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1、(10)申请公布号 CN 103177137 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103177137 A *CN103177137A* (21)申请号 201110437412.8 (22)申请日 2011.12.23 G06F 17/50(2006.01) (71)申请人 深圳光启高等理工研究院 地址 518057 广东省深圳市南山区高新区中 区高新中一道 9 号软件大厦 (72)发明人 刘若鹏 季春霖 刘斌 张建 (74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 郝传鑫 熊永强 (54) 发明名称 一种基板上超材料结构单元中心点的生成方 法及装置 (57)。
2、 摘要 本发明实施例公开了一种基板上超材料结构 单元中心点的生成方法， 包括 ： 根据接收到的用 户输入的基板参数信息， 建立搜索图 ； 接收用户 输入的搜索参数 ； 以所述搜索图的中心点为源顶 点， 以所述搜索参数为搜索步长， 按照广度优先搜 索算法在所述搜索图上搜索顶点 ； 根据所述搜索 到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单元 的中心点。本发明实施例还公开了一种基板上超 材料结构单元中心点的生成装置。 采用本发明， 可 快速地搜索并生成基板上各个超材料结构单元的 中心点， 在一定程度上提高了超材料的设计速度， 满足了超材料的快速发展需求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 。
3、说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103177137 A CN 103177137 A *CN103177137A* 1/1 页 2 1. 一种基板上超材料结构单元中心点的生成方法， 其特征在于， 包括 ： 根据接收到的用户输入的基板参数信息， 建立搜索图 ； 接收用户输入的搜索参数 ； 以所述搜索图的中心点为源顶点， 以所述搜索参数为搜索步长， 按照广度优先搜索算 法在所述搜索图上搜索顶点 ； 根据所述搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单元的中心点。 2. 如权利。
4、要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述基板参数信息包括 ： 所述基板的长度、 宽度。 3. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述搜索参数为所述超材料结构单元的边 长。 4. 如权利要求 1-3 任一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据接收到的用户输入的基 板参数信息， 建立搜索图， 包括 ： 根据用户输入的基板参数信息， 确定所述搜索图在二维坐标系中的坐标位置 ； 根据所述确定出的坐标位置， 绘制所述搜索图。 5. 如权利要求 1-3 任一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述搜索到的顶点的位 置信息， 生成所述超材料结构单元的中心点， 包括 ： 将所述搜索到的顶点的位置。
5、信息转换成所述顶点在所述基板上的位置信息 ； 将所述转换成的所述顶点在基板上的位置信息作为所述超材料结构单元的中心点的 位置信息。 6. 一种基板上超材料结构单元中心点的生成装置， 其特征在于， 包括 ： 接收模块， 用于接收用户输入的搜索参数和基板参数信息 ； 图形建立模块， 用于根据所述接收模块接收到的基板参数信息， 建立搜索图 ； 搜索模块， 用于以所述图形建立模块建立的搜索图的中心点为源顶点， 以所述接收模 块接收到的搜索参数为搜索步长， 按照广度优先搜索算法在所述搜索图上搜索顶点 ； 生成模块， 用于根据所述搜索模块搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单 元的中心点。 7. 。
