Линейный интерполятор для систем интерактивной графики

 

Изобретение относится к линейным интерполяторам и может быть использовано в телевизионной технике в системах интерактивной графики, интерактивной живописи, в устройствах селекции видеосигнала сложной формы и генераторах границ спецэффектов на основе светового пера, а также в автоматике и вычислительной технике в устройствах графического отображения информации. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности нахождения координат особых точек замкнутых контуров и автоматического стирания их в запоминающем устройстве интерактивной системы. Линейный интерполятор для систем интерактивной графики содержит первый 1, второй 2 и третий 3 блоки суммирования, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 8 и пятый 19 коммутаторы, блок 7 вычисления оценочной функции, регистр 9 оценочной функции, блок 10 формирования сигналов интерполяции, блок 11 счетчиков адресных сигналов, блок 12 сравнения, блок 13 управления, элемент задержки 14, блок 15 формирования координатных импульсов точки разрыва, реверсивный счетчик 16, блок 17, анализа признаков разрыва, блок 18 выделения нулевого смещения по координате Y и информационный выход 20. Расширение области применения интерполятора обеспечивается за счет автоматического стирания особых точек в запоминающем устройстве системы интерактивной графики в процессе интерполяции путем генерации координат стираемых точек и данных для записи в запоминающее устройство. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И2 (192

Щ)5 С 06 F 15/353, G 05 В 19/415

ГОСУ А

ПОИ 6

ПРИ

К А TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

396111/24-24

1.03.88

3.11,90, Вюл. № 43 енинградский институт авиационриборостро ения .Г. Игнатьев, О.И. Капичниковаz еонов и В,Я. Сорин

21. 503. 55 (088.8) вторское свидетельство СССР

71, кл. Н 04 N 7/18, 1976. орское свидетельство СССР

534, кл. G 05 В 19/18, 1987. (21) (22) (46) (71) ного (72)

M.M. (53) (56) № 653

Ав № 143

РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Т СССР

2 (54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР ДЛЯ СИСТЕМ ИНТЕРАКТИВНОЙ ГРАФИКИ (57) Изобретение относится к линейным интерполяторам и может быть использовано в телевизионной технике в системах интерактивной графики, интерактивной живописи, в устройствах селекции видеосигнала сложной формы и генераторах границ спецэффектов на основе светового пера, а также в автоматике и вычислительной технике в устройствах графического

1608691

1

30 отображения информации. Целью изобр ет ения я вля ется расшир ение области применения < за счет обеспечения возможности нахождения координат особых точек замкнутых контуров и автоматического стирания их в запоминающем устройстве интерактивной системы. Линейный интерполятор для систем интерактивной графики содержит первый 1, второй 2 и третий 3 блоки суммирования, первый 4, второй

5, третий 6, четвертый 8 и пятый 19 коммутаторы, блок 7 вычисления оценочной функции, регистр 9 оценочной функции, блок 10 формирования сигналов интерполяции, блок 11 счетчиков

Изобретение относится к линейным интерполяторам и может быть использовано в телевизионной технике в систе- 25 мах интерактивной графики, интерактив-ной живописи, в устройствах селекции видеосигнала сложной формы и генераторах границ спецэффектов на основе светового пера, а также в автоматике и вычислительной технике в устройствах графического отображения информации.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения нахождения координат особых точек замкнутых контуров и автоматического стирания их в запоминающем устройстве интерактивной системы.

На фиг 1 представлена структур 4р ная схема линейного интерполятора; на фиг.2 — структурная схема блока формирования сигналов интерполяции; на фиг.3 — структурная схема блока управления; на фиг.4 — структурная 45 схема блока формиров.. ния координатных импульсов точки раз",.ыва; на фиг.5— структурная схема блока анализа признаков разрыва; на фиг.6 — схема блока суммирования: на фиг.7 — схема блока вычисления оценочной функции; на фиг.S — схема четвертого коммутатора; на фиг,9 — структурная схема блока сравнения; на фиг.10— схемы, поясняю<шите местонахождение особых точек на контуре отображаемой фигуры; на фиг.11 и 12 — временные диаграммы, пол<.пв пие работу линейного интерполят<Ч>,1. адресных сигналов, блок 12 сравнения, блок 13 управления, элемент задержки 14, блок 15.формирования координат ных импульсов точки разрыва, реверсивный счетчик 16, . блок 17 анализа признаков разрыва, блок 18 вьделения нулевого смещения по координате

Y и информационный выход 20. Расширение области применения интерполятора обеспечивается за счет автоматического стирания <особых: точек в запоминающем устройстве системы интерактивной графики в процессе интерполяции путем генерации координат стираемых точек и данных для записи в запоминающее устройство, 3 з.п. ф-лы, 1 2. ил.

Линейный интерполятор для систем интерактивной графики (фиг. 1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 блоки суммирования, первый 4, второй 5 и третий 6 коммутаторы, блок 7 вычис". ления оценочной функции, четвертый коммутатор 8, р е гистр 9 оценочной функции, блок 10 формирования сигналов интерполяции, блок 11 счетчиков адресных сигналов, блок 12 сравнения, блок 13 управления, элемент 14 задержки, блок 15 формирования координатных импульсов точки разрыва, реверсивный счетчик 16, блок 17 анализа признаков разрыва, блок 18 вьделения нулевого смещения (по координате Y) ю пятый коммутатор 19 и информационный выход интерполятора 20.

