Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке устройств отображения координатной информации для автоматизированных систем управления технологическими процессами и систем автоматического проектирования устройств. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения перспективной центральной проекции. Устройство содержит знакогенератор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, ЭЛТ 3, пульт 4 ввода информации , синусно-косинусный преобразователь 5, триггер 6, блок 7 коммутации, блок 8 деления, блок 9 вычитателей с их связями. Синусно-косинусный преобразователь 5, блок 8 деления и блок 9 вычитателей обеспечивают преобразование координат и углов, поступающих с блока ввода информации, таким образом, чтобы формировать каждый отображаемый знак в соответствии с заданным ракурсом наблюдения. 3 ил. (Л со сд г со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 09 G 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4041248/24-24 (22) 21.02.86 (46) 07.12.87. Бюл, № 45 (72) А. А. Решетников, А. А. Бедарев, А. И. Иванов и С. М. Терешко (53) 681.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 498632, кл. G 09 G 1/08, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 664184, кл. G 09 G 1/08, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке устройств отображения координатной информации для автоматизированных систем управления тех„.SU„„1357996 А1 нологическими процессами и систем автоматического проектирования устройств.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения перспективной центральной проекции. Устройство содержит знакогенератор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, ЭЛТ 3, пульт 4 ввода информации, синусно-косинусный преобразователь 5, триггер 6, блок 7 коммутации, блок 8 деления, блок 9 вычитателей с их связями.

Синусно-косинусный преобразователь 5, блок 8 деления и блок 9 вычитателей обеспечивают преобразование координат и углов, поступающих с блока ввода информации, таким образом, чтобы формировать каждый отображаемый знак в соответствии с заданным ракурсом наблюдения. 3 ил.

1357996

Изобретение относится к области автом; гикll и вычислительной техники и Ivoæåò быть использовано в автоматизированных системах управления, содержащих средства отобралкения графической информации.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения перспективной центральной проекции.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 символы в координатах

Х, V (без учета координаты H); на фиг. 3— символы с учетом положения объекта в трехмерном пространстве и заданного ракурса наблюдения.

Устройство для отображения информации на экране ЗЛТ содержит знакогенератор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, ЗЛТ 3, пульт 4 ввода информации, синусноKoc HH vñ Hûé преобразователь 5, триггер б, блок 7 коммутации, блок 8 деления и блок 9 вычитателей.

Синусно-косинусный преобразователь 5 со держит вычислитель !О функции sin (3, вычислитель 11 функции cos P, вычислитель 12 функции sil1 а, вычислитель! 3 функции cos а, с первого по десятый умножитель !4 — 23, первый вычитатель 24, сумматор-вычитатель

25 и первый сумматор 26.

Блок 7 коммутации содержит с первой по пятую группы 27 — 3! элечентов И, первую и вторую группы 32, 33 элементов ИЛИ. Блок 8 деления ссдержит второй сумматор 34, и с первого по третий делители 35 — 37. Блок 9 вычитатслей содержи.г со второго по четвертый вычитатсли 38--40. Первый информационный вход устройства содержит две группы шин, одна из которых соединена со входом знакогенератора 1, а другая с первым информационным входом блока 9 вычитателей. Пульт 4 ввода информации является входным блоком и его выходы с перзого tlo шестой являются соответств нно вторым — седьмым информационным входом устройства, причем на второй .информацHQHный вход поступает координата Х, на третий — — координата У, на четвертый — координата Н, на пятый — угол а ново:зота вокруг оси Н, на шестой угол !3 поворота вокруг оси Х, на седьмой — положение точки проецирования d на осп Y.

Седьмой выход .пульта 4 ввода информации является управляющим зходом ус гройства.

Устройство работает следу.ощим образом.

Информация о положении отображаемого об.ьекта в трехмерном пространстве (Х, У, Н) и код знака отображения объекта поступают на первый информационный вход устройства по входной информационной магистрали, причем по первой группе шин на вход знакогенерато5 !

О !

:0

45 ра 1 поступает информация о плоскостных координатах об ьекта (Х, Y) и коде знака отображения. В знакогенераторе в соответствии с поступившей информацией формируются коды контуров знака отображения в плоскости (Х, Y) и через блок 7 коммутации, в завис имости от состояния триггера 6 управления, поступают на входы цифроаналоговогс преобразователя 2 (в случае, если трипер 6 находится в ну левом состоянии) или на входы блока 9 вычитателя (в случае, если триггер 6 установлен в единичное состояние) ..

