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Schaltungsanordnung zum Verändern von auf dem Bildschirm
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eines Sichtgerätes dargestellten Figuren Die Erfindung betrifft eine
Schaltungsanordnung zum Verändern von auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes dargestellten
Figuren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Mit Sichtgeräten werden u. a. graphische Darstellungen wiedergegeben,
die aus Figuren, z. B. Vektoren, Polygonzügen, Flächen, Zeichenfolgen oder symbolgraphischen
Teilbildern, zusammengesetzt sind. Häufig ist es erwünscht, solche Figuren zu verändern,
z. B. zu verschieben, zu drehen oder auch zu löschen. Dabei sollen nicht die einzelnen
Elemente einer Figur, also Zeichen, Symbole oder Bildpunkte, einzeln aufgerufen
werden, sondern man nöchte die Figur als Ganzes angeben. Eine Anweisung zum Verändern
einer Figur lautet dann z. B.: "Verschiebe Figur x um acht Einheiten nach oben und
um 12 Einheiten nach rechts.".
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Man kann hierzu so vorgehen, daß man zur Beschreibung der Figuren
neben dem eigentlichen Bildspeicher einen Hintergrundspeicher vorsieht; in diesem
ist z. B. die Figur "Kreis" durch die Koordinaten des Mittelpunktes und durch den
Radius festgelegt. Zur Darstellung des Kreises auf dem Bildschirm berechnet ein
Sichtgeräteprozessor alle Bildpunkte, die auf dem Kreisumfang liegen und trägt sie
in den Bildspeicher ein, Soll nun der Kreis gelöscht oder in der Farbe geändert
werden, so muß entweder der gesamte Rechenvorgang wiederholt und alle Bildpunkte
in der Farbe Schwarz bzw. in der veränderten Farbe erneut in den Bildspeicher eingetragen
werden, was je nach Figur einen sehr großen Rechenzeitaufwand bedeutet, oder es
müssen die Koordinaten aller berechneten Bildpunkte im Hintergrundspeicher geführt
werden, was je nach Größe und Anzahl der Figuren einen sehr großen Hin-
tergrundspe
icher voraussetzt. Die Figurenveränderungen, wie z. B. Löschen oder Verschieben,
müssen dann sowohl im Bildspeicher als auch im Hintergrundspeicher durchgeführt
werden. Soll eine Figur angewählt werden, z. B. mit einem Lichtgriffel, so ist ein
Zugriff zu dieser Figur nur über die Bildspeicheradressen der einzelnen Figurenelemente
möglich. Einmal in den Bildspeicher eingetragen, kann nämlich eine Figur nur noch
mit sehr großem Aufwand über Listen im Hintergrundspeicher aus den einzelnen Figurenelementen
rekonstruiert werden, wodurch eine Veränderung der Figur sehr erschwert ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, mit der einzelne Figuren innerhalb eines auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes
dargestellten Bildes in kurzer Zeit verändert werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
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Während die Statussignale die auf dem Bildschirm wiederzugebenden
Informationen, z. B. Farbe, Helligkeit, Zeichen oder Symbole, enthalten, haben die
Figurennamenssignale keinen Einfluß auf das dargestellte Bild; sie haben lediglich
Steuerfunktion. Zum Verändern von Figuren müssen daher die Statussignale und/oder
die Adressen im Bildspeicher verändert werden, wobei die Adressen im Falle eines
Assoziativspeichers die Schlüsselwörter sind. Das Auswählen einer Figur geschieht
dadurch, daß deren Namenssignal einem Vergleicher vorgegeben wird, dem beim zyklischen
Auslesen des Bildspeichers das jeweilige Figurennamenssignal zugeführt ist. Im Falle
der Ubereinstimmung wird ein Steuersignal abgegeben. Dieses Steuersignal besagt
zunächst nur, daß unter der an den Bildspeicher angelegten Adresse ein Statussignal
der angewählten Figur ausgelesen wird. Adresse und/oder Statussignal können dann
in gewünschter Weise modifiziert und damit die Figur verändert werden. Je nach ge-
wünschter
Veränderung müssen verschiedene Steuersignale erzeugt werden. Hierzu ist vorteilhaft
eine Figurenveränderungssteuerung vorgesehen, der ein die Art der gewünschten Figurenänderung
kennzeichnender Operationscode zugeführt ist und die diesen mit dern Steuersignal
des Figurennamensvergleichers zu Steuersignalen verknüpft, mit denen die Figurenveränderung
erzielt wird.