Блок 10 формирования сигналов ин, терполяции (фиг, 2) включает стробирующий элемент 21, первый вход которого является третьим знаковым входом блока 10, а второй вход, объеди- ненный с первыми входами коммутаторов 22.1 и 22,?; является входом опорной частоты блока 10. Вторые входы коммутаторов 22. 1 и 22. 2 соединены с выходом элемента 21. Управляющий вход коммутаторов 22 является четвертым знаковым входом блока 10. Первые входы элементов И вЂ” HF. 23. 1 и 23.2 объединены между собок и подключены к выходу коммутатора 22. 1, а также являются выходом опорной частоты координаты Х блока 10. Вторые входы элементов 23.1 и 23.2 подключены к первому знаковому вхопу блока 10, прич м вход э

24.1 °

23.3 и инок

22.2, а ной ча

Вторь е подкл блока прямо, инвер

23. 4 выход

Бл жит д разре

27. 3

Эл собой разно ся дл вход л едов синхр входо гистр

N-м

Бл импул держи вый, 3 делит первь разре

Бл рыва ( второ"

36.1 и ния, п

37.3 т

ИЛИ 38

Бло сия пр парато разряд . ДУ..Пе дов ко Д7 (rp ния)., сигнал татор тор дву

Пер содер и 42, рой 2 выполи

Ряднос

1608691 6 вход элемен мента 23, 2 — прямо, а ков суммирования определяется точлемента 23 ° 1 — че

° рез инвертор ностью интерполяции. Разрядность

Первые входы элементов И-НЕ третьего блока 3 суммирования опре23.4 объединены ме д между собой деляется максимальной величиной интакже являются выходом опор- 1 суммирова суммирования (фиг. 6) содержит сумстоты координаты Y блока 10. матор 40 входы которого являются входы элементов 23.3 и 23.4 входами блока 1 и подключены к шине чены к второму знаковом вхо у ду 10 данных начальной координаты Х не10, причем вход элемента 23.4А

° посредственно и к шине данных конеча вход элемента 23.3 — через нои координаты Х через инверторы ор 24.2. Выходы элементов 23.1- 41. Знаковый выход сумматора 40 подвляются с первого по четве тый етвертый ключен к входу заема сумматора а ми блока 10.

15 также через инвертор 42 к управляюк 13 управления (фиг.3) со е— (ф ° ) с дер щим входам управляемых инверторов итель 25 частоты элем ь частоты, элемент 26 43 на элементах ИСКЛ10ЧА101ИЕЕ ИЛИ. ения, мультивибраторы 27.1- Сигнальные входы управляемых инвертотриггер 28. ров 43 подключены к выходу данных мент 14 задержки представляет 20 сумматора 40, и их выходы являются

И-разрядный сдвиговый регистр, выходами данных блока 1. азрядность которого .определяет- вычисления оценочной функтельностью задержки. Тактовый ции (иг.7) представляет собой суммалемента 14 является входом пос- тор 44, выход переноса которого соетельной записи Регистра, вхоД 25 дине динен с входом заема, входы А -Aq низации элемента 14 является и входы В,-В служат его входами, выпоследовательного сдвига еP ходы сумматора соединены с входами а выход элемента 14 является инверторо 45 торов, выходы которых являых одом регистра сдвига. ются выходами блока. к 15 формирования коо инаты

Р Р координаты 3(Четвертый коммутатор 8 (фиг.8) сов точки разрыва (фиг.4) соР Р а (фиг 4 °со содержит коммутатор 46,,входы U -UN . стробирующий элемент 29, перор, входы и знаковый вход Р> которого соедине.1 и второй 30.2 коммутаторы

Р ны с выходом данных и знака блока 7 ь 31 частоты, элемент И 32, вычисления оценочной функции. Входы

33 1 и ВТОРой 33-2 элементы М -Мм ко утатора 46 д ения и инвертор 34.

3 входами блока 47 сравнения и с выходак 17 анализа признаков раз- ми первого коммутатора 4. Выход блоиг.5) содержит первый 35.1 и ка 47 сравнений через инвертор 48

35.2 мультивибраторы, первый соединен с входом знака РQ коммутавторой 36.2 элементы разреше-1 4 тора 46. Вход управления коммутатора рвый 37. 1, второй 37. 2 и третий 46 соединен с управляющим выходом иггеры, элемент ИСКЛ10ЧА10ПЯЕ блока 13 управления. элемент И 39. Блок 12 сравнения (фиг.9) содер18 выделения нулевого смеще- . жит два идентичных элемента 49.1 и ставляет собой цифровой ком- .49.2 сравнения, одна группа входов разрядность которого Равна которых подключена к шинам данных ости анализируемой разности конечной координаты X Y а друга ь в ° я вая группа информационных вхо- группа входов подключена к группам утатора подключена к шине данных текущей координаты Х, Y па вхо ов блока 2 с тек тек i . д лока 2 суммирова- .В элементе 49.1 сравнения производит-, рую руппу входов. заведен ся сравнение кодов по координате Х, а логического "0". Пятый ком

Пятый комму- в элементе 49.2 сравнения производит

9 представляет собой коммута- ся сравнение кодов по координате Y. цифровых И-разрядныхпотоков. Выходы элементов 49.1 и 49.2 сравнеый блок 1 су аырования б 1 у акр ания (фиг.б) ния подключены к первым входам элет сумматор 40, инверторы 41 ментов 501 и 50.2 стробирования сооь55 правляемые инверторы 43. Вто- ветственно. Вторые входы элементов третий 3 блоки суммирования - 50.1 и 50.2 объединены и служат стро-, ны идентично первому. Раз- бирующим входом блока. Выходы элемен- ь первого 1 и второго 2 бло- тов 50.! и 50.2 стробирования под1608691

50 ключены к входам RS — триггеров 51. 1 и 51 . 2, другие входы которых объединены и служат сбросовым входом блока.

