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Die Erfindung betrifft ein Graphiksystem.
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Es sind Computer-Graphiksysteme bekannt, die Bewegungen
eines Eingabegerätes, wie eines Stiftes, über ein Tablett
als Muster auf einem Bildschirm konvertieren, deren Form den
Bewegungen des Eingabegerätes relativ zum Tablett
entsprechen. Variationen dieses Basissystems sind ebenfalls
bekannt, bei denen beispielsweise das Eingabegerät
druckempfindlich ist, so daß die Breite des Musters vom
angewandten Druck abhängt, oder das Eingabegerät liegt in Form einer
"Maus" vor, die auf einer Kugel über eine Fläche bewegbar
ist und die Drehungen der Kugel die Gestalt des sich
ergebenden Musters steuern.
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Solche Systeme müssen auf Bewegungen des Eingabegerätes
schnell ansprechen, wenn der Benutzer in der Lage sein soll,
eine brauchbare Kontrolle auszuführen. Falls die Änderungen
am Anzeigebild gegenüber den Bewegungen des Eingabegerätes
wesentlich später auftreten, so verliert der Benutzer die
visuelle Kontrolle zwischen Bewegung und Abbildung, die aber
wichtig ist.
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So sind Systeme verfügbar, die eine ausreichende
Ansprechsgeschwindigkeit auf die Bewegungen des Eingabegerätes
besitzen, doch fühlen sich Benutzer immer noch von
Systemeigenschaften behindert, welche darin liegen, daß die expressiven
Qualitäten der unter Benutzung traditioneller physikalischer
Medien hergestellten Bilder nicht ausreichend wiedergegeben
werden. Beispielsweise unterscheidet sich ein beim Malen mit
einem weichen Pinsel erzeugter Punkt weitgehend von einem
mit Schreibzeug produzierten Punkt, und das "Gefühl" der
unterschiedlichen Ausführungen ist sehr verschieden. Die
Fähigkeit eines Künstlers, sich visuell auszudrücken, ist
wesentlich vom Verhalten der benutzten Medien beeinflußt.
Verfügbare Systeme geben das dynamische Verhalten
traditioneller Medien nicht zufriedenstellend wieder.
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IBM TDB,Bd. 24, Nr. 4, September 1981, 5. 2013 - 2016,
schildert eine digitalisierende Tafel mit Schreibgerät für
graphische Darstellungen. Das Schreibgerät kann auch einen
Pinsel simulieren, so daß beispielsweise beim langsamen oder
schnellen Bewegen die aufgebrachte Farbmenge variiert.
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GB-A-2 140 257 schildert ein System zum Simulieren eines
Malerpinsels, der auf den Druck anspricht, mit dem der
Künstler sein Werkzeug auf die Unterlage drückt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
verbessertes Computer-Graphiksystem zu schaffen, das die
vorgenannten Schwierigkeiten vermeidet oder vernachlässigbar
macht.
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Erfindungsgemäß ist hierfür ein Graphiksystem mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgesehen.
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Die genannte Ableitung kann die Geschwindigkeit sein (erste
Ableitung), die Beschleunigung (zweite Ableitung) oder
Ableitungen höherer Ordnung. Die genannten Ableitungen werden
dann dazu benutzt, beispielsweise die Form, Breite, Dichte,
Textur und Farbe des resultierenden visuellen Effekts zu
steuern.
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Vorzugsweise werden die Geschwindigkeit und Beschleunigung
des Eingabegerätes erfaßt und zum Steuern des Anzeigemusters
benutzt. Auch Trägheitseffekte können durch Simulieren der
simulierten Masse einer Komponente des Eingabegerätes und
seiner Beschleunigung berücksichtigt werden. Sprunghafte
oder "zittrige" Bewegungen können ebenfalls über die
Anderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung erfaßt werden, um
die Resultate solcher Bewegungen simulieren zu können. Somit
können viele Eigenschaften simuliert werden, die einem
traditionellen Medium ein besonderes "Gefühl" verleihen.
