ТРУБКИ Однако данное устройство не обеспечивает перемещение и поворот формируемого изображени на тот или иной угол, а также спожно по, конструкции. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл отображени информации на экране телевизионного индикатора, содержащее блок синхронизации, первый выход которого соединен с пероым входом цифро-аналогового преобразовател , а второй выход - с первыми входами блоков вычислени первой и второй коордгшат, выходы которых соединены с первыми и вторыми входами блока пам ти, а входы - с первым и вторьпл входами блока ввода информации 2. Однако известное устройство позвол ет формировать на экране ЭЛТ изображени проекций трехмерных объектов, имек цих только три, а не шесть степеней свобслы. - Цель изобретени - расширение области применени устройства за счет попу396 чени изображений проекций трехмерных объектов, имеющих шесть степеней свободы и устранение изображений невидимых частей изображени объекта. Указанна цегаь достигаетс тем, что в устройство, содержащее блок синхронизации , первый выход которого соединен с первым входом цифро-аналогового преобразовател , а второй выход - с первыми входами блоков вычислени первой и второй координат, выходы которых соединены с первым и вторым входами бло ,ка пам ти, а вторые входы блоков вычислени первой и второй координат - с первым и вторым выходами блока ввода информации ,-введены блок буферной пам ти, схема сравнени , блок схем сравнени и блок вычислени третьей координаты, первый вход которого подключен к третьему выходу блока ввода информации, второй вход блока вычислени третьей коордйна- ты соединен с вторым выходом блока син хронизации, а выход - с третьим входом блока пам ти и первым входом блока схем сравнени , два другие входа которого поД ключены к выходам блоков вычислени первой и второй координат, четвертый вход бпока схем сравнени подключен к, четвертому выходу блока ввода информации , а выход соединен с четвертым входом блошка пам ти, выход которого через схему сравнени подключен к входу блока синхронизации, третий выход которого соединен с первым входом бпока буферной пам ти, выход которого соединен с вто . рым входом цифро-аналогового преобразо ..- , „ ватеп , второй вход блока буферной пам ти - с выходом блока пам ти. На фиг. 1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюра, иллюстрирующа поворот и параллельный перенос трехмерной системы координат; на фиг. 3 - структурна схема блока вычислени координат. Блок пам ти содержит матрицу запоминающих устройств, организованную по типу 3 D (трехкоординатна адресна система ), а каждый блок вычислени координат содержит три цифровых интегратора, выходы которых подключены к входам сумматора, а вхсдаы вп ютс входами импульсных последовательностей с частотами сканировани матрицы по трем координатам , причем выход сумматора вл етс выходом бпока. Организаци матрицы аапоминак дих устройств (ЗУ) по типу 3D позвол ет записать в каждую ее чейку информацию о ркости и цвете каждой точки простран94 ства, в котором помешен трехмерный ото- бражаемый объект. При этом значени кода ркости точек поверхности объекта выше значени кода ркости фона, т.е. среды , в которую помещен объект. Путем определенной организации процесса считывани информации можно попучить изображение проекции объекта на плоскость экрана электроннолучевой трубки при любом повороте системы координат объекта относительно координат экрана. Пор док считывани информации, определ етс математическим описанием параллельноро переноса и поворота трехмерной системы координат, Поворот осей трехмерной системы координат описываетс посредством так называемых направл ющих косинусов, т.е. косинусов дев ти углов между каждой из осей развернутой системы координат и каждой осью опорной системы координат, Обозначени этих косинусов сведены в таблицу С учетом параллельного переноса выражение дл поворота трехмерной систеЫЬ координат можно записать в таком «лим X XcosoC,+Yco ;p -«-2cx353r-i-(XoCOSot + YoC09fi l.ZoCOS); , . . . Y-XCo5(5L,2. YCOS/,J.(Xoe06a(2 - foCOSp .t-fZoCOSJ,);(1) 2 XCO«,i.