Выходы триггеров 51 . 1 и 51 . 2 соединены с входами элемента 52 совпадения °

Выход элемента 52 является выходом блока сравнения.

При работе с устройствами интерактивной графики в связи с необходимостью коммутации изображений по сложному контуру возникает потреб— ность в формировании сигнала от внутренней области замкнутого контура, изображенного оператором. Этот сигнал может быть использован для автоматического закрашивания площади внут. ри контура, для врезания изображения в контур или наоборот, для вырезания части изображения.

Главные требования, предъявляемые к такого рода устройствам: безошибочное формирование сигнала от внутренней области замкнутого контура, а также отсутствие задержки на время, кратное периоду строчной развертки, между точками контура и сигналом от внутренней области этого контура.

Можно применить простой способ получения сигнала от внутренней области замкнутого контура в интерактивных телевизионных системах. В процессе рисования контура оператором происходит интерполяция элементарных участков контура. Из этих элементарных участков в запоминающем устрой- З5 стве системы складывается изображение контура. Сигнал с выхода оперативного запоминающего устройства системы, хранящей информацию о контурах изображений, синтезированных оператором, необходимо подать на счетный вход триггера. Триггер переключается по фронту поступающих на его вход ,импульсов, соответствующих моменту пересечения контура с данной стро- 45 кой телевизионного растра, В начале каждой строки триггер устанавливается в определенное исходное состояние.

При этом длительность выходного сигнала триггера на каждой строке равна временному интервалу между точками пересечения контура и данной строки.

При таком способе формирования сигнала от внутренней области замкнутого контура возникают ошибки в осо- 55 бых точках, являющихся точками пере гиба контурной линии на горизонтальных участках, приводящие к неуправляемому удлинению горизонтальных контуров и образованию ложных контуров в отдельных точках. Для исключения ошибок особые точки (фиг,.10) необходимо стереть, например, с помощью светового пера. Но этот способ стирания требует много времени и .наличия опреде- ленных навыков у оператора. Для облегчения работы оператора с системой, а также уменьшения времени, затрачиваемого на формирование сигнала от внутренней области замкнутого контура, необходимо использовать устройство, осуществляющее автоматическое стирание особых точек в процессе рисования.

Устройством, определяющим особые точки и осуществляющим их стирание в памяти системы в процессе рисования контура, может быть интерполятор, так как он располагает полной информацией для определения особых точек.

Подавая затем сигнал с выхода запоминающего устройства контура изображения системы интерактивной графики на счетный триггер, получают с его выхода безошибочно сформированный сигнал от внутренней области замкнутого контура.

Интерполятор работает следующим образом.

Элементарные перемещения в процессе интерполяции отрезка прямой, заданного координатами начальных и конечных точек по оси Х (ХА, Х )

Ь и У(7, Y>), осуществляются на основании расчета в каждом такте интерполяции значения оценочной функции

U„, при этом если U; y О, осуществляются элементарные перемещения по координатам Х и Y (шаг XY), если

U;, < 0, осуществляется элементарное перемещение по координате с большим перемещением. В блоках 1 и 2 суммирования происходит вычитание поступающих на их входы кодов начальных и конечных значений координат Х и Y соответственно. На выходах данных первого 1 и второго 2 блоков суммирования выставляются значения разностей ДХ, Д7, на знаковых выходах выставляются значения переносов Р и Р> разностей бХ и ДУ соответственно.

Разности g Х и t, Y по координатам Х и Y с выходов данных первого

1 и второго 2 блоков суммирования поступают на входы третьего блока 3 суммирования,осуществляющегî операцию 6 Z = Ь Х вЂ” ДУ. Одновременно

1608691 коды ству кото (м)

ca P блок знач

8 пр вого

В ка ной мень лени

4. 3 поля соот ляющ комм выхо тупа ду д ции . тупа отве лом. гист си б

П терп под ка 7 к вх оцен вычи ляют пере со з ной

1 соед прох вычи

7, с

:а 5, P

7» с ра 5, ции, ходи с вь

Б инте ние ледо ком 1 . Упра нос Х и QY поступают на соответщие входы первого коммутатора 4, ый пропускает на выход меньшее з ДХ и ДУ по сигналу перено-.

5 со знакового выхода третьего

3 суммирования, вычисляющего ние Q Z. Четвертый коммутатор днаэначен для осуществления першага алгоритма интерполяции. естве начального значения оценочункции U выбирается значение .

