Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1987 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к области авто- л;; . гики и вычислительной техники и к:ожет быть использовано в автоматизирова.нных системах управления, содержащих средства отображения графической информации.

Целью изобретения является расши 5ение области применения устройства за счет возможности отображения перспективной центральной проекции.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - символы в координатах .Y, Y (без учета координаты Я); на фиг. 3 - символы с учетом положения объекта в трех- мерпом пространстве и заданного ракурса наблюдения.

Устройство для отображения инфор.ма- ции па экране ЭЛТ содержит знакогенератор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, .ЭЛТ 3, пульт 4 ввода информации, синусно- косинусный преобразователь 5, триггер 6, блок 7 ко.ммутации, блок 8 деления и б:юк 9 вычитателей.

Сипусно-косинусный преобразователь 5 содержит вычислитель 10 функции sin j3, вы- числите. 1Ь 11 функции cos р, вычислитель 12 функции sin а, вычислитель 13 функции cos сх, с первого по десятый умножитель 4-23., первый вычитатель 24, сумматор-вычитатель 25 и первый су.мматор 26.

Блок 7 коммутации содержит с первой по пятую группы 27-31 элементов И, первую и вторую группы 32, 33 элементов ИЛИ. Блок 8 деления содержит второй сумматор 34, и с первого по третий делители 35-37. Блок 9 вычитателей содержит со второго по четвертый вычита- тели 38--40. Первый информационный вход устройства содержит две группы тин, о.а- на из которых соединена со входом знакогенератора 1, г другая - с первым информационным входом блока 9 вычитателей. Пульт 4 ввода информации является входным блоко.м и его выходы с первого по п естой являются соответственно вторым-седьмым информационным входо.м устройства, причем на второй .информационный вход поступает координата X, па третий - координата Y, на четвертый - координата Н, на пятый - угол а поворота вокруг оси Н, на шестой угол |3 поворота вокруг оси X, на седьмой - положение точки проецирования с на оси Y. Седьмой вьгход .пульта 4 ввода информации является управляющим входом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Ипфор.мация о положении отображаемого объекта в трехмерном пространстве {X, Y, Н) и код знака отображения объекта поступают на первый информационный вход устройства но входной информационной магистрали, причем по первой группе шип на вход знакогенератора 1 поступает информация о плоскостных координатах объекта (X, У) и коде знака отображения. В знакогенераторе 1 в соответствии с поступившей информацией формируются коды контуров знака отображения в п.,1оскости (X, У) и через блок 7 коммутации, в зависимости от состояния триггера 6 управления, поступают на входы цифроаналоговогс преобразователя 2 (в случае, если триггер 6 находится в нулевом состоянии) или на входы блока 9 вычитателя (в случае, если триггер 6 установлен в единичное состояние).

Блок 7 коммутации предназначен для распределения входно координатной инфорг мации в зависимости от сигнала управления. С первого выхода знакогенератора 1 на первый вход блока 7 поступают коды координат (X) контура знака отображения, а на второй вход блока 7 поступает информация о кодах (У) контура знака

0 (со второго выхода знакогенератора 1). Информация о координате X поступает на первые входы первой 27 и второй 28 групп элементов И. Информация о координате У 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, соединен с первым (инвер шым) выходо.м триггера 6 управления. Вторые входы второй 28

Q и четвертой 30 групп элементов И подключены к четверто.му входу блока 7, который, в свою очередь, соединен со вторым (прямым) выходом триггера 6. В случае, если триггер 6 установ. -ен в пулевое состояние, то единич1 ый , сни.маемый с его

5 инверсного выхода, разрешает прохождение информации, поступающей на первые входы первой 27 и третьей 29 групп элементов И, и далее через соответственно группы 32 и 33 элементов ИЛИ - на третий и четвертый выходы блока 7. Если

триггер 6 находится в нулевом состоянии, то сигналом с его прямого выхода запре- пдается прохождение и фopмaции через вторую 28, четвертую 30 и пятую 31 группы элементов И.

5 При переводе триггера б в единичное состояние запрещается прохождение информации через первую 27 и третью 29 группы элементов И и ра.фешается прохождение информации чере;-; вторую 28, четвертую 30 и пятую 31 группы элементов И.

