一种图元随机排列方法及装置

技术领域

本发明涉及图元随机排列技术领域，尤其涉及一种图元随机排列方法及装置。

背景技术

现有技术中，为了实现特定的显示效果，需要在结构件的表面加工出几种简单图元随机排列的效果，且需要保证图元之间不相交，如图1所示。例如，为了使显示屏表面的玻璃产生漫反射，需要在玻璃表面制造出凹凸不平的效果。

目前，为了在结构件的表面加工出几种简单图元随机排列的效果，通常采用人工排布的方式进行建模，然后进行机加工。

但是，发明人发现，采用人工排布的方式制造出图元随机排列的效果，尤其对于结构件的表面需要设置上万个或者更多的图元时，需要耗费大量的时间进行建模，效率非常低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种图元随机排列方法及装置，能够实现自动排列，以解决人工排列效率低下的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种图元随机排列方法，包括：

获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；

构建基础图元的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸；

基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格；

随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格，包括：

将所述最大的外接圆的直径尺寸D

分别用所述待排布表面的长度尺寸L与宽度尺寸H除以所述排布网格的长度尺寸d，获得所述待排布表面的长度方向及宽度方向的排布网格的数量，在待排布表面划分排布网格。

作为一种可选的实施方式，所述随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

随机的将部分基础图元向随机的方向上偏移距离x，x≤(d-D)/2，其中，D为该基础图元的直径尺寸；

生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

随机的将部分基础图元旋转随机的角度，转动中心为外接圆的圆形；

生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元，包括：

设定每种基础图元的出现比例的阈值；

每次向排布网格内放入基础图元之前，计算所述待排布表面上已放入的每种基础图元的出现比例，若某种基础图元的出现比例大于阈值，则本次暂停该种基础图元的放入，从剩余的几种基础图元中随机选择一种放入排布网格内，重复向排布网格内放入基础图元的步骤，直至全部的排布网格内均放置有基础图元。

作为一种可选的实施方式，所述获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；构建基础图元的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸，包括：

获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；

构建图元块；

分别构建基础图元及图元块的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸。

作为一种可选的实施方式，所述构建图元块包括：

将至少两个基础图元组合为一个图元块，图元块内的基础图元彼此之间不想交。

与所述图元随机排列方法相对应的，本发明还提供了一种图元随机排列装置，包括：

获取模块，用于获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；

计算模块，用于构建基础图元的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸；

划分模块，用于基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格；

放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述划分模块用于：

将所述最大的外接圆的直径尺寸D

分别用所述待排布表面的长度尺寸L与宽度尺寸H除以所述排布网格的长度尺寸d，获得所述待排布表面的长度方向及宽度方向的排布网格的数量，在待排布表面划分排布网格。

作为一种可选的实施方式，所述放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

偏移模块，用于随机的将部分基础图元向随机的方向上偏移距离x，x≤(d-D)/2，其中，D为该基础图元的直径尺寸；

生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

旋转模块，用于随机的将部分基础图元旋转随机的角度，转动中心为外接圆的圆形；

生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述放入模块包括：

设定单元，用于设定每种基础图元的出现比例的阈值；

计算单元，用于每次向排布网格内放入基础图元之前，计算所述待排布表面上已放入的每种基础图元的出现比例，若某种基础图元的出现比例大于阈值，则本次暂停该种基础图元的放入，从剩余的几种基础图元中随机选择一种放入排布网格内，重复向排布网格内放入基础图元的步骤，直至全部的排布网格内均放置有基础图元。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种图元随机排列方法及装置，首先基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格，再随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元，从而实现自动化的基础图元的快速的随机排列，有效提高了排布效率。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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。

图1为基础图元随机排列在结构件的表面的效果示意图；

图2为四种基础图元及其外接圆的示意图；

图3为三种由基础图元构成的图元块及其外接圆的示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的图元随机排列方法的逻辑示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例的图元随机排列装置的逻辑示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种图元随机排列方法及装置，该方法及装置可以应用于台式电脑、平板型电脑(例如iPad)、笔记本电脑、服务器等，具体不做限定。下面首先对本发明实施例提供的图元随机排列方法进行详细说明。

图4为本发明实施例提供了一种图元随机排列方法，包括：

S100、获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸。

S200、构建基础图元的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸。

图2中示出了四种基础图元及其外接圆的示意图。需要说明的是，基础图元的形式及数量可以根据需求进行调整，具体不做限定。

S300、基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格。

S400、随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

S500、生成放入基础图元之后的待排布表面。

本发明实施例中，首先基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格，再随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元，从而实现自动化的基础图元的快速的随机排列，有效提高了排布效率。

