Устройство для ввода-вывода гра-фической информации

Устройство для ввода-вывода гра-фической информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советеиик

Социалиетичесиик

Республик

<и807257

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (6() Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 03.04. 78 (21) 2599044/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (5l jÌ. Кл.

5 06 F 3/03

Ьвуддрктвеев3 квиитет

СССР

N аелам изабретвиий и втирытий (23) Приоритет .—

Онубликоваио 23.02,81. Ьитллетеиь ¹ 7 (53) ggg 681.32 i, 12(088.8) Дата онубликоваиия описания 25 02 81

Г

Ю. И. Тормыщев, В. С. Давейнис и Г. Г. нырни - . дг - (,, l

) 4 +" -1%а

V. 1

fti,.ттй, . ; „ ф (73) Авторы изобретении

Институт технической кибернетики АН Бел (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАБИИ

Устройство относится к автоматике и .

;вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизации проектно-конструкторских работ, в системах управления, контроля и переработки графической информации.

Известно устройство для ввода-вывода графической информации, содержащее блок 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 визуальной индикации, и блок управления, содержащий счетчик команд адресный регистр, схемы И, ИЛИ к соедийенный с запоминающим устройством, блоком визуальной индикации, функциональным генератором и блоком считывания f2).

Недостатком этого устройства является необходимость в больших объемах памяти ЗУ для хранении и дальнейшего преобразования информации, компактной ее т9 записи и отображения на экране при вводе эскизов, рисунков, чертежей, графиков непосредственно в процессе нанесения информаций (s реальном масштабе времени).

1$

Кроме того, трудность корректировки и редактирования информации в диалоговом режиме значительно сужает область применения такого устройства, Бель изобретения » расширение функциональных.возможностей устройства ири уменьшении емкости запоминающего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены блок

3 8072 вычитания и сумматоры, входы которых со; единены со вторыми выходами блока считывания, а выходы с блоком вычитания и блоком памяти, выход блока вычитания соединен со входами сумматоров,. знаковые входы разрядов сумматоров соединены с блоком управления, выходы которого соединены с управляющими входами сумматоров и блока вычитания.

Это позволило непосредственно в про- р цессе написания выполнить сжатие графической информации линейно-кусочной ее аппроксимацией, что значительно сократи-, ло объем ЗУ, повысило эффективность работы устройства в режиме корректировки и редактирования информации, расшири-, ло класс решаемых устройством задач и область его применения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройстве; на, фиг. 2 — кривая аппроксимирования опорными точками О,А.B.Ñ, соединенными отрезками прямых линий, Устройство для ввода-вывода графической информации содержит блок 1 памя ти, генератор 2 векторов, блок 3 визуальной индикации, хомпаратор 4, блок 5 считывания, блок 6 управления, сумматоры 7 и 8, блок 9 вычитания. В состав блока 6 управления входят узел 10 выбора адреса блока памяти, счетчик 11 команд и формирователь 12 операций управления. Блок считывания первыми выходами 13 и 14, по которым поступают абсолютные значения координат ввода, соединен с блоком 3 визуальной индикации и компаратором 4, а вторыми выхо35 дамм 15 и 16, по которым поступают значения ириращений координат в унитарном коде, с сумматорами и блоком управлении.

Устройство работает в трех режимах: ввода графической информации; вывода— отображения информации; корректирования и редактирования информации, Нри вводе графической информации абсолютиые значения координат траектории движении считывающего элемента поступеаот на компаратор 4 и блок 3 визуаль87 4 ной индикации, а данные в виде приращений в унитарном коде поступают на сумматоры 7 и 8 и в блок 6 управления.

Ванные, представленные в виде унитарного кода, преобразуются в систему последовательно соединенных между собой обрезков прямых линий, максимальное удаление которых or точек траектории, задаваемой приращениями, не превышает наперед заданного предеж. Чтобы реализовать указанный процесс в каждый момент времени, определяемый переменными 1, j в соответствии с выражением

F13=-2М3;+ Е Х; (1)

4 0 =0 в устройстве формируется определенное значение функции рассогласования, где Х„, -,текущие координаты точек

4 кривой в относительной системе координат, определяемой опорными точками, формируемыми в процессе работьг, номера шагов по координатам Х и Y соответственно.

Элементарные шаги квантования Х и одинаковы, При поступлении очередноГо приращения значение. функции рассогласования сравнивается 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 виде

Р °

И 5.У

Работа по вводу графической информации выполняется следующим образом (фиг. 1,2 и таблица).

