Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к синтезу динамических перспективных телевизионных изображений трехмерных объектов с помощью ЭВМ и специализированных вычислителей , и может быть использовано при машинном проектировании и в системах визуализации различного рода тренажеров. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения информации о трехмерных объектах. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок 1 буферных регистров, вычислитель 2 адреса линейных координат, четыре коммутатора 3, 4, 8, 9, триггер 5, два блока 6, 7 кадровой памяти, блок 10 элементов И, цифроаналоговый преобразователь 11, блок 12 усилителей, цветной телевизионный индикатор 13, синхрогенератор14, блок 15 памяти данных с их связями введены блок 16 сравнения, блок 17 памяти графических элементов изображения, формирователь 18 адреса, вычислитель 19 адреса угловых координат и второй блок 20 буферных регистров с их связями. Изобретение позволяет формировать цветное трехмерное изображение. 1ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 G 1/16, 1/28

ГОСУД/}РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777436/24 (22) 02.01.90 (46) 07.03,92. Бюл. ¹ 9 (71) Научно-исследовательский институт автоматических систем (72) В,Н.Зорин (53) 681.327.11(088.8) (56) Патент США

¹ 3736563, кл, 364-200, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1387038, кл, G 09 G 1/16, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЦВЕТНОГО

ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к синтезу динамических перспективных телевизионных изображений трехмерных объектов с помощью ЭВМ и специализированных вычислителей, и может. быть использовано при

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к синтезу динамических перспективных телевизионных изображений трехмерных объектов с помощью ЭВМ или специализированных вычислителей, и может быть использовано при машинном проектировании и в системах визуализации различного рода тренажеров..

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения информации о трехмерных объектах.

Сущность изобретения поясняется функциональной схемой, представленной на чертеже.

0 > ЯХао 1718265 А1 машинном проектировании и в системах визуализации различного рода тренажеров.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения информации о трехмерных объектах. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок 1 буферных регистров, вычислитель 2 адреса линейных координат, четыре коммутатора 3, 4, 8. 9, триггер 5, два блока 6, 7 кадровой памяти, блок 10 элементов И, цифроаналоговый преобразователь 11, блок 12 усилителей, цветной телевизионный индикатор 13, синхрогенератор14, блок 15 памяти данных с их связями введены блок 16 сравнения, блок 17 памяти графических элементов изображения, формирователь 18 адреса, вычислитель 19 адре- Б са угловых координат и второй блок 20 у буферных регистров с их связями, Изобретение позволяет формировать цветное трех- ( мерное изображение. 1ил.

Ф

Устройство содержит первый блок 1 буферных регистров, вычислитель 2 адреса линейных координат, первый коммутатор 3, второй коммутатор 4, триггер 5, первый блок

6 памяти кадров, второй блок 7 памяти кадров, третий коммутатор 8, четвертый коммутатор 9, блок 10 элементов И, цифроаналоговый преобразователь 11, блок 12 усилителей, цветной телевизионный индикатор 13, синхрогенератор 14, блок 15 памяти данных, блок 16 сравнения, блок 17 памяти графических элементов изображения, формирователь 18 адреса, вычислитель 19 адреса угловых координат, второй блок 20 буферных регистров. Вычислитель 19 адреса угло1718265 вых координат содержит первый 21 и второй 22 цифровые коммутаторы, первый

23 и второй 24 сумматоры. Второй блок

20 буферных регистров содержит регистры 25-28, Вход каждого из четырех буферных регистров 25 — 28 соединен с выходами задатчика входных параметров, а выход — с соответствующим, с первого по четвертый, входами вычислителя 19, выход которого соединен с вторым входом формирователя 18 адреса.

Первый вход формирователя 18 адреса сое-. динен с третьим выходом вычислителя 2 адреса линейных координат, а выход — с адресным входом блока 17 памяти графических элементов изображения. Информационный выход блока памяти графических элементов изображения соединен с адресным входом блока 15 памяти данных и с вторым входом блока

16 сравнения, первый вход которого соединен с информационным выходом блока 15 памяти данных. Выход блока 16 сравнения соединен с входом третьего коммутатора 8.