6、如权利要求 6 所述的装置， 其特征在于， 所述基板参数信息包括 ： 所述基板的长度、 宽度。 8. 如权利要求 6 所述的装置， 其特征在于， 所述搜索参数为所述超材料结构单元的边 长。 9. 如权利要求 6-8 任一项所述的装置， 其特征在于， 所述图形建立模块包括 ： 坐标位置确定单元， 用于根据所述接收模块接收到的用户输入的基板参数信息， 确定 所述搜索图在二维坐标系中的坐标位置 ； 图形绘制单元， 用于根据所述坐标位置确定单元确定出的坐标位置， 绘制所述搜索图。 10. 如权利要求 6-8 任一项所述的装置， 其特征在于， 所述生成模块包括 ： 转换单元， 用于将所述搜索模块搜索到的。
7、顶点的位置信息转换成所述顶点在所述基板 上的位置信息 ； 确定单元， 用于将所述转换单元转换成的所述顶点在基板上的位置信息作为所述超材 料结构单元的中心点的位置信息。 权 利 要 求 书 CN 103177137 A 2 1/6 页 3 一种基板上超材料结构单元中心点的生成方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及超材料设计领域， 尤其涉及一种基板上超材料结构单元中心点的生成 方法及装置。 背景技术 0002 “超材料” 是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复 合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计， 可以突破某些表现自然规律的限 制， 从而获得超出自然界固有性。
8、质的超常材料。 0003 在超材料的设计阶段， 需要生成基板上各个超材料结构单元的中心点的位置。在 生成了中心点的位置信息后， 再对该超材料结构单元进行设计， 从而得到具有一定特性的 超材料。 因此， 生成基板上超材料结构单元的中心点， 则成了超材料设计当中重要的一个环 节。 0004 在现有技术中， 生成基板上各个超材料结构单元的中心点的方法太慢， 满足不了 超材料的快速发展需求。 发明内容 0005 本发明实施例所要解决的技术问题在于， 提供一种基板上超材料结构单元中心点 的生成方法及装置， 可快速生成基板上超材料结构单元的中心点。 0006 为了解决上述技术问题， 本发明实施例提供了一种。
9、基板上超材料结构单元中心点 的生成方法， 包括 ： 根据接收到的用户输入的基板参数信息， 建立搜索图 ； 接收用户输入的搜索参数 ； 以所述搜索图的中心点为源顶点， 以所述搜索参数为搜索步长， 按照广度优先搜索算 法在所述搜索图上搜索顶点 ； 根据所述搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单元的中心点。 0007 其中， 所述基板参数信息包括 ： 所述基板的长度、 宽度。 0008 其中， 所述搜索参数为所述超材料结构单元的边长。 0009 其中， 所述根据接收到的用户输入的基板参数信息， 建立搜索图， 包括 ： 根据用户输入的基板参数信息， 确定所述搜索图在二维坐标系中的坐标位置 ； 。
10、根据所述确定出的坐标位置， 绘制所述搜索图。 0010 其中， 所述根据所述搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单元的中心 点， 包括 ： 将所述搜索到的顶点的位置信息转换成所述顶点在所述基板上的位置信息 ； 将所述转换成的所述顶点在基板上的位置信息作为所述超材料结构单元的中心点的 位置信息。 0011 相应地， 本发明实施例还提供了一种基板上超材料结构单元中心点的生成装置， 说 明 书 CN 103177137 A 3 2/6 页 4 包括 ： 接收模块， 用于接收用户输入的搜索参数和基板参数信息 ； 图形建立模块， 用于根据所述接收模块接收到的基板参数信息， 建立搜索图 ； 搜索模。
11、块， 用于以所述图形建立模块建立的搜索图的中心点为源顶点， 以所述接收模 块接收到的搜索参数为搜索步长， 按照广度优先搜索算法在所述搜索图上搜索顶点 ； 生成模块， 用于根据所述搜索模块搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单 元的中心点。 0012 其中， 所述基板参数信息包括 ： 所述基板的长度、 宽度。 0013 其中， 所述搜索参数为所述超材料结构单元的边长。 0014 其中， 所述图形建立模块包括 ： 坐标位置确定单元， 用于根据所述接收模块接收到的用户输入的基板参数信息， 确定 所述搜索图在二维坐标系中的坐标位置 ； 图形绘制单元， 用于根据所述坐标位置确定单元确定出的坐标位。
