DE3511689C2

DE3511689C2 -

Info

Publication number: DE3511689C2
Application number: DE3511689A
Authority: DE
Inventors: Masato Ryouki; Akihito Nagoya Aichi Jp Shibata
Original assignee: Okuma Tekkosho KK
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1988-06-30
Also published as: JPS60205580A; GB2156636A; US4918435A; GB8507020D0; JPH0426477B2; GB2156636B; DE3511689A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von auf einem Bildanzeigeschirm darzustellenden Grafiksymbolen nach Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Beispiel beim rechnergestützten Entwurf von Werkstücken und bei der grafischen Darstellung von Diagrammen wird mit einer Rechenanlage in Verbindung mit einem Bildschirm gearbeitet, wobei auf dem Bildschirm je nach Anwendungsfall bestimmte Grafiksymbole, z. B. schematisierte Werkstücke oder Werkzeuge, dargestellt werden. Häufig kommt es vor, daß ein oder mehrere bestimmte Grafiksymbole, die gerade auf dem Bildanzeigeschirm dargestellt werden, nach oben, nach unten, seitlich oder schräg versetzt werden sollen. Bislang wurde so vorgegangen, daß die in dem Video-Speicher gespeicherten Daten vollständig neu generiert wurden, um auf dem Bildschirm ein bewegtes Grafiksymbol zu erzeugen. Das neue Generieren der Anzeige daten erfordert aber relativ viel Verarbeitungsschritte und dauert entsprechend lange.

Zum besseren Verständnis des bislang verwendeten Verfahrens sei im folgenden auf Fig. 1 Bezug genommen.

Wenn bei dem herkömmlichen Verfahren der Wunsch besteht, die Anzeigeposition eines Grafiksymbols zu ver schieben, z. B. eines Grafiksymbols FS, welches aus etwa 100 geraden Linien besteht, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und diese Verschiebung z. B. fünf Punkte in Aufwärtsrich tung und fünf Punkte nach links ausmachen soll, so ist es erforderlich, ein altes Grafiksymbol ALT zu löschen und ein neues Grafiksymbol NEU an einer neuen Anzeigeposition für den Schirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) zu be schreiben und zu verarbeiten, wobei grafische Punktinfor mation in einem Videospeicher (Video-RAM; RAM Schreib-/ Lese-Speicher) in der in Fig. 2 dargestellten Weise be schrieben ist. In anderen Worten: es bestand die Notwen digkeit, Befehle zum Löschen der jeweiligen Zeilen des alten Grafiksymbols ALT und zum Darstellen der entspre chenden Zeilen des neuen Grafiksymbols NEU zu interpre tieren und auszuführen.

