Линейный интерполятор для систем интерактивной графики Советский патент 1990 года по МПК G06F17/17 G05B19/4103 

(21) (22) (46) (71) ного (72) М.М. (53) (56)

f

f396l 11/24-24

М.03.88

3.11 .90. Бюл. № 43 Ленинградский институт авиацион;риб ор ос тр о ения

1.Г. Игнатьев, О.И. Капичникова,,

:еонов и В.Я. Сорин $21.503.53 (088.8)

вторское

№ 653:

Авторское свидетельство СССР

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

№ 1431

534, кл. G 05 В 19/18, 1987.

(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

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.

(Л

О5 О 00 05

;о

. f

отображения информации. Целью изобретения является расширение области применения t за счет обеспечения возможности нахо5кдения 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 мах интерактивной графики, интерактиной 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 - расщирение области применения за счет обеспече- ния нахождения координат особых точек замкнутых контуров и автоматического стирания их в запоминающем устройстве интерактивной системы.

На фиг.1 представлена структур- ная схема линейного интерполятора; на фиг,2 - структурная схема блока формирования сигналов интерполяции; на фиг.З - структурная схема блока управления; на фиг.4 - структурная

схема блока формирования координатны импульсов точки разрыва; на фиг.5 - структурная схема блока анализа признаков разрыва; на фиг.6 - схема блока суммирования; на фиг.7 - схе- ма блока вычисления оценочной функции; на фиг.В - схема четвертого коммутатора; на фиг.9 - структурная схема блока сравнения; на фиг.10 - схемы, поясня1опо1е местонахождение особых точек ня контуре отображаемой фигуры; на фиг .11 и 12 - временные диаграммы, nonnini iiiDie работу линейно го интерполятг Ч .,.

608691

адресных сигналов, блок 12 сравнения, блок 13 управления, элемент задержки 14, блок 15 .формирования координат г ных импульсов точки разрыва, реверсивный счетчик 16, . блок 17 анализа признаков разрыва, блок 18 вьвделе- ния нулевого смещения по координате Y и информационный выход 20 Расши10 рение области применения интерполятора обеспечивается за счет автоматического стирания (особых: точек в запоминающем устройстве системы интерактивной графики в процессе инt5 терполяции путем генерации координат стираемых точек и данных для записи в запоминающее устройство. 3 з.п. ф-лы, 12. ил.

25 30

s

0 д

CQ

5

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 вычисг ления оценочной функции, четвертый коммутатор 8, регистр 9 оценочной функции, блок 10 формирования сигналов интерполяции, блок 11 счетчиков адресных сигналов, блок 12 сравнения, блок 13 управления, элемент 14 за- держки, блок 15 формирования координатных импульсов точки разрьгоа, ревер- сивньш с четчик 16, блок 17 анализа признаков разрыва, блок 18 вьзделения нулевого смещения (по координате Y), пятый коммутатор 19 и информационный выход интерполятора 20.

Блок 10 формирования сигналов ин- ,терполяции (фиг.2) включает строби- рующий элемент 21, первый вход которого является третьим знаковым входом блока 10, а второй вход, объеди- ненный с первыми входами коммутаторов 22.1 и 22.2, 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-НЕ 23.1 и 23.2 объе- динены между собой и подключены к выходу коммутатора 22.1, а также являются выходом опорной частоты координаты X блока 10, Вторые входы элементов 23.1 и 23.2 подключены к первому знаковому вхолу блока 10,

причем вход элемента 23.2 - прямо, а элемента 23.1 - через инвертор Первые входы элементов И-НЕ 23.4 объединены между собой

к выходу коммутатора также являются выходом опор- частоты координаты Y блока 10. входы элементов 23.3 и 23.4

вход

и

22,2,

ной

Вторьте

и

подключены

подкп очены

блока

прямо

инвер|гор 23.4 выход Бл жит д

1МИ

эк

разращения 27.3

Эл

собой разно; ся дл:

вход :

ледовс синхр входо гистрг

N-M Блс

ИМПУЛ сов

держит вый.ЗС ;делитель первый ра зр еп

Бло|к рыва ( второй 36.1 и НИН, П(;

Бло ьля пр парато) разряд :;&Y. .