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Vorzugsweise liefert das Eingabegerät eine dreidimensionale
Information, wobei die X- und Y-Information der Lage auf
einer Fläche entspricht, und die Z-Information dem Druck
oder möglicherweise einer vertikalen Verschiebung des
Eingabegerätes. Skalare und Vektorgrößen können dann für eine
oder mehrere der drei Dimensionen entsprechend
Geschwindigkeit, Beschleunigung usw. berechnet werden, um spezielle
visuelle Effekte zu erhalten, wie sie Benutzern traditioneller
Medien vertraut sind. Betrachtet man beispielsweise die
Simulierung von mit einem Pinsel erhaltenen Effekten, so
können Wisch- und Tropfeffekte simuliert werden. Solche Effekte
können abhängig von Beschleungigungen oberhalb eines
bestimmten Schwellwertes ausgelöst werden, beispielsweise
durch Überwachen der Winkeländerung für die Richtung der
Geschwindigkeitsvektoren zwischen aufeinanderfolgenden
Abtastintervallen oder durch Überwachen von
Winkelbeschleunigungen in drei Dimensionen.
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Die Ableitungen können unmittelbar beispielsweise mit einem
Beschleunigungsmesser für Beschleunigungen bestimmt werden,
doch für gewöhnlich werden die Ableitungen berechnet, wenn
das System in einem passend programmierten Computer
ausgeführt wird.
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In einem Ausführungsbeispiel besitzt das Graphiksystem
außerdem Speichermittel zum Abspeichern von Daten, welche
die Form einer simulierten Fläche definieren, auf der die
Muster gezeichnet werden, wobei die Mittel zum Anzeigen der
Muster auf die Bewegung des Eingabegerätes und der
gespeicherten Daten ansprechen, um den Einfluß der simulierten
Unterlage auf das Muster zu simulieren, das nach Durchgang des
Eingabegerätes hergestellt wird.
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Dies sorgt für die elektronische Simulierung realer Effekte,
wie der Abschrägung einer Fläche, auf der das Muster
angebracht wird. So können die von den Speichermitteln
gespeicherten Daten den Gravitätseffekt auf das farbige Medium
definieren, das so nachgebildet wird, während ein anderer
Effekt, der nachgebildet werden kann, der Effekt der Dicke des
vorher aufgebrachten Mediums ist, wie die Simulierung von
Tinte bei einem nachfolgenden Durchgang des Eingabegerätes.
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Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Computer-Graphiksystems werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
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Fig. 1 eine Darstellung eines dreidimensionalen skalaren
und vektoriellen Feldes, das von einem
druckempfindlichen Eingabegerät herstammt;
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Fig. 2 ein Flußdiagramm des Arbeitsablaufes in einer
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 3 ein Flußdiagramm der Feldnachbildung in der
Ausführungsform der Fig. 2;
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Fig. 4 von der Ausführungsform der Fig. 2 ableitbare
Daten, die als Basis zum Erzeugen bestimmter Effekte
dienen;
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Fig. 5 Effekte, die mit der Ausführungsform der Fig. 2
erzeugt werden können;
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Fig. 6 Erzeugung von Trägheitseffekten mit der
Ausführungsform der Fig. 2;
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Fig. 7 ein dreidimensionales Modellieren für eine
dreidimensionale Felddatenbasis;
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Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Darstellung eines Beispiels
des Arbeitsablaufes im System; und
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Fig. 9 eine Darstellung eines vom System erzeugten
"Vertropfens" entsprechend dem Arbeitsablauf im
Flußdiagramm der Fig. 8.
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Fig. 1 zeigt schematisch die Bewegung eines
druckempfindlichen Eingabegerätes oder Schreibgerätes (nicht dargestellt)
bekannter Form über ein quadratisches Tablett 1, wobei das
Gerät der Linie 2 folgt. In bekannter Weise wird die
Position in den X- und Y-Koordinaten auf dem Tablett bezüglich
des Schreibgerätes vom Tablett ausgegeben, und der Druck der
Schreibspitze wird vom Schreibgerät ausgegeben und kann als
Darstellung einer dritten Dimension Z angesehen werden.