его (И) из ДХ и Д У, выставе на выходе первого коммутатора ак Р для первого шага интери вырабатывается в блоке 8 в етствии с правилом M ) О, Pu = 1, Р = О. По сигналу Р с управго выхода блока 13 управления татор 8 подключает сигналы с ов первого коммутатора 4, посщие на его вторые входы, к вхонных регистра 9 оценочной функНа знаковый вход регистра 9 пост сигнал Р, выработанный в со- 25 ствии с приведенным вьппе правиЭти сигналы записываются в ре9 по сигналу F выхода запи- ока 13. сле выполнения первого шага инляции четвертый коммутатор 8 ючает выходы данных и знака бловычисления оценочной функции дам данных и знака регистра 9 чной функции. Работой блока 7 ления оценочной функции управ» второй 5 и третий 6 коммутаторы, ючаемые .сигналом переноса Р акового выхода регистра 9 оценочункции. B том случае, когда PU = 4p

U) О), на вторые входы блока 7, ненные с выходами коммутатора 6, дит результат предыдущего цикла лений, .а на первые входы блока единенные с выходами коммутато- 45 проходит код разности Д,Е. При

О (U< О) на первые входы блока единенные с выходами коммутатбпроходит код оценочной функа на вт ор ые входы бл ока 7 пр окод M — меньшего иэ ДХ и Д х одов коммутатора 5. ок 10 формирования сигналов поляции осуществляет формирова а своих выходах импульсных пос ательностей для управления бло1 счетчиков адресных сигналов.. яющие импульсные последователь формируются в блоке 10 из сиг- нала опорной частоты F (из задержанного на элементе 14 задержки относи= тельно сигнала F> с тактового выхода блока 13 управлейпя), поступающего на его вход с выхода элемента 14 задержки. Управляют формированием выходных импульсных последовательностей сигналы переноса Рх Р, Pz PU c выходов соответственно первого 1, второго 2 и третьего 3 блоков суммирования, а также с выхода регистра 9 оценочной функции. Сигнал Рц стробирует сигнал F „ для получения последовательности в канале меньшей координатной разности, Сигнал Р переключает коммутатор 22 таким образом, чтобы в канал большего проходили все импульсы Fz а в канал меньшего— простробированные Р . Сигналы Рх и Р осуществляют выбор выхода, на котором появится выходная импульсная последо- вательность. В каждом интервале интерполяции на одном из выходов блока

10 Р„Х, Е„Х, соединенных с входами счетчика по координате Х, появится последовательность импульсов, сформированная в направлении строчной развертки, а на одном из выходов

FU Y, F Y — последовательность импульсов, сформированная. в направле- . нии кадровой развертки.

Блок 11 счетчиков адресных сигналов осуществляет формирование координат точек интерполируемой линии от начальной точки с координатами Х, YA в соответствии с сигналами из блока 10 формирования сигналов интерполяции. На выходах счетчиков фор мируются коды адресов интерполирован ных точек. Блок 12 сравнения служит для остановки процесса интерполяции, при достижении конечного значения координат Х, Y путем сравнения текущего значения координат Х е, Утп с выходов блока 11 и конечного значения координат X, Y в

Блок 13 управления служит для синхронизации работы всех блоков интерполятора и работает следующим образом. На вход делителя 25 частоты (фиг.3) поступает внешний сигнал с тактовой частотой Р . его коэффициент деления подобран таким образом, чтобы интерполятор работал синфазно с внешним по отношению к интерполятору ОЗУ интерактивной системы, в которое по адресам с первых и вторых ад ресных выходов линейного интерпопято 1608691

30 ра записывается значение сигнала на информационном выходе интерполятора.

Деленная частота F с второго выхода т делителя 25 поступает на вход элемен

5 та 26 ра зр ешения, на други е вх оды которого подаются внешний сигнал раз-. решения интерполяции и сигнал "Останов" с выхода блока 12 сравнения.

Частота Р с выхода элемента 26 разт решения поступает на мультивибраторыформирователи 27.1 и 27.2 импульсов, работающие по заднему и переднему фронтам частоты F . Импульсные посI ледовательности с частотами F u F ц .С сдвинуты друг относительно друга на время, необходимое для расчета нап- равления шага в блоке 7 вычисления оценочной функции, и используются для управления регистром 9 оценочной функции (F ) и формирования сиг-, налов интерполяции в блоке 10 (F

Последовательности Р,1 u F соответс ственно поступают на тактовый выход и выход записи блока 13. На инверсном 25 выходе тактовой частоты блока 13, со- единенном с первым выходом мультивибратора 27.2, формируется последовательность F „(инверсная) .

Сигнал разрешения интерполяции йоступает также на третий мультивибратор-формирователь 27.3 импульсов, который формирует импульс на сбросовом выходе, по которому происходит начальная установка счетчиков в блоке 11. Импульс F < также взво- 35 дит триггер 28, выходной сигнал F которого поступает на управляющий выход блока 13 и является управляющим сигналом для четвертого коммутатора 8.

Блок 10 формирования сигналов интерполяции работает следующим образом. В интервале интерполяции на вход элемента 21 разрешения (фиг.2) поступают сигналы Р . На выход эле- 4>

u мента разрешения импульсы частоты F проходят, только в случае, когда Р>

1.

К моменту поступления первого импульса частоты Р„в интервале интер- 50 поляции на выходе знака Р блока 7 должен существовать знак разности вычислений в первом цикле.