Блок 7 коммутации предназначен для распределения входной координатной информации в зависимости от сигнала управления. С первого выхода знакогенератора 1 на первый вход блока 7 поступают коды координат (Х) контура знака отображения, а на второй вход блока 7 поступает информация о кодах (Y) контура знака (со второго выхода знакогенератора 1) .

Информация о координате Х поступает на первые входы первой 27 и второй 28 групп элементов И. Информация о координате Y поступает на первые входы третьей 29 и четвертой 30 групп элементов И. Вторые входы первой 27 и третьей 29 групп элементов И подключены к третьему входу блока 7, который, в свою очередь, соеди<ен с первым (инвер ным) выходом триггера б управления. Втзрые входы второй 28 и четвертой 30 групп элементов И подключены к четвертому входу блока 7, который, в свою очередь, соединен со вторым (прямым) выходом триггера б. В случае, если триггер б установлен в нулевое состояние, то единичный сиг.ал, снимаемый с его инверсного выхода, разрешает прохождение информации, поступающей на первые входы первой 27 и третьей 29 групп элементов И, и далее ерез соответственно группы 32 и 33 элементов ИЛИ вЂ” на третий и четвертый выл оды блока 7. Если триггер 6 находится и нулевом состоянии, то сигналом с его прямого выхода запрещается прохождение и формации через вторуто 28, четвертую 30 и пятую 31 группы элементов И.

При переводе триггера о в единичное состояние запрещается прохождение информации через гервую 27 и третью 29 группы элементов И и разрешается прохождение информации чере:- вторую 28, четвертую 30 и пятую 31 r руппы элементов И.

В этом случае информация от знакогенератора 1поступ,ает на первый и второй выходы блока 7 (через группы 28 и 30 соответственно Х и Y), а на третий и четвертый выходы блока (соответственно через группы 31 и 33 по одной координате и через группу 32 — по другой координате) подается информация, поступающая на пятый и шсстой входы блока 7 с выхода делителя 8.

1357996

Информация с третьего и четвертого выходов блока 7 подается на первый и второй входы цифроаналогового преобразователя 2, где преобразуется в управляющие напряжения и поступает на вход отклоняющей системы ЭЛТ 3, где и отображается символ отображения объекта.

Синусно-косинусный преобразователь 5, блок 8 деления и блок 9 вычитателей предназначены для получения перспективной проекции двумерного знака, соответствующего отображаемому объекту, в картинной плоскости (плоскости индикатора) с учетом его положения в трехмерном пространстве. В этих блоках осуществляется преобразование, позволяющее деформировать отображаемый знак в соответствии с заданным ракурсом наблюдения.

В качестве картинной плоскости выбрана плоскость Х, Н. В этом случае ракурс определяется величинами сдвига (Х., У., Н ) по осям Х, У, Н соответственно; углами поворота объекта (P, а) вокруг осей Х и Н соответственно; положением точки проецирования d на оси Y.

Параметры ракурса наблюдения задаются с блока 4 ввода информации, с кото- 25 рого задается также состояние триггера 6 управления.

Блок 9 вычитателей предназначен для параллельного переноса всех точек контура отображаемого знака на величину, задаваемую вектором (Hc, Х, Y.-), значения которого поступают соответственно на первый, второй, третий входы блока 9, подключенные соответственно к первым входам вычитателей 38 — 40. Вторые входы вычитателей 38 — 40 соединены соответственно с шестым, четвертым и пятым входами блока 9, на которые поступают соответственно коды третьей координаты (Н) отображаемого объекта и коды координат Х и Y от блока 7 коммутации. На первом, втором и третьем выходах блока 9 (соединенных с выходами соответствующих вычитателей) формируются разности а,=Н вЂ” Н.; а„=Х вЂ” Хс, а„= Y — У.

Синусно-косинусный преобразователь 5 предназначен для выполнения поворота знака вокруг осей Н и Х на углы а и р со- 45 ответственно.

На входы вычислителей 10 и 11 функции sing и cosP, соединенные с первым входом преобразователя 5, от блока 4 ввода информации поступает значение угла поворота Р. На входы вычислителей 12 и 13, О соединенные со вторым входом преобразователя 5, от блока 4 ввода информации поступает значение угла поворота а.

