]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - TRD/AliTRDseedV1.h
o small fix
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDseedV1.h
index f22c5461fc8fd269b7e78044a31c897eab268af8..c48da16d046a86c536c11f23645261d93925ebb0 100644 (file)
@@ -7,12 +7,18 @@
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 //                                                                        //
-//  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 "AliPID.h"
 #endif
 
-#ifndef ALIRIEMAN_H
-#include "AliRieman.h"
+
+#ifndef ALITRDCLUSTER_H 
+#include "AliTRDcluster.h"
 #endif
 
+
 class TTreeSRedirector;
+class TLinearFitter;
 
 class AliRieman;
 
+class AliTRDReconstructor;
 class AliTRDtrackingChamber;
-class AliTRDcluster;
 class AliTRDtrackV1;
-class AliTRDReconstructor;
-class AliTRDseedV1 : public AliTRDseed
+class AliTRDpadPlane;
+class AliTRDseedV1 : public AliTRDtrackletBase
 {
-
-  public:
-
-  enum {
-    knSlices = 10
+  friend class AliHLTTRDTracklet; // wrapper for HLT
+
+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
+   ,kNdEdxSlices= 8     // dEdx slices allocated in reconstruction
   };
+
   // bits from 0-13 are reserved by ROOT (see TObject.h)
-  enum AliTRDtrackletStatus {
-    kOwner    = BIT(14)
-  , kRowCross = BIT(15) 
+  enum ETRDtrackletStatus {
+    kOwner      = BIT(14) // owner of its clusters
+   ,kRowCross   = BIT(15) // pad row cross tracklet
+   ,kChmbGood   = BIT(16) // status of the detector from calibration view point
+   ,kCalib      = BIT(17) // calibrated tracklet
+   ,kKink       = BIT(18) // kink prolongation tracklet
+   ,kStandAlone = BIT(19) // tracklet build during stand alone track finding
+   ,kPrimary    = BIT(20) // tracklet from a primary track candidate
+  };
+
+  enum ETRDtrackletError { // up to 8 bits
+    kAttachClFound = 0  // not enough clusters found
+    ,kAttachRowGap  = 1  // found gap attached rows
+    ,kAttachRow     = 2  // found 3 rows
+    ,kAttachMultipleCl= 3// multiple clusters attached to time bin
+    ,kAttachClAttach= 4  // not enough clusters attached
+    ,kFitCl         = 5  // not enough clusters for fit
+    ,kFitFailedY    = 6  // fit failed in XY plane failed
+    ,kFitFailedZ    = 7  // fit in the QZ plane failed
   };
 
   AliTRDseedV1(Int_t det = -1);
@@ -54,110 +84,210 @@ class AliTRDseedV1 : public AliTRDseed
   AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref);
   AliTRDseedV1& operator=(const AliTRDseedV1 &ref);
 
