圆形框架生成方法以及计算装置

技术领域

公开的实施例涉及路径路由选择技术。

背景技术

正在提出了如迪克斯特拉(Dijkstra)算法的计算两个给定地点之间的最佳路径的多种算法。然而，在利用这样的现有算法计算针对由多个层构成的多层结构(multilayerstructure)的最佳路径的情况下，随着层的数量、路径出发点以及路径终点数量增加，用于寻找最佳路径的运算将变得复杂，并且用于导出最佳路径的时间将变长。据此，正需要针对复杂的多层结构也可以有效地计算出最佳路径的方案。

发明内容

技术问题

公开的实施例是用于提供一种用于生成在多层结构中的路径路由的圆形框架的方法。

技术方案

根据一实施例的一种圆形框架生成方法，该圆形框架生成方法作为在配备有一个以上的处理器以及存储有借由所述一个以上的处理器而执行的一个以上的程序的存储器的计算装置执行的方法，包括如下步骤：识别包括多个层并且在相邻的层之间形成有一个以上的链接(link)的多层结构的每个层所包括的多个路径连接要素；针对所述每个层生成嵌入式框架(embedded frame)，所述嵌入式框架在其内部包括在所述每个层识别的多个路径连接要素；生成拓扑框架(topological frame)，所述拓扑框架包括围绕借由包括在所述嵌入式框架的多个路径连接要素中的所述一个以上的链接而形成的一个以上的穿孔(puncture)的外部边界以及分别布置于所述一个以上的穿孔中的每个的外围线上的一个以上的局部路径点(local path point)；以及合并所述一个以上的穿孔中的每个的外围线和所述外部边界，从而生成构成为一个圆形闭合曲线的圆形框架(circular frame)。

所述识别的多个路径连接要素可以包括一个以上的全局路径点(global pathpoint)。

所述生成拓扑框架的步骤可以包括如下步骤：生成围绕所述一个以上的穿孔的所述外部边界；以及将所述一个以上的全局路径点投影至所述外部边界上。

所述投影的步骤中：可以设定连接位于所述嵌入式框架的内部的任意的地点与所述一个以上的全局路径点中的每个的一个以上的直线，并且可以沿所述一个以上的直线将所述一个以上的全局路径点投影至所述外部边界上。

所述一个以上的全局路径点以及所述一个以上的局部路径点分别可以布置于所述闭合曲线上。

所述生成圆形框架的步骤可以包括如下步骤：在所述拓扑框架上设定一个以上的基准路径(reference path)，其中，所述一个以上的基准路径中的每个的一端连接于所述一个以上的穿孔中的一个外围线，另一端连接于所述一个以上的穿孔中的另一个穿孔的外围线或者所述拓扑框架的外部边界；以及沿所述一个以上的基准路径切割所述拓扑框架，并将所述一个以上的穿孔中的每个的外围线和所述拓扑框架的外部边界合并为所述一个圆形闭合曲线。

所述圆形框架可以包括与所述一个以上的基准路径(reference path)中的每个对应并且布置于所述闭合曲线上的一个以上的成对的基准点(reference point)。

根据一实施例的计算装置，所述计算装置作为包括一个以上的处理器以及存储构成为借由所述一个以上的处理器而执行的一个以上的程序的存储器的装置，其中，所述程序包括用于执行如下步骤的命令：识别包括有多个层并且在相邻的层之间形成有一个以上的链接(link)的多层结构的每个层所包括的多个路径连接要素；针对所述每个层生成嵌入式框架(embedded frame)，所述嵌入式框架在其内部包括在所述每个层识别的多个路径连接要素；生成拓扑框架(topological frame)，所述拓扑框架包括围绕借由包括在所述嵌入式框架的多个路径连接要素中的所述一个以上的链接而形成的一个以上的穿孔(puncture)的外部边界以及分别布置于所述一个以上的穿孔中的每个的外围线上的一个以上的局部路径点(local path point)；以及合并所述一个以上的穿孔中的每个的外围线和所述外部边界，从而生成构成为一个圆形闭合曲线的圆形框架(circular frame)。

