DE3133902C2

DE3133902C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Sichtsimulation

Info

Publication number: DE3133902C2
Application number: DE19813133902
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 6450 Hanau Hohmann
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1981-08-27
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1983-06-09
Also published as: FR2512234B1; DE3133902A1; GB2105959A; FR2512234A1; GB2105959B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sichtsimulation nach dem Gattungsbegriff des Anspruches J sowie auf eine Vorrichtung zur !■> Durchführung dieses Verfahrens. Ein derartiges Verfahren findet Anwendung beim Training eines Gefechtsvorganges auf Simulatoren von wehrtechnischem Gerät, wie beispielsweise Panzern, Panzerabwehrwaffen, Flugabwehrwaffen usw. Bei diesen Trainingsgeräten entsprechen die Bedienungselemente denen der Originalgeräte, wobei jedoch die Funktion dieser Geräte ganz oder teilweise simuliert wird. Ein Hauptgesichtspunkt einer solchen Simulation ist der Ersatz des bei all diesen Waffen vorhandenen optischen Ausblicks in die reale Umwelt durch den Bück in eine künstliche Umwelt, die der Realität so nahe wie möglich kommen soll. Bei einem Panzersimulator kann man zwecks Sichtsimulation im Sehfeld des Rundblickperiskops des Kommandanten bzw. im Sehfeld des Zielperiskops des Richtschützen einen TV-Monitor anordnen, wobei der optische Ausblick in eine reale Umwelt durch Fernsehbilder ersetzt wird. Bei einer Bedienung der Richtgriffe durch den Richtschützen werden sodann unterschiedliche Adressen vorgegeben, über die Teilausschnitte aus einem in einem Hintergrundspeicher gespeicherten Panoramabild auf dem TV-Monitor zur Darstellung gelangen. In diese Teilausschnitte aus dem Hintergrundbild können sodann noch Darstellungen eines Zieles in bekannter Weise eingeschnitten werden. Bezüglich dieser Technik sei auf die DE-PS 28 03 101 und die DE-OS 29 19 047 verwiesen. Dort wird das Hintergrundbild in mehrere Einzelbilder zerlegt, deren Bildinformation sowohl direkt als auch um die TV-Zeilenlaufzeit verzögert zur Verfügung steht Auf diese Weise ist es möglich, aus Teilen mehrerer Einzelbilder ein Teilbild in Form eines Teilausschnittes aus dem Hintergrundbild beliebig zusammenzusetzen. Gemäß der DE-PS 28 03 101 werden die Einzelbilder durch mehrere Kameras aufgenommen, während sie gemäß der DE-OS 29 19 047 digital abgespeichert werden. Bei der digitalen Abspeicherung muß jedoch jedes Einzelbild für sich in- einem physikalisch abgegrenzten Speicherbereich abgelegt sein und die Bildinformation muß sowohl direkt als auch verzögert zur Darstellung auf dem Monitor angeboten werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art mit digitaler Bildspeicherung des Hintergrundes so zu verbessern, daß ohne die bislang erforderliche Verzögerung und physikalische Speicherbereichtrennung eine Darstellung eines Teilbildes auf einem TV-Monitor ermöglicht wird, ohne daß auch bei Verwendung mehrerer TV-Monitore und Darstellung unterschiedlicher Teilbilder auf diesen Monitoren Zugriffsprobleme bei der Adressierung des Hintergrundspeichers auftreten. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie eine»·

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen CSI-Verfahrens (CSI = Computer Synthesized Imagery);

F i g. 2 ein die Bildverknüprung veranschaulichendes Schema; ι ο

F i g. 3 die Wortstruktur des Bildpunktes;

Fig.4 die Organisation des Hintergrundbildspeichers;

Fig.5 schematisch den Inhalt des Hintergrundbüdspeichers; is

F i g. 6a bis 6e schematisch den Inhalt des Pufferspeichers bei unterschiedlicher Adressierung des Hintergrundbildspeichers; und

F i g. 7 den Aufbau einer Schnittstelle zwischen einer Monitor-Verwaltungseinheit und dem Pufferspeicher im Hinblick auf die Adressierung des Pufferspeichers.