%44005fV 4-lC05T -(XoC05 Jti- Vo jJ - ZoCO-irb ), где Х,Ч, Z - текущие адреса опорной системы координат; XQ Vn Z flApec центра вращени в системе координат; Х V z inHe адреса вращающей с и перемещающейс систеМЫ координат. Гра4ическа интерпретаци выражений (1) приведена на фиг. 2. (Отрицательные направлени координатнъгх осей XiY, 2L и Х , f Z не приведены. Значками X,v,z обозначена система координат параллельна системе координат у V I I Дл практического использовани выражени (1) с1 1едует уточнить, введ сме щение точки центра вращени относитепь- „но начала координату Y , 2 на вепичины, соответственно обозначаемые Уо,УоЧ Это уточнение позвол ет описать враще ние системы координат х , У , 2. не только вокруг ее начала, но и вокруг любой другой точки системы. С учетом этого выражени (1) примут вид Х-XcoSot YC06| -«2cos3-1-(XoCO5Ы -ivYoC-o lbi- -2oCOS3C , )+Хо Y - XcoSicA YtOS (-(, YoCos a+2oCOsTa )(2 l-XcoV,,.t2COST(oC05ot3- tY t2 COST ) ,YO I о - адрес центра вращени в системе кoopДинaтXY г. Поп ученные выражени можно технически реализовать с помощью специализированных вычислительных устройств, каж дое из которых содержит три интегратоpa и сумматор. Каждый интегратор, в свою очередь, содержит последовательно соединенные двоичный дискретный дедагель частоты и двоичный реверсивный счет- чик. Выходы интеграторов соединены с входами сумматора. На выходе сук матора формируетс код текущего значени координаты Х, или у/ и пи 7. : Если измен ть значени координат X и Y по закону движени луча по телевизионному растру, а величину Z от нуп до. максимума за врем одного шага величины Х .получим некоторый трехмерный растр, т.е. сможем последовательно обойти все точки пространства, ограничен ного пр моугольником, три ребра которого вл ютс координатными ос ми X Z а три других ребра описываютс выражением шах - v-nax - Проекцию тела, помещенного в это -пространство, на плоскость можно получить , если каждой точке плоскости X,Y поставить в соответствие все точки про странства, лежащие на линии, параллепь ной оси Z и проход щей через .данную точку на плоскости X и Y, Поставив в соответствие системе коо динат Х , Y, z систему координат матрицы ЗУ, т.е. считывани ее адресными функци ми , вычисл емыми по выражени м (2 в системе координат растра, совмещенной с плоскостью X и Y, получим проекцию системы координат матрицы на плоскость растра. 96 96 Все точки матрицы ЗУ, имеющие в системе координат растра (X и V ) одинаковые адреса (Х и ) и отличающиес топько адресами по координате Z будут спроецированы в одну точку с координатеми Zo, причем ZoO- Спедоватепьно , ркость этой точки на растре будет складыватьс из ркостей видимой и невидимой со стороны плоскости X И Т поверхности объекта, изображение которого записано в матрице ЗУ. Это нежелательный эффект, внешне выражающийс в одикаковой видимости на экране видимых и невидимых частей объекта. Объект отображаетс как бы прозрачным. В св зи с этим необходимо введение в схему устройства , схемы сравнени , прекращающей процесс сканировани матрицы по координате Z в момент достижени развертываюшей функции по Z точки на видимой , т.е. ближащей к плоскости X MY поверхности объекта. Така точка может быть опознана по вегшчине уровн ркости , не равной нуГгевой, т.е фоновой (изображение на черном фоне). Сканирование по Координате - прекращаетс до моменV . или Y, после 1та изменени адресов чего начинаетс с нул . Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 синхронизации, блоки 2-4 вычислени координат , блок 5 пам ти, блок 6 схем сравнени , блок 7 ввода информации, схему 8 сравнени , блок 9 буферной пам ти, цифро-аналоговый преобразователь 10. Блок расчета координат содержит три двоичных дискретных делител частоты 11-1, 11-2, 11-3, три двоичных реверсивных счетчика 12-1, 12-2, 12-3 и сумматор 13. Частотные выходы двоичных Делителей частоты вл ютс входами частот сканировани матрицы по трем координатам: , ч, f. Выходы двоичных дискретных делителей частоты 11-1, 11-2, 11-3 соединены со счетными входами реверсивных счетчиков 12-1, 12-2, 12-3, выходы которых подключены к входам сумматора 13, а его