Устройство для вывода графической информации

.;ай 1О П И С-А НИИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик.72 (21) 1870194/18-24 М, Кл. 6 061 ением заявки-осударствениыи комитеСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 30.07.75, Бюллетень2вания описания 15.09.76(088,8) Опубликовано Дата опублик Автор изобретени. Шанидзе Т ский научно-исследовательский инстит оростроения и средств автоматизации 1) Заявите ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ НФОРМАЦИИ 4) УСТРОЙСТВ лительнои стемах авдля прена выходе ны в чер- документатехник том ати образо электр тежи и тии,Известны устройства для вывода графической информации, содержащие последовательно соединенные вычислительную машину, блок управления вводом, генератор импульсов, блок записи и печатающий блок, причем блок записи и печатающий блок подключены к вычислительной машине.Преобразование цифровой информации в графическую форму осуществляется в стартстопном режиме путем последовательного перемещения регистрирующего органа, представляющего собой головку с перьями различной толщины, в соответствии с очертанием элемента чертежа.Цель изобретения - обеспечение высокой скорости вычерчивания устройства, увеличение количества видов линий по толщине, постоянство плотности и толщины линии записи в условиях построчного формирования чертежа.Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок смещения ординат, блок развертки, олок сопряжения и блок аппроксимации, соединенные с вычислительной бретение относится к вычи е и может применяться в си зированного проектирования вания цифровой информации онной вычислительной маш другие формы технической машиной, причем блок развертки подключен к блоку смещения ординат, блоку сопряжения и блоку аппроксимации, соединенному с блоком смещения ординат, генератором импульсов, блоком записи и блоком сопряжения, подключенным к блоку управления вводом.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Оно содержит блок 1 смешения ординат, 1 О включающий регистр 2 начальной ординаты,регистр 3 текущей ординаты, регистры 4 промежуточных ординат и схему управ. пения 5; блок 6 развертки, включающий генератор импульсов 7, генератор развертки 8, ограничи тель 9, регистр 10 конечной абсциссы, счетчик11 текущей абсциссы, схему сравнения 12 и схему ИЛИ 13; блок 14 аппроксимации, включающий реверсивный счетчик-регистр 15 начала отрезка, регистр 16 конца отрезка, схе му сравнения 17 и анализирующую схему 18;блок 19 сопряжения, включающий резервный регистр 20, регистр 21 заданной толщины, счетчик-регистр 22 текущей толщины, схему сравнения 23 и логическую схему 24; блок 2 о 25 записи; блок 26 управления вводом; генераторимпульсов 2; печатающий блок 28; вычислительную машину (ВМ) 29.Устройство работает следующим образом.В каждой развертке текущая информация ЗО рассматриваемого элемента чертежа из ВМ3поступает в блок 1 смещения, который служит для формирования требуемой толщины по оси абсцисс. С этой целью блок смещения содержит регистры, количество которых равно Т +1 (где Тм - требуемая максимальная толщина дуги окружности или наклонной прямой). Под начальную и промежуточные ординаты в ячейках оперативной памяти ВМ отводится соответствующее количество разрядов, с которых соответственно в регистры 2 и 4 поступает информация в начале отработки каждого элемента в текущей строке (развертке), а в регистр 3 поступает текущая ордината из вычислительного устройства машины, Из регистров 2 и 3 начальной и текущей ординат информация через блок 14 аппроксимации выдается на регистрацию. Если элемент в рассматриваемой строке не заканчивается, информация из регистров 2, 3 и 4 начальной, текущей и промежуточных ординат через схему управления 5 посылается в оперативную память машины. При посылке информации в оперативную память с помощью схемы управления 5 осуществляется смещение текущей ордипаты через регистры 4 в сторону регистра 2 