DE2610268C3 - Vorrichtung zum Erzeugen einer graphischen Darstellung aus Positionsdaten - Google Patents

Description

Die Irfindiing betrifft chic Vorrichtung /um I r-IcUgcIi einer graphischen Darstellung aus von einer Zentraleinheit gelieferten Positionsdaten. mit einem Huf einem Auf/xithnungsmeüium in einem Linienraster aufzeichnenden Aufzeichnungsgerät, einem Rechner zum Umwandeln der Posilionsdalcn ifi In-Icnsitäts-Steucrdalcn im Rastcrformal des Aufzcich* nuiigsgcrätcs, einem Speicher zum Speichern der Stcucrdaten im Rasterformat und einem Interface zum dem Rastertakt angepaßten Abrufen der Steuerdatefi aus dein Speicher in das Aufzeichnungsgerät.

Aus der US-I¹S 3 293614 ist bereits eine Vorrichtung zum Hr/.etigcü einer graphischen Darstellung aus von einer Zentraleinheit gelieferten Positionsdaten unter Umrechnung in Steuerdaten im Rasterformat des Aufzeichnungsgerätes bekannt. Dabei wird das Aufzeichnungsgerät von einer Kathodenstrahlröhre gebildet, so daß das Rasterformat dem 410 Linien mal 512 Punkte-Format der Kathodenstrahlröhre entspricht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung so auszubilden, daß eine Aufzeichnung auf einen Aufzeichnungsträger von größerem Format als das Rasterformat der bekannten Kathodenstrahlröhre mit streifenförmiger Aufzeichnung mit großer Geschwindigkeit möglich ist.

Die US-PS 3293614 enthält keine Aussagen darüber, wie die Vorrichtung umgestaltet bzw. ergänzt werden müßte, um ohne großen Zeitverlust eine Aufbereitung der Daten für ein das Format der Kathodenstrahlröhre übersteigendes Aufzeichnungsformat zu bewerkstelligen.

Die US-PS 3465 295 andererseits setzt offenbar eine bereits an das größere Rasterformat und die streifenförmige Aufzeichnung angepaßte Datenaufbereitung voraus, sagt aber nichts darüber aus, wie diese Datenaufbereitung erfolgen soll.

Die obengenannte Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Damit wird eine Vorrichtung geschaffen, mit der eine rasche und wirtschaftliche Transformation vcn Positionsdaten in Steuerdaten im Rasterformat und damit eine schnelle Aufzeichnung auf einen Aufzeichnungsträger von größerem Format als das Rasterformat der Kathodenstrahlröhre möglich ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. I-s zeigt

Fig. 1 die Hauptkomponenten eines typischen Kathodcnstrahlröhren-Plotters,

Fig. 2 eine schematischc Darstellung, wie graphische Daten auf einen Aufzeichnungsträger eines Kathodenstrahlröhieii-Plottcrs mittels Streifen gcmiiß einer Ausführungsform der f-rfindung aufgezeichnet werden,

lig 3 ein Schema der funktionalen Beziehungen der Komponenten eines erfindungsgemaßen Systems,

I ig. 4 die Hauptkomponcnlen eines typischen Zentralrechncrsystcms gemiiß der I-.rfiiulung und

I-ig. S einen Teil einer Ausgabcdarstellung, die durch einen Kalhodenstrahlröhren-Plolter gemäß einer Ausführungsform tier I rfinilung erzeugt werden kann

Im nachfolgenden wird zuerst die Arbeitsweise eines Rasterplotters besehrieben I-in Kathodenstrahlrohren Plotter ist der gegenwärtig bevorzugte Typ eines Uasterplotters zur Verwendung im Rahmen der I-.rfimhmg. obwohl auch «iiuleu- l'lnttertypen. beispielsweise ein elektrostatischer Plotter, verwendet werden können.