ДОВ

:AY (гр

ния).,

сигнал ; татор

тор

10,

ков суммирования определяется точностью интерполяции. Разрядность третьего блока 3 суммирования определяется максимальной величиной интерполируемого отрезка. Первый блок 1 суммирования (фиг.6) содержит сумматор 40, входы которого являются

к второму знаковому входу ,, дГиньТн Г - подключены к шине причем вход элемента 23.4- ° Z координаты Хд непосредственно и к шине данных конечной координаты Хц через инверторы 41. Знаковый выход сумматора 40 подключен к входу заема сумматора, а 5 также через инвертор 42 к управляющим входам управляемых инверторов 43 на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Сигнальные входы управляемых инверторов 43 подключены к выходу данных 20 сумматора 40, и их выходы являются выходами данных блока 1.

Блок 7 вычисления оценочной функции (фиг.7) представляет собой сумматор 44, выход переноса которого сое- 25 динен с входом заема, входы и входы служат его входами, выходы сумматора соединены с входами инверторов 45, выходы которых явля- ютс.я выходами блока. 3( Четвертый коммутатор 8 (фиг.8) содержит коммутатор 46, входы U,-Un

а вход элемента 23.3 - через

13 управления (фиг.З) содер- утитель 25 частоты, элемент 26

, мультивибраторы 27.1- триггер 28.

мент 14 задержки представляет N-разрядньй сдвиговый регистр, азрядность которого .определяет- :тельностью задержки. Тактовьй шемента 14 является входом пос-. тельной записи регистра, вход низации элемента 14 является

последовательного сдвига ре- , а выход элемента 14 является ыходом регистра сдвига, к 15 формирования координаты точки разрыва (фиг.4) состробирующий элемент 29, пер- .1 и второй 30.2 коммутаторы, 31 частоты, элемент И 32,

ения и инвертор 34.3f

17анализа признаков раз- Лиг.5) содержит первьш 35.1 и

т|эиггеры, элемент ИСКШОЧАЮЩЕ элемент И 39.

18вьщеления нулевого смеще- эдставляет собой цифровой ком- разрядность которого равна

юсти анализируемой разности

группа информационных вхо- коЛшутатора подключена к шине шпа входов блока 2 суммирова- la вторую группу входов, заведен логического О. Пятый комму- 9 представляет собой комнута- цифровых N-разрядных потоков. Пер1ый блок 1 су11мирова1шя (фиг,6) /содеряо т сумматор 40, инверторы 41 и 42, зправляемые инверторы 43, Второй 2 I третий 3 блоки сз ммирования - 9ыполн( ны идентично первому. Раз- ряднос- ь первого 1 и второго 2 блоПе1 вая

и знаковьш вход Р которого соединены с выходом данных и знака блока 7 вычисления оценочной функции. Входы M/(MK коммутатора 46 соединены с входами блока 47 сравнения и с выходами первого коммутатора 4. Выход блока 47 сравнений через инвертор 48 : соединен с входом знака коммута- тора 46. Вход управления коммутатора 46 соединен с управляющим выходом блока 13 управления.

Блок 12 сравнения (фиг.9) содержит два идентичных элемента 49.1 и .49,2 сравнения, одна группа входов которых подключена к шинам данных конечной координаты х,, Yg , а другая

50

группа входов подключена к группам данных текущей координаты ,Y-pai,ТЭt г «cK IC- ч,

В элементе 49,1 сравнения производит-: ся сравнение кодов по координате X, а в элементе 49.2 сравнения производится сравнение кодов по координате Y, Выходы элементов 49,1 и 49,2 сравне- - ния подключены к первым входам эле- 55 ментов 50,1 и 50,2 стробирования соответственно. Вторые входы элементов 50,1 и 50,2 объединены и служат CTpot бирующим входом блока. Выходы элемен- тов 50.1 и 50,2 стробирования пода

1608691

Блок 7 вычисления оценочной функции (фиг.7) представляет собой сумматор 44, выход переноса которого сое- 25 динен с входом заема, входы и входы служат его входами, выходы сумматора соединены с входами инверторов 45, выходы которых явля- ютс.я выходами блока. 3( Четвертый коммутатор 8 (фиг.8) содержит коммутатор 46, входы U,-Un

3f

и знаковьш вход Р которого соединены с выходом данных и знака блока 7 вычисления оценочной функции. Входы M/(MK коммутатора 46 соединены с входами блока 47 сравнения и с выходами первого коммутатора 4. Выход блока 47 сравнений через инвертор 48 : соединен с входом знака коммута- тора 46. Вход управления коммутатора 46 соединен с управляющим выходом блока 13 управления.