На выходах вычислителей 10 — 13 формиру - - - функций sing p sinn

coscc соответственно. На третий — пятый входы преобразователя 5, соединенные соответственно с первым — третьим выходом блока 9 поступает информация о а,, а,, а,.

На выходах умножителей 14 — 19 формируются соответствующие поцарные произведения сомножителей. С выходов умножителей 16 и 17 величины а„-sino., а„сова поступают на входы умножителей 20 — 23, на другие входы которых поступают значения

sing, cosP с выходов вычислителей 10.

Тогда на выходах умножителей 20 — 23 сформируются результирующие произведения соответственно а,- sin к сов р, а,sin csin P, а, cos а сов р, а, cos cc sin P.

С выходов умножителей 18 и 19 произведения а„sin а и а, cos я поступают на вход вычислителя 24, на выходе которого, соединенного с первым выходом преобразователя 5, формируется разность

x = a„cos а — aÄ sin а.

С выходов умножителей 14, 20 и 22 произведения а: sin P, a„sin а cos P, a„cos а.

cos P поступают на вход сумматора-вычитателя 25, на выходе которого формируется результирующая величина у, = а„sin а cos P + аcos а cos P — а sin P.

С выходов умножителей 15,21 и 23 произведения а, созв, aÄ sine sins, а„совх sing поступают на входы сумматора 26, где формируется сумма

Z, = a„sin< з1п в + aÄ cosgsinp+ а cosy.

Выход сумматора — вычитателя 25 является вторым выходом преобразователя 5, а выход сумматора 26 является третьим выходом преобразователя 5.

Блок 8 деления предназначен для получения координат перспективной проекции отображаемого знака в картинной плоскости (плоскости экрана) и состоит из сумматора 34 и делителей 35 — 37. На выходе дел и тел я 35 формируется вел и чина Y /d (d — координата точки проецирования на оси У, поступающая на первый вход блока 8 с блока 4 ввода информации), которая далее поступает на вход сумматора 34, где вычисляется сумма (У2/d) + 1.

На первые входы делителей 36 и 37 поступают величины х, Zz соответственно, на вторые — величина S.. На выходах делителей 36 и 37 формируются координаты проекций отображаемого знака

x = xg/S 3 = Zg/S>, которые поступают на пятый и шестой входы блока 7, а оттуда — в цифроаналоговый преобразователь 2 и далее для отображения на ЭЛТ.

Таким образом, если триггер 6 управления установлен в нулевое состояние, на экране ЭЛТ 3 отображается информация об объекте (группе объектов) !

357996

Формула изобретения и + + н и тн н н

Н 4+н .> Ф 9н м

Риг Я

Составитель Л. Абросимов

Редактор Н. Егорова Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 5506/52 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, ж — 35, Раугиская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в плоскости Х, Y без учета координаты Н (фиг. 2) . При переводе триггера 6 в единичное состояние на экране

ЭЛТ отображается перспективная проекция отображаемых знаков с учетом положения объекта в трехмерном пространстве и заданного ракурса наблюдения. На фиг. 3 представлена информация о той же группе объектов, что и на фиг. 2, с учетом их положения в трехмерном пространстве в одном из ракурсов наблюдения.

Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее знакогенератор, вход которого является первым информационным входом устройства, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с отклоняющей системой ЭЛТ, и синусноквсинусный преобразователь, отличающееся 2О тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности отображения перспективной центральной проекции, оно содержит триггер, блок коммутации, блок деления и блок вычитатег.ей, первый информационный вход которого соединен с первым информационным входом устройства, второй, третий и четвертый информационные входы блока вычитателей являются соответственно вторым, третьим и четвертым информационными входами устройства, пятым и шестым информационными входами которого являются соответственно первый и второй информационные входы синусно-косинусного преобразователя, третий, четвертый и пятый информационные входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам блока вычитателей, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока коммутации, третий и четвертый выходы которого подключены к первому и второму информационным входам цифроаналогового преобразователя соответственно, первый и второй информационные входы блока коммутации подключены к первому и второму выходам знакогенератора, третий и четвертый инфрмационные входы блока коммутации подключены соответственно к первому и второму выходам блока деления, первый, второй и третий информационные входы которого подключены к первому, второму и третьему выходам синусно-косинусного преобразователя соответственно, четвертый информационный вход блока деления является седьмым информационным входом устройства, управляющим входом которого является вход триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первому и второму управляющим входам блока коммутации.