-
Die Erfindung bezieht sich auf einen graphischen
Anzeigedatenspeicher.
-
Eine graphische Anzeige kann durch einen Fernsehmonitor oder
ein ähnliches nach einem Raster abtastendes Gerät erzeugt
werden, während der Abtaststrahl gemäß dem Inhalt eines
Speichers moduliert wird, der eine Reihe von Bits
enthält, und zwar eines für jedes Pixel der Anzeige. Bei
einem durch einen Computer erzeugten Bild werden die Bits
in den Speicher durch den Prozessor des Computers eingegeben.
Derartige durch einen Computer erzeugte Bilder können von
einer oder mehreren durchgehenden Flächen oder 'Polygonen'
erzeugt werden, über denen die Farbe oder Helligkeit der
Anzeige gleich bleibt. Diese Polygone können durch den
Prozessor erzeugt werden, indem jene Speicherplätze
identifiziert werden, die den Pixeln an den Rändern oder
Grenzen des Polygon entsprechen, wobei darauf das Polygon
durch einen 'Einsaat'-Algorithmus 'ausgefüllt' wird, bei dem
ein Pixelsteuerbit, das der erwünschten Farbe oder
Helligkeit entspricht, in eine Stelle eingegeben wird, die
einem Pixel innerhalb des Polygon zugeordnet ist, wobei dann
jeder Speicherplatz, der den benachbarten Pixeln zugeordnet
ist, adressiert wird, wobei das gleiche Bit eingegeben
wird, usw., bis die Grenzstellen erreicht sind. Als
Alternative wird ein Vektorausfüllalgorithmus benutzt, bei
welchem eine Reihe von Linien gezogen wird, die sich von der
einen Seite des Polygons nach der anderen erstrecken, ohne
die Gestalt vorher zu berechnen, und statt dessen wird die
Länge der Linien sukzessive von Daten vergrößert, die die
Neigung jedes Randes angeben.
-
Die Vektorfüll- und/oder Saatfüll-Algorithmen können als
Firmware mit dem CGI-Gerät erworben werden. In beiden Fällen
ist die Geschwindigkeit der Ausfüllungen nicht so groß, wie
es erwünscht wäre, wenn nicht sehr kostspielige
kundenspezifische Anzeigegeräte benutzt werden, weil der
Prozessor des Gerätes die Gestalt auf einer progressiven
Basis ausfüllen muß, d. h. es muß jeder Pixelspeicherplatz
nacheinander adressiert werden und es muß das Bit darin
eingeführt werden.
-
Es sind verschiedene Verfahren der
Polygon(Kontur-)ausfüllung in IEEE Transactions on Computers Vol. C-30,
Nr. 1, Januar 1981, S. 41-48, erörtert.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät vorgesehen,
welches eine Vielzahl von Pixeln eines Bildes steuert und
mehrere miteinander verbundene Moduls aufweist, und zwar
jeweils zur Steuerung eines Pixels des Bildes, und jedes
dieser Moduln ist mit allen benachbarten Moduln verbunden,
und das Gerät ist dadurch gekennzeichnet,
daß außerdem eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, um ein
Steuerbit einem der Moduln zuzuführen;
-
daß Mittel in jedem Modul vorgesehen sind, um das
Steuerbit von dem einen Modul nach allen Moduln
benachbart hierzu zu überführen, bis das eine Modul eine
Grenze des zu steuernden Bereichs anzeigt und dann die
Steuerziffer nach benachbarten Moduln nicht mehr
hindurchtreten läßt, und daß das Steuerbit von jedem
Modul nach allen benachbarten Moduln weiterläuft, bis
sämtliche die Grenzen anzeigenden Moduln erreicht sind.
-
Zweckmäßigerweise umfaßt das Gerät mehrere Vielzahl-Bit-
Signalspeicher, die funktionell als zweidimensionales Feld
angeordnet sind, eine Mehrzahl von ODER-Gattern, deren
Ausgänge mit den Bit-Eingängen der jeweiligen Signalspeicher
verbunden sind, und mehrere Steuergatterkreise, die mit den
Signalspeichersteuereingängen der jeweiligen Signalspeicher
verbunden sind, wobei die Bit-Ausgänge eines jeden
Signalspeichers nach den ODER-Gatterkreisen eines jeden
benachbarten Signalspeichers ausgefächert sind und jeder
Steuergatterkreis ein Steuersignal über einen Eingang des
Gerätes erhält und in Abhängigkeit von dem Wert dieses
Steuersignals der Signalspeicher ein Bit von einem der
benachbarten Signalspeicher aufnimmt und dieses Bit nach
den Eingängen benachbarter Signalspeicher hindurchtreten
läßt.
-
Zum besseren Verständnis wird nachstehend ein
Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
-
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Speichers und
-
Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild eines
Einfachspeicherelementes des Gerätes nach Fig. 1, zusammen
mit der zugeordneten Schaltung.
-
Der Speicher gemäß Fig. 1 weist eine Matrix von vier Bit-
Signalspeichern 1 auf, und jeder ist über eine Interface-
Schaltung 2 und Daten- und Steuerleitungen 3 mit den vier
Signalspeichern benachbart hierzu in einem Feld angeordnet.
