Устройство для ввода-вывода гра-фичЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G06F3/33 

- I

Устройство относится к автоматике и: .вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизации проектно-конструкторских работ, в системах управления, контроля и переработки графической информации.

Известно устройство для ввода вывода графической информации, содержйсцее блсяс визуальной индикации на ЭЛТ, запоминающее устройство, функциональные генератс ы, блсж управления, устройство ввода l.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность его работы при непрерьтном режиме ввода графической информации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство ввода-вывода графических Данных, содержащее запоминающее устройство(ЗУ) соединенное через функциональные генераторы с блоком визуальной индикации и компаратором, блок считывания, соеди,иенный с компаратором и блоком визуальней индикации, в бпок управления, содержащий счетчик комаад . ащ есный регистр, схемы И, ИЛИ к соединенный с запоминающим устройством, блсжом вязуальпой iдикации, функциональным генератором и блежом считывания ts.

Недостатком atoro устройства является необходимость в больших объемах памяти ЗУ для хранения и дальнейшего преобразования информации, компактней ее

a записи и ото аженяя на экране при вводе эскизов, рисунков, чертежей, графиксе непосредственно в процессе нанесения информации (в реальном масштабе времени). Кроме того, 1фудиость корректировки я

5 редактирования 1П{формации в диалоговом режиме значительно сужает область применения такого устрсйства.

Цель изобретения - расширение функциональных .возможностей устрсАства при уменьшении емкости запоминающего уст- .

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены блок

вычитания и сумматоры, входы которых со. едкнены со вторыми выходами блока считывания, а выходы с блоком вычитания и блоком памяти, выход блока вычитаняя соединен со входами сумматоров, знаковые входы разрядов сумматоров соединены с блсжом управления, выходы которого соединены с управляющими входами сумматоров и блока вычитания. Это позволило непосредственно в процессе написания выполнить сжатие графической информации линейно-кусочной ее апяроксимацией, что значительно сократило обьем ЗУ, повысило эффективность . работы устройства в режиме корректировки и редактирования информации, расшири ло класс решаемых устройством задач и область его применения. На фиг. 1 представлена блок-схема устройстве; на. фиг. 2 - кривая аппроксимнрования опорными точками О,А.В.С, соединенными отрезками прямых линий. Устройство для ввода-вывоДа графи- ческой информации содержит блок 1 дамя тй, генератор 2 вектс зов, блок 3 визуальной индикации, компаратор 4, блек 5 считывания, блок 6 управления, сумматоры 7 и 8, блок 9 вычитания. В состав блока 6 управления входят узел 10 вы бора ащреса блока памяти, счетчик 11 команд и формирователь 12 операций управления. Блок считывания первыми вы- ходйми 13 и 14, по которым поступают абсолютные значения координат ввода, соечкиеи с блоком 3 визуальной индикации к компаратором 4, а вторыми выходами 15 и 16, по которым поступают значений Ефнращений координат в унитарном коде, с сумматорами и блоком управления. Устройство работает в трех режимах: ввода графической информации; вьшода отображения инф мадии; корректирования и релшкгкрования информации. 1%)н вводе графической инфсрмадии абсолютные значения координат траектсрии движения считывающего элемента поступмот на компаратор 4 и блок 3 визуальТа1л1#шг

ной индикацией а данные в виде приращений в унитарном коде поступают на сумматоры 7 и 8 и в блок 6 управления. Данные, представленные в виде унитарного кода, сфеобразуются в систему последовательно соединенных между собой обрезков прямых линий, максимальное удаление которых от точек траектории, задаваемой приращениями, не превышает напе®Д заданного предет. Чтобы реализовать указанный процесс в каждый момент времени, определяемый переменными 1 , в соответствни с выражением P,,|.:,:EX.. 0 i-0 в устройстве формируется определенное значение функции рассогласования, где Х , V; -.текущие координаты точек кривой в относительной системе ко динат, определяемой опорными точками, ффмируемыми в процессе работь -i , номера шагов по кос эдинатам X и Y соответственно. Элементарные щаги квантования X и одинаковы. При поступлении очередного приращения значение, функции рассогласования сравнивается с п чзогом и, есяи ее значение не превышает , то считается, что поступающие на вход приращения кос эдинат принадлежат одной прямой. В качестве н.орога принимается большее из текущих значений координат н условие нормальней работы может быть заг писано в следующем виде р : тс«хдх..). (i) Нарушение неравенства (2) говорит о том, что поступившее приращение не принадлежит отрезку прямой, в которому относится обработанная ранее группа приращений координат. В этот момент определяются параметры отрезка прямой ДХ и д Y . Работа по вводу графической информации выполняется следующим образом {фиг. 1,2 и таблица). Т а б ли ц а

Продолжение таблшш

Е начальный момент времени содержимое сумматоров 7 и 8 и блока 9 вычитакая равно нулю.

Единичные приращения координат X и Y поступают на входы сумматоров 7 и .8. Если сигнал поступил на сумматор 7 (см. таблицу, цикл,4), то к содержимому блока 9 прибавляется содержимое сумматора 8, если же сигнал поступил на сумматор 8 (циклы 5,11), то из содержимого блока 9 вычитается содержимое сумматора 7. От значений содержимого сумматоров 7 и 8 ( SX, j и S.Y..j ) отнимается модуль числа, находящегося в блоке 9 { Е-), т.е. проверяется условие (2), а результат проверки контролируется в блоке управления по знаковым разрядам сумматоров.

