DE2732438C3 - Verfahren zur Darstellung mehrerer Gegenstände auf einem Raster-Fernsehschirm - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Darstellung mehrerer Gegenstände auf einem Raster-Fernsehschirm.

Ein Beispiel für eine Anordnung, mit der Bilder von Gegenständenn über den Bildschirm einer Video-Wiedergaberöhre unter Steuerung durch eine Bedienungsperson bewegt werden können, ist in der US-PS 37 93 483 beschrieben. Bei dieser Anordnung wird eine getrennte Bewegungszähl- oder Komparatorschaltung für jedes anzuzeigende, sich bewegende Objekt verwendet. Mit anderen Worten, bei mehreren Gegenständen werden mehrere Zähler oder Komparatoren benötigt, was zu einer verhältnismäßig komplizierten und teuren Schaltung führt.

Grundziel bei der Wiedergabe mehrerer Gegenstände ist es, daß die logische Anordnung in der Lage sein muß, die Intensität eines oder mehrerer Elektronenstrahlen beim Abtasten eines Fernsehmonitors zu steuern. Für herkömmliche Monitoren ist die Tastfrequenz oder -geschwindigkeit für On-Line-Ausgangssignale von billigen Rechnern für sämtliche zur Darstellung des Bildes erforderlichen Informationen zu schnell. Ef wird daher ein Puffer benötigt. Die oben erläuterte Bewegungs-Steuerlogik ist eine Pufferart.

Bei einer der bestehenden Anordnungen wird das Ausgangssignal der Logikschaltung oder des Rechners in einem Anzeigespeicher eines oder mehrerer Fernsehfelder der Länge nach gespeichert.

Die Liste ist so aufgebaut, daß in zeitlicher Sequenz mit dem Fernseh-Monitorraster gesucht wird. Somit sind die für die Steuerung des Strahls erforderlichen Daten zur erforderlichen Zeit zugänglich. Diese Anordnung ist aber durch die Größe des Speichers begrenzt. Für eine Videoanzeige mit 256 vertikalen und 512 horizontalen möglichen Stellungen wird ein Speicher des Produkts oder mit 131 072 Bits benötigt. Wenn mehrere Gegenstände wiederzugeben sind und jeder Gegenstand für den späteren Gebrauch einen Identifikationskode behalten muß, muß der Speicher um ein Mehrfaches der Identifikationskodelänge vergrößert werden. So große Speicher sind für Spiele unwirtschaftlich.

Auf dem Gebiet der Grafikwiedergabe wurde bereits die Verwendung zweier Speicher beispielsweise in Form von Schieberegistern für die wiederzugebenden horizontalen Zeilen vorgeschlagen. Im Betrieb wird während der Wiedergabe einer horizontalen Fernsehzeile die Befehlsliste abgesucht, um festzustellen, ob während der nächsten Zeile beliebige Punkte wiederzugeben sind. Die tatsächlichen Videodaten werden in den Speicher für die erste Zeile eingegeben, während der

Speicher für die zweite Zeile wiedergegeben wird. Um den Speicher richtig zu laden, sind Schaltungsanordnungen notwendig, um die »««-Schnittstelle eines Wiedergabebefehls zu berechnen. Bei diesem Aufbau sind umfangreiche und kostspielige Steuer- und Speicherschaltungen notwendig. Auch wird keine eindeutige Identifikation des Videosignals für jeden Gegenstand beibehalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Stellung mehrerer Gegenstände auf einem Fernseh-Bildschirm anzugeben, mit dem eine verhältnismäßig große Anzahl von Gegenständen bei möglichst geringen Kosten der zugehörigen Logikschaltung wiedergegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der in den Patentansprüchen 1 und 6 beschriebenen Gattung für bewegliche Gegenstände durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und für feste Gegenstände durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 6 beschriebenen Maßnahmen gelöst

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 6 sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 5 bzw. 7.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.2 ein typisches Bild auf einem Teil eines Fernsehschirmes der Art von Gegenständen in einem Spiel, auf das die Erfindung anwendbar ist und

Fig.3 das Blockschaltbild eines weiteren Teils der Steueranordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die verschiedenen, erfindungsgemäß erzeugten, sich bewegenden Gegenstände erscheinen auf einem Raster-Fernseh-Bildschinn 10. F i g. 2 zeigt eine Anzahl typischer beweglicher Gegenstände, die einen simulierten Teil des Fernseh-Bildschirms 10 darstellt, auf dem ein beweglicher Gegenstand ein Panzer 11 eines Spielers und ein anderer ein Geschoß 12 ist, das von dem Panzer auf einen anderen abgeschossen wird.

