
2356             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -6.0){skip = kTRUE; break;}
2357             break;
2358
2359           case 3: // select shorter tracks, good quality
2360             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2361             if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) < -5.){skip = kTRUE; break;}
2362             break;
2363
2364           case 4: // select anything with at least 4 tracklets
2365             if (nlayers<4){skip = kTRUE; break;}
2366             //if (TMath::Log(1.E-9+fTrackQuality[trackIndex]) - nused/(nlayers-3.0) < -15.0){skip = kTRUE; break;}
2367             break;
2368         }
2369         if(skip){
2370           rejectedCandidates++;
2371           AliDebug(4, Form("REJECTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2372           continue;
2373         } else AliDebug(4, Form("ACCEPTED : %d idx[%d] quality[%e] tracklets[%d] usedClusters[%d]", itrack, trackIndex, fTrackQuality[trackIndex], nlayers, nused));
2374
2375         signedTrack[trackIndex] = kTRUE;
2376
2377         AliTRDseedV1 *lseed =&sseed[trackIndex*kNPlanes];
2378         AliTRDtrackV1 *track = MakeTrack(lseed);
2379         if(!track){
2380           AliDebug(1, "Track building failed.");
2381           continue;
2382         } else {
2383           if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1") > 1){
2384             Int_t ich = 0; while(!(chamber = stack[ich])) ich++;
2385             AliDebug(2, Form("Track pt=%7.2fGeV/c SM[%2d] Done.", track->Pt(), fGeom->GetSector(chamber->GetDetector())));
2386           }
2387         }
2388
2389         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 1 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2390           //AliInfo(Form("Track %d [%d] nlayers %d trackQuality = %e nused %d, yref = %3.3f", itrack, trackIndex, nlayers, fTrackQuality[trackIndex], nused, trackParams[1]));
2391
2392           AliTRDseedV1 *dseed[6];
2393           for(Int_t iseed = AliTRDgeometry::kNlayer; iseed--;) dseed[iseed] = new AliTRDseedV1(lseed[iseed]);
2394
2395           //Int_t eventNrInFile = esd->GetEventNumberInFile();
2396           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2397           Int_t trackNumber = AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber();
2398           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2399           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2400           cstreamer << "Clusters2TracksStack"
2401               << "EventNumber="   << eventNumber
2402               << "TrackNumber="   << trackNumber
2403               << "CandidateNumber=" << candidateNumber
2404               << "Iter="        << fSieveSeeding
2405               << "Like="        << fTrackQuality[trackIndex]
2406               << "S0.="       << dseed[0]
2407               << "S1.="       << dseed[1]
2408               << "S2.="       << dseed[2]
2409               << "S3.="       << dseed[3]
2410               << "S4.="       << dseed[4]
2411               << "S5.="       << dseed[5]
2412               << "Ncl="       << ncl
2413               << "NLayers="   << nlayers
2414               << "Findable="  << findable
2415               << "NUsed="     << nused
2416               << "\n";
2417         }
2418
2419
2420         AliESDtrack *esdTrack = new ((*esdTrackList)[ntracks0++]) AliESDtrack();
2421         esdTrack->UpdateTrackParams(track, AliESDtrack::kTRDout);
2422         esdTrack->SetLabel(track->GetLabel());
2423         track->UpdateESDtrack(esdTrack);
2424         // write ESD-friends if neccessary
2425         if (fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 0){
2426           AliTRDtrackV1 *calibTrack = new AliTRDtrackV1(*track);
2427           calibTrack->SetOwner();
2428           esdTrack->AddCalibObject(calibTrack);
2429         }
2430         ntracks1++;
2431         AliTRDtrackerDebug::SetTrackNumber(AliTRDtrackerDebug::GetTrackNumber() + 1);
2432       }
2433
2434       jSieve++;
2435     } while(jSieve<5 && rejectedCandidates); // end track candidates sieve
2436     if(!ntracks1) break;
2437
2438     // increment counters
2439     ntracks2 += ntracks1;
2440
2441     if(fkReconstructor->IsHLT()) break;
2442     fSieveSeeding++;
2443
2444     // Rebuild plane configurations and indices taking only unused clusters into account
2445     quality = BuildSeedingConfigs(stack, configs);
2446     if(quality < 1.E-7) break; //fkReconstructor->GetRecoParam() ->GetPlaneQualityThreshold()) break;
2447
2448     for(Int_t ip = 0; ip < kNPlanes; ip++){
2449       if(!(chamber = stack[ip])) continue;
2450       chamber->Build(fGeom);//Indices(fSieveSeeding);
2451     }
2452
2453     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 10){
2454       AliInfo(Form("Sieve level %d Plane config %d %d %d Quality %f", fSieveSeeding, configs[0], configs[1], configs[2], quality));
2455     }
2456   } while(fSieveSeeding<10); // end stack clusters sieve
2457
2458
2459
2460   //AliInfo(Form("Registered TRD tracks %d in stack %d.", ntracks2, pars[1]));
2461
2462   return ntracks2;
2463 }
2464
2465 //___________________________________________________________________
2466 Double_t AliTRDtrackerV1::BuildSeedingConfigs(AliTRDtrackingChamber **stack, Int_t *configs)
2467 {
2468   //
2469   // Assign probabilities to chambers according to their
2470   // capability of producing seeds.
2471   //
2472   // Parameters :
2473   //
2474   //   layers : Array of stack propagation layers for all 6 chambers in one stack
2475   //   configs : On exit array of configuration indexes (see GetSeedingConfig()
2476   // for details) in the decreasing order of their seeding probabilities.
2477   //
2478   // Output :
2479   //
2480   //  Return top configuration quality
2481   //
2482   // Detailed description:
2483   //
2484   // To each chamber seeding configuration (see GetSeedingConfig() for
2485   // the list of all configurations) one defines 2 quality factors:
2486   //  - an apriori topological quality (see GetSeedingConfig() for details) and
2487   //  - a data quality based on the uniformity of the distribution of
2488   //    clusters over the x range (time bins population). See CookChamberQA() for details.
2489   // The overall chamber quality is given by the product of this 2 contributions.
2490   //
2491
2492   Double_t chamberQ[kNPlanes];memset(chamberQ, 0, kNPlanes*sizeof(Double_t));
2493   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2494   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2495     if(!(chamber = stack[iplane])) continue;
2496     chamberQ[iplane] = (chamber = stack[iplane]) ?  chamber->GetQuality() : 0.;
2497   }
2498
2499   Double_t tconfig[kNConfigs];memset(tconfig, 0, kNConfigs*sizeof(Double_t));
2500   Int_t planes[] = {0, 0, 0, 0};
2501   for(int iconf=0; iconf<kNConfigs; iconf++){
2502     GetSeedingConfig(iconf, planes);
2503     tconfig[iconf] = fgTopologicQA[iconf];
2504     for(int iplane=0; iplane<4; iplane++) tconfig[iconf] *= chamberQ[planes[iplane]];
2505   }
2506
2507   TMath::Sort((Int_t)kNConfigs, tconfig, configs, kTRUE);
2508   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[0], tconfig[configs[0]]));
2509   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[1], tconfig[configs[1]]));
2510   //    AliInfo(Form("q[%d] = %f", configs[2], tconfig[configs[2]]));
2511
2512   return tconfig[configs[0]];
2513 }
2514
2515 //____________________________________________________________________
2516 Int_t AliTRDtrackerV1::MakeSeeds(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 * const sseed, const Int_t * const ipar)
2517 {
2518 //
2519 // Seed tracklets and build candidate TRD tracks. The procedure is used during barrel tracking to account for tracks which are
2520 // either missed by TPC prolongation or conversions inside the TRD volume.
2521 // For stand alone tracking the procedure is used to estimate all tracks measured by TRD.
2522 //
2523 // Parameters :
2524 //   layers : Array of stack propagation layers containing clusters
2525 //   sseed  : Array of empty tracklet seeds. On exit they are filled.
2526 //   ipar   : Control parameters:
2527 //       ipar[0] -> seeding chambers configuration
2528 //       ipar[1] -> stack index
2529 //       ipar[2] -> number of track candidates found so far
2530 //
2531 // Output :
2532 //   Number of tracks candidates found.
2533 //
2534 // The following steps are performed:
2535 // 1. Build seeding layers by collapsing all time bins from each of the four seeding chambers along the
2536 // radial coordinate. See AliTRDtrackingChamber::GetSeedingLayer() for details. The chambers selection for seeding
2537 // is described in AliTRDtrackerV1::Clusters2TracksStack().
2538 // 2. Using the seeding clusters from the seeding layer (step 1) build combinatorics using the following algorithm:
2539 // - for each seeding cluster in the lower seeding layer find
2540 // - all seeding clusters in the upper seeding layer inside a road defined by a given phi angle. The angle
2541 //   is calculated on the minimum pt of tracks from vertex accesible to the stand alone tracker.
2542 // - for each pair of two extreme seeding clusters select middle upper cluster using roads defined externally by the
2543 //   reco params
2544 // - select last seeding cluster as the nearest to the linear approximation of the track described by the first three
2545 //   seeding clusters.
2546 //   The implementation of road calculation and cluster selection can be found in the functions AliTRDchamberTimeBin::BuildCond()
2547 //   and AliTRDchamberTimeBin::GetClusters().
2548 // 3. Helix fit of the seeding clusters set. (see AliTRDtrackerFitter::FitRieman(AliTRDcluster**)). No tilt correction is
2549 //    performed at this level
2550 // 4. Initialize seeding tracklets in the seeding chambers.
2551 // 5. *Filter 0* Chi2 cut on the Y and Z directions. The threshold is set externally by the reco params.
2552 // 6. Attach (true) clusters to seeding tracklets (see AliTRDseedV1::AttachClusters()) and fit tracklet (see
2553 //    AliTRDseedV1::Fit()). The number of used clusters used by current seeds should not exceed ... (25).
2554 // 7. *Filter 1* Check if all 4 seeding tracklets are correctly constructed.
2555 // 8. Helix fit of the clusters from the seeding tracklets with tilt correction. Refit tracklets using the new
2556 //    approximation of the track.
