]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - TRD/AliTRDseedV1.h
detailed analysis of pad rows sets of clusters attached to tracklets
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDseedV1.h
index 8a3b1958cfd48ae9afd93ce24d6ea66327f4fe73..2fd5fe7f3c385d8d8f8fc3257a7481b2e0669b80 100644 (file)
 #ifndef ALITRDSEEDV1_H
 #define ALITRDSEEDV1_H
 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
- * See cxx source for full Copyright notice                               */
+* See cxx source for full Copyright notice                               */
 
 /* $Id$ */
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 //                                                                        //
-//  The TRD track seed                                                    //
+// \class AliTRDseedV1
+// \brief The TRD offline tracklet
+// \author Alexandru Bercuci
 //                                                                        //
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-#ifndef ALITRDSEED_H
-#include "AliTRDseed.h"
+#ifndef ALITRDTRACKLETBASE_H
+#include "AliTRDtrackletBase.h"
+#endif
+
+#ifndef ROOT_TMath
+#include "TMath.h"
+#endif
+
+#ifndef ALITRDGEOMETRY_H
+#include "AliTRDgeometry.h"
+#endif
+
+#ifndef ALIPID_H
+#include "AliPID.h"
 #endif
 
 #ifndef ALIRIEMAN_H
 #include "AliRieman.h"
 #endif
 
+#ifndef ALITRDCLUSTER_H 
+#include "AliTRDcluster.h"
+#endif
+
+#include "AliTRDReconstructor.h"
+
 class TTreeSRedirector;
+class TLinearFitter;
 
 class AliRieman;
 
-class AliTRDstackLayer;
-class AliTRDcluster;
-class AliTRDrecoParam;
-
-class AliTRDseedV1 : public AliTRDseed
+class AliTRDtrackingChamber;
+class AliTRDtrackV1;
+class AliTRDpadPlane;
+class AliTRDseedV1 : public AliTRDtrackletBase
 {
+  friend class AliHLTTRDTracklet;
 
- public:
+public:
+  enum ETRDtrackletBuffers {    
+    kNbits     = 6      // bits to store number of clusters
+   ,kMask      = 0x3f   // bit mask
+   ,kNtb       = 31     // max clusters/pad row
+   ,kNclusters = 2*kNtb // max number of clusters/tracklet
+   ,kNslices   = 10     // max dEdx slices
+  };
 
-       AliTRDseedV1(Int_t layer = -1, AliTRDrecoParam *p=0x0);
-       ~AliTRDseedV1();
-       AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref, Bool_t owner=kFALSE);
-       AliTRDseedV1& operator=(const AliTRDseedV1 &ref);
+  // bits from 0-13 are reserved by ROOT (see TObject.h)
+  enum ETRDtrackletStatus {
+    kOwner      = BIT(14) // owner of its clusters
+   ,kRowCross   = BIT(15) // pad row cross tracklet
+   ,kPID        = BIT(16) // PID contributor
+   ,kCalib      = BIT(17) // calibrated tracklet
+   ,kKink       = BIT(18) // kink prolongation tracklet
+   ,kStandAlone = BIT(19) // tracklet build during stand alone track finding
+  };
+  enum ETRDtrackletError {
+    kAttachClFound = 1  // not enough clusters found
+   ,kAttachRowGap       // found gap attached rows
+   ,kAttachRow          // found 3 rows
+   ,kAttachMultipleCl   // multiple clusters attached to time bin
+   ,kAttachClAttach     // not enough clusters attached
+  };
 
-       Bool_t  AttachClustersIter(AliTRDstackLayer *layer, Float_t quality, Bool_t kZcorr = kFALSE, AliTRDcluster *c=0x0);
-       Bool_t  AttachClustersProj(AliTRDstackLayer *layer, Float_t quality, Bool_t kZcorr = kFALSE, AliTRDcluster *c=0x0);
-       static  Float_t FitRiemanTilt(AliTRDseedV1 * cseed, Bool_t terror);
-       Bool_t  FitTracklet();
-       
-//             Bool_t  AttachClusters(Double_t *dx, Float_t quality, Bool_t kZcorr=kFALSE, AliTRDcluster *c=0x0);
-       inline Float_t GetChi2Z(const Float_t z = 0.) const;
-       inline Float_t GetChi2Y(const Float_t y = 0.) const;
-              Float_t GetQuality(Bool_t kZcorr) const;
-              Int_t   GetLayer() const                       { return fLayer;    }
+  AliTRDseedV1(Int_t det = -1);
+  ~AliTRDseedV1();
+  AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref);
+  AliTRDseedV1& operator=(const AliTRDseedV1 &ref);
 