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Somit liefert das System X-, Y- und Z-Koordinaten, die in
bekannter Weise zum Ziehen einer Linie auf einem Bildschirm
(nicht dargestellt) benutzt werden, die der Form nach der
Linie entspricht, und deren Breite vom Druck der
Eingabegerätspitze bestimmt ist. Alternative Systeme zu dem
vorbeschriebenen Schreibgerät- und Tablettsystem liefern eine
zwei- und dreidimensionale Information in ähnlicher Weise,
um ähnliche Bildschirmeffekte zu erzeugen.
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Bei einem bekannten System wird der Bildspeicher, der die
Bildpunkte auf einer Basis 1:1 mit dem
Betrachtungsbildschirm
definiert, laufend mit der Information vom Tablett
aufgefrischt und steuert anschließend die Anzeige in
bekannter Weise.
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Mit den bekannten Anordnungen sollen die erzeugten
Bildschirmeffekte unabhängig von der Geschwindigkeit sein, mit
der das Eingabegerät bewegt wird, sowie von seiner
Beschleunigung. Ist die Ansprechzeit des Systems relativ langsam, so
können eine Reihe von geschwindigkeitsbezogenen Effekten
auftreten, einfach weil das System mit der Bewegung des
Eingabegerätes nicht mithalten kann. Solche Effekte sind jedoch
nicht erwünscht.
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Erfindungsgemäß wird mindestens eine differentielle
Ableitung in bezug auf die Zeit vom System berechnet und dazu
benutzt, das von der Bewegung des Eingabegerätes resultierende
Bild einzustellen. Dies kann auf verschiedene Weise wie
folgt beschrieben vollzogen werden.
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In Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, wie eine Ausführungsform
der Erfindung arbeitet. Eine eingangsseitige
Koordinateninformation 50 in drei Dimensionen, die der Bewegung eines
Eingabegerätes, wie eines simulierten Pinsels, entspricht,
wird entsprechend einem bestimmten Berechnungsverfahren 51
verarbeitet, das von einem zeitsignal eines Taktgenerators
52 gesteuert wird. Das Zeitsignal bestimmt die Zeitdauer
zwischen aufeinanderfolgenden Auswertungen von X, Y und Z
(Abtastintervallen) und das Rechenverfahren 51 bildet die
erste, zweite und dritte Ableitung gegen die Zeit für die
Werte X, Y und Z.
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Die Absolutposition (X, Y, Z) 53 im 3-D-Raum (oder der
absoluten Position (X, Y) im 2-D-Raum zusammen mit einem
Druckwert (Z)) wird einer Rechenroutine 54 zugeführt, ebenso wie
die Schnelligkeit 55 (Vektorsumme der ersten Ableitung),
Beschleunigung 56 (Vektorsumme der zweiten Ableitung) und die
Änderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung 57 (Vektorsumme
der dritten Ableitung). Das Vorzeichen der Beschleunigung 58
und der Änderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung 59 wird
ebenfalls eingegeben. Dies ermöglicht die Nachbildung der
"Pinselwirkung" auf dem "Blatt". Dieses Nachbilden kann
unabhängig von irgendwelchen vorhergehenden Mustern erfolgen,
die auf das Blatt aufgetragen worden sind, oder kann
vorhergehende Muster berücksichtigen, die in einem
dreidimensionalen Feldmodell 61 gespeichert sind. Bei Benutzung dieses
Modells wird das Modell nach jeder Berechnung 54 aufgefrischt.
Das Benutzen des Modells wird näher anhand der Fig. 3 und 7
erläutert.
