Устройство для формирования игровых ситуаций на экране телевизионного индикатора Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

Изобретение относится к технике формирования сложных статических и динамических изображений и может быть использовано для создания различных игровых автоматов и тренажеров, а также всюду, где необходимо создать сложное эпизодически изменяюцееся изображение с отображением возникшей ситуации на .стандартном цветном телевизибнном (ТВ) индикаторе.

Известны устройства для форьировния игровых ситуаций на ТВ индикаторе, содержащие задающий генератор счетчики координат по осям X и У, формирователь статических изображений, смеситель, блок цветового кодирования, формирователь полного цветового телевизионного сигнала 1 На выходе этого устройства имеется телевизионный индикатор.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее последователно соединенные формирователь статических изображений, смеситель, блок цветового кодирования и формирователь полного цветового телевизионного сигнала, подключенный к телевизионному индикатору, блок управлеНИН, задающий генератор и формирователь синхроимпульсов, подключенный к формирователю полного цветового телевизионного сигнала.

Известные устройства имеют существенные, недостатки зак.пючающиеся в узости круга решаемых задач и сложности устройства 2|.

Целью данного изобретения является расширение области применения за счет формирования разнообразных игровых ситуаций и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что.устройство содержит формирователь управляющих сигналов, блоки горизонтального и вертикального смещения изображений, первый и второй формирователи динамических изображений, логический формирователь, формирователь цифрового отсчета, блок временного отсчета и последовательно соединенные счетчики координат X и У, подключенные к формирователюсинхроимпульсов, блоку управления, первому формирователю динамических изображений, формирователю статических изображений, -формирователю цифрового отсчета и блоку временного отсчета, первый формирователь динамических изображений подключен к блоку управ ления, формирователю полного цветового ТВ сигнала, формирователю синх роимпульсов и логическому формирователю, блок временного отсчета под ключен к смесителю и формироватеэлю цифрового отсчета, формирователь управляющих сигналов соедкнен с логическим формирователем, блоком горизонтального смещения изображения, рлоком вертикально1Х) смешения и бло ком управления логический формнрователь подключен к формирователю статичаских изображений, формировате Лю цифрового отсчета, смесителю и второму форгч1ирователю динамических изображений, блок гориэонтальнозго смещения подключен к счетчику.коорди нат X и второму форь-шрователю динами ческихизображений , блок вертикального смещения подключен к счетчику координат У и второму (юрмироватапю динамических изображений, формирователь цифрового отсчета подключен к смесителю, а задающий генератор соединен с счетчиком координат К, На чертеже представлена Функциональная схема устройства. Устройство содержит последовател но соединенные задающий генератор 1 счетчик 2 координат X и счетчик 5 координат У, а также форгчщрователь 4 статических изобргшений, выход кот рого подключен к входу смесителя 5. и фор|1 ирователь б полного цвето)зого ТВ сигнала, выход которого подключен к входу ТВ индикатора 7. Выходдз счетчиков координат X и У через формирователь 8 синхроимпульсов подключены к формирователю 6 пол ного цветового ТВ сигнала, а через параллельно включенные формировател 4статических изображений, формиров тель 9 цифрового отсчета и блок 10 временного отсчета - к соответстйую входам смесителя 5, при этом блок ,1.1 управления через формирователь управляющих сигналов 12 подключей к входам блоков .13 г-оризонтального- и А4 вертикального смещения, выходы которых .через второй фор; дарователь 15 динамических изображений подключены к первому входу логического формирователя 16 и четвертому входу смесителя 5 Второй выход блока 11 управления через первый формирователь 17 динамических изобра:«ений подключен к логическому вателю 16, выходы которого в свою очередь подключены к формирователю 12управляющих сигналов, смесителю 5и формирователю 9 цифрового отсчета. Выход счетчика 2 координат X, .так же как и выход счетчика 3 координат У подключены соответственно к вторым входам блоков горизонтальног 13и вертикального 14 смещения, ,а выход формирователя 4 статических изображений подключен к третьему вхо ду логического формирователя 16, при этом выход смесителя 5 через блок 18 цветового кодирования подключен к второму входу формирователя 6 полного цветового ТВ сигнала. Работает устройство следующим образом. Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы горизонтальной дискретизации. Период следования этих импульсов равен длительности одного или двух элементов телевизионного разложения. Импульсы задаючего генератора подаются на счетчик 2 координат X, который производит формирование многоразрядной цифровой развертывающей функции (ЦРФ), синхронной с частотой строчной развертки. Подобным образом формируются и сигналы цифровой развертывакадей функЦ1- и (ЦРФу) вертикальной д.искретизадии счетчиком 3. ЦРФх и ЦРФу используются в разпичных блоках устройства, что позволяет сравнительно просто формировать разнообразные статические и динамические изображения. Так, например, из сигналов ЦРФх и ЦРФу, снимаемых с выходов счетчиков 2 и 3, формирователь 8 синхроимпульсов, выполненный в виде одно- и двухступенчатых логических схем, формирует синхронизирующие и гасящие импульсы строчной и кадровой частоты, а также полный сигнал синхронизации. Аналогичным образом, с помощью ЦРФ5( и ЦРФУ блоком 4 формируются статические изображения. Эти изображения условно разделяют на две группы, а именно, видиьнле - отображае vbie на ТВ индикаторе (изображение поля игры с разметкой, ворота и т.д.) и невидимые, служащие для формирования управляющих сигналов формирователями 16 и 12« .Видир-йае изображения с первого выхода формирователя 4 по- .. даются на первый вход смесителя 5 для последующего формирования всеI-O изображенияf а невидимые - с второго выхода форь5ирователя 4 подаются на соответствующей вход логического формирователя 16. Формирователь 9 цифрового отсчета предназначен для отображения информации о ходе игры (счет игры). При формировании на ТВ экране 2-х двухзначных цифр, в каждЕлй формирователь цифрового отсчета включают два двоично-десятичных счетчика, на вход которых поступают сигналы совпадения импульсов Мяча и Ворот. Эти сигналы подаются на формирователь 9 цифрового отсчета с выхода логического формирователя 16. Окончательное формирование изображения цифр, в соответствии с выбранным местоположением, осуществляется с помощью одного из методов математической логики, при этом входными переменными являются не только сигналы двоично-десятичных счетчиков, ко и сигналы ЦРФх и ЦРФ9