-  Bool_t         AttachClustersIter(
-              AliTRDtrackingChamber *chamber, Float_t quality, 
-              Bool_t kZcorr = kFALSE, AliTRDcluster *c=0x0);
-  Bool_t         AttachClusters(
-              AliTRDtrackingChamber *chamber, Bool_t kZcorr = kFALSE);
+  Bool_t    AttachClusters(AliTRDtrackingChamber *const chamber, Bool_t tilt = kFALSE, Bool_t ChgPlus=kTRUE, Int_t ev=-1);
   void      Bootstrap(const AliTRDReconstructor *rec);
+  void      Calibrate();
   void      CookdEdx(Int_t nslices);
-  Bool_t    Fit(Bool_t tilt=kTRUE, Int_t errors = 2);
-
-  Bool_t    Init(AliTRDtrackV1 *track);
-  inline void      Init(const AliRieman *fit);
+  void      CookLabels();
+  Bool_t    CookPID();
+  Bool_t    Fit(UChar_t opt=0);
+  Bool_t    FitRobust(Bool_t ChgPlus=kTRUE);
+  Bool_t    Init(const AliTRDtrackV1 *track);
+  void      Init(const AliRieman *fit);
   Bool_t    IsEqual(const TObject *inTracklet) const;
+  Bool_t    IsCalibrated() const     { return TestBit(kCalib);}
+  Bool_t    IsChmbGood() const       { return TestBit(kChmbGood);}
   Bool_t    IsOwner() const          { return TestBit(kOwner);}
+  Bool_t    IsKink() const           { return TestBit(kKink);}
+  Bool_t    IsPrimary() const        { return TestBit(kPrimary);}
+  Bool_t    HasError(ETRDtrackletError err) const
+                                     { return TESTBIT(fErrorMsg, err);}
+  Bool_t    IsOK() const             { return GetN() > 4 && GetNUsed() < 4;}
   Bool_t    IsRowCross() const       { return TestBit(kRowCross);}
-
-  inline Float_t   GetChi2Z(const Float_t z = 999.) const;
-  inline Float_t   GetChi2Y(const Float_t y = 999.) const;
-  static void      GetClusterXY(const AliTRDcluster *c, Double_t &x, Double_t &y);
+  Bool_t    IsUsable(Int_t i) const  { return fClusters[i] && !fClusters[i]->IsUsed();}
+  Bool_t    IsStandAlone() const     { return TestBit(kStandAlone);}
+
+  Float_t   GetAnodeWireOffset(Float_t zt);
+  Float_t   GetC(Int_t typ=0) const    { return fC[typ]; }
+  Float_t   GetCharge(Bool_t useOutliers=kFALSE) const;
+  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[0], 3*sizeof(Double_t));}
-  Double_t* GetCrossXYZ()            { return &fCross[0];}
-  Double_t  GetCrossSz2() const      { return fCross[3];}
+  void      GetCovRef(Double_t *cov) const { memcpy(cov, &fRefCov, 7*sizeof(Double_t));}
+  static Int_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;}
-  Float_t*  GetdEdx()                { return &fdEdx[0];}
-  Float_t   GetdQdl(Int_t ic) const;
+  const Float_t*  GetdEdx() const    { return &fdEdx[0];}
+  Float_t   GetQperTB(Int_t tb) const;
+  Float_t   GetdQdl() const;
+  Float_t   GetdQdl(Int_t ic, Float_t *dx=NULL) const;
+  Float_t   GetdYdX() const          { return fYfit[1];}
+  Float_t   GetdZdX() const          { return fZfit[1];}
+  Int_t     GetdY() const            { return Int_t(GetY()/0.014);}
   Int_t     GetDetector() const      { return fDet;}
-  Float_t   GetExB() const           { return fExB;}
-  Double_t  GetMomentum() const      { return fMom;}
-  Int_t     GetN() const             { return fN2;}
+  Int_t     GetChargeGaps(Float_t sz[kNtb], Float_t pos[kNtb], Int_t ntb[kNtb]) const;
+  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];}
+  Bool_t    GetEstimatedCrossPoint(Float_t &x, Float_t &z) const;
+  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);}
+  Int_t     GetTBoccupancy() const;
+  Int_t     GetTBcross() const;
   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);    }
 
-  Double_t* GetProbability();
-  Double_t  GetSnp() const           { return fSnp;}
-  Double_t  GetTgl() const           { return fTgl;}
-  Float_t   GetXref() const          { return fXref;}
-  Double_t  GetYat(Double_t x) const { return fYfit[0] + fYfit[1] * (fX0-x);}
-  Double_t  GetZat(Double_t x) const { return fZfit[0] + fZfit[1] * (fX0-x);}
-  
+  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]);}
+
   inline AliTRDcluster* NextCluster();
   inline AliTRDcluster* PrevCluster();
   void      Print(Option_t *o = "") const;
   inline void ResetClusterIter(Bool_t forward = kTRUE);
-
-  void      SetCovRef(const Double_t *cov) { memcpy(&fRefCov[0], cov, 3*sizeof(Double_t));}
-  void      SetMomentum(Double_t mom){ fMom = mom;}
+  void      Reset(Option_t *opt="");
+
+  void      SetC(Float_t c, Int_t typ=0) { fC[typ] = c;}
+  void      SetChmbGood(Bool_t k = kTRUE){ SetBit(kChmbGood, k);}
+  void      SetChi2(Float_t chi2)    { fChi2 = chi2;}
+  inline void SetCovRef(const Double_t *cov);
+  void      SetErrorMsg(ETRDtrackletError err)  { SETBIT(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      SetPrimary(Bool_t k = kTRUE){ SetBit(kPrimary, k);}  
+  void      SetStandAlone(Bool_t st) { SetBit(kStandAlone, st); }
+  void      SetPt(Double_t pt)       { fPt = pt;}
   void      SetOwner();
+  void      SetPadPlane(AliTRDpadPlane * const 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      SetSnp(Double_t snp)     { fSnp = snp;}
-  void      SetTgl(Double_t tgl)     { fTgl = tgl;}
-  void      SetReconstructor(const AliTRDReconstructor *rec) {fReconstructor = rec;}
+  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();
 
