-
Verfahren zum Darstellen von Linien auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen von Linien auf dem Bildschirm
eines Sichtgerätes durch Helltasten von in einem Raster angeordneten Bildpunkten,
wobei die Linien durch Geradenstücke angenähert werden.
-
Auf dem Bildschirm von Grafiksichtgeräten sollen häufig beliebige
Linien dargestellt werden. Hierzu könnte man die einzelnen Punkte der Linie bestimmen,
ihre Koordinaten in einen Bildwiederholungsspeicher eingeben und den Elektronenstrahl
der Wiedergaberöhre aufgrund der Koordinaten führen oder, im Falle eines nach dem
Zeilenrasterverfahren arbeitenden Sichtgerätes, helltasten. Ein solches Verfahren
hat den Nachteil, daß die Koordinaten jedes Linienpunktes gespeichert werden müssen
und daher ein großer Bildwiederholungsspeicher erforderlich ist.
-
Den Aufwand für den Bildwiederholungsspeicher kann man dadurch verkleinern,
daß man die Linie nicht exakt darstellt, sondern sie mit Geradenstücken annähert.
Jedes Geradenstück verläuft nur innerhalb eines Vektorfeldes; es beginnt und endet
am Rande des Feldes. Eine solche Darstellungsart ist dann besonders günstig, wenn
mit dem Sichtgerät auch Zeichen in einem festen Zeichenraster'dargestellt werden.
Da die meist rechteckigen Zeichenplätze eine Matrix von Bildpunkten enthalten, gibt
es nur eine endliche Anzahl von möglichen Geradenstücken, die dann in Zeichengeneratoren
üblicher Bauart gespeichert und mittels Kennziffern abgerufen und dargestellt werden
können
Die Speicher für die Signale der Geradenstücke werden im
folgenden mit Vektorspeicher bezeichnetY- Die sie enthaltende Schaltungsanordnung
wird Vektorgenerator genannt.
-
Das Verfahren, bei dem jedem möglichen Geradenstück ein eigener Vektorspeicher
zugeordnet ist, erfordert eine große Anzahl von Speichern; denn bei einem Vektorfeld
mit beispielsweise 8 x 8 Bildpunkten gibt es einige Hundert mögliche Geradenstücke,
die am Rand beginnen und enden.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zu schaffen, mit dem aus einer geringen Anzahl von Grundelementen mittels einfacher
Rechenoperationen die Videosignale für die Geradenstücke erzeugt werden können.
-
Erfindungsgemäß wird diese rufgabe dadurch gelöst, daß der Bildschirm
in mit Adressen gekennzeichnete, je ein Geradenstück enthaltende rechteckige Vektorfelder
mit einer bestimmten Bildpunktzahl unterteilt wird, daß jedes Geradenstück durch
die Adresse des zugehörigen Vektorfeldes und seine Lage im Vektorfeld gekennzeichnet
wird und daß die die Lage kennzeichnenden Daten einem die Videosignale für das Geradenstück
liefernden Vektorgenerator zugeführt werden.
-
Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht
sind, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile, Ergänzungen und
Weiterbildungen näher beschrieben und erläutert.
-
Figur 1 veranschaulicht die Aufteilung des Bildschirmes eines Sichtgerätes
in Vektorfelder.
-
Figur 2 zeigt den Verlauf eines Geradenstücks in einem Vektorfeld.
-
In Figur ist die Darstellung eines nicht durch eine Socke des Vektorfeldes
verlaufenden Geradenstückes verdeutlicht.
-
Figur 4 zeigt die Erzeugung von Geradenstücken durch Spiegelung an
einer 450-Geraden.
-
In Figur 5 sind Grundformen von Geradenstücken dargestellt.
-
In Figur 6 ist das Prinzipschaltbild einer Anordnung zur Durchführung
des neuen Verfahrens dargestellt.
-
Figur 7 verdeutlicht die Anwendung des neuen Verfahrens in einem nicht
quadratischen Vektorfeld.
