Файл: Оперативные графические системы в автоматизации проектирования..pdf

ной развертки, другой •— положение элемента в строке, подсчитывая импульсы от специального генератора. Импульсами кадровой развертки оба счетчика устанав­ ливаются в ноль, подготавливаясь для нового цикла ввода. При временном разделении каналов считывания возможно применение одного счетчика, последовательно использующегося сначала для выделения номера строки, а затем положения элемента в строке.

Для получения высокой разрешающей способности при вводе информации частота генератора должна быть достаточно высокой и удовлетворять соотношению

которого принадлежит элемент с данными координатами. К недостаткам приведенного метода следует отнести возникновение трудностей при его применении в случае чересстрочной развертки, невысокую точность в опреде­ лении положения указанного элемента, связанную с низкой разрешающей способностью светового пера, а также невозможность указания на незасвеченную

область экрана.

Вторым возможным методом является использование кшопельного механизма, управляющего перемещением светового маркера на экране телевизора.

При совмещении маркера с идентифицируемым эле­ ментом содержимое регистров кшопельного механизма определяет указанный элемент растра.

Блок-схема вводного устройства, построенного со­ гласно этому методу, представлена на рис. 4.12. Для за­ свечивания маркера в нужном месте экрана используется комбинированный аналого-цифровой метод с применени­ ем двух компараторов. Цифровой компаратор сравнива­ ет содержимое регистра Ум кшопельного механизма и

117

счетчика У, накапливающего синхроимпульсы строчной развертки. В момент совпадения этих кодов с выхода компаратора снимается разрешающий потенциал, опре­ деляющий номер строки. В свою очередь аналоговый компаратор сравнивает два напряжения: напряжение с цифро-аналогового преобразователя, подключенного к регистру Хм кшопелы-юго механизма, и пилообразное напряжение генератора строчной развертки. При равен-

Рис. 4.12. Блок-схема устройства ввода при растровом методе по­ строения изображения

стве этих напряжений выходной импульс аналогового компаратора через открытый вентиль В1 поступает в видеотракт ТВ приемника, засвечивая небольшую черту (1 мм) на экране.

Цикл сравнения по обеим координатам длится в тече­ ние одного телевизионного кадра, поэтому синхроимпуль­ сом кадровой развертки счетчик У устанавливается в нуль.

Схемаустройства несколько изменится при примене­ нии чересстрочной развертки. При этом необходимо пре­ образовать содержимое счетчика У в зависимости от отображаемого полукадра.

При прочерчивании нечетных строк код на счетчике У должен быть изменен по следующему правилу:

118

Разрешающая способность данного устройства глав­ ным образом зависит от характеристик аналогового компаратора и определяется длительностью выходного импульса, получаемого с него. Если разрешающую спо­ собность представить в элементах растра, то

ющая способность устройства определяется шестью эле­ ментами растра. Предварительное определение ширины зоны «видения» устройства позволит надлежащим обра­ зом корректировать координату X светового маркера.

Использование в качестве промежуточной ЭЛТ нако­ пительной ЭЛТ с электрическим считыванием информа­ ции позволяет отображать маркер, перемещая его по экрану этой трубки. В процессе сканирования изображе­ ние маркера будет воспроизводиться на ТВ приемнике. Управление перемещением маркера на накопительный ЭЛТ можно организовать двумя способами.

В первом случае содержимое регистров кмюпельного механизма периодически, с частотой 30—50 гц считыва­ ется в регистры отклонения, перемещая луч в соответст­ вующую точку экрана. Затем для отображения маркера в этом месте необходимо использовать ток записи ниже порогового, вызывающего запоминание изображения. Следовательно, контур изображения светового маркера не запоминается и процесс его отображения проводится тем же способом, что и в обычных ЭЛТ с регенерацией.

К недостаткам следует отнести некоторое снижение яркости изображения маркера по сравнению с остальным рисунком, воспроизводимым на ТВ приемнике.

При втором способе можно использовать метод селек­ тивного стирания. При этом перед очередным отображе­ нием маркера, согласно новым координатам, его необхо-

119

днмо стереть с того места экрана, где он ранее находил­ ся. В местах пересечения пути маркера с контурами изображения возникают иезасвеченные участки. В случае длительной работы с неизменным изображением это может привести к потере целостности изображения, вы­ зывая дополнительные трудности в визуализации рисунка.