Блок 12 сравнения (фиг.9) содержит два идентичных элемента 49.1 и .49,2 сравнения, одна группа входов которых подключена к шинам данных конечной координаты х,, Yg , а другая

0

группа входов подключена к группам данных текущей координаты ,Y-pai,ТЭt г «cK IC- ч,

В элементе 49,1 сравнения производит-: ся сравнение кодов по координате X, а в элементе 49.2 сравнения производится сравнение кодов по координате Y, Выходы элементов 49,1 и 49,2 сравне- - ния подключены к первым входам эле- 5 ментов 50,1 и 50,2 стробирования соответственно. Вторые входы элементов 50,1 и 50,2 объединены и служат CTpot бирующим входом блока. Выходы элемен- тов 50.1 и 50,2 стробирования подключе.ны к входам RS-трнггеров 51,1 и 51.25 другие входы которых объединны 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 потребность в формировании сигнала от внутренней области замкнутого контура, изображенного оператором. Этот сигнал может быть использован для автоматического закрашивания площади внури 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 элементаных участков контура. Из этих элемен

тарных участков в запоминающем устро стве системы складывается изображени 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 стройкой телевизионного растра. В начале калздой 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- бых точках, являющихся точками перегиба контурной линии на горизонтальных участках, приводящие к неуправляемому удлинению горизонтальных конту

и .Y(Y

ров 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 тре-- бует много времени и .наличия определенных 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 изобра- жения системы интерактивной графики на счетньй 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 X (Х., Х,)

д, Yg,) , осуществляются на основании расчета в каждом такте интерполяции значения оценочной функции и, при этом если U.j,0, осуществляются элементарные перемещения по координатам X и Y (шаг XY), если и.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 X и Y соответственно. На выходах данных первого 1 и второго 2 блоков суммирования выставляются значения разностей iX, AY , на знаковых выходах

и .Y(Y

выставляются значения переносов Р)( и Рм, разностей йХ и iY соответственно.

Разности и Ь Y по координатам X и Y с выходов данных первого 1 и второго 2 блоков суммирования поступают на входы третьего блока 3 суммирования,осуществляющего опера- цию UZ UX- AY. Одновременно

коды

КОТО

(М) I са Р блок знач 8 пр вого В ной

ДХ и iiY поступают на соответ- входы первого коммутатора 4 ый пропускает на выход меньшее i3 UX и . Д по сигналу переносо знакового выхода третьего г 3 суммирования, вычисляющего :ние UZ. Четвертый коммутатор дназначен для осуществления пер шага алгоритма интерполяции.

начального значения оцен функции и выбирается значение (М) из ДХ и Д Y, выстав- на выходе первого коммутатор

ка lecTBe

вырабатывается в блоке 8 в

с правилом М О,

меньиего ленное

8 подключает сигналы с первого коммутатора 4, пос- |щие на его вторые входы, к вхо- нных регистра 9 оценочной функ- На знаковый вход регистра 9 посвычиляют

пере со ной

1 (

соедн

7,

ра 5,

.

ра 5,

ции, и ходит с вых

ние лед ком 1 Управ кости

коммутатор выходов Tynai ДУ Д. ции. тупа отве лом. гист; си б. П

терп под к ка 7 к

вх )дам оцен 5ЧНОЙ

т сигнал P(j, выработанный в со- ствии с приведенным вьш1е прави- Эти сигналы записываются в ре- 9 по сигналу F выхода запи- - ока 13.

зеле выполнения первого шага ин- шяции четвертый коммутатор 8 тючает выходы данных и знака бло вычисления оценочной функции данных и знака регистра 9 и функции. Работой блока 7 ;ления оценочной функции управ второй .5 и третий 6 коммутаторы слючаемые сигналом переноса Pi,

знакового выхода регистра 9 оцено (Зункции. В том случае, когда Рц и 0), на вторые входы блока 7, ненные с выходами коммутатора 6 прохЬдит результат предьщущего цикла вычислений,.а на первые входы блока срединенные с выходами коммутато- проходит код разности &Z. При О (и 0) на первые входы блока сс единенные с выходами коммутато- проходит код оценочной функ

а на вторые входы блока 7 про&Х и UY

код М - меньшего из одов коммутатора 5.