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Die Medien, denen nachgeeifert werden soll, beispielsweise
ein weicher Pinsel und Farbe, Schreibfeder und Tinte, usw.,
werden in einer Datenbasis 60 für das Medienverhalten
nachgebildet, die verschiedene feste Parameter, wie die
Pinselform, definiert. Die Datenbasen für Feld und Medien liefern
Daten, die es ermöglichen, den Effekt der Pinselbewegung zu
bestimmen und in einer Realzeit-dynamischen Datenbasis (den
Bildspeicher) aufzuzeichnen, um richtige Bilddaten zur
Anzeige auf einem Ausgabegerät 63 wie einem Bildschirm zu
erzeugen.
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Die verschiedenen in Fig. 2 dargestellten Elemente werden
normalerweise mit einem entsprechend programmierten Computer
ausgeführt, der mit Speichern versehen ist, obwohl auch fest
verdrahtete Schaltkreise verwendet werden können.
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Fig. 3 zeigt die Arbeitsweise der Rechenroutine 54, die das
Feldmodell 61 in die Lage versetzt, die Resultate
vorhergehender Eingaben in ein Basisfeldmodell einzubauen.
Beispielsweise kann ein vordefiniertes dreidimensionales
Feldmodell 61 eingerichtet und entsprechend einem flachen Blatt
Papier abgespeichert werden, das in einem bestimmten Winkel
zur Vertikalen schräg geneigt ist, wie es der Lage an einer
Staffelei des Künstlers entspricht. Informationen bezüglich
der Position, Schnelligkeit usw. des Eingabegerätes wird der
Feldtransformations-Rechenroutine 54 zugeführt, welche das
vordefinierte dreidimensionale Feldmodell 61 und die
Datenbasis 60 für das Medienverhalten berücksichtigt, um die
gewünschten Effekte zu erzeugen, beispielsweise ein Ausgleiten
des Pinsels in Richtung der Unterkante des simulierten
Papiers, und die ferner transformierte vektorierte und skalare
Ausgänge 64 dementsprechend liefert. In der gezeigten
Ausführungsform werden die transformierten Ausgaben in das
Feldmodell 61 zurückgeführt, um das vordefinierte Modell
aufzufrischen und damit zu ermöglichen, daß die
nachfolgenden Eingaben von früheren Eingaben beeinflußt werden.
Beispielsweise können dicke horizontale Farbschichten den
Auftrag vertikaler Schichten von Farbe beeinflussen und dies
kann in dem aufgefrischten Feldmodell berücksichtigt werden.
Es ist aber nicht nötig, daß das Feldmodell in dieser Weise
mit einer Rückführeingangsgröße aufgefrischt wird.
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Erfindungsgemäß kann ein graphischer Effekt erzielt werden,
von dem ein Beispiel Fig. 4 zeigt. Ein Eingabegerät folgt
der von der dicken Linie 3 wiedergegebenen Bahn. Die
Bewegung verläuft anfangs gerade von Punkt 4 zu Punkt 5, dann
gibt es einen plötzlichen Richtungswechsel, und dann folgt
das Eingabegerät wieder einer geraden Linie, die von einem
Bogen abgelöst wird. Die Linien 6 zeigen die Position des
Eingabegerätes in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen
(jedes Zeitintervall kann einer vorbestimmten Anzahl von
Positionsabtastintervallen entsprechen). Damit erhöht sich der
Abstand zwischen benachbarten Linien 6 längs der Bahn mit
der Geschwindigkeit, und die Änderung im Abstand und den
relativen Neigungen zwischen benachbarten Linien 6 ist eine
Maßnahme der Beschleunigung. Im Beispiel der Fig. 4 wurde
das System eingestellt, Kreise "zu malen", deren Größe mit
der Schnelligkeit ansteigt. Dies ist der Art von Effekten
äquivalent, die man mit einem vollen, tropfenden Pinsel oder
Schreibfeder erzielen kann. (Abhängig von dem gewünschten
Effekt kann das Verhältnis Breite/Schnelligkeit umgekehrt
werden, so daß das resultierende Muster dünner wird, wenn
die Schnelligkeit ansteigt. Das Verhältnis muß nicht direkt
proportional sein). Das System wird auch so eingestellt, daß
es Spritzer simuliert, wie sie auftreten, wenn ein
übervoller Pinsel rasch verzögert wird, z.B. am Punkt 5. Das
Eingabegerät wurde beim Annähern des Punktes 5 vom Punkt 4 aus
verzögert und damit fluchtet der Spritzer 7 mit der
anfänglichen Bewegungsrichtung des Eingabegerätes. Der Spritzer
wird ausgelöst, wenn die berechnete Beschleunigung einen
bestimmten Schwellwert übersteigt, der von der Datenbasis 60
für das Medienverhalten bestimmt ist.