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Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere
Vorteile und Ausgestaltungen näher beschrieben und erläutert.
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Ein Sichtgerät SG, auf dem aus mehreren Figuren bestehende Graphiken
dargestellt werden sollen, ist an einen Videosignalgeber VSG angeschlossen, der
die für den Betrieb des Sichtgerätes erforderliche Synchron- und Austastimpulse
von einer Sichtgerätesteuerung CRC erhält. Diese ist über einen Datenbus DB und
einen Adrebus AB mit mehreren weiter unten beschriebenen Einheiten sowie mit einem
nicht dargestellten Sichtgeräteprozessor verbunden. Uber ein Bildspeicher-Adreßmultiplexregister
BSAR liefert sie die Adressen für einen Bildspeicher BS, der im Ausführungsbei spiel
als Punktspeicher ausgebildet ist, d. h., jedem Bildpunkt auf dem Bildschirm des
Sichtgerätes SG ist eine Speicherzelle zugeordnet. Synchron mit der Abtastung des
Bildschirmes werden die Speicherzellen nacheinander adressiert und ausgelesen. Der
Bildspeicher BS enthält zwei Bereiche. In dem einen Bereich S sind Statussignale,
im anderen Bereich N sind Figurennamenssignale enthalten. Diese beiden Signalarten
werden parallel ausgelesen, wobei die Statussignale über einen Statussignalbus STB
auf einen Statussignaldecoder FT gelangen, der die Statussignale decodiert und dem
Videosignalgeber VSG zuführt. Dieser bildet daraus Videosignale zum Ansteuern des
Sichtgerätes SG. Der Statussignaldecodierer kann z. B. eine Farbtafel sein, der
aus den Statussignalen Farbsignale bildet, er kann aber auch, falls die Statussignale
Zeichensignale sind, einen Zeichengene-
rator enthalten, und er
kann auch einen Sequenzspeicher aufweisen, so daß aus einem Statussignal ein ganzes
Wort oder ein ganzer Satz gebildet wird.
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Zum Laden/Lesen des Bildspeichers BS trägt der nicht gezeichnete Sichtgeräteprozessor
über einen Datenbus DB das jeweilige Statussignal in ein Statusein-/-ausgaberegister
SEAR und das Figurennamenssignal in ein Namensein-/-ausgaberegister NEAR ein. Uber
einen Adreßbus AB und das Bildspeicher-Adreßmultiplexregister BSAR wird die jeweilige
Adresse an den Bildspeicher BS angelegt. Es werden so unter derselben Adresse die
Statussignale und die zugehörigen Figurennamenssignale in den Bildspeicher BS eingetragen.