-
In Figur 1 ist mit SG der Bildschirm eines Sichtgerätes bezeichnet,
der in Vektorfelder VF unterteilt ist. Im dargestellten Beispiel sind die Vektorfelder
quadratisch und in 16 Zeilen und 21 Spalten angeordnet; In der Praxis wird die Anzahl
der Vektorfelder wesentlich größer, z.B.
-
das Doppelte, sein. Die beiden dargestellten Linien sind durch Geradenstücke
angenähert, die jeweils innerhalb eines Vektorfeldes verlaufen. Im jeweils benachbarten
Vektorfeld wird die Linie von einem anderen Geradenstück fortgesetzt.
-
Es ist bekannt, bei der Darstellung von Zeichen diesen feste Rasterplätze
zuzuordnen. Zweckmäßig sind, falls außer den Linien auch Zeichen dargestellt werden
sollen, die Vektorfelder und die durch das Zeichenraster gegebenen Felder gleich.
Die Adressen und damit die Ansteuerung der Bildwiederholungsspeicher sind dann für
die Darstellung von Zeichen und Linien identisch.
-
Figur 2 zeigt vergrößert, wie ein Geradenstück innerhalb eines Vektorfeldes
dargestellt wird. Das Vektorfeld besteht im Beispiel aus 8 x 8 Bildpunkten. Das
Geradenstück verläuft von der drittuntersten Zeile mit positiver Steigung nach rechts
oben, wo es in der dritten Zeile von oben, letzte Spalte endet.Wegen der punktweisen
Darstellung erscheint
es nicht als eine durchgehende, geschlossene
Gerade, sondern es ist aus einzelnen, in einem Raster liegenden Punkten zusammengesetzt.
Sind die Vektorfelder numeriert, d.h. mit Adressen versehen, so wird ein Geradenstück
durch die Adresse des zugehörigen Vektorfeldes und seine Lage im Vektorfeld gekennzeichnet.
Die Lage kann durch die Koordinaten des Anfangs- und des Endpunktes beschrieben
werden.
-
Im Beispiel durch die Anfangskoordinaten (0,2) und die Endkoordinaten
(7,5). Bei einem Vektorfeld von 8 x 8 Punkten benötigt man für die Beschreibung
der Anfangspunkte 5 Bit und ebenso viele für die Beschreibung der Endpunkte.
-
Da die Linie in einem benachbarten Vektorfeld kontinuierlich fortgesetzt
wird, können zur Beschreibung der Lage des Geradenstücks anstatt der Koordinaten
der Endpunkte auch die des Anfangspunktes des Geradenstücks verwendet werden, mit
dem im benachbarten Vektorfeld die darzustellende Linie fortgesetzt wird. Es sind
dann für die Beschreibung der Lage nur 5 Bit erforderlich. Die Vektorfelder können
sich hierzu in den Randpunkten überdecken.
-
Die die Lage der Geradenstücke beschreibenden Daten, die zuvor mittels
eines Digitalrechners aufbereitet worden sein können, werden zusammen mit den Adressen
der Vektorfelder einem Vektorgenerator zugeführt, der mehrere Vektorspeicher enthält,
in denen die Videosignale für die Geradenstücke gespeichert sind. Diese Vektorspeicher
geben z.B. im Falle eines nach dem Zeilenrasterverfahren arbeitenden Sichtgerätes
synchron mit der Abtastung der entsprechenden Bildpunkte durch den Elektronenstrahl
die Videosignale für die Geradenstücke aus. Beim Abtasten der ersten Zeile eines
Vektorfeldes werden, von einem Zeilenzähler gesteuert, die Signale für die Bildpunkte
in der ersten Zeile, beim Abtasten der zweiten Zeile die für die zweite Zeile ...
usf. ausgegeben. Im Beispiel nach Figur 2 wird beim Abtasten der ersten und zweiten
Zeile von unten kein Helltastsignal für den Elektronenstrahl
gegeben.