Das Videospiel, für das die bevorzugte erfindungsgemäße Schaltung gedacht ist ist ein Panzerkriegsspiel für bis zu acht Spielern, wobei jedem Spieler ein bestimmter Panzer 11 zugeordnet ist. Für jeden Spieler sind manuelle Steuereinrichtungen vorgesehen, die aus zwei Hebeln oder Steuerknüppeln und einem auf dem oberen Ende eines Hebels befestigten Druckknopfschalter bestehen. Die Panzer werden mit Hilfe der Steuerknüppel bewegt und die Spieler versuchen, den gegnerischen Panzer mit Hilfe des Druckknopfes, durch den das Geschoß 12 abgefeuert wird, abzuschießen. Die Spieler müssen weiter verschiedene stationäre Hindernisse beachten, die über das Spielfeld verteilt sind, z. B. Panzersperren 13, Minen 14 und abgeschossene Panzer 16. Ein Treffer auf einen gegnerischen Tank erhöht die Punktezahl eines Spielers um einen Punkt. Die Punktezahl jedes Spielers wird, wie durch die Punkteziffern 17 dargestellt, dauernd angezeigt. Weitere Anzeigen, wie bei 18 dargestellt, sind möglich, beispielsweise »10 Sekunden bis Spielende«. Schließlich ist bei 19 ein explodierendes Geschoß gezeigt. Von den in F i g. 2 dargestellten Gegenständen sind die Panzer 11 und die Geschosse 12 beweglich. Sämtliche anderen Gegenstände werden als relativ stationär betrachtet und werden durch einen Spielfeldgenerator gemäß F i g. 3 erzeugt

Gemäß F i g. 3 ist die Video- oder Kathodenstrahlröhre 10 zur Anzeige der verschiedenen, das Spielfeld bildenden Blöcke in eine 32 χ 32-Matrix unterteilt Die einzelnen Blöcke sind in einem durch Zeichen steuerbaren Nurlesespeicher 22 in einem Baublockformat aufgelistet und mit ihren tatsächlichen Video-Wiedergabeeigenschaften oder ihrer Form gespeichert D. h, beispielsweise eine Grenzlinie 21 (F i g. 2) besteht

ιυ je nach ihrer Form aus verschiedenen Segmenten, die durch den Speicher mit willkürlichem Zugriff oder Spielfeldspeicher 23 im richtigen Format angeordnet sind. Der Speicher 23 steuert den Speicher 22 durch eine sechs Bit umfassende Information, auf die der Speicher 22 durch Vorgabe eines richtigen Baublockes anspricht Zwei zusätzliche Bits vom Spielfeldspeicher 23 auf der Leitung 24 aktivieren einen Rotator 26, der auf das Video-Ausgangssignal des Speichers 22 so einwirkt daß ein Baublock oder ein alphanumerisches Zeichen nach einer der vier Richtungen gedreht wird. Somit können bei einem Spiel der in F i g. 2 gezeigten Art das in einer horizontalen Ebene liegt da bis zu acht Spieler um dasselbe verteilt sind, die alphanumerischen Zeichen in der richtigen Stellung für jeden Spieler wiedergegeben werden. Auch im Falle beispielsweise der Wandabschnitte 13a und 136 werden diese durch die gleichen Daten im Speicher 22, lediglich um 90° gedreht, vorgegeben.

Der willkürlich ansteuerbare Spielfeldspeicher 23

jo wird durch acht Datenbits durch einen Schalter von einem Mikroprozessor 31 während des vertikalen Rücklaufintervalls vorbereitet.

Somit wird allgemein durch die Verwendung des Rotators 26, die generalisierten Baublöcke und den

J5 durch Zeichen programmierbaren Speicher 22 mit willkürlichem Zugriff der erforderliche Speicherumfang vermindert und die Flexibilität des Spielfeldes verbessert Durch bloße Neuprogrammierung des Mikroprozessors und des Speichers 22 kann in einfacher Weise ein unterschiedliches Spielfeld vorgegeben werden.