На входы коммутаторов 22.1 и 22.2 поступают импульсы с выхода элемента

21 разрешения и импульсы частоты Р> .

0,)0 Ui = П, — ЬЕ

Uf, c0 Ui = M Ю/

По сигналу Р на выходы коммутаторов

22.1 и 22.2 йроходят импульсы с выхода элемента 21 разрешения, либо импульсы частоты F„, причем если на выход коммутатора 22,1 проходят импульсы частотой F, то на выход коммутатора 22.2 проходят импульсы с выхода элемента разрешения (P = 1), и наоборот (Р = О), Сигналы с выхода коммутатора 22.1 поступают на входы элементов 23.1 и 23.2, В том случае, когда P = 1, имйульсы с выхода коммутатора 22.1 проходят через элемент

23.1, если Р— — .О, то через элемент

23. 2, Подобным образом импульсы с выхода коммутатора 22,2 проходят через элементы 23.3 и 23.4 по сигналу Рц.

Входы элементов 23.1 и 23.2 соединены соответственно с входами прямого и обратного счета счетчиков адресных сигналов по координате Х, а выходы элементов 23.3 и 23.4 соединены соответственно с входами прямого и обратного счета счетчиков адресных сигналов по координате Y блока 11 счетчиков. Инверторы 24.1 и 24.2 служат для получения парафазных сигналов

Р„и Р,.

Таким образом, в каждом интервале интерполяции на одном из выходов Р„Х или Р Х появляется последователь"

U ность импульсов, сформированная в направлении строчной развертки, а на одФ ном из выходов Р„У, F Y — последовательность импульсов, сформированная в направлении кадровой развертки.

Рассмотрим пример интерполяции некоторого отрезка прямой с проекциями на оси h X = X > — Х В = 5, ДУ = УА - У = 8, где А и В - начальная и конечная точки интерполируемого отрезка. Разность Д Е =(ДХ—

-ДУ) = 3. Знак P — отрицательный, что свидетельствует о том, что

ЛХ < ДУ ° Обозначим меньшее из ДХ и gY через М, а большее — через Б.

Тогда в нашем случае ДХ = M, ДУ =

= Б. Далее производим логическое определение направления первого шага:

= M; если U< ) 0 — шаг ХУ, если U = 0 — шаг в канале больше

1 го.

Дальнейшее значение оценочной функции рассчитывается следующим образом:

Шаг XY

Шаг в канале большего

1608691

Шаг по XY

Шаг по XY

ЬЕ = 2-3 = = -1, U (О Шаг по Y

Шаг по XY

Шаг по XY

Шаг по Y

Шаг rro XY

Шаг по Y

Та ции э заклю ными и Xbj элеме

20 в зап интер посл ков с рая з ве. В тора емые тар но даннь участ о нео точек

Ра воляю раже мо сд являю линии

На фи чая в между личнь и Ус (и = ст авл

or обь ками разно ток вь

-в ения тельн

Пр нии м разнос блоке терпо суемо" напра совпад

Б =5) О

ДЕ=53=2, U )0

U4 = М- UZ = 5-1 = 4, U >0

U4 Ьк =43=1, и>о

0 =Б -ДЕ = 1-3 =-2, ЦсО

Пт М Ф / = 5-2 = 3, И >О

Б 07 — Д 2 = 3-3 = О U = О

8 проводится процесс интерполяементарного участка контура, енного на участке между опорочками с координатами Х, Уд

Y . Результат интерполирования тарного участка запоминается минающем устройстве системы ктивной графики. Из многих овательных элементарных участздается контурная линия, кото писана в запоминающем устройстовь введенная часть интерполянализирует сигналы, вырабатывапроцессе интерполяции элемено участка, а затем на основании по двум смежным элементарным ам контура принимает решение ходимости, стирания отдельных контура, смотрим признаки, которые позвыделить особые точки на иэоби контура, в которых необходиать разрыв (особыми точками ся точки перегиба контурной на горизонтальных участках). .10а представлен общий вид слуеления особых точек, когда . 40 двумя участками контура с раэзнаком P разностей YA - Y

Ь

7 наход3тся горизонтальный

О) участок ВС. На фиг.10б предн .частный случай выделения 45 точек, когда между двумя участонтура с различным знаком P тей Y> -Y горизонтальный )сождается в точку соприкосноконтура с горизонтальной каса и к нему. знаком перегиба контурной лиет служить изменение знака P ти Д7, получаемого во втором

2 суммирования в процессе инции элементарных участков рилинии. Так, например, если ение движения светового пера ет с направлением стрелок (фиг.10а), то знак Р до перегиба отрицательный (так как последующий номер строки меньше предыдущего), а после перегиба — положительный. Следовательно, первым признаком того, что необходимо сделать разрыв в линии, является изменение знака Р разности ДY в смежных интервалах интерполяции. Указанного признака достаточно для осуществления разрыва лишь в том случае, если изменение знака Р разности ДУ в смежных интервалах интерполяции происходит при

ДУ 4 О. Это соответствует частотному случаю, когда горизонтальный участок контура вырожден в точку. В общем случае, когда существует горизонтальный участок контура (bY = О), необходимо руководствоваться следующим. Когда знак Р разности Д7 изменяется в смежных интервалах интерполяции, но при изменении Р разност

ДУ = О, необходимо дождаться ближайшего интервала интерполяции, в котором b Y Ф О, и сравнить знаки P в интервала: интерполяции до и после интервала интерполяции с ДУ = О, Таким образом, разрывы в замкнутоЦ линии необходимо производить на стыках интервалов интерполяции, в которых знаки Р разности ДУ противоположны и значение QY ни в одном из них не равно О. В тех случаях, когда между интервалами интерполяции, в ко» торых происходит изменение знака Р1 .. разности Д7,заключены интервалы интерполяции с разностью ДУ=О, разрывы мож но производить в любом месте горизонтальной части контура. При этом опреде лять нужно только координату Х точки разрыва, координата Y точки раз-. рыва определяется автоматически в прЕ цессе интерполяции.