Gemäß F i g. 1 sind die wesentlichen Teile eines Systems dargestellt, auf dem das erfindungsgemäße CSI-Verfahren zur Ausführung gelangt Ein Systsmbildrechner 10 steuert das gesamte System. Ihm werden beispielsweise die von nicht dargestellten Richtgriffen abgeleiteten Adreßsignale zugeführt, um über eine Schnittstelle 11 und eine Speicherverwaltungseinheit 12 Hintergrundspeicher 13, 13',... anzusteuern, in denen das Bild eines Hintergrundes abgespeichert ist, wobei Ausschnitte aus diesem Hintergrundbild über die Richtgriffsignale auswählbar sind. An den Systembildrechner ist ferner eine hier nicht dargestellte Konsole angeschlossen, übsr die bestimmte abgespeicherte Ziele aufgerufen werden können und über die für diese Zeile ein Kurs vorgegeben werden kann.

Die in dem Hintergrundbildspeicher 13, 13' digital abgespeicherte Hintergrund-Videoinformation gelangt über den Hintergrundbildspeichern 13,13' zugeordnete Bildbusse 14,14' unter Steuerung durch einen Steuerbus 15 in einen als Monitorspeicher 16 bezeichneten Pufferspeicher in einer Monitor-Ansteuereinheit 17 eines ersten Sichtkanals. Eine einem zweiten Sichtkanal zugeordnete Monitor-Ansteuereinheit 17' sowie weitere solche Einheiten können entsprechend der Anzahl der Sichtkanäle angeordnet sein, so daß gleichzeitig mehrere auszubildende Personen trainiert werden können, wobei jeder Person dasselbe oder auch ein unterschiedliches Trainingsprogramm vorgegeben werden kann. Die in F i g. 1 nicht dargestellten Monitore sind im Sehfeld der OptiK eines Richtschützen oder Kommandanten angeordnet, wobei der Bildschirm gerade das Sehfeld der beobachtenden Optik ausfüllt

Neben dem in dem Monitorspeicher 16 abgespeicherten Ausschnitt aus dem Hintergrundbild werden in einem Zielspeicher 18 ein Bild des Zieles und in einem Visierspeicher 19 ein Fadenkreuzbild und gewünschtenfalls die Turmuhr eines Panzerfahrzeuges abgespeichert, wobei dies durch den Systembiidrechner 10 geschieht der die entsprechende Information aus einem ihm zugeordneten Massenspeicher abruft Eine Monitor-Verwaltungseinheit 20 steuert die jeweilige Speicherzuweisung. Zudem übernimmt ein über eine Schnittstelle 11' an den Systembildrechner 10 angeschlossener Konzentrationsrechner 22 über einen weiteren Steuerbus i5' eine hierarchische Zuweisung der einzelnen Monitor-Ansteuereinheiten 17,17' usw.

Nach Verknüpfung des inhalts aller drei Speichereinheiten 16,18 und 19 in einem Bildmischer 21 sowie nach Umwandlung der digitalen Bildinformetion in eine analoge Videoinformation erfolgt über getrennte Ausgänge A 1 bzw. A 2 die Ansteuerung des dem Richtschützen bzw. dem Kommandanten zugeordneten Monitors, Durch Steuerung mittels der Richtgriffe ist es hierbei möglich, das Fadenkreuz einem sich bewegenden Ziel nachzuführen, wobei der Ausschnitt des Hintergrundbildes eine laufende Änderung erfährt Der Richtschütze bzw. der Kommandant hat somit bei seinem Ausblick auf den im Sehfeld seiner Optik angeordneten Monitor-Bildschirm den Eindruck einer wirklichkeitsnahen Gefechtssituation.

Bezüglich der einzelnen Komponenten in dem System gemäß F i g. 1 und deren Funktion sei noch folgendes ausgeführt:

Systembiidrechner

Der Systembiidrechner 10 hat die Aufgabe, bei der SysteminitiaJisierung die einzelnen Speicher 16,18 und 19 zu laden und im Betrieb die Funktionen des Siehtsystems zu steuern. Er ermittelt aus den Richtdaten der angeschlossenen Simulatoren die dazugehörigen Bildausschnitte aus dem Hintergrundbild und er übermittelt die Startadressen dieser Bildausschi.itte zusammen mit den Positionsdaten für die dazustellenden Ziele und den Steuerdaten für den Visierspeicher 19 über den Konzentrationsrechner 22 an die angeschlossenen Monitor-Verwaltungseinheiten 20, wobei dies im TV-Takt von 40 ms geschieht Des weiteren hat der Systembiidrechner 10 die Aufgabe, bei Bedarf den Zielspeicher 18 und/oder den Visierspeicher 19 einzelner Sichtkanäle 17, 17'... nachzuladen, wodurch die Möglichkeit gegeben ist allen angeschlossenen Übungsplätzen voneinander unabhängige Übungsprogramme anzubieten.