Fig. 3 zeigt in Blockdiagrammdarstellung ein dem Stand der Technik entsprechendes System zur Verarbeitung von bewegten Grafiken des oben erläuterten Typs. Eine Grafikverarbeitungs-Befehlseinheit 1 liest aus einer Symbol-Zeilendaten-Ausrichteinheit 10 Information aus, welches die jeweiligen das Grafiksymbol FS für die bewegte Grafik bildenden Zeilen betrifft, z. B. Koordinaten werte der Start- und der Endpunkte, Arten der Zeilen und dergleichen. Bei einem Befehl zum Beschreiben der Zeilen oder zum Löschen des Befehls wird ein Befehl LE erzeugt, und der Befehl LE wird an eine Grafikverarbeitungs- Steuereinheit 2 gegeben. Diese interpretiert den Zeilen- Beschreibungsbefehl LE oder den Löschbefehl LE, der in der Grafikverarbeitungs-Befehlseinheit für die jeweiligen Zeilen aufbereitet und von dieser abgegeben wurde, um die Koordinaten auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhren- Anzeigeeinheit 6 in Adressen eines Videospeichers (Video- RAM) 4 umzusetzen, bei dem es sich um einen Speicher zum Speichern der anzuzeigenden Grafik handelt. Außerdem er folgt bei Bedarf eine Abschneidungs-Verarbeitung für den festgelegten Bereich. Der diesen Verarbeitungsschritten unterzogene Befehl LE wird in einer Zeilenbeschreibungs einheit 30 in eine konkrete Punktinformation umgesetzt, und die grafische Punktinformation wird in einer entspre chenden Stelle des Videospeichers 4 abgespeichert. Handelt es sich bei dem Befehl LE um einen Befehl zum Löschen von Zeilen, so wird der Löschbefehl LE in einer Zeilenlöscheinheit 31 anstatt in der Zeilenbeschreibungs einheit 30 umgesetzt in die konkrete Punktinformation, und diese wird in den Videospeicher 4 eingespeichert. Die so in dem Videospeicher RAM 4 gespeicherte Grafikinforma tion wird in einer Videosignal-Bildungseinheit 5 umge setzt in ein Grafik-Anzeigesignal, welches sich für die Kathodenstrahlröhren-Anzeigeeinheit 6 eignet. Anschlie ßend wird die umgesetzte Information der Anzeigeeinheit 6 zugeführt, um das Grafiksymbol auf dem Schirm der Anzei geeinheit darzustellen.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, sind bei dem herkömmlichen Verarbeitungsverfahren für bewegte Grafi ken zwei Schritte notwendig, um das alte Grafiksymbol zu löschen und das neue Grafiksymbol in einer neuen Anzeige position darzustellen. Hierdurch tritt eine spürbare Verzögerung der Grafikanzeige in Erscheinung, so daß es nicht möglich ist, eine glatte Verschiebung der Anzeige eines Grafiksymbols zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu vermeiden oder doch zumindest zu mildern und ein Verfahren zum Verarbeiten bewegter Grafiken zu schaffen, welches in der Lage ist, Grafiksymbole glatt zu verschieben. Insbesondere soll es möglich sein, komplizierte Grafiksymbole zu verschieben, wobei Farben und Muster mit hoher Geschwindigkeit bereit gestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angege bene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Aus der EP 01 00 097 ist ein Bildverarbeitungssystem be kannt, welches unter anderem die Funktion besitzt, be stimmte Bildelemente (= Grafiksymbole) einer affinen Ab bildung zu unterziehen, um beispielsweise den Schatten wurf eines Baumes zu konstruieren. Dazu werden bei dem bekannten Verfahren die vier Koordinaten eines Rechtecks angegeben, in welchem das einer affinen Abbildung zu unterwerfende Grafiksymbole, z. B. ein Baum, enthalten ist. Durch Maßstabsveränderung, durch Drehen und gegebenen falls durch Schieben wird dann z. B. der Schattenwurf des Grafiksymbols für einen bestimmten Licht-Einfallswinkel erzeugt. Das einfache translatorische Bewegen eines be stimmten Grafiksymbols ist mit diesem Verfahren jedoch nicht möglich. Gegenüber dem bekannten Verfahren ermög licht das erfindungsgemäße Verfahren eine Verschiebung eines Grafiksymbols in praktisch einem einzigen Ver arbeitungsschritt. Zum Verschieben des Grafiksymbols wird das Grafiksymbol, dessen Daten in dem Grafiksymbol-Speicher bereich gespeichert sind, in den Video-Speicher "einkopiert", und zwar an einer Stelle, die durch die Koordinaten eines Referenzpunkts festgelegt sind. Der Referenzpunkt ist vorzugsweise ein Eckpunkt des Grafiksymbols. Durch Fest legen der Koordinaten des Referenzpunkts in dem Video- Speicher und mithin auf dem Bildschirm werden gleichzeitig die Adressen für die neu in den Video-Speicher einzu speichernden Daten des Grafiksymbols festgelegt.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das zu verschieben de Grafiksymbol von einem darstellungsfreien Randbereich umgeben ist und die Übertragung des "Transferbereichs" sowohl das Grafiksymbol selbst als auch den Randbereich umfaßt, wird ein Teil des darstellungsfreien Randbereichs einen Teil des als "alten Grafiksymbols" löschen oder überschreiben. Innerhalb der Grenzen des Transferbereichs läßt sich das Grafiksymbol in einem einzigen Bearbeitungs schritt verschieben. Soll eine größere Verschiebung er folgen, werden aufeinanderfolgende Übertragungs-Schritte zum Übertragen des Transferbereichs (Grafiksymbol-Daten mit darstellungsfreiem Bereich) durchgeführt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Skizzen zum Veranschaulichen eines herkömm lichen Verarbeitungsverfahrens für bewegte Gra fiken,