Jeder Signalspeicher bewirkt das Halten einer Steuerziffer
zur Steuerung eines der Pixel einer durch ein Raster
erzeugten graphischen Anzeige. Zu diesem Zweck wird der
Inhalt der Signalspeicher über Daten- und Steuerleitungen 4
nach einem nicht dargestellten Scanner verfügbar, der die
Signalspeicher synchron mit der Erzeugung des Rasters in
bekannter Weise abtastet. Die Leitungen 4 weisen für jeden
Signalspeicher vier Bit-Ausgangsleitungen auf, die von dem
vorerwähnten Scanner abgehen, und vier Bit-Eingangsleitungen
über ein Steuerbit können in den Signalspeicher
eingegeben werden. Es sind zwei Steuerleitungen vorhanden,
von denen eine benutzt wird, um den Signalspeicher als
Saatpixelspeicher auszubilden, während die andere benutzt
werden kann, um den Signalspeicher derart zu schalten, daß
er ein Pixel an der Grenze eines speziellen Abschnitts der
Anzeige hält.
-
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird jede Gruppe von vier
Bit-Eingangsleitungen in den Leitungen 4 entsprechenden
Eingängen des zugeordneten Signalspeichers über jeweils
eines von vier ODER-Gattern 5 mit fünf Eingängen zugeführt.
Die anderen Eingänge eines jeden Gatters 5 empfangen die
entsprechenden Bit-Eingänge der vier benachbarten
Signalspeicher. Jede Gruppe von vier Bit-Ausgangsleitungen
in den Leitungen 4 ist mit jeweils einem der Bit-Ausgänge
des zugeordneten Signalspeichers verbunden. Diese Ausgänge
des Signalspeichers werden außerdem über
Auffächerpufferverstärker 6 den ODER-Gattern wie den Gattern 5
zugeführt, aber jeweils zugeordnet einem der vier
benachbarten Signalspeicher. Die Signalspeicher-Steuer- und
-Ausgangsfreigabeanschlüsse eines jeden Signalspeichers sind
mit dem Ausgang eines UND-Gatters 7 verbunden. Ein Eingang
eines jeden Gatters 7 ist mit der die Grenze liefernden
Steuerleitung für den Signalspeicher verbunden, während der
andere Eingang den Ausgang eines weiteren ODER-Gatters 8 mit
fünf Eingängen empfängt. Einer der Eingänge dieses Gatters
ist mit der Einstellssaatpixelsteuerleitung für den
Signalspeicher verbunden, während die anderen mit den
Ausgängen der UND-Gatter für jeweils eines der vier
benachbarten Signalspeicher über entsprechende
Ausfächerpufferkreise verbunden sind, die den vier benachbarten
Signalspeicherkreisen zugeordnet sind. Diese Pufferkreise
sind natürlich jeweils gleich der Schaltung 9, und über
diese Schaltung 9 werden Signale vom UND-Gatter 7 den
Äquivalenten des ODER-Gatters 8 für benachbarte
Signalspeicher zugeführt.
-
Anfänglich haben jene Signalspeicher, die den Pixeln an der
Grenze des durchgehenden Abschnitts der Anzeige zugeordnet
sind (welcher Abschnitt mit der gleichen Farbe, Helligkeit
usw. ausgefüllt werden soll), ihre Grenzeinstell-
Steuersignale so ausgebildet, daß das UND-Gatter 7 für jeden
dieser Signalspeicher geschlossen wird. Zwischenzeitlich
wird ein Steuerbit, das der erforderlichen
Pixelcharakteristik entspricht, den Eingängen eines der
Signalspeicher zugeführt, der einem Pixel innerhalb des
auszufüllenden Abschnitts zugeordnet ist, und die
Ausfüllpixel-Steuerleitung für diesen Signalspeicher wird
bestimmt. Auf diese Weise wird das Bit in den
Signalspeicher eingeführt und demgemäß über die
Ausfächerverstärker 6 und die ODER-Gatter 5 den benachbarten
Signalspeichern zugeführt. Der Ausgang des Gatters 7 wird
außerdem über Puffer 9 den ODER-Gattern 8 benachbarter
Signalspeicher zugeführt. Vorausgesetzt, daß die UND-Gatter
7 für diese Signalspeicher offen sind, läuft das
Steuerbit in diese ein. Die Ausbreitung setzt sich von
jedem Signalspeicher nach den benachbarten Signalspeichern
usw. fort, bis jene Signalspeicher erreicht sind, wo die die
Grenzen festlegenden Steuersignale erhalten werden, und dann
werden die UND-Gatter 7 geschlossen. Dies bewirkt, daß die
Signalspeichersteuerung und die Ausgangsfreigabeeingänge der
Signalspeicher nicht geltend gemacht werden, so daß das
Saatbit nicht darin eingeführt wird und nicht weiter
fortschreiten kann.
-
Die Gestalt des Anzeigeabschnitts, der ausgefüllt werden
soll, und demgemäß die Signalspeicher, bei denen die
Grenzeinstellsteuersignale geltend gemacht werden, und der
Saatpunkt werden durch einen nicht dargestellten
zugeordneten Computerprozessor wie in einem geeigneten
Formgestaltungsalgorithmus danach berechnet, jedoch ist die
Saatausfüllung des Teils automatisch und braucht nicht durch
den Prozessor selbst ausgeführt zu werden.
-
Jeder Signalspeicher könnte eine von Vier abweichende Zahl
von Bits aufweisen, beispielsweise könnte er acht Bits
aufweisen, und die Verbindung zwischen den Signalspeichern
würde dann das gleiche Format haben, aber natürlich wären
mehrere davon da.
-
In jedem Fall kann in Abhängigkeit von der Zahl der
Anzeigepixel die Zahl der Verbindungen ganz groß gemacht
werden, so daß es natürlich vorteilhaft ist, den Speicher in
einem einzigen VLSI-Logikchip einzubauen. Der Videoscanner
ist vorzugsweise auch in dem gleichen Chip angeordnet.