[發明專利]一種超材料單元結構的繪制方法

有效

• 申請號: 201110112010.0
• 申請日: 2011-04-30
• 公開（公告）號: CN102768689A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉若鵬;欒琳;劉斌;何振明;季春霖
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及超材料領域，特別涉及一種超材料單元結構的繪制方法。

【背景技術】

傳統的晶格繪制方法是采用串行遍歷的方式繪制的，即逐行的按一定間隔繪制超材料單元結構的晶格，這種方式的不足在于，不能保證晶格圖形的對稱性，也因此造成晶格圖形的不對稱性，特別是在某些特殊晶格圖形的應用下。如圖3所示，倘若采用順行方式從左至右，從上至下，依次遍歷，超材料的預留邊緣不對稱，內部晶格的折射率設計則需要每個分別設計。在制造菲涅爾透鏡時，需要的超材料形狀為圓形，對折射率的設置也是以中心點為圓心，依次向外根據不同的半徑設置相應的折射率的，計算出一個晶格的折射率，可通過圓心對稱得出其它對稱點的折射率；倘若超材料的圓形可用區域晶格數不通過圓心對稱，則每個晶格的折射率需單獨計算，大大提高了超材料的設計復雜度。

現有的繪制方法是逐行遍歷繪制出晶格的位置，在某一區域中以指定的晶格大小，依次繪制出晶格的位置，但由于晶格的大小與超材料的大小無法做到整除，所以就會出現晶體與超材料邊緣的寬度不一致，如圖3所示，邊緣會出現不對稱的現象，這種不對稱性會造成超材料單元結構設計以及優化變得更為復雜，不同的超材料單元結構也會增多。而對于其它的一些特殊圖形，如圓形，現有技術就更無法繪制了。

【發明內容】

本發明針對現有的晶格繪制方法是采用從左至右依次遍歷的方式繪制，容易造成晶格圖形的不對稱，則增加了晶格的設計復雜度，從而導致設計的效率低下。從而提供了一種超材料單元晶格的繪制方法，包括以下步驟：

初始化超材料的可用區域，確定可用區域的中心點以及可用區域的邊界；

以中心點為坐標原點依次對稱繪制預設尺寸的單元晶格直至繪制的多個單元晶格充滿可用區域且可用區域內的單元晶格未超出邊界。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，以中心點為坐標原點依次對稱繪制預設尺寸的單元晶格直至繪制的多個單元晶格充滿可用區域且可用區域內的單元晶格未超出邊界，具體包括：

以中心點為對稱中心，縱向對稱繪制預設尺寸的單元晶格；

計算當前繪制的單元晶格的中心點坐標以及頂點坐標；

判斷當前繪制的單元晶格與邊界的距離是否小于預設尺寸，若否，則繼續縱向對稱繪制預設尺寸的單元晶格；若是，則以距離中心點預設尺寸的正整數倍的位置為對稱中心，依次縱向對稱繪制預設尺寸的單元晶格直至所繪制的單元晶格未超出邊界且緊靠邊界的單元晶格與邊界的距離小于預設尺寸。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，以中心點為坐標原點依次對稱繪制預設尺寸的單元晶格直至繪制的多個單元晶格充滿可用區域且可用區域內的單元晶格未超出邊界，具體包括：

以中心點為對稱中心，橫向對稱繪制預設尺寸的單元晶格；

計算當前繪制的單元晶格的中心點坐標以及頂點坐標；

判斷當前繪制的單元晶格與邊界的距離是否小于預設尺寸，若否，則繼續橫向對稱繪制預設尺寸的單元晶格；若是，則以距離中心點預設尺寸的正整數倍的位置為對稱中心，依次橫向對稱繪制預設尺寸的單元晶格直至所繪制的單元晶格未超出邊界且緊靠邊界的單元晶格與邊界的距離小于預設尺寸。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，初始化超材料的可用區域包括：

設置預留邊緣，確定可用區域。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，可用區域為除去預留邊緣的超材料區域。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，可用區域為圓形。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，可用區域為正方形。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，可用區域為梯形。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，可用區域為多邊形。

在本發明的超材料單元晶格的繪制方法中，可用區域為長方形。

本發明通過確定可用區域的中心點以及可用區域的邊界，以所述中心點為坐標原點依次對稱繪制預設尺寸的單元晶格，大大的提高了單元晶格繪制的效率，降低了超材料單元結構設計的復雜度。

【附圖說明】

圖1是本發明的超材料單元晶格繪制方法的流程圖；

圖2是本發明的超材料單元晶格繪制方法實施例的流程圖；

圖3是現有技術的超材料單元晶格繪制方法的示意圖；

圖4是本發明的超材料單元晶格繪制方法的示意圖；

圖5是本發明的繪制圓形可用區域的示意圖；

圖6是本發明的超材料晶格單元繪制方法的細化流程圖；