Устройство для отображения графической информации Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

Изобретение относится к области вычис-. лительной техники и может быть использовано для визуализации в графической форме данных вычислительной машины. Предложенное устройство относится к классу устройств с растровым способом формированиям 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 1-рафических 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 низгаой амплитуды, низкой и высокой амплитуды, многоканальным управлением без задержки, многоканальным управлением с задержкой, соединенными входами через счетчики задержки с генераторами синхроимпульсов задержки, а выходами - с 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 невыбокую 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 видеоконтрольным блоком. Недостатком этого устройства является невысокая информационная емкость устройства, так как для каждой точки линий графика 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 вь1ходом 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 KOTOporQ 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 формир ования растра на экране по сигналам синхронизации (кадровые и строчные сигналы) и под света 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 длин линий) и кодов коррекции. Блок 3 .синхронизации предназначен для синхронизации работы всех блоков устройст Ш т: 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 олисания в цифровой форме графических линий. Для кодирования информации используются два типа кодэвых слов: слова параметров в абсолютной форме и слова коррекции. Слова параметров в абсолютной форме дают полное описание элемента и занимают В памяти несколько слов. При этом в первом слове размещается двоичный код координаты X, во втором - код координаты Y, в третьем - длина горизонтальной линии 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 X или стирание точки на данной строке под точкой чертежа предыдущей отроки. Кодовые слова параметров в абсолютной форме размещают в блоке 2 па.мяти, слова коррекции - в блоке 8 памяти. В каждом блоке памяти коды располагают строго в той же Последовательности, в которой расположены соответствующие им 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 Kotopbix 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. соответствие меж11,у элементами растра строки и битами регистра сдвига. Увеличение содержимого счетчика 4 той же серией импульсов приводит к тому, что в каждый даннйй 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 торизон-, тальной прямой и не имеющие над собой на предыдущей строке в окрестности ± 1 (единица) растра других точек; отображение промежуточных точек, к которым отнЬсятся все точки наклонных и вертикальных линий (Kj)OMe верхних точек). 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 да1нной 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 -Ь, 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 L горизонтальной линии. Под действием сигнала формирователя 10 подсветится отрезок строки, т. е. горизонтальная линия. 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 i-й строки путем коррекции положения каждой точки (кроме промежуточных точек горизонтальной прямой) i-й строки. Принцип коррекции основан на измене-. НИИ 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 j, то на выходе регистра 9 сформируется сигнал в момент нахождения луча на i + 1-й строке с той же координатой Х(Х 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, п - ваксимальное приращение по координате X на соседних строках между точками линии графика. Для непрерывной линии при прогрессивной развертке п 1, при черезстрочной развертке - п 2,

Для осуществления коррекции точекони. 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 iO ИЛИ вводится в зависимости

Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации, содержащее блок синхронизации, выход которого через счетчик сое67. от кода коррекции, который в данный момент поступает с блока 8 памяти на управляющие входы регистра 9, в один из начальных разрядов (1,2,..., 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 коррекции 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 отображеПараметры в каждой из операций отображения (длина линии, координаты, величина приращения координаты X) могут быть указаны, и устройство обеспечивает их отработку с точностью до единицы растра. Это позволяет воспроизводить изображение без ухудщения точностных характеристик собственно воспроизводящего устройства (ВКУ ). В данном устройстве на описание основной массы точек чертежа требуется ОД - 2 бит/точку чертежа. В известных устройствах при том же формате матрицы изображения (512 X 512 точек) требуется 9 бит памяти на каждую точку чертежа. Это означает, что при фиксированном объе.ме памяти Б данном устройстве может храниться описание и отображаться в 4-20 раз больще точек, чем в известном, т. е. информационная емкость предлагаемого устройства существенно выще. 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.

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 элеметИЛИ 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 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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

2.Материалы VII всесоюзной щколы по автоматизации научных исследований. Л., 1974, с. 365.