Устройство для вывода графической информации

 

ез (, .т

:ый t

О П И С -А НИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 479l06

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.72 (21) 1870194/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 15.09.76 (51) М. Кл. G 06f 3/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327,12 (088.8) (72) Автор изобретения

Т. Л. Шанидзе

Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться в системах автоматизированного проектирования для преобразования цифровой информации на выходе электронной вычислительной машины в чертежи и другие формы технической документации, 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 сопря>кения и блок аппроксимацни, соединенные с вычислительной

2 машиной, причем блок развертки подключен и 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 смещения ординат, 1О 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, ограничи15 тель 9, регистр 10 конечной абсциссы, счетчик

11 текущей абсциссы, схему сравнения 12 и схему «ИЛИ» 13; блок 14 аппроксимации, включающий реверсивный счетчик-регистр 15 начала отрезка, регистр 16 конца отрезка, схе20 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 25

25 записи; блок 26 управления вводом; генератор импульсов 27; печатающий блок 28; вычислительную машину (ВМ) 29.

Устройство работает следующим образом.

В каждой развертке текущая информация рассматриваемого элемента чертежа из ВМ

479106

3 поступает в блок 1 смещения, который служит для формирования требуемой толщины по оси абсцисс. С этой целью блок смещения содержит регистры, количество которых равно

Т „+! (где ҄— требуемая максимальная толщина дуги окружности или наклонной прямой). Под начальную и промежуточные ординаты в ячейках оперативной памяти ВМ отводится соответствующее количество разрядов, скоторы,х 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 вЂ” 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 Х;,, которая определяется выражением

Х „. =Х „,„„,— (Т вЂ” 1), где Х„„„— абсцисса конечной точки элемента;

Т вЂ” заданная толщина.

Для определения момента наступления развертки Х;,. 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» 13 поступает на счетный вход счетчика 11 и устанавливает в нем номер текущей строки. Кроме того, для каждого элемента импульсы с

4 выхода генератора 7 подаются в ограничитель 9, который на вход счетчика 1! через схему «ИЛИ» 13 пропускает (Т вЂ” 1) количество импульсов.

5 После прибавления этих импульсов содержимое счетчика 11 становится Х; + (Т вЂ” 1).

При помощи схемы сравнения 12 это число сравнивается с конечной абсциссой элемента, н в случае равенства получается

l0

Х,.—, (Т вЂ” 1) =Х „,, откуда Х,. = Х,„,— (Т вЂ” 1) = Х „, где Х; — номер текущей строки.

В это время блок 6 развертки фиксирует

15 момент начала отработки последнего отрезка элемента. Если отрабатываемый элемент наклонная прямая, то по сигналу, поступившему из блока 6 развертки, в вычислительном устройстве машины в зависимости от заданной толщины на несколько строк раньше вычисляется ордината конечной точки элемента, и она посылается в блок 1 смещения в качестве текущей ординаты. В случае окружности или дуги ио признаку отработки последнего отрез 5 ка в блоке 14 аппроксимации в качестве текущей ординаты рассматривается ордината центра У „ или ордината У„ конечной точки дуги.

Признак отработки последнего отрезка из блока 6 развертки посылается в оперативную намять ВМ, и в последующих строках этот признак из оперативной памяти машины попоступает в блок 14 аппроксимации.

От линии записи требуют постоянства

35 плотности и отсутствия разрывов. Плотность точек по контуру можно оценить как соотношение количества точек на участке к длине этого участка. Следовательно, при построчном формировании элемента плотность точек по

40 контуру меняется согласно выражению

nz

i= ,l где l — длина участка, соответствующего од45 ному шагу по оси Х;

m — количество точек на этом участке.

В том случае, когда отрабатывается линия одинарной толщины, при равномерном движении по оси абсцисс каждому перемещению по

50 оси Х соответствует одна точка на отрабатываемой линии. Однако длина участка отрабатываемой линии, соответствующего одному шагу по оси абсцисс, меняется в зависимости от угла наклона отрабатываемого участка, и

55 соответственно плотность точек по контуру меняется согласно выражению.

L=

50 Для наклонной прямой плотность точек выражается формулой

1 1

1=

1/ 1+дУЯ V 1+t2, 55 При отработке окружности одинарной тол479106

m Л1

=1, ЛУ

l3 шины, если перемещение по оси Х производится с точки пересечения с горизонтальным диаметром, т. е. диаметром, параллельным оси абсцисс, в сторону центра, приращение ординаты меняется согласно выражению

ЛУ=(и — )/а — 1) 2К вЂ” и, где R — радиус; и = 1,2,3,4,...— номершагапооси абсцисс, Заменив дугу соответствующей хордой, получают плотность точек по контуру в случае дуги нли окружности, равную

1 1

1=

)/ 1+.А1 г I 1+(f n jáп- 1)г (2P--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 длиной

ЛУ= Уг — У1 где Уг — значение ординаты в текущей точке отработки в шагах;

У, — предыдущее значение ординаты в шагах.