Für die Darstellung der dritten Zeile werden Helltastsignale erzeugt, wenn der Elektronenstrahl
über die ersten beiden Bildpunkte der dritten Zeile abgelenkt wird. Bei der Darstellung
der vierten Zeile wird wieder zum richtigen Zeitpunkt der dritte und vierte Bildpunkt
hellgetastet usf. Für jede mögliche Lage eines Geradenstücks kann ein Vektorspeicher
vorgesehen sein, der durch die die Lage des Geradenstücks kennzeichnenden Daten,
z.B.
-
Anfangs- und Endpunkte, angesprochen wird. Da es in einem Vektorfeld
von 8 x 8 Bildpunkten einige Hundert verschiedene Lagen von Geradenstücke gibt,
müßten ebenso viele Vektorgeneratoren vorgesehen werden. Diese große Anzahl kann
dadurch verringert werden, daß in den Vektorgeneratoren nur die Steigungen der Geradenstücke
gespeichert werden, und die Geraden in Abhängigkeit von den Daten über die Anfangspunkte
verschoben werden. Der durch das Verschieben außerhalb des Vektorfeldes gelangende
Teil der Geradenstücke wird nicht dargestellt. Das Verschieben kann in einfacher
Weise dadurch geschehen, daß der Zeilenzähler, der die Ausgabe der Signale aus den
Vektorspeichern steuert, entsprechend voreingestellt wird. Dies eignet sich besonders
zur Verschiebung der Geradenstücke senkrecht zur Zeilenrichtung. Zur Verschiebung
in Zeilenrichtung kann so vorgegangen werden, daß das Schieberegister, das die Signale
aus dem Vektorspeicher aufnimmt und zwischenspeichert, nach Aufnahme der Signale
eine entsprechende zusätzliche Anzahl von Schiebetaktimpulsen erhält, oder daß eine
entsprechende Anzahl von Schiebetaktimpulsen gesperrt wird. Auf diese Weise läßt
sich die Anzahl der nötigen Vektorspeicher bei einem Vektorfeld von 8. x 8 Punkten
auf 30 reduzieren.
-
Zur Verringerung der Anzahl der Vektorspeicher ist es auch möglich,
nicht für sämtliche Steigungen einen Speicher vorzusehen, sondern z.B. nur für Steigungen
von 450 und weniger. Die Steigungen von mehr als 450 werden durch
Spiegelung
an der 45 0Linie gebildet. Dem Digitalwert für die Steigung ist hierzu eine Kennziffer
hinzuzufügen -die angibt, ob die Steigung größer oder kleiner als 450 ist. Mit dem
Digitalwert für die Steigung wird jeweils ein Vektorspeicher angesteuert, wobei
die Art der Steuerung durch die Steigungskennziffer derart bestimmt wird oder die
vom Vektorspeicher ausgegebenen Signale entsprechend der Steigungskennziffer derart
umgewandelt werden, daß sich bei der Darstellung auf dem Bildschirm eine Spiegelung
an der 450-Geraden des Vektorfeldes ergibt. Zur Darstellung von Geradenstücken,
die eine Steigung von mehr als 450 und ihren Anfangspunkt nicht im linken unteren
Eckpunkt haben, muß eine Spiegelung und eine Verschiebung vorgenommen werden.
-
Figur 5 zeigt die für den Fall eines Vektorfeldes mit 8 x 8 Punkten
noch zu speichernden Geradenstücke, wenn Geradenstücke mit einer Steigung von mehr
als 450 durch Spiegelung an der 450-Geraden und Geradenstücke, die nicht durch den
linken unteren Eckpunkt des Vektorfeldes laufen, durch Verschieben erzeugt werden.
Es verbleiben dann nur noch acht zu speichernde- Geradenstücke und es sind somit
auch nur noch acht Vektorspeicher erforderlich.
-
Die Spiegelung an der 450-Geraden kann auf verschiedene Art erzeugt
werden. Werden z.B. für die Vektorspeicher matrixförmige Speicher verwendet, die
wahlweise zeilen-oder spaltenweise auslesbar sind, so können einmal Videosignale
für Steigungen von mehr als 450 und einmal von weniger als 450 gewonnen werden.