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Vorrichtung zur Durchführung des herkömmlichen Verarbeitungs verfahrens,

Fig. 4 und 5 Skizzen zur Erläuterung des erfindungsge mäßen Verfahrens zum Verarbeiten bewegter Grafiken, ähnlich wie die Fig. 1 und 2,

Fig. 6 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens,

Fig. 7 ein detailliertes Blockdiagramm einer Grafik verarbeitungs-Steuereinheit, einer Zeilen-Be schreibungseinheit und eines Originalsymbol- Speicherbereichs, die zusammen die Vorrichtung gemäß Fig. 6 bilden, und

Fig. 8 Flußdiagramme, die die Verarbeitung einer Gra fikverarbeitungs-Befehlseinheit und die Vor gänge in und nach der Grafikverarbeitungs- Steuereinheit der in Fig. 6 gezeigten Vorrich tung veranschaulichen.

Die bewegten Grafiken werden verarbei tet durch Verschieben des gesamten Grafiksymbols FS um ein vorbestimmtes Stück, und zwar zusammen mit der Dar stellung aus dem Grafiksymbol FS auf dem Schirm der An zeigeeinheit 6. Dies geschieht auf der Grundlage der aus dem Videospeicher 4 stammenden Daten. Bei dem erfindungs gemäßem Verfahren ist ein Originalsymbol- (Originalgra fik-)Speicherbereich vorgesehen, in welchen das zu ver schiebende und darzustellende Grafiksymbol FS anfangs nur ein einziges mal geschrieben wird. Außerdem ist ein Transferbereich vorgesehen, welcher das nun verarbeitete Grafiksymbol FS umfaßt und an seinem Umfang einen dar stellungsfreien Bereich enthält. Der Transferbereich wird in den Videospeicher 4 übertragen. Hierdurch wird prak tisch in dem Speicher die Verarbeitung der bewegten Grafiken durchgeführt.

Gemäß Fig. 4 wird in dem Originalsymbol-Speicherbereich ein beispielsweise 135 × 120 Punkte umfassender Transfer bereich TA mit darstellungsfreien Bereichen NP von bei spielsweise fünf Punkten am Umfang des zu verschiebenden und darzustellenden Grafiksymbols FS eingestellt, und es wird ein Koordinatenwert eingestellt, bei dem es sich um einen nach Belieben zu wählenden Punkt des Transferbe reichs TA handelt, z. B. um den Schneidpunkt eines Werk zeugs, und der als Referenzpunkt RP für das Grafiksymbol FS dient. Bei der Bewegungsverarbeitung der Grafik wird der gesamte Transferbereich TA in den Videospeicher 4 übertragen, indem die Übertragungsposition des Referenz punkts RP des Transferbereichs TA der gewünschten Adresse in dem Videospeicher 4 zugeordnet wird. Hierdurch erfolgt gemäß Fig. 5 auf der Anzeigeeinheit die Ausführung der Grafikbewegung, bei der das alte Grafiksymbol ALT zu dem neuen Grafiksymbol NEU verschoben wird. Die jeweiligen Grafik-Punktinformationen des alten Grafiksymbols ALT werden umgesetzt entweder in eine der Grafik-Punktinfor mationen des neuen Grafiksymbols NEU oder des darstel lungsfreien Bereichs NP, indem die Grafik-Punktinforma tion zu der neuen Anzeigeposition übertragen wird. Als Ergebnis dieser Umsetzung wird das alte Grafiksymbol ALT gelöscht. Wenn es z. B. erwünscht ist, das Grafiksymbol um mehr als fünf Punkte parallel zu verschieben, so kann die Parallelverschiebung dadurch erfolgen, daß der oben be schriebene Verarbeitungsvorgang mehrere male wiederholt wird.

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm für ein Beispiel einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfah rens. Eine Grafikverarbeitungs-Befehlseinheit 1 gibt einen Befehl zum Speichern der konkreten Grafik-Punktin formation des als bewegte Grafik zu verarbeitenden Gra fiksymbols FS in einem Originalsymbol-Speicherbereich 32, und zwar geht der Befehl über die Grafikverarbeitungs- Steuereinheit 2.