Координата Х точки разрыва опреде ляется как середина горизонтального отрезка, возникающего в процессе ин15

1608691

30 терполяции между последним изменением координаты Y в предыцущем интервале интерполяции (координата Y точки разрыва) и первым изменением координаты Y в последующем интервале, В слу.

5 чаях, когда перегиб линии включает один или несколько интервалов интер- ° поляции с gY = О, координата Х точки ра зрыва опр ед еля ется как с ер едина горизонтального отрезка, образованного всеми интервалами интерполяции с b,Y = О и продолженного до первого изменения координаты Y в последующем интервале интерполяции с ДУфО.

Элемент 14 задержки служит для получения опорной тактовой последовательности F задержанной относитель но поступающей на его тактовый вход последовательности Fg с тактового выхода блока 13 упревления. Частота F является опорной частотой для и нт ерп оля т ор а . Вр емя зад ержки выбирается исходя из времени, необходимого для установления на выходе, 25 пятого коммутатора 19 кода вычеркиваемой особой точки и записи в зап оминающем ус тр ой с т в е си с т емы с и гв нала данных, сформированного на выходе блока .17 (запись в память DT =

= О, если контур записан сигналом

DT = 1, и наоборот, запись DT = 1, если контур записан сигналом DT = О), Блок 15 формирования импульсов координаты точки разрыва (фиг,4) работает следующим образом. Стробирующий элемент 29 пропускает на выход последовательность F только тогда, когда значение Р со знакового выхода регистра 9 равно 1.

На входы коммутаторов 30.1 и 30.2 40 поступает сигнал с выхода элемента

29 и импульсная последовательность

Рц. В зависимости от значения переноса Р третьего блока 3 суммирова ния на выходы коммутаторов 30.1 и 30.2 проходит или сигнал с выхода элемента 29, или сигнал Рц, причем если на выходе коммутатора 30.1 сигнал с выхода элемента 29, то на выходе коммутатора 30.2 — сигнал Р 50 (P = О), и наоборот (при Р = 1) .

Сигнал с выхода коммутатора 30.1 поступает на счетный вход делителя

31 частоты, осуществляющего "прореживание счетных импульсов управле- 55 ния реверсивного счетчика 16. Сигналом F, поступающим на вход сброса делителя 31, осуществляется привязка

его начального состояния. Элемент

И 32 пропускает каждый второй импульс F на объединенные входы элементов 33.1 и 33.2 разрешения, которые в зависимости от сигнала Р со знакового выхода первого блока 1 сум мирования направляют импульсную последовательность на вход прямого или обратного счета реверсивного счетчика 16.

Блок 17 анализа признаков разрыва работает следующим образом. На информативный вход первого триггера

37.1 поступает сигнал Р (знак разности ЙУ с выхода блока 2) . Задним фронтом сигнала разрешения интерполяции сигнал Р записывается в триггер

37.1 и появляется на его выходе в ( качестве сигнала P . К началу следующего интервала интерполяции (передний фронт сигнала СР) на входах элемента HCKJII0×ÀI0ÙÅÅ ИЛИ 38 будут присут1 ствовать сигналы Р текущего и Р предыдущего интервалов интерполяции.

Если выполняется условие Р Ф Р

1 то на выходе элемента 38 появится сигнал, разрешающий выполнение операции И в совокупности с другими сигналами, поступающими на элемент И 39.

В том случае, если ДУ = О, то выходному сигналу блока 18 соответствует потенциал, разрешающий прохождение через второй элемент 36. 2 разрешения сигнала с выхода второго мультивибратора 35.2 на вход второго триггера 37,2. Установившийся в результате этого на выходе второго триггера

37.2 потенциал также разрешает выполнить операцию И на элементе 39, Тогда с приходом сигнала Рqy с тактового выхода блока 15, потенциал которого совпадает с потенциалом разрешающих сигналов с выходов элементов 37.2 и 38, на выходе элемента И 39 появляется сигнал, который переключает третий триггер 37.3, Таким образом, осуществляется формирование сигнала, по которому производится переключение пятого коммутатора 19, и на выходе блока 17, т, е. на информационном выходе интерполятора, выставляется сигнал, который записывается в запоминающее устройство системы (сигнал логического "О", если контурная линия записана сигналом логической "1 и наоборот). Так осуществляется стирание особой точки, Пришедший на второй вход триггера 37.3 сигнал Р с выхода опорной частоты координаты

