Телевизионный игровой автомат Советский патент 1980 года по МПК H04N5/22 

Данное изобретение относится к области электронного синтеза сложных динамических изображениГ) и может быть использовано для построения разнообразных игровых автоматов и тренажеров с отображением игровых ситуаций на стандартном (в том числе цветном и проекционном) телевизионном экране. Особенно эффективно применение предлагаемого уст ройства при построении мультиплицированных изображений, обладающих управляемым перемещением по экрану. К таким изображениям следует отнести стилизованные изображения диких животных и птиц, технологических объектов, транспортных средств, бегущих игроков и т.п. Известны телевизионные устройства, применяемые для игр и тренировок. Один из извест ных игровых автоматов содержит синхрогенератор. Генератор некоторьгх статических изображений, блок управления, формирователи управляемых изображений, а также телевизионны индикатор. Однако для создания сложного ста тического изображения в этом устройстве ис.пользуют различные маски. К тому же обеспечение управляемого перемещения мультиплицированных изображений с помощью такого устройства не представляется возможным 1. Второй из известных телевизионных игровых автоматов, являющийся наиболее близким к данному изобретению, также содержит блоки формирования статических изображений (символов и фона) и блок отображения, а для формирования эпизодически изменяющихся игровых ситуаций в него введены кодирующая матрица, блок управления и другие узлы,обеспечивающие изменение вида формируемых изображений 2. Однако данное устройство не обеспечивает управляемое перемещение мультиплицированных изображений. Целью данного изобретения является упрощение и расщирение области применения автомата за счет возможности перемещения мультиплицированных изображений. Поставленная цель достигается тем, что в теевизионной игровой автомат, содержащий поледовательно соединенные блок зшравления. генератор синхроимпульсов, формирователь статических изображений, формирователь щшамических изображений, нокдлюченный к генератору синхроимпульсов, блок цветового кодирования, подключенный к формирователям статических изображений и статических элементов нзобрежения, и блок отображения, дополнительно введены последовательно соединенные дифференцирующий блок, подключе шый к блоку управления,преобразователь напряжения в код, делитель частоты, коммутатор, подключенный к генератору синхроимпульсов, первый счетчнк, первый дешифратор, блок памяти, подключенный к блоку цветового кодирования, второй дешифратор, подключенный к формирователю статических элементов изображения, второй счетчик, генератор ударного возбуждения я формирователь стробирующнх импульсов подключенный к блоку управления, и последовательно соединенные генератор пачек импульсо подключенный к блоку управления и генератор синхроимпульсов, третий счетчик, подключенный к формирователю статических элементов изображения, и третий дешифратор, подключе1Н1ЫЙ к блоку памяти. На фиг. 1 изображена функциональная схе ма автомата; на фиг. 2 - отдельн 1е фазы мул тишшцирован}юго изображения, поясняющие принцип раздельного формирования элементов сложного изображения. Предлагаемый автомат состоит из блока управлени.ч 1, формирователя 2 динамического изображения, а также генератора 3 синхроимпульсов, выход которого через формирователь статических изображений и блок 5 цветового кодирования подключен к блоку отображения Выход блока управления через дифференнд1рующий блок 7, второй счетчик 8 и формирователь 9 статических элементов изображения нод ключен ко входу блока цветового кодирования при этом выход дифференцирующего блока через преобразователь 10 напряжения в код, делитель частоты 11, коммутатор 12, первый счетчик 13, первый деа ифратор 14 и блок памятн 15 подключен ко второму входу блока цветового кодирования, а второй выход блока управления через формирователь 16 стробирующих импульсов и генератор 17 ударного возбуждения подключен к счетному входу второг счетчика 8, в свою очередь третий выход блока управлешшчерез генератор 18 пачек импуль сов, третий счетчик 19 и третий дешифратор 2 нодключен ко второму входу блока памяти,пр этом второй выход третьего счетчика подключ ко второму входу формирователя стати шских элементов изображения, а выход второго счетчика через второй дешифратор 21 подключен, к третьему входу блока памяти. Работу предлагаемого автомата рассмотрим на конкретном примере игры в футбол. При этом в задачу игрового автомата входит созда гие статического изображения поля, ворот, разметки, формирование управляемого изображения (мяча) и управляющих изображений - стилизованных мультиплицированных изображений игроков. Мультиплицированное изображение игрока формируется следующим образом. Блок управления 1 представляет собой устройство преобразования механических воздействий оператора (играющего лица) в напряжение. В основу такого преобразования положен принцип потенциометрического датчика. В блоке управления каждого игрока имеется два потенциометрических датчика для смещения формируемых изображений по горизонтали и вертикали растра, а иногда - третий потенщюметрический датчик для поворота формируемого изображения на некоторый угол. В блок управления 1 устанавливают два одновибратора для создания управляемой временной задержки по горизонтали и вертикали растра. В этом случае переменные сопротивлеimii потенциометрических датчиков входят в состав частотозадающих цепочек одновибраторов, осуществляющих регулируемую временную задержку по осям X и У телевизионного растра. Импульсы управляемой временной задержки по строкам растра со второго выхода блока унравления поступают на формирователь .16 стробирующих импульсов, осуществляющий вреMeiiHoe выделение горизонтального интервала, необходимого для формирования изображения игрока. Сформированные импульсы горизонтального и тервала запускают .генератор 17 ударного возбуждения, который вырабатывает пачку импульсов, временное положение которой определяется блоком управления 1. Пачки импульсов, вырабатываемые генератором 17j подаются на счетный вход второго счетчика 8, разрядность которого определяется выбранным числом дискретных элементов,необходимых для качественного начертания формируемого изображения (ш-рок в пределах микрорастра) . Если счетчик 8 устанавливать в нуль во время обратного хода, луча электроннолучевой трубки по строке, то на выходе этого счетчика будет сформирована цифровая развертывающая функция .