CN109360251A - 一种无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，涉及透明导电与透明电磁屏蔽材料设计领域，包括如下步骤：A、依据图案尺寸和目数指标要求，确定网格顶点数目；B、获取规则六角形网格顶点坐标；C、获取无角度随机网格顶点坐标；D、生成无角度透明屏蔽随机网格图案。本发明具有网格规格任意可选、随机强度可调可控、图案形状均匀一致的优点。
Description
技术领域
本发明涉及透明导电与透明电磁屏蔽材料设计领域，具体涉及一种无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法。
背景技术
目前，针对信息显示类、光学传感器类、车辆平台观察类等光学视窗的电磁防护难题，世界各国在透明屏蔽材料领域开展了广泛而深入的研究，开发出的各种透明屏蔽产品已应用于各行各业。现有主流的透明屏蔽材料或结构主要有丝网类、膜层类、金属网格类三种，其中金属网格材料因兼顾高透光、强屏效、低雾度等综合性要求，在高端透明电磁屏蔽产品中应用最为广泛。金属屏蔽网格也被称作微网、网栅，是在PET膜上采用蚀刻、压印、磁控溅射等技术制作出的微细金属网格，具有极佳的透光性能和电磁屏蔽效能。目前常规金属网格材料的形状有正方形、菱形、蜂窝形、墙砖形、多边形等，但对于以上规则形状金属网格类材料，因其网线以周期规律排布，极易引起莫尔干涉条纹，影响视觉效果。为克服这一难点，国内部分企业率先研究了无角度随机网格莫尔条纹抑制技术，通过打破网格的周期性排布规律，进而消除莫尔干涉条纹。其中高品质无角度随机网格图案的生成是最为关键的一环。现有无角度随机网格图案生成方法主要基于泰森图原理，但该方法图案生成面积有限且图案均一性差，不利于大面积生产和产品质量提升。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种网格规格任意可选、随机强度可调可控、图案形状均匀一致的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法。
本发明所采用的技术方案：一种无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、依据图案尺寸和目数指标要求，确定网格顶点数目；
B、获取规则六角形网格顶点坐标；
C、获取无角度随机网格顶点坐标；
D、生成无角度透明屏蔽随机网格图案。
所述步骤A基于规则六边形网格几何特点，计算网格单元边长，并且计算获取x轴方向和y轴方向所需网格顶点数目，规则六边形网格单元边长与目数要求的关系为：
式中：l为规则六边形的网格单元边长，单位为m；W为所要求的目数；
x轴方向和y轴方向所需网格顶点数目与图案尺寸、网格边长的关系为：
式中：Nx、Ny分别为x轴方向和y轴方向所需网格顶点数目，Lx、Ly分别为图案尺寸要求中x轴方向和y轴方向长度。
所述步骤B依据规则六边形网格排布规律，对所有网格顶点进行二维编号，并基于网格顶点几何关系，计算获取各顶点x轴方向和y轴方向坐标。
网格顶点采用(i，j)二维编号格式，i＝(1,2,…,Nx)，j＝(1,2,…,Ny)；
基于网格顶点几何关系，各顶点x轴方向和y轴方向坐标值计算式为：
式中：rxi,j、ryi,j分别为规则六角形网格第(i，j)个顶点的x轴方向和y轴方向坐标值。
所述步骤C中采用引入并设置随机强度因子，通过调用随机数生成函数，对规则六边形网格每个顶点的两个方向坐标分别添加随机扰动，进一步计算出无角度随机网格各顶点的x轴方向和y轴方向坐标；
无角度随机网格各顶点x轴方向和y轴方向坐标值计算式为：
sxi,j＝rxi,j+px×(randi,j-0.5)×l
syi,j＝ryi,j+py×(randi,j-0.5)×l
式中：sxi,j、syi,j分别为无角度随机网格第(i，j)个顶点的x轴方向和y轴方向坐标值；px、py分别为x轴方向和y轴方向的随机强度因子；randi,j为(0～1)范围内随机数生成函数。
所述步骤D依据无角度随机网格排布规律和几何构型，建立形成随机网格顶点与网格图案曲线段逻辑关系，并将各顶点坐标信息转化为曲线段转折点坐标信息并顺序存储，而后通过设置线宽、线型等参数并借助画图软件，生成无角度透明屏蔽随机网格图案。
本发明的有益效果是：1、网格规格任意可选：本发明可依据需求指标要求，生成任意图案尺寸和目数规格的无角度透明屏蔽随机网格图案；
2、随机强度可调可控：通过引入随机强度因子这一参数，无角度网格的随机强度具有可控性；
3、图案形状均匀一致：本发明基于对规则六边形网格添加随机扰动的方式，通过设置合理的随机强度因子，所生成的无角度随机网格图案形状均一性好。
4、本方案可广泛应用透明导电网格、透光电磁屏蔽网格的结构设计，对高性能透明屏蔽材料的制备和生产具有积极的促进作用。
附图说明
图1为本发明实施例无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法的逻辑流程图。
图2为规则六角形网格几何结构与顶点编号规则。
图3为随机强度因子为0.5时无角度透明屏蔽随机网格图案示例。
图4为随机强度因子为0.65时无角度透明屏蔽随机网格图案示例。