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Fig. 5 zeigt die mit einem System erzeugten Resultate, das,
wie anhand der Fig. 7 beschrieben, arbeitet. Es zeigt sich,
daß der Spritzer in Form von drei "Tropfen" dargestellt wird
(wie bei 65 gezeigt), die in einer Linie rechtwinklig zur
Beschleunigungsrichtung liegen.
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Fig. 6 zeigt das Erzeugen von Extra-Effekten. Ein voller
weicher Pinsel, der schnell beschleunigt wird, besitzt
Trägheitseffekte, da sich die Form des Pinsels mit der
Beschleunigung ändert. Der Effekt von Schnelligkeit, Beschleunigung
und/oder Druck auf das Durchdrücken der Pinselhaare kann in
der Mediendatenbasis nachgebildet werden. In Fig. 6 wird
angenommen, daß ein Eingabegerät längs einer Gerade vom Punkt
8 zum Punkt 9 bewegt worden ist, dann längs einer Kurve vom
Punkt 9 zum Punkt 10 und dann längs einer Geraden vom Punkt
10 nach Punkt 11. Die Formen 12, die sich aus einem
kreisförmigen führenden Sektor und dreieckigen nachfolgenden
Sektoren zusammensetzen, werden in Intervallen "gemalt", deren
Abstand geschwindigkeitsabhängig ist. Die Geschwindigkeit
ist somit grob gesehen konstant, aber die Schnelligkeit
ändert sich. Wenn das Eingabegerät beschleunigt, um in der
Kurve vom Punkt 9 nach Punkt 10 zu gelangen, so schwingt das
hintere Ende der Form 12 aus der Bahn zwischen 9 und 10 aus,
wobei das Maß des Ausschwingens von der Beschleunigung
rechtwinklig zum Schnelligkeitsvektor und möglicherweise
auch von dem auf das Gerät ausgeübten Druck abhängig ist.
Somit können die Trägheitseffekte eines vollen, weichen
Pinsels simuliert werden. Das angezeigte Muster kann eine Kette
von Formen 12 sein oder die von den Linien 13 und 14
angezeigte Begrenzung der Formen 12 kann ausgefüllt werden.
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Ein weiteres Beispiel von zu erzielenden Effekten wird
anhand der Fig. 8 und 9 erläutert. Hier wird ein elliptischer
Pinsel simuliert und die Wirkung eines Verspritzens infolge
Beschleunigung nachgebildet. Anfänglich wird in einem
Schritt 70 die Datenbasis 60 für das Medienverhalten mit
Festparametern geladen, einschließlich
Proportionalitätskonstanten D1 und k und Schwellwerten D2 und VC. Im Betrieb
wird das Rechenverfahren 51 (Fig. 2) begonnen und dieses
startet, indem es die laufenden Koordinaten IX IY vom
Tablett bestimmt, über das die Feder bewegt wird, und auch der
Status der Feder wird bestimmt (Schritt 71). Diese
Koordinaten werden in aufeinanderfolgenden, gleich beabstandeten
Zeitintervallen abgetastet, die vom Taktgenerator 52
bestimmt werden. Die vorhergehende X-Koordinate (OLDIX) wird
aus einem Speicher im Schritt 72 genommen und dann wird der
Unterschied zwischen den beiden X-Koordinaten pro
Zeiteinheit bestimmt (Schritt 73), um die X-Schnelligkeit (ACX) zu
erhalten. In ähnlicher Weise wird die vorhergehende
X-Koordinate (OLDIY) aus einem Speicher genommen (Schritt 74), und
der Unterschied der Y-Koordinaten pro Zeiteinheit wird
bestimmt, um die Y-Schnelligkeit (ACY) im Schritt 75 zu
definieren. Die Vorzeichen von ACX und ACY werden überprüft, und
wenn diese jeweils positiv sind, und sowohl ACX wie auch ACY
den Schwellwert VC übersteigen (Schritt 76), dann wird ein
Farbindex um 1 inkrementiert. Der Farbindex wird in der
Datenbasis 70 gespeichert und definiert eine Reihe von
verschiedenen Farben, die hinsichtlich der Helligkeit von einer
vergleichsweise dunklen Farbe bis zu einer sehr hellen Farbe
mit ansteigendem Farbindexwert abgestuft sein können oder
die auch ein komplett künstlicher Farbsatz sein können. Der
Effekt dieses Verfahrens liegt darin, daß die Farbe heller
wird, je schneller die Feder bewegt wird.
