JPS62163141A - Calculating device for surface area and volume of compound - Google Patents
Calculating device for surface area and volume of compoundInfo
- Publication number
- JPS62163141A JPS62163141A JP61005303A JP530386A JPS62163141A JP S62163141 A JPS62163141 A JP S62163141A JP 61005303 A JP61005303 A JP 61005303A JP 530386 A JP530386 A JP 530386A JP S62163141 A JPS62163141 A JP S62163141A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- volume
- compound
- atom
- random numbers
- surface area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
化合物の表面、又は内部の各座標点として乱数を用いて
発生させた点位置を用いることにより、化合物の表面積
又は体積、更には化合物を構成する原子間の重なり部分
の表面積又は体積等を算出する。Detailed Description of the Invention [Summary] By using point positions generated using random numbers as each coordinate point on the surface or inside of a compound, it is possible to calculate the surface area or volume of the compound, as well as the distance between atoms constituting the compound. Calculate the surface area or volume of the overlapping portion.
本発明は任意の化合物の表面積及び体積の算出装置の開
発に関するものである。The present invention relates to the development of a device for calculating the surface area and volume of any compound.
化合物の表面積及び体積等を形状の如何に拘わらず実施
出来る算出装置を提供する。Provided is a calculation device that can calculate the surface area, volume, etc. of a compound regardless of its shape.
従来の手法では化合物を構成する各原子の表面積、体積
等を算出する方法は例えば原子をY軸と直交する複数個
の一定間隔δの平面で切断する。In conventional methods, the surface area, volume, etc. of each atom constituting a compound are calculated by, for example, cutting the atom along a plurality of planes perpendicular to the Y-axis and spaced at regular intervals δ.
体積を求める場合は各切断面に現れた円の面積を求め、
此の面積に前記δを乗じて体積を出し、此の操作を各切
断面に就いて行い、積算すれば原子の体積が求められる
。To find the volume, find the area of the circle that appears on each cut plane,
Multiply this area by the above-mentioned δ to find the volume, perform this operation for each cut plane, and integrate to obtain the volume of the atom.
表面積の場合も同様に各切断面に現れた円の円周(円弧
)を求め、此の円弧に成る一定数を乗して面積を求め、
此の操作を各切断面に就いて行い、積算すれば原子の表
面積が求められる。In the case of surface area, similarly find the circumference (arc) of the circle that appears on each cut plane, multiply this arc by a certain number to find the area,
By performing this operation on each cut plane and integrating them, the surface area of the atom can be determined.
上記従来の手法では一部の化合物を構成する各原子の表
面積、体積等を個々別々に算出することは出来たが、其
の体積及び表面積を同一の算出手段により求めることは
出来ず、其の形状が複雑な場合の表面積及び体積等を算
出することは不可能であった。With the conventional methods described above, it was possible to calculate the surface area, volume, etc. of each atom constituting some compounds individually, but the volume and surface area could not be calculated by the same calculation means, and their It has been impossible to calculate the surface area, volume, etc. when the shape is complex.
本発明の目的は化合物の形状の如何に拘わらず其の表面
積及び体積等を算出出来る算出装置を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide a calculation device that can calculate the surface area, volume, etc. of a compound regardless of its shape.