Mit den Statussignalen wird, wie oben beschrieben, eine Graphik auf dem Bildschirm
des Sichtgerätes SG dargestellt. Mit Hilfe der Namenssignale können die in dem dargestellten
Bild enthaltenen Figuren einzeln angewählt und verändert werden. Hierzu werden die
Namenssignale über einen Figurennamensbus FNB einem Figurennamensvèrgleichsregister
FVR zugeführt, an das der eine Eingang eines Figurennamensvergleichers FNV angeschlossen
ist. Dessen zweitem Eingang wird über den Datenbus DB und ein Figurennamensregister
FNR der Namen der Figur zugeführt, die verändert werden soll. Stimmt das Namenssignal,
das aus dem Bildspeicher ausgelesen wird, mit dem vorgegebenen Namenssignal überein,
gibt der Figurennamensvergleicher FNV einen Steuerimpuls auf eine Figurenveränderungssteuerung
FVS, die ferner an ein Figurensteuerungsregister FSR angeschlossen ist. In dieses
kann über den Datenbus DB ein Codewort eingetragen werden, das angibt, welche Veränderung
an der ausgewählten Figur vorgenommen werden soll. Die Figurenveränderungssteuerung
ist zweckmäßig ein kombinatorisches Netzwerk, z. B. ein programmierbarer Festwertspeicher
(PROM), dem als Adresse der Inhalt des Figurensteuerregisters FSR und als Lese impuls
das Ausgangssignal des Figurennamensvergleichers FNV zugeführt sind. Je nach dem
im Figurensteuerregister enthaltenen Steuerwort erscheint an Ausgän-
gen
FU, WS ... WE der Figurenveränderungssteuerung FVS eine unterschiedliche Signalkombination,
welche die gewünschte Modifikation der Statussignale und/oder der Bildspeicheradressen
bewirkt. Die Figurenveränderung wird während der Darstellung des Bildspeicherinhalts
in jeweils zwei Schritten pro Bildspeicherzugriff ausgeführt, indem zunächst ein
Figurenelement durch Vergleich der Figurennamen der ausgelesenen Elemente mit einem
vorgegebenen Figurennamen gesucht und dann das gefundene Figurenelement verändert
wird.
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Im folgenden werden einige typische Änderungen von Figuren beschrieben.
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Für die Statusänderung einer Figur wird das Figurennamensregister
FNR mit dem Namen der zu verändernden Figur und das Figurensteuerregister FSR mit
einem Operationscode Statusänderung" geladen. Mit dem Koinzidenzsignal des Figurennamensvergleichers
FNV schaltet die Figurenveränderungssteuerung FMS einen Schreibimpuls auf die Leitung
WS, der für den die Statussignale enthaltenden Teil des Bildspeichers BS wirksam
ist. Es wird dann ein zuvor in das Statusein-/-ausgaberegister SEAR eingetragenes
Statussignal in den Bildspeicher BS eingetragen. Der Figurennamen wird dabei nicht
geändert.
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Das Löschen einer Figur erfolgt entsprechend. Das Statuseingaberegister
SEAR und das Figurennamensein- /-ausgaberegister NEAR werden gelöscht, und das Figurensteuerregister
FSR wird mit dem Operationscode "Löschen" geladen.
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Dies hat zur Folge, daß mit den Koinzidenzsignalen des Figurennamensvergleichers
FNV auf der Leitung WS ein Schreibimpuls für den die Statussignale enthaltenden
Teil des Bildspeichers BS und auf einer Leitung WN Schreibimpulse für den die Figurennamen
enthaltenden Teil des Bildspeichers freigegeben werden, d. h., mit den Koinzidenzimpulsen
werden die jeweiligen Zellen des Bildspeichers gelöscht.
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Für die Rekonstruktion einer Figur ist ein Figurenelementspeicher
FES vorgesehen, der an den Bildspe icheradresscnbus BSAB angeschlossen ist. Ist
das Figurensteuerregister FSR mit einem Operationscode "Rekonstruktion" geladen,
dann gibt die Figurenveränderungssteuerung FMS mit jedem Koinzi denzimpuls des Figurennamensvergleichers
FNV über eine Leitung WE einen Schreibimpuls an den Figurenelementspeicher FES.
Damit werden die Adressen des Bildspeichers BS, unter denen die Elemente der angewählten
Figur stehen, nacheinander in aufsteigender Reihenfolge in den Figurenelementspeicher
FES eingetragen und stehen dort zur weiteren Auswertung zur Verfügung. Hierzu kann
sie der Sichtgeräteprozessor über den Datenbus DB abrufen. Der Figurenelementspeicher
FES ist zweckmäßig so ausgebildet, daß die zuerst eingelesenen Adressen zuerst ausgelesen
werden (FIFO), da dann die Verwaltung eines Lesezeigers entfällt.