-       inline void    Update(const AliRieman *rieman);
-               void    Print(Option_t * /*o*/) const          { }
-              void    Print();
+  Bool_t    AttachClusters(AliTRDtrackingChamber *const chamber, Bool_t tilt = kFALSE);
+  void      Bootstrap(const AliTRDReconstructor *rec);
+  void      Calibrate();
+  void      CookdEdx(Int_t nslices);
+  void      CookLabels();
+  Bool_t    CookPID();
+  Bool_t    Fit(Bool_t tilt=kFALSE, Bool_t zcorr=kFALSE);
+  Bool_t    Init(AliTRDtrackV1 *track);
+  inline void      Init(const AliRieman *fit);
+  Bool_t    IsEqual(const TObject *inTracklet) const;
+  Bool_t    IsCalibrated() const     { return TestBit(kCalib);}
+  Bool_t    IsOwner() const          { return TestBit(kOwner);}
+  Bool_t    IsKink() const           { return TestBit(kKink);}
+  Bool_t    HasPID() const           { return TestBit(kPID);}
+  Bool_t    IsOK() const             { return GetN() > 4 && GetNUsed() < 4;}
+  Bool_t    IsRowCross() const       { return TestBit(kRowCross);}
+  Bool_t    IsUsable(Int_t i) const  { return fClusters[i] && !fClusters[i]->IsUsed();}
+  Bool_t    IsStandAlone() const     { return TestBit(kStandAlone);}
 
-              void    SetLayer(Int_t l)                      { fLayer     = l;   }
-              void    SetNTimeBins(Int_t nTB)                { fTimeBins  = nTB; }
-              void    SetRecoParam(AliTRDrecoParam *p)       { fRecoParam = p;   }
+  Float_t   GetC() const             { return fC; }
+  Float_t   GetChi2() const          { return fChi2; }
+  inline Float_t   GetChi2Z() const;
+  inline Float_t   GetChi2Y() const;
+  inline Float_t   GetChi2Phi() const;
+  void      GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const;
+  void      GetCovXY(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fCov[0], 3*sizeof(Double_t));}
+  void      GetCovRef(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fRefCov, 7*sizeof(Double_t));}
+  static Double_t GetCovSqrt(const Double_t * const c, Double_t *d);
+  static Double_t GetCovInv(const Double_t * const c, Double_t *d);
+  UChar_t   GetErrorMsg() const      { return fErrorMsg;}
+  Float_t   GetdX() const            { return fdX;}
+  const Float_t*  GetdEdx() const    { return &fdEdx[0];}
+  Float_t   GetdQdl(Int_t ic, Float_t *dx=NULL) const;
+  Float_t   GetdYdX() const          { return fYfit[1]; } 
+  Float_t   GetdZdX() const          { return fZref[1]; }
+  Int_t     GetdY() const            { return Int_t(GetY()/0.014);}
+  Int_t     GetDetector() const      { return fDet;}
+  void      GetCalibParam(Float_t &exb, Float_t &vd, Float_t &t0, Float_t &s2, Float_t &dl, Float_t &dt) const    { 
+              exb = fExB; vd = fVD; t0 = fT0; s2 = fS2PRF; dl = fDiffL; dt = fDiffT;}
+  AliTRDcluster*  GetClusters(Int_t i) const               { return i<0 || i>=kNclusters ? NULL: fClusters[i];}
+  static TLinearFitter*  GetFitterY();
+  static TLinearFitter*  GetFitterZ();
+  Int_t     GetIndexes(Int_t i) const{ return i<0 || i>=kNclusters ? -1 : fIndexes[i];}
+  Int_t     GetLabels(Int_t i) const { return fLabels[i];}  
+  Float_t   GetMomentum(Float_t *err = NULL) const;
+  Int_t     GetN() const             { return (Int_t)fN&kMask;}
+  Int_t     GetN2() const            { return GetN();}
+  Int_t     GetNUsed() const         { return Int_t((fN>>kNbits)&kMask);}
+  Int_t     GetNShared() const       { return Int_t(((fN>>kNbits)>>kNbits)&kMask);}
+  Float_t   GetQuality(Bool_t kZcorr) const;
+  Float_t   GetPadLength() const     { return fPad[0];}
+  Float_t   GetPadWidth() const      { return fPad[1];}
+  Int_t     GetPlane() const         { return AliTRDgeometry::GetLayer(fDet);    }
 