上記問題点は第1図に示す様に、乱数発生器4、発生し
た乱数の組で座標点を位置ずける変換手段8、座標点を
判定する判定手段5、前記判定条件を満たす乱数の組を
カウントする計数手段6、所定個数の乱数発生を指示す
ると共に発生した乱数の全組数に於ける計数手段6がカ
ウントした組数との比率を算出する手段2とを備えた装
置であって、複数の原子から構成される化合物の構成属
性で構築したデータベース7を具備し、乱数発生器4か
らの乱数の組を所定の原子構成を持つ化合物から抽出し
た各原子間の座標点に変換手段8により変換し、各原子
間の重畳部分を判定手段5により排除した原子毎の座標
点数を計数手段6によりカウントして、発生した乱数の
総発生組数との比率を算出し、前記比率に所定の単位系
になる値を乗算したことにより解決される。As shown in FIG. 1, the above problem is solved by a random number generator 4, a conversion means 8 for positioning a coordinate point using a set of generated random numbers, a determining means 5 for determining a coordinate point, and a set of random numbers that satisfy the above-mentioned determination conditions. A device comprising a counting means 6 for counting a predetermined number of random numbers, and a means 2 for instructing the generation of a predetermined number of random numbers and calculating the ratio of the number of sets counted by the counting means 6 to the total number of sets of generated random numbers. , comprising a database 7 constructed from the constituent attributes of compounds composed of a plurality of atoms, and means for converting a set of random numbers from the random number generator 4 into coordinate points between each atom extracted from a compound having a predetermined atomic composition. 8, and the overlapping portion between each atom is eliminated by the determining means 5. The counting means 6 counts the number of coordinate points for each atom, and calculates the ratio of the generated random numbers to the total number of generated pairs. It is solved by multiplying by values that are in a predetermined unit system.
又前記座標点は立体面上の表面位置であり、前記単位系
は面積であることにより解決される。Further, the coordinate points are surface positions on a three-dimensional surface, and the unit system is area.
又前記座標点は立体面上の体積位置であり、前記単位系
は体積であることにより解決される。Further, the coordinate point is a volume position on a three-dimensional surface, and the unit system is a volume, which solves the problem.
本発明に依ると乱数を使用して任意の化合物の表面上又
は体積内に点をN個発生させて点の位置を調べてカウン
トするか否かを判定し、カウントした点の面積又は体積
の総計を求めることにより画一的に化合物の表面上又は
体積が求められるので、計算時間が短縮され、異なる二
原子が重なり合っている時の重なり部分の面積、体積の
計算も可能になると云う効果がある。According to the present invention, N points are generated on the surface or volume of an arbitrary compound using random numbers, the position of the point is checked, it is determined whether to count, and the area or volume of the counted point is determined. By calculating the total amount, the surface area or volume of the compound can be uniformly determined, which reduces the calculation time and makes it possible to calculate the area and volume of the overlapping part when two different atoms overlap. be.
第1図は本発明の一実施例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
第2図(a)は本発明に依り表面積・体積等の算出され
る化合物の一例を説明する図である。FIG. 2(a) is a diagram illustrating an example of a compound whose surface area, volume, etc. are calculated according to the present invention.
第2図(blは原子個別及び相互間の座標を示す極座標
の説明図である。FIG. 2 (bl is an explanatory diagram of polar coordinates showing individual and mutual coordinates of atoms.
第3図は原子の表面上の一点が隣接する原子と重なって
いるか否かを示す図であり、(alは原子Aに対する原
子B、(blは原子Bに対する原子Aと原子Cの関係を
示す図である。Figure 3 is a diagram showing whether a point on the surface of an atom overlaps with an adjacent atom. It is a diagram.
図中、2はプロセッサ、3は記憶装置、4は乱数発生器
、5は判定手段、6は計数手段、7は化合物の構成及び
其の属性等を格納したデータベース、8は変換手段であ
る。In the figure, 2 is a processor, 3 is a storage device, 4 is a random number generator, 5 is a determining means, 6 is a counting means, 7 is a database storing the composition of compounds and their attributes, etc., and 8 is a converting means.
尚記憶装置3には、データベース7に格納されている一
化合物α、の属性展開テーブルが格納される。Note that the storage device 3 stores an attribute development table for one compound α stored in the database 7.
此の化合物α、は第2図fa)に示す様に原子A、原子
B、及び原子Cから構成され、相互に重なり合っており
、化合物α8の属性が第1図の記憶装置3に格納されて
いる属性展開テーブルで示される。This compound α is composed of atoms A, B, and C, as shown in FIG. Indicated by the attribute expansion table.