начальной ординаты, причем нужное количество шагов для попадания текущей ординаты в регистр 2 равно заданной толщине. С этой целью из ВМ в схему управления 5 поступают код заданной толщины и код, определяющий разновидность элемента. Таким образом осуществляется регистрация каждой ординаты в Т строках (где Т - число, определяющее требуемую толщину),В формировании толщины точки, вертикальной или горизонтальной линии блок смещения не участвует, В этих случаях из ВМ в анализирующую схему 18 граничные ординаты поступают в соответствующих развертках, и количество толщин определяется разрядностью регистра 21 заданной толщины и счетчика-регистра 22 текущей толщины.Для того, чтобы последние участки дуги окружности или наклонной прямой получить требуемой толщины, необходимо регистрацию ординат, составляющих последний отрезок элемента, начинать с некоторым предварением, в частности с развертки Хгк, которая определяется выражениемХ . =Х - (Т - 1),где Х - абсцисса конечной точки элемента;Т - заданная толщина.Для определения момента наступления развертки Х;к предназначен блок 6 развертки, С этой целью из ВМ в ограничитель 9 поступают код заданной толщины и код, определяющий разновидность элемента, а в регистр 10 - абсцисса конечной точки элемента. В каждой развертке импульс с выхода генератора развертки 8 через схему ИЛИ 3 поступает на счетный вход счетчика 11 и устанавливает в нем номер текущей строки. Кроме того, для каждого элемента импульсы с 4выхода генератора 7 подаются в ограничитель 9, который на вход счетчика 1 через схему ИЛИ 13 пропускает (Т - 1) количествоимпульсов,5 После прибавления этих импульсов содержимое счетчика 11 становится Х; + (Т - 1).Г 1 ри помощи схемы сравнения 12 это числосравнивается с конечной абсциссой элемента,н в случае равенства получается1 ОХ,+(Т - 1) =Х,откуда Х,=Хмакс (Т ) =Хкгде Х; - номер текущей строки.В это время блок 6 развертки фиксирует15 момент начала отработки последнего отрезкаэлемента. Если отрабатываемый элемент наклонная прямая, то по сигналу, поступившемуиз блока 6 развертки, в вычислительном устройстве машины в зависимости от заданной20 толщины на несколько строк раньше вычисляется ордината конечной точки элемента, иона посылается в блок 1 смещения в качестветекущей ординаты. В случае окружности илидуги ио признаку отработки последнего отрез 5 ка в блоке 14 аппроксимации в качестве текущей ординаты рассматривается ординатацентра Уили ордината У конечной точкидуги,Признак отработки последнего отрезка изЗ 0 блока 6 развертки посылается в оперативнуюнамять ВМ, и в последующих строках этотпризнак из оперативной памяти машины попоступает в блок 14 аппроксимации.От линии записи требуют постоянстваЗ 5 плотности и отсутствия разрывов. Плотностьточек по контуру можно оценить как соотношение количества точек на участке к длинеэтого участка. Следовательно, при построчномформировании элемента плотность точек по40 контуру меняется согласно выражениютК=где 1 - длина участка, соответствующего од 45 ному шагу по оси Х;л - количество точек на этом участке.В том случае, когда отрабатывается линияодинарной толщины, при равномерном движении по оси абсцисс каждому перемещению по50 оси Х соответствует одна точка на отрабатываемой линии, Однако длина участка отрабатываемой линии, соответствующего одномушагу по оси абсцисс, меняется в зависимостиот угла наклона отрабатываемого участка, и55 соответственно плотность точек по контуруменяется согласно выражению1 60 Для наклонной прямой плотность точеквыражается формулой1 1)/ДУ 2 1/1+2,65 При отработке окружности одинарной толдшины, если перемещение по оси Х производится с точки пересечения с горизонтальнымдиаметром, т, е. диаметром, параллельным осиабсцисс, в сторону центра, приращение ординаты меняется согласно выражениюЛУ= (4lи - )и - 1) 7 2 Р - и,где Я - радиус;и = 1,2,3,4, - номершагапоосиабсцисс,Заменив дугу соответствующей хордой, получают плотность точек по контуру в случаедуги нли окружности, равную1 11/ 1+ А 1 г / 11 (гг )Гд 1)г, (2 р и)Таким образом, для окружности на первом шаге интерполирования плотность минимальная, а угловой коэффициент касательной имеет максимальное значение.