- protected:
+  Float_t*  GetProbability(Bool_t force=kFALSE);
+  Float_t   GetPt() const            { return fPt; }
+  inline Double_t  GetPID(Int_t is=-1) const;
+  Float_t   GetS2Y() const           { return fS2Y;}
+  Float_t   GetS2Z() const           { return fS2Z;}
+  Float_t   GetSigmaY() const        { return fS2Y > 0. ? TMath::Sqrt(fS2Y) : 0.2;}
+  Float_t   GetSnp() const           { return fYref[1]/TMath::Sqrt(1+fYref[1]*fYref[1]);}
+  Float_t   GetTgl() const           { return fZref[1]/TMath::Sqrt(1+fYref[1]*fYref[1]);}
+  Float_t   GetTilt() const          { return fPad[2];}
+  UInt_t    GetTrackletWord() const  { return 0;}
+  UShort_t  GetVolumeId() const;
+  Float_t   GetX0() const            { return fX0;}
+  Float_t   GetX() const             { return fX0 - fX;}
+  Float_t   GetY() const             { return fYfit[0] - fYfit[1] * fX;}
+  Double_t  GetYat(Double_t x) const { return fYfit[0] - fYfit[1] * (fX0-x);}
+  Float_t   GetYfit(Int_t id) const  { return fYfit[id];}
+  Float_t   GetYref(Int_t id) const  { return fYref[id];}
+  Float_t   GetZ() const             { return fZfit[0] - fZfit[1] * fX;}
+  Double_t  GetZat(Double_t x) const { return fZfit[0] - fZfit[1] * (fX0-x);}
+  Float_t   GetZfit(Int_t id) const  { return fZfit[id];}
+  Float_t   GetZref(Int_t id) const  { return fZref[id];}
+  Int_t     GetYbin() const          { return Int_t(GetY()/0.016);}
+  Int_t     GetZbin() const          { return Int_t(GetZ()/fPad[0]);}
 
-       void Copy(TObject &ref) const;
+  inline AliTRDcluster* NextCluster();
+  inline AliTRDcluster* PrevCluster();
+  void      Print(Option_t *o = "") const;
+  inline void ResetClusterIter(Bool_t forward = kTRUE);
+  void      Reset(Option_t *opt="");
 
- private:
+  void      SetC(Float_t c)          { fC = c;}
+  void      SetChi2(Float_t chi2)    { fChi2 = chi2;}
+  inline void SetCovRef(const Double_t *cov);
+  void      SetErrorMsg(Int_t err)   { fErrorMsg = err;}
+  void      SetIndexes(Int_t i, Int_t idx) { fIndexes[i]  = idx; }
+  void      SetLabels(Int_t *lbls)   { memcpy(fLabels, lbls, 3*sizeof(Int_t)); }
+  void      SetKink(Bool_t k = kTRUE){ SetBit(kKink, k);}
+  void      SetPID(Bool_t k = kTRUE) { SetBit(kPID, k);}
+  void      SetStandAlone(Bool_t st) { SetBit(kStandAlone, st); }
+  void      SetPt(Double_t pt)       { fPt = pt;}
+  void      SetOwner();
+  void      SetPadPlane(AliTRDpadPlane *p);
+  void      SetPadLength(Float_t l)  { fPad[0] = l;}
+  void      SetPadWidth(Float_t w)   { fPad[1] = w;}
+  void      SetTilt(Float_t tilt)    { fPad[2] = tilt; }
+  void      SetDetector(Int_t d)     { fDet = d;  }
+  void      SetDX(Float_t inDX)      { fdX = inDX;}
+  void      SetReconstructor(const AliTRDReconstructor *rec) {fkReconstructor = rec;}
+  void      SetX0(Float_t x0)        { fX0 = x0; }
+  void      SetYref(Int_t i, Float_t y) { fYref[i]     = y;}
+  void      SetZref(Int_t i, Float_t z) { fZref[i]     = z;}
+//   void      SetUsabilityMap(Long_t um)  { fUsable = um; }
+  void      Update(const AliTRDtrackV1* trk);
+  void      UpdateUsed();
+  void      UseClusters();
 