Die Art des Auslesens wird durch die Steigungskennziffer bestimmt. Falls ein derartiger,
wahlweise zeilen- oder spaltenweise auslesbarer Speicher nicht zur Verfügung steht,
kann die Spiegelung durch Steuerung des Auslesens aus dem Speicher vorgenommen werden.
-
Anhand der Figur 4 werden im folgenden diese Verfahren erläutert.
Es soll das in einer durchgezogenen Linie gezeichnete Geradenstück dargestellt werden.
Dieses kann durch Spiegelung des in Figur 5e gezeigten Geradenstücks angenähert
werden. Die nach der Spiegelung hellzutastenden Bildpunkte sind als geschlossene
Kreise; die Bildpunkte, die ohne Spiegelung hellgetastet würden, sind in gestrichelten
Kreisen gezeigt. Es wird zunächst angenommen, daß ein Speicher zur Verfügung steht,
der sowohl zeilen- als auch spaltenwise auslesbar ist. Die Speicherzellen seien
matrixförmig entsprechend den Bildpunkten im Vektorfeld angeordnet, und es seien
diejenigen Speicherzellen gesetzt, die hellzutastenden Bildpunkten entsprechen,
so daß im Speicher ein Abbild des Geradenstücks enthalten ist. Die gesetzten Speicherzellen
entsprechen daher den in Figur 4 gestrichelt gezeichneten Kreisen. Das zeilenweise
Auslesen beginne ebenso wie die Darstellung auf dem Bildschirm links unten. Es werden
daher der erste Punkt der ersten-Zeile, die zweiten und dritten Punkte der zweiten
Zeile, die dritten und vierten Punkte der dritten Zeile usf. hellgetastet und somit
ein Geradenstück dargestellt, das durch die gestrichelt gezeichneten Kreise angenähert
ist.
-
Das spaltenweise Auslesen beginne ebenfalls links unten, während die
Darstellung auf dem Bildschirm weiterhin zeilenweise, links unten beginnend, von
links nach rechts erfolgt. Es wird dann der erste Punkt der ersten Zeile hellgetastet.
In der zweiten Spalte des Speichers ist die zweite Zelle gesetzt; es wird somit
der zweite Punkt der zweiten Zeile des Vektorfeldes hellgetastet. Die in der dritten
Spalte gesetzte zweite Zelle ergibt ein Helltasten des zweiten Bildpunktes der dritten
Zeile. Entsprechend leuchten die dritten Punkte der vierten und fünften Zeile, die
vierten Punkte der sechsten und siebten Zeile und schließlich der fUnfte Punkt der
achten Zeile auf. Zusammengesetzt ergeben die hellgetasteten Bildpunkte in etwa
das ausgezogene
Geradenstück. Es werden somit durch zeilen- und
spaltenweises Auslesen des Speichers zwei Geradenstücke dargestellt, die bezüglich
der gestrichelt gezeichneten 450-Geraden spiegelsymmetrisch sind.
-
Steht ein zeilen- und spaltenweioe auslesbarer Speicher nicht zur
Verfügung, sondern einer, der nur zeilenweise ausgelesen werden kann, so wird dieser
zwecks Spiegelung an der 450-Gej-aden gesteuert auslesen. Wie schon erwähnt, wird
die auszulesende Zeile des Speichers durch einen Zeilenzähler bestimmt. Werden diesem
Zähler Zeilenrücklaufimpulse des Sichtgerätes zugeführt, so erhält man das durch
gestrichelte Kreise angedeutete Geradenstück. Hält man aber den Zählerstand während
der Darstellung so vieler Zeilen fest, wie in dieser Zeile Speicherzellen gesetzt
sind, und wird nur beim Auftreten des eraten Signals beim Auslesen der Zeilen ein
Bildpunkt hellgetastet, so erhält man das durch die'geschlossenen Kreise dargestellte
Geradenstück. Beim Auslesen der ersten Zeile wird der erste Bildpunkt hellgetastet.