В дальнейшем плотность увеличивается, а угловой коэффициент касательной уменьшается,Блок 14 аппроксимации служит для получения одинаковой плотности точек по отрабатываемому контуру независимо от угла наклона отрабатываемого участка.В условиях высокой разрешающей способности регистрирующего органа, т. е. при малом шаге между записывающими элементами, постоянство плотности достигается путем аппроксимации отрабатываемой линии вертикальными отрезками (т. е. отрезками, параллельными оси ординат) с длинойЛУ=Уг - У 1где Уг - значение ординаты в текущей точкеотработки в шагах;У, - предыдущее значение ординаты вшагах.Для осуществления вышеизложенного в анализирующую схему 18 из блока 1 смещения поступают начальная и текущая ординаты У 1 и Уг, а из ВМ поступают код, определяющий разновидность элемента, ордината центра дуги или окружности, конечная ордината дуги, номер квадранта, в котором находится текущая точка отработки дуги или окружности, и знак углового коэффициента наклонной прямой, Анализирующая схема 18 в зависимости от того, возрастает или убывает ордината на отрабатываемом участке, определяет большее из чисел Уг и У, и посылает его в регистр 16 конца отрезка, а меньшее из них - в реверсивный счетчик-регистр 15 начала отрезка. На счетный вход реверсивного счетчика-регистра 15 поступают тактовые импульсы из блока 25 записи.Каждый из них прибавляет единицу содержимому счетчика-регистра 15, выходы которого подключены к блоку записи.Поскольку У,каждого отрезка совпадает с Упредыдущего отрезка, при достаточно малом шаге по оси абсцисс конечная точка каждого отрезка совпадает с началом следующего отрезка. Исходя из этого получают, что6на отрезке длиной ЛУ количество точекш=ЛУ, т, е. плотность точек постоянная иравна 171 Л 1=1 ЛУ .1 1 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 являются на выходах схем 17 и 23,Если длина вертикального отрезка ЛУ - =У- У такова, что он не пересекает все линии толщины, т. е. ЛУ(Т, то к моменту, когда схема сравнения 17 выдаст сигнал, означающий равенства содержимых реверсивгде ЛУ - длина отрезка, выраженная в шагах.Блок 19 сопряжения служит для формирования требуемой толщины по оси ординат, а также для правильной ориентации линий толщин относительно базовой линии отработки (интерполяционной линии) и обеспечивает возможность сопряжения разных элементов. При вычерчивании толстых линий следует различать базовую линию отработки (интерполяционная линия), по опорным точкам которой производится интерполирование, и линии толщины, причерчиваемые к базовой линии для получения заданной толщины, Для ооеспечения возможности сопряжения разных элементов и точности необходимо правильно определить ориентацию этих линий относительно друг друга, Для наклонных отрезков прямых за базовую линию отработки принимается кромка, более удаленная от оси ординат, для вертикальных отрезков прямых - кромка, ближайшая к оси ординат, для горизонтальных отрезков прямых - кромка, ближайшая к оси абсцисс, для окружностей и дуг - наружная кромка.Запись вертикальных отрезков (У, У), которыми аппроксимируется отрабатываемый контур, должна осуществляться так, чтобы один конец отрезка находился на базовой линии и чтобы отрезок пересекал все линии толщины. Для этого из анализирующей схемы 18 начальная ордината У поступает в реверсивный счетчик-регистр 15 и резервный регистр 20. По тактовым импульсам в блоке записи 25 производится запись, Одновременно эти импульсы проходят на входы реверсивного счетчика-регистра 15 и счетчика 22 текущей толщины.