12、置， 绘制所述搜索图。 0015 其中， 所述生成模块包括 ： 转换单元， 用于将所述搜索模块搜索到的顶点的位置信息转换成所述顶点在所述基板 上的位置信息 ； 确定单元， 用于将所述转换单元转换成的所述顶点在基板上的位置信息作为所述超材 料结构单元的中心点的位置信息。 0016 实施本发明实施例， 具有如下有益效果 ： 本实施例中， 将基板的结构组成绘制成一张搜索图， 并采用广度优先搜索算法在该搜 索图上搜索顶点， 以及根据搜索出的顶点的位置信息生成所述超材料结构单元的中心点， 由于采用了广度优先搜索算法来搜索顶点， 因此可快速地搜索并生成基板上各个超材料结 构单元的中心点， 在一定程度上提高。
13、了超材料的设计速度， 满足了超材料的快速发展需求。 附图说明 0017 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0018 图 1 是本发明提供的基板上超材料结构单元中心点的生成方法的第一实施例的 流程示意图 ； 图 2 是本发明提供的基板上超材料结构单元中心点的生成方法的第二实施例的流程 示意图 ； 图 3 是本发明提供的基板上超材料结构单元中心点的生成装置的第。
14、一实施例的结构 示意图 ； 图 4 是本发明提供的基板上超材料结构单元中心点的生成装置的第二实施例的结构 示意图。 具体实施方式 说 明 书 CN 103177137 A 4 3/6 页 5 0019 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0020 请参考图 1， 是本发明提供的一种基板上超材料结构单元中心点的确定方法， 所述 方法包括 ： 步骤 S11。
15、， 根据接收到的用户输入的基板参数信息， 建立搜索图 ； 其中， 基板参数信息， 是描述基板结构组成的参数信息。建立搜索图的原因是 ： 把基板 的三维结构组成投影到二维平面， 以为后面生成基板上超材料结构单元的中心点做铺垫。 0021 具体地， 基板参数信息包括 ： 基板的长度， 宽度。 其中， 基板的长度及宽度用于描述 基板的大小， 一般地， 基板是满足中心对称的长方体。相应地， 根据用户输入的基板参数信 息形成的搜索图则是一个满足中心对称的二维图形。其中， 基板上包括多个超材料结构单 元， 在本步骤中， 假设各个超材料结构单元紧密地分布在基板上， 每个超材料结构单元均是 正方体。因此， 每。
16、个正方体在二维搜索图上的投影均是一个正方形。可以这样理解， 建立的 二维搜索图是由多个小正方形组成的。 0022 步骤 S12， 接收用户输入的搜索参数 ； 具体实现中， 用户输入的搜索参数是超材料结构单元的边长。 0023 步骤 S13， 以所述搜索图的中心点为源顶点， 以所述搜索参数为搜索步长， 按照广 度优先搜索算法在所述搜索图上搜索顶点。 0024 其中， 所述搜索图的中心点， 即是所述搜索图的两条对角线的交点。 0025 其中， 广度优先搜索算法， 是最简便的图的搜索算法之一， 其属于一种盲目的搜寻 方法， 目的是系统地展开并检查搜索图中的所有节点， 以找寻顶点。 0026 在本步骤。
17、中， 以步骤 S11 中建立的搜索图为查找目标， 以所述搜索图的中心点为 源顶点， 以接收到的超材料结构单元的边长为搜索步长， 在搜索图的上下左右四个方向开 始搜索顶点， 以得到 v1、 v2 、 v3、 v4 的四个坐标顶点。 0027 在搜索到上述四个顶点后， 再分别以v1、 v2 、 v3、 v4为源顶点， 以超材料结构单元 的边长为搜索步长， 分别在上下左右四个方向进行顶点的搜索。 在此需要注意的是， 在搜索 过程中， 不用再去搜索已经搜索过的顶点了。 0028 步骤 S14， 根据所述搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构单元的中心 点。 0029 本步骤具体实现时， 首先将从。
18、搜索图中搜索到的顶点的位置信息按照一定的缩放 比例转换为该顶点在基板上的位置信息， 并将转换成的该顶点在基板上的位置信息作为所 述超材料结构单元的中心点的位置信息。 0030 其中， 搜索到的顶点的位置信息可以生成超材料结构单元的中心点的原因是 ： 由 于基板上包括多个紧密分布的超材料结构单元， 每个超材料结构单元均是正方体， 每个正 方体在二维搜索图上的投影均是一个正方形。 因此， 以所述搜索图的中心点为源顶点， 以所 述搜索参数为搜索步长搜索所述搜索图时， 查找到的顶点的位置信息正好是超材料结构单 元的中心点在所述搜索图上投影的位置信息。 0031 本实施例中， 将基板的结构组成绘制成一张。
