Be sure to load mapping when needed
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDpidESD.cxx
index 6b97308..705103a 100644 (file)
@@ -1,59 +1,66 @@
 /**************************************************************************
- * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
- *                                                                        *
- * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
- * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
- *                                                                        *
- * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
- * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
- * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
- * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
- * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
- * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
- * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
- **************************************************************************/
+* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
+*                                                                        *
+* Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
+* Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
+*                                                                        *
+* Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
+* documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
+* without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
+* copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
+* appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
+* about the suitability of this software for any purpose. It is          *
+* provided "as is" without express or implied warranty.                  *
+**************************************************************************/
+
+/* $Id$ */
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 //                                                                        //
 // Implementation of the TRD PID class                                    //
 //                                                                        //
 // Assigns the electron and pion likelihoods to each ESD track.           //
-// The function MakePID(AliESD *event) calculates the probability         //
+// The function MakePID(AliESDEvent *event) calculates the probability    //
 // of having dedx and a maximum timbin at a given                         //
 // momentum (mom) and particle type k                                     //
 // from the precalculated distributions.                                  //
 //                                                                        //
-// Original version:                                                      //
-// Prashant Shukla <shukla@pi0.physi.uni-heidelberg.de>                   //
+// Authors :                                                              //
+//   Prashant Shukla <shukla@pi0.physi.uni-heidelberg.de> (orig. version) //
+//   Alex Bercuci (a.bercuci@gsi.de)                                      //
 //                                                                        //
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-#include "AliLog.h"
-#include "AliESD.h"
+#include "AliESDEvent.h"
 #include "AliESDtrack.h"
+#include "AliTracker.h"
 
 #include "AliTRDpidESD.h"
 #include "AliTRDgeometry.h"
 #include "AliTRDcalibDB.h"
-#include "Cal/AliTRDCalPIDLQ.h"
+#include "Cal/AliTRDCalPID.h"
 
 ClassImp(AliTRDpidESD)
 
+Bool_t  AliTRDpidESD::fgCheckTrackStatus = kTRUE;
+Bool_t  AliTRDpidESD::fgCheckKinkStatus  = kFALSE;
+Int_t   AliTRDpidESD::fgMinPlane         = 0;
+
 //_____________________________________________________________________________
-AliTRDpidESD::AliTRDpidESD():TObject()
+AliTRDpidESD::AliTRDpidESD()
+  :TObject()
+  ,fTrack(NULL)
 {
   //
   // Default constructor
   //
 
-  fCheckTrackStatus = kTRUE;
-  fCheckKinkStatus  = kFALSE;
-  fMinPlane         = 0;
-
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-AliTRDpidESD::AliTRDpidESD(const AliTRDpidESD &p):TObject(p)
+AliTRDpidESD::AliTRDpidESD(const AliTRDpidESD &p)
+  :TObject(p)
+  ,fTrack(NULL)
 {
   //
   // AliTRDpidESD copy constructor
@@ -64,6 +71,17 @@ AliTRDpidESD::AliTRDpidESD(const AliTRDpidESD &p):TObject(p)
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
+AliTRDpidESD::~AliTRDpidESD()
+{
+  //
+  // Destructor
+  //
+
+  if(fTrack) delete fTrack;
+
+}
+
+//_____________________________________________________________________________
 AliTRDpidESD &AliTRDpidESD::operator=(const AliTRDpidESD &p)
 {
   //
@@ -82,116 +100,202 @@ void AliTRDpidESD::Copy(TObject &p) const
   // Copy function
   //
 
- ((AliTRDpidESD &) p).fCheckTrackStatus          = fCheckTrackStatus;
- ((AliTRDpidESD &) p).fCheckKinkStatus           = fCheckKinkStatus;
- ((AliTRDpidESD &) p).fMinPlane                  = fMinPlane;
-
+  ((AliTRDpidESD &) p).fgCheckTrackStatus         = fgCheckTrackStatus;
+  ((AliTRDpidESD &) p).fgCheckKinkStatus          = fgCheckKinkStatus;
+  ((AliTRDpidESD &) p).fgMinPlane                 = fgMinPlane;
+  ((AliTRDpidESD &) p).fTrack                     = NULL;
+  
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-Int_t AliTRDpidESD::MakePID(AliESD *event)
+Int_t AliTRDpidESD::MakePID(AliESDEvent * const event)
 {
   //
   // This function calculates the PID probabilities based on TRD signals
   //
-  // So far this method produces probabilities based on the total charge
-  // in each layer and the position of the maximum time bin in each layer.
-  // In a final version this should also exploit the charge measurement in
-  // the different slices of a given layer.
-  //  
-
-  Double_t p[10];
-  Int_t    nSpecies  = AliPID::kSPECIES;
-  Int_t    nPlanePID = 0;
-  Double_t mom       = 0.0;
-  Double_t probTotal = 0.0;
+  // The method produces probabilities based on the charge
+  // and the position of the maximum time bin in each layer.
+  // The dE/dx information can be used as global charge or 2 to 3
+  // slices. Check AliTRDCalPID and AliTRDCalPIDRefMaker for the actual
+  // implementation.
+  //
+  // Author
+  // Alex Bercuci (A.Bercuci@gsi.de) 2nd May 2007
+  //
 
