DE69228743T2 - Verfahren zur Verschiebung von Bildern auf einem Schirm - Google Patents

Verfahren zur Verschiebung von Bildern auf einem Schirm

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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschieben (Scrolling) von Bildern auf einen Bildschirm und insbesondere ein Verfahren zum Anzeigen von zu verschiebenden Bildern derart, daß dem Betrachter ein Gefühl der Tiefe vermittelt wird.
  • Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Anzeigen von Bildern auf einem Bildschirm mit Hilfe eines Computers werden die Bilder angezeigt, indem Artikeln ein Schatten hinzugefügt wird oder das perspektivische Darstellungsverfahren verwendet wird, so daß Bilder mit einer Tiefe auf dem Bildschirm erzeugt werden, die Betrachtern einen dreidimensionalen Eindruck vermitteln.
  • In einem Computer mit einem Speicher ausreichender Kapazität kann eine Anzahl von Bildrahmen in einem VRAM des Speichers definiert werden, so daß Bilder mit einer Tiefenwirkung, die für jeden Bildrahmen definiert sind, gespeichert werden und auf dem Bildschirm überlagert werden. Bei diesem Verfahren wird der dreidimensionale Eindruck, wenn sich bewegende Bilder auf dem Bildschirm dargestellt werden, dadurch erhöht, daß sich bewegende Artikel nahe Betrachtern mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt werden und Artikel, die sich entfernt von Betrachtern befinden, mit einer hohen Geschwindigkeit.
  • Bei einem Computer wie einer Heim-TV-Spielmaschine mit einem Speicher mit geringer Kapazität, der kostengünstig ist, ist es jedoch schwierig, eine Anzahl von Bildrahmen herzustellen, die unterschiedliche Tiefenwirkungen haben. Ein solcher Computer besitzt eine CPU mit einer geringen Arbeitsgeschwindigkeit. Dementsprechend ist es bei sich bewegenden Bildern schwierig, Bilder mit dem Eindruck von Tiefe zu liefern.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm zur Verfügung zu stellen, bei dem eine sanfte Verschiebung (smooth scroll) von Bildern durch die Zeicheneinheiten realisiert wird.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm zur Verfügung zu stellen, bei dem eine künstliche mehrfache Verschiebung von Bildern selbst dann realisiert wird, wenn ein Speicher mit einer geringen Kapazität verwendet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 angegeben ist, wird ein Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm zur Verfügung gestellt, bei dem jedes Bild mehrere Bildbestandteile aufweist, die an vorbestimmten Positionen relativ zueinander angezeigt werden sollen, wobei jeder der Bildbestandteile eine bestimmte Größe hinsichtlich der Punkte auf dem Bildschirm besitzt und der Bildinhalt jedes anzuzeigenden Bildbestandteils durch einen Zeichencode, der an einem Speicherort gespeichert ist, welcher durch die besagte Relativposition bestimmt ist, und durch den Inhalt eines Zeichenerzeugungsspeichers dargestellt wird, dessen Ort durch den Wert des Zeichencodes bestimmt ist, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: sequentielles Anzeigen von Bildbestandteilen, bei denen der Bildinhalt eines angezeigten Bildbestandteils gegenüber dem eines nächsten in einer gewünschten Richtung versetzt ist, an einer Bildschirmposition, wodurch der Effekt erreicht wird, daß ein oder mehrere Bildbestandteile des betreffenden Bilds in die gewünschte Richtung verschoben werden.
  • Die Erfindung wird genauer in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei
  • Fig. 1 ein Diagramm ist, welches einen Anzeigebildschirm erläutert,
  • Fig. 2 ein Diagramm ist, welches einen virtuellen Bildschirm zeigt, der Adressen von Zeichen in einer Hintergrund-Attribut-Tabelle (BAT) aufweist,
  • Fig. 3 ein Diagramm ist, welches eine Position und einen Inhalt des BAT in einem VRAM zeigt,
  • Fig. 4 ein Diagramm ist, welches die BAT zeigt,
  • Fig. 5 ein Diagramm ist, welches eine Position und einen Inhalt eines Zeichenerzeugers (CG) in dem VRAM zeigt,
  • Fig. 6 bis 9 Diagramme sind, welche eine Anzeigesteuerung eines Hintergrunds erläutern,
  • Fig. 10A und 10B Diagramme sind, welche einen Videoausgang des Hintergrunds erläutern,
  • Fig. 11A bis 11D Diagramme sind, welche quadratische Zeichenmuster bei einem Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigen, bei dem eine vertikale Verschiebung realisiert wird,
  • Fig. 12A bis 12D erläuternde Diagramme sind, welche quadratische Zeichenmuster bei einem Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigen, bei dem eine schräge Verschiebung (inclination scroll) realisiert wird,
  • Fig. 13A und 13B eine Draufsicht und eine Seitenansicht sind, welche die Anzeige eines Tals in der bevorzugten Ausführungsform erläutern und
  • Fig. 14A und 14B Diagramme sind, welche das Überlagern einer sanften Verschiebung und einer künstlichen Mehrfachverschiebung bei der bevorzugten Ausführungsform erläutern.