所述识别的多个路径连接要素可以包括一个以上的全局路径点(global pathpoint)。

生成拓扑框架的步骤可以包括如下步骤：生成围绕所述一个以上的穿孔的所述外部边界；以及将所述一个以上的全局路径点投影至所述外部边界上。

所述投影的步骤中：可以设定连接位于所述嵌入式框架的内部的任意的地点与所述一个以上的全局路径点中的每个的一个以上的直线，并且可以沿所述一个以上的直线将所述一个以上的全局路径点投影至所述外部边界上。

所述一个以上的全局路径点以及所述一个以上的局部路径点分别可以布置于所述闭合曲线上。

所述生成圆形框架的步骤可以包括如下步骤：在所述拓扑框架上设定一个以上的基准路径(reference path)，其中，所述一个以上的基准路径中的每个的一端连接于所述一个以上的穿孔中的一个外围线，另一端连接于所述一个以上的穿孔中的另一个穿孔的外围线或者所述拓扑框架的外部边界；以及沿所述一个以上的基准路径切割所述拓扑框架，从而将所述一个以上的穿孔中的每个的外围线和所述拓扑框架的外部边界合并为所述一个圆形闭合曲线。

所述圆形框架可以包括与所述一个以上的基准路径(reference path)中的每个对应并且布置于所述闭合曲线上的一个以上的成对的基准点(reference point)。

技术效果

根据本发明的实施例，将由多个层构成的多层结构的每个层表现为圆形框架，从而能够将在多层结构中寻找路径的问题变换为连接布置于圆形的边界的点之间的直线路径的简单的问题，因此即使包括于多层结构的层数、路径出发点以及路径终点的数量增加也能够实现有效的路径计算。

附图说明

图1是用于将包括适用于示例性实施例的计算装置的计算环境举例示出而进行说明的框图。

图2是根据一实施例的圆形框架生成方法的流程图。

图3是示出根据一实施例的多层结构的一示例的示例图。

图4是示出针对根据一实施例的多层结构的每个层的嵌入式框架的一示例的示例图。

图5a至图5d是用于说明根据一实施例的拓扑框架生成过程的示例图。

图6a至图6c是示出根据一实施例的圆形框架生成过程的示例图。

图7a至图7c是示出根据另一实施例的圆形框架生成过程的示例图。

图8a至图8c是示出根据又一实施例的圆形框架生成过程的示例图。

图9以及图10是用于说明根据一实施例的拓扑框架上的路径和圆形框架上的路径之间的关系的示例图。

符号说明

10：计算环境

12：计算装置

14：处理器

16：计算机可读存储介质

18：通信总线

20：程序

22：输入输出接口

24：输入输出装置

26：网络通信接口

具体实施方式

以下，参照附图对具体实施形态进行说明。以下的详细说明是为了有助于全面理解本说明书中记载的方法、装置和/或系统而提供的。然而这些仅为示例，并不限于此。

在对实施例进行说明的过程中，如果判断为对相关公知技术的具体说明有可能对发明的主旨造成不必要的混乱，则省略其详细说明。此外，后述的术语均为考虑到本发明中的功能而定义的术语，这可能根据用户、运用者的意图或惯例等而不同。因此，需要以贯穿本说明书整体的内容为基础而对其进行定义。在详细说明中使用的术语只用于记载实施例，而绝非用于限定本发明。除非明确不同地使用，否则单数形态的表述包括复数形态的含义。并且，在本说明书中，如“包括”或“具有”等术语用于指代某种特性、数字、步骤、操作、要素及其一部分或组合，不可被解释为排除所记载项之外的一个或一个以上的其他特性、数字、步骤、操作、要素及其一部分或组合的存在或可能性。

图1是用于将包括适用于示例性实施例的计算装置的计算环境举例示出而进行说明的框图。在示出的实施例中，各个组件可以具有以下叙述的以外的不同功能和能力，除了以下叙述的组件以外，还可以包括附加的组件。

