Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцИАлистическихРЕСПУБЛИК 80126100 4 б 09 б 1 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРыт(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики(54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ОТО Б РАЖЕ НИ Я ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании изделий в машиностроении и приборостроении, в дизайнерском проектировании, при отображении поверхностей сложной формы. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности отображения кривых третьего порядка - достигается введением регистра сдвига, третьего сумматора и четвертого регистра и функциональных связей. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения графической информации, поступающей на ЭВМ, при проектировании изделий и приборостроении, в дизайнерском проектировании, при отображении поверхностей сложных форм. Оно предназначено для воспроизведения кривых линий, математическим выражением которых являются кусочно-кубические функции, в частности кубические сплайны. )ОЦель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности отображения кривых третьего порядка.На чертеже представлена функциснальная схема устройства.Устройство содержит первый счетчик 1 позиций по координате , первый блок 2 сравнения, блок 3 управления, второй блок 4 сравнения, первый 5 и второй 6 регистры, блок 7 памяти, пятый регистр 8, первый сумматор 9, третий регистр 10, второй сумматор 11, четвертый регистр 12, третий 13 и четвертый 14 блоки сравнения, второй счетчик 15 позиций по координате 1, формирователь 16 сигналов подсвета, видеоусилитель 17, телевизионный индикатор 18, 25 синхрогенератор 19, регистр 20 сдвига, третий сумматор 21 и шестой регистр 22.Воспроизведение непрерывной кривой заданной формы по дискретным отсчетам с повышенными требованиями и гладкости такой кривой является типовой и распро- ЗО страненной задачей в средствах визуального отображения систем машинной графики. В этой связи особое внимание привлекают кубические сплайны - кусочно-кубические функции, которые, как известно, являются единственными функциями, обладающими З 5 свойством минимальной кривизны (т.е. максимальной гладкости) среди всех функций, интерполирующих заданные точки и имеющих квадратично-интегрируемую вторую производную.4 ОКубическая сплайн-функция з (1) на каждом 1-м интервале разбиения 1;, 1;представляет собой кубическую параболу У= з (1) = а, (1 - 1 г) + Ь, (1 1, ).++ .,(1 - 1,+(1,),(,)Задача ставится следующи и образом:на 1;, 1;. воспроизвести М равностоящих значений функций времени з(1):з,=-= з(1,);1= 1+ с , 1;= 1,+ - 1,;с 1= 0,1.Л 1;Вторая производная сплайна з (1) представляет собой прямую линию, тогда ее значения в любой точке 1, могут быть найдены с использованием следующего рекуррентного соотношения:р 1ю+1=+ 6 аФИнтегрируя (3) по времени с помощью формулы Симпсона численного интегрирования с использованием значений з зх Х д+ 1+)/2) з, , получаем, что значение сплайна в(1) в любой точке 1, равно с 1. 1 ц фА 2 +=-+д + г ( у ) + + а;( ).В.,= - В,+ 2 А+ А ВО= з" (1) Х1 2Х - ( = Ь,( " С целью уменьшения времени воспроизведения очередного значения з(1,) до времени выполнения одной операции сложения практический алгоритм функционирования устройства задается с помощью следующих выражений;з,+1= з+ С,=С+2 В,.Вд+1= В,+ ЗА5 о= з(1,)= Д, (6) Сс - С; . +Ь ( - 1 1 2 Во= - Ь; ( )+ За, ( )1 у А=а;( ) 50 Можно показать, что зависимость з, от ц при использовании выражений (6) задается формулой з,=А+ с,Ч+Ь.; (+.) Ч+ а;(-у - )" Ч Интегрируя (2) по времени с помощью формулы трапеций численного интегрирования с использованием значений з з +, можно найти, что значение первой производной сплайна з(1), представляющей собой параболу, в точк имеет вуз,.= з,+ ь + За; (у) (3)3Устройство работает следуюгцим образом.Из блока 7 памяти по сигналу синхрогенератора 9 Начало кадра для отображения кривой на 1;, 1;+11 переписываются код координаты з; начальной точки кривой в регистр 22, код координаты 1; начальной точки кривой - в регистр 5, код з-. конечной точки - в регистр 6, код А - в регистр 8, код Во - в регистр 10, код Со - в регистр 12.Синхрогенератор 19 вырабатывает строчные и кадровые синхроимпульсы, поступающие на телевизионный индикатор 18, и импульсы горизонтальной синхронизации во время прямого хода телевизионной строки. Строчные синхроимпульсы поступают на счет. чик 1 телевизионных строк. Горизонтальные синхроимпульсы поступают на счетчик 15 позиций по координате 1. Когда код в счетчике 1 становится равным коду з, начальной точки, поступающему с регистра 5, блок 2 сравнения вырабатывает сигнал Начало вектора, который поступает на блок 3 управления и открывает цепь, формирующую сигнал Сложение.По первому сигналу Сложение сумматор 21 производит сложение содержимых регистра 22 зо и регистра 12 Со, результат во+Со записывается в регистр 22. Сумматор 11 производит сложение содержимых регистра 12 Со и регистра 10 Во, сдвинутого в регистре сдвига 20 на один разряд влево (т.