  • Bevor ein Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläutert wird, wird der vorangehend erwähnte Hintergrund der Erfindung erneut erklärt.
  • In einem Computersystem, das bei der Erfindung verwendet wird, werden zwei Arten von Einzelbildern, die als "Hintergrund" und "Sprite" definiert sind, miteinander kombiniert, um einen Bildrahmen zu erzeugen, wobei der Hintergrund-Bildrahmen aus Mustern aufgebaut ist, die als "Character" definiert sind. In der nachfolgenden Erläuterung besteht ein Zeichen (character) aus 8 · 8 Punkten als Einheit.
  • Fig. 1 zeigt einen Anzeigebildschirm, der durch Werte, die in Registern festgelegt sind, definiert ist, wobei die horizontalen Einstellwerte durch die Anzahl der Zeichen (Character) definiert ist und die vertikalen Einstellwerte durch die Anzahl der Raster festgelegt sind. Die Register sind für HSW (horizontal sync pulse width/horizonale Synchronisationspulsbreite), HDS (horizontal display start position/horizontale Anzeigebeginnposition), HDW (horizontal display width/horizontale Anzeigebreite), HDE (horizontal display end position/horizontale Anzeigeendeposition), VSW (vertical sync pulse width/vertikale Synchronisationspulsbreite), VCR (vertical display end position/vertikale Anzeigeendeposition), VDW (vertical display period/vertikale Anzeigeperiode) und VDS (vertical display start position/vertikale Anzeigebeginnposition) vorgesehen.
  • Fig. 2 zeigt einen virtuellen Bildschirm, der aus 32 · 32 Zeichen aufgebaut ist, denen Adressen 0, 1, 2, ... zugeordnet sind.
  • Fig. 3 zeigt eine Hintergrundattributtabelle (BAT (background attribute table)) mit einer Kapazität gleich derjenigen der Adressen des virtuellen Bildschirms, die ein Teil eines VRAM ist. Die BAT speichert bei Adressen, die allen Adressen des virtuellen Bildschirms entsprechen, einen Satz aus einem Zeichencode und einer CG-Farbe, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Fig. 4 zeigt den Satz von Zeichencodes (12 Bit) zum Definieren eines Musters auf einem Zeichen (character) und den CG (4 Bit) zum Definieren einer Farbe.
  • Fig. 5 zeigt einen Zeichengenerator (CG (character generator))-Bereich, der ebenfalls ein Teil des VRAM ist. Der CG-Bereich besteht aus den CGS, die jeweils vier Facetten CH0, CH1, CH2, CH3 aufweisen, die als Gruppe durch den Zeichencode der BAT bezeichnet sind.
  • Die ersten und zweiten Facetten CH0 und CH1 liefern die ersten acht Worte CG0 und die dritten und vierten Facetten CH2 und CH3 liefert die zweiten acht Worte CG1, wie dort gezeigt ist.
  • Wie gezeigt, besteht jede der vier Facetten CH0 bis CH3 aus 8 · 8 Punkten und ist vorgesehen, um nacheinander ein Bit von 64 Bit zu liefern, so daß man ein Vier-Bit-Signal erhält, das mit den vier Bit der CG-Farbe kombiniert wird, so daß ein Adreßsignal von 8 Bit für einen Speicher gebildet wird, der "Farbpalette" (colour pallet) genannt wird.
  • Die Anzeigesteuerung des Hintergrunds wird während einer horizontalen Anzeigeperiode ausgeführt, wie dies nachfolgend unter Hinzuziehung der Fig. 6 bis 10A und 10B erläutert wird.
