ГЕНЕРАТОР ВЕКТОРОВI Советский патент 1973 года по МПК G06F3/153 

1

Изобретение относится к вычислительной технике. Генератор может быть .использован в устройствах графической, связи человека с ЭЦВМ.

Известны генераторы векторов, содержащие цифро-аналого.вые преобразователи, интеграторы на усилителях постояиного то.ка с емкостной О|братной связью ,и разрядными ключами в цепи обратной связи, усилители отклонения луча.

Описываемый генератор векторов отличается тем, что он содержит аналоговые за. поминающие элементы, вход каждого ,из которых соединен через ключ с первым входом соответствующего иитегратора, а выход - со вторым входом интепратора и одним из входов усилителя отклонения луча, два других входа которого подключены соответственно К выходам .интелратора и цифро-аналогового преобразователя начальных координат, блоки умножения и суммирующие усилители, выходы которых подключены к пфвым входам интеграторов, а в.ходы через соответствующие блоки умножения соединены с выходами аналого-цифровых преобразователей пространственных координат.

Это позволяет, новысить точность построения проекций трехмерных изображений и поворота изображений вокруг координатных осей.

На чертеже изображена блок-схема уст,ройства.

Генератор векторов содержит три цифроаналоговых преобразователя 1-3 трехмерных координат Xl, Т, Zl, соединенных с блоками умножения 4-6 и 7-9, выходы которых связаны со входами суммирующих усилителей 10 и 11 соответственно. Выходы усилителей 10 и 11 подсоединены ко входам ,интеграторов 12 и 13 и через управляющие ключи 14 15 - ко входам ,аналоговых запо,минающнх устройств 16 и 17. Выходы последних элементов соединены соответственно со входами интеграторов 12 13 я сумм,ирующими входами усилителей отклонения 18 и 19; к двум другим входам этих усилителей подключены выходы интеграторов 12 ,и 13 и цифро-аналоговые преобразователи 20 и 21 начала построения изображения XQ и YQ.

В основе построения проекций трехмерных ивображений ,и поворота их во,круг ,координатных осей лежит реализация уравпений преобразования трехмерных координат в плоские с учетом поворота

X X, + у; Zft 1

У ;„+у,

(1)

где X, У, Z - координаты ко,нцов векторов изображения в прямоугольной системе координат;

- 3

i,j,k,m,n,p - коэффициенты преобразования.

В результате такого преобразования получены два напряжения, пропорциональных координатам X и У, котО|рые интег;р,ируются и складываются на входе усилителя отклонения с напряжениями, пропорциональными координатам XQ и YQ. Абсолютные (Координаты экрана ЭЛТ XQ я УО являются началом коо,рди.нат для трехмерной системы и точкой, через которую проходит ось вращения изоб ражений.

В тенераторе векторов, предназначенном для построения плоски,х изображений;, погрешности в пост1роении векторов, возникающие при интегрировании, корректируются цифровым кодом конечной точки вектора, поступающим из ЭЦВМ.

Координаты начала построения изображения Хо и УО в параллельном двоичном коде поступают на цифро-аналоговые преобразователи 20 и 21, ключи 14, 15, 22, 23 при этом замкнуты. Аналоговь1е напряжения, пропорциональные Kooipдинарам Jfo и УО, попада я через усилители отклонения 7S и 75 на отклоняющую систему ЭЛТ, устанавливают луч в начальное положение. После этого ключи М и 15 раз.мьжаются, а на вход цифро-аналоговых преобразователей подаются в атараллельно 1 .коде координаты X,, У., Z{ конца первого вектора изображения. Аналоговые напряжения с выходов цифро-аналоговых преобразователей поступают на -схемы умножения 4-6 ,и 7-9, где умножаются на соответствующие коэффициенты г, /, k к т, п, р, которые могут быть заданы, в цифровом или аналоговом в.иде. Полученные в результате этого члены уравнений (1) складываются на усилителях УО и //, и аналоговые напряжения, пропорциональные -Х и У Г, по.даются на входы интеграторов 12 и 13. Пилообразные щапряжепия с иатетратрров поступают на сум(мирующие вхо.дь усилите.пей отклонения 18 и 19, и луч ЭЛТ перемещается по прямой линии из точки с координатами XQ и УО s точску с координата.ми . Хр + Г-и УО + УТ. Когда луч достигает координат п + .АГГи Уо+УС, ключи 22 и 23 замыкаются, разряжая интеграторы, а луч ЭЛТ гасится. Одновременно замыкаются ключи 14 .и 15, и аналоговые запоминающие элементы 16 и 17 заряжаются до напряжений, .пропорциональных X и УЬ с про4

ти&ополржным знаком. С выхода запоминающих эле.ментов напряжения попадают на сумми.рующие входы усилителей 18 .и /Я корректируя погрешности интегратора, воз«икающие в процессе построения векторов. На этом построение первого вектора заканчивается, 14 и 15 размыкаются, и Запоминающие элементы J6 и 17 хранят значения Xf и У на время построения следующеговектора.

На входы цифро-аналоговых преобразователей /-3 подаются координаты конца второго вектора Хо, У г, Z2, полученные в результате преобразованияXf и Уг-, QM-Л же попадают на суммирующ.ие входы усилителей

отклонения 18 и 19. На другие входы в это время подаются инвертированные значения Xi и У; с запоминающих элементов 16 и 17. Ключи 22 и 23 размыкаются, и происходит интегрирование напряжений, пропорциональных Х1-Х{ и . Когда луч ЭЛТ достигает координат Хо + УО + Уз , клюЧ:П 22 и 23 замыкаются, и гасится подсветка луча ЭЛТ. Ключи 14 и 15 замыкаются, заря,ж;-я заг;о.минаю1дие элементы до значений

ХГ п Уг. Далее процесс построения аналогичел описанному выше.

Предмет изобретения

Генератор векторов, содержащий цифроа.палоговые .пребразовател-и, интеграторы на усилителях .постоянного тока с емкостной обратной связью .и ключами в цепи обратной СВЯЗ.И, усилители отклонения луча, отличающийся тем, что, с целью повыщення точности построения проекций трехмерных изображений, он содержит аналоговые запоминающие элементы, вход каждого из которых соединен через ключ € первым входом соответствующего интегратора, а выход - со вторым входом и.нтегратора и одним из входов ус.ил.ителя отклонения луча, два других входа кото.рого

подключены соответственно « выходам интегратора и цифро-аналогового .преобразователя начальных координат, блоки умножения и сул1.ми.рующие усилители, выходы кото.рых подключены к первым входам интеграторов,

а входы через соответствующие блоки умножения соединены с выходами аналого-цифровых преобр.азователей нространственных координат.