In Fig. I ist ein Kathodcnstrahlröhrcn-Plotter der im US-Patent 3465 295 beschriebenen Art dargestellt. Der Plotter weist eine Trommel 10, auf der ein photoempfindlicher Film 11 angeordnet ist. und einen Kathodenslrahlröhren-Projektor 12 auf, bei dem die Vorderseite seiner Linse zur Trommel 10 hin gerichtet ist. Die Trommel 10 wird gedreht, und die digitale

Information von der digitalen Datenquelle 13 wird dem Kathodenstrahlröhren-Projektor 12 zugeführt. In Abhängigkeit von ihrem logischen Zustand schaltet die digitale Information die Elektronenkanone des Kathodenstrahlröhren-Projektors 12 während seines Hin- und Herlaufs ein und aus, wobei der photoempfindliche Film 11 zu geeigneten Zeitpunkten belichtet wird.

Gemäß den Fig. I und 2 wird die Information auf dem Streifen 18 des photoempfindlichen Films 11 entharten sein, nachdem die Trommel 10 einmal umgelaufen ist. Es sei angenommen, daß beispielsweise der Buchstabe A auf den Aufzeichnungsträger 11 in der in Fig. 2 dargestellten Position aufgezeichnet werden soll. Während des ersten Umlaufs der Trommel 10 würde der fett gedruckte Abschnitt 29 des Buchstabens A in dem Streifen 18 gezeichnet, und der gestrichelte Abschnitt 31 des Buchstabens A würde während des nächsten Umlaufs der Trommel 10 aufgezeichnet werden, bei dem die information in dem Streifen 17 erzeugt wird.

Die Breite des Streifens 18 entspricht ctem Hin- und Herlauf der F.lektronenkanone in der Kathodenstrahlröhrenkamera 12, und um bei dem Plotter die Information auf dem photoempfindlichen Film 11 zu speichern, muß die Position des Projektors 12 entlang dem Haltestab 14 in der Richtung von dem Punkt IS zu dem Punkt 16 bewegt werden. Wenn auf allen Streifen des photoempfindlichen Films 11 die Information aufgebracht ist, ist der Aufzeichnungsvorgang beendet, und der Film 11 kann von der Trommel 10 zum Entwickeln abgenommen werden.

Die mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Vorrichtungsarten sind Rasterplotter, d. h. das Vorhandensein oder das Fehlen einer Information in einer Ausgabedarstellung hängt von dem logischen Zustand des dem Plotter zugeführten Eingangssignals ab. Daten in dieser Form sind dem Fachmann als Punktraster oder Daten im Rasterformat bekannt. Falls ein Zeichensignal von einem Rechner empfangen wird, um eine Linie auf einen Aufzeichnungsträger /u zeichnen, und falls dieses Signal nur die Endpunkte der Linie spezifiziert, würde eine Manipulation dieses Signals erforderlich werden; 1 Alle Punkte auf dem Aufzeichnungsträger entsprechend de. Linie müssen lokalisiert werden und 2 diese Information muß in geeigneter Reihenfolge dem Rasterabtastplotter zugi
führt werden, um sicherzustellen daß die Linie genau gezeichnet wird.

Gemäß fig 1 weist eine erfindungsgemiiße Vorrichtung/jm Erzeugen einer graphischen Darstellung einen /.entralrechnir 24 mit einer Anzahl Dateneingabe ausgahckiiniilcn und einer Anzahl direkt adressierbarer Speicherk.inäle auf. Die Dateneingabeeinheit, vorzugsweise in Form einer Magnetbandeinheit o>lcr da ti i 22. ist mit einem Dateneingabe/ausgäbe kanal des Rechners 24 verbunden Die Dateneingabi'cinheit weist eine Einrichtung /ur Aufnahme eines Spcichermediums auf. <iuf dem >Iie l'ositionsdaten ge speichert werden, was im Fall der Magnetbandeinheit 22 das Magnetband 20 ist. Ein mikroprogrammiertcr Prozeßrechner 26 ist vorgesehen, der als periphere Einheit zum Rechner 24 arbeitet. Der Prozeßrechner 26 ist vorzugsweise mit einem adressierbaren Speicherkanal des Rechners 24 zu oder von dem Prozeßrechner 26 zu dem Zintralspeiehcr 34 über diesen adressierbaren Spcicherkanal verbunden. Hin Speicher mit direktem Zugriff zu den adressierbaren Speicherplätzen, vorzugsweise eine Magnttplatteneinlvit oder -datei 28, ist mit einem adressierbaren Speicherkanal des Rechners 24 verbunden. Die Magnetplatteneinheit 28 wird verwendet, um transformierte Po- > sitionsdaten in den verschiedenen Transformationsstufen zu speichern. Ein Rasterplotter 32, vorzugsweise vom Kathodenstrahlröhren-Typ, ist mit einem direkten Eingabe/Ausgabekanal des Rechners 24 verbunden. Die Darstellung der Positionsdaten irr.