2557 // 9. *Filter 2* Calculate likelihood of the track. (See AliTRDtrackerV1::CookLikelihood()). The following quantities are
2558 //    checked against the Riemann fit:
2559 //      - position resolution in y
2560 //      - angular resolution in the bending plane
2561 //      - likelihood of the number of clusters attached to the tracklet
2562 // 10. Extrapolation of the helix fit to the other 2 chambers *non seeding* chambers:
2563 //      - Initialization of extrapolation tracklets with the fit parameters
2564 //      - Attach clusters to extrapolated tracklets
2565 //      - Helix fit of tracklets
2566 // 11. Improve seeding tracklets quality by reassigning clusters based on the last parameters of the track
2567 //      See AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality() for details.
2568 // 12. Helix fit of all 6 seeding tracklets and chi2 calculation
2569 // 13. Hyperplane fit and track quality calculation. See AliTRDtrackerFitter::FitHyperplane() for details.
2570 // 14. Cooking labels for tracklets. Should be done only for MC
2571 // 15. Register seeds.
2572 //
2573 // Authors:
2574 //   Marian Ivanov <M.Ivanov@gsi.de>
2575 //   Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
2576 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
2577
2578   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
2579   AliTRDcluster *c[kNSeedPlanes] = {NULL, NULL, NULL, NULL}; // initilize seeding clusters
2580   AliTRDseedV1 *cseed = &sseed[0]; // initialize tracklets for first track
2581   Int_t ncl, mcl; // working variable for looping over clusters
2582   Int_t index[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer], jndex[AliTRDchamberTimeBin::kMaxClustersLayer];
2583   // chi2 storage
2584   // chi2[0] = tracklet chi2 on the Z direction
2585   // chi2[1] = tracklet chi2 on the R direction
2586   Double_t chi2[4];
2587
2588   // this should be data member of AliTRDtrack TODO
2589   Double_t seedQuality[kMaxTracksStack];
2590
2591   // unpack control parameters
2592   Int_t config  = ipar[0];
2593   Int_t ntracks = ipar[1];
2594   Int_t istack  = ipar[2];
2595   Int_t planes[kNSeedPlanes]; GetSeedingConfig(config, planes);
2596   Int_t planesExt[kNPlanes-kNSeedPlanes]; GetExtrapolationConfig(config, planesExt);
2597
2598
2599   // Init chambers geometry
2600   Double_t hL[kNPlanes];       // Tilting angle
2601   Float_t padlength[kNPlanes]; // pad lenghts
2602   Float_t padwidth[kNPlanes];  // pad widths
2603   AliTRDpadPlane *pp = NULL;
2604   for(int iplane=0; iplane<kNPlanes; iplane++){
2605     pp                = fGeom->GetPadPlane(iplane, istack);
2606     hL[iplane]        = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
2607     padlength[iplane] = pp->GetLengthIPad();
2608     padwidth[iplane] = pp->GetWidthIPad();
2609   }
2610
2611   // Init anode wire position for chambers
2612   Double_t x0[kNPlanes],       // anode wire position
2613            driftLength = .5*AliTRDgeometry::AmThick() - AliTRDgeometry::DrThick(); // drift length
2614   TGeoHMatrix *matrix = NULL;
2615   Double_t loc[] = {AliTRDgeometry::AnodePos(), 0., 0.};
2616   Double_t glb[] = {0., 0., 0.};
2617   AliTRDtrackingChamber **cIter = &stack[0];
2618   for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++,cIter++){
2619     if(!(*cIter)) continue;
2620     if(!(matrix = fGeom->GetClusterMatrix((*cIter)->GetDetector()))){
2621       x0[iLayer] = fgkX0[iLayer];
2622       continue;
2623     }
2624     matrix->LocalToMaster(loc, glb);
2625     x0[iLayer] = glb[0];
2626   }
2627
2628   AliDebug(2, Form("Making seeds Stack[%d] Config[%d] Tracks[%d]...", istack, config, ntracks));
2629
2630   // Build seeding layers
2631   ResetSeedTB();
2632   Int_t nlayers = 0;
2633   for(int isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
2634     if(!(chamber = stack[planes[isl]])) continue;
2635     if(!chamber->GetSeedingLayer(fSeedTB[isl], fGeom, fkReconstructor)) continue;
2636     nlayers++;
2637   }
2638   if(nlayers < kNSeedPlanes) return ntracks;
2639
2640
2641   // Start finding seeds
2642   Double_t cond0[4], cond1[4], cond2[4];
2643   Int_t icl = 0;
2644   while((c[3] = (*fSeedTB[3])[icl++])){
2645     if(!c[3]) continue;
2646     fSeedTB[0]->BuildCond(c[3], cond0, 0);
2647     fSeedTB[0]->GetClusters(cond0, index, ncl);
2648     //printf("Found c[3] candidates 0 %d\n", ncl);
2649     Int_t jcl = 0;
2650     while(jcl<ncl) {
2651       c[0] = (*fSeedTB[0])[index[jcl++]];
2652       if(!c[0]) continue;
2653       Double_t dx    = c[3]->GetX() - c[0]->GetX();
2654       Double_t dzdx = (c[3]->GetZ() - c[0]->GetZ())/dx;
2655       Double_t dydx   = (c[3]->GetY() - c[0]->GetY())/dx;
2656       fSeedTB[1]->BuildCond(c[0], cond1, 1, dzdx, dydx);
2657       fSeedTB[1]->GetClusters(cond1, jndex, mcl);
2658       //printf("Found c[0] candidates 1 %d\n", mcl);
2659
2660       Int_t kcl = 0;
2661       while(kcl<mcl) {
2662         c[1] = (*fSeedTB[1])[jndex[kcl++]];
2663         if(!c[1]) continue;
2664         fSeedTB[2]->BuildCond(c[1], cond2, 2, dzdx, dydx);
2665         c[2] = fSeedTB[2]->GetNearestCluster(cond2);
2666         //printf("Found c[1] candidate 2 %p\n", c[2]);
2667         if(!c[2]) continue;
2668
2669         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].",
2670           c[0]->GetX(), c[0]->GetY(), c[0]->GetZ(),
2671           c[1]->GetX(), c[1]->GetY(), c[1]->GetZ(),
2672           c[2]->GetX(), c[2]->GetY(), c[2]->GetZ(),
2673           c[3]->GetX(), c[3]->GetY(), c[3]->GetZ()));
2674
2675         for (Int_t il = 0; il < kNPlanes; il++) cseed[il].Reset();
2676
2677         FitRieman(c, chi2);
2678
2679         AliTRDseedV1 *tseed = &cseed[0];
2680         cIter = &stack[0];
2681         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes; iLayer++, tseed++, cIter++){
2682           Int_t det = (*cIter) ? (*cIter)->GetDetector() : -1;
2683           tseed->SetDetector(det);
2684           tseed->SetTilt(hL[iLayer]);
2685           tseed->SetPadLength(padlength[iLayer]);
2686           tseed->SetPadWidth(padwidth[iLayer]);
2687           tseed->SetReconstructor(fkReconstructor);
2688           tseed->SetX0(det<0 ? fR[iLayer]+driftLength : x0[iLayer]);
2689           tseed->Init(GetRiemanFitter());
2690           tseed->SetStandAlone(kTRUE);
2691         }
2692
2693         Bool_t isFake = kFALSE;
2694         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2695           if (c[0]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2696           if (c[1]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2697           if (c[2]->GetLabel(0) != c[3]->GetLabel(0)) isFake = kTRUE;
2698
2699           Double_t xpos[4];
2700           for(Int_t l = 0; l < kNSeedPlanes; l++) xpos[l] = fSeedTB[l]->GetX();
2701           Float_t yref[4];
2702           for(int il=0; il<4; il++) yref[il] = cseed[planes[il]].GetYref(0);
2703           Int_t ll = c[3]->GetLabel(0);
2704           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2705           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2706           AliRieman *rim = GetRiemanFitter();
2707           TTreeSRedirector &cs0 = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2708           cs0 << "MakeSeeds0"
2709               <<"EventNumber="          << eventNumber
2710               <<"CandidateNumber="      << candidateNumber
2711               <<"isFake="                               << isFake
2712               <<"config="                               << config
2713               <<"label="                                << ll
2714               <<"chi2z="                                << chi2[0]
2715               <<"chi2y="                                << chi2[1]
2716               <<"Y2exp="                                << cond2[0]
2717               <<"Z2exp="                                << cond2[1]
2718               <<"X0="                                   << xpos[0] //layer[sLayer]->GetX()
2719               <<"X1="                                   << xpos[1] //layer[sLayer + 1]->GetX()
2720               <<"X2="                                   << xpos[2] //layer[sLayer + 2]->GetX()
2721               <<"X3="                                   << xpos[3] //layer[sLayer + 3]->GetX()
2722               <<"yref0="                                << yref[0]
2723               <<"yref1="                                << yref[1]
2724               <<"yref2="                                << yref[2]
2725               <<"yref3="                                << yref[3]
2726               <<"c0.="                          << c[0]
2727               <<"c1.="                          << c[1]
2728               <<"c2.="                          << c[2]
2729               <<"c3.="                          << c[3]
2730               <<"Seed0.="                               << &cseed[planes[0]]
2731               <<"Seed1.="                               << &cseed[planes[1]]
2732               <<"Seed2.="                               << &cseed[planes[2]]
2733               <<"Seed3.="                               << &cseed[planes[3]]
2734               <<"RiemanFitter.="                << rim
2735               <<"\n";
2736         }
2737         if(chi2[0] > fkRecoParam->GetChi2Z()/*7./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2738           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Z [%f].", chi2[0]));
2739           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2740           continue;
2741         }
2742         if(chi2[1] > fkRecoParam->GetChi2Y()/*1./(3. - sLayer)*//*iter*/){
2743           AliDebug(3, Form("Filter on chi2Y [%f].", chi2[1]));
2744           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2745           continue;
2746         }
2747         //AliInfo("Passed chi2 filter.");
2748
2749         // try attaching clusters to tracklets
2750         Int_t mlayers = 0;
2751         AliTRDcluster *cl = NULL;
2752         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2753           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2754           Int_t nNotInChamber = 0;
2755           if(!cseed[jLayer].AttachClusters(stack[jLayer], kTRUE)) continue;
2756           if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
2757             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2758             if(!cseed[jLayer].IsOK()) continue;
