Файл: Оперативные графические системы в автоматизации проектирования..pdf

ния можно использовать для уменьшения эффектов мелькания в индикаторных устройствах с низкой часто­

Точность. Точность индикаторного устройства можно характеризовать разницей между положением луча, вы­ веденного в нужную точку экрана, и координатами, отсчитанными но сетке, наложенной на экран. Точность, получаемая в ЭЛТ, зависит от таких параметров, как радиус кривизны фронтального стекла трубки, типа ис­ пользуемого отклонения, максимального угла отклонения

идр.

ВЭЛТ с электромагнитным отклонением наблюдает­

ся подушкообразное искажение, которое может вызвать значительную ошибку положения. Эта ошибка становит­ ся максимальной в случае прямоугольного экрана. По­ душкообразные искажения можно скорректировать с помощью таких методов, как использование прсдыскаженных сигналов, специальных корректирующих магнитов.

Используемые в индикаторных устройствах круглые ЭЛТ обеспечивают точность 1—5% от диаметра экрана. При использовании телевизионных кинескопов точность ухудшается и достигает 10—15%• Однако изображение, построенное с такой точностью, является вполне прием­ лемым для наблюдения.

Искажения. В некоторых типах индикаторных уст­ ройств может наблюдаться дрожание изображения, т. е. малая стабильность его во времени. Даже незначитель­ ные перемещения элементов изображения могут оказать­ ся заметными при низкой частоте дрожания (менее 10 гц). Этот тип искажений присущ только индикаторным устройствам на обычных ЭЛТ, требующих периодической регенерации изображения, и обычно вызывается пульса­ циями питающих напряжений. При этом заметное дро­ жание возникает при малой разности частоты повторения изображения и частоты питающей сети.

В полностью экранированных индикаторных устрой­ ствах амплитуду дрожания можно уменьшить до 0,5—1 точки, однако и эта величина оказывает воздействие на оператора.

26

Существуют два метода уменьшения или ликвидации

элементы изображения перемещаются с такой частотой, что оператор видит лишь утолщение линий и точек. Та­ ким образом, за счет ухудшения разрешающей способно­ сти можно достичь стабильности изображения. Этот метод наиболее успешен в случае использования люми­ нофоров с длительным послесвечением.

Во втором случае исключение дрожания может быть достигнуто за счет синхронизации частоты регенерации и частоты сети. Такой метод находит применение в ТВ приемщиках. Однако его применение в случае использо­ вания принципа координатной развертки ведет к умень­ шению объема одновременно отображаемой инфор­ мации.

Мелькания. Люминофоры, наиболее часто применяе­ мые в ЭЛТ, обеспечивают сохранение отображаемой информации всего несколько миллисекунд. Для представ­ ления оператору устойчивого изображения необходимо периодически повторять его. Регенерация изображения должна производиться с достаточно высокой частотой, в противном случае оператора раздражают мелькания изображения. Та 'Наименьшая частота, при которой опе­ ратор перестает ощущать мелькания, является критиче­ ской частотой мелькания (fKр). Эта частота зависит от таких факторов, как возраст оператора, длина волны све­ та, излучаемого люминофором, значение яркости и зако­ на ее изменения во времени, местоположение изображе­ ния на сетчатке глаза, отношение периодов света и темноты, размер мелькающего объекта. Мелькание ста­ новится более заметным в случае больших объектов, ко­ ротких длин воли, при периферическом зрении, при равных периодах света и темноты. В этих случаях необ­ ходимо повысить частоту повторения. Мелькания более заметны при повышении уровня яркости [5]. Критиче­ ская частота мелькания может быть уменьшена в случае применения люминофоров с длительным временем по­ слесвечения.

Критическая частота мелькания, 'определенная для данной совокупности условий, является основным факто­ ром при проектировании отдельных блоков графическо­

27

го устройства. Если известна величина /1ф, можно опреде­ лить время, затрачиваемое .на начертан,ие одного кадра изображения TK—\/fUp. При данном объеме одновремен­ но отображаемой информации величина Тк накладывает определенные требования :на быстродействие блоков гра­ фического устройства (генератор точек, векторов, сим­ волов).