ьыход вл етс выходом блока Установочные входы реверсивных счетчиков 12-1, 12-2, 12-3, их входы управл ющие реверсом и входы установки коэффициентов пересчета двоичных дискретных Делителей частоты 11-1, 11-2, 113 вл ютс управл ющими входами блока Перед началом процесса отображени информации в чейки ЗУ блока пам ти адресным способом занос тс коды ркости и цвета всех точек поверхности отображаемого объекта, после чего процесс формировани изображени происходит следукнцим образом Блок 1 синхронизации формирует импульсные последовательности частот сканировани трехмерного растрату f zЭти последовательности поступают на вхо ды блоков 2-4 вычислени координат, на вторые входы которых через блоки ввода информации из управп гощей вычислительной машины поступают значени коэффициентов и свободных членов выражений системы (2). Формируемые на выходах блоков 2-4 вычислени координат коды текущих значений адресных функций Х,у и 2. поступают на соответствующие входы блока 5 пам ти и блока 6 схем сравнени , где они сравниваютс с кодами границ области системы координат матрицы ЗУ блока 5 пам ти, в которой записа но изображение объекта. Формируемый блоком схем 6 сравнени сигнал запрещает считывание информации из. матриць ЗУ блока 5 пам ти из областей, где нет изоб ражени объекта. Выходной сигнал блока 5 пам ти, преД ставл ющий собйй код ркости различных точек изображени , поступает на вход бло ка 9 буферной пам ти и схемы 8 сравнени , где он -сравниваетс с кодом ркости фона. Выходной сигнал схемы 8 срав нени , поступающий на вход блока 1 синхронизации прекращает формирование на его выходе импульсной последовательности частоты сканировани изображеьш по координате 2 в момент достижени кодом величинъ Z)i значени адреса чейки ЗУ, в которой записан код ркости отличный от фонового. Сканирование по координате Z возобновитс с нулевого адреса после изменени адреса по ординате % или Y.. В блоке 9 буферной пам ти производит с согласование скоростей считывани информации из блока 5 пам ти и скороетей разверток телевизионного растра. Фор;мируек«;1й на выходе блока 9 буферной па м ти код ркости изображени поступает на вход блока цифро- налогового преобразовател 10, где он преобразуетс в видеосигнал изображени и снабжаетс необходимыми импульсами синхронизации разверток растра и гашени обратного хода пуча. Пример. Максимальна частота сканировани матрицы ЗУ определ етс до пустимой скоростью выборки адресов примен емой элементной базы. Наилучшие образцы современных отечественных элементов пам ти Дают возможность довести частоту смены адресов выборки до ъ мГц. Остальные частоты (f и f у ) определ ютс этой величиной и размерами матрицы ЗУ. Из анализа разпичнь х классов задач , решаемых устройством отображени можно сделать вывод о том, что наиболее употребл емой может считатьс матрица ЗУ кyбичec coй формы со стороной 128 элементов. Тогда частоты f и f определ ютс следующим образом fx Т28 f2 . г ЗО5 Гц. Блок синхронизации формирует эти импульсные последовательности и они поступают на соответствующие входы бпоков 2-4 вычислени координат., Иа Другие входы этих блоков иа управл ющей вычислительной машины через бпок 7 ввода информации поступают коды направп ющих косинусов, которые устанавливают в них коэффициенты делени частот двоичными дискретными делител ми частоты, а также свободные члены выражени (2), как показано на фиг. 3 дл случа формировани блоком расчета координат текущего кода выборки адреса ХЧ-Ь). Импульсные последовательности с выходов двоичных дискретных делителей частоты поступают на счетные входы реверсивных счетчиков 12-1, 12-2 и 12-3. На вход управлени реверсом этих счетчиков поступает код знака косинуса соответствующего угла, а на установочньте входь в качестве начальных условий - коДы свободных членов выражений системы (2). Выходные сигналы цифровых интеграторов, образованных двоичными дискретными делител ми частоты и соответствующими реверсивн 1ми счетчиками, поступают на входы сумматоров 13 (фиг. 3), на выходах которых , вл ющихс выходами блоков расчета координат, формируютс коды выборки адресов матрицы ЗУ Х , Y и