ι» Rasterformat, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht wird, wird von der Magnetplatteneinheit 28 über den Rechner 24 zu dem Rasterplotter 32 übertragen. Der Rasterplotter 32 verwendet diese Information, um eine visuelle Ausgabedarstellung der

i' transformierten Eingabeinformation zu erzeugen.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 weist der Rechner 24 u. a. folgende Bestandteile auf:

Einen Zentralprozessor oder eir° Zentraleinheit 34

-» mit einer .Anzahl allgemein verwendbarer Register, einer Anzahl gerichteter Prioritätsunterbrechungseinrichtungen, Dateneingahe/ausgabekanälen und mit einer Anzahl direkt adressierbarer Speichei kanäle sowie mit einem Speicher 36 mit großer Kapazität

-'"> Auberdem weist die Ausführungsform folgende Bestandteile auf:

Eine Steuereinheit 38 für die Magnetbandeinheit, die ein Interface zwischen der Magnetbandeinheit 20 und einem adressierbaren Speicherkanal der Zentral-

i<i einheit 34 bildet, wobei das Interface geeignet ist, um Daten von der Magnetbandeinheit 22 zu dem Rechner 24 zu übertrageii und zu steuern, eine Steuereinheit 40 für die Magnetplatteneinheit, die ein Interface zwischen dem Rechner 24 und der Magnetplatteneinheit

Γ· 28 bildet, wobei die Magnetplatteneinheit 28 direkten Zugriff zu einem der adressierbaren Speicherkanäle des Zentralprozessors 34 hat, und ein Interface 42 für den Rasterplotter als Interfaceelektronik zwischen dem Speicher 36 und einem Rasterplotter 32.

in "jcmäß Fig. 3 hat ein Benutzer der Erfindung im normalen Betrieb einen Zeichensignalgenerator 50. der Signale erzeugt, die der aufzuzeichnenden Information entsprechen, und diese Signale werden auf das Magnetband 20 übertragen, das in der Magnc-t-

ii bandcinheit 22 angeordnet ist. Der Zeichensignalge neratnr 50 ist gewöhnlich ein Digitalrechner, der beispielsweise so programmiert sein kann, daß er vier Basisunterprogramme zur Erzeugung der Zeichensignale verwendet. Diese Unterprogramme oder Sub-

.(I routinen heißen beispielsweise PLOT, SPOT, LETTER und SYMBOL, und die durch diese erzeugten Signale wurden normalerweise direkt einem standardmäßigen X-Y-Plotter zugeführt werden.

Der Zeichensignalgenerator 50 konnte zusätzlich

ΊΊ andere zu zeichnende Datentypen enthalten. Beispielsweise konnte der Zeichensignalgenerator 50 Vielkanaldaten von seismischen Messungen enthalten, die digitaliv'.'rt und auf einem Magnetband 20 aufgezeichnet worden sind

i.(i Zur Erläuterung der Erfindung sei angenommen, daß keinerlei vorherige Daten verarbeitet worden sind. Bei Empfang der Positionsdaten manipulieren der Rechner 24 und der mikraprogrammierte Prozeßrechner 26 die Da cn, um jeden Block jedes Streifens

hi zu bestimmen, in dem die Daten aufgezeichnet werden sollen. Für jeden Block jedes Streifens, in dem Daten aufgezeichnet werden sollen, werden Hilfsposilionsdatcn erzeugt, und diese werden in dem Speicher 36

gespeichert. Wenn der Speieher 36 keine weiteren Hilfspositionsdaten mehr aufnehmen kann, werden die Hilfspositionsdaten entsprechend der aufsteigenden Block- und Streifennummer sortiert. Diese sortierten Hilfspositionsdaten werden dann in eine erste Abteilung eines geeigneten Speichers mit direktem Zugriff zu den adressierbaren Speicherplätzen eingeschrieben.