Da die erste Zeile nur eine gesetzte Speicherzelle enthält, wird der Zählerstand
um eins erhöht, so daß bei der Darstellung der nächsten Zeile der zweite Bildpunkt
der zweiten Zeile hellgetastet wird.
-
Da die dritte Speicherzelle der zweiten Zellenreihe ge-Setzt ist,
wird der Zähler nicht weitergeschaltet, so daß bei der Darstellung der dritten Zeile
nochmals der zweite Bildpunkt hellgetastet wird. Der dritte Bildpunkt wird nicht
hellgetastet. Nachdem die zweite Zeile des Speichers entsprechend den zwei gesetzten
Speicherzellen zweimal ausgelesen wurde, wird der Zählerstand abermals um eins erhöht
und die dritte Zeile ausgelesen und zwar wiederum zweimal, wobei bei der Darstellung
der vierten und fünften Zeile äeweils der dritte Bildpunkt hellgetastet wird. Zum
Spiegeln der in den Figuren 3a, 3b und 3c dargestellten Geradenstücke wird ein und
dieselbe Zeile dreimal, viermal oder gar achtmal, entsprechend der Jeweiligen Anzahl
von gesetzten Zellen
ausgelesen. Dieser Vorgang wiederholt sich,
bis die letzte Zeile des Vektorfeldes dargestellt ist.
-
Die beschriebene Steuerung des Zeilenzählers läßt sich mit einer einfachen
logischen Schaltung verwirklichen, wie sie in Figur 6 gezeigt ist. Die Signale für
die'Geradenstücke sind in Speichern Sp enthalten. Jeder dieser Speicher wird über
eine Leitung G angewäh'lt. Ein Zeilenzähler ZZ, der über einen Umschalter US1 und
eine Leitung ZR mit den Zeilenrückstellimpulsen ansteuerbar ist, steuert die Ausgabe
der Signale in der Weise, daß die Bildpunkte mit der im Zeilenzähler ZZ enthaltenen
Zeilennummer hellgetastet werden. Die Signale werden zunächst in ein Schieberegister
SR ausgegeben, aus dem sie synchron mit der Ablenkung des Elektronenstrahls über
den Bildschirm des Sichtgerätes ausgelesen werden. Hierzu werden der Leitung ST
Schiebetaktimpulse zugeführt. Den Leitungen V, I und AP werden Signale zugeführt,
welche die Information über das Vorzeichen der Steigung, den Anfangspunkt des Geradenstücks
sowie die Angabe darüber, ob eine Spiegelung an der 450-Geraden vorgenommen werden
soll, enthalten. Im einfachsten Falle einer positiven Steigung von weniger als 450
und einem Anfangspunkt des Geradenstücks in der linken unteren Ecke eines Vektorfeldes
beginnt der Zeilenzähler von Null an zu zählen und die Signale des Geradenstücks
werden zeilenweise über einen Umschalter US2 vom Schieberegister SR unmittelbar
an ein ODER-Glied 01 ausgegeben.
-
Soll eine Verschiebung des Geradenstücks vorgenommen werden, wird
der Zeilenzähler ZZ über die Leitung AP mit einer entsprechenden Ziffer voreingestellt.
Zur borizontalen Verschiebung können dem Schieberegister SR zusätzliche Impulse
zugeführt werden.
-
Zur Spiegelung an der 450-Geraden wird der Leitung I Signal zugeführt
und damit der Umschalter US2 und ein weiterer Umschalter US1 umgeschaltet. Die vom
Schieberegister
SR ausgegebenenSignale gelangen damit nicht unmittelbar
auf das ODER-Gatter 01, sondern über eine Zeitstufe Zt, die bei Eintreffen eines
Eingangsimpulses einen Impuls gleicher Dauer abgibt, deren Erholungszeit jedoch
so lange ist, daß die weiteren in einer Zeile ausgegebenen Impulse des Schieberegisters
SR unterdrückt werden. Diese gelangen über eine Torschaltung T und ein ODER-Glied
02 in einen Zähler Z. Mit dessen Ausgangssignal wird eine bistabile Kippstufe BK
derart vorbereitet, daß sie mit dem nächsten Zeilenrücklaufimpuls in einen Schaltzustand
gebracht wird, bei dem das Tor T freigegeben ist, wenn der Zähler Z im Ausgangszustand
ist, und das Tor T gesperrt ist, wenn der Zähler Z einen anderen Stand hat. Beim
Erreichen des Ausgangszustandes gibt der Zähler Z ferner einen Impuls auf den Zeilenzähler
ZZ.