19、搜索图， 并采用广度优先搜索算法在 说 明 书 CN 103177137 A 5 4/6 页 6 该搜索图上搜索顶点， 以及根据搜索出的顶点的位置信息生成所述超材料结构单元的中心 点， 由于采用了广度优先搜索算法来搜索顶点， 因此可快速地搜索并生成基板上各个超材 料结构单元的中心点， 在一定程度上提高了超材料的设计速度， 满足了超材料的快速发展 需求。 0032 请参考图 2， 是本发明提供的一种基板上超材料结构单元中心点的生成方法的第 二实施例的流程示意图， 所述方法包括 ： 步骤 S21， 根据用户输入的基板参数信息， 确定所述搜索图在二维坐标系中的坐标位 置 ； 本步骤中， 在接收到用户。
20、输入的基板参数信息后， 首先需要在二维坐标系统确定坐标 原点， 并确定所述基板参数信息确定的搜索图在二维坐标系中的坐标位置。 0033 步骤 S22， 根据所述确定出的坐标位置， 绘制所述搜索图。 0034 需要说明的是， 步骤 S21-S22 是上述实施例中步骤 S11 的细化。在实际操作过程 中， 步骤 S21-S22 均可采用软件程序来实现。 0035 步骤 S23， 接收用户输入的搜索参数 ； 步骤 S24， 以所述搜索图的中心点为源顶点， 以所述搜索参数为搜索步长， 按照广度优 先搜索算法在所述搜索图上搜索顶点 ； 步骤 S25， 根据所述搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材料结构。
21、单元的中心点。 0036 其中， 步骤 S23-S25 与图 1 所示的实施例中步骤 S12-S14 的操作相同， 在此不再重 复描述。 0037 本实施例中， 将基板的结构组成绘制成一张搜索图， 并采用广度优先搜索算法在 该搜索图上搜索顶点， 以及根据搜索出的顶点的位置信息确定所述超材料结构单元的中心 点， 由于采用了广度优先搜索算法， 因此可快速地搜索并生成基板上各个超材料结构单元 中心点的位置， 在一定程度上提高了超材料的设计速度， 满足了超材料的快速发展需求。 0038 上述图 1- 图 2 对本发明提供的基板上超材料结构单元中心点的生成方法进行了 详细地介绍。 下面结合附图3-4， 。
22、对采用了上述方法生成基板上超材料结构单元的中心点的 装置进行详细说明。 0039 请参考图 3 ， 是本发明提供的一种基板上超材料结构单元中心点的生成装置的第 一实施例的结构示意图， 所述装置包括 ： 接收模块 31， 用于接收用户输入的搜索参数和基板参数信息 ； 其中， 基板参数信息， 是描述基板结构组成的参数信息。 具体地， 基板参数信息包括 ： 基 板的长度， 宽度。 其中， 基板的长度及宽度用于描述基板的大小， 一般地， 基板是满足中心对 称的长方体。 0040 具体实现中， 用户输入的搜索参数是超材料结构单元的边长。 0041 图形建立模块 32， 用于根据所述接收模块 31 接收到。
23、的基板参数信息， 建立搜索 图 ； 建立搜索图的原因是 ： 把基板的三维结构组成投影到二维平面， 以为后面生成基板上 超材料结构单元的中心点做铺垫。 由于基板是满足中心对称的长方体， 相应地， 根据用户输 入的基板参数信息形成的搜索图则是一个满足中心对称的二维图形。 0042 其中， 基板上包括多个超材料结构单元， 本实施例方式中， 假设各个超材料结构单 说 明 书 CN 103177137 A 6 5/6 页 7 元紧密地分布在基板上， 每个超材料结构单元均是正方体。 因此， 每个正方体在二维搜索图 上的投影均是一个正方形。可以这样理解， 建立的二维搜索图是由多个小正方形组成的。 0043 。
24、搜索模块 33， 用于以所述图形建立模块 32 建立的搜索图的中心点为源顶点， 以所 述接收模块 31 接收到的搜索参数为搜索步长， 按照广度优先搜索算法在所述搜索图上搜 索顶点 ； 其中， 广度优先搜索算法， 是最简便的图的搜索算法之一， 其属于一种盲目的搜寻方 法， 目的是系统地展开并检查途中的所有节点， 以找寻顶点。 0044 搜索模块 33 以图形建立模块 32 建立的搜索图为查找目标， 以所述搜索图的中心 点为源顶点， 以接收模块 31 接收到的超材料结构单元的边长为搜索步长， 在搜索图上的上 下左右四个方向开始搜索顶点， 以得到 v1、 v2 、 v3、 v4 的四个坐标顶点。 0。