Gemäß Fig. 5 soll beispielsweise eine gerade Linie 52 zwischen den Punkten 54 und 56 in einem Teil der Ausgabedarstellung gezeichnet werden. Diese gerade Linie 52 liegt innerhalb zweier Streifen 58 und 60 der Ausgabedarstellung. Wenn das Signal empfangen wird, wurden der Rechner 24 und der Prozeßrechner 26 folgende Schritte ausführen:

1. Feststellen, daß die Daten in den zwei Streifen 58 und 60 liegen.

2. Feststellen der Endpunkte 54 und 66 des ersten Vektors 62 im Streifen 58,

3. Feststellen der Endpunkte 68 und 56 des zweiten Vektors 72 in dem Streifen 60 und

4. Speichern dieser zwei Vektoren in der Magnetbandeinheit 28 unter den den jeweiligen Block- und Streifennummern zugeordneten Adressen der Magnetplatteneinheit 28.

Wenn alle Positionsdaten von dem Magnetband 20 in Hilfspositionsdaten mit Hilfe des Rechners 24 und des Prozeßrechners 26 transformiert worden sind, wird die Information für den ersten Block des ersten Streifens der Ausgabedarstellung aus der ersten Abteilung der Magnetplatteneinheit 28 über die Steuereinheit 40 der Magnetplatteneinheit abgerufen und in dem Speicher 36 gespeichert. Der Rechner 24 und der Prozeßrechner 26 konvertieren nun diese Hilfspositionsdaten für den ersten Block des ersten Streifens in Steuerdaten im Rasterformat.

Für jeden Streifen und Block der Ausgabedarstellung werden Adressen in einer zweiten Abteilung der Magnetplatteneinheit 28 zugewiesen. Diese Blöcke entsprechen kleinen Abschnitten der zu erzeugenden Aubganedarsteüung, und bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt eine ausreichende Anzahl vor, wenn 200 Zeilen in der Ausgabedarstellung gedruckt werden Wenn alle Hilfspositionsdaten des ersten Blocks des ersten Streifens in Steuerdaten im Rasterformat umgewandelt worden sind, werden die Steuerdaten für den ersten Block unter geeigneten Adressen in der zweiten Abteilung der Magnetplatteneinheit 28 eingeschrieben. Wenn alle Hilfspositionsdaten für alle Blöcke und alle Streifen der Ausgabedarstellung in Steuerdaten im Rasterformat umgewandelt worden sind, ist die in der zweiten Abteilung der Magnetplatteneinheit 28 enthaltene Information die in ein Raslerformat konvertierte Eingangssignalinformation. Es besteht eine jeweilige Zuordnung zwischen diesen in der zweiten Abteilung der Maghctplatteneinheit 28 gespeicherten Steuerdaten im Ra-

■> stcrformat und den Punkten, die in der Ausgabedarstellung erzeugt werden sollen.

Die Information, die unter den Adressen der zweiten Abteilung der Magnetplatteneinheit 28 gespeichert ist, kann nun gezeichnet werden. Diese Informa-

ui tion könnte durch irgendeine Vorrichtung gezeichnet werden,die ein Rastereingabeformat annimmt, wobei jedoch gemäß einer bevorzugten Aiisführungsform der Erfindung ein Kathodenstrahlröhren-Plotter gemäß obiger Beschreibung verwendet wird. Von der

ι» zweiten Abteilung der Magnctplatteneinheit 28 werden aufeinanderfolgende Datenblöcke gelesen und dem Kathodenstrahlröhren-Plotter zur Erzeugung der Ausgabcdarstellung zugeführt Während jeder Datenblock durch den Kathodenstrahlröhren-Plotter

:ii dargestellt wird, wird der nächste Block der Steuerdaten von der Magnetplattendatei 28 gelesen, so daß diese sofort wieder dem Rasterplottcr 32 dargeboten werden können, wenn der Beginn dieses Blocks in der Alisgabedarstellung erreicht ist.