Вычислитель19 адресов угловых координат содержит первый вычислитель 19-1 адреса угловых координат и второй вычислитель 19 — 2 адреса угловых координат, каждый из которых содержит цифровой коммутатор 21, 22 и сумматор 23, 24. Первые входы цифрового коммутатора 21 и сумматора 23 первого вычислителя 19 — 1 являются первым и вторым входами вычислителя 19, а цифрового коммутатора 22 и сумматора 24 второго вычислителя 19 — 2 — соответственно третьим и четвертым входами вычислителя

19, Выход цифрового коммутатора 21 первого вычислителя 19 — 1 соединен с вторым входом сумматора 23, выход которого подключен к второму входу цифрового коммутатора 21. Выход цифрового коммутатора

22 второго вычислителя 19 — 2 соединен с вторым входом сумматора 24, выход которого подключен к второму входу цифрового коммутатора 22. Объединенные выходы сумматоров 23, 24 первого и второго вычислителей являются выходом вычислителя 19.

Управляющие входы цифровых коммутаторов 21, 22 объединены и являются пятым входом вычислителя 19, а соединенные между собой управляющие входы сумматоров 23, 24 — шестым входом вычислителя 19.

При этом первый управляющий вход вычислителя 19 соединен с первым входом синхрогенератора 14, а второй управляющий вход вычислителя 19 — с четвертым выходом синхрогенератора 14.

Устройство работает следующим образом.

3а время обратного хода луча телевизионной развертки по строке задатчик входных параметров, записывает в блок 1 буферных регистров, а также в буферные регистры 25 — 28 исходные значения и единичные приращения адресов того блока 6 или

7 памяти, в который осуществляется запись информации, а также линейных и угловых координат луча визирования, Данные в буферные регистры поступают 16-битным riaраллельным кодом. Высокий уровень сигнала с первого выхода синхрогенератора

14, поступающий в период обратного хода луча на вход вычислителя 19, ведет к установке на выходах цифровых коммутаторов

21 и 22, а следовательно, и на вторых входах сумматоров 23 и 24 сигналов с первых входов цифровых коммутаторов 21 и 22. С началом активного участка телевизионной строки сигнал с первого выхода синхрогенератора 14 имеет низкий уровень, что ведет к появлению на выходах цифоовых коммутаторов 21 и 22 кодовой информации с их вторых входов. Этим обеспечивается сложение сумматорами 23 и 24 предшествующих значений угловых координат луча визирования с их единичными приращениями. Тактовые импульсы, поступающие в период активного участка телевизионной строки с четвертого выхода синхрогенератора 14 на вход вычислителя 19 и на вход вычислителя

2 адреса линейных координат, инициализируют, с одной стороны, сложение сумматорами 23 и 24 кодов, установленных на их входах, что приводит к появлению на выходе вычислителя 19 текущих значений угловых координат луча визирования, а с другой стороны, вычисление вычислителем адресов линейных координат текущих значений адресов записи, считывания и линейных координат луча визирования, устанавливаемых соответственно на первом, втором и третьем выходах вычислителя 2, Коды линейных и угловых координат луча визирования с третьего выхода вычислителя 2 адреса линейных координат и выхода вычислителя

19 поступают соответственно на первый и второй входы формирователя 18 адреса, где из них формируется 32-разрядный адрес в соответствии с нижеприводимым алгоритмом: (О, при Координата < 0

АДРЕС =

32-разрядный код, Вычисленный адрес поступает на адресный вход блока 17 памяти, с выхода которого синхронно с тактовыми импульсами, поступающими на управляющий вход с четвертого выхода синхрогенератора 14, считывается 16-битный адрес и 4-битный код

1718265

15

35

50

55 цвета, которые подаются соответственно на адресные шины блока 15 памяти и второй вход блока 16 сравнения кодов, С выхода блока 15 памяти синхронно с тактовыми импульсами, приходящими на управляющий вход с четвертого выхода синхрогенератора

14, считывается 4-битный код цвета, который поступает на первый вход блока 16 сравнения кодов. Код на выходе блока 16 равен либо нулю, если коды на входах блока не равны, либо коду на входах блока 16 в случае их равенства. Выход блока 16 соединен с входом третьего цифрового коммутатора 8. Адрес записи с первого выхода вычислителя 2 поступает на вход коммутатора 3, а адрес считывания с второго выхода вычислителя 2 — на вход коммутатора 4. На вход триггера 5 поступают с второго выхода синхрогенератора 14 синхроимпульсы, следующие с частотой телевизионных полей

Пусть в данный момент на прямом выходе триггера 5 установлена логическая "1".