Der Systembiidrechner 10 bietet ferner die Möglichkeit einer Simulation eines Laser-Entfernungsmessers. Da dem Systembiidrechner während einer Übun* die virtuelle räumliche Position der Ziele bekannt ist und er zudem die Information über die aktuelle Richtung der optiuhen Achse jedes Sichtkanals im Hintergrundbild sowie über die den Bildpunkten im Hintergrundbild zugeordnete Entfernung besitzt da er ja mit dieser Information das Sichtsystem steuert, ist es möglich, eine eventuelle Ablage der optischen Achse vom Ziel festzustellen. Anhand der Ablage kann entschieden werden, welche Entfernungsangabe als simuliertes Ergebnis einer Entfernungsmessung angezeigt werden soll, d. h. ob die Entfernung sich auf das Ziel oder auf den Punkt im Hintergrund beziehen soll, auf den die optische Achse zeigt. So ist es erforderlich, daß pro TV-Takt die im Hintergrundbild enthaltene Entfernungsinformation des rp'tt'eren Bildpunktes im aktuellen Teilausschnitt des Hintergrundbildes an den Systembiidrechner 10 zurückgeliefert wird. Diese Zurückmeldung der Entfernungsinformation übernimmt der Konzerjtrationsrechner22.

Hintergrund-Bildspeicher

Das in F i g. 1 dargestellte System weist zwei Hintergrund-Bildspeicher 13 und 13' auf, wobei es allerdings prinzipiell möglich ist, mehrere unterschiedliche Hintergrundbilder in einem einzigen Speicher digital abzuspeichern. Die abzuspeichernden digitalen Hintergrundbilder werden gewonnen, indem sine Panoramafotografie eines Geländes angefertigt und anschließend beispielsweise mittels eines Scanners

digitalisiert wird. Für die Darstellung eines Bildpunktes sind 32 Graustufen entsprechend 5 Bit vorgesehen und jedem Bildpunkt dieses digitalisierten Panoramabildes wird beispielsweise eine von 8 möglichen Entfernungszonen zugeordnet wofür zusätzlich 3 Bit erforderlich sind. Eine entsprechende digitale Darstellung des einzelnen Bildpunktes zeigt Fig.3. Zur Abspeicherung des auf diese Weise digitalisierten Hintergrundpanoramas werden nochmals jeweils 8 Bildpunkte zu einem Speicherwort von 64 Bit zusammengefaßt und geordnet nach Zeilen und Spalten, wie dies in F i g. 4 veranschaulicht ist, in den Hintergrund-Bildspeicher 13,13' geladen. Der Hintergrund-Bildspeicher 13, 13' kann hierbei beispielsweise aus einem handelsüblichen Computerspeicher mit einer Wortlänge von 64 Bit und einer Zykluszeit von ca. 300 ns bestehen. Die Speichergröße hängt von der Größe des abzuspeichernden Panoramabildes ab, d. h. von der Anzahl der Bildpunkte.