10 формирования сигналов интер|поляции осуществляет формирова- своих выходах импульсных пoc для управления бло- 1 счетчиков адресньпс сигналов,импульсные последовател формируются в блоке 10 из еиг-

Блок

га

ледовательностей

Управляющие

10

15

20

30

25

35

0

5

0

5

нала опорной частоты F (из задержанного на элементе l4 задержки относи- тельно сигнала F. с тактового выхода блока 13 управления), поступающего на его вход с выхода элемента 14 задержки. Управляют формированием выходных импульсных последовательностей сигналы переноса РХ, PU, Р Рц с выходов соответственно первого 1, второго 2 и третьего 3 блоков суммирования, а также с выхода регистра 9 оценочной функции. Сигнал Р 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 F, а в канал меньшего - простробированные (. Сигналы Р;,- и Р. осуществляют выбор выхода, на котором появится выходная импульсная последо- вательность. В каждом интервале интерполяции на одном из выходов блока 10 , , соединенных с входами счетчика по координате X, появится последовательность импульсов, сформированная в направлении строчной развертки, а на одном из выходов Fy Y, FjjY - последовательность импульсов, сформированная в направле- - НИИ кадровой развертки.

Блок 11 счетчиков адресных сигналов осуществляет формирование координат точек интерполируемой линии от начальной точки с координатами Хн, Yд в соответствиис сигналами из блока 10 формирования сигналов интерполяции. На выходах счетчиков формируются коды адресов интерполирован ных точек. Блок 12 сравнения служит для остановки процесса интерполяции , при достижении конечного значения .координат Xg, Yg путем сравнения текущего значения координат , YYP с выходов блока 11 и конечного значения координат Хц, Y.

Блок 13 управления служит для синхронизации работы всех блоков интерполятора и работает следующим образом. На вход делителя 25 частоты (фиг.З) поступает внешний сигнал с тактовой частотой F. Его коэффициент деления подобран таким образом 1тобы интерполятор работал синфазно с внешним по отношению к интерполятору ОЗУ интерактивной системы, в которое по адресам с первых и вторых ад ресных выходов линейного интерпопято11

pa записывается значение сигнала на информационном выходе интерполятора. Деленная частота F с второго выхода делителя 25 поступает на вход элемен- та 26 разрешения, на другие входы ко- торого подаются внешний сигнал раз-- решения интерполяции и сигнал Оста- нов с выхода блока 12 сравнения. Частота с выхода элемента 26 разрешения поступает на мультивибраторы- формирователи 27.1 и 27.2 импульсов, работающие ,по заднему и переднему фронтам частоты . Импульсные пос16

ледовательности с частотами F и

FC

njc

и;, о и;

Uj . 6 Ui м - /и,-,/

сдвинуты друг относительно друга на время, необходимое для расчета направления шага в блоке 7 вычисления оценочной функции, и используются для управления регистром 9 оценочной функции (Ff;) и формирования сигналов интерполяции в блоке 10 ( . Последовательности Fy и F, соответственно поступают на тактовьй выход и выход.записи блока 13. На инверсном выходе тактовой частоты блока 13, соединенном с первым выходом мультивибратора , формируется последовательность F (инверсная.).

Сигнал разрешения интерполяции поступает 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 ц также взводит 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- мента разрешения импульсы частоты F проходят. только в случае, когда Р.

К моменту поступления первого импульса частоты Fy в интервале интер- 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 F,

О и; u;. - дг

608691

По сигналу Р

12

10

20

25

30

35

45

50

2 на выходы коммутаторов 22.1 и 22.2 проходят импульсы с выхода элемента 21 разрешения, либо импульсы частоты РИ, причем если на выход коммутатора 22.1 проходят импульсы частотой FH выход коммутатора 22.2 проходят импульсы с выхода элемента разрешения (Р 1), и наоборот (7 0). Сигналы с выхода коммутатора 22.1 поступают на входы элементов 23.1 и 23.2. В том случае, когда Pj 1, импульсы с выхода ком- мутатора 22.1 проходят через элемент 1 23.1, если Ру .0, то через элемент 23.2.

Подобным образом импульсы с выхода коммутатора 22.2 проходят через элементы 23.3 и 23.4 по сигналу Рм.