先づ原子Aの表面積を求める為乱数を使用して原子への
表面上の点を求める。First, to find the surface area of atom A, random numbers are used to find points on the surface of the atom.
此の場合の点の位置表示には三次元の極座標を使用する
のが便利である。三次元であるので、半径r、角度θ、
角度φの三要素が必要であるが、此の場合は表面積であ
るので、半径rは一定である。従って乱数発生器4ば角
度θ用と角度φ用の乱数(最少値0、最大値1の乱数)
を出力し、乱数発生器4の出力値に変換手段8により2
πを乗じた値を角度θ、角度φの値として表面」二の点
を発生させる。In this case, it is convenient to use three-dimensional polar coordinates to represent the position of the point. Since it is three-dimensional, the radius r, the angle θ,
Three elements of angle φ are required, but in this case, since it is a surface area, the radius r is constant. Therefore, the random number generator 4 is a random number for angle θ and angle φ (random number with minimum value 0 and maximum value 1)
is output, and converted into the output value of the random number generator 4 by the conversion means 8.
The second point on the surface is generated by multiplying the value by π as the value of angle θ and angle φ.
点の総数N8は大きい程正確であり、原子Aの表面上に
発生される一つの点の面積は原子Aの表面積S、のN3
分の1である。The larger the total number of points N8 is, the more accurate it is, and the area of one point generated on the surface of atom A is N3 of the surface area S of atom A.
It is 1/1.
尚S、、−4πr8′ であり、r8は原子Aの半径で
あって、データベース7から展開した記憶装置3のテー
ブルを使用する。Note that S, , -4πr8', r8 is the radius of the atom A, and a table in the storage device 3 developed from the database 7 is used.
此の場合の判定は原子Aと原子Bが重なっている(原子
間距離L1bがr、+rbより小さい)ので、乱数発生
器4を使用して原子への表面上に1個の点を発生させる
毎にその点が原子Bと重なっている部分に在るか否かを
判定手段5により調べ、若し原子Bと重なっていない場
合には計数手段6により其の点をカウントし、原子Bと
重なっている場合にはカウントしない。In this case, the determination is that atom A and atom B overlap (the interatomic distance L1b is smaller than r, +rb), so the random number generator 4 is used to generate one point on the surface of the atom. For each point, the determining means 5 checks whether or not the point is in a part overlapping with atom B. If the point does not overlap with atom B, the counting means 6 counts the point and determines whether or not the point is in a part overlapping with atom B. If they overlap, they are not counted.
判定手段5は原子Aの表面上に発生した点P8〔第3図
(a)〕 と原子Bの中心との距離Qnbを求め、此の
距離が原子Bの半径r、より小さい時は重なっており、
原子Bの半径r、より大きい時は重なっていない。尚等
しい時は接している。The determining means 5 calculates the distance Qnb between the point P8 generated on the surface of the atom A [Fig. 3 (a)] and the center of the atom B, and when this distance is smaller than the radius r of the atom B, it is determined that they overlap. Ori,
When the radius of atom B is larger than r, they do not overlap. Furthermore, when they are equal, they are touching.
此の様な手順をN3回繰り返し、終了した時点に於ける
カウント数03を計数手段6に置数する。Such a procedure is repeated N3 times, and the count number 03 at the time of completion is placed in the counting means 6.
原子への表面上の一つの点の面積はS、/N、であるの
で、原子Bと重なっていない原子Aの表面積S x l
は下式で表される。The area of one point on the surface of an atom is S, /N, so the surface area of atom A that does not overlap with atom B is S x l
is expressed by the following formula.
S a l = ’ n a 但しna≦N
II同様にして原子Cの表面積Selも算出出来る。S a l = ' n a However, na≦N
Similarly to II, the surface area Sel of the atom C can also be calculated.
