ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Специальные типы дисплеев из "Машинная графика и автоматизация проектирования " Дисплеи с запоминающими ЭЛТ (потенциалоскопами) (рис. 44) являются весьма перспективными. Они представляют пользователю весьма экономичный графический доступ к ЭВМ, в частности, с дистанционных терминалов. Принципиальным преимуществом такого дисплея является возможность использования телефонных линий, имеющих стандартные узкополосные характеристики речевого канала. При этом в отличие от обычных дисплеев не требуется дисплейной буферной памяти. Кроме того, в таком дисплее не стоит проблема мерцания, поскольку изображение сохраняется на экране ЭЛТ до тех пор, пока оно не будет стерто. Объем информации, который можно вывести на экран, ограничен лишь разрешающей способностью экрана, из-за того что время формирования изображения не ограничено. Это, по-видимому, существенно облегчает вывод на экран таких сложных изображений, как подробные географические карты. Поэтому дисплеи с запоминающими ЭЛТ сохраняют свое значение и в отсутствие необходимости дистанционной работы. Действительно, если дисплей расположен рядом с ЭВМ, изображение не может быть воссоздано очень быстро через щироко-полосный канал. [c.55] При дистанционной работе на дисплей могут поступать цифровые данные, передаваемые по речевому каналу со скоростью, скажем, 1200 бит/с. Тогда, если для задания вектора требуется 18-разрядное слово, то в одну секунду на экране может быть воспроизведено 67 векторов. Это означает, что изображение средней сложности будет формироваться на экране в течение нескольких секунд. Поскольку экран запоминающей ЭЛТ сохраняет изображение сколь угодно долго, новой информации от ЭВМ не требуется до тех пор, пока оператор не пожелает ввести изменение в это изображение. [c.55] При использовании в дисплее запоминающей ЭЛТ методы работы оператора в режиме взаимодействия отличаются от методов работы, соответствующих обычному графическому дисплею. Возможно использование режима с малой яркостью изображения, при котором на экране без запоминания возникают видимые линии. Тогда становятся возможными методы захвата перекрестья. Слежение со световым пером при этом невозможно без добавления специальной аппаратуры из-за низкой скорости обратной передачи к центральной ЭВМ. В то же время в таком дисплее для управления положением перекрестья могут использоваться координатная рукоятка, мышка и другие средства аиалогового ввода. [c.57] Схема системы машинной графики, использующей стандартные телевизионные цепи. [c.58] Обратная связь от оператора к дисплейному пульту выполняется, как и ранее, с помощью координатной рукоятки, мыщки , проводящего экрана или других аналоговых устройств при нажатии специальной кнопки, изменяющей изображение. Аналоговые. напряжения, полученные при этом, преобразуются в цифровую форму и подаются на один из входных каналов ЭВМ. При соответствующем программном обеспечении эти сигналы устанавливают следящее перекрестье в определенном месте н запоминают координаты этого места в соответствующем буфере дисплея. Когда от кнопки изменения изображения поступает сигнал, происходит операция преобразования развертки, содержимое дорожки видеодиска обновляется, и следящее перекрестье появляется в новом месте экрана ЭЛТ. Заметим, что оператор может переместить перекрестье только тогда, когда устройство преобразования развертки подключено к данному конкретному дисплею. [c.59] В индивидуальный пульт могут быть В1ключены специальные схемы для организации непрерывного слежения за перекрестьем. Как только оператор введет режим слежения, напряжения из управляющих цепей, соответствующие координатам перекрестья на экране, начинают передаваться ЭВМ. Тем самым достигается слежение в истинном масштабе времени, хотя и ценой использования дополнительной аппаратуры пульта. При этом из-за нелинейности характеристик аналоговых цепей размещение перекрестья может получаться с ошибками. [c.59] Когда вместе с переменной по своему характеру графической информацией требуется вывести на экран много практически не меняемых данных, можно использовать специальную ЭЛТ с рир-проекцией (рис. 47). Таким способом цветное или черно-белое изображение со слайдов или пленок может быть спроецировано на люминесцентный экран и наложено на имевшееся, сформированное электронным лучом. [c.59] Нелинейности ЭЛТ не должны вносить больших ошибок в изображение. Кроме того, в таком методе потребуется компенсация основного эффекта несовпадения, вызваного тем, что либо проектор, либо электронная пушка окажутся смещенными относительно оси. Если смещена электронная пушка, то реализовать электронную компенсацию очень