Когда отрезок ЛУ= (Укл Упач ) )Т ма сравнения 23 выдает сигнал равенстваТ=Т,где Т - заданная толщина;Т - тск 1 п 1 ая толщи 11 а,ЭтОт сигнал за 11 нсь 1 вастс)1 и 1 рпггсрс (1111 чертеже пе показан), подается н логн 1 еску 1 О схему 24, и после прихода сип 1 ала равенства из схемы сравнения 1/, который также за 1111- сывается в триггере (на чертеже не показан), логическая схема 24 прекращает запись и посылает в ВМ признак запроса информации следующего элемента, В том случае, когда ЛУ=Т, сигналы равенства одновременно 1 х 17поО сс 1 егскс 1-1)ег 1 сра 5 и регистра 6, це будет сгпя,а равенства па выходе схемы сравнения 23, 1-1 о из-за необходимости получения задаццой толщины по оси ординат запись це прекращается до тех пор, пока це появится сигнал равенства Т=Т, на выходе схемы сравнения 23, В случае наклонной прямой с положительным угловым коэффициентом или дуги, находящейся в третьем илц четвертом квандрацтах, реверсивный счетчик-регистр 15 продолжает работать ца елокение, а в случае наклонной прямой с отрицательным угловым коэффициентом или дуги, цаходящей- СЯ В ПЕРВОМ ИЛИ ВТОРОМ КВаДРантс)Х, В МОМЕНТ появления сигнала равеР)ствя на выходе схемы сравнения 17 и при условии Т+ Т логическая схема 24 осуществляет перезапись начальной ординаты Уиз резервного регистра 20 в реверсивный счетчик-регистр 15 и переключение последнего на вычитание.Таким образом осуществляется ориентация линий толщины относительно базовой линии отработки, обеспечивающая возможность сопряжения разных элементов,Блок 26 управляет вводом информации и запуском генератора импульсов 27.Печатающий блок 28 содержит подблок постоянной памяти, при помощи которого задается конфигурация знака. Для воспроизведения знака из ВМ в блок 28 поступают кодовый признак знака, его код, код регистра, к которому относится данный знак, признак ориентации знака и текущая развертка, Знаки могут воспроизводиться в режиме чертежа и в режиме печати, В режиме чертежа для каждого символа из ВМ в реверсивный счетчик- регистр 15 поступает ордината левой верхней вершины области воспроизведения знака - У В режиме печати строками, параллельными оси ординат, для первого знака строки выдается У а для последующих символов ординаты формируются автоматически. Для разделения слов в строке используется знак 8111)1)ОСГ, я чскзс 1 к 013 ые 1 сса 55 сч 1 1 ь 1.Г) с 1 ОСЯ с 1 В/ОМ с 11 1 СС К 1.ДЛ 51 П ОС Гр ОЕц и я Гр с 1 ф И КО Г 11) у 1 К ц Р 1 С М с 1 ркировкой кривых цо толщине из ВМ ицформа пию графика необходимо выдавать в виде согокупности точек соответствующей толщины, Кроме того, кривую можно аппроксимировать дугами, отрезками наклонных прямых илн вептикальными отрезками, ограниченными те- О кущей и предыдущей ординатами, Для того,чтобы утолщение кривой осуществить всегда и одну сторону графика, из ВМ в блок 19 сопряжения должен поступать специальный признак, определяющий полокение линий толщи цы относительно базовой линии, В противномслучае реверсивцый счетчик-регистр 15 будет работать всегда в одном направлении (ца сложение), и положение линий толщины относительно базовой линии может изменяться в 2 О точках изменения знака углового коэффициента касательной, что необходимо учитывать при отсчете данных. 25 Предмет изобретенияУстройство для вывода графической информации, содержащее последовательно соединенные вычислительную машину, блок упЗО равления вводом, генератор импульсов, блокзаписи и печатающий блок, причем блок записи и печатающий блок подключены к вычислительной машине, отличающееся тем, что, сцелью повышения быстродействия устройства,35 в него введены блок смещения ординат, блокразвертки, блок сопряжения и блок аппроксимации, соединенные с вычислительной машиной, причем блок развертки подключен к блоку смещения ординат, блоку сопряжения и4 О блоку аппроксимации, соединенному с блокомсмещения ординат,ецерятором импульсов,блоком записи ц блоком сопряжения, подключенным к блоку управления вводом,-Зб, Раушская наб., д. 4/5 ЦНИИПИ Г актор Е. Кара Изд.1 осударствс по дела Москва, Ж, Загорский филиал Подписноеов СССР