Блок 10 временного отсчета предназначен для вывода на ТВ экран изображения, отображающего в условном виде текущее время с момента начала игры, либо время, оставшееся до конца игры. В зависимости от конкретно поставленной задачи, изображение временного отсчета может быть представлено в цифровом виде, либо в виде того или иного символа-указателя, располагаемого у изображения шкал1:а или пунктирной линии. В первом случае формирование изображения ничем нэ отличается от формирования изображений формирователем 9 цифрового отсчета с применением того же генератора знаков, а во втором требует дополнительного двоичного счетчика временного отчета, сигналы которого путем цифрового сравнения -.с -сигналами соответствующей ЦРФ, позволяют сформировать изображение перемещаюцегося во времени индекса.

Окончательное формирование индекса-указателя, позволяющего не только отображать временной интервал в наиболее наглядной форме, но также служить в качестве команды на отклонение автомата по истечению заданного интервала времени, осуществляется также путем логического формирования с помощью сигналов ЦРФ, и ЦРФ

Блок 11 управления служит для преобразования управляющих воздействий оператора (игрока) в пропорциональные электрические сигналы. В данном устройстве рукоятка оператора, обладающая тремя ступенями свободы (два поступательных и одно вращательное вокруг своей оси) механически связана с потенциометрами, являющимися в данном случае потенциометрическими датчиками.

Сигналы поступательных перемещений рукоятки вцоль осей декартовой системы координат с второго выхода блока 11 управления поступают на первый формирователь 17 динамических изображений.

Формирователь 17 динамических изоражений служит для преобразования сигналов от потенциометрических датчиков блока 11 в и тульсы, временное положение которых на ТВ растре соответствуют положению рукоятки оператора. Подобную задачу решают путем применения преобразователей напряжения во временной интервал. В простейшем случае такую операцию реализуют с помощью двух одновибраторов, запускаемых импульса1 1и синхронизации строк и полей.

Окончательное формирование управляющих динамических изображений (изображение ракетки, клюшки, игрока и т.д.) в зависимости от класса

проектируемых устройств осуществляют аналоговыми или цифровыми методам. При этом, например, ракетке .для игры в теннис можно придать вид отрезка наклонной Л11нии, угол наклона которой управляется путем вращения рукоятки (потенциометром блока 11). В качестве управляющего динамического изображения при игре в футбол целесообразно выбрать сигнал формирования изображения игрока средствами электронно-синтезированной телевизионной мультипликации.

Фop 1иpoвaтeль12 управляющих сигналов служит для преобразования.сигналов от потенциометров блока управле5ния в пачки импульсов. Длительность пачки и myльcoв и частота заполняющих импульсов на выходе фор дарователя однозначно связаны с характером изменения сигналов, поступающих от потенциометрических датчиков. При этом длительность формируемых пачек импульсов определяет длину пробега yпpaвляe ro x динамических изображений (мяч. Шар на ТВ экране), а частота заполнения - их скорость. Естественно, что при изменении вида игры (теннис, футбол и т.д.), характер формируемых пачек импульсов должен изменяться. Формирователь управляющих сигналов, выполняющий описанные выше функции строят как двухканальный коммутирующий преобразователь напряжения в частоту. При этом в качестве коммутирующих импульсов используют сигнал совпадения управ5ляющих и управляемых динамических изображений, форм1{руемых логическим формирователем 16.