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Im Schritt 77 wird bestimmt, ob die Vorzeichen der
Schnelligkeiten ACX und ACY beide negativ sind, aber doch beide
Werte den Schwellwert VC überschreiten, so daß der Farbindex
um 1 verringert wird.
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Ein Schnelligkeitsspeicher wird in jedem Abtastintervall mit
der laufenden Schnelligkeit aufgefrischt, so daß im Schritt
78 die vorhergehende X-Schnelligkeit aus dem Speicher
ausgelesen wird und der Unterschied zwischen der vorhergehenden
X-Schnelligkeit und der laufenden X-Schnelligkeit pro
Zeiteinheit bestimmt wird, um so eine
Beschleunigungsvariable ACACX (Schritt 79) zu definieren, die abgespeichert
wird. In ähnlicher Weise wird auch die vorhergehende Y-
Schnelligkeit aus einem Speicher ausgelesen (Schritt 80),
und der Unterschied zwischen der gegenwärtigen
Y-Schnelligkeit und der vorhergehenden Y-Schnelligkeit pro Zeiteinheit
wird bestimmt, um die Y-Beschleunigungsvariable ACACY zu
definieren (Schritt 81).
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Wenn der Federzustand nicht Null ist (Schritt 82), was
anzeigt, daß der Tropfeffekt erwünscht ist, dann wird im
Schritt 83 bestimmt, ob die X-Beschleunigung einen
Schwellwert D2 übersteigt, und wenn ja, wird die Position
sekundärer Tropfen in der X-Richtung bestimmt. Dieser Abstand
wird so bestimmt, daß er der X-Geschwindigkeit proportional
ist, wobei die Proportionalitätskonstante der vorher
abgespeicherte Wert k ist.
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In ähnlicher Weise wird im Schritt 84 die Y-Beschleunigung
mit dem Schwellwert D2 verglichen und die Verschiebung der
sekundären Tropfen in der Y-Richtung wird bestimmt.
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Nach dem Schritt 84 oder ggfs. dem Schritt 82 wird der
Schritt 85 ausgeführt, indem die Größe des Haupt- bzw.
primären Tropf ens aus dem Pinsel bestimmt wird. Diese Größe
kann sich dynamisch abhängig von den Werten der X- und Y-
Schnelligkeiten verändern und wird als Ellipse bestimmt,
deren Hauptachsen in den X- und Y-Richtungen von D1 ACX und D1
ACY verlaufen (Fig. 9).
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Im Schritt 86 werden die Koordinaten des Mittelpunktes der
primären und sekundären Tropfen bestimmt, und die dynamische
Echtzeitdatenbasis wird dementsprechend aufgefrischt, so daß
die den primären und sekundären Tropfen entsprechenden
Bildpunkte mit einer passenden Zeitverzögerung mit Daten geladen
werden, welche die Tropfen hinsichtlich ihrer Farbdichten
definieren, mit dem Resultat, daß die primären und
sekundären Tropfen dann nacheinander auf dem Monitor 63
abgebildet werden (Schritt 87).