Y блока 10 формирования сигналов ин18

1608691

17 д к н вь п н к т

И чи эа на си н пр то ла ля ро ля ра эа те щи " по и к вт вто кон пы вто рполяции перебрасывает триггер 37.3 ка суммирования и перво) и второй исходное состояние. Кроме того, группами информационных входов перво гнал Р„ также устанавливает в ис- го коммутатора соответственно, групдное состояние второй триггер 37.2, па выходов третьего блока суммироваРеверсивный счетчик 16 осуществля- ния подключена к первой группе инфорформирование координаты особой мационных входов второго коммутатора

) чки, На счетные входы счетчика пос- знаковый выход третьегО блока сум+ ают сигналы F> и F< с первого мирования соединен с управляющим второго выходов блока 15. По сигна- 10 входом первого коммутатора, группа

F из блока 10 происходит запись выходов которого подключена к первой реверсивный счетчик 16 текущей коор- группе информационных входов третьенаты Х „c выходов блока 11 счетчи- ) 0 коммутатора группы выходов второв адресных сигналов. Сигналы с вы- го и третьего коммутаторов подключедов, блока 11 и выходов реверсив- 15 ны соответственно к первой и второй го счетчика 16 поступают на пятый группам информационных входов блока ммутатор 19, который управляется вычисления оценочной функции, группа гналом с выхода блока 17 анализа выходов данных и знаковый выход котоизнаков разрыва. Таким образом, на рого подключены к первой группе инодах коМмутатора 19, которые слу- Формационных входов и знаковому

20 т вторыми адресными выходами интер- входу четвертого коммутатора, вторая ятора, появляется или код коорди-- группа информационных входов которо-, ты Х интерполированной точки, или r о соединена с группой выходов первокоординаты Х вычеркиваемой особой го коммутатора, группа выходов данчки на контуре отображаемой фигуры. 25 ных и знаковый выход четвертого ком- ормация о координате Y по-прежне- мутатора соединены с группой входов снимается с выходов блока 11 счет- данных и знаковым входом регистра ов адресных сигналов. оценочной группы функции, группа

Таким образом, введение элемента выходов данных которого подключена ержки, блока формирования коорди- 30 к вторым группам информационных ных импульсов точки разрыва, ревер - входов второго и третьего. коммутатоного счетчика, блока выделения Ров первый и второй знаковые входы .-б евого смещения, блока анализа блока формирования сигналов интерзнаков разрыва и пятого коммута- поляции соединены соответственно со а со связями между собой и други- знаковыми выходами первого и второго блоками позволяет расширить об35 блоков суммирования, третий знаковый ть применения линейного интерпо- вход соединен с управляющими входами ора на счет автоматического стира- второго и третьего коммУтатоРов и особых точек в запоминающем уст- знаковым выходом регистра оценочной стве системы в процессе интерпо- 40 функции, четвертый знаковый вход соеи путем генерации координат стидинен cq знаковым выходом третьего мых точек и данных для записи в блока суммирования, с первого по оминающее устройство. четвертый выходы блока формирования сигналов интерполяции подключены д прямо о и о ратного с

45 координат Х и Y блока счетчиков адресных сигналов, первая и вторая. интерактивнои графики содеРжаподключены соответственно к шинам данных начальных значений кООрдинат ключены к шинам данных начальных и Хи Y г пы руп выходов координаты Х значений координаты Х блока счетчик в а и б, первая и ена гРУппе вхоДов текУЩе о знакоорДинаты блока Р у а группа выходов координаты Y блока счетчико адресных сигналов подключена к r пе вх ния координаты 7 блока сравнения и . ой гррр)лами входов третьего блоявляется первой группой адресных сигналов интерполятора, выход блока срав19

1608691 нения соединен с входом запрета блока управления, а группы входов конечных координат Х и Y блока сравнения подключены соответственно к шинам дан5 ных конечных значений координат Х и

У, вход сброса блока сравнения соединен с установочным входом блока счетчиков адресных сигналов и сбросовым выходом блока управления, инверсный выход тактовой частоты блока управления соединен с входом стробирования блока сравнения, тактовый вход блока управления является входом сигнала тактовой частоты интерполятора, а управляющий вход — входом сигнала разрешения интерполятора, при этом управляющий выход блока управления подключен к управляющему входу чет.вертого коммутатора, а выход сигнала записи — к входу синхронизации регистра оценочной функции, о т л ичающийся тем,что,сцелью расширения области применения за счет обеспечения нахождений координат особых точек замкнутых контуров и автоматического стирания их в запоминающем устройстве интерактивной системы, в него введены элемент за-держки, блок формирования координатных импульсов точки разрыва, реверсивный счетчик, блок выделения нулевого смещения, блок анализа признаков разрыва и пятый коммутатор, причем тактовые входы элемента задержки