Monitorspeicher

Der als Pufferspeicher arbeitende Monitorspeicher 16 nimmt einen Ausschnitt aus dem in dem Hintergrund-Bildspeicher 13, 13' abgespeicherten Hintergrundbild auf. Der ein Teilbild darstellende Ausschnitt aus dem Hintergrundbild in dem Monitorspeicher 16 wird pro TV-Takt ausgelesen und nach einer Verknüpfung mit dem Inhalt des Zielspeichers 18 und des Visierspeichers 19 sowie nachfolgender Digital/Analogwandlung auf dem Monitor zur Darstellung gebracht. Der Monitorspeicher 16 besitzt vorzugsweise eine Auflösung von 512 · 512 Bildpunkten. Bei einer Änderung der Blickrichtung der Optik infolge einer simulierten Drehung des Turmes muß der im Pufferspeicher befindliche Ausschnitt des Hintergrundbildes entsprechend geändert werden. Diese Veränderung erfolgt im TV-Takt von 40 ms, so daß der Eindruck einer kontinuierlichen Bildbewegung entsteht. Aus Zeitgründen ist es hierbei nicht möglich, Bildtakt für Bildtakt einen kompletten neuen Hintergrund-Bildausschnitt aus dem Hintergrund-Biidspeicher 13,13' in den Monitorspeicher 16 zu laden, da insbesondere bei der Ansteuerung von mehreren Monitoren mit einem verschiedenen Bildinhalt die Zeit nicht ausreicht, mehrfach 32 K Speicherworte in weniger als 40 ms zu übertragen. Aus diesem Grund wird der Monitorspeicher 16 über die Monitor-Verwaltungseinheit 20 jeweils so nachgeladen, daß die in dem neuen Teilausschnitt mit dem alten Teilausschnitt überlappende Bildinformation erhalten bleibt und nur die neu hinzugekommene digitale Bildinformation aus dem Hintergrundspeicher an die Stelle der nunmehr entfallenden Btünnformation in den als Pufferspeicher arbeitenden Monitorspeicher 16 geladen wird. Wie dies im einzelnen geschieht, wird später anhand der F i g. 5 bis 7 noch näher erläutert

Zielspeicher

Zur Zieldarstellung besitzt jeder der 6 bis 8 Sichtkanäle, d. h. jede Monitor-Ansteuereinheit 17 einen Zielbildspeicher 18, der 2 - 64 Zieibilder aufnehmen kann. Jedes Zielbild besitzt vorzugsweise eine Größe von 64 · 64 Bildpunkten, wobei jeder Bildpunkt in 16 Graustufen entsprechend 4 Bit codiert ist In den Zielspeicher 18 können zwei verschiedene Zieltypen geladen werden, wobei jeweils 32 Zieibilder für zwei verschiedene Vergrößerungen oder für eine Tag- und Wärmebilddarstellung des gleichen Ziels vorgesehen sein können. Während eines Übungsablaufs wird für jeden TV-Takt ein Datensatz vom Systembildrechner 10 übertragen, der die Bildnummer der beiden darzustellenden Zielbilder, zwei Positionsangaben (Adressen im Hintergrundpanorama) und die angenommenen Entfernungen der Ziele vorgibt. Die auf diese Weise vorgegebenen Zielbilder werden nun im TV-Takt ausgelesen, wobei dies so geschieht, daß die einzelnen Bildpunkte der Zielbilder, beginnend mit der spezifizierten Hintergrundbild-Startadresse und die korrespondierenden Bildpunkte des Monitorspeichers 16 gleichzeitig dem Bildmischer 21 zugeführt werden.

Visierspeicher

Der Visierspeicher 19 besteht vorzugsweise aus zwei Halbleiterspeichern, von denen jeder eine Größe von 512 ■ 512 · 1 Bit hat. Beide Speicher werden im TV-Takt parallel zum Monitorspeicher 16 und zum Zielspeicher 18 ausgelesen, wobei der Zeitpunkt des Bildstarts bei einem der Speicher um ein Vielfaches der ZeüenHaiirr verzögert werden kann. Hierdurch ist es möglich, die Darstellung des Inhalts des einen Speichers auf dem Monitor in vertikaler Richtung gegenüber der Darstellung des Inhalts des anderen Speichers zu verschieben, was die simulierte Einstellung eines Aufsatzwinkels in dem Visier ermöglicht. Entsprechend kann auch eine horizontale Verschiebung des zweiten Speicherinhaltes vorgegeben werden, um ein in das Visier einzublendendes Anzeigegerät zu simulieren, das z. B. (* 'n Winkel der Visierlinie gegen den Turm anzeigt.