Gemäß F i g. 1, die den Gegenstandsgenerator für die Panzer 11 und die Geschosse 12 darstellt, ist der Mikroprozessor 31 zur Gesamtsteuerung der verschiedenen logischen Schaltungen des erfindungsgemäßen

ι '· Spiels mit einem Programmspeicher 32 verbunden. Der Mikroprozessor 31 speichert die horizontale und die vertikale Adresse eines jeden von beispielsweise acht wiederzugebenden Panzern und Geschossen und ordnet jedem von 1, 2 ... η Gegenständen eine Identifikations-

in nummer zu, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel π gleich 16 ist. Die vertikalen und horizontalen Stellungsdaten geben die obere linke Ecke des wiederzugebenden Gegenstandes vor, wobei der Rest des Gegenstandes durch eine noch zu beschreibende

3"> Logikschaltung erzeugt wird. Die horizontalen und vertikalen Stellungsdaten werden aus dem Mikroprozessor auf dessen Datenleitung 33 ausgelesen, die mit drei verschiedenen Abschnitten 34, 35 und 36 eines Speichers 37 mit willkürlichem Zugriff als Gegenstands-

■'^; speicher verbunden ist.

Der Gegenstandsspeicher 37 enthält vorbestimmte Speicherplätze 1 bis η für die horizontalen und vertikalen Stellungen der Gegenstände und zusätzlich einer 3ildinformation, beispielsweise der Drehung eines

. . bestimmten Panzers, der in einer von 28 unterschiedlichen Winkelrichtungen stehen kann. Der Speicher 37 enthält 3 χ η Zellen oder Speicherplätze. Die Stellung im Speicher bestimmt die Wiedergabepriorität des

Gegenstandes, falls mehr als ein Gegenstand sich auf der gleichen Bildschirmstelle befinden. Somit tritt keine Befehlsgabe ein, wie dies bei dem älteren Vorschlag der Fall ist. Die Stellung wird durch acht Datenbits dargestellt. Diese Zahl kann jedoch zur Erzielung einer höheren Auflösung erweitert werden. Da der physikalische Speicherplatz der Identifikationsnummer des Gegenstandes entspricht, entspricht das Adressen-Ausgangssignal des Mikroprozessors 31 bei der Adressierung des Speichers 37 der Identifikationsnummer des Gegenstandes. Das die Bildnummer darstellende Ausgangssignal des Speicherabschnittes 36 trägt die Drehungsinformation für einen Panzer, was selbstverständlich ein Spieler-Eingabesignal ist.

Die Gesamt-Zeitsteuerung des Mikroprozessors 31 erfolgt von einem Gleiehlaufgenerator 38, der die Ausgangssignale der vertikalen und horizontalen Zeitsteuerung, Löschung und zusammengesetzten Gleichlaufsignale führt, die sämtlich bei der Fernseh-Wiedergabe normalen Signalen entsprechen. Die vertikalen und horizontalen Lösch-Ausgangssignale des Gleichlaufgenerators 38 steuern einen Schalter 39, der die Gegenstands-Informationsdaten und die Adressen vom Mikroprozessor 31 aufnimmt und sie über eine Adressenleitung 41 zum Gegenstandsspeicher 37 leitet.

Im Betrieb adressiert während des vertikalen Löschintervalls der Mikroprozessor 31 den Gegenstandsspeicher 37 und schreibt vertikale, horizontale und Bilddaten für einen oder sämtliche Gegenstände ein.