Das Speichern erfolgt in Form einer vollständigen Grafik, z. B. in der Form des in Fig. 4 gezeigten Grafiksymbols FS. Dann gibt die Grafikverarbeitungs-Befehlseinheit 1 den Befehl zum Speichern von Größen oder Abmessungen des das Grafiksymbol FS vollständig umfassenden und die dar stellungsfreien Umfangsbereiche NP enthaltenden Transfer bereichs TA sowie von Daten wie beispielsweise einem Koordinatenwert des Referenzpunkts RP, um das für die bewegte Grafikverarbeitung vorgesehene Grafiksymbol FS über die Grafikverarbeitungs-Steuereinheit in eine Origi nalsymboldaten-Ausrichteinheit 33 zu übertragen. Das Aktualisieren der Koordinaten des Referenzpunkts RP der Originalgrafik und die Übertragung des gesamten Grafik symbols FS, das heißt, des Transferbereichs TA, in den Videospeicher 4, werden ausgeführt, und bei dieser Aus führung aktualisiert die Grafikverarbeitungs-Steuerein heit den Inhalt der Originalsymboldaten-Ausrichteinheit 33 nach Bedarf und überträgt die Grafik-Punktinformation in dem festgelegten Bereich aus dem Originalsymbol-Spei cherbereich in den Videospeicher 4, wodurch in der Video signal-Bildungseinheit 5 ein Darstellungs- oder Anzeige signal gebildet und anschließend das Grafiksymbol auf dem Schirm der Anzeigeeinheit 6 dargestellt wird.

Fig. 7 ist ein detailliertes Blockdiagramm, welches den Aufbau der Grafik-Verarbeitungs-Steuereinheit 2, der Zeilen-Beschreibungseinheit 30 und des Originalsymbol- Speicherbereichs 32 zeigt. Fig. 8 zeigt in Form von Fluß diagrammen die Arbeitsweise der Befehlseinheit 1 und die damit in Verbindung stehende Verarbeitung, die durch die Steuereinheit 2 vorgenommen wird.

Die Grafikverarbeitungs-Steuereinheit 2 interpretiert den Grafik-Verarbeitungsbefehl und erzeugt Parameterdaten, die für die Grafikverarbeitung benötigt werden. Der Grafik-Verarbeitungsbefehl von der Grafikverarbeitungs- Steuereinheit 2 wird über einen System-Adressenbus und einen System-Datenbus in einem für einen Arbeits-RAM 22 vorgesehenen Befehls-Puffer gespeichert, und bei diesem Vorgang wird die Systemadresse in eine interne Adresse der Grafikverarbeitungs-Steuereinheit 2 mit Hilfe eines Adressenumsetzers 25 umgesetzt und dann von einem Adreß treiber 26 ausgegeben. Die den Befehl bildenden Daten werden einmal in einem Buspuffer 27 und dann in dem Be fehlspuffer gespeichert. Die Systemadresse wird von einem Adreßdecoder 24 ausgelesen und zu einer Bussteuerung 23 übertragen. Die Bussteuerung 23 informiert eine in der Grafikverarbeitungs-Steuereinheit 2 enthaltene zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 20 darüber, ob der Bus-Master des internen Busses der Steuereinheit 2 der CPU 20 oder einer in der Grafikverarbeitungs-Befehlseinheit 1 befind lichen CPU zugehört. Der Grafik-Verarbeitungsbefehl wird von der CPU 20 der Grafikverarbeitungs-Steuereinheit 2 interpretiert, und zusätzlich zu benötigten Parametern wird der Befehl bezüglich der Beschreibung des Grafikele ments (Linien, Bögen, usw.) zu einem (nicht gezeigten) Unterbefehls-Pufferspeicher der Zeilen-Beschreibungsein heit 30 übertragen. Das Programm zur Durchführung der Interpretation des Befehls in der Grafikverarbeitungs- Steuereinheit 2 ist in einem Programmspeicher (ROM) 21 abgespeichert.