-       Int_t            fLayer;     //  layer for this seed
-       Int_t            fTimeBins;  //  local copy of the DB info
-       Bool_t           fOwner;     //  owner of the clusters
-       AliTRDrecoParam *fRecoParam; //! local copy of the reco params 
+protected:
+  void        Copy(TObject &ref) const;
 
-       ClassDef(AliTRDseedV1, 1)    //  New TRD seed 
+private:
+  inline void SetN(Int_t n);
+  inline void SetNUsed(Int_t n);
+  inline void SetNShared(Int_t n);
+  inline void Swap(Int_t &n1, Int_t &n2);
+  inline void Swap(Double_t &d1, Double_t &d2);
 
+  const AliTRDReconstructor *fkReconstructor;//! local reconstructor
+  AliTRDcluster  **fClusterIter;            //! clusters iterator
+  Int_t            fIndexes[kNclusters];    //! Indexes
+  Float_t          fExB;                    //! tg(a_L) @ tracklet location
+  Float_t          fVD;                     //! drift velocity @ tracklet location
+  Float_t          fT0;                     //! time 0 @ tracklet location
+  Float_t          fS2PRF;                  //! sigma^2 PRF for xd->0 and phi=a_L 
+  Float_t          fDiffL;                  //! longitudinal diffusion coefficient
+  Float_t          fDiffT;                  //! transversal diffusion coefficient
+  Char_t           fClusterIdx;             //! clusters iterator
+  UChar_t          fErrorMsg;               // processing error
+  UInt_t           fN;                      // number of clusters attached/used/shared
+  Short_t          fDet;                    // TRD detector
+  AliTRDcluster   *fClusters[kNclusters];   // Clusters
+  Float_t          fPad[3];                 // local pad definition : length/width/tilt 
+  Float_t          fYref[2];                //  Reference y, dydx
+  Float_t          fZref[2];                //  Reference z, dz/dx
+  Float_t          fYfit[2];                //  Fit y, dy/dx
+  Float_t          fZfit[2];                //  Fit z
+  Float_t          fPt;                     //  Pt estimate @ tracklet [GeV/c]
+  Float_t          fdX;                     // length of time bin
+  Float_t          fX0;                     // anode wire position
+  Float_t          fX;                      // radial position of the tracklet
+  Float_t          fY;                      // r-phi position of the tracklet
+  Float_t          fZ;                      // z position of the tracklet
+  Float_t          fS2Y;                    // estimated resolution in the r-phi direction 
+  Float_t          fS2Z;                    // estimated resolution in the z direction 
+  Float_t          fC;                      // Curvature
+  Float_t          fChi2;                   // Global chi2  
+  Float_t          fdEdx[kNslices];         // dE/dx measurements for tracklet
+  Float_t          fProb[AliPID::kSPECIES]; // PID probabilities
+  Int_t            fLabels[3];              // most frequent MC labels and total number of different labels
+  Double_t         fRefCov[7];              // covariance matrix of the track in the yz plane + the rest of the diagonal elements
+  Double_t         fCov[3];                 // covariance matrix of the tracklet in the xy plane
+  static TLinearFitter   *fgFitterY;        // Linear Fitter for tracklet fit in xy-plane
+  static TLinearFitter   *fgFitterZ;        // Linear Fitter for tracklet fit in xz-plane
+
+  ClassDef(AliTRDseedV1, 8)                 // The offline TRD tracklet 
 };
 