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Mit dem Ausführungsbeispiel kann auch eine Figur in dem auf dem Sichtgerät
dargestellten Bild optisch hervorgthoben werden, z. B. durch Aufhellen, Blinken
oder Farbänderung.
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Hierzu wird das Figurensteuerregister FSR mit einem Operationscode
"Optische Identifikation" geladen. Die Figurenveränderungssteuerung FVS gibt dann
bei Auftreten eines Koinzidenzsignals am Ausgang des Figurennamensvergleichers FNV
einen Umschaltimpuls auf eine Leitung FU, der dem Statussignaldecodierer FT zugeführt
ist. Es wird damit die Decodierung der Statussignale umgeschaltet, entweder einmalig
oder mit einer niedrigen Frequenz, so daß die Figur blinkt. Durch Umladen des Figurennamensregisters
FNR kann jede beliebige Figur optisch hervorgehoben werden.
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Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können Figuren in einfacher
Weise mit Hilfe einer Anwahlvorrichtung, z. B. einem Lichtstift, einem Steuerknüppel
oder einer Rollkugel, angewählt werden. Im Ausführungsbeispiel ist hierzu ein Lichtstift-Adreßmultiplexregister
LSAR vorgesehen, dem in einer Betriebsart "Figurenanwahl" nicht
wie
üblich die jeweilige Adresse des Bildspeichers zugeführt ist, sondern aus dem Bildspeicher
der Name der Figur, von der ein Element angewählt wurde. Es ist dabei gleichgültig,
welches Element der Figur angewählt wird, da alle Elemente einer Figur mit dem gleichen
Figurennamen im Bildspeicher abgelegt sind. Der in das Lichtstift-Adreßmultiplexregister
übernommene Figurenname kann über den Datenbus DB in das Figurennamensregister übertragen
werden, und es können dann die beschriebenen Veränderungen vorgenommen werden, indem
die geeigneten Operationscodes in das Figurensteuerregister eingetragen werden.
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Es wurde bisher davon ausgegangen, daß die Statussignale und die Figurennamen
unterschiedlich sind. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen die Statussignale gleichzeitig
Figurennamen sind, und zwar dann, wenn einer Figur genau ein Status zugeordnet ist,
z. B., wenn verschiedene Kurven in unterschiedlichen Farben dargestellt werden.
In diesem Falle ist die Figur "Kurve" durch ihren Namen "Farbe" eindeutig bestimmt.
Die Statussignale werden dann dem Figurennamensvergleicher zugeführt und von diesem
mit einem vorgegebenen Statussignal verglichen.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin,
daß die Größe des Bildspeichers und die Anzahl der Elemente pro Figur keinen Einfluß
auf die Zeit haben, in der die Figur verändert wird, da alle Figurenveränderungen
bei einer Bildfrequenz von 50 Hz innerhalb von 20 ms abgeschlossen sind. Der Bildspeicher
kann ein Punkt- oder Abszissenspeicher sein. Auch kann er ein sogenannter Großbildspeicher
sein, in dem mehr Bildelemente gespeichert sind, als auf dem Bildschirm auf einmal
dargestellt werden können, und aus dem daher für die Darstellung nur ein Teil der
gespeicherten Information ausgelesen wird. In diesem Fall kann allerdings im allgemeinen
nicht die Sichtgerätesteuerung den Lesezyklus für die Figurenveränderung steuern,
sondern man wird hierzu den Sichtgeräteprozessor verwenden.
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Sind mehrere Figuren mit dem gleichen Namen im Bildspeicher eingetragen,
so beziehen sich die Figurenveränderuncn auf alle diese Figuren. Identische Bildteile
können mit verschiedenen Namen versehen werden, Figurenveränderungen beziehen sich
dann nur jeweils auf die eine Figur, deren Narne angegeben wird. Wird ein ganzes
Bild als eine Figur definiert, so können alle Figurenveränderungen auf das ganze
Bild angewendet werden.
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9 Patentansprüche 1 Figur