Bildmischer

In dem Bildmischer 21 treffen die aus den einzelnen Speichern 16, 18 und 19 ausgelesenen Bildpunkte im TV-Takt zusammen und werden Bildpunkt für Bildpunkt so verknüpft, daß sich die gewünschte Überlage-

rung der Teilbüder auf dem Monitor ergibt. Die Verknüpfung von Hintergrund-Bildpunkten und Ziel-Bildpunkten erfolgt hierbei so, daß ein von Null verschiedener Ziel-Bildpunkt einen Hintergrund-Bildpunkt dann überschreibt, wenn die dem Ziel zugeordne-

te Entfernung, die vom Systembildrech er 10 gesteuert wird, kleiner ist als die dem entsprechenden Hintergrund-Bildpunkt zugeordnete Entfernung. Dies gestattet das Z^:el ?bhängig von seiner Entfernung durch entsprechend markierte Hindernisse oder Geländefor-

mationen im Hintergrundbild ganz oder teilweise abzudecken.

Diesem verknüpften Bild wird der entsprechende Visier-Bildpunkt überlagert, wobei von 0 verschiedene Visier-Bildpunkte das jeweilige aus Ziel- und Hinter-

grundbild zusammengemischte Bild überschreiben. Das entsprechend zusammengemischte Bild wir.' nach Digital/Analogwandlung auf einem Monitor 23 zur Darstellung gebracht, wie dies schematisch in F i g. 2 angedeutet ist.

Konzentrationsrechner, Monitor-Verwaltungseinheit und Speicher-Verwaltungseinheit

Diese drei Komponenten 12, 20 und 22 sind durch Mikrocomputer vorgegeben, die die Steuerung der

ihnen zugeordneten Speicher und Geräte übernehmen. Der Konzentrationsrechner 22 hat die Aufgabe, die vom Systembildrechner 10 zyklisch zu übertragenden Steuerdatensätze an die verschiedenen Monitor-Verwaltungseinheiten 20 zu verteilen, sowie die Rückmel-

düngen dieser Verwaltungseinheiten zusammenzufassen und diese in konzentrierter Form an den Systembildrechner 10 zurückzumelden. Des weiteren fällt dem Konzentrationsrechner die Aufgabe zu, die

Übertragung von neuen Visier- und Zielbilddaten an ein/eine Ansteuereinheiten 17,17'... zu steuern, was bei einem Übungswechsel bezüglich eines Sichtkanales der Fall ist.

Die Monitor-Verwaltungseinheit 20 ermittelt aus den Hintergrundadressen des momentan vorliegenden Monitorbildes und aus den vom Systembildrechner 10 iibernvttelten Hintergrundadressen des nächsten Bildes den aus dem Hintergrundspeicher 13,13' umzuladenden neuen Bildbereich und sie ermittelt die neue Auslese-Startadresse für den Monitorspeicher 16 und leitet in Koordination mit der Speicher-Verwaltungseinheit die Übertragung der angeforderten Speicherbereiche über den Bildbus 14 bzw. 14' ein. Für den Fall, daß die angeforderte Hintergrundadresse für ein Monitorbild außerhalb der Grenzen des abgespeicherten Hintergrundbildes liegt, füllt die Verwaltungseinheit 20 den fehlenden Bereich mit uniformen Grauwerten. Dies ermöglicht das Richten, vor allem in der Elevation über das abgespeicherte Hintergrundbild hinaus, wobei dafür gesorgt wird, daß in diesem Bereich »Himmel« dargestellt wird. Im Falle eines Übungswechsels ist die Monitor-Verwaltungseinheit 20 in Zusammenarbeit mit dem Konzentrationsrechner 22 und dem Systembildrechner 10 für das Laden der Ziel- und Visierspeicher 18 und 19 sowie der in F i g. 2 dargestellten Absuchtabellen 24,24' und 24" (LUT = Look Up Table) verantwortlich.

Mittels dieser Absuchtabellen 24, 24' und 24", die den Speichern 16, 18 und 19 nachgeschaltet sind, ist es möglich, die Helligkeit und den Kontrast des in dem jewe^:!igen Speicher befindlichen Bildes zu variieren. Der Inhalt des Speichers selbst wird hierbei nicht verändert. Mit Hilfe dieser Absuchtabellen können Sichtbeeinträchtigungen wie Nebel und Dunkelheit oder auch ein Wärmebild simuliert werden. Ferner ist es beispielsweise möglich, durch eine dynamische Veränderung der Absuchtabellen die Wirkung von Pulverdampf zu simulieren.