  • In Fig. 6 wird die Lage eines Rasters in einer Adreßeinheit 10 detektiert, um ein Adreßsignal auf dem virtuellen Bildschirm wie in Fig. 2 gezeigt zu erzeugen, wodurch auf die BAT 21 des VRAM 20 zugegriffen wird, um einen Zeichencode und eine CG-Farbe, wie in Fig. 4 gezeigt, zu liefern. Der Zeichencode wird der Adreßeinheit 10 zugeführt, um ein Adreßsignal zum Zugreifen auf den CG-Bereich 22 des VRAM 20 zu erzeugen und die CG-Farbe wird einer Speicherung in einem CG-Farb-Schieberegister 31 eines Hintergrund-Schieberegisters 30 zugeführt.
  • In Fig. 7 wird auf den CG-Bereich 22 durch die Adreßeinheit 10 zugegriffen, so daß die ersten zwei Facetten CH0 und CH1 einer Speicherung in dem ersten und zweiten Schieberegister 32 bzw. 33 des Hintergrund-Schieberegisters 30 zugeführt werden.
  • In Fig. 8 werden die zweiten zwei Facetten CH2 und CH3 von derselben Adresse des CG- Bereichs 22 gelesen und einer Speicherung in dem dritten und vierten Register 34 und 35 des Hintergrund-Schieberegisters 30 zugeführt.
  • In Fig. 9 wird die vier Bit-CG-Farbe von dem CG-Farb-Schieberegister 31 zugeführt und ein Bit wird von jedem der Schieberegister 32 bis 35 zugeführt, um ein Vier-Bit-Signal zu bilden, so daß ein Acht-Bit-Adressensignal VD0 bis VD7 erzeugt wird, das über eine Prioritätsschaltung 40 einer Farbpalette (nicht dargestellt) zugeführt wird.
  • Fig. 10A zeigt das acht Bit-Adressensignal VD0 bis VD7, dem ein Bit VD8 hinzugefügt ist, wobei der Hintergrund dadurch angezeigt wird, daß VD8 "0" ist und ein Sprite dadurch angezeigt wird, daß VD8 "1" ist.
  • Fig. 10B zeigt einen Anzeigeausgang während einer Rücklaufperiode, bei der das Bit VD8 "1" ist und die Bit VD0 bis VD7 "0" sind. Zur Anzeige von Sprites wird ein Sprite- Schieberegister 50 verwendet, um Spritedaten zu speichern.
  • Bei einer Anzeige wie vorangehend beschrieben werden vertikal und horizontal weiche Verschiebevorgänge mit Hilfe von Registern, die BGY und BGX-Verschieberegister genannt werden, in denen Verschiebedaten gespeichert sind, ausgeführt. Ein vertikaler Verschiebevorgang kann um eine Rastereinheit durchgeführt werden und ein horizontaler Verschiebevorgang kann um eine Punkteinheit durchgeführt werden. Bei einem vertikalen Verschiebevorgang, der auf der Einheit von Rastern basiert, kann ein Verschiebevorgang nicht Zeichen um Zeichen ausgeführt werden.
  • Andererseits kann ein horizontaler Verschiebevorgang Zeichen um Zeichen ausgeführt werden, weil der horizontale Verschiebevorgang Punkt für Punkt ausgeführt wird.
  • In diesem Fall muß jedoch ein Verfahren zur Rasterunterbrechung verwendet werden.
  • Infolgedessen wird die Zeitabstimmung schwierig. Dies ist einer der Nachteile, welcher durch die vorliegende Erfindung überwunden wird.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm nach der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Fig. 11A bis 11D illustriert.
  • Fig. 11A zeigt ein Zeichenmuster Nr. 1 mit 8 · 8 Punkten, das eine geschlossene quadratische Gürtelform 100 aufweist (nachfolgend als "Markierung" bezeichnet), und die Fig. 11B bis 11D zeigen Zeichenmuster Nr. 2 bis Nr. 4 derselben Größe mit Markierungen 100, deren Lage in der vertikalen Richtung um zwei Punkte verschoben ist.
  • Im Betrieb werden die Zeichenmuster Nr. 1 bis Nr. 4 nacheinander bei einer oder mehreren durch Adressen bezeichneten Positionen, die aus den Adressen 0, 1, 2, ... des virtuellen Bildschirms (Fig. 2) ausgewählt werden, gemäß dem Verfahren mit Hilfe der BAT 21 und des CG-Bereichs 22 des VRAM 20, des Hintergrund-Schieberegisters 30, der Farbpalette usw., wie vorangehend erläutert, angezeigt, so daß die vertikal sich verschiebende Anzeige der Markierung an der gewünschten Adreßposition auf dem Bildschirm erfolgt, wobei die Markierung sich nach unten bewegt. Andererseits bewegt sich die Markierung nach oben, wenn die Zeichenmuster in der Reihenfolge von Nr. 4 bis Nr. 1 angezeigt werden.