示出的计算环境10包括计算装置12。在一实施例中，计算装置12可以是用于执行根据本发明的一实施例的圆形框架生成方法的装置。计算装置12包括至少一个处理器14、计算机可读存储介质16以及通信总线18。处理器14可以使计算装置12根据将在后面说明书的示例性实施例操作。例如，处理器14可以执行储存在计算机可读存储介质16中的一个以上的程序。所述一个以上的程序可以包括一个以上的计算机可执行命令，并且所述计算机可执行命令可以构成为在通过处理器14执行的情形下使计算装置12执行根据示例性实施例的操作。

计算机可读存储介质16构成为储存计算机可执行命令和程序代码、程序数据和/或其他合适的形态的信息。储存在计算机可读存储介质16中的程序20包括可以通过处理器14执行的命令的集合。在一实施例中，计算机可读存储介质16可以是存储器(诸如随机存取存储器的易失性存储器、非易失性存储器或者它们的适当组合)、一个以上的磁盘存储装置、光学盘存储装置、闪存装置、除此之外的可通过计算装置12访问并且可存储期望的信息的其他形态的存储介质或者它们的适当组合。

通信总线18将包括处理器14、计算机可读存储介质16在内的计算装置12的其他多种组件相互连接。

计算装置12还可以包括提供用于一个以上的输入输出装置24的接口的一个以上的输入输出接口22以及一个以上的网络通信接口26。输入输出接口22和网络通信接口26被连接到通信总线18。输入输出装置24可以通过输入输出接口22连接到计算装置12的其他组件。示例性的输入输出装置24可以包括诸如指示装置(鼠标或者触控垫等)、键盘、触摸输入装置(触摸板或者触摸屏等)、语音或者声音输入装置、多种传感器装置和/或拍摄装置的输入装置和/或诸如显示装置、打印机、扬声器和/或网卡的输出装置。示例性的输入输出装置24可以作为构成计算装置12的一组件而包括于计算装置12的内部，也可以作为与计算装置12区分开的独立的装置而被连接到计算装置12。

图2是根据一实施例的圆形框架(circular frame)生成方法的流程图。

图2所图示的方法可以借由例如图1所示的计算装置12而执行。

参照图2，首先，计算装置12识别包括于作为变换对象的多层结构(multilayerstructure)的每个层中的多个路径连接要素(path connection element)(210)。

本发明的实施例中，多层结构意味着包括多个层(layer)并且在相邻的层之间形成有一个以上的链接(link)的三维结构。例如，多层结构可以包括由多个层构成的建筑、印制电路板(PCB：Printed Curcuit Board)、半导体芯片等，然而并不是必须限定于特定的示例。

另外，链接意味着在多层结构内贯通相邻的两个层之间的连接通道。例如，在多层结构是建筑的情况下，链接可以是设置于相邻的两个层之间的阶梯或者电梯等。作为另一实施例，在多层结构是PCB或者半导体芯片的情况下，链接可以是为了连接相邻的两个层的布线而形成的过孔(via hole)。

另外，在一实施例中，路径连接要素可以包括全局路径点(global path point)以及借由链接在每个层形成的穿孔(puncture)。此时，全局路径点可以包括全局路径起点(global path start point)以及作为从全局路径起点开始的路径结束的地点的全局路径终点(global path end point)。另外，全局路径(global path)意味着连接全局路径起点和全局路径终点的路径。

图3是示出根据一实施例的多层结构的一示例的示例图。

图3所示的示例性的多层结构300包括三个层Layer1、Layer2以及Layer3，在作为最下层的Layer1和作为最上层的Layer3分别设置有全局路径起点310和全局路径终点320。

并且，在多层结构300中，在Layer1和Layer2之间形成有一个链接330，Layer2和Layer3之间形成有另一个链接340。据此，Layer1包括借由连接于Layer2的链接330而形成的穿孔331，Layer2包括借由连接于Layer1的链接330而形成的穿孔332以及借由连接于Layer3的链接340而形成的穿孔341。并且，Layer3包括借由连接于Layer2的链接340而形成的穿孔342。