图5为随机强度因子为0.8时无角度透明屏蔽随机网格图案示例。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图所示，无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法的执行流程图参见图1，首先依据目数指标要求，并基于规则六边形网格几何特点，按照式(1)确定六角形网格单元边长；而后依据图案尺寸要求，利用式(2)计算x轴方向和y轴方向所需六边形网格顶点数目，
式中，l为规则六边形网格单元边长，W为所要求目数，Nx、Ny分别为x方向和y方向所需网格顶点数目，Lx、Ly分别为图案尺寸要求中x方向和y方向长度。
网格规格任意可选：本发明可依据需求指标要求，生成任意图案尺寸和目数规格的无角度透明屏蔽随机网格图案。
依据规则六边形网格排布规律，采用(i，j)格式对所有网格顶点进行二维编号，具体如图2所示，其中i＝(1,2,…,Nx)，j＝(1,2,…,Ny)。而后利用式(3)和(4)，计算获取规则六边形网格各顶点x方向和y方向坐标值；
式中，rxi,j、ryi,j分别为规则六角形网格第(i，j)个顶点的x方向和y方向坐标值。
在规则六边形网格顶点坐标信息已知的情况下，引入并设置随机强度因子，通过调用随机数生成函数，对规则六边形网格所有顶点的两个方向坐标分别添加随机扰动，进而形成无角度随机网格，并利用式(5)计算获取各顶点新的x方向和y方向坐标值。
式中，sxi,j、syi,j分别为无角度随机网格第(i，j)个顶点的x方向和y方向坐标值，px、py分别为x方向和y方向的随机强度因子，randi,j为(0～1)范围内随机数生成函数。
图3，图4，图5为选择不同的随机强度因子时无角度透明屏蔽随机网格图案的示例，通过引入随机强度因子这一参数，无角度网格的随机强度具有可控性。
无角度随机网格顶点信息获取后，依据无角度随机网格排布规律和几何构型，建立形成随机网格顶点与网格图案曲线段逻辑关系，并将各顶点坐标信息转化为曲线段转折点坐标信息，而后通过设置线宽、线型等参数并借助画图软件，生成无角度透明屏蔽随机网格图案。最后将图案输出为矢量格式文件，用于下一步无角度透明屏蔽随机网格材料或产品的制备和生产，本发明基于对规则六边形网格添加随机扰动的方式，通过设置合理的随机强度因子，所生成的无角度随机网格图案形状均一性好。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
Claims (7)
1.一种无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、依据图案尺寸和目数指标要求，确定网格顶点数目；
B、获取规则六角形网格顶点坐标；
C、获取无角度随机网格顶点坐标；
D、生成无角度透明屏蔽随机网格图案。
2.根据权利要求1所述的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：所述步骤A基于规则六边形网格几何特点，计算网格单元边长，并且计算获取x轴方向和y轴方向所需网格顶点数目，规则六边形网格单元边长与目数要求的关系为：
式中：l为规则六边形的网格单元边长，单位为m；W为所要求的目数；
x轴方向和y轴方向所需网格顶点数目与图案尺寸、网格边长的关系为：
式中：Nx、Ny分别为x轴方向和y轴方向所需网格顶点数目，Lx、Ly分别为图案尺寸要求中x轴方向和y轴方向长度。
3.根据权利要求1所述的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：所述步骤B依据规则六边形网格排布规律，对所有网格顶点进行二维编号，并基于网格顶点几何关系，计算获取各顶点x轴方向和y轴方向坐标。
4.根据权利要求3所述的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：网格顶点采用(i，j)二维编号格式，i＝(1,2,…,Nx)，j＝(1,2,…,Ny)；
基于网格顶点几何关系，各顶点x轴方向和y轴方向坐标值计算式为：
式中：rxi,j、ryi,j分别为规则六角形网格第(i，j)个顶点的x轴方向和y轴方向坐标值。
5.根据权利要求1所述的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：所述步骤C中采用引入并设置随机强度因子，通过调用随机数生成函数，对规则六边形网格每个顶点的两个方向坐标分别添加随机扰动，进一步计算出无角度随机网格各顶点的x轴方向和y轴方向坐标。
6.根据权利要求5所述的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：无角度随机网格各顶点x轴方向和y轴方向坐标值计算式为：
sxi,j＝rxi,j+px×(randi,j-0.5)×l
syi,j＝ryi,j+py×(randi,j-0.5)×l
式中：sxi,j、syi,j分别为无角度随机网格第(i，j)个顶点的x轴方向和y轴方向坐标值；px、py分别为x轴方向和y轴方向的随机强度因子；randi,j为(0～1)范围内随机数生成函数。
7.根据权利要求1所述的无角度透明屏蔽随机网格图案生成方法，其特征在于：所述步骤D依据无角度随机网格排布规律和几何构型，建立形成随机网格顶点与网格图案曲线段逻辑关系，并将各顶点坐标信息转化为曲线段转折点坐标信息并顺序存储，而后通过设置线宽、线型等参数并借助画图软件，生成无角度透明屏蔽随机网格图案。
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