Входы элементов 23.1 и 23.2 соединены соответственно с входами прямого и обратного счета счетчиков адресных сигналов по координате X, 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

РХ и г

Таким образом, в каждом интервале

интерполяции на одном из выходовF X или появляется последовательность импульсов сформированная в направлении строчной развертки, а на одном из выходов , - последовательность импульсов, сформированная в направлении кадровой развертки.

Рассмотрим пример интерполяции некоторого отрезка прямой с проекциями на оси ДХ Хд-Хр 5, Д Уд - YJ, 8, где А и В - начальная и конечная точки интерполируемого отрезка Разность ДZ (ЬХ - -UY) 3. Знак Р - отрицательный, что свидетельствует о том, что Ах UY. Обозначим меньшее из ДХ и Y через М, а большее - через Б. Тогда в нашем случае UX М, Y Б. Далее производим логическое определение направления первого шага:

U М; если U, О - шаг XY,

если и О - шаг в канале больше-

го..

Дальнейшее значение оценочной функции рассчитывается cлeдyюш м образом:

Шаг XY

40

55

в канале большего

Шаг по XY Шаг по XY Шаг по Y Шаг по XY Шаг по XY Шаг по Y Шаг по XY Шаг по Y

(фиг.Юа), то знак Р, до перегиба отрицательный (так как последующий номер строки меньше предьщущего), а после перегиба - положительный. Следовательно, первым признаком того, что необходимо сделать разрыв в линии, является изменение знака Ри, разности AY в смежных интервалах интерполяции. Указанного признака достаточно для осуществления разрыва лишь в том случае, если и зменение знака Р, разности AY в смежных интервалах интерполяции происходит при Y 0. Это соответствует частотному случаю, когда горизонтальный участок контура вырожден в точку. В общем случае, когда существует горизонтальный участок контура (iY 0) , необходимо руководствоваться следующим. Когда знак ,. разности fiY изменяется в смежных интервалах интерполяции, но при изменении Ри. разност|, &Y О, необходимо дождаться ближай- щего интервала интерполяции, в котором Y 5 О, и сравнить знаки Рц, в интервала: интерполяции до и после интервала интерполяции с UY О-,

Таким образом, разрывы в замкнуто линии необходимо производить на стыках интервалов интерполяции, в которых знаки Р разности UY противопо- 5 ложны и значение UY ни в одном из них не равно 0. В тех случаях, когда между интервалами интерполяции, в ко- торых ПРОИСХОДИТ изменение знака Ро.;. разности UY,заключены интервалы интер - поляции сразностью , разрывы мож-. но производить в любом месте горизонтальной части контура. При этом опреде лять нужно только координату X точки разрыва, координата Y точки раз-, рыва определяется автоматически в про цессе интерполяции.

Координата X точки разрыва опреде ляется как середина горизонтального отрезка, возникающего в процессе интерполяции между последним изменением координаты Y в предыдущем интервале интерполяции (координата Y точки разрыва) и первым изменением координаты Y в последующем интервале. В слчаях, когда перегиб линии включает -. один или несколько интервалов интер- поляции с О, координата X точки разрыва определяется как середина горизонтального отрезка, образованного всеми интервалами интерполяции с Y О и продолженного до первого изменения координаты Y в последующем интервале интерполяции с fiY/O.

Элемент 14 задержки служит для получения опорной тактовой последовательности Р„, , задержанной относител .но поступающей на его тактовый вход последовательности Рц с тактового выхода блока 13 управления. Частота , является опорной частотой для интерполятора. Время задержки, выбирается исходя из времени, необходимого для установления на выходе пятого коммутатора 19 кода вычеркиваемой особой точки и записи в запоминающем устройстве системы сигнала 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 0),

Блок 15 формирования импульсов координаты точки разрыва (фиг.4) работает следующим образом. Стробирую- щий элемент 29 пропускает на выход последовательность только тогда, когда значение Р со знакового выхода регистра 9 равно 1.