原子Bの表面積Sblの場合には、重なりを持つ両隣り
の原子A、Cに関して算出する為、第3図(b)に示す
様に原子Bの表面上の点P、を乱数の一組で算出し、此
の点P、と原子Aの中心との距離Qba、及び原子Cの
中心との距離Qbcを夫々算出することで、原子Bの表
面上の点P、が原子A、Cと重なっているか否かを判定
する。In the case of the surface area Sbl of atom B, in order to calculate the overlapping atoms A and C on both sides, point P on the surface of atom B is calculated using a set of random numbers as shown in Figure 3(b). By calculating the distance Qba between this point P and the center of atom A, and the distance Qbc between this point P and the center of atom C, point P on the surface of atom B overlaps with atoms A and C. Determine whether or not the
従って第2図(a)に示す化合物の表面積は、Sa++
Sb+ + Sc+ を求めることにより容易に得ら
れる。Therefore, the surface area of the compound shown in FIG. 2(a) is Sa++
It can be easily obtained by calculating Sb+ + Sc+.
体積を求める場合も同様の算出方法により行ねれる。A similar calculation method can be used to calculate the volume.
第2図(a)の化合物の全体積の中、原子Aの体積は下
記の様にして算出される。The volume of atom A in the total volume of the compound shown in FIG. 2(a) is calculated as follows.
乱数発生器4を使用して原子Aの体積内に点を発生させ
る。此の場合は乱数発生器4としては最少値0、最大値
1の乱数を三個用意する必要かあり
る。即ち、半径r用、角度θ用、及び角度φ用である。A random number generator 4 is used to generate points within the volume of the atom A. In this case, it is necessary for the random number generator 4 to prepare three random numbers with a minimum value of 0 and a maximum value of 1. That is, one for radius r, one for angle θ, and one for angle φ.
尚半径r用の座標値は乱数発生器4の出力の値に変換手
段8によりデータベ−7から抽出した記憶装置3格納の
テーブルの値を使用して原子Aの半径を乗じた値を使用
する。The coordinate value for the radius r is the value obtained by multiplying the output value of the random number generator 4 by the radius of the atom A using the value in the table stored in the storage device 3 extracted from the database 7 by the conversion means 8. .
点の総数N3も大きい程正確であり、原子Aの体積内に
発生される一つの点の体積は原子Aの体積■3のN8分
の1である。尚V、=4πr、’/3 であり、r3は
原子Aの半径である。The larger the total number of points N3 is, the more accurate it is, and the volume of one point generated within the volume of the atom A is 1/N8 of the volume of the atom A, ■3. Note that V,=4πr,'/3, and r3 is the radius of the atom A.
此の場合の判定は原子Aと原子Bが重なっているので、
乱数を使用して原子への体積内に1個の点を発生させる
毎にその点が原子Bと重なっている部分であるか否かを
判定手段5により調べ、若し原子Bと重なっていない場
合には其の点をカウントし、原子Bと重なっている場合
にはカウントしない。In this case, since atoms A and B overlap,
Each time a point is generated within the volume of the atom using a random number, the determining means 5 checks whether or not that point overlaps with atom B, and if it does not overlap with atom B. If so, that point is counted, and if it overlaps with atom B, it is not counted.
判定手段5は原子Aの内部に発生した点と原子Bの中心
との距離を求め、此の距離が原子Bの半径r、より小さ
い時は重なっており、原子Bの半径r、より大きい時は
重なっていない。尚等しい時は接している。Judgment means 5 calculates the distance between a point generated inside atom A and the center of atom B, and when this distance is smaller than radius r of atom B, they overlap, and when it is larger than radius r of atom B, do not overlap. Furthermore, when they are equal, they are touching.
此の様な手順をN@回繰り返し、終了した時点に於ける
カウント数をn8とする。This procedure is repeated N@ times, and the count at the end is set as n8.
原子への体積内の一つの点の体積はV@/N8であるの
で、原子Bと重なっていない原子Aの体積valは下式
で表される。Since the volume of one point within the volume of an atom is V@/N8, the volume val of the atom A that does not overlap with the atom B is expressed by the following formula.
ll
全く同一の手法により原子Bと重なっていない原子Cの
体積VCIは下式で表される。ll Using exactly the same method, the volume VCI of atom C that does not overlap with atom B is expressed by the following formula.