Затем к значениям сумматоров 7 и вприбавляются модули числа блока 9,-тл. восстанавливаются текущие значения и . Если условие (2) выполняется, то схема подготовлена для приема очередной информации. Если условие (2) не выполняется, то. происходит запись значений ±ДХ , iAX в блок 1 памяти (см. таблицу, циклы 9, 26) по адресу, формируемому в узле 10 вьйора адреса блока 6 управления, С целью повышения точности, текущее значение координат можно скорректироват Шя этого необходимо восстановить предыдущее перед насту плением сбоя значение относительней координаты. Это легко осуществляется введением специального триггера в блок управления, фиксируег, ке1кая координата прошла .последней, и кс ректируется соответствующий сумматор (см. таблицу, циклы 8,9,25 и 26). После записи накопленных приращений лХ , дУ в блок 1 сумматфы подготавливаются для приема приращений очередного отрезка прямой, для этото из блсжа управления в сумматор заносится информация, которая является начальным приращением следующего отре.з- ка. Формирование конца отрезка прямой происходит также по изменению знака приращений (см, таблицу, цикл 21) и по концу ввода траектории (цикл 40). Таким образом, в блоке 1 памяти ока зывается сфс эмированный массив данных, представляющих в компактной форме цифровую модель введенного графического образа. При выводе-отображении информации данные из блока 1 считываются и поступают на генератср 2 векторов, где преобразуются в форму, удобную для визуализации изображения или документирования. По окончанию вьшода очередного фрагмента изображения из генератсра 2 векторов на счетчик команд 11 поступает сигнал управления узлом выбора адреса блока памяти 10, для выбсра очереДнси о 4 э1 мента. Для осуществления диалогового режим при корректировке изображения сигналы с выходов 13 н 14 блока 5 поступают в блок 3 визуальной инфсчэмации, на экране формируется маркерный сигнал ваде точки, перекрестия или другого графического знака или образа. П емещение счктьюающего элемента по рабочему полю блока считьюания вызьюает перемеще ние маркера по экрану блока визуальнсй индикации. Поэтому лри считьшания инфор мации она отображается на экране кндвкатера, что обеспечивает возможность контроля информации непосредственно прн ее вводе, а также возможность ее коррекгаровкиЛ Для корректировки изображения, информация из блока памяти 1 поступает через генератор 2 векторов в блок 3 визуальной информации и в компаратор 4, где сравнивается с положением считывающего элемента планшета блока 5, а визуализация: этсго положения осуществляется маркером на экране. При сравнении вырабатывается сигнал, который посгупа« в блок 6 управления и в блок 3 визуальной индикации для яркостного или цветового выделения выбранного (|рагмента. Если необходимо изменить этот фраг ° оператор с помощью блока 5 вносит необходимые изменения, которые фиксирзтотся в -блсже 1 памяти и контролируются ; визуально на экране. Сформированный и откснэрекгированньй таким образом массив йнфс эмации можно аь1вести на устройства документирования. Предлагаемое устройство обеспечивает значительное уменьшение требуемого объема памяти ЗУ (до ЗО раз для машиностроительных чертежей), так как с его помощью можно кодировать элементы чьртежа непосредственно в процессе нанесе.ния на уровне отрезков линий. Это вытекает из следующих Данных: избыточность при составлении чертежей путем задания его отдельных очек составляет 98%; эффективным методом сжатия информации (в ЗО-5О раз) является блочное кодирование элемеатов чертежа на уровне линий; аффективное сжатие инфс мацкн, компактная ее запись в ЗУ, возможность ввода в естественной Для человека ферме эскизе, чертежей, графиков непосредственно в режиме вычерчивания в реальном масштабе времени, возможность контроля и редактирования икф фмацик в диалоговом режиме - все это значительно расширяет область использования предлагаемого устройства. Оно с успехом может применяться при автоматизации проектно-конструктсрских работ в различных областях промышленности (авиастроении, судостроении, машиностроении, электронике, строительстве и т,д,), при автоматизации научньк и экспериментальных исследований. Например, его можно использовать при подготовке инфс мации для управляющих программ устройства с числовым программным управлением (ЧПУ). Графическая инфсрмация кодируется с помощью предложенного ycTpdIcTBa, контролируется, корректируется и без дополнительной обработки используется как исходная информация для внтерполяторов, с помощью которых сюушествляется управление двнжевием испопнитепьвых цэганов ао заданным .траекториям. Это позволяет значительно повысить эффективность обработки инфс мацин, пстысить производительность труда.. Формула изобретения Устройство для ввода-вывода графиче:ской информации, содержащее блсж памяти, соединенный через генератор векторов с визуальной индикации и ком паратором, бясяс считьюания, соединенный первыми выходами с блсжом В|Изуальной индикации и компаратором, выходы которого соединены с блоком визуальной индикации и блоком управления// соединенны MB с басжом памяти, генератором aekTivipoB, блоком счвтьюания, о т л и ч а KVщ е е с я тем, что, с целью расширения функцис«альных возможностей устройства, в него введены блок вычитания и сумматоры, входы которых соединены со . вторыми вькодами блока считывания, а выходы с вычитания и блоком памяти, выход блсжа вычитания соединен со входами сумматоров,а входы знаковых разряде сумматоров соединены с блоком управления, выходы которся о соединены с у|фавл5лощими входами суммато-. ров и блока вычитания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Автс ское свидетельство СССР NJ 438О32, кл. Q Об К 15/20, 1972. 2.Заявка Великобритании № 1434783 кл. G 06 К 15/20, опублик. 1972 (прототип),.Нд ffmtfMeHmujfoSaHue