Вследствие этого первый выход коммутатора 3 оказывается подключенным к адресному входу блока 6 памяти, а первый выход коммутатора 4 — к адресному входу блока 7 памяти. Сигналы, установленные на втором и третьем входах блока 10, соединенных соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 5,ведут к появлению тактовых импульсов с первого входа блока 10 на первом и четвертом выходах блока 10, которые соединены соответственно с входом управления записью блока 6 и входом управления считыванием блока 7. При этом блок 6 памяти осуществляет запись кодов, поступающих на его информационные шины с первого выхода коммутатора 8, а блок

7 памяти передает коды по информационной шине на второй вход коммутатора 9. С приходом следующего импульса на вход триггера 5 состояние его выходов меняется на противоположное, что ведет к подключению к адресным шинам блока 6 второго выхода коммутатора 4, а блока 7 памяти второго выхода коммутатора 3, Тактовые импульсы с первого входа блока 10 элементов И в этом случае приходят на вход считывания блока 6 памяти и вход записи блока 7, чем и определяются режимы их работы, Информация с выхода коммутатора 9, содержащая 4-битный код цвета, видимого в текущий момент телевизионной развертки точки объекта, поступает на вход цифроаналогового преобразователя 11, Синхронизация работы цифроаналогового преобразователя осуществляется тактовыми импульсами, поступающими с четвертого выхода синхрогенератора 14. С выходов цифроаналогового преобразователя 11 снимаются R —, G — и  — сигналы, соответствующие интенсивности красного, зеленого и синего лучей. Данные сигналы усиливаются блоком 12 усилителей до уровня, требуемого цветным телевизионным индикатором 13, и поступают на его R—-,,G--и

В-входы. Синхронизация развертки цветного телевизионного индикатора 13 происходит импульсами, поступающими с первого выхода синхрогенератора 14 на синхровход цветного телевизионного индикатора 13.

В отличие от прототипа, который содержит только один блок памяти базы графических данных, что позволяет формировать лишь двумерные объекты. в предлагаемое устройство включены блок памяти графических элементов изображения и вычислитель углов. Это позволяет формировать телевизионное изображение моделей трехмерной обстановки, что существенно расширяет область применения устройства, Вместе с тем удаляется избежать существенного усложнения устройства, необходимости применения в нем быстродействующей вычислительной техники.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора, содержащее первый блок буферных регистров, информационные входы которого являются первыми информационными входами устройства, а выходы подключены к информационным входам вычислителя адреса линейных координат, первый и второй выходы которого подключены к информационным входам первого и второго коммутаторов, управляющие входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, при этом первые выходы первого и второго коммутаторов подключены к адресному входу первого блока памяти кадров, вторые выходы— к адресному входу второго блока памяти кадров, информационные входы- выходы первого и второго блоков памяти кадров подключены соответственно к первому и второму выходам третьего коммутатора, соединенным соответственно с первым и вторым информационными входами четвертого коммутатора, управляющий вход которого подключен к прямому выходу триггера, соединенному с первым информационным входом блока элементов И, первый и второй выходы которого подключены к входам управления записью и считыванием первого блока памяти кадров, входы управления записью и считыванием второго блока памяти кадров подключены соответственно к

1718265

35

50

-третьему и четвертому выходам блока элементов И, второй информационный вход которого подключен к инверсному выходу триггера, соединенному с управляющим входом третьего коммутатора, выход чет- 5 вертого коммутатора подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя, выходы которого подключены к информационным входам блока усилителей, выходы которого подключены к R-, 10

6-, В-входам цветного телевизионного индикатора, синхровход которого подключен к первому выходу синхрогенератора, второй выход которого подключен к первому управляющему входу вычислителя адреса линей- 15 ных координат и к управляющему входу триггера, третий выход — к второмууправляющему входу вычислителя адреса линейных координат, третий управляющий вход которого подключен к четвертому выходу синхро- 20 генератора, соединенному с управляющими входами блока элементов И, блока памяти данных и цифроаналогового преобразователя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет 25 возможности отображения информации о трехмерных объектах, в него введены блок сравнения, блок памяти графических элементов изображения, формирователь адреса, вычислитель адреса угловых координат и второй блок буферных регистров, информационные входы которого являются вторыми информационными входами устройства, а выходы подключены к информационным входам вычислителя адреса угловых координат, первый управляющий вход которого подключен к первому выходу синхрогенератора, четвертый выход которого подключен к управляющим входам блока сравнения, блока памяти графических элементов изображения и к второму управляющему входу вычислителя адреса угловых координат, выход которого подключен к первому информационному входу формирователя адреса, второй информационный вход которого подключен к третьему выходу вычислителя адреса линейных координат, а выход формирователя — к адресному входу блока памяти графических элементов изображения, выход которого подключен к адресному входу блока памяти данных и к первому информационному входу блока сравнения, второй информационный вход которого подключен к выходу блока памяти данных, выход блока сравнения подключен к информационному входу третьего коммутатора, 1718265

Составитель Л.Абросимов

Редактор Т.Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101