0 В этом случае информация от знакогенератора 1 поступает на первый и второй выходы блока 7 (через группы 28 и 30 соответственно X и У), а на третий и четвертый выходы блока 7 (соответственно через группы 31 и 33 по одной коорди5 нате и через группу 32 - по другой координате) подается информация, посту- пающ.9я на пятый и шестой входы блока 7 с выхода делителя 8.

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 X, Н. В этом случае ракурс определяется величинами сдвига (Хс, YC, Не) по осям X, Y, Н соответственно; углами поворота объекта (р, а) вокруг осей X и Н соответственно; положением точки проецирования d на оси Y.

Параметры ракурса наблюдения задаются с блока 4 ввода информации, с которого задается также состояние триггера 6 управления.

Блок 9 вычитателей предназначен для параллельного переноса всех точек контура отображаемого знака на величину, задаваемую вектором (Не, Хс, Ус), 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 щестым, четвертым и пятым входами блока 9, на которые поступают соответственно коды третьей координаты (Н) отображаемого объекта и коды координат X и Y от блока 7 ко.ммутации. На первом, втором и третьем выходах блока 9 (соединенных с выходами соответствующих вычитателей) формируются разности а Н - Не; а X - Хе; а,, У - Ус.

Синусно-косинусный преобразователь 5 предназначен для выполнения поворота знака вокруг осей Н и X на углы аир соответственно.

На входы вычислителей 10 и 11 функции sinp и cosp, соединенные с первым входом преобразователя 5, от блока 4 ввода информации поступает значение угла поворота р. На входы вычислителей 12 и 13, соединенные со вторым входом преобразователя 5, от блока 4 ввода информации поступает значение угла поворота а. На выходах вычислителей 10-13 формируются значения функций sinp, cosp, sma, cosa соответственно. На третий-пятый входы преобразователя 5, соединенные соответственно с первым-третьим выходом

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

блока 9 поступает информация о а,, a.v, Зу. На выходах умножителей 14-19 формируются соответствующие попарные произведения сомножителей. С выходов умножителей 16 и 17 величины , поступают на входы умножителей 20-23, на другие входы которых поступают значения sinp, cosp с выходов вычислителей 10. Тогда на выходах умножителей 20-23 сформируются результирующие произведения соответственно

а., sin а cos |3, Зх sin а sin р, ЗУ cos ос cos р, а,, cos а sin р.

С выходов умножителей 18 и 19 произведения а,, sin а и ajt cos а поступают на вход вычислителя 24, на выходе которого, соединенного с первым выходом преобразователя 5, формируется разность хо ал cos а - ау sin а. С выходов умножителей 14, 20 и 22 произведения а sin р, а cos р, Ву cos а. cos р поступают на вход сумматора-вычи- тателя 25, на выходе которого формируется результирующая величина Уг а sin а cos р -|- a,cos а cos р - а, sin р. С выходов умножителей 15,21 и 23 произведения , ах sinot sine, aycosocsinp поступают на входы сумматора 26, где формируется сумма

7 aysinoc sin +ау а cos. 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 делителя 35 формируется величина y2/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

S (y./d) + 1.

На первые входы делителей 36 и 37 поступают величины Х2, Z-2 соответственно, на вторые - величина S.. На выходах делителей 36 и 37 формируются координаты проекций отображаемого знака

X X2/S; у2 Z2/S,

которые поступают на пятый и шестой входы блока 7, а оттуда - в цифроана- логовый 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)

в плоскости X, 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 од- :ном из ракурсов наблюдения.

Формула изобретения

Устройство для отображения информа- ;ции на экране электронно-лучевой трубки ; (ЭЛТ), содержащее знакогенератор, вход которого является первым инфор.мационкым входом устройства, цифроаналоговый преоб- :разователь, выход которого соединен с от- клоняющей системой ЭЛТ, и синусно- косинусный преобразователь, отличающееся ;тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности отображения перспективной центральной про екции, оно содержит триггер, б.лок коммутации, блок деления и блок вычитателей, :первый информационный вход которого соединен с первым информационным входом устройства, второй, третий и четвертый информационные входы блока вычитателей являются соответственно вторым, третьим и

0

5

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 пер- 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.

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

1й«

Vui 2

Риг.

Составитель Л. Абросимов

Техред И. ВересКорректор И. Муска

Тираж 433Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4