-
Die Funktion der Schaltungsanordnung nach Figur 6 wird im folgenden
erläutert, wobei das in Figur 4 dargestellte Geradenstück auf dem Bildschirm eines
Sichtgerätes wiedergegeben werden soll. Der Zähler Z befinde sich im Ausgangszustand,
z.B. dem Zählerstand Null, ebenso wie der Zeilenzähler ZZ. Mit dem Zeilenrücklaufimpuls
wird daher die bistabile Kippstufe BK in den Schaltzustand gebracht, bei dem das
Tor T freigegeben -ist. In das Schieberegister SR wird eine Signalkombination übernommen,
deren erste Stelle "1"-Signal aufweist und in allen übrigen Stellen "O"-Signal enthält.
Mit dem ersten Schiebetaktimpuls wird durch das "1"-Signal die Zeitstufe Zt in den
astabilen Zustand gebracht. Sie kippt nach der für die Darstellung eines Bildpunktes
erforderlichen Zeit zurück. Dieser Impuls wird einerseits über das ODER-Gatter 01
als Helltastimpuls der Wiedergaberöhre zugeführt, andererseits gelangt er gleichzeitig
mit dem vom Schieberegister SR ausgegebenen Impuls auf das ODER-Gatter 02. Der Zähler
Z ist im Ausführungsbeispiel ein Vorwärtszähler, dessen Zählkapazität gleich der
Zeilenzahl ist. Er ist so geschaltet, daß er die von der Zeitstufe
Zt
abgegebenen Impulse und, bei freigegebener Torschaltung T, die vom Schieberegister
SR ausgegebenen 0"-Signale aufsummiert. Er wird also bei der Darstellung der ersten
Zeile zuerst von der Zeitstufe Zt um eins erhöht.
-
Anschließend erhält er über die Torschaltung T sieben weitere Impulse
aus dem Schieberegister SR, so daß sein Ausgangszustand wieder erreicht ist. Mit
dessen Erreichen gibt er über den Umschalter US1 einen Zählimpuls auf den Zeilenzähler
ZZ. Die bistabile Kippstufe BK ändert den Schaltzustand nicht, so daß weiterhin
das Tor T geöffnet bleibt. Zur Darstellung der zweiten Zeile enthält das Schieberegister
SR in der zweiten und dritten Stelle | Signal. Beim Auslesen des Schieberegisters
erhöht das "O"-Signal der ersten Stelle den Stand des Zählers Z um eins. Das Signal
der zweiten Stelle schaltet die Zeitstufe Zt um, deren Ausgangsimpuls über das ODER-Gatter
02 den Zähler Z nochmals um eins erhöht. Das 1 Signal der dritten Stelle kann die
Zeitstufe Zt nicht umschalten, da deren Erholungszeit noch nicht abgelaufen ist;
den Zähler Z kann es nicht weiterschalten. Die Signale der dritten bis achten Stelle
des Schieberegisters erhöhen den Zählerstand auf sieben. Es wird daher kein Zählimpuls
auf den Zeilenzähler ZZ gegeben. Mit dem nächsten Zeilenrücklaufimpuls wird die
bistabile Kippstufe in den Zustand gebracht, bei dem die Torschaltung T gesperrt
ist. Es wird daher bei der Darstellung der dritten Zeile des Vektorfeldes nochmals
die Signalkombination in das Schieberegister übernommen, bei dem in der zweiten
und dritten Stelle l-Signale enthalten sind. Das Signal der zweiten Stelle bringt
die Zeitstufe in den astabilen Zustand, so daß in der dritten Zeile der zweite Bildpunkt
hellgetastet wird. Das Helltasten des dritten Bildpunktes wird wiederum, wie in
der zweiten Zeile, durch die Erholungszeit der Zeitstufe Zt unterdrückt. Die Nullsignale
des Schieberegisters.SR können, da die Torschaltung T gesperrt ist, nicht zum Eingang
des Zählers Z gelangen. Dagegen
wurde der Zähler Z durch den Ausgangsimpuls
der Zeitstufe Zt in den Ausgangszustand gebracht, so daß der Stand des Zeilenzählers
ZZ wiederum um eins erhöht wird und die bistabile Kippstufe BK vorbereitet wird,
damit sie von dem nächsten Zeilenrücklaufimpuls in den die Torschaltung T freigebenden
Zustand gebracht wird. Der beschriebene Ablauf wiederholt sich von Zeile zu Zeile.