2759           }else{
2760             cseed[jLayer].Fit();
2761             cseed[jLayer].UpdateUsed();
2762             cseed[jLayer].ResetClusterIter();
2763             while((cl = cseed[jLayer].NextCluster())){
2764               if(!cl->IsInChamber()) nNotInChamber++;
2765             }
2766             //printf("clusters[%d], used[%d], not in chamber[%d]\n", cseed[jLayer].GetN(), cseed[jLayer].GetNUsed(), nNotInChamber);
2767             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
2768           }
2769           mlayers++;
2770         }
2771
2772         if(mlayers < kNSeedPlanes){
2773           AliDebug(2, Form("Found only %d tracklets out of %d. Skip.", mlayers, kNSeedPlanes));
2774           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2775           continue;
2776         }
2777
2778         // temporary exit door for the HLT
2779         if(fkReconstructor->IsHLT()){
2780           // attach clusters to extrapolation chambers
2781           for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2782             Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2783             if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2784             if(!cseed[jLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2785             cseed[jLayer].Fit();
2786           }
2787           //FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2788           fTrackQuality[ntracks] = 1.; // dummy value
2789           ntracks++;
2790           if(ntracks == kMaxTracksStack) return ntracks;
2791           cseed += 6;
2792           continue;
2793         }
2794
2795
2796         // Update Seeds and calculate Likelihood
2797         // fit tracklets and cook likelihood
2798         Double_t chi2Vals[4];
2799         chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(&cseed[0], kTRUE);
2800         for(int iLayer=0; iLayer<kNSeedPlanes; iLayer++){
2801           Int_t jLayer = planes[iLayer];
2802           cseed[jLayer].Fit(1);
2803         }
2804         Double_t like = CookLikelihood(&cseed[0], planes); // to be checked
2805
2806         if (TMath::Log(1.E-9 + like) < fkRecoParam->GetTrackLikelihood()){
2807           AliDebug(3, Form("Filter on likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2808           AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2809           continue;
2810         }
2811         //AliInfo(Form("Passed likelihood %f[%e].", TMath::Log(1.E-9 + like), like));
2812
2813         // book preliminary results
2814         seedQuality[ntracks] = like;
2815         fSeedLayer[ntracks]  = config;/*sLayer;*/
2816
2817         // attach clusters to the extrapolation seeds
2818         Int_t elayers(0);
2819         for(int iLayer=0; iLayer<kNPlanes-kNSeedPlanes; iLayer++){
2820           Int_t jLayer = planesExt[iLayer];
2821           if(!(chamber = stack[jLayer])) continue;
2822
2823           // fit extrapolated seed
2824           if ((jLayer == 0) && !(cseed[1].IsOK())) continue;
2825           if ((jLayer == 5) && !(cseed[4].IsOK())) continue;
2826           AliTRDseedV1 pseed = cseed[jLayer];
2827           if(!pseed.AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
2828           pseed.Fit(1);
2829           cseed[jLayer] = pseed;
2830           chi2Vals[0] = FitTiltedRieman(cseed,  kTRUE);
2831           cseed[jLayer].Fit(1);
2832           elayers++;
2833         }
2834
2835         // AliInfo("Extrapolation done.");
2836         // Debug Stream containing all the 6 tracklets
2837         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2838           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2839           TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
2840           Int_t eventNumber             = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2841           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2842           cstreamer << "MakeSeeds1"
2843               << "EventNumber="         << eventNumber
2844               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2845               << "S0.="                                 << &cseed[0]
2846               << "S1.="                                 << &cseed[1]
2847               << "S2.="                                 << &cseed[2]
2848               << "S3.="                                 << &cseed[3]
2849               << "S4.="                                 << &cseed[4]
2850               << "S5.="                                 << &cseed[5]
2851               << "FitterT.="                    << tiltedRieman
2852               << "\n";
2853         }
2854
2855         if(fkRecoParam->HasImproveTracklets()){
2856           if(!ImproveSeedQuality(stack, cseed, chi2Vals[0])){
2857             AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2858             AliDebug(3, "ImproveSeedQuality() failed.");
2859           }
2860         }
2861
2862         // do track fitting with vertex constraint
2863         if(fkRecoParam->IsVertexConstrained()) chi2Vals[1] = FitTiltedRiemanConstraint(&cseed[0], GetZ());
2864         else chi2Vals[1] = -1.;
2865         chi2Vals[2] = GetChi2Z(&cseed[0]);
2866         chi2Vals[3] = GetChi2Phi(&cseed[0]);
2867
2868         // calculate track quality
2869         fTrackQuality[ntracks] = CalculateTrackLikelihood(&chi2Vals[0]);
2870
2871         if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
2872           TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
2873           Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
2874           Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
2875           TLinearFitter *fitterTC = GetTiltedRiemanFitterConstraint();
2876           TLinearFitter *fitterT = GetTiltedRiemanFitter();
2877           Int_t ncls = 0;
2878           for(Int_t iseed = 0; iseed < kNPlanes; iseed++){
2879                 ncls += cseed[iseed].IsOK() ? cseed[iseed].GetN2() : 0;
2880           }
2881           cstreamer << "MakeSeeds2"
2882               << "EventNumber="                 << eventNumber
2883               << "CandidateNumber="     << candidateNumber
2884               << "Chi2TR="                      << chi2Vals[0]
2885               << "Chi2TC="                      << chi2Vals[1]
2886               << "Nlayers="                     << mlayers
2887               << "NClusters="   << ncls
2888               << "Like="                                << like
2889               << "S0.="                         << &cseed[0]
2890               << "S1.="                         << &cseed[1]
2891               << "S2.="                         << &cseed[2]
2892               << "S3.="                         << &cseed[3]
2893               << "S4.="                         << &cseed[4]
2894               << "S5.="                         << &cseed[5]
2895               << "FitterT.="                    << fitterT
2896               << "FitterTC.="                   << fitterTC
2897               << "\n";
2898         }
2899         if(AliLog::GetDebugLevel("TRD", "AliTRDtrackerV1")){
2900           Double_t pt[]={0., 0.};
2901           for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
2902             if(!cseed[il].IsOK()) continue;
2903             pt[0] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC();
2904             pt[1] = GetBz()*kB2C/cseed[il].GetC(1);
2905             break;
2906           }
2907           AliDebug(2, Form("Candidate[%2d] pt[%7.3f %7.3f] Q[%e]\n"
2908             "  [0] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2909             "  [1] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2910             "  [2] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2911             "  [3] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2912             "  [4] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]\n"
2913             "  [5] x[%6.2f] n[%2d] nu[%d] OK[%c]"
2914             , ntracks, pt[0], pt[1], fTrackQuality[ntracks]
2915             ,cseed[0].GetX(), cseed[0].GetN(), cseed[0].GetNUsed(), cseed[0].IsOK()?'y':'n'
2916             ,cseed[1].GetX(), cseed[1].GetN(), cseed[1].GetNUsed(), cseed[1].IsOK()?'y':'n'
2917             ,cseed[2].GetX(), cseed[2].GetN(), cseed[2].GetNUsed(), cseed[2].IsOK()?'y':'n'
2918             ,cseed[3].GetX(), cseed[3].GetN(), cseed[3].GetNUsed(), cseed[3].IsOK()?'y':'n'
2919             ,cseed[4].GetX(), cseed[4].GetN(), cseed[4].GetNUsed(), cseed[4].IsOK()?'y':'n'
2920             ,cseed[5].GetX(), cseed[5].GetN(), cseed[5].GetNUsed(), cseed[5].IsOK()?'y':'n'));
2921         }
2922         ntracks++;
2923         AliTRDtrackerDebug::SetCandidateNumber(AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber() + 1);
2924         if(ntracks == kMaxTracksStack){
2925           AliWarning(Form("Number of seeds reached maximum allowed (%d) in stack.", kMaxTracksStack));
2926           return ntracks;
2927         }
2928         cseed += 6;
2929       }
2930     }
2931   }
2932
2933   return ntracks;
2934 }
2935
2936 //_____________________________________________________________________________
2937 AliTRDtrackV1* AliTRDtrackerV1::MakeTrack(AliTRDseedV1 * const tracklet)
2938 {
2939 //
2940 // Build a TRD track out of tracklet candidates
2941 //
2942 // Parameters :
2943 //   seeds  : array of tracklets
2944 //   params : array of track parameters as they are estimated by stand alone tracker. 7 elements.
2945 //     [0] - radial position of the track at reference point
2946 //     [1] - y position of the fit at [0]
2947 //     [2] - z position of the fit at [0]
2948 //     [3] - snp of the first tracklet
2949 //     [4] - tgl of the first tracklet
2950 //     [5] - curvature of the Riemann fit - 1/pt
2951 //     [6] - sector rotation angle
2952 //
2953 // Output :
2954 //   The TRD track.
2955 //
2956 // Initialize the TRD track based on the parameters of the fit and a parametric covariance matrix
2957 // (diagonal with constant variance terms TODO - correct parameterization)
2958 //
2959 // In case of HLT just register the tracklets in the tracker and return values of the Riemann fit. For the
2960 // offline case perform a full Kalman filter on the already found tracklets (see AliTRDtrackerV1::FollowBackProlongation()
2961 // for details). Do also MC label calculation and PID if propagation successfully.