■、
原子A、原子Cでは原子Bと重なっている部分を除いて
体積を求めたので、原子Bの体積を求める時は重なり部
分を考えず全体積を求めれば良いので、■、−4πrb
3/3 である。■, The volumes of atoms A and C were calculated excluding the parts that overlapped with atom B, so when calculating the volume of atom B, it is sufficient to calculate the total volume without considering the overlapped parts, so ■, -4πrb
It is 3/3.
従って第2図(alの化合物の全体積は、V B 1
+ V 1. + VC,である。Therefore, in Figure 2 (the total volume of the compound al is V B 1
+V 1. + VC.
此の様に本発明に依れば任意の化合物の表面積及び体積
を同じ算出手段により容易に算出可能となる。As described above, according to the present invention, the surface area and volume of any compound can be easily calculated using the same calculation means.
以上詳細に説明した様に本発明によれば、任意の化合物
の表面積及び体積を容易に算出出来るだけでなく、其の
アルゴリズムが極めて単純明瞭であるためコーディング
が簡単で容易にプログラムの作成が出来、而も同一のア
ルゴリズムで化合物を構成する原子の重なり部分の表面
積及び体積も容易に求められ、精度を高めたい時は点の
数を増やすだけで良いと云う大きい効果がある。As explained in detail above, according to the present invention, not only can the surface area and volume of any compound be easily calculated, but the algorithm is extremely simple and clear, so coding is simple and programs can be created easily. Furthermore, the surface area and volume of the overlapping portions of atoms constituting a compound can be easily determined using the same algorithm, and this has the great effect that if you want to improve accuracy, you only need to increase the number of points.
第1図は本発明の一実施例を示す図である。
第2図(alは本発明に依り表面積・体積等の算出され
る化合物の一例を説明する図である。
第2図(blは原子個別及び相互間の座標を示す極座標
の説明図である。
第3図は原子の表面上の一点が隣接する原子と重なって
いるか否かを示す図であり、(a)は原子Aに対する原
子B、fblは原子Bに対する原子Aと原子Cの関係を
示す図である。
図中、2はプロセッサ、3は記憶装置、4は乱数発生器
、5は判定手段、6は計数手段、7は化合物の構成及び
其の属性等を格納したデータヘース、8は変換手段であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 (al is a diagram for explaining an example of a compound whose surface area, volume, etc. are calculated according to the present invention. FIG. 2 (bl is an explanatory diagram of polar coordinates showing individual and mutual coordinates of atoms. Figure 3 is a diagram showing whether a point on the surface of an atom overlaps with an adjacent atom, (a) shows the relationship between atom A and atom B, and fbl shows the relationship between atom A and atom C with respect to atom B. In the figure, 2 is a processor, 3 is a storage device, 4 is a random number generator, 5 is a determination means, 6 is a counting means, 7 is a data storage storing the composition of the compound and its attributes, etc., and 8 is a conversion device. It is a means.