Блоки горизонтального 13 и вертикального 14 смещения представляют собой цифровые устройства управляемой задержки, зaпycкae ЫG состЕетственно импульсами синхронизацни строчкой и кадровой развертки. На вход этих устройств поступаот пачхи импульсов с выходов формирователя

3 управляющих сигналов. Эти импульсы управляют состоянием управляющих счетчиков, а временное сравнение записываемой при этом информации осуществляется с РФ и ЦРФу.

0

Окончательное фop даpoвaниe управляемых динамических изображений (мяч, шайба и т.п.) осуществляется формирователем 15. В зависиьюсти от

5 требуемой сложности к конфигурации таких .изображений приьюняют аналоговые или цифровые синтезаторы.

Сигналы иравлякщих динамических изображений с выхода формирователя

0 17 также как к сигналы управляемых динамических изображений с выхода формирователя 15 н сигнал ; статических изобра Аеннй с выхода формирователя 4 поступают на входды логического формирователя 16. Б зависимости

5

от вида игры изменяется логика формирования выходных сигналов.

Однако, независимо от вида игры, на выходе логического формирователя 16 формируются сигналы управления движением управляемых дина№{чвскик изображений, сигналы цифрсвогю и временного отсчета, а также сигналы управления некоторыми блоками устройства. .

Смеситель 5 служит дли окончательного формирования сигналов комплексного изображения, а блок 1& цветового кодирования для прзщания отдельным частям изображения выбранной цветности. В зависимс сти от вида ТВ индикатора, на выходе блока цветового кодирования фор «5ируются основные R, G и В сигналы;, либо цветоразностные В-У.

Формирование полного цветного ТВ сигнала для подачи его на ТЕ; индикатор 7 осутцествляется HSBec-THiwoj методами формирователем б

Использование новых элементов для цифрового управления скоростью и местоположением формируеьих изображений, а также связей, позволяющих использовать цифровые развертывающие функции горизонтальной и вертикальной дискретизации для формирования разнообразных изобрс1 ;ен1 й выгодно отличает предлагае1Мое устройство от указанного прототипа;, та как обеспечивается расьв рение области применения за счет формирования разнообразных игровых ситугащй, а также упрощаются отдельные блоки и все устройство в делом.

Формула изобретений

Устройство для форьшрования Hi poвых ситуаций на экране телевизионного (Тв) индикатора, содержащее последовательно соадкнекные формирователь стат1 ческик изображений, смес тель, блок цветового кодирования и формирователь полного цветового ТВ сигнала, иодклрэченный к телевкзиокному индикаторуf блок управления, задающий генератор к фop шpoвaтeль синхроигипульсоБJ лодк.таоченнкй к формирователю попного цветового ТЕ

сигнала, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования разнообразных игровых ситуаций и упрощения -устройства, оно содержит формироратель управлягацих сигналов, блоки горизонтального и вертикального смещения изображений, первый и второй формирователи динамических изображений, логический формироваталь, формирователь цифрового отсчета, блок временного отсчета и последовательно соединенные счетчики координат X и У, подключенные к форр рователю синхроимпульсов, блоку управления, первому формирователю динамических изображений, формирователю статических изображений, формирователю цифрового отсчета и блоку временного отсчета, первый формирователь динаг- ических изображений подключен к блоку управления, формирователю полного цветового ТВ сигнала, формирователю синхроимпульсов и логическому формирователю, блок временного отсчета подключен к смесителю и формирователю цифрового отсчета, формирователь управляющих сигналов соединен с логическим формирователем, блоком горизонтального смещения изображения, блоком вертикального смещения и блоком управления, логический формирователь подключен к формирователю статических изобргикений, формирователю цифрового отсчета, смесителю и второму формирователю динамических изображений, блок .горизонтального : смещения подключен к счетчику координат X и второму форютрователю динамических изображений, .блок .вертикального смещения подключен к счетчику координат У и второму формирователю динамических изображений, форглирователь цифрового отсчета подключен к смесителю, а задающий генератор соединен с счетчиком коор- s .дин а т X,. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 460556, кл„ G 06 К 15/20, 1973.

2, Патент США, № 3728480,

.ел. 178-68, (Н 04 N 7/18), 1971 (прототип)