Während des horizontalen Rücklauf- oder Löschintervalls jeder Zeile des Femseh-Bildschirms 10 wird der Gegenstandsspeicher 37 durch Steuersignale vom Gleiehlaufgenerator abgetastet, und die vertikale Stellung jedes Gegenstandes wird mit der vertikalen Zählung des Gleichlaufgenerators 38 verglichen. Liegt die Differenz Δ innerhalb einer vorgewählten Zahl, beispielsweise 8 entsprechend der vertikalen Größe des wiederzugebenden Gegenstandes, so wird dies durch eine Vergleichs- und Subtraktionseinheit 42 erfaßt. Diese Einheit erzeugt ein »In-Bereichs«-Ausgangssignal auf einer Leitung 43, das über ein inklusives ODER-Gatter 44 zu einem horizontalen Speicher 46 mit willkürlichem Zugriff läuft. Dieser Speicher enthält schließlich die Gegenstands-Identifikationsnummer. In der Praxis speichert der Horizontalspeicher 46 an jedem der 256 möglichen Speicherplätze entsprechend der tatsächlichen Stellung des wiederzugebenden Strahlbildes 5 Informationsbits, die ein Schreibzeichen und 4 Bits, die die Gegenstandsinformation darstellen, umfassen. Die 4 Bits umfassende Gegenstandsinformation liefert eine binäre Zählung von 0 bis 15 oder nimmt bei der vorliegenden Ausführungsform 16 unterschiedliche bewegliche Gegenstände auf. Die Speicherung am richtigen Horizontalplatz im Speicher 46 erfolgt durch einen Schalter 47, der die horizontalen Stellungen vom Gegenstandsspeicher 37 aufnimmt

Die Speicherung der Information im Horizontalspeicher erfolgt, wie erwähnt, während des horizontalen Löschintervalls. Befinden sich in der vertikalen Stellung des Speichers Gegenstände innerhalb Δ Fernsehzeilen der vertikalen Zeitsteuerung, so wird die gespeicherte horizontale Stellung des Gegenstandes die Adresse (Leitung 48 vom Schalter 47) für den Horizontalspeicher 46. Die in den Horizontalspeicher 46 eingeschriebenen Daten sind die Adresse des Gegenstandsspeichers, die durch die Leitung 41 vom Schalter 39 eingespeist wird, wobei die erste Stellung des Gegenstandsspeichers, d. h. RAMt, einen wiederzugebenden Gegenstand anzeigt, der an dieser horizontalen Stelle vorhanden ist.

κι Wie erwähnt, wird im Betrieb der Gegenstandsspeicher 37 während des vertikalen Rücklaufintervalls berichtigt, wogegen der Horizontalspeicher 46 während des horizontalen Rücklaufs berichtigt wird. Schließlich läuft während des aktiven Fernsehens folgendes ab: Der

ι i Horizontalspeicher 46 wird in zeitlicher Folge durch die horizontalen Steuersignale abgetastet. Wird im RAMi eine »I« oder ein Wiedergabezeichen festgestellt, so wird ein Kurvengenerator 51 gestartet. In den Speicher RAM 1 wird eine 0 eingeschrieben, so daß er über das

jo Gatter 44 gelöscht und der Horizontalspeicher 46 für die nächste Zeile vorbereitet wird. Der Gegenstandsspeicher 37 wird durch die Gegenstands-Informationsdaten in dem Schalter 39 angesteuert. Die geeignete Bildzahl wird zusammen mit den Daten über die 5 vertikale Stellung (V POS) zum Bildspeicher 49 geleitet.

Dies wiederholt sich Zeile um Zeile, bis ein vollständiges Bild wiedergegeben ist und ein neuer vertikaler Rücklauf erfolgt.

Der Bildspeicher 49 bestimmt die graphischen

in Spielregeln und enthält die tatsächlichen Bilddaten (die beispielsweise die bildliche Darstellung eines Panzers vorgeben), die bei Übertragung zu dem Kurvengenerator 51 auf der Leitung 52 in Videodaten umgewandelt werden und über einen Summierer 53 (der weiter durch

;-. das zusammengesetzte Gleichlaufsignal gespeist wird) den Bildschirm 10 speist. Der Bildspeicher 49 empfängt weiter die Differenz oder den Rest der von der tatsächlichen vertikalen Zeilenzahl abgezogenen vertikalen Stellung (VPOS), der die vertikale Zeile des

μ wiederzugebenden Gegenstandes anzeigt. Zusätzlich bestimmt die Bildzahl vom Speicher 37 die Gegenstandsinformationsdaten (OBJ. ID) (d. h. Panzer oder Geschoß) zusammen mit der Drehungsinformation. Der Bildspeicher 49 ist im allgemeinen ein programmierba-

-i. rer Nurlesespeicher, kann jedoch auch ein Speicher mit willkürlichem Zugriff sein, so daß sich die Art des Spiels leicht ändern läßt

Durch die Erfindung wird also ein Fernsehspiel geschaffen, bei dem bei verhältnismäßig geringem

