Устройство для отображения графической информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

i Социалистических

Республик (»)715567 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.03.76 (21) 2339053/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кт

G 06 К 15/20

Гюеудерстеенинй кеиетет

СССР

Ilo делам изобретений н еткрытей

Опубликовано 15.01 80. Бюллетень № 6

Дата опубликования («писания 25.01.80 (53) УДК 681.327..11 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. С. Галуза и В. П. Лазарева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для визуализации в графической форме данных вычислительной машины.

Предложенное устройство относится к классу устройств с растровым способом формирования изображения.

Известно устройство (1), содержащее адресный регистр столбцов точек, кодовый регистр знаков или задержки и регистр индикации амплитуды сигнала, графического сигнала или сигнала задержки, связанные выходами с генератором знаков, генератором графических знаков, регистром задержки, регулированием задержки, управлением буферным ЗУ видеосигналов, соединенным выходами с буферным ЗУ задержки видеосигналов, связанными, в свою очередь, входами с генераторами знаков, графических знаков, а выходами — с мультиплексором сигналов низквй амплитуды, низкой и высокой амплитуды, многоканальным управлением без задержки, многоканальным управлением с задержкой, соединенными входамй через счетчики задержки с генераторами синхроимпульсов задержки, а выходами — с

2 мультиплексорами низкой и высокой амплитуды, соединенными выходами со сдвиговыми регистрами, объединенными на сместителе, а также дешифратор, синхронизатор и растровое регистрирующее устройство.

Однако такое устройство имеет большой объем оборудования и невысокую точность воспроизведения графической информации.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для отображения графической информации (2), содержащее блок синхронизации, выход которого через счетчик соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока памяти и первым входом формирователя длительности сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход — с управляющим входом блока памяти и через элемент ИЛИ с видеоконт20 рольным блоком.

Недостатком этого устройства является невысокая информационная емкость устройства, так как для(каждой точки линий гра715567 фика требуется указание в абсолютной форме ординаты точки на поле экрана.

Целью изобретения является повышение точности устройства путем увеличения информационной емкости устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены регистр сдвига, дополнительные блок памяти и элемент,ИЛИ,, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, а второй — со входом элемента ИЛИ и выходом регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ и управляющим входом дополнительного блока памяти, выход которого соединен с управляющим входом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом блока синхронизации.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

В устройство входят видеоконтрольный контрольный блок устройства (ВКУ) 1, блок

2 памяти, блок 3 синхронизации, счетчик

4, блок 5 сравнения, формирователь 6 длительности сигнала, элемент 7 ИЛИ, блок 8 памяти, регистр сдвига 9 переменной длины и элемент 10 ИЛИ.

Блок 1 предназначен для формирования растра на экране по сигналам синхронизации (кадровые и строчные сигналы) и подсвета луча в соответствии с видеосигналами. Вместо блока 1 может использоваться и другое растровое устройство, например графопостроитель. В общем случае это растровый регистратор.

Блоки 2 и 8 памяти предназначены соответственно для хранения кодов абсолютных параметров (координат и длий линий) и кодов коррекции.

Блок 3 синхронизации предназначен для синхронизации работы всех блоков устройст" ва" с движением регистрирующего органа.

Счетчик 4 и блок 5 сравнения предназначены для фиксации момента прохождения регистрирующего органа (луча на экране

ЭЛТ) через точку с заданными координатами.

Формирователь 6 длительности сигнала предназначен для расширения длительности видеосигнала при отображении горизонтальной прямой.

Регистр сдвига 9 предназначен для формирования содержимого последующей строки из видеосигнала текущей строки.

В устройстве реализован следующий способ описания в цифровой форме графических линий.

Для кодирования информации используются два типа кодввых слов: слова параметров в абсолютной форме и слова коррекции.

Слова параметров в абсолютной форме

"дают полное описание элемента и занимают

10 в памяти несколько слов. При этом в первом слове размещается двоичный код координаты Х, во втором — код координаты У, в третьем — длина горизонтальной линии 4 в единицах растра.

Так, для задания точки требуются два слова, горизонтальной прямой — три слова, для точки, расположенной на этой же строке, что и предыдущая точка или прямая — одно слово.

Кодовые слова коррекции обозначают приращение по координате Х или стирание точки на данной строке под точкой чертежа предыдущей отроки.

Кодовые слова параметров в абсолютной форме размещают в блоке 2 памяти, слова коррекции — в блоке 8 памяти. В каждом блоке памяти коды располагают строго в той же последовательности, в ко- торой расположены соответствующие и м точки по развертке.

Устройство работает следующим образом.

В исходное состояние устройство устанавливается кадровым сигналом, который формирует блок 3 синхронизации. При этом содержимое регистра сдвига 9 и счетчика 4 устанавливается равным нулю, а луч в видеоконтрольном блоке 1 переводится в начало экрана.

После формирования кадрового сигнала блок 3 синхронизации формирует серию строчных импульсов, каждый из которых служит для блока 1 сигналом начала новой строки. В интервале между строчными импульсами блок 3 синхронизации выдает серию импульсов для тактирования регистра сдвига 9 и счетчика 4, причем количество импульсов в серии должно соответствовать количеству точек разложения по строке и импульсы должны быть равномерно распределены во времени. Выполнив это условие, будет достигнута синхронность между движениями луча на экране ЭЛТ и сдвигом содержимого в регистре сдвига 9, т. е. соот40 ветствие между элементами растра строки и битами регистра сдвига.