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Letztlich werden die verschiedenen Speicher zur Aufzeichnung
der X-Y-Schnelligkeitskoordinaten und -Beschleunigungen
aufgefrischt (Schritt 88), und die Verarbeitung kehrt zum
Schritt 71 zurück (Schritt 89).
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Fig. 9 zeigt eine typische Form eines primären Tropf ens 90
und von drei sekundären Tropfen 91. Die Abmessungen des
primären Tropfens 90 sind in Fig. 9 definiert und der Abstand
der sekundären Tropfen 91 von der Y-Achse ist ebenfalls
definiert. In diesem Fall hat sich im Schritt 83
herausgestellt, daß die Beschleunigungsvariable in der X-Richtung
den Wert D2 übersteigt, daß aber die Beschleunigungsvariable
in der Y-Richtung den Wert D2 nicht übersteigt. Somit werden
die sekundiren Tropfen 91 in der Y-Richtung nicht verlagert.
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Es ergibt sich auch aus Fig. 9, daß die verschiedenen
Effekte erhalten werden können, wenn die Größen der
Proportionalitätskonstanten verändert werden, und wenn man
verschiedene Proportionalitätskonstanten benutzt, um die Größe des
primären Tropfens 90 in der X- und Y-Richtung zu definieren.
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Anhand der Fig. 7 werden Effekte dargestellt, die man mit
der interaktiven Modelliertechnik erzielen kann, die anhand
der Fig. 3 erläutert wurden. Wenn wir annehmen, daß wir mit
einem horizontalen Blatt in der von X und Y definierten
Ebene (dem vordefinierten dreidimensionalen Feldmodell)
starten, so fügt jede Betätigung des Eingabegerätes dem
Modell etwas hinzu, und Materialschichten werden aufgebaut, um
eine dreidimensionale Oberfläche zu dimensionieren. Eine
solche Oberfläche ist in Fig. 7 von den Linien 15
dargestellt, die jeweils in Ebenen liegen, welche die horizontale
Oberfläche längs der zur X-Achse parallelen Linien 16
schneiden. Die Linien 15 übertreiben die Dicke der
aufgetragenen Schichten. Jedem Abschnitt dieser Oberfläche kann eine
Obertextur zugeteilt werden, abhängig von den Eingaben, die
zu ihrer Formierung führen, wobei die Textur ein sogenanntes
"Ausgleiten" definiert, d.h. die Tendenz, daß die
nächstaufgetragene Schicht über die Oberfläche hinaus verläuft. Wenn
das Eingabegerät auf einen Punkt 17 gebracht wird, der dem
Punkt 18 auf der aufgebauten Oberfläche entspricht, kann der
Neigungswinkel zur Horizontalen der Oberfläche am Punkt 18
berechnet werden, und das resultierende Bild kann
eingestellt werden, als ob das am Punkt 18 abgelagerte Material
von der aufgebauten Oberfläche in einer Art und Weise
hinabfließt, die der Oberflächenneigung und Textur entspricht. So
können Effekte simuliert werden, die dem Verhalten von
fließfähigen Stoffen wie Farbe analog sind. Die Viskosität
des fließfähigen Materials kann natürlich in der
Mediendatenbasis nachgebildet werden. Dies kann wichtig sein, wo
verhältnismäßig große Farbmengen auftreten, die von Tropfern
und Verspritzen herrühren, wie sie die Schnelligkeit und
Beschleunigung des Eingabegerätes mit sich bringen.
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Weitere zusätzliche Effekte kann man erzielen,
beispielsweise Texturen, die von der Schnelligkeit abhängig sind,
Farben, die von der Schnelligkeit abhängig sind, usw. Die
Effekte müssen nicht notwendigerweise Effekte nachbilden,
wie sie bei traditionellen Medien angetroffen werden.