   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
   if (!calibration) {
-    //AliError("No access to calibration data\n");
+    AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()"
+      ,"No access to calibration data");
     return -1;
-  }  
+  }
+  
+//   AliTRDrecoParam *rec = AliTRDReconstructor::RecoParam();
+//   if (!rec) {
+//     AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()", "No TRD reco param.");
+//     return 0x0;
+//   }
 
   // Retrieve the CDB container class with the probability distributions
-  const AliTRDCalPIDLQ *pd = calibration->GetPIDLQObject();
+  const AliTRDCalPID *pd = calibration->GetPIDObject(AliTRDpidUtil::kLQ);
   if (!pd) {
-    //AliError("No access to AliTRDCalPIDLQ\n");
+    AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()"
+      ,"No access to AliTRDCalPID");
     return -1;
   }
 
   // Loop through all ESD tracks
-  Int_t ntrk = event->GetNumberOfTracks();
-  for (Int_t i = 0; i < ntrk; i++) {
-
-    AliESDtrack *t = event->GetTrack(i);
-
-    // Check the ESD track status
-    if (fCheckTrackStatus) {
-      if (((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDout  ) == 0) &&
-         ((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDrefit) == 0)) {
-        continue;
+  Double_t p[10];
+  AliESDtrack *t = NULL;
+  Float_t dedx[AliTRDCalPID::kNSlicesLQ], dEdx;
+  Int_t   timebin;
+  Float_t mom, length;
+  Int_t   nPlanePID;
+  for (Int_t i=0; i<event->GetNumberOfTracks(); i++) {
+    t = event->GetTrack(i);
+    
+    // Check track
+    if(!CheckTrack(t)) continue;
+
+            
+    // Skip tracks which have no TRD signal at all
+    if (t->GetTRDsignal()<1.e-5) continue;
+  
+    // Loop over detector layers
+    mom          = 0.;
+    length       = 0.;
+    nPlanePID    = 0;
+    for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) 
+                  p[iSpecies] = 1./AliPID::kSPECIES;
+
+    for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
+      // read data for track segment
+      for(int iSlice=0; iSlice<AliTRDCalPID::kNSlicesLQ; iSlice++)
+        dedx[iSlice] = t->GetTRDslice(iLayer, iSlice);
+      dEdx    = t->GetTRDslice(iLayer, -1);
+      timebin = t->GetTRDTimBin(iLayer);
+
+      // check data
+      if ((dEdx <=  0.) || (timebin <= -1.)) continue;
+
+      // retrive kinematic info for this track segment
+      if(!RecalculateTrackSegmentKine(t, iLayer, mom, length)){
+        // information is not fully reliable especialy for length
+        // estimation. To be used in the future. 
       }
-    }
-
-    // Check for ESD kink tracks
-    if (fCheckKinkStatus) {
-      if (t->GetKinkIndex(0) != 0) {
-        continue;
+      
+      // this track segment has fulfilled all requierments
+      nPlanePID++;
+
+      // Get the probabilities for the different particle species
+      for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) {
+        p[iSpecies] *= pd->GetProbability(iSpecies, mom, dedx, length, iLayer);
+        //p[iSpecies] *= pd->GetProbabilityT(iSpecies, mom, timebin);
       }
     }
-
-    // Skip tracks that have no TRD signal at all
-    if (t->GetTRDsignal() == 0) {
+    if(nPlanePID == 0) continue;
+    
+    // normalize probabilities
+    Double_t probTotal = 0.;
+    for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) probTotal   += p[iSpecies];
+    if(probTotal <= 0.){
+      AliWarning(Form("The total probability (%e) over all species <= 0 in ESD track %d."
+                                      , probTotal, i));
+      AliWarning("This may be caused by some error in reference data.");
+      AliWarning("Calculation continues but results might be corrupted.");
       continue;
     }
+    for(Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) p[iSpecies] /= probTotal;
 