В системах, использующих в индикаторных устройст­ вах ЗЭЛТ, не существует проблемы мелькания, так как эти трубки могут хранить однократно построенное изоб­ ражение долгое время. Интервал времени, отводимый на построение изображения, может быть сколь угодно боль­ шой, поэтому такие индикаторные устройства отличают­ ся большим объемом одновременно отображаемой информации.

Экспериментальные исследования показали, что при средней яркости изображения мелькания становятся не­ заметными при частоте регенерации 40—50 гц. При ис­ пользовании в качестве индикаторного устройства ТВ приемника эффект мелькания устраняется с помощью чересстрочной развертки, причем частота повторения выбрана 50 гц.

2.2. УСТРОЙСТВА ДИАЛОГОВОГО ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

Одной из отличительных особенностей ОГС является наличие двусторонней связи инженера-проектировщика с вычислительной системой. Оперативный режим взаимо­ действия предполагает не только возможность наблюде­ ния изображения на индикаторном устройстве, но и ввод в систему различных параметров, оказывающих немед­ ленное воздействие на ход вычислительного процесса.

Устройства ввода, применяемые в ОГС, могут выпол­ нять следующие функции:

1.Ввод символьной информации (цифры, буквы, спе­ циальные символы).

2.Ввод двумерной и трехмерной графической инфор­

мации путем ручного .отслеживания вдоль контура изо­ бражения. При этом может осуществляться ввод как с плоского носителя (картографическая информация, эскизу), так и координат точек объемного объекта (по­

28

Устройства ввода информации в ОГС

Рис. 2.1. Схема классификации устройств диалогового ввода информации

ность использования одной и той же ФК при решении различного класса задач. Для придания большей опера­ тивности при взаимодействии человека с машиной ФК могут содержать индикаторные лампочки, вмонтирован­ ные под каждой кнопкой. При этом подсветка индика­ торов от управляющей программы определяет активные в данный момент кнопки, в ответ на нажатие которых будут произведены соответствующие действия. Такая визуальная обратная связь значительно уменьшает ко­ личество ошибок при вводе, устраняет трудности при поиске нужных кнопок в случае большого их числа, по­ вышает эффективность связи человека с системой.

Применяемые в ОГС УВГИ по принципу выделения вводимого элемента можно разделить на два основных типа: с вводом по методу временного совпадения; с вво­ дом по методу измерения координат.

К устройствам первого типа относятся широко ис­ пользуемые в настоящее время световое и лучевое перья [7—9]. Принцип действия этих устройств аналогичен и заключается в генерации импульса в момент совмещения чувствительного органа пера с участком элемента изоб­ ражения на экране. Этот импульс вырабатывается за счет воздействия света, излучаемого участком изображе­ ния на фотопрнемник в световом пере, или за счет элек­ трической связи между лучевым пером и пучком элек­ тронов луча у экрана ЭЛТ. Так как каждая линия, точ­ ка, символ вычерчиваются на экране последовательно, можно выделить код, идентифицирующий данный эле­ мент, и передать его в процессор для обработки. При этом для надежного определения элемента необходимо добиться получения от пера импульса с большой кру­ тизной переднего фронта. Для достижения этого приме­ няют быстродействующие схемы на выходе пера, а в случае светового пера необходимо использование люми­ нофора с коротким временем послесвечения. Разрешаю­ щая способность этих устройств невысока, ширина их «поля зрения» составляет несколько миллиметров.

Данный тип устройств удобен для оперативного ука­ зания элементов изображения. Однако для задания ко­ ординат произвольной точки экрана, не содержащей изо­ бражения, использование таких устройств затруднитель­ но. Для этой цели может быть применен метод слежения или растровый метод. При первом методе на экране ЭЛТ

31