最终，在图3所示的示例的情况下，在Layer1识别出的路径连接要素是全局路径起点310和一个穿孔331，在Layer2识别出的路径连接要素是两个穿孔332、341。并且，在Layer3识别到的路径连接要素是一个穿孔342和全局路径终点320。

另外，图3所示的示例中举例示出了多层结构300中包括一个全局路径起点310和一个全局路径终点320，然而与示出的示例不同，根据实施例，在多层结构中可以存着一个以上的全局路径起点和一个以上的全局路径终点，并且一个以上的全局路径起点以及一个以上的全局路径终点可以分别位于多层结构中的相异的层，或者一部分可以位于同一层。

并且，图3所示的示例中举例示出在多层结构300中的相邻的两个层之间形成有一个链接330、340，然而与示出的示例不同，根据实施例，在相邻的两个层之间也可以形成有一个以上的连接。

再次参照图2，计算装置12识别包括于每个层的路径连接要素之后，针对多层结构的每个层生成在内部包括识别出的多个路径连接要素的嵌入式框架(embedded frame)(220)。

此时，针对多层结构的每个层的嵌入式框架可以通过如下方式生成：在从上方沿垂直的方向俯视每个层的二维平面上，将在各层识别出的多个路径连接要素中的每个布置于二维平面上的对应的位置。

具体地，图4是示出针对根据一实施例的多层结构的每个层的嵌入式框架的一示例的示例图。

参照图4，针对多层结构的Layer1的嵌入式框架410将包括于Layer1的全局路径起点411和与Layer1和Layer2之间的链接对应的穿孔412包括在内部。此时，全局路径起点411和穿孔412在嵌入式框架410中的位置可以对应于相应的全局路径起点411和穿孔412在Layer1中的位置。并且，全局路径起点411和穿孔412可以分配有示出在嵌入式框架410内的位置的坐标值。

另外，针对多层结构的Layer2的嵌入式框架420包括与Layer2和Layer3之间的链接对应的穿孔421和与Layer1和Layer2之间的链接对应的穿孔422。此时，每个穿孔421、422在嵌入式框架420中的的位置可以对应于相应的穿孔421、422在Layer2中的位置。并且，每个穿孔421、422可以分配有示出在嵌入式框架420内的位置的坐标值。

并且，针对多层结构的Layer3的嵌入式框架430将与Layer2和Layer3之间的链接对应的穿孔431和包括于Layer3的全局路径终点432包括在内部。此时，穿孔431和全局路径终点432在嵌入式框架430中的位置可以对应于相应的穿孔431和全局路径终点432在Layer3中的位置。并且，穿孔431和全局路径终点432可以分配有示出在嵌入式框架430内的位置的坐标值。

再次参照图2，计算装置12生成针对多层结构的每个层的嵌入式框架之后，基于生成的嵌入式框架生成针对每个层的拓扑框架(topological frame)(230)。

此时，拓扑框架包括：外部边界(external boundary)，围绕全部包括于嵌入式框架的一个以上的穿孔；以及局部路径点(local path point)，布置于一个以上的穿孔中的每个的外围线。并且，在全局路径点包括于嵌入式框架的情况下，每个全局路径点布置于拓扑框架的外部边界上。

另外，局部路径点意味着在全局路径的部分路径中，在经过多层结构的每个层的局部路径的起点以及终点中的并不是全局路径点的点。

具体地，在图3所示的示例中，连接全局路径起点310和全局路径终点320的全局路径350包括连接全局路径起点310和形成于Layer1的穿孔331之间的部分路径、连接形成于Layer2的两个穿孔332、341之间的部分路径以及连接形成于Layer3的穿孔342和全局路径终点320之间的部分路径。此时，以从全局路径起点310至全局路径终点320的方向为基准，全局路径在每个层进入穿孔的地点相当于经过每个层的部分路径结束的局部路径终点，全局路径在每个层从穿孔出来的地点相当于经过每个层的部分路径开始的局部路径起点。