In der Originalsymboldaten-Ausrichteinheit 33 sind Daten gespeichert, die die Originalgrafik betreffen, z. B. die Informationen bezüglich Lage und Abmessungen des Trans ferbereichs TA, Informationen bezüglich der Lage des Referenzpunkts RP in dem Transferbereich TA und derglei chen. Die Speicherung der Daten in der Einheit 33 erfolgt durch die in der Steuereinheit 2 enthaltene CPU 20. Das Blockdiagramm des internen Aufbau der Zeilen-Beschrei bungseinheit 30 gleicht im wesentlichen dem der Grafik verarbeitungs-Befehlseinheit 2, wobei hier ähnliche Be zugszeichen den eine entspre chende Funktion aufweisenden Blöcken in der Zeilen-Be schreibungseinheit 30 zugewiesen sind. Der Originalsym bol-Speicherbereich 32 besteht aus einem Grafik-Adreß selektor 320 und einem Grafikbild-Ausrichtbereich 321. Ein von der in der Zeilen-Beschreibungseinheit 30 ent haltenen Unter-CPU 300 übertragener Beschreibungsbefehl für eine konkrete Grafik-Punktinformation wird dem Grafikbild-Ausrichtbereich 321 zugeführt. Hierbei wird die Information, für welche Lage des Grafikbild-Ausricht bereichs 321 die Grafik-Punktinformation beschrieben ist, dadurch erfaßt, daß die von der Unter-CPU 300 bei Ver wendung des Grafik-Adreßselektors 320 erzeugte Adresse interpretiert wird.

Die Grafikverarbeitungs-Befehlseinheit 1 erzeugt sequen tiell mehrere Originalsymbol-Beschreibungsbefehle (Schritt S 1), einen Originalsymboldaten-Ausrichtbefehl (Schritt S 2) und einen Originalsymboldaten-Transferbefehl (Schritt S 3), wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Die Grafik verarbeitungs-Steuereinheit 2 empfängt den von der Gra fikverarbeitungs-Befehlseinheit 1 ausgegebenen Befehl und verarbeitet die Befehle in den Schritten S 10 bis S 17 ge mäß Fig. 8. Wenn die Originalsymbol-Beschreibungsbefehle in die Grafikverarbeitungs-Steuereinheit 2 eingegeben werden, wird über die Zeilen-Beschreibungseinheit 30 die Grafik-Punktinformation in dem Originalsymbol-Speicherbe reich 32 abgespeichert (Schritte S 11 und S 15). Wenn in die Steuereinheit 2 der Originalsymboldaten-Transferbe fehl eingegeben wird, wird die Originalgrafik aus dem Originalsymbol-Speicherbereich 32 in den Videospeicher 4 übertragen (Schritte S 12 und S 16). Wenn der Originalsym boldaten-Ausrichtbefehl in die Grafikverarbeitungs- Steuereinheit 2 eingegeben wird, werden die Originalsym boldaten in der Originalsymboldaten-Ausrichteinheit 33 ausgerichtet.

Claims

1. Verfahren zum Verarbeiten von auf einem Bildanzeige schirm darzustellenden Grafiksymbolen, bei dem Anzeigedaten für mindestens ein Grafiksymbol generiert und in einem Video-Speicher gespeichert werden und der Video-Speicher zyklisch ausgelesen wird, um das Grafiksymbol auf dem Bild anzeigeschirm dazustellen, und bei dem gegebenenfalls durch Ändern der gespeicherten Anzeigedaten das Grafiksymbol auf dem Bildschirm bewegt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem von dem Video-Speicher getrennten Grafiksymbol- Speicherbereich (32) Grafiksymboldaten gespeichert werden, die einen das darzustellende Grafiksymbol und einen das Grafik symbol an dessen Umfang umgebenden, darstellungsfreien Bereich umfassenden Transferbereich definieren, und daß beim Einschreiben von das Grafiksymbol betreffenden Anzeigedaten in den Video-Speicher (4) die Daten des Trans ferbereichs (TA) aus dem Grafiksymbol-Speicherbereich (32) in den Videospeicher (4) übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Form und Abmessungen des Transferbereichs (TA) sowie eine Koordinate eines Referenzpunkts in dem Transferbereich be stimmt werden, und daß die Anzeigedaten des Transferbereichs aus dem Grafiksymbol-Speicherbereich (32) dadurch in den Video-Speicher (4) übertragen werden, daß eine Koordinate des Referenzpunkts in dem Video-Speicher festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Transferbereich ein Rechteck ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der darstellungsfreie Rand (NP) des Trans ferbereichs (TA) so breit gewählt wird, daß er an der schmalsten Stelle einer Mindestanzahl von Bildelementpunkten auf dem Bildanzeigeschirm entspricht.