  • Dieser Verschiebevorgang wird durch ein Programm ausgeführt, das in einem ROM (nicht dargestellt) gespeichert ist und wird als "künstlicher Verschiebevorgang" (artificial scroll) definiert, der von einem weichen Verschiebevorgang (smooth scroll) zu unterscheiden ist, der von einem System (hardware) ausgeführt wird.
  • Ein weicher Verschiebevorgang muß auf einer gesamten Ebene des Bildschirms ausgeführt werden, während der künstliche Verschiebevorgang auf einem begrenzten Teil des Bildschirms und an verschiedenen Teilen desselben ausgeführt werden kann, indem Zeichenmuster verwendet werden, die verschiedene Markierungen besitzen.
  • Der künstliche Verschiebevorgang, bei dem verschiedene Markierungen verwendet werden, wird als "künstlicher mehrfacher Verschiebevorgang" (artificial multiple scroll) definiert, bei dem Verschiebevorgänge in jede Richtung, z. B. vertikal, horizontal und schräg ausgeführt werden können, indem Zeichenmuster verwendet werden, welche vorbestimmte verschobene Markierungen aufweisen.
  • Um einen Verschiebevorgang in einer schrägen Richtung mit Hilfe eines weichen Verschiebevorgangs (smooth scroll) zu realisieren, müssen vertikale und horizontale Verschiebevorgänge kombiniert werden. Dies kann jedoch bei Verwendung des künstlichen mehrfachen Verschiebevorgangs der Erfindung direkt ausgeführt werden.
  • Fig. 12A bis 12D zeigen Zeichenmuster Nr. 1 bis Nr. 4 mit 8 · 8 Punkten, die Markierungen 100 aufweisen, mit denen ein Verschiebevorgang in eine schräge Richtung ausgeführt werden kann. Die Markierung bewegt sich in der Richtung von oben links nach unten rechts, wenn die Zeichenmuster in der Reihenfolge von Nr. 1 bis Nr. 4 angezeigt werden, während die Markierung sich von unten rechts nach oben links bewegt, wenn sie in der Reihenfolge von Nr. 4 bis Nr. 1 angezeigt werden.
  • Fig. 13A und 13B zeigen eine Anzeige eines Tals 200 mit einer V-Form, das Steine 210A am Boden und 210B und 210C außen aufweist. Um Betrachtern einen dreidimensionalen Eindruck dieser Anzeige zu vermitteln, werden die Steine 210A am Boden so gesteuert, daß sie sich, verglichen mit den äußeren Steinen 210B und 210C, langsam bewegen, wenn man annimmt, daß der Betrachter in das Tal 200 von einem Flugzeug aus schaut. Zusätzlich werden die Steine 210A vorzugsweise kleiner als die äußeren Steine 210B und 210C dargestellt.
  • Fig. 14A zeigt die Steine am Boden und die äußeren Steine 210A, 210A', 210B, 210B' und 210C, die auf einer rechten Hälfte des Bildschirms mit einer punktierten Linie A oder einer Originalposition gemäß dem Verfahren, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 13A und 13B erläutert wurde, angezeigt werden. Wie man aus der Darstellung in Fig. 14A ersehen kann, beansprucht der Bodenstein 210A ein Zeichen (8 · 8 Punkte), die Steine 210A', 210B, 210B' und 210C beanspruchen, was die Fläche anbetrifft, 4 Zeichen, 9 Zeichen, 16 Zeichen bzw. 36 Zeichen. Die Steine 210A bis 210C beanspruchen also 16 Zeichen in der horizontalen Richtung auf der rechten Hälfte des Bildschirms. In der vertikalen Richtung ist eine vorbestimmte Anzahl von Bodensteinen 210A so angeordnet, daß sie mit den oberen und unteren in Kontakt stehen. Weitere Steine 210A' bis 210C sind in vertikaler Richtung in derselben Weise wie die Steine 210A angeordnet.