просто, такая техника была разработана для иконоскопов еще на заре телевидения. [c.59] Что касается географических карт, то они наиболее подходят для воспроизведения их на экране ЭЛТ методом проецированйя, поскольку их очертания достаточно сложны и редко меняются. При этом оператор может заменить карту, сменив слайд или кадр пленки. В ЭВМ для таких целей имеется автоматическое устройство, с помощью которого необходимый кадр по цифровому адресу может быть вызван на экране, в течение нескольких секунд. [c.59] Сложные формы буквенно-цифровых данных также удобно выводить на экран методом проецирования. Как дальнейшее развитие этой концепции ЭВМ может быть так связана с устройством проецирования, что необходимый слайд всегда может быть воспроизведен на экране, когда это нужно, по специальной команде в программе. Удобства использования таких возможностей в области программируемого обучения очевидны. [c.59] Главным недостатком цветного дисплея является, конечно, его сложность, которая приводит к более высокой цене и меньшей надежности устройства. При это.м следует ожидать и некоторого уменьшения разрешающей способности, так как существующие на сегодня телевизионные цветные кинескопы рассчитаны на растр в 525 строк. Тем не менее, разработки цветных дисплеев ведутся, н для специальных целей автоматического проектирования такие дисплеи несомненно будут ис- Пильзоваться. [c.61] При решении одной и той же задачи можно выводить различные дан.ные на два и более экранов. Например, проектировщик может вызвать на один экран для общего представления вид всего самолета в сборе, а на другой экран — в увеличенном масштабе какой-нибудь из его узлов. При этом, для того чтобы оператору легче было увидеть связь между двумя выведенными чертежами, на общем виде отдельно показанный узел может быть выделен прямоугольной рамкой. Для ввода трех ортографических проекций пространственных объектов могут, конечно, использоваться три дисплея. [c.61] Стереоскопия при изображении трехмерных объектов может дать эффект глубины. На экране дисплея, пользуясь ЭВМ, можно сформировать рядом пару стереоизображений объекта, которые несколько отличаются между собой по углам зрения (рис. 48). Для наблюдения в истинном масштабе времени одно изображение из стереопары можно вывести в зеркальном отражении. Тогда оператор сможет рассматривать стереопару, используя зеркало в качестве средства разделения, так, чтобы левый глаз видел только левое, а правый — только правое изображения. Конечно, при желании можно применить и более совершенную оптическую систему. [c.61] Основным недостатком стереосистемы является то, что она требует при тех же допусках на частоту мерцания дважды выводить данные об объекте на экран. Кроме того, существенно возрастает нагрузка на ЭВМ, которой приходится всякий раз при изображении объекта под новым углом зрения формировать две различных стереопроекции. Результирующая разрешающая способность также уменьшается вдвое, поскольку на одном экране каждая из стереопроекций может занимать только половину его площади. [c.61] На рис. 49 показана общая схема и основные вычислительные блоки такого дисплея. Описанная ультразвуковая техника представляет собой расширение метода обнаружения объекта в трехмерном пространстве, разрабатываемого в лаборатории м. Линкольна (МТИ). Миниатюрные ЭЛТ с экранами диаметром около 2,5 см установлены прямо на шлеме, который оператор должен надеть на голову. Оптическим эквивалентом показанных устройств разделения проекций является система отражающих призм. [c.63] Хотя в настоящее время разработка обзорного дисплея еще далека до завершения, можно уже предсказать некоторые его практические приложения, особенно когда можно будет использовать дисплей с полутоновыми изображениями. Например, дисплей, размещенный в шлеме оператора, можно использовать в самолетном тренажере для того, чтобы имитировать пилоту внешний обзор (рис. 48). Поворачивая голову, он мог бы при этом наблюдать виды из разных окон, а возможно, и следить за приборной панелью внутри самолета. Тем самым инженеры методом моделирования могли бы исследовать проблемы обзора и видимости из кабины так, как они это делают сейчас на экспериментальных самолетах, причем еще до постройки макета или головного образца. Аналогичные работы могут быть проведены и во многих других областях, таких, как исследование дна океана или космических исследованиях. В свете изложенных концепций можно представить себе даже прогулку, во время которой происходит показ смоделированных на ЭВМ кораблей или строительных сооружений. Именно такие исследования проводят в США Эванс и Сазерленд в университете штата Юта. [c.63] Вернуться к основной статье