Все рассмотренные методы ввода графической инфор­ мации обладают общим недостатком, присущим систе­ мам с применением телевизионной развертки изображе­ ния. Вводимая в ЭВМ с устройств ввода информация определяет только координаты элемента растра (номер строки п положение элемента в строке), но ие дает воз­ можности непосредственного определения указанного графического элемента. Это вызывает необходимость за­ трачивать дополнительное машинное время на вычисле­ ние и поиск требуемого элемента.

4.3. СИСТЕМЫ С ОТОБРАЖЕНИЕМ ИНФОРМАЦИИ

НА ЗАПОМИНАЮ ЩЕЙ ЭЛТ

В последнее время в индикаторных устройствах широ­ ко применяются электроннолучевые трубки, сохраня­ ющие однократно построенное изображение достаточно долгое время. Использование ЗЭЛТ позволяет исключить из подсистемы ПГИ память для регенерации изображе­ ния, значительно уменьшить необходимую скорость обра­ ботки и передачи информации, упростить ряд блоков гра­ фического процессора. Применение индикаторных устройств на базе ЗЭЛТ делает подсистему ПГИ самой дешевой и пригодной для многих применений [20—23].

На рис. 4.13 представлена возможная конфигурация такой системы. В состав ее входит простое управляющее устройство (УУ), которое расшифровывает последова­ тельность слов, приходящих от центрального процессора, и формирует сигналы, управляющие вычерчиванием изображения, а также осуществляет управление вводом информации с АЦК, Ф1\ и УВГИ, передавая соответству­ ющие данные в центральный процессор.

Возможность однократного построения изображения позволяет удалить ППГИ от ЭВМ на большое расстоя­ ние, а связь этих комплексов осуществить с помощью

120

С целью формирования управляющей информации для вычерчивания возможно использовать метод аппро­ ксимации контура графического элемента (прямая, ок­ ружность, символ) последовательностью элементарных приращении (шагов) в 8 или 16 фиксированных направ­ лениях. При этом ошибка аппроксимации не превышает 0,5 длины единичного перемещения.

При реализации данного метода центральный процес­ сор подготавливает выводной массив, состоящий из

Рис. 4.14. Структурная схема цифрового устройства для построения изображения

команд, в которых помещается код, определяющий одно из восьми возможных направлений, и признак вычер­ чивания элемента с засвеченным или погашенным лучом. Такой способ построения изображения позволяет значительно упростить состав оборудования графическо­ го процессора. На рис. 4.14 приведена функциональная схема управляющего устройства, осуществляющего фор­ мирование контуров изображения. Устройство состоит из двух реверсивных счетчиков, связанных с цифро-аналого­ выми преобразователями (ЦАП), и дешифратора на­ правления движения (ДШ). Генерирование элементар­ ных перемещений в указанном в команде направлении осуществляется путем формирования дешифратором сигналов, управляющих занесением импульсов в счетчики

12 2

и режимом их работы. Так, для получения горизонталь­ ного перемещения на один шаг вправо управляющий импульс увеличивает содержимое счетчика X на единицу, а код на счетчике Y остается без изменения. Таким образом, переключая входы обоих счетчиков и управляя направлением их счета, можно добиться отклонения луча в любом из восьми направлений. При этом последова­ тельность прямолинейных отрезков, аппроксимирующих графический элемент, образует на экране контур изобра­ жения.

Так как при отображении графической информации необходимо осуществлять не только относительное пере­ мещение луча при начертании изображения, но также производить абсолютное его перемещение в нужную точку экрана, которое потребует большого массива пере­ мещений с погашенным лучом, целесообразнее выполнить эту операцию аппаратурным образом. Для этого опе­ ранды графической команды по выводу луча в позицию передаются в счетчики, которые выполняют в данном случае роль регистров отклонения.

Одним из важных параметров такой системы являет­ ся возможное время модификации изображения. Это вре­ мя определяется главным образом временем выполнения программы интерполирования, формирующей выводной массив, временем стирания изображения с ЗЭЛТ и вре­ менем повторного его построения.

Для определения некоторых характеристик системы (время вычерчивания, объем памяти, занимаемой вывод­ ным массивом, и др.) па ЭВМ «Минск-32» была реализо­ вана модель данного метода обслуживания ЗЭЛТ. Так как обмен информацией вычислителя с внешними устрой­ ствами производится семиразрядными символами, то команда, управляющая вычерчиванием элементарного перемещения, размещается в одном таком символе, а ее формат имеет следующий вид:

123