горизонтальной дискретизации (ЦРФ) в пределах выбравшего микрорастра. Цифровая развертывающая функция вертикальной дискретизации (ЩФу) в свою очередь формируется с помощью генератора 18 и счетчика 19. Генератор 18 пачек импульсов, в принципе реализуемый путем совпадения сигнала вертикального временного интервала, формируемого блоком 1, с импульсами частоты строк, позволяет сформировать пачку импульсов, которая, будучи поданной на третий счетчик 19, формирует цифровую функцию ЦРФу Синтезированные ЦРФ и выражающие адрес формируемых элементов изображения, через соответствующие третий 20 и второй 21 дешифраторы воздействуют на блок памяти 15, в который предварительно записывают информацию о конфигурации формируемых изображений. Блок памяти является основным звеном син теза мультиплицированного изображения, поэтому его работу следует рассмотреть более подробно. Создание телевизионных мультипликационных фильмов представляет-собой довольно сложную задачу, для реализации которой требуется применение ЭВМ с больщей памятью и сложные дисплеи. Однако в современных игровых автоматах и тренажерах допустимо применение ограниченной мультипликации, которая может быть обеспечена путем применения сравнительно; несложного синтезатора изображений. Ниж будут рассмотрены физические принципы, на основании которых построен довольно простой синтезатор. Перемещаемое по горизонтали мультиплицированное изображение рассмотрим как упорядо ченную совокупность отдельных изображений N показанных на фиг. 2. Каждое отдельное изображение на рисунке характеризует вполне определенную фазу движения мультиплицированного изображения. Временную последовательность смены фаз движения мультиплицированного изображения обозначим цифрами Т, TI, III, ..., Каждую фазу мультиплицированного изображения можно рассматривать как отдельный символ, код которого определяется его местоположением в упорядоченной совокупности. На фиг. 2, а показаны отдельные фазы муль типлицированного изображения, закодированные 3-разрядным двоичным кодом. Равномерное нарастание веса двоишого кода, соответствующее очередности смены отдельных фаз, позволяет упростить процесс выборки и формирования изображения. Как видно из фиг. 2, а, равномерное изменение фаз имеет периодический характер, который с учетом веса двоичного кода носит пило образный (000, 001, 010, ..., 111, 000, 001 и т.д.) либо треугольный (000, 001, 010, 011, 010, 001, 000) характер. Такого рода периодический характер смены фаз мультиплицированных изображений можно использовать при формировании стилизованных 7 56 изображений бегущего человека, животного, летящей птицы, движущегося аппарата и т.д. Применение треугольного характера изменения фаз мультиплицированных изображений (см. фиг. 2, а) возможно лищь в случае симметричного характера начальных и конечных фаз. Однако в этом случае представляется возможным уменьщить число формируемых фаз в два раза, что приводит к двухкратному упрощению блоков 15, 14, 13. Реализация треу1ольного характера изменения фаз (выборки) мультиплицированных изображений может быть обеспечена с помощью первого счетчика 13 и первого дешифратора 14. Блок памяти 15 позволяет реализовать выборку сигналов смены фаз с различной скоростью, необходимой в процессе игры. С этой целью управляющее напряжение с выхода блока управления 1 с помощью дифференцирующего блока 7 преобразуется в напряжение, пропорциональное скорости перемещения управляющего изображения. Это напряжение с помощью преобразователя 10 преобразуется в последовательность импульсов, пропорциональную скорости перемещения управляющего изображения. Делитель частоты I и коммутатор 12, пропускающий импульсы только во время обратного хода по кадру, обеспечивают прямое соответствие числа импульсов. Сигналы с выхода блока 5 цветового кодирования подаются на блок отображения 6, например стандартный телевизионный индикатор, в качестве которого может быть использован телевизор или видео-контрольное устройство (ВКУ). Синхронизм всеХ блоков обеспечивается генератором 3 синхроимпульсов. Сравнительный анализ технике-экономической эффективности предлагаемого устройства с известными наиболее прогрессивными техническими решениями в этой области показал, что предлагаемое устройство имеет то преимущество, что оно расширяет область применения устройства, обеспечивая управляемое перемещение мультиплицированных изображений. Технический эффект предложенного автомата намного превышает техдшческий эффект прототипа, поскольку на основе принципов, заложенных в предлагаемый автомат, могут быть созданы принципиально новые игровые автоматы и тренажеры. Формула изобретения Телевизионный игровой автомат, содержащий последовательно соединенные блок управления, генератор синхроимпульсов, формирователь статических изображений, формирователь динамических изображений, подклю енный к генера7758

тору синхроимпульсов, блок цветового кодиро-, вания, подключенный к формирователям стати-/ ческих изображений и статических элементов изображения, и блок отображения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расигарения области применения автомата за счет возможности перемещения мультиплицированных изображений, он содержит последовательно соединенные дифференцирующий, блок, подключенный к блоку управления, преобразователь напряжения в код, делитель частоты, коммутатор, подключенный к генератору синхроимпульсов, первый счетчик, первый дешифратор, блок памяти, подключенный к блоку цветового кодирования, второй дешифратор, подключенный к формирователю статических

элементов изображения, второй счетчик, генератор ударного возбуждения и формирователь стробирующих импульсов, подключенный к блоку управления, и последовательно соединенные генератор пачек импульсов, подключенный к блоку управления и генератору синхроимпульсов, третий счетчик, подключенный к формирователю статических элементов изображения, и третий дешифратор, подключенный к блоку памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3728480, кл. 178-68 Н 04 N 7/18/, опублик. 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 460556, кл. И 04 N 5/22, 1975 (прототип).

л

Jff SуПИ7

d s8 г