-    mom       = t->GetP();
-    probTotal = 0.0;
-    nPlanePID = 0;
-    for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < nSpecies; iSpecies++) {
-      p[iSpecies] = 1.0;
-    }
-
-    // Check the different detector layers
-    for (Int_t iPlan = 0; iPlan < AliTRDgeometry::kNplan; iPlan++) {
-
-      // Use the total charge in a given plane
-      Double_t dedx    = t->GetTRDsignals(iPlan,-1);
-      Int_t    timebin = t->GetTRDTimBin(iPlan);
-      if ((dedx    >  0.0) && 
-          (timebin > -1.0)) {
-
-        nPlanePID++;
-
-        // Get the probabilities for the different particle species
-        for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < nSpecies; iSpecies++) {
-
-         p[iSpecies] *= pd->GetProbability(iSpecies,mom,dedx);
-         p[iSpecies] *= pd->GetProbabilityT(iSpecies,mom,timebin);
-         p[iSpecies] *= 100.0; // ??????????????
+    // book PID to the track
+    t->SetTRDpid(p);
+    t->SetTRDntracklets(nPlanePID<<3);
+  }
+  
+  return 0;
 
-          probTotal   += p[iSpecies];
+}
 
-       }
+//_____________________________________________________________________________
+Bool_t AliTRDpidESD::CheckTrack(AliESDtrack * const t)
+{
+  //
+  // Check if track is eligible for PID calculations
+  //
+  
+  // Check the ESD track status
+  if (fgCheckTrackStatus) {
+    if (((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDout  ) == 0) &&
+      ((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDrefit) == 0)) return kFALSE;
+  }
 
-      }
+  // Check for ESD kink tracks
+  if (fgCheckKinkStatus && (t->GetKinkIndex(0) != 0)) return kFALSE;
 
-    } 
+  return kTRUE;
 
-    for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < nSpecies; iSpecies++) {
-      if ((probTotal >       0.0) &&
-          (nPlanePID > fMinPlane)) {
-        p[iSpecies] /= probTotal;
-      }
-      else {
-        p[iSpecies] = 1.0;
-      }
-    }
+}
 
-    t->SetTRDpid(p);
+//_____________________________________________________________________________
+Bool_t AliTRDpidESD::RecalculateTrackSegmentKine(AliESDtrack * const esd
+                                              , Int_t layer
+                                              , Float_t &mom
+                                              , Float_t &length)
+{
+  //
+  // Retrive momentum "mom" and track "length" in TRD chamber from plane
+  // "plan" according to information stored in AliESDtrack "t".
+  //
+  // Origin
+  // Alex Bercuci (A.Bercuci@gsi.de)   
+  //
 
+  const Float_t kAmHalfWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
+        const Float_t kDrWidth     = AliTRDgeometry::DrThick();
+  const Float_t kTime0       = AliTRDgeometry::GetTime0(layer);
+
+  // set initial length value to chamber height 
+  length = 2 * kAmHalfWidth + kDrWidth;
+    
+  // retrive track's outer param
+  const AliExternalTrackParam *op = esd->GetOuterParam();
+  if(!op){
+    mom    = esd->GetP();
+    return kFALSE;
   }
 
-  return 0;
+  AliExternalTrackParam *param = NULL;
+  if(!fTrack){
+    fTrack = new AliExternalTrackParam(*op);
+    param = fTrack;
+  } else param = new(fTrack) AliExternalTrackParam(*op);
+  
+  // retrive the magnetic field
+  Double_t xyz0[3];
+  op->GetXYZ(xyz0);
+  Float_t field = AliTracker::GetBz(xyz0); // Bz in kG at point xyz0
+  Double_t s, t;
+
+  // propagate to chamber entrance
+  if(!param->PropagateTo(kTime0-kAmHalfWidth-kDrWidth, field)){
+    mom    = op->GetP();
+    s      = op->GetSnp();
+    t      = op->GetTgl();
+    if (s < 1.) length /= TMath::Sqrt((1.-s)*(1.+s) / (1. + t*t));
+    return kFALSE;
+  }
+  mom        = param->GetP();
+  s = param->GetSnp();
+  t = param->GetTgl();
+  if (s < 1.) length    /= TMath::Sqrt((1.-s)*(1.+s) / (1. + t*t));
+
+  // check if track is crossing tracking sector by propagating to chamber exit- maybe is too much :)
+  Double_t alpha = param->GetAlpha();
+  if(!param->PropagateTo(kTime0+kAmHalfWidth, field)) return kFALSE;
+    
+  // mark track segments which are crossing SM boundaries along chamber
+  if(TMath::Abs(alpha-param->GetAlpha())>.01) return kFALSE;
+  
+  return kTRUE;
 
 }