2962
2963   if(fkReconstructor->IsHLT()) FitTiltedRiemanConstraint(tracklet, 0);
2964   Double_t alpha = AliTRDgeometry::GetAlpha();
2965   Double_t shift = AliTRDgeometry::GetAlpha()/2.0;
2966
2967   // find first good tracklet
2968   Int_t idx(0); while(idx<kNPlanes && !tracklet[idx].IsOK()) idx++;
2969   if(idx>2){ AliDebug(1, Form("Found suspect track start @ layer idx[%d]\n"
2970     "  %c[0] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2971     "  %c[1] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2972     "  %c[2] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2973     "  %c[3] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2974     "  %c[4] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]\n"
2975     "  %c[5] x0[%f] n[%d] nu[%d] OK[%c]"
2976     ,idx
2977     ,idx==0?'*':' ', tracklet[0].GetX0(), tracklet[0].GetN(), tracklet[0].GetNUsed(), tracklet[0].IsOK()?'y':'n'
2978     ,idx==1?'*':' ', tracklet[1].GetX0(), tracklet[1].GetN(), tracklet[1].GetNUsed(), tracklet[1].IsOK()?'y':'n'
2979     ,idx==2?'*':' ', tracklet[2].GetX0(), tracklet[2].GetN(), tracklet[2].GetNUsed(), tracklet[2].IsOK()?'y':'n'
2980     ,idx==3?'*':' ', tracklet[3].GetX0(), tracklet[3].GetN(), tracklet[3].GetNUsed(), tracklet[3].IsOK()?'y':'n'
2981     ,idx==4?'*':' ', tracklet[4].GetX0(), tracklet[4].GetN(), tracklet[4].GetNUsed(), tracklet[4].IsOK()?'y':'n'
2982     ,idx==5?'*':' ', tracklet[5].GetX0(), tracklet[5].GetN(), tracklet[5].GetNUsed(), tracklet[5].IsOK()?'y':'n'));
2983     return NULL;
2984   }
2985
2986   Double_t dx(5.);
2987   Double_t x(tracklet[idx].GetX0() - dx);
2988   // Build track parameters
2989   Double_t params[] = {
2990     tracklet[idx].GetYref(0) - dx*tracklet[idx].GetYref(1) // y
2991    ,tracklet[idx].GetZref(0) - dx*tracklet[idx].GetZref(1) // z
2992    ,TMath::Sin(TMath::ATan(tracklet[idx].GetYref(1)))      // snp
2993    ,tracklet[idx].GetZref(1) / TMath::Sqrt(1. + tracklet[idx].GetYref(1) * tracklet[idx].GetYref(1))   // tgl
2994    ,tracklet[idx].GetC(fkReconstructor->IsHLT()?1:0)                                   // curvature -> 1/pt
2995   };
2996   Int_t sector(fGeom->GetSector(tracklet[idx].GetDetector()));
2997
2998   Double_t c[15];
2999   c[ 0] = 0.2; // s^2_y
3000   c[ 1] = 0.0; c[ 2] = 2.0; // s^2_z
3001   c[ 3] = 0.0; c[ 4] = 0.0; c[ 5] = 0.02; // s^2_snp
3002   c[ 6] = 0.0; c[ 7] = 0.0; c[ 8] = 0.0;  c[ 9] = 0.1; // s^2_tgl
3003   c[10] = 0.0; c[11] = 0.0; c[12] = 0.0;  c[13] = 0.0; c[14] = params[4]*params[4]*0.01; // s^2_1/pt
3004
3005   AliTRDtrackV1 track(tracklet, params, c, x, sector*alpha+shift);
3006
3007   AliTRDseedV1 *ptrTracklet = NULL;
3008
3009   // skip Kalman filter for HLT
3010   if(/*fkReconstructor->IsHLT()*/kFALSE){
3011     for (Int_t jLayer = 0; jLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer++) {
3012       track.UnsetTracklet(jLayer);
3013       ptrTracklet = &tracklet[jLayer];
3014       if(!ptrTracklet->IsOK()) continue;
3015       if(TMath::Abs(ptrTracklet->GetYref(1) - ptrTracklet->GetYfit(1)) >= .2) continue; // check this condition with Marian
3016       ptrTracklet = SetTracklet(ptrTracklet);
3017       ptrTracklet->UseClusters();
3018       track.SetTracklet(ptrTracklet, fTracklets->GetEntriesFast()-1);
3019     }
3020     AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3021     ptrTrack->CookPID();
3022     ptrTrack->CookLabel(.9);
3023     ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3024     return ptrTrack;
3025   }
3026
3027   // prevent the error message in AliTracker::MeanMaterialBudget: "start point out of geometry"
3028   if(TMath::Abs(track.GetX()) + TMath::Abs(track.GetY()) + TMath::Abs(track.GetZ()) > 10000) return NULL;
3029
3030   track.ResetCovariance(1);
3031   Int_t nc = TMath::Abs(FollowBackProlongation(track));
3032   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) > 5 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3033     Int_t eventNumber           = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3034     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3035     Double_t p[5]; // Track Params for the Debug Stream
3036     track.GetExternalParameters(x, p);
3037     TTreeSRedirector &cs = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3038     cs << "MakeTrack"
3039     << "EventNumber="     << eventNumber
3040     << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3041     << "nc="     << nc
3042     << "X="      << x
3043     << "Y="      << p[0]
3044     << "Z="      << p[1]
3045     << "snp="    << p[2]
3046     << "tnd="    << p[3]
3047     << "crv="    << p[4]
3048     << "Yin="    << params[0]
3049     << "Zin="    << params[1]
3050     << "snpin="  << params[2]
3051     << "tndin="  << params[3]
3052     << "crvin="  << params[4]
3053     << "track.=" << &track
3054     << "\n";
3055   }
3056   if (nc < 30){
3057     UnsetTrackletsTrack(&track);
3058     return NULL;
3059   }
3060   AliTRDtrackV1 *ptrTrack = SetTrack(&track);
3061   ptrTrack->SetReconstructor(fkReconstructor);
3062   ptrTrack->CookLabel(.9);
3063   for(Int_t il(kNPlanes); il--;){
3064     if(!(ptrTracklet = ptrTrack->GetTracklet(il))) continue;
3065     ptrTracklet->UseClusters();
3066   }
3067
3068   // computes PID for track
3069   ptrTrack->CookPID();
3070   // update calibration references using this track
3071   AliTRDCalibraFillHisto *calibra = AliTRDCalibraFillHisto::Instance();
3072   if(!calibra){
3073     AliInfo("Could not get Calibra instance.");
3074   } else if(calibra->GetHisto2d()){
3075     calibra->UpdateHistogramsV1(ptrTrack);
3076   }
3077   return ptrTrack;
3078 }
3079
3080
3081 //____________________________________________________________________
3082 Bool_t AliTRDtrackerV1::ImproveSeedQuality(AliTRDtrackingChamber **stack, AliTRDseedV1 *cseed, Double_t &chi2)
3083 {
3084   //
3085   // Sort tracklets according to "quality" and try to "improve" the first 4 worst
3086   //
3087   // Parameters :
3088   //  layers : Array of propagation layers for a stack/supermodule
3089   //  cseed  : Array of 6 seeding tracklets which has to be improved
3090   //
3091   // Output :
3092   //   cssed : Improved seeds
3093   //
3094   // Detailed description
3095   //
3096   // Iterative procedure in which new clusters are searched for each
3097   // tracklet seed such that the seed quality (see AliTRDseed::GetQuality())
3098   // can be maximized. If some optimization is found the old seeds are replaced.
3099   //
3100   // debug level: 7
3101   //
3102
3103   // make a local working copy
3104   AliTRDtrackingChamber *chamber = NULL;
3105   AliTRDseedV1 bseed[AliTRDgeometry::kNlayer];
3106
3107   Float_t quality(1.e3),
3108           lQuality[AliTRDgeometry::kNlayer] = {1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3, 1.e3};
3109   Int_t rLayers(0);
3110   for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;){
3111     bseed[jLayer] = cseed[jLayer];
3112     if(!bseed[jLayer].IsOK()) continue;
3113     rLayers++;
3114     lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3115     quality    += lQuality[jLayer];
3116   }
3117   quality /= rLayers;
3118   AliDebug(2, Form("Start N[%d] Q[%f] chi2[%f]", rLayers, quality, chi2));
3119
3120   for (Int_t iter = 0; iter < 4; iter++) {
3121     // Try better cluster set
3122     Int_t nLayers(0); Float_t qualitynew(0.);
3123     Int_t  indexes[4*AliTRDgeometry::kNlayer];
3124     TMath::Sort(Int_t(AliTRDgeometry::kNlayer), lQuality, indexes, kFALSE);
3125     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) {
3126       Int_t bLayer = indexes[jLayer];
3127       bseed[bLayer].Reset("c");
3128       if(!(chamber = stack[bLayer])) continue;
3129       if(!bseed[bLayer].AttachClusters(chamber, kTRUE)) continue;
3130       bseed[bLayer].Fit(1);
3131       if(!bseed[bLayer].IsOK()) continue;
3132       nLayers++;
3133       lQuality[jLayer] = bseed[jLayer].GetQuality(kTRUE);
3134       qualitynew    += lQuality[jLayer];
3135     }
3136     if(rLayers > nLayers){
3137       AliDebug(1, Form("Lost %d tracklets while improving.", rLayers-nLayers));
3138       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3139     } else rLayers=nLayers;
3140     qualitynew /= rLayers;
3141
3142     if(qualitynew > quality){
3143       AliDebug(4, Form("Quality[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", qualitynew, iter, quality));
3144       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3145     } else quality = qualitynew;
3146
3147     // try improve track parameters
3148     Float_t chi2new = FitTiltedRieman(bseed, kTRUE);
3149     if(chi2new > chi2){
3150       AliDebug(4, Form("Chi2[%f] worsen in iter[%d] to ref[%f].", chi2new, iter, chi2));
3151       return iter>0?kTRUE:kFALSE;
3152     } else chi2 = chi2new;
3153
3154     // store better tracklets
3155     for(Int_t jLayer=AliTRDgeometry::kNlayer; jLayer--;) cseed[jLayer]=bseed[jLayer];
3156     AliDebug(2, Form("Iter[%d] Q[%f] chi2[%f]", iter, quality, chi2));
3157
3158
3159     if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 7 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3160       Int_t eventNumber                 = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3161       Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3162       TLinearFitter *tiltedRieman = GetTiltedRiemanFitter();
3163       TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3164       cstreamer << "ImproveSeedQuality"
3165         << "EventNumber="               << eventNumber
3166         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3167         << "Iteration="                         << iter
3168         << "S0.="                                                       << &cseed[0]
3169         << "S1.="                                                       << &cseed[1]
3170         << "S2.="                                                       << &cseed[2]
3171         << "S3.="                                                       << &cseed[3]
3172         << "S4.="                                                       << &cseed[4]
3173         << "S5.="                                                       << &cseed[5]
3174         << "FitterT.="                          << tiltedRieman
3175         << "\n";
3176     }
3177   } // Loop: iter
3178
3179   // we are sure that at least 4 tracklets are OK !