ίο Speicheraufwand eine große Anzahl beweglicher Objekte dargestellt werden kann, beispielsweise zwischen 8 und 32 Gegenständen. Dies wird erreicht durch die Zeitteilung des Gegenstandsspeichers 37, des Horizontalspeichers 46, des Kurvengenerators 51 und des Stellungsspeichers 49. Da auf dem Zeilenspeicher 46 nur der Gegenstands-ldentifikationskode und nicht die gesamte Videoinformation gespeichert zu werden braucht, kann er wesentlich kleiner sein, beispielsweise 5 χ 256 Plätze umfassen. Dann können zur Erzeugung

wi der tatsächlichen Videoinformation billige programmierbare Nurlesespeicher verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung mehrerer Gegenstände auf einem Raster-Fernsehschirm, bei dem horizontale und vertikale Rücklaufintervalle vorgegeben werden und die Bewegung der Gegenstände mittels manueller Steuer-Eingänge bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Plätze darstellenden Daten gespeichert werden, an denen die Gegenstände auf dem Bildschirm wiedergegeben werden sollen, daß während eines horizontalen Rücklaufintervalls die gespeicherten Daten zur Bestimmung der für die nächste abzutastende Zeile wiederzugebenden Plätze abgetastet werden, daß die Informationen zeitweilig in Plätzen eines Speichers mit willkürlichem Zugriff gespeichert werden, die die nächste horizontale Zeile entsprechend dem gespeicherten Platz darstellen, daß ein Ausgangs-Wiedergabesignal abgegeben wird, wenn die Stellung des Strahls einem solchen Platz entspricht, und daß die gespeicherten Daten des ersten Schrittes während des vertikalen Rücklaufs entsprechend einem Spieler-Steuer-Eingabesignal berichtigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenstand einen Identifikations-Code hat, und daß in dem ersten Schritt dis Daten in vorbestimmten Speicherplätzen gespeichert werden, die den Identifikations-Code darstellen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kurvengeneratoreinrichtungen zur Zufuhr von Video-Daten zu dem das Bild bildenden Strahl vorgesehen sind, und daß der Speicher mit J5 willkürlichem Zugriff den Kurvengenerator betätigt, der auf den Gegenstands-Identifikations-Code anspricht, der in dem Speicher mit willkürlichem Zugriff gespeichert ist, so daß ein Gegenstand mit vorbestimmter Form entsprechend dem Identifika- ίιι tions-Code auf dem Bildschirm wiedergegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung während eines horizontalen Rücklaufs, die zeitweilige Speicherung und die Ausgabe eines Ausgangs-Wiedergabesignals; v> wiederholt werden, bis ein Bild vollendet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß komplizierte feste Gegenstände erzeugt werden, um die herum sich die beweglichen Gegenstände bewegen, wobei die die Form der ^r>(> Segmente der festen Gegenstände darstellendem Daten gespeichert werden, die in mehr als einer Winkelstellung wiedergegeben werden können, daß Binärdaten mit einem Teil, der die Form des Segments darstellt, und einem anderen Teil, der Vi seine Winkelstellung angibt, gespeichert werden, und zwar entsprechend dem einen Teil der binären Daten-Auslesung, und daß die die Form eines vorbestimmten Segments darstellenden Daten wiedergegeben und ein solches Segment, anspre- t> <> chend auf den anderen Teil des Binärsignals, in die richtige Winkelstellung gedreht wird.

6. Verfahren zur Darstellung mehrerer Gegenstände auf einem Raster-Fernsehschirm, auf dem sich mehrere bewegliche Gegenstände bewegen. 1··'. dadurch gekennzeichnet, daß die die Form der Segmente der festen Gegenstände, die in mehr als; einer Winkelstellung dargestellt werden können.

darstellenden Daten gespeichert werden, daß Binärdaten gespeichert werden, von denen ein Teil die Form des Segments und von denen ein anderer Teil seine Winkelstellung angibt, und zwar entsprechend einem Teil der binären Datenauslesung, und daß die die Form eines vorbestimmten Segments darstellenden Daten wiedergegeben werden und das Segment, ansprechend auf den anderen Teil, in die richtige Winkelstellung gedreht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die binären Daten während des vertikalen Rücklaufintervalls der Rasterabtastung berichtigt werden.