УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВИДЕОСИГНАЛА Российский патент 1994 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной и телевизионной технике, системам автоматизированного управления и может быть использовано в системах отображения цветной и черно-белой графической информации.

Цель изобретения - повышение качества формируемого изображения за счет возможности изменения его яркости в зависимости от расстояния до объекта при моделировании реальных объектов, линейные размеры которых значительно меньше расстояния до наблюдателя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 формирователи адреса, первый коммутатор 3, первый блок 4 оперативной памяти, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5. Формирователь 1 (2) адреса содержит регистр 6, сумматор 7, коммутатор 8, регистры 9 и 10. Устройство также содержит второй ЦАП 11, второй блок 12 оперативной памяти, второй 13 и третий 14 коммутаторы, блок 15 сравнения. На чертеже 16 и 17 - соответственно первые информационные и управляющие входы формирователей, 18 и 19 - их вторые информационные и управляющие входы, 20 и 21 - их синхровходы, 22 и 23 - первые информационный и управляющий входы устройства, 24 и 25 - вторые информационный и управляющий входы устройства, 26 - его третий управляющий вход, 27 и 28 - его третий информационный и четвертый управляющий входы, 29 - выход устройства.

Устройство работает следующим образом.

Координаты для аффинного преобразования i-й строки растра определяются формулой
; где i = 1, N; j = 1, M ( N - число строк растра, М - число точек в растре).

Это выражение реализуется частью структурной схемы устройства, включающей формирователи 1, 2, блок 4 оперативной памяти, коммутатор 3 и ЦАП 5.

Информация об изображении в дискретном виде записывается в блок 4 по управляющему сигналу и адресам, формируемым в микроЭВМ (не показана на чертеже). Коммутацию адресного выхода микроЭВМ обеспечивает коммутатор 3. Занесение инкремента ΔХ в регистр 6н, значения начальной координаты Х_oⁱ в регистр 10 осуществляется по управляющим сигналам по входам 17 и 19 устройства. В интервале времени КГИ СГИ производится запись содержимого регистра 10 в регистр 9 через коммутатор 8. Структура, включающая в себя регистр 6, сумматор 7, коммутатор 8 и регистр 9, работает как накапливающий сумматор, формируя текущий адрес Х обращения к блоку 4 памяти. Информация в регистрах 6 и 10 хранится в прямом или дополнительном коде в зависимости от знака.

Информация с выхода регистра 9 поступает на второй вход сумматора 7, на первый вход которого поступает инкремент ΔХ по координате Х. Результат сложения через такт, равный длительности периода импульсной последовательности, действующей на управляющем входе регистра 9, поступает на его выход и равен значению координаты Х^ij.

Регистр 9 выполнен на двух ступенях D-триггеров с задержкой, поэтому по фронту импульса, действующего на его управляющем входе, информация заносится в регистр, а по спаду указанного импульса она появляется на его выходе.

Аналогично производится вычисление текущих адресов Y^i,j. Вместе значения Х^i,j и Y^i,j составляют полный адрес ячейки памяти и, действуя на адресном входе блока 4, выбирают содержимые соответствующих ячеек памяти. В ЦАП 5 информация из цифрового вида преобразуется в аналоговый и поступает на вход телевизионного индикатора (выход 29).

При увеличении расстояния до объекта увеличиваются инкременты ΔХ, ΔY, при уменьшении масштаба изображения выборка содержимого ячеек памяти происходит с пропусками определенного, увеличивающегося по мере увеличения расстояния, количества ячеек памяти: код инкремента, пройдя через коммутаторы 14, 13 и блок 12, в котором предварительно записана корректирующая функция изменения восприятия зрительной системой человека колориметрических характеристик изображения в зависимости от расстояния и метеорологических условий, преобразуясь в аналоговую форму с помощью ЦАП 11, изменяет опорное напряжение на управляющем входе ЦАП 5, тем самым регулируя его передаточную характеристику.