Die Speicher-Verwaltungseinheit 12 besitzt die Aufgabe Zugriffskonflikte zu den Hintergrundspeichern 13, 13' zu lösen, die auftreten, wenn mehrere Monitor-Verwaltungseinheiten 20 gleichzeitig Hintergrund-Bilddaten zum Umspeichern anfordern. Die Speicher-Verwaltungseinheit 12 besitzt die Möglichkeit, die Reihenfolge der Bedienung der Monitor-Verwaltungseinheiten 20 über den Steuerbus 15 zu koordinieren. Bei der Systeminitialisierung fällt ihr die Aufgabe zu, die von dem Systembildrechr;er 10 über die Schnittstelle 11 gelieferten Hintergrund-Bilddaten in Worte mit 64 Bit zu packen und in die Hintergrundspeicher 13,13' zu laden.

In Fig.5 ist schematisch der digitale Bildinhalt des Hintergrund-Bildspeichers 13 veranschaulicht. Die Darstellung wurde hierbei auf 10 Spalten 0 bis 9 und 10 Zeilen A —/beschränkt. Ebenso wurde in den F i g. 6a bis 6e der Inhalt des Monitorspeichers 16 auf 5 Spalten und 5 Zeilen beschränkt Der durch den Monitor darstellbare Teilausschnitt kann über die Richtgriffe und eine entsprechende Adressierung des Hintergrund-Bildspeichers an einer beliebigen Stelle diesem Hintergrund-Bildspeicher entnommen werden. Dies ist in F i g. 5 durch die 5 Bildausschnitte a bis e veranschaulicht In den Fig.6a bis 6e ist sodann die jeweils zugeordnete physikalische Belegung des Monitorspeichers 16 sowie die Auslese-Startadresse X', Y' und die logische Reihenfolge der auf dem Monitor- Bildschirm zur Darstellung gelangenden Information dargestellt

Als Anfangszustand sei angenommen, daß der auf dem Monitor darzustellende Teilausschnitt a mit der oberen linken Bildhälfte des Hintergrundbildes zusammenfällt. In diesem Fall ist die Startadresse bezüglich Spalte und Zeile beim Auslesen durch die Werte (0,0) vorgegeben und das Auslesen der in dem Monitorspeicher abgelegten Information erfolgt durch nachstehende Adressierung: (0,0),... (0,4), (1,0),... (1,4),... (4,0),... (4,4).
Erfolgt nun eine Verschiebung entsprechend dem

ίο Teilausschnitt b um eine Spalte nach rechts und eine Zeile nach unten, so ist der mit A bezeichnete Bildinhalt des Monitorspeichers 16 weiterhin verfügbar und es muß nur der durch die rechteckigen Kästchen veranschaulichte Bildinhalt aus dem Hintergrund-Bildspeicher in den Monitorspeicher nachgeladen werden. Da aber wie in Fig.6b veranschaulicht, das neue verschobene Bild mit der linken oberen Ecke des alten Bildteiles A beginnen muß, muß für eine logisch richtige Darstellung auf dem Monitor-Bildschirm die Startadresse auf das durch einen Kreis gekennzeichnete Anfangswort Bi eingestellt werden. Im konkreten Fall beJeutet dies, daß sowohl der Spalten- als auch der Zeilenzähler auf den Wert 1 voreingestellt werden muß. Es ergibt sich somit bei einer Verschiebung des Teilausschnittes um eine Spalte und eine Zeile folgendes Adreßschema:(l,1),(1,2),... (1,4), (1,0), (2,1). (2,2),... (2,0), ...(4,1). (4,2),... (4,0), (0,1), (0,2).... (0,4), (0,0).

Aus dem dargestellten Schema geht hervor, daß bei einer Verschiebung um jeweils eine Spalte bzw. Zeile während eines TV-Bildtaktes jeweils auch nur eine Spalte bzw. Zeile nachgeladen werden muß. Bei einer reinen Horizontal- oder Vertikalverschiebung reduziert sich das Nachladen jeweils auf entsprechende Spalten oder Zeilen. Selbstverständlich müssen bei einer raschen Richtbewegung mehrere Spalten und/oder Zeilen nachgeladen werden aber auch in diesem Fall wird ein wesentlicher Teil des Inhalts des Monitorspeichers 16 bezüglich des neuen Teilausschnittes mit dem alten zuvor dargestellten Teilausschnitt überlappen. In diesem Fall, wenn pro TV-Bildtakt der Teilausschnitt um mehrere Spalten bzw. Zeilen verschoben wird, müssen selbstverständlich die den Monitorspeicher adressierenden Spalten- und Zeilenadreßzähler um die entsprechenden Werte voreingestellt werden.