Nach der Darstellung der achten Zeile des Vektorfeldes wird der Zeilenzähler ZZ
und der Zähler Z gelöscht.
-
In der bisherigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Ausgangssignale
des Schieberegisters SR Einzelimpulse sind. Tatsächlich geben die hintereinander
ausgegebenen "0"- und Signale jeweils einen einzigen Impuls, so daß die Zeitstufe
Zt nur auf die Anstiegsflanke des ersten ausgegebenen "1"-Signals ansprechen muß.
Die Unterdrückung durch die Erholungszeit spielt dann keine Rolle mehr. Entsprechend
wird die Torschaltung T von den Ausgangssignalen des Schieberegisters SR lediglich
vorbereitet, die eigentlichen Impulse werden von den Schiebetaktimpulsen abgeleitet.
-
Zur Darstellung von Geradenstücken negativer Steigung wird die Leitung
V mit einem Steuersignal belegt, welches bewirkt, daß die im Schieberegister SR-enthaltenen
Signale nicht mehr von rechts nach links, sondern von links nach rechts verschoben
werden. Statt dessen können auch in die Verbindungsleitungen vom Speicher Sp zum
Schieberegister SR Umschalter geschaltet sein, die bewirken, daß z.B. zur Darstellung
von Geraden positiver Steigung die Ausgangssignale des Speichers SP entsprechend
den dargestellten Verbindungen zum Schieberegister SR, also die erste Stelle des
Speichers SP mit der ersten Stelle des Schieberegisters SR, die zweite Stelle mit
der zweiten Stelle und so weiter verbunden sind und daß in der anderen Stellung
die erste Stelle
des Speichers mit der letzten Stelle des Schieberegisters
SR, die zweite mit der vorletzten usw., also die letzte mit der ersten verbunden
sind.
-
Im Falle, daß die Vektorfelder nicht quadratisch, sondern rechteckig
sind, vergleiche Figur 7, hat der Speicher dennoch eine quadratische Struktur. Die
außerhalb des dem Vektorfeld entsprechenden Speicherzellen werden so gesetzt, als
ob die Geradenstücke in einem quadratischen Vektorfeld dargestellt würden. Bei der
Darstellung von Geradenstücken mit einer Steigung von weniger als 450 wird das Helltasten
von außerhalb der Vektorfelder liegenden Bildpunkten unterdrückt. Dagegen werden
für die Wiedergabe der Mehrzahl von Geradenstücken mit einer Steigung von mehr als
450 sämtliche gesetzten Speicherzellen benötigt.
-
Für die beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde davon ausgegangen,
daß die Speicher von der linken unteren Ecke ausgehend zeilenweise ausgelesen werden
und daß entsprechend die Darstellung eines Vektorfeldes in der linken unteren Ecke
beginnt. Es wurde gezeigt, daß bei Verwendung eines wahlweise zeilen- oder spaltenweise
auslesbaren Speichers Geradenstücke unterschiedlicher Steigung erhalten werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Speicherzellen in weiteren anderen Reihenfolgen
abzufragen und dadurch die Geradenstücke entsprechend in die Vektorfelder zu legen.