3180   return kTRUE;
3181 }
3182
3183 //_________________________________________________________________________
3184 Double_t AliTRDtrackerV1::CalculateTrackLikelihood(Double_t *chi2){
3185   //
3186   // Calculates the Track Likelihood value. This parameter serves as main quality criterion for
3187   // the track selection
3188   // The likelihood value containes:
3189   //    - The chi2 values from the both fitters and the chi2 values in z-direction from a linear fit
3190   //    - The Sum of the Parameter  |slope_ref - slope_fit|/Sigma of the tracklets
3191   // For all Parameters an exponential dependency is used
3192   //
3193   // Parameters: - Array of tracklets (AliTRDseedV1) related to the track candidate
3194   //             - Array of chi2 values:
3195   //                 * Non-Constrained Tilted Riemann fit
3196   //                 * Vertex-Constrained Tilted Riemann fit
3197   //                 * z-Direction from Linear fit
3198   // Output:     - The calculated track likelihood
3199   //
3200   // debug level 2
3201   //
3202
3203   // Non-constrained Tilted Riemann
3204   Double_t likeChi2TR = TMath::Exp(-chi2[0] * 0.0078);
3205   // Constrained Tilted Riemann
3206   Double_t likeChi2TC(1.);
3207   if(chi2[1]>0.){
3208     likeChi2TC = TMath::Exp(-chi2[1] * 0.677);
3209     Double_t r = likeChi2TC/likeChi2TR;
3210     if(r>1.e2){;}   // -> a primary track use TC
3211     else if(r<1.e2) // -> a secondary track use TR
3212       likeChi2TC =1.;
3213     else{;}         // -> test not conclusive
3214   }
3215   // Chi2 only on Z direction
3216   Double_t likeChi2Z  = TMath::Exp(-chi2[2] * 0.14);
3217   // Chi2 angular resolution
3218   Double_t likeChi2Phi= TMath::Exp(-chi2[3] * 3.23);
3219
3220   Double_t trackLikelihood     = likeChi2Z * likeChi2TR * likeChi2TC * likeChi2Phi;
3221
3222   AliDebug(2, Form("Likelihood [%e]\n"
3223     "  Rieman : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3224     "  Vertex : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3225     "  Z      : chi2[%f] likelihood[%6.2e]\n"
3226     "  Phi    : chi2[%f] likelihood[%6.2e]"
3227     , trackLikelihood
3228     , chi2[0], likeChi2TR
3229     , chi2[1], likeChi2TC
3230     , chi2[2], likeChi2Z
3231     , chi2[3], likeChi2Phi
3232   ));
3233
3234   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3235     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3236     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3237     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3238     cstreamer << "CalculateTrackLikelihood0"
3239         << "EventNumber="                       << eventNumber
3240         << "CandidateNumber="   << candidateNumber
3241         << "LikeChi2Z="                         << likeChi2Z
3242         << "LikeChi2TR="                        << likeChi2TR
3243         << "LikeChi2TC="                        << likeChi2TC
3244         << "LikeChi2Phi="               << likeChi2Phi
3245         << "TrackLikelihood=" << trackLikelihood
3246         << "\n";
3247   }
3248
3249   return trackLikelihood;
3250 }
3251
3252 //____________________________________________________________________
3253 Double_t AliTRDtrackerV1::CookLikelihood(AliTRDseedV1 *cseed, Int_t planes[4])
3254 {
3255   //
3256   // Calculate the probability of this track candidate.
3257   //
3258   // Parameters :
3259   //   cseeds : array of candidate tracklets
3260   //   planes : array of seeding planes (see seeding configuration)
3261   //   chi2   : chi2 values (on the Z and Y direction) from the rieman fit of the track.
3262   //
3263   // Output :
3264   //   likelihood value
3265   //
3266   // Detailed description
3267   //
3268   // The track quality is estimated based on the following 4 criteria:
3269   //  1. precision of the rieman fit on the Y direction (likea)
3270   //  2. chi2 on the Y direction (likechi2y)
3271   //  3. chi2 on the Z direction (likechi2z)
3272   //  4. number of attached clusters compared to a reference value
3273   //     (see AliTRDrecoParam::fkFindable) (likeN)
3274   //
3275   // The distributions for each type of probabilities are given below as of
3276   // (date). They have to be checked to assure consistency of estimation.
3277   //
3278
3279   // ratio of the total number of clusters/track which are expected to be found by the tracker.
3280         Double_t chi2y = GetChi2Y(&cseed[0]);
3281   Double_t chi2z = GetChi2Z(&cseed[0]);
3282
3283   Float_t nclusters = 0.;
3284   Double_t sumda = 0.;
3285   for(UChar_t ilayer = 0; ilayer < 4; ilayer++){
3286     Int_t jlayer = planes[ilayer];
3287     nclusters += cseed[jlayer].GetN2();
3288     sumda += TMath::Abs(cseed[jlayer].GetYfit(1) - cseed[jlayer].GetYref(1));
3289   }
3290   nclusters *= .25;
3291
3292   Double_t likea     = TMath::Exp(-sumda * fkRecoParam->GetPhiSlope());
3293   Double_t likechi2y  = 0.0000000001;
3294   if (fkReconstructor->IsCosmic() || chi2y < fkRecoParam->GetChi2YCut()) likechi2y += TMath::Exp(-TMath::Sqrt(chi2y) * fkRecoParam->GetChi2YSlope());
3295   Double_t likechi2z = TMath::Exp(-chi2z * fkRecoParam->GetChi2ZSlope());
3296   Double_t likeN     = TMath::Exp(-(fkRecoParam->GetNMeanClusters() - nclusters) / fkRecoParam->GetNSigmaClusters());
3297   Double_t like      = likea * likechi2y * likechi2z * likeN;
3298
3299   if(fkRecoParam->GetStreamLevel(AliTRDrecoParam::kTracker) >= 2 && fkReconstructor->IsDebugStreaming()){
3300     Int_t eventNumber = AliTRDtrackerDebug::GetEventNumber();
3301     Int_t candidateNumber = AliTRDtrackerDebug::GetCandidateNumber();
3302     Int_t nTracklets = 0; Float_t meanNcls = 0;
3303     for(Int_t iseed=0; iseed < kNPlanes; iseed++){
3304         if(!cseed[iseed].IsOK()) continue;
3305         nTracklets++;
3306         meanNcls += cseed[iseed].GetN2();
3307     }
3308     if(nTracklets) meanNcls /= nTracklets;
3309     // The Debug Stream contains the seed
3310     TTreeSRedirector &cstreamer = *fkReconstructor->GetDebugStream(AliTRDrecoParam::kTracker);
3311     cstreamer << "CookLikelihood"
3312         << "EventNumber="                       << eventNumber
3313         << "CandidateNumber=" << candidateNumber
3314         << "tracklet0.="                        << &cseed[0]
3315         << "tracklet1.="                        << &cseed[1]
3316         << "tracklet2.="                        << &cseed[2]
3317         << "tracklet3.="                        << &cseed[3]
3318         << "tracklet4.="                        << &cseed[4]
3319         << "tracklet5.="                        << &cseed[5]
3320         << "sumda="                                             << sumda
3321         << "chi2y="                                             << chi2y
3322         << "chi2z="                                             << chi2z
3323         << "likea="                                             << likea
3324         << "likechi2y="                         << likechi2y
3325         << "likechi2z="                         << likechi2z
3326         << "nclusters="                         << nclusters
3327         << "likeN="                                             << likeN
3328         << "like="                                              << like
3329         << "meanncls="        << meanNcls
3330         << "\n";
3331   }
3332
3333   return like;
3334 }
3335
3336 //____________________________________________________________________
3337 void AliTRDtrackerV1::GetSeedingConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[4])
3338 {
3339   //
3340   // Map seeding configurations to detector planes.
3341   //
3342   // Parameters :
3343   //   iconfig : configuration index
3344   //   planes  : member planes of this configuration. On input empty.
3345   //
3346   // Output :
3347   //   planes : contains the planes which are defining the configuration
3348   //
3349   // Detailed description
3350   //
3351   // Here is the list of seeding planes configurations together with
3352   // their topological classification:
3353   //
3354   //  0 - 5432 TQ 0
3355   //  1 - 4321 TQ 0
3356   //  2 - 3210 TQ 0
3357   //  3 - 5321 TQ 1
3358   //  4 - 4210 TQ 1
3359   //  5 - 5431 TQ 1
3360   //  6 - 4320 TQ 1
3361   //  7 - 5430 TQ 2
3362   //  8 - 5210 TQ 2
3363   //  9 - 5421 TQ 3
3364   // 10 - 4310 TQ 3
3365   // 11 - 5410 TQ 4
3366   // 12 - 5420 TQ 5
3367   // 13 - 5320 TQ 5
3368   // 14 - 5310 TQ 5
3369   //
3370   // The topologic quality is modeled as follows:
3371   // 1. The general model is define by the equation:
3372   //  p(conf) = exp(-conf/2)
3373   // 2. According to the topologic classification, configurations from the same
3374   //    class are assigned the agerage value over the model values.
3375   // 3. Quality values are normalized.
3376   //
3377   // The topologic quality distribution as function of configuration is given below:
3378   //Begin_Html
3379   // <img src="gif/topologicQA.gif">
3380   //End_Html
3381   //
3382
3383   switch(iconfig){
3384   case 0: // 5432 TQ 0
3385     planes[0] = 2;
3386     planes[1] = 3;
3387     planes[2] = 4;
3388     planes[3] = 5;
3389     break;
3390   case 1: // 4321 TQ 0
3391     planes[0] = 1;
3392     planes[1] = 2;
3393     planes[2] = 3;
3394     planes[3] = 4;
3395     break;
3396   case 2: // 3210 TQ 0
3397     planes[0] = 0;
3398     planes[1] = 1;
3399     planes[2] = 2;
3400     planes[3] = 3;
3401     break;
3402   case 3: // 5321 TQ 1
3403     planes[0] = 1;
3404     planes[1] = 2;
3405     planes[2] = 3;
3406     planes[3] = 5;
3407     break;
3408   case 4: // 4210 TQ 1
3409     planes[0] = 0;
3410     planes[1] = 1;
3411     planes[2] = 2;
3412     planes[3] = 4;
3413     break;
3414   case 5: // 5431 TQ 1
3415     planes[0] = 1;
3416     planes[1] = 3;
3417     planes[2] = 4;
3418     planes[3] = 5;
3419     break;
3420   case 6: // 4320 TQ 1
3421     planes[0] = 0;
3422     planes[1] = 2;
3423     planes[2] = 3;
3424     planes[3] = 4;
3425     break;
3426   case 7: // 5430 TQ 2
3427     planes[0] = 0;
3428     planes[1] = 3;
3429     planes[2] = 4;
3430     planes[3] = 5;
3431     break;
3432   case 8: // 5210 TQ 2
3433     planes[0] = 0;
3434     planes[1] = 1;
3435     planes[2] = 2;
3436     planes[3] = 5;
3437     break;
3438   case 9: // 5421 TQ 3
3439     planes[0] = 1;
3440     planes[1] = 2;
3441     planes[2] = 4;
3442     planes[3] = 5;
3443     break;
3444   case 10: // 4310 TQ 3
3445     planes[0] = 0;
3446     planes[1] = 1;
3447     planes[2] = 3;
3448     planes[3] = 4;
3449     break;
3450   case 11: // 5410 TQ 4
3451     planes[0] = 0;
3452     planes[1] = 1;
3453     planes[2] = 4;
3454     planes[3] = 5;
3455     break;
3456   case 12: // 5420 TQ 5
3457     planes[0] = 0;
3458     planes[1] = 2;
3459     planes[2] = 4;
3460     planes[3] = 5;
3461     break;
3462   case 13: // 5320 TQ 5
3463     planes[0] = 0;
3464     planes[1] = 2;
3465     planes[2] = 3;
3466     planes[3] = 5;
3467     break;
3468   case 14: // 5310 TQ 5
3469     planes[0] = 0;
3470     planes[1] = 1;
3471     planes[2] = 3;
3472     planes[3] = 5;
3473     break;
3474   }
3475 }
3476
3477 //____________________________________________________________________
3478 void AliTRDtrackerV1::GetExtrapolationConfig(Int_t iconfig, Int_t planes[2])
3479 {
3480   //
3481   // Returns the extrapolation planes for a seeding configuration.