Fig. 7 zeigt eine hardwaremäßige Ausgestaltung einer Schnittstelle zwischen der Monitor-Verwaltungseinheit 20 und dem Monitorspeicher 16, die das Laden und Auslesen des Monitorspeichers 16 auf Grund von Signalen steuert, die sie von der Zentraleinheit CPU der

so Monitor-Verwaltungseinheit 20 zugeführt erhält. Eine Steuerlogik 25 verteilt hierbei die von der Zentraleinheit CPU zugeführten Signale an die verschiedenen Komponenten der Schnittstelle.
Bei einem Richtvorgang und einer damit zusammenhängenden geänderten Adressierung des Hintergrundspeichers 13 muß die neue Bildinformation in den Monitorspeicher 16 übertragen werden. Die Monitor-Verwaltungseinheit 20 kennt die Adressen, unter denen die neue Bildinformation in den Monitorspeicher 16 zu laden ist Sie gibt daher über Adreßleitungen 26 und 27 in einen ersten Zeilenzähler 28 die Zeilenadresse und in einen ersten Spaltenzähler 29 die Spaltenadresse ein. Die Ausgänge der beiden Adreßzähler 28 und 29 sind einem ersten Adreßregister 30 zugeführt das somit die endgültige Adresse enthält, unter der das jeweilige Wort aus dem Hintergrundspcicher 13 bzw. 13' in den Monitorspeicher 16 zu laden ist Die Steuerlogik 25 steuert ferner über eine Auswahlleitung 31 einen

Bildbus-Umschalter 32, um wahlweise die auf dem ersten oder zweiten Bildbus 14 bzw. 14' anstehende Information zunächst einem ersten Datenpuffer 33 zuzuführen und von dort unter der durch das Adreßregister 30 vorgegebenen Adresse in den Monitorspeicher 16 zu laden. Um ein wahlweises Laden und Lesen von Daten in und aus dem Monitorspeicher 16 zu ermöglichen, ist ein Adressenumschalter 34 und ein Datenttmschalter 35 angeordnet, die über eine Umschaltleitung 36 von der Steuerlogik 25 so betätigt werden, daß sie das erste Adreßregister 30 mit dem Adreßeingang und den ersten Datenpuffer mit dem Daten-Ein/Ausgang des Monitorspeichers 16 verbinden. Die so in den Monitorspeicher 16 eingespeicherte neue Information steht gemäß den Fig.6a bis 6e pyhsikalisch im Monitorspeicher 16 nicht an der Stelle, an der sie auf dem Monitor-Bildschirm zur Darstellung gebracht werden muß. Um dies zu gewährleisten sind erfindungsgemäß für das Adressieren beim Auslesen der information aus dem Monitorspeicher i6 zwei Moduio 511-Zähler 37 und 38 als zweite Zeilen- und Spaltenadreßzähler sowie ein von 0 bis 511 zählender Taktzähler angeordnet. Der Spaltenadreßzähler 38 und der Taktzähler 39 werden von dem TV-Takt auf einer Taktleitung 43 angesteuert. Zuvor werden die Zeilen- und Spaltenadreßzähler 37 und 38 über Adreßleitungen 40 und 41 bezüglich der Startadresse von der Steuerlogik 25 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Beispielsweise wird im Falle von Fig.6d der Spaltenadreßzähler 38 auf den Wert 3 und der Zeilenadreßzähler37 auf den Wert 1 voreingestellt, d. h.

die Startdresse beginnt in der vierten Spalte und in der zweiten Zeile. Der Spaltenadreßzähler 38 zählt zyklisch durch und erreicht nach 512 Taktimpulsen seinen voreingestellten Zählstand. Gleichzeitig schaltet der von 0 auf 511 zählende Taktzähler 39 nach Zählen von