Функция изменения колориметрических характеристик формируемого изображения в зависимости от изменения расстояния до объекта и метеорологических условий для среднестатической зрительной системы человека заносится в блок 12 по его шине данных и по адресам записи, формируемым микроЭВМ, подключаемым к шине адреса блока 12 с помощью коммутатора 13.

Если меньший из диаметров формируемого объекта имеет линейные размеры меньшего его диаметра, тогда возможен, например, случай, когда этот меньший диаметр ориентирован перпендикулярно вертикальной оси экрана. Моделировать такой поворот (вокруг вертикальной оси) необходимо аффинным сжатием вдоль горизонтальной оси, т.е. увеличивая ΔХ. Очевидно, что расстояние до объекта в этом случае определяется меньшим инкрементом ΔY. В общем случае расстояние до объекта пропорционально значению меньшего инкремента, который должен управлять значением опорного напряжения (тока) ЦАП 5. Это достигается благодаря сравнению по величине значений инкрементов ΔХ и ΔY в блоке 15 сравнения, результат сравнения с выхода которого воздействует на управляющий вход коммутатора 14, пропуская на его выход значение необходимого инкремента ΔХ либо ΔY, которые подаются на его информационные входы.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается изменение яркости (или колориметрических характеристик в общем случае) формируемого изображения в зависимости от удаления этого объекта, например летательного аппарата, от наблюдателя. Это расширяет возможности устройства и позволяет использовать его в тренажерах, игровых автоматах, блоках ТВ-спецэффектов.

Использование: в автоматике, вычислительной и телевизионной технике, системах автоматизированного управления, системах отображения цветной и черно-белой графической информации. Сущность изобретения: устройство содержит формирователи 1,2 адреса, коммутаторы 3,13,14, блоки 4,12 оперативной памяти, цифроаналоговые преобразователи 5,11, блок 15 сравнения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВИДЕОСИГНАЛА, содержащее два формирователя адреса, первые и вторые информационные и управляющие входы которых являются соответственно информационными и управляющими входами первой и второй групп устройства, первый коммутатор, первый и второй информационные входы которого соединены с первыми выходами соответственно первого и второго формирователей адреса, третий информационный вход и управляющий вход первого коммутатора являются соответственно первыми информационными и управляющим входами устройства, выход первого коммутатора подключен к адресному входу первого блока оперативной памяти, информационный и управляющий входы которого являются соответственно вторыми информационным и управляющими входами устройства, выход первого блока оперативной памяти соединен с информационным входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения качества формируемого изображения за счет возможности изменения его яркости в зависимости от расстояния до объекта при моделировании реальных объектов, линейные размеры которых значительно меньше расстояния до наблюдателя, устройство содержит блок сравнения, вторые блок оперативной памяти и цифроаналоговый преобразователь, второй и третий коммутаторы, информационный вход второго блока оперативной памяти соединен с вторым информационным входом устройства, управляющий вход является третьим управляющим входом устройства, адресный вход соединен с выходом второго коммутатора, а выход - с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу первого цифроаналогового преобразователя, первые информационные входы блока сравнения и третьего коммутатора соединены с вторым выходом первого формирователя адреса, а вторые информационные входы - с вторым выходом второго формирователя адреса, выход блока сравнения подключен к управляющему входу третьего коммутатора, выход которого соединен с первым информационным входом второго коммутатора, второй информационный вход которого является третьим информационным входом устройства, а управляющий вход - четвертым управляющим входом устройства, синхровходы первого и второго формирователей адреса являются управляющим входами третьей группы устройства. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь адреса содержит первый, второй и третий регистры, сумматор и коммутатор, выход которого подключен к информационному входу второго регистра, выход которого является первым выходом формирователя, вторым выходом которого является выход первого регистра, соединенный с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, выход сумматора соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом третьего регистра, управляющие входы коммутатора и третьего регистра являются синхровходами формирователя, первым и вторым управляющими входами которого являются управляющие входы соответственно первого и третьего регистров, информационные входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами формирователя.