-
Ferner wurden bisher nur solche Fälle beschrieben, in denen die Geradenstücke
positive Steigungen haben. Das beschriebene Verfahren kann ohne weiteres auch zur
Darstellung von Geradenstücken negativer Steigung eingesetzt werden. Zur Darstellung
von Linien positiver und negativer Steigung können z.B. im Falle eines Vektorfeldes
von 8 x 8 Punkten acht Vektorspeicher zum Erzeugen der Videosignale für die Geradenstücke
positiver Steigung nach Figur 3 und nochmals
acht gleichartige
Vektorspeicher für die Geradenstücke negativer Steigung vorgesehen werden. Diesen
Aufwand kann man verringern, indem man aus den gespeicherten Geradenstücken der
einen Steigung die der anderen ableitet. Man kann dies z.B. in der Weise durchführen,
daß man für negative Steigungen von 450 oder weniger die Speicher zeilenweise von
unten und von rechts nach links anstatt von links nach rechts ausliest. Hierzu werden
die im Ausgabeschieberegister enthaltenen Daten, in welche die gespeicherten Werte
zunächst übernommen werden, in entgegengesetzter Richtung verschoben, bzw. es wird
ein zweites Schieberegister für negative Steigungen vorgesehen, in dem die Daten
in entgegengesetzter Richtung verschoben und aus dem sie zur Darstellung von Geradenstücken
negativer Steigung entnommen werden. Es können daher alle möglichen Geradenstücke
aus den in Figur 3 gezeigten Grundelementen gebildet werden; man kommt daher mit
acht Vektorspeichern aus.
-
Zur Darstellung von Linien, bei denen in einem Vektorfeld mehrere
Geradenstücke dargestellt werden müssen, z.B. von Verzweigungen oder Kreuzungen,
kann es dennoch zweckmäßig sein, zwei Vektorgeneratoren, also zwei Sätze von Vektorspeichern
einzusetzen, deren Anzahl im Falle eines Vektorfeldes von 8 x 8 Bildpunkten acht
beträgt. Der Einsatz von zwei Vektorgeneratoren ist vor allem dann erforderlich,
wenn die Vektorspeicher nicht unabhängig voreinander arbeiten, z.B. wenn Schaltungsteile,
wie Steuereinrichtungen, Zähler und dergleichen ihnen gemeinsam sind. Aber auch
dann, wenn sie unabhängig voneinander sind, können mit ihnen in einem Vektorfeld
keine zueinander parallel laufenden Geradenstücke dargestellt werden. Man kann aber
die Anzahl der Vektorspeicher verringern, indem man anstelle eines vollständigen
zweiten Satzes von Vektorspeichern mit fest programmierten Speichern solche verwendet,
in deren Speicher wahlweise Daten eingeschrieben und gelöscht werden können. Im
Kollisionsfall werden dann die Daten, die nicht
gleichzeitig dargestellt
werden können, in einen Vektorspeicher mit einem frei programmierbaren Speicher
übertragen und von dort zyklisch dargestellt.
-
Für die Beschreibung eines Geradenstücks sind somit außer der Adresse
des Vektorfeldes vier Informationen erforderlich: Das Vorzeichen der Steigung des
Geradenstücks (1 Bit), den Anfangspunkt am Feldrand (4 Bit bei 8 x 8'Bildpunkten),
die Spiegelung an der 450-Geraden (1 Bit) und die Steigung des Geradenstücks, das
ist die Adresse des Vektorspeichers (3 Bit bei 8 x 8 Bildpunkten). Dies ergibt bei
einem Vektorfeld von 8 x 8 Punkten ein Wort von 9 Bit, das in den Bildwiederholungsspeicher
mit der Adresse des Vektorfeldes eingegeben wird.
-
Da ein Geradenstück mit einer Steigung von 450 und das durch deren
Spiegelung an der 450-Geraden gebildete Geradenstück identisch sind, kann ein bildpunktfreies
Vektorfeld durch ein Wort beschrieben werden, nach dem das 45 0-Geradenstück an
sich selbst gespiegelt würde.
-
7 Patentansprüche 7 Figuren