ίο 512 Taktimpulsen bei seinem Überlauf den Zeilenadreßzähler 37 um 1 weiter, so daß beim nächsten Durchlauf des Spaltenadreß/ählers 38 die nächste Zeile durchlaufen wird. Auch der Zeilenadreßzähler 37 zählt zyklisch durch, so daß Spalten und Zeilen, die physikalisch im Monitorspeicher 16 unter niedrigen Adressen abgespeichert sind, bei ihrer Darstellung auf dem Mcnitor-Bildschirm entsprechend einer hohen Adresse abgebildet werden. Die durch den jeweiligen Stand der AdreBi.jihler 37 und 38 gebildete Adresse wird einem zweiten Adreßregister 44 entnommen und über den entsprechend betätigten Adreßumschalter 37 dem Adreßeingang des Monitorspeichers 16 zugeführt. Über den beim Lesen der Information ebenfalls umgeschalteten Datenumschalter 35 wird die an dem Daten-Ein/Ausgang des Monitorspeichers 16 anstehende adressierte Information in einen zweiten Datenpuffer 45 übertragen und von dort dem Bildmischer zugeführt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Verfahren zur Sichtsimulation, bei welchem zwecks Training eines Gefechtsyorganges auf einem TV-Monitor im Sehfeld der Optik einer auszubildenden Person das Bild eines Hintergrundes dargestellt wird, wobei das Bild des Hintergrundes digital abgespeichert ist und durch veränderliche Adressierung unterschiedliche Teilausschnitte aus dem Hintergrundbild auf dem TV-Monitor darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem TV-Monitor (23) darstellbare Teilausschnitt aus dem in einem digitalen Hintergrund-Bildspeicher (13, 13') abgespeicherten Hintergrundbild in einen Pufferspeicher (16)' geladen wird und daß bei geänderter Adressierung die in dem neuen und alten • Teilausschnitt überlappende Bildinformation in dem Pufferspeicher erhalten bleibt und nur die neu hinzugekommene digitale Bildinformation aus dem Hintergrund-Bildspeicher an die Stelle der nunmehr entfallenden Bildinformation in den Pufferspeicher geladen wird, wobei durch geeignete Adressierung der neue Pufferspeicherinhalt entsprechend dem neuen Teilausschnitt in logisch richtiger Reihenfolge auf dem TV-Monitor zur Darstellung gelangt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Startadres&e (x', y¹) beim Auslesen des Pufferspeichers (16) entsprechend der Anzahl von Spalten und Zeilen verschoben wird, um die der neu darzustellende Teilausschnitt gegenüber dem zuvor dargestellten Teilausschnitt verschoben wurde.
3. Verfahren nac*> Anspi jch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jsder Bildpunkt entsprechend seinem Helligkeitswert und se'ier Entfernung digital durch mehrere Bits codiert ist und daß mehrere codierte Bildpunkte ein adressierbares Speicherwort bilden (F ig. 3,4).
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Modulo (m — 1)-Zeilenadreßzählers (37) und eines Modulo (π — 1)-Spaltenadreßzählers (38), wobei m und η durch Potenzen von 2 darstellbare Zahlen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßzähler (37, 38) durch eine Monitor-Verwaltungseinheit (20) auf einen Zählstand entsprechend der Verschiebung des auf dem Monitor (23) darzustellenden Teilausschnittes voreinstellbar sind, wobei der ZeilenadreBzähler (37) und der Spaltenadreßzähler (38) als Ringzähler arbeiten und der Inhalt des Zeilenadreßzählers (37) jeweils beim Erreichen des voreingestellten Zählstandes des Spaltenadreßzählers (38) um 1 erhöht wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge beider Adreßzähler (37, 38) auf die Stufen eines Adreßregisters (44) geführt sind, welches die Adressierung des jeweiligen Bildpunktes in dem Pufferspeicher (16) vorgibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlen m und η dem Wert 512 entsprechen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher (16) eine Speicherkapazität für m ■ η Bildpunkte aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen die Zählkapazität fa) des Spaltenadreßzählers (38) aufweisenden von 0 auf η — 1 zählenden Taktzähler (39), der bei seinem Oberlauf den Zejlenadreßzähler(37)um I erhöht
10. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Spaltenadreßzähler (38) als auch der Taktzähler (39) von dem gleichen Takt beaufschlagt werden.