Устройство для ввода-вывода гра-фической информации

, 12(088,8) убликоваио 23.02,81, ата опубликования опи 72) Авторы изобретен Ю,И.Т в, В. С. Давейнис н Институт технической кибернетики АН Бел ъ(54) УСТРОИ ФИЧЕС ДЛЯ ВВОДА-ВЫВИНФОРМАЦИИ ной индикации, и блок управления, содержащий счетчик команд адресный регистр, схемы И, ИЛИ и соедийенный с запоминающим устройством, блсжом визуальной индикации, функциональным генератором и блоком считывания 12,).Недостатком этого устройства является необходимость в больших объемах памяти ЗУ для хранения и дальнейшего преобразования информации, компактной ее эаниси и отображения на экране при вводе эскизов, рисунков, чертежей, графиков непосредственно в процессе нанесения информаций (в реальном масштабе времена). Кроме того, трудность корректировки и редактирования информации в диалоговом режиме значительно сужает область применения такого устройства.Бель изобретениярасширение функциональных.возможностей устройства ири уменьшении емкости запоминающего устройства.Поставленная цечт в известное ус о Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может бытьиспользовано в системах автоматизации проектно-конструкторских работ, в системах управления, контроля и переработки графической информации.Известно устройство для ввода-вывода графической информации, содержащееблок визуальной индикации на ЭЛТ,запоминающее устройство, функциональные генераторы, блок управления, устройство ввода 1).Недостатком этого устройства является низкая эффективность его работы при непрерывном 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,ненный с компаратором и блоком виэуальль достигается тем,тройство введены блок3 8072вычитания и сумматоры, входы которых соединены со вторыми выходами блока считывания, а выходы с блоком вычитанияи блоком памяти, выход блока вычитаниясоединен со входами сумматоров, знаковые входы разрядов сумматоров соединеныс блоком управления, выходы которогосоединены с управляющими входами сумматоров и блока вычитания.Это позволило непосредственно в процессе написания выполнить сжатие графической информации линейно-кусочной ееаппроксимацией, что значительно сократи-,ло обьем ЬУ, повысило эффективностьработы устройства в режиме корректировки и редактирования информации, расшири-,ло класс решаемых устройством задач иобласть его применения.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на, фиг. 2 - кривая аппроксимирования опорными точками О,А.В,С,соединенными отрезками прямых линий.,Устройство для ввода-вывода графической информации содержит блок 1 памяти, генератор 2 векторов, блок 3 визуальной индикации, хомпаратор 4, блок 5счатывания, блок б управления, сумматоры 7 и 8, блок 9 вычитания. В составблока 6 управления входят узел 10 выбора адреса блока памяти, счетчик 11команд и формирователь 12 операций управления. Блок считывания первыми выходами 13 и 14, по которым поступаютабсоаотиые значения координат ввода,соединен с блоком 3 визуальной индикации и компаратором 4, а вторыми выхо 35дамм 15 и 16, по которым поступаютзначения ириращений координат в унитарном коде, с сумматорами и блоком управлены.Устройство работает в трех режимах;ввода графической информации; вывода -отображения информации; корректированияи редактирования информации,Ври вводе графической информации абсоаотиые значения координат траекториидвижения считывающего элемента поступают на компаратор 4 и блок 3 визуаль 87 4ной индикации, 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, преобразуются в систему последовательно соединенных между собой обрезков прямых линий, максимальное удаление которых от точек траектории, задаваемой приращениями, не превышает наперед заданного предеж, Чтобы реализоватьуказанный процесс в каждый момент времени, определяемый переменными 1,всоответствии с выражением Г=+ЕМ . +Е Х; 1)4:0 йов устройстве формируется определенноезначение функции рассогласования,где Х , 3 -,текущие координаты точеккривой в относительной системе координат,определяемой опорными очками, формируемыми в процессе работьг,номера шагов по координатам Х и У соответственно.Элементарные шаги квантования Х иодинаковы,При поступлении очередного приращения значение. функции рассогласованиясравнивается с порогом и, если ее значение не превышает порога, то считается,что поступающие на вход приращения координат принадлежат одной прямой.В качестве порога принимается большее из текущих значений координат и ус-ловие нормальной работы может быть за,.писано в следующем видеР. всХ, .),Нарушение неравенства (2 говорит отом, что поступившее приращение не принадлежит отрезку прямой, в которому относится обработанная ранее группе приращений координат. В этот момент определяются параметры отрезка прямой ЬХиьУРабота по вводу графической информации выполняется следующим образомени содержиока 9 вычии и ин маторов 7сумматор 7содержимомужимое сумматупил на сумиз содержимоимое В начальный момент времмое сумматоров 7 и 8 и блтания равно нулю.Единичные приращения коУ поступают на входы сум8, Если сигнал поступил на(см. таблицу, цикл,4), то кблока 9 прибавляется содертора 8, если же сигнал посматср 8 (циклы 5,11), того блока 9 вычитается содей содержимого суммаи У.У. ) отниманаходящегося в блооверяется условие оверки контролируется по знаковым разрядам ям сум и числекущ тора 7. От значениторов 7 и 8 ( ЕХ 1ется модуль числа,ке 9 ( Е"), т.е. пр(2), а результат прв блохе управлениясумматоров. Затем к значени прибавляются модулвосстанавливаются аторов 7 и 6.блока 9, т.