На входы коммутаторов 30.1 и 30.2 поступает сигнал с выхода элемента 29 и импульсная последовательность Fj. В зависимости от значения переноса Р третьего блока 3 сз 1да рова- ния на выходы коммутаторов 30.1 и 30,2 проходит или сигнал с выхода элемента 29, или сигнал F, причем если на выходе коммутатора 30.1 сигнал с выхода элемента 29, то на выходе коммутатора 30.2 - сигнал Fy (Р 0) , и наоборот (при Р. 1). Сигнал с выхода коммутатора 30.-1 поступает на счетный вход делителя 31 частоты, осуществляющего прореживание счетных импульсов управления реверсивного счетчика 16. Сигналом F.

j,, , п оступяю111им на вход сброса делителя 31, осуществляется привязка его начального состояния. Элемент

0

И 32 пропускает каждый второй импульс Fyj 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 ин- формативньй вход первого триггера 37.1 поступает сигнал Ри (знак раз ности U.Y с выхода блока 2). Задним фронтом сигнала разрешения интерполяции сигнал Р11 записывается в триггер 37.1 и появляется на его выходе в качестве сигнала Р. К началу следуюQ щего интервала интерполяции (передний фронт сигнала СР) на входах мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 38 будут присут5

0

0

.|j ч екущех о и Ги предьиущего интервалов интерполяции.

Если выполняется условие PL то на выходе элемента 38 появится сигнал, 1разрешающий выполнение опера- ции И в совокупности с другими сигналами, постзттающими на элемент И 39. В том случае, если Y 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 триг- J гера 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 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, которьш 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 ли-

5

0

ния записана сигналом логической 1, и наоборот) . Так осутцествляется стирание особой точки. Пришедший на второй вход триггера 37.3 сигнал Fu С выхода опорной частоты координаты Y блока 10 формирования сигналов интирполяции перебрасывает триггер 37.3

исходное состояние. Кроме того, сигнал F,jr. также устанавливает в ис- Х||)дное состояние второй триггер 37.2. Реверсивный счетчик 16 осуществля- формирование координаты особой

На счетные входы счетчика пос- тгают сигналы F и F с первого второго выходов блока 15. По сигна- i V блока 10 происходит запись реверсивный счетчик 16 текущей коор- наты с вькодов блока 11 счетчи- IB адресный сигналов. Сигналы с выблока 11 и выходов реверсив- то счетчика 16 поступают на пятый ксммутатор 19, который управляется сигналом с выхода блока 17 анализа

разрыва. Таким образом, на коммутатора 19, которые слу- вторыми адресными выходами интер, появляется или код коорди- X интерполированной.точки, или координаты X вычеркиваемой особой

е

ТфЧКИ.

т и л в

Д1

КС

хсдов

НС

признаков

вьходах

жат

пслятора,

наты

коц

точки

ка суммирования и первой и второй группами информационных входов перв& го коммутатора соответственно, груп- па выходов третьего блока суммирования подключена к первой группе инфор мационных входов второго коммутатора знаковьй выход третьего блока суммирования соединен с управляющим

JQ входом первого коммутатора, труппа выходов которого подключена к первой группе информационных входов третьего коммутатора, группы выходов второ го и третьего коммутаторов подключе15 Ч,°ответственно к первой и второй информационных входов блока вычисления оценочной функции, группа выходов данных и знаковый выход кото рого подключены к первой группе ин2Q Формационных входов и знаковому

входу четвертого коммутатора, вторая группа информационных входов которого соединена с группой выходов перво го коммутатора, группа вькодов дан- - --i j -i-Aj f. 3ff J лю. лзиы Wi3 Д-lCl И-

на контуре отображаемой фигуры. 25 ных и знаковый выход четвертого комИн|формация о координате Y по-прежнеснимается с выходов блока 11 счет- ЧИ1КОВ адресных сигналов.

Таким образом, введение элемента

, блока формирования коорди- импульсов точки разрыва, ревер- - си|вного счетчи ка, блока вьщеления смещения, блока анализа

разрыва и пятого коммута- со связями между собой и други- блоками позволяет расширить об. применения линейного интерпо- ора на счет автоматического стираособых точек в запоминающем уст- стве системы в процессе интерпо- ля1|(ии путем генерации координат сти- :мых точек и данных для записи в оминающее устройство.

за держки.