3482   //
3483   // Parameters :
3484   //   iconfig : configuration index
3485   //   planes  : planes which are not in this configuration. On input empty.
3486   //
3487   // Output :
3488   //   planes : contains the planes which are not in the configuration
3489   //
3490   // Detailed description
3491   //
3492
3493   switch(iconfig){
3494   case 0: // 5432 TQ 0
3495     planes[0] = 1;
3496     planes[1] = 0;
3497     break;
3498   case 1: // 4321 TQ 0
3499     planes[0] = 5;
3500     planes[1] = 0;
3501     break;
3502   case 2: // 3210 TQ 0
3503     planes[0] = 4;
3504     planes[1] = 5;
3505     break;
3506   case 3: // 5321 TQ 1
3507     planes[0] = 4;
3508     planes[1] = 0;
3509     break;
3510   case 4: // 4210 TQ 1
3511     planes[0] = 5;
3512     planes[1] = 3;
3513     break;
3514   case 5: // 5431 TQ 1
3515     planes[0] = 2;
3516     planes[1] = 0;
3517     break;
3518   case 6: // 4320 TQ 1
3519     planes[0] = 5;
3520     planes[1] = 1;
3521     break;
3522   case 7: // 5430 TQ 2
3523     planes[0] = 2;
3524     planes[1] = 1;
3525     break;
3526   case 8: // 5210 TQ 2
3527     planes[0] = 4;
3528     planes[1] = 3;
3529     break;
3530   case 9: // 5421 TQ 3
3531     planes[0] = 3;
3532     planes[1] = 0;
3533     break;
3534   case 10: // 4310 TQ 3
3535     planes[0] = 5;
3536     planes[1] = 2;
3537     break;
3538   case 11: // 5410 TQ 4
3539     planes[0] = 3;
3540     planes[1] = 2;
3541     break;
3542   case 12: // 5420 TQ 5
3543     planes[0] = 3;
3544     planes[1] = 1;
3545     break;
3546   case 13: // 5320 TQ 5
3547     planes[0] = 4;
3548     planes[1] = 1;
3549     break;
3550   case 14: // 5310 TQ 5
3551     planes[0] = 4;
3552     planes[1] = 2;
3553     break;
3554   }
3555 }
3556
3557 //____________________________________________________________________
3558 AliCluster* AliTRDtrackerV1::GetCluster(Int_t idx) const
3559 {
3560   if(!fClusters) return NULL;
3561   Int_t ncls = fClusters->GetEntriesFast();
3562   return idx >= 0 && idx < ncls ? (AliCluster*)fClusters->UncheckedAt(idx) : NULL;
3563 }
3564
3565 //____________________________________________________________________
3566 AliTRDseedV1* AliTRDtrackerV1::GetTracklet(Int_t idx) const
3567 {
3568   if(!fTracklets) return NULL;
3569   Int_t ntrklt = fTracklets->GetEntriesFast();
3570   return idx >= 0 && idx < ntrklt ? (AliTRDseedV1*)fTracklets->UncheckedAt(idx) : NULL;
3571 }
3572
3573 //____________________________________________________________________
3574 AliKalmanTrack* AliTRDtrackerV1::GetTrack(Int_t idx) const
3575 {
3576   if(!fTracks) return NULL;
3577   Int_t ntrk = fTracks->GetEntriesFast();
3578   return idx >= 0 && idx < ntrk ? (AliKalmanTrack*)fTracks->UncheckedAt(idx) : NULL;
3579 }
3580
3581
3582
3583 // //_____________________________________________________________________________
3584 // Int_t AliTRDtrackerV1::Freq(Int_t n, const Int_t *inlist
3585 //           , Int_t *outlist, Bool_t down)
3586 // {
3587 //   //
3588 //   // Sort eleements according occurancy
3589 //   // The size of output array has is 2*n
3590 //   //
3591 //
3592 //   if (n <= 0) {
3593 //     return 0;
3594 //   }
3595 //
3596 //   Int_t *sindexS = new Int_t[n];   // Temporary array for sorting
3597 //   Int_t *sindexF = new Int_t[2*n];
3598 //   for (Int_t i = 0; i < n; i++) {
3599 //     sindexF[i] = 0;
3600 //   }
3601 //
3602 //   TMath::Sort(n,inlist,sindexS,down);
3603 //
3604 //   Int_t last     = inlist[sindexS[0]];
3605 //   Int_t val      = last;
3606 //   sindexF[0]     = 1;
3607 //   sindexF[0+n]   = last;
3608 //   Int_t countPos = 0;
3609 //
3610 //   // Find frequency
3611 //   for (Int_t i = 1; i < n; i++) {
3612 //     val = inlist[sindexS[i]];
3613 //     if (last == val) {
3614 //       sindexF[countPos]++;
3615 //     }
3616 //     else {
3617 //       countPos++;
3618 //       sindexF[countPos+n] = val;
3619 //       sindexF[countPos]++;
3620 //       last                = val;
3621 //     }
3622 //   }
3623 //   if (last == val) {
3624 //     countPos++;
3625 //   }
3626 //
3627 //   // Sort according frequency
3628 //   TMath::Sort(countPos,sindexF,sindexS,kTRUE);
3629 //
3630 //   for (Int_t i = 0; i < countPos; i++) {
3631 //     outlist[2*i  ] = sindexF[sindexS[i]+n];
3632 //     outlist[2*i+1] = sindexF[sindexS[i]];
3633 //   }
3634 //
3635 //   delete [] sindexS;
3636 //   delete [] sindexF;
3637 //
3638 //   return countPos;
3639 //
3640 // }
3641
3642
3643 //____________________________________________________________________
3644 void AliTRDtrackerV1::ResetSeedTB()
3645 {
3646 // reset buffer for seeding time bin layers. If the time bin
3647 // layers are not allocated this function allocates them
3648
3649   for(Int_t isl=0; isl<kNSeedPlanes; isl++){
3650     if(!fSeedTB[isl]) fSeedTB[isl] = new AliTRDchamberTimeBin();
3651     else fSeedTB[isl]->Clear();
3652   }
3653 }
3654
3655
3656 //_____________________________________________________________________________
3657 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Y(const AliTRDseedV1 * const tracklets) const
3658 {
3659   //    Calculates normalized chi2 in y-direction
3660   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3661
3662   Double_t chi2 = 0.; Int_t n = 0;
3663   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3664     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3665     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Y();
3666     n++;
3667   }
3668   return n ? chi2/n : 0.;
3669 }
3670
3671 //_____________________________________________________________________________
3672 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Z(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3673 {
3674   //    Calculates normalized chi2 in z-direction
3675   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3676
3677   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3678   for(Int_t ipl = kNPlanes; ipl--;){
3679     if(!tracklets[ipl].IsOK()) continue;
3680     chi2 += tracklets[ipl].GetChi2Z();
3681     n++;
3682   }
3683   return n ? chi2/n : 0.;
3684 }
3685
3686 //_____________________________________________________________________________
3687 Float_t AliTRDtrackerV1::GetChi2Phi(const AliTRDseedV1 *const tracklets) const
3688 {
3689   //  Calculates normalized chi2 for angular resolution
3690   // chi2 = Sum chi2 / n_tracklets
3691
3692   Double_t chi2 = 0; Int_t n = 0;
3693   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
3694     if(!tracklets[iLayer].IsOK()) continue;
3695     chi2 += tracklets[iLayer].GetChi2Phi();
3696     n++;
3697   }
3698   return n ? chi2/n: 0.;
3699 }
3700
3701 //____________________________________________________________________
3702 Float_t AliTRDtrackerV1::CalculateReferenceX(const AliTRDseedV1 *const tracklets){
3703         //
3704         // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
3705         // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
3706         // are taken into account
3707         //
3708         // Parameters: - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
3709         //
3710         // Output: - The reference x-position(Float_t)
3711   // Only kept for compatibility with the old code
3712         //
3713         Int_t nDistances = 0;
3714         Float_t meanDistance = 0.;
3715         Int_t startIndex = 5;
3716         for(Int_t il =5; il > 0; il--){
3717         if(tracklets[il].IsOK() && tracklets[il -1].IsOK()){
3718         Float_t xdiff = tracklets[il].GetX0() - tracklets[il -1].GetX0();
3719             meanDistance += xdiff;
3720             nDistances++;
3721           }
3722           if(tracklets[il].IsOK()) startIndex = il;
3723         }
3724         if(tracklets[0].IsOK()) startIndex = 0;
3725         if(!nDistances){
3726           // We should normally never get here
3727           Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
3728           Int_t iok = 0, idiff = 0;
3729           // This attempt is worse and should be avoided:
3730           // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
3731           // Strategy avoids a division by 0;
3732           for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
3733             if(tracklets[il].IsOK()){
3734               xpos[iok] = tracklets[il].GetX0();
3735               iok++;
3736               startIndex = il;
3737             }
3738             if(iok) idiff++; // to get the right difference;
3739             if(iok > 1) break;
3740           }
3741           if(iok > 1){
3742             meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
3743           }
3744           else{
3745             // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
3746             return 331.;
3747         }
3748         }
3749         else{
3750           meanDistance /= nDistances;
3751         }
3752         return tracklets[startIndex].GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
3753 }
3754
3755 //_____________________________________________________________________________
3756 Double_t AliTRDtrackerV1::FitTiltedRiemanV1(AliTRDseedV1 *const tracklets){
3757   //
3758   // Track Fitter Function using the new class implementation of
3759   // the Rieman fit
3760   //
3761   AliTRDtrackFitterRieman fitter;
3762   fitter.SetRiemanFitter(GetTiltedRiemanFitter());
3763   fitter.Reset();
3764   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) fitter.SetTracklet(il, &tracklets[il]);
3765   Double_t chi2 = fitter.Eval();
3766   // Update the tracklets
3767   Double_t cov[15]; Double_t x0;
3768   memset(cov, 0, sizeof(Double_t) * 15);
3769   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++){