е. умноженного на 2), результат Со+ 2 Во записывается в регистр 12. Сумматор 9 производит сложение содержимых регистра 8 ЗА и регистра 10 Во, результат Во+ ЗА записывается в регистр 1 О. По второму сигналу сложения сумма кодов регистра 22 во+ Со и регистра 12 Со+ 2 Во на сумматоре 21 составляет з 1= во+ 2 Со+ ЗВо, она записывается в регистр 22. На сумматоре 11 сумма кодов регистра 12 Со+ 2 Во и регистра 20 2 Во+ 6 А составит Со+ 4 Во+ 6 А. это будет слагаемое С 1 для третьего сложения, записываемое в регистр 12, на сумматоре 9 результат суммирования содержимых регистров 8 и 10 ЗА и Во+ ЗА составит Во+6 А, который записывается в регистр 10. По третьему сигналу сложения на сумматорах 21, 11 и 9 окажутся соответственно коды з= =во+ ЗСо+6 Во+ 6 А; Со= Со+ 6 Во+ 18 А; В=- Во+ 9 А. В общем случае по ц-му сигналу сложения (что соответствует временному аргументу =- 1;+ ц-у ) содержимыеЛсумматоров 21, 11 и 9 составят соответственнозц - с 1,+ Ч С; - у-= с 1 Ь;( у) +О 5 20 25 Установим разрядности кодов С, В А на 9 разрядов больше, чем ,. Для отображения на блоки 13, 14 сравнения подается код со старших разрядов регистра 22 и сумматора 21. Вторые входы блоков сравнения 13 и 14 соединены с выходами счетчика 15 позиции по координате 1, на вход которого поступает с выхода синхрогенератора в течении прямого хода телевизионной строки сигнал Горизонтальная синхронизация. Если сумма приращения2С (Ь 1)+ ( +, Ь (Ь 1) +а х,(3 3 1) (Л)з С 1 30 35 40 45 5055 где в - период сигналов Горизонтальная синхронизация, то изменение старших разрядов кода, соответствующего текущей координате т, происходит не каждый с 1-й раз. В этом случае коды, поступаюгцие на входы блоков 13 и 14 равны, и как только на выходе счетчика 15 позиции попоявляется тот же код, на выходе блоков сравнения одновременно появляются сигналы, которые поступают на формирователь 16 сигналов подсвета, с выхода которого сигнал поступает через видеоусилитель 17 на телевизионный индикатор 18, где отображается в виде точки.ЕслиС; ) з, то блоки сравнения срабатывают в разное время, Очередность поступления импульсов с блоков 13 и 14 на формирователь 16 определяется знаком суммы Сд.При поступлении первого сигнала формирователь 16 вырабатывает импульс начала подсвета строки, который поступает на видеоусилитель, а затем на телевизионный индикатор. При поступлении второго импульса сигнал подсвета заканчивается.Устройство работает до получения сигнала равенства текущего кода координаты(код счетчика телевизионных строк) и координаты конца вектора зкон (конец вектора), поступающего на блок 3 управления, который прекращает выработку импульсов Сложение, включает устройство и устаВ -+ ( +1) 3; .Тем самым реализуется вычисление по (6) и на регистре 22 оказываются координаты точек з, кубической параболы.При необходимости воспроизведения квадратичной параболы на регистре 8 записывается О, тогда после выполнения ц-го сложения на сумматорах 21, 11 и 9 окажутся ко.ды соответственно з,= с 1;+ С; 1- ц+ ЬЬ 11;Х (-у-Ч ц (координаты точек на параболе) С;+ (2 Ч+ 1) Ь;-у)" и Ь, (- )-.12 б 1001 Формула изобретения Составитель С Техред И. Верес Тираж 455 1 И Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Патент, г. УжгорГришинКорреьПодпискомитета СССи открытиишская наб., д.од, ул. П роек тор В БутяганоеР Циткин52 едактор аказ 52 ВНИИ и 113035,илиал ПГ4/5 ая,навливает в ноль все регистры и сумма.торы, подготавливая устройство к приемуочередной информации. Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора, содержашее последовательно соединенные первый счетчик, первый блок сравнения и блок управления, выход 10 которого подключен к первым входам первого и второго сумматоров, второй, третий и четвертый блоки сравнения, пять регистров, последовательно соединенные формирователь сигналов подсвета и видеоусилитель, подключенный к телевизионному индикатору. второй счетчик, вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с телевизионным индикатором, первыми входами первого, второго, пятого, третьего и четвертого регистров и входом первого счетчика и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, выход второго счетчика подключен к первым входам 25 третьего и четвертого блоков сравнения, Выходы которых соединены с первым и вто рым входами формирователя сигналов подсвета, третий вход которого соединен с выходом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого регистра, блок памяти, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого, второго, пятого, третьего и четвертого регистров, выходы первого и второго регистров соединены соответственно с вторымивходами первого и второго блоков сравнения, выход пятого регистра соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого связан с третьим входом третьего регистра, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход второго сумматора соединен с третьим входом четвертого регистра, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности отображения кривых третьего порядка, оно содержит регистр сдвига, вход которого подключен к выходу третьего регистра, а выход - к третьему входу второго сумматора, и последовательно соединенные третий сумматор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам блока управления и четвертого регистра, а выход - к второму входу четвертого блока сравнения, и шестой регистр, второй вход которого подключен к шестому выходу блока памяти, третий вход к второму входу третьего блока сравнения и третьему входу третьего сумматора.