на г ных

нуневого признаков тора ми

ласЬть ля; ни;: poi

ЛЯ1

ра« заг

мутатора соединены с группой входов данньк и знаковым входом регистра оценочной группы функции, группа выходов данных которого подключена JQ к вторым группам информационных входов второго и третьего- коммутаторов, первый и второй знаковые входы блока формирования сигналов интер- поляции соединены соответственно со знаковыми выходами первого и второго- блоков суммирования, третий знаковый; вход соединен с управляющими входами второго и третьего коммутаторов и знаковым выходом регистра оценочной функции, четвертый знаковый вход соединен со знаковым выходом третьего блока суммирования, с первого по четвертый выходы блока формирования

40

ч- с

рмула изобретения

тек щий и

кон пы

шечных значений координаты X, второй блок суммирования, первая и вторая группы входов которого под- к шинам данных начальных и

45 координат X и Y блока счетчиков адресных сигналов, первая и вторая. группы информационных входов которог подключены соответственно к шинам . данных начальных значений координат

50 X и Y, группы выходов координаты X

блока счетчиков адресных сигналов na

кпючена к группе входов текущего зна чения координаты X, блока сравнения а группа выходов к оординаты Y блока

-- --..i-ij j,t.i.i.4Jtf nOU ГЛ

ечных значений координаты Y, труп- 55 адресных сигналов подключена к группе входов текущего знача

выходов первого и второго блоков сум шрования соединены с первой и вто)ой грз21пами входов третьего блония координаты Y блока сравнения и является первой группой адресных Сиг налов интерполятора, выход блока срав

ка суммирования и первой и второй группами информационных входов перв&- го коммутатора соответственно, груп- па выходов третьего блока суммирования подключена к первой группе информационных входов второго коммутатора, знаковьй выход третьего блока суммирования соединен с управляющим

Q входом первого коммутатора, труппа выходов которого подключена к первой группе информационных входов третьего коммутатора, группы выходов второго и третьего коммутаторов подключе5 Ч,°ответственно к первой и второй информационных входов блока вычисления оценочной функции, группа выходов данных и знаковый выход которого подключены к первой группе инQ Формационных входов и знаковому

входу четвертого коммутатора, вторая группа информационных входов которо. го соединена с группой выходов первого коммутатора, группа вькодов дан- - --i j -i-Aj f. 3ff J лю. лзиы Wi3 Д-lCl И-

5 ных и знаковый выход четвертого ком

мутатора соединены с группой входов данньк и знаковым входом регистра оценочной группы функции, группа выходов данных которого подключена к вторым группам информационных входов второго и третьего- коммутаторов, первый и второй знаковые входы блока формирования сигналов интер- i поляции соединены соответственно со : знаковыми выходами первого и второго- блоков суммирования, третий знаковый; вход соединен с управляющими входами второго и третьего коммутаторов и знаковым выходом регистра оценочной функции, четвертый знаковый вход соединен со знаковым выходом третьего блока суммирования, с первого по четвертый выходы блока формирования

сигналов интерполяции подключены к входам прямого и обратного счета

координат X и Y блока счетчиков адресных сигналов, первая и вторая. группы информационных входов которого подключены соответственно к шинам . данных начальных значений координат

X и Y, группы выходов координаты X

блока счетчиков адресных сигналов naptкпючена к группе входов текущего значения координаты X, блока сравнения а группа выходов к оординаты Y блока

адресных сигналов подключена к группе входов текущего знача

ния координаты Y блока сравнения и является первой группой адресных Сигналов интерполятора, выход блока срав

нения соединен с входом запрета блок управления5 а группы входов конечных координат X и Y блока сравнения подключены соответственно к шинам данных конечных значений координат X и Y, вход сброса блока сравнения соеди нен 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 ,управляюшр й выход блока управления подключен к управляющему входу чет- .вертого коммутатора, а выход сигнала записи - к входу синхронизации .регистра оценочной функции, отличающийся тем, что, с целью 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 задержки, блок формирования координатных импульсов точки разрыва, реверсивный счетчик, блок вьщеления 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, вы- ход элемента задержки соединен -с входом опорной частоты блока формирования сигналов интерполяции, вход опорной частоты координаты X блока формирования координатных сигналов точки разрыва соединен с выходом опорной частоты координаты X блока л формирования сигналов интерполяции, выход опорной частоты координаты Y .которого подключен к соответствующим входам опорной частоты координаты Y блока анализа признаков разрыва, блока формирования координатных сигнало точки разрыва и входу записи реверсивного счетчика, первый, второй и третий знаковые входы блока формирования координатных сигналов точки разрыва соединены со знаковыми выходами второго коммутатора, третьего