ТеВлмаа сееюаееа

Таблица

807 257

Продолжение таблицы

В начальный момент времени содержимое сумматоров 7 и 8 и бланка 9 вычитания равно нулю. Единичные приращения координат Х и

Y поступают на вхойы сумматоров 7 и .8. Если сигнал поступил на сумматор 7 (см. таблицу, цикл,4), ro к содержимому блока 9 прибавляется сойержимое сумматора 8, если же сигнал поступил на сумматор S (циклы 5,11), то из сойержимого блока 9 вычитается содержимое сумматора 7. От значений сойержимого сумма а торов 7 и 8 (ЕХ - и X.Y ) отиимаj3 Ч ется модуль числа, находящегося в блоке 9 (Е ), т.е. проверяется условие

jj э (2), а результат проверки контролируется в блохе управления по знаковым разрядам сумматоров..

Затем к значениям сумматоров 7 и 8. прибавляются модули числа блока 9, т.е. восстанавливаются текущие значения

S0 ))(- . и (. ° . Если условие (2) вы1j ч полняется, то схема подготовлена для приема очередной информации. Если условие (2) не выполняется, то происходит запись значений +ф(, + Qg в блок

1 памяти (см; таблицу, циклы 9, 26) по адресу формируемому в узле 10 выбора адреса блока 6 управления.

C целью повышения точности, текущее значение координат можно скорректировать.

Для этого необходимо восстановить предыдущее перед наступлением сбоя значение относительной координаты, Это легко осуществляется введением специального триггера в блок управления, который фиксирует, какая координата прошла,последней, и корректируется соответствующий сумматор (см. таблицу, циклы 8,9,25 и

26). После записи накопленных приращений д,М, дУ в блок 1 сумматоры подготавливаются для приема приращений очередного отрезка прямой, для это го из блока управления в сумматор зано- сится информация, которая является начальным приращением следующего отрезка, Формирование конца отрезка прямой происходит также по изменению знака приращений (см. таблицу, цикл 21) и по концу ввода траектории (цикл 40).

Таким образом, в блоке 1 памяти оказывается сформированный массив данных, представляющих в компактной форме цифровую модель введенного графического образа. При выводе-отображении информации данные иэ блока 1 считываются и поступают на генератор 2 векторов, где преобразуются в форму, удобную для визуализации изображения или документирования. По окончанию вывода очередноvo фрагмента изображения пз генератора

2 ве торов на счетчик команд 11 посту пает сигнал управления узлом выбора адреса блока памяти 10, для выбора очередного фрагмента. для осуществления диалогового режима при корректировке изображения сигналы с выходов 13 и 14 блока 5 поступают в блок 3 визуальной информации, на экране которого формируется маркерный сигнал в виде точки, перекрестия или другого гра« фического знака или образа. Перемещение считывающего элемента по рабочему полю блока считывания вызывает перемещение маркера но экрану блока визуальной индикации. Поэтому>ври считывании информации она отображается на экране индикатора, что обеспечивает возможность контроля информации непосредственно при ее вводе, а также воэможность ее корректировки.1 йля корректировки изображения, информация из 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 объема памяти 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 30««50 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 масштабе времени, 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 и экспериментальных исследований. Например, его можно использовать при подготовке информации для управляющих программ устройства с числовым программным управлением (ЧПУ). 1 зафическая информация кодируется с помощью предложенного устройства, контролируется, корректируетса и без дополнительной обработки используется как исходная информация для цифровых интерполяторов, с помощью котарих осуществляется управление движением исполнительных органов по заданным траекториям. Это позволяет значительно . повысить эффективность обработки информации, повысить производительность тру å

16

Устройство для ввода-вывода графической информации, содержащее блок памяти, соединенный через генератор векторов с блоком визуальной индикации и ком паратаром, блок считывания, соединенный 35 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- йф

Формула изобретения

80 7557 10 ров, блоком счатывания, о т и и ч а юш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства s него введены. блок вычитания и сумматоры, входы которых соединены со вторыми выходами блока считывания, а выходы с блоком вычитания и блоком памяти, выход блока вычитания соединен со входами сумматоров, а входы знаковых разрядов сумматоров соединены с . бло- ком управления, выходы которого соединены с управляющими входами суммато-. ров и блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Азорское свидетельство СССР

l4 438032, кл, Cj 06 К 15/20; 1972.

2. Заявка Великобритании % 1434783, кл. G Об К 15/20, опублик. 1972 (прототип).