  • Unter diesen Annahmen wird ein vertikaler weicher Verschiebevorgang nach unten mit einer Rate von 6 Punkten während einer Periode von 1 V ausgeführt, welches die Einheit der Detektionszahl in einer vertikalen Rücklaufperiode ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Periode von 1 V 1/60 s. Zusätzlich zu dem vertikalen weichen Verschiebevorgang wird ein künstlicher mehrfacher Verschiebevorgang bei der Anzeige des Tals gemäß der Erfindung ausgeführt. Es wird also ein künstlicher vertikaler Verschiebevorgang um vier Punkte für die Bodensteine 210A, ein künstlicher vertikaler Verschiebevorgang um drei Punkte für die Steine 210A', ein künstlicher vertikaler Verschiebevorgang um zwei Punkte für die Steine 210B, ein künstlicher vertikaler Verschiebevorgang um einen Punkt für die Steine 210B' bzw. kein künstlicher vertikaler Verschiebevorgang für die Steine 210C, jeweils nach oben, ausgeführt, was in Fig. 14A durch Pfeile angedeutet ist. Die sich ergebenden Verschiebewerte sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.
  • Entsprechend dem sich resultierenden vertikalen Verschiebevorgang bewegen sich die Steine 210A bis 210C um Punkte, wie in Fig. 14B gezeigt, nach einer Zeitdauer von 3 V (= 3/60 s) nach unten. In Fig. 14 ist die Anzahl der Punkte durch das Dreifache der resultierenden Verschiebewerte angegeben. Dementsprechend vermittelt die Anzeige des Tals Betrachtern einen dreidimensionalen Eindruck und die Bilder besitzen Tiefe und Stärke (power). Gemäß einem weichen Verschiebevorgang, der von einem System durchgeführt wird, ist eine Operation erforderlich, um dem Algorithmus des Systems zu entsprechen.
  • Andererseits wird ein künstlicher mehrfacher Verschiebevorgang gemäß der Erfindung durch ein Benutzerprogramm ausgeführt, so daß man eine Flexibilität im Betrieb erhält.
  • Wie vorangehend erläutert wurde, kann ein vertikaler Verschiebevorgang Zeichen um Zeichen ausgeführt werden. Dies ist von Bedeutung, wenn er in Verwendung mit einem vertikalen weichen Verschiebevorgang verwendet wird, der Rastereinheit um Rastereinheit ausgeführt wird.
  • Dementsprechend existiert ein deutlicher Vorteil, wenn bewegte Bilder mit einem Tiefeneindruck erzeugt werden.
  • Bei einer normalen Anzeige eines Hintergrunds werden wenige Zeichen verwendet, um die erforderliche Speicherkapazität zu verringern. Der künstliche mehrfache Verschiebevorgang nach der Erfindung entspricht den Anforderungen an eine geringe Speicherkapazität eines Heim-Video-Spielsystems.

Claims (3)

1. Verfahren zum Verschieben (1-4) von Bildern auf einem Bildschirm, wobei jedes Bild mehrere Bildbestandteile aufweist, die in vorbestimmten Relativpositionen zueinander anzuzeigen sind und die eine vorbestimmte Punktgröße auf dem Bildschirm aufweisen, wobei der Bildinhalt jedes anzuzeigenden Bildbestandteils durch einen Zeichencode, der an einem Speicherort gespeichert ist, welcher durch die besagte Relativposition bestimmt ist, und durch den Inhalt eines Zeichenerzeugungsspeichers dargestellt wird, dessen Ort durch den Wert des Zeichencodes bestimmt ist, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Sequentielles Anzeigen von Bildbestandteilen, bei denen der Bildinhalt eines angezeigten Bildbestandteils gegenüber dem des nächsten in einer gewünschten Richtung verschoben ist, an einer Bildschirmposition, wodurch der Effekt erreicht wird, daß ein oder mehrere Bildbestandteile des betreffenden Bilds in die gewünschte Richtung verschoben werden.
2. Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm nach Anspruch 1, bei welchem
- der Zeichenerzeugungsspeicher ein VRAM ist und eine Hintergrundattributtabelle (21) zum Speichern der Adresse des besagten Speichetorts aufweist und
- der Bildbestandteil in Farben angezeigt wird, die auf einer Farbpalette durch den Inhalt des VRAM angegeben werden.
3. Verfahren zum Verschieben von Bildern auf einem Bildschirm nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem jeder Bildbestandteil durch zumindest zwei Bildmuster dargestellt wird, welche mit einer kleinen und einer großen Größe entsprechend einer perspektivischen Darstellung angezeigt werden.
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