[发明专利]一种基于快速扩展随机树的三维自动布线的方法及装置

权利要求书

1.一种基于快速扩展随机树的三维自动布线的方法，其特征在于，包括：

获取待布局线缆的可用空间、起始点和终止点；

根据待布局线缆的可用空间、起始点和终止点，得到待布局线缆的初始路径；

对所述初始路径进行细化处理，得到中间路径；

通过线缆物理模型对所述中间路径进行建模，确定出待布局线缆的最终路径；

其中，所述获取待布局线缆的可用空间、起始点和终止点，具体包括：

根据待布线的装配体三维结构模型和所述装配体三维结构模型的电气原理设计信息，配置所述装配体三维结构模型的电子元器件端口的属性信息；

获取待布局线缆的连通信息；

根据所述属性信息和连通信息，获取待布局线缆的可用空间、起始点和终止点；

所述对所述初始路径进行细化处理，得到中间路径，具体为：

将所述初始路径中的悬空节点移动至所述装配体三维结构模型的表面，得到中间路径；

所述将所述初始路径中的悬空节点移动至所述装配体三维结构模型的表面，得到中间路径，具体包括：

判断所述起始点和终止点之间的距离是否大于第一预设步长；

当所述起始点和终止点之间的距离大于第一预设步长时，确定出与所述起始点距离为一个第一预设步长的第一节点；

通过碰撞检测得到所述装配体三维结构模型的表面上距离所述第一节点最近的点，并计算所述第一节点与最近的点之间的距离；

当所述第一节点与最近的点之间的距离小于第一预设值时，则确定所述第一节点不是悬空节点；

当所述第一节点与最近的点之间的距离大于第一预设值时，则确定所述第一节点为悬空节点；

将所述第一节点移动至最近的点的位置，并以所述第一预设步长为步长依次判断位于所述第一节点之后的每一个节点是否为悬空节点，直至被判断的节点与所述终止点之间的距离小于第一预设步长；

当被判断的节点为悬空节点时，将该节点移动至所述装配体三维结构模型的表面上距离该节点最近的点的位置；

根据移动后的各节点，得到中间路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待布局线缆的可用空间、起始点和终止点，得到待布局线缆的初始路径，具体包括：

根据快速扩展随机树RRT算法，在所述可用空间内，分别以所述起始点和终止点为根节点生成两棵树，其中每棵树在随机扩展一个节点后，会以另一棵树的新节点为采样节点再扩展一个节点；

通过两棵树所扩展的节点，获得一条连接所述起始点和终止点的路径；

剔除所述路径中的冗余节点；

通过任意时间算法进行多次路径运算，并从运算结果中选取长度最短的路径作为待布局线缆的初始路径。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述初始路径中的悬空节点移动至所述装配体三维结构模型的表面，得到中间路径，具体包括：

判断所述起始点和终止点之间的距离是否大于第二预设步长；

当所述起始点和终止点之间的距离大于第二预设步长时，确定出位于所述起始点和终止点之间的中点位置处的第二节点；

通过碰撞检测得到所述装配体三维结构模型的表面上距离所述第二节点最近的点，并计算所述第二节点与该最近的点之间的距离；

当所述第二节点与该最近的点之间的距离小于第二预设值时，则确定所述第二节点不是悬空节点；

当所述第二节点与该最近的点之间的距离大于第二预设值时，则确定所述第二节点为悬空节点；

将所述第二节点移动至该最近的点的位置，并一直判断位于每两个相邻节点之间的中点位置处的节点是否为悬空节点，直至每两个相邻节点之间的距离小于所述第二预设步长；

当被判断的节点为悬空节点时，将该节点移动至所述装配体三维结构模型的表面上距离该节点最近的点的位置；

根据移动后的各节点，得到中间路径。