2) Bei einigen Anwendungen können zwei oder mehrere Informationskategorien vorliegen, z. B. seismische Vielkanaldaten mit Erläuterungen, die auf der gleichen Ausgabedarstellung gezeichnet werden sollen. In diesen Fällen findet die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst auf die Information der einen Kategorie Anwendung, und die in der zweiten Abteilung der Adressen der Magnetplatte enthaltene Information ist die erste Informationskategorie in dem Punktraster oder in dem Rasterformat. Die erfin-

3) dungsgemäße Vorrichtung wird dann nacheinander für die nachfolgenden Informationskategorien verwendet, wobei die Rasterinformation für jede nachfolgende Kategorie der bereits vorliegenden Rasterinformation unter den Adressen der zweiten Abtei-

4(i lung der Magnetplattendatei 28 überlagert wird.

Bei einigen Anwendungen kann c> wüii*x.iicn»v»*.ii sein, die unter den Adressen in der zweiten Abteilung der Magnetplatteneinheit 28 enthaltene Information nicht zu zeichnen, wenn die Transformation beendet

4-, ist. In diesen Fällen könnte die in der Magnetplatteneinheit 28 gespeicherte Rasterinformation wiedergewonnen und über die Kontrolleinheit 40 der Magnetplatteneinheit und den Rechner 24 zu einem zweiten Magnetband übertragen werden. Wenn die Ausⁿabe-

)O darstellung erzeugt werden soll, kann die auf dem zweiten Magnetband im Punktrasterformat enthaltene Information gelesen und zu dem Rasterplotter übertragen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen einer graphischen Darstellung aus von einer Zentraleinheit gelieferten Positionsdaten, mit einem auf einem Aufzeichnungsmedium in einem Linienraster aufzeichnenden Aufzeichnungsgerät, einem Rechner zum Umwandeln der Positionsdaten in Intensitäts-Steuerdaten im Rasterformat des Aufzeichnungsgerätes, einem Speicher zum Speichern der Steuerdaten im Rasterformat und einem Interface zum dem Rastertakt angepaßten Abrufen der Steuerdaten aus dem Speicher in das Aufzeichnungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsgerät ein an sich bekanntes, nebeneinanderliegende Streifen (17,18) eines Aufzeichnungsträgers (11) größeren Formates nacheinander aufzeichnendes Gerät (10, 12) ist, daß an den Rechner (24) ein Prozeßrechner (26) zum Identifizieren der Streifen und der Blöcke innerhalb jedes Streifens, in denen die jeweilige durch die Positionsdaten gegebene Darstellung aufzuzeichnen ist, angeschlossen ist, daß der an den Rechner (24) angeschlossene Speicher (28) ein Speicher mit direktem Zugriff zu den adressierbaren Speicherplätzen (RAM) ist und zwei Abteilungen aufweist zum Speichern von vom Rechner (24) aus den Positionsdaten erzeugten Hilfspositionsdaten unter den einzelnen Streifen und Blökken zugeordneten Ariresser in der ersten Abteilung des Speichers '28), daß eine zwischen Speicher (28) und Rechner (?<) geschaltete Steuereinheit (40) in der Reihenfolge der vom Aufzeichnungsgerät (10, 12) durchlaufenen Blöcke und Streifen den Abruf der gespeicherten Hilfspositionsdaten aus der ersten Abteilung des Speichers (28) in den Rechner (24) und die entsprechende Einspeicherung der vom Rechner (24) erzeugten Steuerdaten im Rasterformat in die zweite Abteilung des Speichers (28) steuert, u;id daß das Interface (42) den Abruf der Stcucrdaten aus der zweiten Abteilung des Speichers (28) in das Aufzeichnungsgerät im Rastertakt steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterplottcr ein Kathodcnstrahlrohren-Plotter (32) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterplottcr ein elektrostatischer Plotter ist