 protected:
-  void Copy(TObject &ref) const;
-  void SetExB();
+  void        Copy(TObject &ref) const;
 
 private:
-  const AliTRDReconstructor *fReconstructor;//! local reconstructor
-  AliTRDcluster    **fClusterIter;          //! clusters iterator
+  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) const;
+  inline void Swap(Double_t &d1, Double_t &d2) const;
+
+  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
-  Int_t            fDet;                    //  TRD detector
-  Float_t          fMom;                    //  Momentum estimate for tracklet [GeV/c]
-  Float_t          fSnp;                    // sin of track with respect to x direction in XY plane    
-  Float_t          fTgl;                    // tg of track with respect to x direction in XZ plane     
+  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[4];                 // local pad definition : length/width/tilt/anode wire offset 
+  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          fXref;                   // average radial position of clusters
-  Float_t          fExB;                    // tg(a_L) for the tracklet reagion
-  Float_t          fdEdx[knSlices];         // dE/dx measurements for tracklet
-  Double_t         fCross[4];               // spatial parameters of the pad row crossing
-  Double_t         fRefCov[3];              // covariance matrix of the track in the yz plane
+  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[2];                   // Curvature for standalone [0] rieman [1] vertex constrained 
+  Float_t          fChi2;                   // Global chi2  
+  Float_t          fdEdx[kNdEdxSlices];     // 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
-  Double_t         fProb[AliPID::kSPECIES]; //  PID probabilities
-
-  ClassDef(AliTRDseedV1, 4)                 //  New TRD seed 
 
+  ClassDef(AliTRDseedV1, 12)                 // 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
 {
-  Float_t z1  = (z == 999.) ? fMeanz : z;
-  Float_t chi = fZref[0] - z1;
-  return chi*chi;
+  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::GetChi2Y(const Float_t y) const
+inline Float_t AliTRDseedV1::GetChi2Phi() const
 {
-  Float_t y1  = (y == 999.) ? fYfitR[0] : y;
-  Float_t chi = fYref[0] - y1;
-  return chi*chi;
+  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 void AliTRDseedV1::Init(const AliRieman *rieman)
+inline Double_t AliTRDseedV1::GetPID(Int_t is) const
 {
-  fZref[0] = rieman->GetZat(fX0);
-  fZref[1] = rieman->GetDZat(fX0);
-  fYref[0] = rieman->GetYat(fX0);
-  fYref[1] = rieman->GetDYat(fX0);
-  fC       = rieman->GetC(); 
-  fChi2    = rieman->GetChi2();
+  if(is<0) return fProb[AliPID::kElectron];
+  if(is<AliPID::kSPECIES) return fProb[is];
+  return 0.;
 }
 
 //____________________________________________________________
@@ -167,7 +297,7 @@ inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::NextCluster()
 // Forward iterator
 
   fClusterIdx++; fClusterIter++;
-  while(fClusterIdx < AliTRDseed::knTimebins){
+  while(fClusterIdx < kNclusters){
     if(!(*fClusterIter)){ 
       fClusterIdx++; 
       fClusterIter++;
@@ -175,7 +305,7 @@ inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::NextCluster()
     }
     return *fClusterIter;
   }
-  return 0x0;
+  return NULL;
 }
 
 //____________________________________________________________
@@ -193,7 +323,7 @@ inline AliTRDcluster* AliTRDseedV1::PrevCluster()
     }
     return *fClusterIter;
   }
-  return 0x0;
+  return NULL;
 }
 
 //____________________________________________________________
@@ -207,11 +337,72 @@ inline void AliTRDseedV1::ResetClusterIter(Bool_t forward)
     fClusterIter = &fClusters[0]; fClusterIter--; 
     fClusterIdx=-1;
   } else {
-    fClusterIter = &fClusters[AliTRDseed::knTimebins-1]; fClusterIter++; 
-    fClusterIdx=AliTRDseed::knTimebins;
+    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)
+{
+  if(n<0 || n>kNclusters) return; 
+  UInt_t mask((kMask<<kNbits)<<kNbits); 
+  fN &= ~mask;
+  n = (n<<kNbits)<<kNbits; fN|=(n&mask);
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::Swap(Int_t &n1, Int_t &n2) const
+{
+// swap values of n1 with n2
+  Int_t tmp(n1);
+  n1=n2; n2=tmp;
+}
+
+//____________________________________________________________
+inline void AliTRDseedV1::Swap(Double_t &d1, Double_t &d2) const
+{
+// swap values of d1 with d2
+  Double_t tmp(d1);
+  d1=d2; d2=tmp;
+}
+
+
 #endif