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

блока суммирования и регистра оценочной функции соответственно первый и второй Счетные вькоды 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 X блока счетчиков адресных сигналов, выход тактовой частоты блока формирования координатных сигналов точки разрыва соединен с тактовым входом блока анализа признаков разрыва, управля- ющлй вход которого соединен с выходом блока вьщеления 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, знаковьй вход - к знаковому выходу второго блока сзтм- мирования, а выход - к управляющему , входу пятого коммутатора и информационному выходу интерполятора, первая и вторая группы информационных входов пятого коммутатора подключе- t ны к группе выходов реверсивного счетчика и группе выходов координаты X блока счётчиков адресных сигналов соответственно, группа выходов пятого коммутатора является второй группой адресных сигналов интерполятора. 2. Интерполятор по п.1, о т л и -; чающийся тем, что блок управ-г ления содержит делитель частоты, элемент разрешения, первый, второй и i третий мультивибраторы и триггер, при 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 элемента разрешения, второй вход KO i oporo является входом запрета блока, а третий вход подключен к входу третьего мультивибратора и является управляющим входом блока, .выход элемента разрешения подключен к входам первого и второго мультивибраторов, выход первого мультивиб-. ратора является 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 часто2 .

ты блока, выход третьего мультивиб раюра подключен к второму входу триггера и является сбросовым выхо дo блока, выход триггера является управляющим выходом блока.

ЯШ

ка, с г

ЛЯ(

хо; к с

TOI

ТЫ

И,

f(0tка

. Интерполятор по п.1, отличающийся тем, что блок формирования координатных импульсов разрыва содержит стробирующий элемент, два коммутатора, делитель частоты, элемент-И, два элемента раз репения и инвертор, при этом управ- ляь)щий вход стробирующего элемента яется первьм знаковым входся блосигнальный вход, объединенный ервыми входами коммутаторов, яв- тся тактовым, входом блока, выстробирующего элемента подключен бъединенным вторым входам коммута ов, управляющий вход коммутаторов яв;|яется вторым знаковым входом бло- вькод первого коммутатора соеди

с первым входом делителя частоты

ка не

втсрой вход которого является входом оперной частоты координаты Y, выход второго коммутатора является тактовы выходом блока, выход делителя часто- соединен с первым входом элемента

второй вход которого является вхо опорной частоты координаты X бло выход элемента И соединен с

объединенными первыми входами первого

и второго элементов разрешения.

втсрой вход первого элемента разрешения соедийен с входом инвертора и является третьим знаковым входом блока

выход инвертора соединен с вто22

0

5

рым входом второго элемента разрешения, выходы первого и второго элемен тов разрешения являются первым и вторым счетными выходами блока.

разрешения подключены к выходам соответственно первого и второго мультивибраторов, первые входы первого

0 триггера и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены и являются знаковым вхо- дом блока, второй вход первого триггера соединен с выходом первого элемента разрешения, а выход первого триггера соединен с вторым входом . элемента ИСКШОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, первые входы второго и третьего триггеров объединены и яв0 ляются 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 эдемента И соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого является выходом блока.

W

ffil

211

fu f

и.;

г1г

г

аз

4

Ид

а

КЧ

Рг

Pu

29

1 fu

yJ2

2}A-xj

P,

te.J

:

3J.;

J/

52

л 2

J4

ЛДУ J

Фиг,

562

Руз

А1

1Ю

м

Фи2.6

J72

9

Фиг. 5

АХ,

лХ/f

Л

Af

e7

AtT Bif

Физ.7

L/fniJ. (/2-1 AllJ.

fJf M

L

Ifl

Ш

и,

.И

Un

u

Uj Ш

Ф 4.

4

j

On

ь

. 8

Хтекг XS7

Хтекм Xgff

2

Ч

Vrg/t7 Ygj

г

Утек.Н Ygff

Фиг. 9

12

52

Останоб

512

Фиг. 10

О г J 5 57

. .

локП

fr iiiiiiiiiiiiiitiiiiiiiiiiiiiiii

п п п п п п п

AJLJIJLJLJLJI

л/

Газ

Ft JLJLJULJIJUJLJ

f

-ItJl

п

П П n п n п ПП

fw / % 3

П

Й%т пппгитпплпллллплпгг

Ал//

J

П

п

. .W, . .

/7 / 2 J «0 J 23

Ilililllllillilinillllirilillllliilllllllilllll

Ред1ктор H. Тупица

Составитель A. Аникин Техред А.Кравчук

Зак13 3619

Тираж 576

ВНИШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Корректор М. Самборекая

Подписное