Claims (1)
置ずける変換手段(8)、座標点を判定する判定手段(
5)、前記判定条件を満たす乱数の組をカウントする計
数手段(6)、所定個数の乱数発生を指示すると共に発
生した乱数の全組数に於ける前記計数手段(6)がカウ
ントした組数との比率を算出する手段(2)とを備えた
装置であって、 複数の原子から構成される化合物の構成属性で構築した
データベース(7)を具備し、 乱数発生器(4)からの乱数の組を所定の原子構成を持
つ化合物から抽出した各原子間の座標点に前記変換手段
(8)により変換し、各原子間の重畳部分を前記判定手
段(5)により排除した原子毎の座標点数を前記計数手
段(6)によりカウントして、発生した乱数の総発生組
数との比率を算出し、前記比率に所定の単位系になる値
を乗算したことを特徴とする化合物の表面積・体積の算
出装置。 2、前記座標点は立体面上の表面位置であり、前記単位
系は面積であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の化合物の表面積・体積の算出装置。 3、前記座標点は立体面上の体積位置であり、前記単位
系は体積であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の化合物の表面積・体積の算出装置。[Claims] 1. Random number generator (4), conversion means (8) for positioning coordinate points using a set of generated random numbers, determination means (8) for determining coordinate points (
5), a counting means (6) for counting the sets of random numbers that satisfy the above-mentioned judgment condition; a number of sets counted by the above-mentioned counting means (6) among the total number of sets of random numbers generated while instructing generation of a predetermined number of random numbers; means (2) for calculating the ratio of The set of coordinates for each atom are converted by the conversion means (8) into coordinate points between each atom extracted from a compound having a predetermined atomic configuration, and the overlapping portion between each atom is eliminated by the determination means (5). A surface area of a compound characterized in that the points are counted by the counting means (6), the ratio of the generated random numbers to the total number of generated pairs is calculated, and the ratio is multiplied by a value that becomes a predetermined unit system. Volume calculation device. 2. The device for calculating the surface area and volume of a compound according to claim 1, wherein the coordinate point is a surface position on a three-dimensional surface, and the unit system is area. 3. The device for calculating the surface area and volume of a compound according to claim 1, wherein the coordinate point is a volume position on a three-dimensional surface, and the unit system is volume.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61005303A JPS62163141A (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Calculating device for surface area and volume of compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61005303A JPS62163141A (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Calculating device for surface area and volume of compound |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62163141A true JPS62163141A (en) | 1987-07-18 |
Family
ID=11607489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61005303A Pending JPS62163141A (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Calculating device for surface area and volume of compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62163141A (en) |
-
1986
- 1986-01-14 JP JP61005303A patent/JPS62163141A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5553206A (en) | Method and system for producing mesh representations of objects | |
Mücke et al. | Fast randomized point location without preprocessing in two-and three-dimensional Delaunay triangulations | |
US6963824B1 (en) | Method and apparatus for geometric variations to integrate parametric computer aided design with tolerance analyses and optimization | |
CN116229015B (en) | Based on 2 N Method for generating body-attached Cartesian grid with Tree attached surface layer | |
CN108601031B (en) | Allocation mapping method and device for communication cells and geographic areas | |
JP4639292B2 (en) | 3D mesh generation method | |
Svelander et al. | Robust intersection of structured hexahedral meshes and degenerate triangle meshes with volume fraction applications | |
Li et al. | Computational efficiency of parallel combinatorial or-tree searches | |
JPS62163141A (en) | Calculating device for surface area and volume of compound | |
CN110135043B (en) | City street contour space form classification method and system | |
CN108734181B (en) | A method of accelerating online generation nuclear reactor characteristic curve | |
CN103440434B (en) | The computational methods of a kind of extensive hybrid grid contour and system | |
Rahmati | Simple, faster kinetic data structures | |
Stroud et al. | A divide and conquer algorithm for medial surface calculation of planar polyhedra | |
CN108197360A (en) | The automatic dividing system of turbine rotor grid and method | |
Cook et al. | Geodesic Fréchet distance with polygonal obstacles | |
JP3325723B2 (en) | Three-dimensional graphic display device and three-dimensional graphic display method | |
JPH0527901B2 (en) | ||
JPS62192851A (en) | Superposing system for original drawing model of compound | |
Zhou et al. | Generation method for five-axis NC spiral tool path based on parametric surface mapping | |
JPH0573679A (en) | Symmetrical axis arithmetic unit | |
Brugman | 3D topological structure management within a DBMS, validating a topological volume | |
JPH02178885A (en) | Method for finding two-dimensional projection figure of three-dimensional shape model | |
Pendse | An effective dimensional inspection method based on zone fitting | |
JPH07230480A (en) | Generating and plotting system for electron density face/ molecular orbital face |