 //____________________________________________________________
-inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Z(const Float_t z) const
+inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Z() const
+{
+  Double_t dz = fZref[0]-fZfit[0]; dz*=dz;
+  Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
+  Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
+  return s2 > 0. ? dz/s2 : 0.; 
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Y() const
+{
+  Double_t dy = fYref[0]-fYfit[0]; dy*=dy;
+  Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
+  Double_t s2 = fRefCov[0]+cov[0];
+  return s2 > 0. ? dy/s2 : 0.; 
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Phi() const
+{
+  Double_t dphi = fYref[1]-fYfit[1]; dphi*=dphi;
+  Double_t cov[3]; GetCovAt(fX, cov);
+  Double_t s2 = fRefCov[2]+cov[2];
+  return s2 > 0. ? dphi/s2 : 0.; 
+}
+
+
+
+//____________________________________________________________
+inline Double_t AliTRDseedV1::GetPID(Int_t is) const
+{
+  if(is<0) return fProb[AliPID::kElectron];
+  if(is<AliPID::kSPECIES) return fProb[is];
+  return 0.;
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::Init(const AliRieman *rieman)
+{
+  fZref[0] = rieman->GetZat(fX0);
+  fZref[1] = rieman->GetDZat(fX0);
+  fYref[0] = rieman->GetYat(fX0);
+  fYref[1] = rieman->GetDYat(fX0);
+  if(fkReconstructor && fkReconstructor->IsHLT()){
+    fRefCov[0] = 1;
+    fRefCov[2] = 10;
+  }else{
+    fRefCov[0] = rieman->GetErrY(fX0);
+    fRefCov[2] = rieman->GetErrZ(fX0);
+  }
+  fC       = rieman->GetC(); 
+  fChi2    = rieman->GetChi2();
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::NextCluster()
+{
+// Mimic the usage of STL iterators.
+// Forward iterator
+
+  fClusterIdx++; fClusterIter++;
+  while(fClusterIdx < kNclusters){
+    if(!(*fClusterIter)){ 
+      fClusterIdx++; 
+      fClusterIter++;
+      continue;
+    }
+    return *fClusterIter;
+  }
+  return NULL;
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::PrevCluster()
+{
+// Mimic the usage of STL iterators.
+// Backward iterator
+
+  fClusterIdx--; fClusterIter--;
+  while(fClusterIdx >= 0){
+    if(!(*fClusterIter)){ 
+      fClusterIdx--; 
+      fClusterIter--;
+      continue;
+    }
+    return *fClusterIter;
+  }
+  return NULL;
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::ResetClusterIter(Bool_t forward) 
+{
+// Mimic the usage of STL iterators.
+// Facilitate the usage of NextCluster for forward like 
+// iterator (kTRUE) and PrevCluster for backward like iterator (kFALSE)
+
+  if(forward){
+    fClusterIter = &fClusters[0]; fClusterIter--; 
+    fClusterIdx=-1;
+  } else {
+    fClusterIter = &fClusters[kNclusters-1]; fClusterIter++; 
+    fClusterIdx=kNclusters;
+  }
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::SetCovRef(const Double_t *cov)
+{ 
+// Copy some "important" covariance matrix elements
+//  var(y)
+// cov(y,z)  var(z)
+//                  var(snp)
+//                           var(tgl)
+//                        cov(tgl, 1/pt)  var(1/pt)
+
+  memcpy(&fRefCov[0], cov, 3*sizeof(Double_t)); // yz full covariance
+  fRefCov[3] = cov[ 5];  // snp variance 
+  fRefCov[4] = cov[ 9];  // tgl variance
+  fRefCov[5] = cov[13];  // cov(tgl, 1/pt)
+  fRefCov[6] = cov[14];  // 1/pt variance
+}
+
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::SetN(Int_t n)
+{
+  if(n<0 || n>kNclusters) return; 
+  fN &= ~kMask; 
+  fN |= (n&kMask);
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::SetNUsed(Int_t n)
+{
+  if(n<0 || n>kNclusters) return; 
+  UInt_t mask(kMask<<kNbits); 
+  fN &= ~mask;
+  n=n<<kNbits; fN |= (n&mask);
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::SetNShared(Int_t n)
 {
-       Float_t z1  = (z == 0.) ? fMeanz : z;
-       Float_t chi = fZref[0] - z1;
-       return chi*chi;
+  if(n<0 || n>kNclusters) return; 
+  UInt_t mask((kMask<<kNbits)<<kNbits); 
+  fN &= ~mask;
+  n = (n<<kNbits)<<kNbits; fN|=(n&mask);
 }
 
 //____________________________________________________________
-inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Y(const Float_t y) const
+inline void AliTRDseedV1::Swap(Int_t &n1, Int_t &n2)
 {
-       Float_t y1  = (y == 0.) ? fYfitR[0] : y;
-       Float_t chi = fYref[0] - y1;
-       return chi*chi;
+// swap values of n1 with n2
+  Int_t tmp(n1);
+  n1=n2; n2=tmp;
 }
 
 //____________________________________________________________
-inline void AliTRDseedV1::Update(const AliRieman *rieman)
+inline void AliTRDseedV1::Swap(Double_t &d1, Double_t &d2)
 {
-       fZref[0] = rieman->GetZat(fX0);
-       fZref[1] = rieman->GetDZat(fX0);
-       fYref[0] = rieman->GetYat(fX0);
-       fYref[1] = rieman->GetDYat(fX0);
+// swap values of d1 with d2
+  Double_t tmp(d1);
+  d1=d2; d2=tmp;
 }
 
+
 #endif
 
+
+