另外，图5a至图5d是用于说明根据一实施例的拓扑框架生成过程的示例图。

在图5a至图5d中，假设嵌入式框架510包括作为路径连接要素的4个全局路径起点S

参照图5a，首先，计算装置12可以生成围绕包括于嵌入式框架510的全部路径连接要素的外部边界520。此时，如图示的示例，外部边界520可以是圆形的闭合曲线(closedcurve)，然而外部边界520的形状并不是必须局限于特定的形状。并且，在图示的示例中举例示出了外部边界520围绕嵌入式框架510整体的，然而只要在内部包括包含在嵌入式框架510的全部路径连接要素，外部边界520可以根据实施例生成为多种大小。

另外，在计算装置12生成外部边界520之后，全局路径点包括于嵌入式框架510的情况下，将每个全局路径点投影(project)至外部边界520上，从而使每个全局路径点可以布置于外部界线520上。

具体地，参照图5b以及图5c，如显示为虚线的线，计算装置12可以设定连接嵌入式框架510内部的任意的地点513和包括于嵌入式框架510的每个全局路径点S

此后，计算装置12沿设定的直线将每个全局路径点S

另外，参照图5d，计算装置12可以将每个全局路径点S

再次参照图2，计算装置12生成针对多层结构的每个层的拓扑框架之后，生成如下的圆形框架：合并(merge)包括在拓扑框架内部的一个以上的穿孔中的每个的外围线和拓扑框架的外部边界，从而构成为一个圆形闭合曲线，并且包括在拓扑框架的全部路径点(即，全局路径点和/或局部路径点)布置于该闭合曲线(closed curve)上(240)。

具体地，根据一实施例，计算装置12可以设定如下的一个以上的基准路径(reference path)：一个以上的基准路径中的每个的一端连接于包括在拓扑框架的一个穿孔的外围线，另一端连接于包括在拓扑框架的另一个穿孔的外围线或者拓扑框架的外部边界。并且，计算装置12沿设定的一个以上的基准路径切割拓扑框架，从而可以将包括在拓扑框架的一个以上的穿孔中的每个的外围线和拓扑框架的外部边界合并为一个圆形闭合曲线。此时，一个以上的基准路径分别可以变换为布置于圆形框架的闭合曲线上的一对基准点(reference point)。

图6a至图6c是示出根据一实施例的圆形框架生成过程的示例图。

参照图6a，首先，计算装置12可以设定连接包括在拓扑框架的内部的两个穿孔611、612的外围线的一个基准路径r

此后，如图6b所示的示例，计算装置12沿各基准路径r

另外，若沿各基准路径r

图7a至图7c是示出根据另一实施例的圆形框架生成过程的示例图。

参照图7a，首先，计算装置12可以设定连接包括在拓扑框架的内部的两个穿孔711、712中的一个穿孔711的外围线和拓扑框架的外部边界的一个基准路径r1和连接两个穿孔711、712中的另一个穿孔712的外围线和拓扑框架的外部边界的另一个基准路径r2。

此后，如图7b所示，计算装置12沿各基准路径r

另外，若沿各基准路径r

图8a至图8c是示出根据又一实施例的圆形框架生成过程的示例图。

参照图8a，首先，计算装置12可以设定连接拓扑框架的外部边界和包括在拓扑框架的内部的两个穿孔811、812中的一个穿孔811的外围线的一个基准路径r

之后，如图8b所示的示例，计算装置12沿各基准路径r

另外，若沿各基准路径r

另外，参照图9可以得知，在拓扑框架910上与基准路径r

并且，参照图10，在拓扑框架1010上与基准路径r

即，通过图9以及图10可以得知，针对多个结构的每个层的圆形框架920、1020可以将在每个层寻找路径的问题简化为布置于圆形框架920、1020的闭合曲线上的点之间的直线连接问题。

以上通过代表性的实施例详细说明了本发明，但是，本发明所属领域中具有普通知识的人员能够理解在不脱离本发明的范围的前提下能够对前述实施例进行各种变形。因此，本发明的权利范围不应被限制为局限于所说明的实施例，而是由权利要求及其等同无所限定。