Увеличение содержимого счетчика 4 той же серией импульсов приводит к тому, что в каждый данный момент содержимое счетчика отражает положение (координату) луча на экране ЭЛТ-;

Весь процесс отображения линий графики любого изображения устройством состоит из выполнения в заданной последовательности трех операций: отображение горизонтальной прямой; отображение верхних точек, к которым относятся точки, не принадлежащие горизон-, тальной прямой и не имеющие над собой на предыдущей строже в окрестности + 1 (единица) растра других точек; отображение промежуточных точек, к которым относятся все точки наклонных и вертикальных линий (кроме верхних точек), 715567

Формула изобретения

Последовательность выполнения этих операций задается последовательностью расположения данных в блоках 2 и 8 памяти.

Место отображения верхней точки определяется координатами Х и Y в составе данных, которые заранее (до момента прохождения лучом данной точки) поступают на блок 5 сравнения. В тот момент, когда содержимое счетчика 4 станет равным содержимому блока 5 сравнения, последним формируется импульс, который через формирователь 6 и элемент 7 ИЛИ поступает на ВКУ

1 и подсвечивает точку, в которой находится луч, т. е. подсвечивается точка, заданная параметрами в абсолютной форме.

Отображение горизонтальной прямой задается координатами Х и Y начала прямой, которые поступают на блок 5 сравнения, и длиной линии В, код которой поступает на формирователь 6 длительности сигнала. В момент времени, когда луч будет находиться в точке, соответствующей начальным координатам прямой, блок 5 сравнения сформирует импульс, который расширяется формирователем 6 в соответствии с длиной В горизонтальной линии. Под действием сигнала формирователя 10 подсветится отрезок строки, т. е. горизонтальная линия. 25

Отображение промежуточных точек происходит за счет сигналов с регистра сдвига 9, которые поступают на блок 1 через элемент 10 ИЛИ. Содержимое регистра 9 для i+1-й строки формируется в течение

1-й строки путем коррекции положения каждой точки (кроме промежуточных точек горизонтальной прямой) i-й строки.

Принцип коррекции основан на изменении длины регистра сдвига. Так, если в начало регистра сдвига, длина которого в битах равна длине строки в единицах растра, ввести единицу в момент нахождения луча на i-й строке в точке с Х = j, то на выходе регистра 9 сформируется сигнал в момент нахождения луча на i+1-й строке с той же координатой X(X= j). Если же принять длину регистра на один бит меньше, то точка на i+1-й строке подсветится со сдвигом на одну единицу растра к началу строки, т. е. влево. Аналогично, при увеличении длины регистра точка сдвигается вправо. Длина регистра сдвига 9 изменяется в пределах L+n, где L — длина строки, и — максимальное приращение по координате Х на соседних строках между точками линии графика. Для непрерывной линии при прогрессивнои развертке и = 1, при че50 резстрочной развертке — и = 2.

Для осуществления коррекции точек они, объединяются на элементе 10 ИЛИ (промежуточные точки с регистра сдвига 9, верхние точки и начальная точка горизонтальной прямой с блока 5 сравнения). Сигнал с элемента 10 ИЛИ вводится в зависимости от кода коррекции, который в данный момент поступает с блока 8 памяти на управляющие входы регистра 9, в один из начальных разрядов (il,2,..., 2п) регистра 9.

Именно за счет изменения места ввода сигнала в регистр 9 изменяется его длина.

В случае, когда код коррекции означает стирание точки, сигнал с элемента 10 ИЛИ не вводится ни в один из разрядов регистра сдвига 9 и точка исключается из воспроизведения на последующих строках.

Так проводятся операции по отображению горизонтальной прямой, верхних и промежуточных точек. Эти операции являются основой для формирования любого изображения.

После отображения каждой промежуточной точки по импульсу с элемента 10

ИЛИ блок 8 памяти выставляет код коррек ции по очередной точке на регистр сдвига 9, а после отображения горизонтальной прямой и верхней точки по импульсу с формирователя 6 длительности сигнала поступают на блок 5 сравнения и формирователь 6 данные по очередному элементу графики из блока 2 памяти. Это создает условия для выполнения очередной операции отображения.

Параметры в каждой из операций отображения (длина линии, координаты, величина приращения координаты Х) могут быть указаны. и устройство обеспечивает их отработку с точностью до единицы растра. Это позволяет воспроизводить изображение без ухудшения точностных характеристик собственно воспроизводящего устройства (ВКУ 1).

В данном устройстве на описание основной массы точек чертежа требуется 0Ä4—

2 бит/точку чертежа. В известных устройствах при том же формате матрицы изображения (512 Х 512 точек) требуется 9 бит памяти на каждую точку чертежа. Это означает, что при фиксированном объеме памяти в данном устройстве может храниться описание и отображаться в 4 — 20 раз больше точек, чем в известном, т. е. информационная емкость предлагаемого устройства существенно выше.

Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве электронного табло для отображения графической информации, в графических дисплеях, графопостроителях и других оконечных устройствах, использующих растровый способ формирования изображения.

Устройство для отображения графической информации, содержащее блок синхронизации, выход которого через счетчик сое715567

Составитель Т. Ннчнпоровнч

Редактор Н. Каменская Техред К. Шуфрнч Корректор В. Бутнга

Заказ 9450/21 Тираж 752 Подписное

ЦН ИИ П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 динен с первым входом блока "сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока памяти и первым входом формирователя длительности сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход с управляющим входом блока памяти и через элемет ИЛИ с видеоконтрольным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены регистр сдвига, дополнительные блок памяти и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, а второй — со входом элемента ИЛ,И и выходом регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходбм дополнительного элемента ИЛИ и управляющим входом дополнительного блока памяти, выход которого соединен с управляющим входом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом блока синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3781850, кл. 340 — 324, опублик. 25.12.73.

2. Материалы Vll всесоюзной школы по автоматизации научных исследований, Л., 1974, с. 365.