3770     x0 = tracklets[il].GetX0();
3771     tracklets[il].SetYref(0, fitter.GetYat(x0));
3772     tracklets[il].SetZref(0, fitter.GetZat(x0));
3773     tracklets[il].SetYref(1, fitter.GetDyDxAt(x0));
3774     tracklets[il].SetZref(1, fitter.GetDzDx());
3775     tracklets[il].SetC(fitter.GetCurvature());
3776     fitter.GetCovAt(x0, cov);
3777     tracklets[il].SetCovRef(cov);
3778     tracklets[il].SetChi2(chi2);
3779   }
3780   return chi2;
3781 }
3782
3783 //____________________________________________________________________
3784 void AliTRDtrackerV1::UnsetTrackletsTrack(const AliTRDtrackV1 * const track)
3785 {
3786 //  Remove tracklets from tracker list attached to "track"
3787   Int_t idx(-1);
3788   for(Int_t il(0); il<kNPlanes; il++){
3789     if((idx = track->GetTrackletIndex(il)) < 0) continue;
3790     delete (fTracklets->RemoveAt(idx));
3791   }
3792 }
3793
3794
3795 ///////////////////////////////////////////////////////
3796 //                                                   //
3797 // Resources of class AliTRDLeastSquare              //
3798 //                                                   //
3799 ///////////////////////////////////////////////////////
3800
3801 //_____________________________________________________________________________
3802 AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AliTRDLeastSquare(){
3803 //
3804 // Constructor of the nested class AliTRDtrackFitterLeastSquare
3805 //
3806 // Fast solving linear regresion in 2D
3807 //         y=a + bx
3808 // The data members have the following meaning
3809 // fParams[0] : a
3810 // fParams[1] : b
3811 //
3812 // fSums[0] : S
3813 // fSums[1] : Sx
3814 // fSums[2] : Sy
3815 // fSums[3] : Sxy
3816 // fSums[4] : Sxx
3817 // fSums[5] : Syy
3818 //
3819 // fCovarianceMatrix[0] : s2a
3820 // fCovarianceMatrix[1] : s2b
3821 // fCovarianceMatrix[2] : cov(ab)
3822
3823   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3824   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3825   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3826
3827 }
3828
3829 //_____________________________________________________________________________
3830 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::AddPoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3831   //
3832   // Adding Point to the fitter
3833   //
3834
3835   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3836   weight *= weight;
3837   const Double_t &xpt = *x;
3838   //    printf("Adding point x = %f, y = %f, sigma = %f\n", xpt, y, sigmaY);
3839   fSums[0] += weight;
3840   fSums[1] += weight * xpt;
3841   fSums[2] += weight * y;
3842   fSums[3] += weight * xpt * y;
3843   fSums[4] += weight * xpt * xpt;
3844   fSums[5] += weight * y * y;
3845 }
3846
3847 //_____________________________________________________________________________
3848 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::RemovePoint(const Double_t *const x, Double_t y, Double_t sigmaY){
3849   //
3850   // Remove Point from the sample
3851   //
3852
3853   Double_t weight = 1/(sigmaY > 1e-9 ? sigmaY : 1e-9);
3854   weight *= weight;
3855   const Double_t &xpt = *x;
3856   fSums[0] -= weight;
3857   fSums[1] -= weight * xpt;
3858   fSums[2] -= weight * y;
3859   fSums[3] -= weight * xpt * y;
3860   fSums[4] -= weight * xpt * xpt;
3861   fSums[5] -= weight * y * y;
3862 }
3863
3864 //_____________________________________________________________________________
3865 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Eval(){
3866   //
3867   // Evaluation of the fit:
3868   // Calculation of the parameters
3869   // Calculation of the covariance matrix
3870   //
3871
3872   Double_t det = fSums[0] * fSums[4] - fSums[1] *fSums[1];
3873   if(TMath::Abs(det)<1.e-30) return kFALSE;
3874
3875   //    for(Int_t isum = 0; isum < 5; isum++)
3876   //            printf("fSums[%d] = %f\n", isum, fSums[isum]);
3877   //    printf("denominator = %f\n", denominator);
3878   fParams[0] = (fSums[2] * fSums[4] - fSums[1] * fSums[3])/det;
3879   fParams[1] = (fSums[0] * fSums[3] - fSums[1] * fSums[2])/det;
3880   //    printf("fParams[0] = %f, fParams[1] = %f\n", fParams[0], fParams[1]);
3881
3882   // Covariance matrix
3883   Double_t den = fSums[0]*fSums[4] - fSums[1]*fSums[1];
3884   fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / den;
3885   fCovarianceMatrix[1] = fSums[0] / den;
3886   fCovarianceMatrix[2] = -fSums[1] / den;
3887 /*  fCovarianceMatrix[0] = fSums[4] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[1] / (fSums[0] * fSums[0]);
3888   fCovarianceMatrix[1] = fSums[5] / fSums[0] - fSums[2] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);
3889   fCovarianceMatrix[2] = fSums[3] / fSums[0] - fSums[1] * fSums[2] / (fSums[0] * fSums[0]);*/
3890
3891
3892
3893   return kTRUE;
3894 }
3895
3896 //_____________________________________________________________________________
3897 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetFunctionValue(const Double_t *const xpos) const {
3898   //
3899   // Returns the Function value of the fitted function at a given x-position
3900   //
3901   return fParams[0] + fParams[1] * (*xpos);
3902 }
3903
3904 //_____________________________________________________________________________
3905 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::GetCovarianceMatrix(Double_t *storage) const {
3906   //
3907   // Copies the values of the covariance matrix into the storage
3908   //
3909   memcpy(storage, fCovarianceMatrix, sizeof(Double_t) * 3);
3910 }
3911
3912 //_____________________________________________________________________________
3913 void AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare::Reset(){
3914   //
3915   // Reset the fitter
3916   //
3917   memset(fParams, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3918   memset(fCovarianceMatrix, 0, sizeof(Double_t) * 3);
3919   memset(fSums, 0, sizeof(Double_t) * 6);
3920 }
3921
3922 ///////////////////////////////////////////////////////
3923 //                                                   //
3924 // Resources of class AliTRDtrackFitterRieman        //
3925 //                                                   //
3926 ///////////////////////////////////////////////////////
3927
3928 //_____________________________________________________________________________
3929 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::AliTRDtrackFitterRieman():
3930   fTrackFitter(NULL),
3931   fZfitter(NULL),
3932   fCovarPolY(NULL),
3933   fCovarPolZ(NULL),
3934   fXref(0.),
3935   fSysClusterError(0.)
3936 {
3937   //
3938   // Default constructor
3939   //
3940   fZfitter = new AliTRDLeastSquare;
3941   fCovarPolY = new TMatrixD(3,3);
3942   fCovarPolZ = new TMatrixD(2,2);
3943   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * 6);
3944   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3945   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3946   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3947 }
3948
3949 //_____________________________________________________________________________
3950 AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::~AliTRDtrackFitterRieman(){
3951   //
3952   // Destructor
3953   //
3954   if(fZfitter) delete fZfitter;
3955   if(fCovarPolY) delete fCovarPolY;
3956   if(fCovarPolZ) delete fCovarPolZ;
3957 }
3958
3959 //_____________________________________________________________________________
3960 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Reset(){
3961   //
3962   // Reset the Fitter
3963   //
3964   if(fTrackFitter){
3965     fTrackFitter->StoreData(kTRUE);
3966     fTrackFitter->ClearPoints();
3967   }
3968   if(fZfitter){
3969     fZfitter->Reset();
3970   }
3971   fXref = 0.;
3972   memset(fTracklets, 0, sizeof(AliTRDseedV1 *) * AliTRDgeometry::kNlayer);
3973   memset(fParameters, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3974   memset(fSumPolY, 0, sizeof(Double_t) * 5);
3975   memset(fSumPolZ, 0, sizeof(Double_t) * 2);
3976   for(Int_t irow = 0; irow < fCovarPolY->GetNrows(); irow++)
3977     for(Int_t icol = 0; icol < fCovarPolY->GetNcols(); icol++){
3978       (*fCovarPolY)(irow, icol) = 0.;
3979       if(irow < 2 && icol < 2)
3980         (*fCovarPolZ)(irow, icol) = 0.;
3981     }
3982 }
3983
3984 //_____________________________________________________________________________
3985 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::SetTracklet(Int_t itr, AliTRDseedV1 *tracklet){
3986   //
3987   // Add tracklet into the fitter
3988   //
3989   if(itr >= AliTRDgeometry::kNlayer) return;
3990   fTracklets[itr] = tracklet;
3991 }
3992
3993 //_____________________________________________________________________________
3994 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::Eval(){
3995   //
3996   // Perform the fit
3997   // 1. Apply linear transformation and store points in the fitter
3998   // 2. Evaluate the fit
3999   // 3. Check if the result of the fit in z-direction is reasonable
4000   // if not
4001   // 3a. Fix the parameters 3 and 4 with the results of a simple least
4002   //     square fit
4003   // 3b. Redo the fit with the fixed parameters
4004   // 4. Store fit results (parameters and errors)
4005   //
4006   if(!fTrackFitter){
4007     return 1e10;
4008   }
4009   fXref = CalculateReferenceX();
4010   for(Int_t il = 0; il < AliTRDgeometry::kNlayer; il++) UpdateFitters(fTracklets[il]);
4011   if(!fTrackFitter->GetNpoints()) return 1e10;
4012   // perform the fit
4013   fTrackFitter->Eval();
4014   fZfitter->Eval();