Для осуществления вышеизложенного в анализирующую схему 18 из блока 1 смещения поступают начальная и текущая ординаты

У1 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 У1 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 У„„предыдущего отрезка, при достаточно малом шаге по оси абсцисс конечная точка каждого отрезка совпадает с началом следующего отрезка. Исходя из этого получают, что

З0

6 на отрезке длиной ЛУ количество точек п1=ЛУ, т. е. плотность точек постоянная и. равна где ЛУ вЂ” длина отрезка, выраженная в шагах.

Блок 19 сопряжения служит для формирования требуемой толщины по оси ординат, а

1акже 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= (У,„„— У„,„) )T, схема сравнения 23 выдает сигнал равенства

T=T, где Т вЂ” заданная толщина;

T †. Тс к, nlllH толщгн1;1.

Э т 0 T c H I 11 a. I 3 а;1 н с I I B a E T c H в 1 Р и г г c t ) c чертеже не показан), подается в логи 1еску1о схему 24, и после прихода сип1ала равенства

H 3 c x e 3I bl сравнения 1 /, который т <1 1 ж с а а 1111сывается в триггере (на чертеже не показан), логическая схема 24 прекращает запись и посылает в ВМ признак запроса информацн следующего элемента, В том случае, когда

ЛУ=Т, сигналы равенства одновременно 1:иявляются 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 реверсив479106

7 ! о(о счегчика-регистра !5 и регистры !6, I)e будет сип!ала равенства па выходе схемы

cp3HIIåIIHÿ 23. 1-1о из-за необходимости получения задаги!ой толщины по оси ординат запись не прекращается до тех пор, пока не появится сигнал равенства Т= Т, на выходе схемы сравнения 23. В случае наклонной прямой с положительным угловым коэффициентом или дуги, находящейся в третьем илн четвертом кваидрантах, реверсивный счетчик-регистр 15 продолжает работать на сс!о>кение, а в случае наклонной прямой с отрицательным угловым коэффициентом или дуги, находящейся в первом или втором квадрантах, в момент появления сигнала равенства íà выходе схемы сравнения 17 и при условии Т+ Т,, логическая схема 24 осуществляет перезапись начальной ординаты У„„из 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 счетчикрегистр 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

«1lp()0(", !>)> 3 мсжзII(1!<01)ы(. ()(!(. с ())! II!!я (<ч)! !ь1В310)СЯ 11В/ОМ3! И 1 CК!!.

Д. !я пocTpop) ия гp3(1)ико(1 (1)уI!1(ци!1 с м3pкировкой кривых IIo толщине из ВМ информацию графика необходимо выдавать в виде согокупности точек соответствующей толщины, Кроме того, кривую можно 3иироксимировать дугами, отрезками наклонных прямых или вептикальными отрезками, ограниченными те10 кущей и предыдущей ординатами. Для того, чтобы утолщение кривой осуществить всегда в одну сторону графика, из ВМ в блок 19 сопряжения должен поступать специальный признак, определяющий положение линий толщиI5 ны относительно базовой линии. В противном случае реверсивный счетчик-регистр 15 будет работать всегда в одном направлении (!!а сложение), и положение линий толщины относительно базовой линии может изменяться в

2О точках изменения знака углового коэффициента касательной, что необходимо учитывать при отсчете данных.

25 Предмет изобретения

Устройство для вывода графической информации, содержащее последовательно соединенные вычислительную машину, блок управления вводом, генератор импульсов, блок записи и печатающий блок, причем блок записи и печатающий блок подключены к вычислительной машине, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, З5 в него введены блок смещения ординат, блок развертки, блок сопряжения и блок аппроксимации, соединенные с вычислительной машиной, причем блок развертки подключен к блоку смещения ординат, блоку сопряжения и

4о блоку аппроксимации, соединенному с блоком смещения ординат, I еиератором импульсов, o,÷oêoì записи и блоком сопряжения, подключенным к блоку управления вводом.

479106

Составитель Т. Шанидзе

Техред М. Семенов Корректор М Лейзерман

Редактор Е. Караулова

Заказ 3103

МОТ, Загорский филиал

Изд. Мо 1680 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного кочитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/5