езначенияЕХ. и ЕУ . Если условие (2) вы 13 3полняется, то схема подготовлена дляприема очередной информации. Если условие (2) не выполняется, то происходитзапись значений +)(, +Ь( в блок1 памяти (см; таблицу, циклы 9, 26) поадресу, формируемому в узле 10 выбораадреса блока 6 управления.С целью повышения точности, текущеезначение координат можно скорректировать.Для этого необходимо восстановить предыдущее перед наступлением сбоя значение относительной координаты, Это легкоосуществляется введением специальноготриггера в блок управления, который фиксирует, какая координата прошла ,последней, и корректируется соответствующийсумматор (см. таблицу, циклы 8,9,25 и26). После записи накопленных приращений д,М, дУ в блок 1 сумматорыподготавливаются для приема приращений очередного отрезка прямой, для этого из блока управления в сумматор зано-сится информация, которая является начальным приращением следующего отрезка,Формирование конца отрезка прямойпроисходит также по изменению знакаприращений (см, таблицу, цикл 21) и поконцу ввода траектории (цикл 40).Таким образом, в блоке 1 памяти оказывается сформированный массив данныхпредставляющих в компактной форме цифровую модель введенного графическогообраза. При выводе-отображении информации данные иэ блока 1 считываются ипоступают на генератор 2 векторов,где преобразуются в форму, удобную длявизуализации изображения или документирования. По окончанию вывода очередного фрагмента изображения пз генератора2 ве-торов на счетчик команд 11 поступает сигнал управления узлом выбораадреса блока памяти 10, для выбора очередного фрагмента.Для осуществления диалогового режимапри корректировке изображения сигналы свыходов 13 и 14 блока 5 поступают вблок 3 визуальной информации, на экранекоторого формируется маркерный сигнал ввиде точки, перекрестия или другого графического знака или образа, Перемещениесчитывающего элемента по рабочему полю блока считывания вызывает перемещение маркера но экрану блока визуальнойиндикации. Поэтому,при считывании информации она отображается на экране индикатора, что обеспечивает возможностьконтроля информации непосредственно при ее вводе, а также воэможность ее корректировки.1. Для корректировки изображения, информация иэ блока памяти 1 поступает через генератор 2 векторов в блок 3 визуальной информации и в компаратор 4, где сравнивается с положением считыва ющего элемента планшета блока 5, а визуализация: этого положения осуществляется маркером на экране, При сравнении вырабатывается сигнал, который поступает в блок 6 управления и в блок 3 визуальной индикации для яркостного или цветового выделения выбранного фрагмента.Если необходимо изменить этот фрагмент, то оператор с помощью блока 5 вносит необходимые изменения, которые фиксируются в блоке 1 памяти и контролируются : визуально на экране.Сформированный и откорректированный таким образом массив информации можно вывести на устройства документирования.Предлагаемое устройство обеспечивает значительное уменьшение требуемого объемапамяти ЗУ (до 30 раз для машиностроительных чертежей), так как с его помощью можно кодировать элементы чертежа непосредственно в процессе нанесения на уровне отрезков линий, Это вытекает из следующих данных: избыточность при составлении чертежей путем задания его отдельных точек составляет 98%;эффективным методом сжатия информации (в 3050 раз) является блочное кодирование элементов чертежа на уровне линий; эффективное сжатие информации, компактная ее запись в ЗУ, возможность ввода в естественной для человека форме эскизов, чертежей, графиков непосредственно в режиме вычерчивания в реальном масштабевремени, возможность контроля и редактирования информации в диалоговом режиме - все это значительно расширяет область использования предлагаемого устройства. Оно с успехом может применяться при автоматизации проектно-конструкторских работ в различных областях промышленности (авиастроении, судостроении,машиностроении, электронике, строительстве и т,д при автоматизации научных иэкспериментальных исследований, Например, его можно использовать при подготовке информации для управляющих программ устройства с числовым программным управлением (ЧПУ). графическая информация кодируется с помощью предложенного устройства, контролируется, корректируется и без дополнительной обработки используется как исходная информация для цифровых интерполяторов, с помощью которых осуществляется управление движением исполнительных органов по заданным.траекториям. Это позволяет значительно .повысить эффективность обработки информации, повысить производительность трудаф 16Устройство для ввода-вывода графической информации, содержащее блок памяти, соединенный через генератор векторов с блоком визуальной индикации и ком паратаром, блок считывания, соединенный 3% первыми выходами с блоком визуальной индикации и компаратором, выходы которого соединены с блоком визуальной индикации и блоком управления, соединенны-, ми с блоком памяти, генератором векте- Зф Формула изобретения ЙО 7281 10ров, блоком счатывания, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей устройства в него введены. блок вычитания и сумматоры, входы которых соединены совторыми выходами блока считывания, авыходы с блоком вычитания и блоком памяти, выход блока вычитания соединен совходами сумматоров, а входы знаковыхразрядов сумматоров соединены с . бло-ком управления, выходы которого соединены с управляющими входами суммато-,ров и блока вычитания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Арорское свидетельство СССРЖ 438032, кл, Я 06 К 15/20; 1972.2. Заявка Великобритании % 1434783,кл, 6 06 К 15/20, опублик. 1972 (прототип,