其中，每个基础图元的获取是通过拾取基础图元的关键节点用B样条曲线进行拟合形成。

作为一种可选的实施方式，将所述最大的外接圆的直径尺寸D

分别用所述待排布表面的长度尺寸L与宽度尺寸H除以所述排布网格的长度尺寸d，获得所述待排布表面的长度方向及宽度方向的排布网格的数量，在待排布表面划分排布网格。

作为一种可选的实施方式，所述随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

随机的将部分基础图元向随机的方向上偏移距离x，x≤(d-D)/2，其中，D为该基础图元的直径尺寸；

生成放入基础图元之后的待排布表面。

如此，通过基础图元进行随机偏移，以增加随机排布的效果。

作为一种可选的实施方式，所述随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

随机的将部分基础图元旋转随机的角度，转动中心为外接圆的圆形；

生成放入基础图元之后的待排布表面。

如此，通过基础图元进行随机旋转，以增加随机排布的效果。

作为一种可选的实施方式，所述随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元，包括：

设定每种基础图元的出现比例的阈值；

每次向排布网格内放入基础图元之前，计算所述待排布表面上已放入的每种基础图元的出现比例，若某种基础图元的出现比例大于阈值，则本次暂停该种基础图元的放入，从剩余的几种基础图元中随机选择一种放入排布网格内，重复向排布网格内放入基础图元的步骤，直至全部的排布网格内均放置有基础图元。

如此，能够限定每种基础图元出现的比例。

可以理解，该方法可以通过任何具有计算、处理能力的装置、设备、平台、设备集群来执行。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

作为一种可选的实施方式，所述获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；构建基础图元的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸，包括：

获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；

构建图元块；

分别构建基础图元及图元块的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸。

如图3所示，给出了几种基础图元构建的图元块以及图元块的外接圆的示意图，通过将几种基础图元构建图元块，再将图元块参与随机排布，能够使得排布效果更加的紧凑，避免出现相邻两个排布网格填充的基础图元或者图元块存在较大的间距。

作为一种可选的实施方式，所述构建图元块包括：

将至少两个基础图元组合为一个图元块，图元块内的基础图元彼此之间不相交。

需要说明的是，如果使用图元块填充至排布网格内，则在计算基础图元所占比例时，图元块内的每种基础图元均需要统计，从而保证基础图元出现的比例不受影响。

与所述图元随机排列方法相对应的，本发明实施例还提供了一种图元随机排列装置，如图5所示，包括：

获取模块10，用于获取基础图元、待排布表面的形状与尺寸；

计算模块20，用于构建基础图元的外接圆，并计算其中最大的外接圆的尺寸；

划分模块30，用于基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格；

放入模块40，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

生成模块50，用于生成放入基础图元之后的待排布表面。

本发明实施例中，首先基于最大的外接圆的尺寸与待排布表面的形状与尺寸，在待排布表面划分排布网格，再随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元，从而实现自动化的基础图元的快速的随机排列，有效提高了排布效率。

作为一种可选的实施方式，所述划分模块30用于：

将所述最大的外接圆的直径尺寸D

分别用所述待排布表面的长度尺寸L与宽度尺寸H除以所述排布网格的长度尺寸d，获得所述待排布表面的长度方向及宽度方向的排布网格的数量，在待排布表面划分排布网格。

作为一种可选的实施方式，所述放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

偏移模块，用于随机的将部分基础图元向随机的方向上偏移距离x，x≤(d-D)/2，其中，D为该基础图元的直径尺寸；

生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面，包括：

放入模块，用于随机的将基础图元放入所述排布网格内，每个所述排布网格内仅放入一种基础图元；

旋转模块，用于随机的将部分基础图元旋转随机的角度，转动中心为外接圆的圆形；

生成模块，用于生成放入基础图元之后的待排布表面。

作为一种可选的实施方式，所述放入模块包括：

设定单元，用于设定每种基础图元的出现比例的阈值；

计算单元，用于每次向排布网格内放入基础图元之前，计算所述待排布表面上已放入的每种基础图元的出现比例，若某种基础图元的出现比例大于阈值，则本次暂停该种基础图元的放入，从剩余的几种基础图元中随机选择一种放入排布网格内，重复向排布网格内放入基础图元的步骤，直至全部的排布网格内均放置有基础图元。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。