25、045 在搜索到上述四个顶点后， 再分别以v1、 v2 、 v3、 v4为源顶点， 以超材料结构单元 的边长为搜索步长， 分别在上下左右四个方向进行顶点的搜索。 在此需要注意的是， 搜索模 块 33 在搜索过程中， 不用再去搜索已经搜索过的顶点。 0046 生成模块 34， 用于根据所述搜索模块 33 搜索到的顶点的位置信息， 生成所述超材 料结构单元的中心点。 0047 具体实现中， 所述生成模块 34 具体包括 ： 转换单元 341， 用于将所述搜索模块 33 搜索到的顶点的位置信息转换成所述顶点在所 述基板上的位置信息 ； 具体实现中， 转换单元341将搜索模块33从搜索图中搜索到的顶点。
26、的位置信息按照一 定的缩放比例转换为该顶点在基板上的位置信息。 0048 确定单元 342， 用于将所述转换单元 341 转换成的所述顶点在基板上的位置信息 作为所述超材料结构单元的中心点的位置信息。 0049 其中， 搜索到的顶点的位置信息可以生成超材料结构单元的中心点的原因是 ： 由 于基板上包括多个紧密分布的超材料结构单元， 每个超材料结构单元均是正方体， 每个正 方体在二维搜索图上的投影均是一个正方形。 因此， 以所述搜索图的中心点为源顶点， 以所 述搜索参数为搜索步长搜索所述搜索图时， 查找到的顶点的位置信息正好是超材料结构单 元的中心点在所述搜索图上投影的位置。 0050 本实施例。
27、中， 将基板的结构组成绘制成一张搜索图， 并采用广度优先搜索算法在 该搜索图上搜索顶点， 以及根据搜索出的顶点的位置信息生成所述超材料结构单元的中心 点， 由于采用了广度优先搜索算法来搜索顶点， 因此可快速地搜索并生成基板上各个超材 料结构单元的中心点， 在一定程度上提高了超材料的设计速度， 满足了超材料的快速发展 需求。 0051 请参考图 4， 是本发明提供的基板上超材料结构单元中心点的生成装置的第二实 施例的结构示意图， 本实施例与图 3 所示的实施例的区别在于， 所述图形建立模块 32 包 括 ： 坐标位置确定单元 321， 用于根据所述接收模块 31 接收到的用户输入的基板参数信 息。
28、， 确定所述搜索图在二维坐标系中的坐标位置 ； 其中， 在接收模块 31 接收到用户输入的基板参数信息后， 坐标位置确定单元 321 首先 需要在二维坐标系统确定坐标原点， 并确定所述基板参数信息确定的搜索图在二维坐标系 说 明 书 CN 103177137 A 7 6/6 页 8 中的坐标位置。 0052 图形绘制单元 322， 用于根据所述坐标位置确定单元 321 确定出的坐标位置， 绘制 所述搜索图。 0053 需要说明的是， 坐标位置确定单元 321 及图形绘制单元 322， 均可以采用软件程序 来实现。 0054 本实施例中， 通过将基板的结构组成绘制成一张搜索图， 并采用广度优先搜。
29、索算 法在该搜索图上搜索顶点， 以及根据搜索出的顶点的位置信息确定所述超材料结构单元的 中心点的方式， 由于采用了广度优先搜索算法， 因此可快速地搜索并生成基板上各个超材 料结构单元中心点的位置， 在一定程度上提高了超材料的设计速度， 满足了超材料的快速 发展需求。 0055 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成， 所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中， 该程序在执行时， 可包括如上述各方法的实施例的流程。其中， 所述的存储介质可为磁 碟、 光盘、 只读存储记忆体 （Read-Only Memory， ROM） 或随机存储记忆体 （Random Access Memory， RAM） 等。 0056 以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已， 当然不能以此来限定本发明之权利范 围， 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程， 并依本发明权利要 求所作的等同变化， 仍属于发明所涵盖的范围。 说 明 书 CN 103177137 A 8 1/3 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103177137 A 9 2/3 页 10 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103177137 A 10 3/3 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103177137 A 11 。