4015   fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4016   fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4017   if(!CheckAcceptable(fParameters[3], fParameters[4])) {
4018     fTrackFitter->FixParameter(3, fZfitter->GetFunctionValue(&fXref));
4019     fTrackFitter->FixParameter(4, fZfitter->GetFunctionParameter(1));
4020     fTrackFitter->Eval();
4021     fTrackFitter->ReleaseParameter(3);
4022     fTrackFitter->ReleaseParameter(4);
4023     fParameters[3] = fTrackFitter->GetParameter(3);
4024     fParameters[4] = fTrackFitter->GetParameter(4);
4025   }
4026   // Update the Fit Parameters and the errors
4027   fParameters[0] = fTrackFitter->GetParameter(0);
4028   fParameters[1] = fTrackFitter->GetParameter(1);
4029   fParameters[2] = fTrackFitter->GetParameter(2);
4030
4031   // Prepare Covariance estimation
4032   (*fCovarPolY)(0,0) = fSumPolY[0]; (*fCovarPolY)(1,1) = fSumPolY[2]; (*fCovarPolY)(2,2) = fSumPolY[4];
4033   (*fCovarPolY)(1,0) = (*fCovarPolY)(0,1) = fSumPolY[1];
4034   (*fCovarPolY)(2,0) = (*fCovarPolY)(0,2) = fSumPolY[2];
4035   (*fCovarPolY)(2,1) = (*fCovarPolY)(1,2) = fSumPolY[3];
4036   fCovarPolY->Invert();
4037   (*fCovarPolZ)(0,0) = fSumPolZ[0]; (*fCovarPolZ)(1,1) = fSumPolZ[2];
4038   (*fCovarPolZ)(1,0) = (*fCovarPolZ)(0,1) = fSumPolZ[1];
4039   fCovarPolZ->Invert();
4040   return fTrackFitter->GetChisquare() / fTrackFitter->GetNpoints();
4041 }
4042
4043 //_____________________________________________________________________________
4044 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::UpdateFitters(AliTRDseedV1 * const tracklet){
4045   //
4046   // Does the transformations and updates the fitters
4047   // The following transformation is applied
4048   //
4049   AliTRDcluster *cl = NULL;
4050   Double_t x, y, z, dx, t, w, we, yerr, zerr;
4051   Double_t uvt[4];
4052   if(!tracklet || !tracklet->IsOK()) return;
4053   Double_t tilt = tracklet->GetTilt();
4054   for(Int_t itb = 0; itb < AliTRDseedV1::kNclusters; itb++){
4055     if(!(cl = tracklet->GetClusters(itb))) continue;
4056     if(!cl->IsInChamber()) continue;
4057     if (!tracklet->IsUsable(itb)) continue;
4058     x = cl->GetX();
4059     y = cl->GetY();
4060     z = cl->GetZ();
4061     dx = x - fXref;
4062     // Transformation
4063     t = 1./(x*x + y*y);
4064     uvt[0] = 2. * x * t;
4065     uvt[1] = t;
4066     uvt[2] = 2. * tilt * t;
4067     uvt[3] = 2. * tilt * dx * t;
4068     w = 2. * (y + tilt*z) * t;
4069     // error definition changes for the different calls
4070     we = 2. * t;
4071     we *= TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()+tilt*tilt*cl->GetSigmaZ2());
4072     // Update sums for error calculation
4073     yerr = 1./(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaY2()) + fSysClusterError);
4074     yerr *= yerr;
4075     zerr = 1./cl->GetSigmaZ2();
4076     for(Int_t ipol = 0; ipol < 5; ipol++){
4077       fSumPolY[ipol] += yerr;
4078       yerr *= x;
4079       if(ipol < 3){
4080         fSumPolZ[ipol] += zerr;
4081         zerr *= x;
4082       }
4083     }
4084     fTrackFitter->AddPoint(uvt, w, we);
4085     fZfitter->AddPoint(&x, z, static_cast<Double_t>(TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2())));
4086   }
4087 }
4088
4089 //_____________________________________________________________________________
4090 Bool_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CheckAcceptable(Double_t offset, Double_t slope){
4091   //
4092   // Check whether z-results are acceptable
4093   // Definition: Distance between tracklet fit and track fit has to be
4094   // less then half a padlength
4095   // Point of comparision is at the anode wire
4096   //
4097   Bool_t acceptablez = kTRUE;
4098   Double_t zref = 0.0;
4099   for (Int_t iLayer = 0; iLayer < kNPlanes; iLayer++) {
4100     if(!fTracklets[iLayer]->IsOK()) continue;
4101     zref = offset + slope * (fTracklets[iLayer]->GetX0() - fXref);
4102     if (TMath::Abs(fTracklets[iLayer]->GetZfit(0) - zref) > fTracklets[iLayer]->GetPadLength() * 0.5 + 1.0)
4103       acceptablez = kFALSE;
4104   }
4105   return acceptablez;
4106 }
4107
4108 //_____________________________________________________________________________
4109 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetYat(Double_t x) const {
4110   //
4111   // Calculate y position out of the track parameters
4112   // y:     R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4113   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4114   //          R = Sqrt() = 1/Curvature
4115   //     =>   y = y0 +/- Sqrt(1/Curvature^2 - (x - x0)^2)
4116   //
4117   Double_t y = 0;
4118   Double_t disc = (x * fParameters[0] + fParameters[1]);
4119   disc = 1 - fParameters[0]*fParameters[2] + fParameters[1]*fParameters[1] - disc*disc;
4120   if (disc >= 0) {
4121     disc = TMath::Sqrt(disc);
4122     y    = (1.0 - disc) / fParameters[0];
4123   }
4124   return y;
4125 }
4126
4127 //_____________________________________________________________________________
4128 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetZat(Double_t x) const {
4129   //
4130   // Return z position for a given x position
4131   // Simple linear function
4132   //
4133   return fParameters[3] + fParameters[4] * (x - fXref);
4134 }
4135
4136 //_____________________________________________________________________________
4137 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetDyDxAt(Double_t x) const {
4138   //
4139   // Calculate dydx at a given radial position out of the track parameters
4140   // dy:      R^2 = (x - x0)^2 + (y - y0)^2
4141   //     =>     y = +/- Sqrt(R^2 - (x - x0)^2) + y0
4142   //     => dy/dx = (x - x0)/Sqrt(R^2 - (x - x0)^2)
4143   // Curvature: cr = 1/R = a/Sqrt(1 + b^2 - c*a)
4144   //     => dy/dx =  (x - x0)/(1/(cr^2) - (x - x0)^2)
4145   //
4146   Double_t x0 = -fParameters[1] / fParameters[0];
4147   Double_t curvature = GetCurvature();
4148   Double_t dy = 0;
4149   if (-fParameters[2] * fParameters[0] + fParameters[1] * fParameters[1] + 1 > 0) {
4150     if (1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0) > 0.0) {
4151      Double_t yderiv = (x - x0) / TMath::Sqrt(1.0/(curvature * curvature) - (x - x0) * (x - x0));
4152       if (fParameters[0] < 0) yderiv *= -1.0;
4153       dy = yderiv;
4154     }
4155   }
4156   return dy;
4157 }
4158
4159 //_____________________________________________________________________________
4160 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCurvature() const {
4161   //
4162   // Calculate track curvature
4163   //
4164   //
4165   Double_t curvature =  1.0 + fParameters[1]*fParameters[1] - fParameters[2]*fParameters[0];
4166   if (curvature > 0.0)
4167     curvature  =  fParameters[0] / TMath::Sqrt(curvature);
4168   return curvature;
4169 }
4170
4171 //_____________________________________________________________________________
4172 void AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const {
4173   //
4174   // Error Definition according to gauss error propagation
4175   //
4176   TMatrixD transform(3,3);
4177   transform(0,0) = transform(1,1) = transform(2,2) = 1;
4178   transform(0,1) = transform(1,2) = x;
4179   transform(0,2) = x*x;
4180   TMatrixD covariance(transform, TMatrixD::kMult, *fCovarPolY);
4181   covariance *= transform.T();
4182   cov[0] = covariance(0,0);
4183   TMatrixD transformZ(2,2);
4184   transformZ(0,0) = transformZ(1,1) = 1;
4185   transformZ(0,1) = x;
4186   TMatrixD covarZ(transformZ, TMatrixD::kMult, *fCovarPolZ);
4187   covarZ *= transformZ.T();
4188   cov[1] = covarZ(0,0);
4189   cov[2] = 0;
4190 }
4191
4192 //____________________________________________________________________
4193 Double_t AliTRDtrackerV1::AliTRDtrackFitterRieman::CalculateReferenceX(){
4194   //
4195   // Calculates the reference x-position for the tilted Rieman fit defined as middle
4196   // of the stack (middle between layers 2 and 3). For the calculation all the tracklets
4197   // are taken into account
4198   //
4199   // Parameters:        - Array of tracklets(AliTRDseedV1)
4200   //
4201   // Output:            - The reference x-position(Float_t)
4202   //
4203   Int_t nDistances = 0;
4204   Float_t meanDistance = 0.;
4205   Int_t startIndex = 5;
4206   for(Int_t il =5; il > 0; il--){
4207     if(fTracklets[il]->IsOK() && fTracklets[il -1]->IsOK()){
4208       Float_t xdiff = fTracklets[il]->GetX0() - fTracklets[il -1]->GetX0();
4209       meanDistance += xdiff;
4210       nDistances++;
4211     }
4212     if(fTracklets[il]->IsOK()) startIndex = il;
4213   }
4214   if(fTracklets[0]->IsOK()) startIndex = 0;
4215   if(!nDistances){
4216     // We should normally never get here
4217     Float_t xpos[2]; memset(xpos, 0, sizeof(Float_t) * 2);
4218     Int_t iok = 0, idiff = 0;
4219     // This attempt is worse and should be avoided:
4220     // check for two chambers which are OK and repeat this without taking the mean value
4221     // Strategy avoids a division by 0;
4222     for(Int_t il = 5; il >= 0; il--){
4223       if(fTracklets[il]->IsOK()){
4224         xpos[iok] = fTracklets[il]->GetX0();
4225         iok++;
4226         startIndex = il;
4227       }
4228       if(iok) idiff++;  // to get the right difference;
4229       if(iok > 1) break;
4230     }
4231     if(iok > 1){
4232       meanDistance = (xpos[0] - xpos[1])/idiff;
4233     }
4234     else{
4235       // we have do not even have 2 layers which are OK? The we do not need to fit at all
4236       return 331.;
4237     }
4238   }
4239   else{
4240     meanDistance /= nDistances;
4241   }
4242   return fTracklets[startIndex]->GetX0() + (2.5 - startIndex) * meanDistance - 0.5 * (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
4243 }