;и блока формирования координатных импульсов точки разрыва соединены с прямым выходом тактовой частоты блока управления, стробирующий вход элемента задержки соединен с выходом частоты сдвига блока управления, выход элемента задержки соединен .с входом опорной частоты блока формирования сигналов интерполяции, вход опорной частоты координаты Х блока формирования координатных сигналов точки разрыва соединен с выходом опорной частоты координаты Х блока формирования сигналов интерполяции, выход опорной частоты координаты Y которого подключен к соответствующим 50 входам опорной частоты координаты Y блока анализа признаков разрыва, блока формирования координатных сигналов точки разрыва и входу записи реверсивного счетчика, первый, второй 55 и третий знаковые входы блока формирования координатных сигналов точки разрыва соединены со знаковыми выходами второго коммутатора, третьего блока суммирования и регистра оценочной функции соответственно, первый и второй счетные выходы блока формирования координатных сигналов точки . разрыва соединены соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика, группа информационных входов которого подключена к группе выходов координаты Х блока счетчиков адресных сигналов, выход тактовой частоты блока формирования координатных сигналов точки разрыва соединен с тактовым входом блока анализа признаков разрыва, управляющий вход которого соединен с выходом блока выделения нулевого смещения, группа входов которого подключена к группе выходов второго блока суммирования, при этом установочный вход блока анализа признаков разрыва подключен к входу сигнала разрешения интерполятора, знаковый вход— к знаковому выходу второго блока суммирования, а выход — к управляющему входу пятого коммутатора и информационному выходу интерполятора, первая и вторая группы информационных входов пятого коммутатора подключены к группе выходов реверсивного счетчика и группе выходов координаты

Х блока счетчиков адресных сигналов соответственно, группа выходов пятого коммутатора является второй группой адресных сигналов интерполятора.

2. Интерполятор по п,1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок управ-. ления содержит делитель частоты, элемент разрешения, первый, второй и третий мультивибраторы и триггер, при

1 этом вход делителя частоты является тактовым входом блока управления, первый выход делителя частоты является выходом частоты сдвига блока, а его второй выход соединен с первым входом эл емента разрешения, второй вход которого является входом запрета блока, а третий вход подключен к входу третьегo мультивибратора и является управляющим входом блока, . выход элемента разрешения подключен к входам первого и второго мультивибраторов, выход первого мультивиб-. рат ора явля ется выходом записи блока, прямой выход второго мультивибратора подключен к первому входу триггера и является прямым выходом тактовой частоты блока, а инверсный выход второго мультивибратора является инверсным выходом тактовой часто22

1608691

2J ты ра .тр до уп блока, выход третьего мультивибора подключен к второму входу ггера и является сбросовым выхо- блока, выход триггера является

5 авляющим выходом блока. то эл ча ре ля ка ля хо к то яв ка не вт оп вт вь ты и, до ка, об

ro вт ни ка, Интерполятор по п.1, о т л и— ю шийся тем, что блок форования координатных импульсов 10 ки разрыва содержит стробирующий мент, два коммутатора, делитель тоты, элемент.И, два элемента раз-. ения и инвертор, при этом управщий вход стробирующего элемента 15 яется первым знаковым входом блосигнальный вход, объединенный ервыми входами коммутаторов, явтся тактовым входом блока, выстробирующего элемента подключен бъединенным вторым входам коммутаов, управляющий вход коммутаторов яется вторым знаковым входом бловыход первого коммутатора соедис первым входом делителя частоты, рой вход которого является входом рной частоты координаты Y выход рого коммутатора является тактовым одом блока, выход делителя частосоединен с первым входом элемента 30 второй вход которого является вхоопорной частоты координаты Х бловыход элемента И соединен с единенными первыми входами первои второго элементов разрешения, рой вход первого элемента разрешесоединен с входом инвертора и яется третьим знаковым входом бловыход инвертора соединен с вторым входом второго элемента разрешения, выходы первого и второго элементов разрешения являются первым и вторым счетными выходами блока, 4. Интерполятор по п.1, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что блок анализа признаков разрыва содержит два мультивибратора, два элемента разрешения, три триггера, элемент ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ и элемент И, при этом объединенные входы мультивибраторов являются установочным входом блока, объединенные первые входы элементов раарешения являются управляющим входом блока, вт орые входы эл ементов с разрешения подключены к выходам соответственно первого и второго мультивибраторов, первые входы первого триггера и элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ объединены и являются знаковым входом блока, второй вход первого триггера соединен с выходом первого элемента разрешения, а выход первого триггера соединен с вторым входом элемента ИСИПОЧА10ЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, первые входы второго и третьего триггеров объединены и являются входом опорной частоты координаты Y блока, выход второго элемента разрешения соединен с вторым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход которого является тактовым входом блока, выход элемента И соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого является выходом блока.

1608691

Фиг, Ф

1б08691

160869 i

160869 t

1608691

0 1 2 Л ф.5 б 7

° ° ° Ф

° . ф

&ок Q °

er Ill l l l l l Ill ll ll l l l l l l f l l l ll fl l )

Гиз

)вмв .

Р, л Г ри

&в< 10

2! Уих

Fxs и .1(5)

Руз 22.2(Й

М

Ful 2

Fuy

Fug Ф

&w 55 й9 Ьи фМ2д

J2

Fg i tl — 4 . &вг1б

Lp

Jp

Ф

Юалмеэ

Р иамФта

1608691

° ° °

° °

Fõ>

_#_.2

Йа 12

Составитель А. Аникии ор Н, Тупица Техред А.Кравчук

Корр ектор M. Самборская

Тираж 576

3619

Подписное

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 одственно-издательский .комбинат "Патент", r.. Ужгород, ул. Гагарина, 101

agerf7 Fjr

Fjy

° °

0 1 g g 4 . 0 2 3

llllll Illlll)l/lltlllllllllllllllfllIl lllllllllt