Дисплейный процессор

Структура программного обеспечения в общем виде представлена на рис. 6.6. Прикладные программы выполняют функции опознавания и идентификации вводимой графической информации и формирования информации для вывода на экран дисплея. Дисплейный файл представляет собой совокупность команд, необходимых для управления дисплейным процессором для вывода данного изображения на экран. Дисплейный файл хранится в памяти ЭВМ. Функции дисплейного процессора заключаются в преобразовании символов дисплейного файла в управляющие сигналы, подаваемые через ЦАП на дисплей. [c.174]

Формирование и преобразование изображений в прикладных программах завершается генерацией дисплейного кода, соответственно которому из дисплейного файла выбирается последовательность команд, управляющих дисплейным процессором. Функции дисплейного процессора принципиально можно реализовать двумя путями программным и аппаратным, В первых системах машинной графики использовались программные реализации дисплейного процессора. Однако учитывая стабильность дисплейного файла н жесткость программ, выполняемых процессором, в настоящее время дисплейные процессоры, как правило, реализуются аппаратно и конструктивно объединяются совместно с ЦАП и дисплеем. [c.178]

Эволюция комплексов с графическим взаимодействием характеризуется, в частности, попытками разгрузить память основной ЭВМ, к которой подключаются устройства ввода и вывода графической информации. С этой целью применяют отдельные блоки оперативной памяти, называемые буферной памятью. Дисплей, снабженный таким блоком, называется дисплейным терминалом [86]. Позднее, в состав дисплейного терминала стали включать мини-ЭВМ (дисплейный процессор), которая позволила управлять буферной памятью и выполнять некоторые программы. В результате образовался комплекс, называемый сателлитным дисплейным терминалом. Последний обеспечил возможность проектирования систем графического взаимодействия с разделением времени. При такой схеме возникают сложные вопросы, связанные с обменом данными между центральной ЭВМ (центральным процессором) и дисплейными процессорами. [c.13]

Книга представляет собой первое подробное изложение основ машинной графики, публикуемое на русском языке. В ней описываются принципы построения дисплеев различных типов и дисплейных процессоров, дается представление графического изображения на уровне кодов дисплея, а также обсуждаются необходимые для интерактивной графики технические средства и программное обеспечение. Значительное внимание уделяется вопросам работы с изображениями пространственных объектов и проблемам построения комплексных графических систем, приводятся алгоритмы, полезные при создании интерактивной графической системы, и рекомендации по выбору типа дисплея. [c.4]

Процессом регенерации изображения на ЭЛТ может управлять непосредственно ЭВМ. Для этого изображение разбивается на отдельные точки, и координаты х, у каждой точки последовательно подаются на экран. Изображение регенерируется путем повторения этого процесса не менее 30 раз в секунду. Таким способом можно регенерировать лишь ограниченное количество точек более популярным методом сейчас является использование автономного дисплейного процессора, назначение которого состоит в том, чтобы выбирать данные из памяти ЭВМ и использовать их для генерирования точек и линий на экране ЭЛТ. [c.18]

В последние годы были разработаны чрезвычайно мощные дисплейные процессоры, которые могут производить целый ряд преобразований изображения, в том числе поворот, масштабирование и т. д. Кроме того, в последнее время появилась тенденция к разработке очень простых и недорогих дисплейных процессоров и терминалов, причем в некоторых из них применены запоминающие ЭЛТ с видимым изображением. Эти дешевые терминалы, используемые в системах с разделением времени, значительно расширили возможности доступа специалистов к интерактивной графике. [c.18]

В части I книги излагаются основные принципы построения дисплейных терминалов и вопросы их разработки. В гл. 1 рассмотрены основные характеристики ЭЛТ, гл. 2 посвящена простейшим способам использования ЭЛТ. Различные способы формирования отрезков прямых описаны в гл. 3. В гл. 4 обсуждаются характеристики дисплейных процессоров и терминалов. [c.18]

Теперь канал получил возможность непрерывной работы, полностью независимой от ЭВМ, и, следовательно, превратился в дисплейный процессор. Сама возможность независимой работы и, как следствие, уменьшение нагрузки на центральный процессор представляют основное преимущество, которое дисплейный процессор имеет перед простым дисплейным каналом. Как будет показано ниже, способность процессора выбирать данные из различных участков памяти в любом порядке приводит к значительному повышению эффективности дисплейных файлов. [c.80]

НАБОР КОМАНД ДЛЯ ДИСПЛЕЙНОГО ПРОЦЕССОРА [c.81]

Конечно, существует бесчисленное множество вариантов распределения 16 разрядов, но в дальнейшем будут учитываться два ограничения 1) устройство дисплейного процессора упрощается, если все команды имеют одинаковый формат 2) большинство дис- [c.81]

Выше была упомянута одна очень важная команда — команда перехода, которая позволяет дисплейному процессору работать независимо от ЭВМ [c.85]

Кроме этого, ЭВМ должна иметь возможность изменять указатель стека. В некоторых случаях для ЭВМ полезно иметь возможность считывания состояния указателя, легче всего это осуществить при размещении стека в оперативной памяти. С другой стороны, применение для стека специальных регистров предотвращает опасность занесения дисплейным процессором какой-либо информации в занятую область памяти ЭВМ, например, распространение стека в область, занятую программой или дисплейными файлами. [c.88]

В состав ЭВМ может быть включен таймер, или часы, которые запускают дисплей через регулярные интервалы времени. Простейшим способом является включение в состав дисплея таймера, который используется совместно с командой синхронизации, вызывающей в дисплейном процессоре ожидание начала следующего интервала [c.88]

Одной из важных причин, по которой введение подпрограмм в дисплейный процессор приобретает очень большое значение, является возможность компактной формы записи в дисплейный файл команд для вывода текста. Каждая буква может быть представлена в виде подпрограммы, которая начинает рисование символа с нижнего левого угла и кончает в нижнем правом, как это показано на рис. 4.5 для буквы А. Тогда строка символов может быть описана одной парой команд, определяющей положение начала строки, за которой помещается последовательность обращений к подпрограммам. [c.89]

Дисплейный процессор будет интерпретировать команды как коды символов до тех пор, пока не встретится специальный код выхода , например нулевой, по которому восстанавливается нормальный режим работы. [c.90]

Символы на экране дисплея вычерчиваются по мере декодирования в дисплейном процессоре последовательности кодов, обозначающих строку текста. По существу генератор символов обеспечивает те же действия, что и при программном способе вывода текста — только вместо обращений к подпрограммам в дисплейный файл включаются 6—8-разрядные коды символов. [c.91]

Уменьшение в последнее время стоимости интегральных схем обусловило появление дешевых небольших универсальных процессоров. Был выпущен по крайней мере один дешевый терминал, снабженный таким процессором в дополнение к полностью оснащенному дисплейному процессору [124]. Функциональное построение такого терминала идентично построению сателлитного терминала, показанного на рис. 4.8. Низкая стоимость терминала позволяет не заботиться о плохом использовании мощности терминального процессора. Обычно такие терминалы подключаются к ЭВМ через линии связи с последовательной передачей сигналов аналогично обычным терминалам, работающим в режиме разделения времени. [c.97]

При расширении набора команд, приведенного в табл. 4.1, следует соблюдать осторожность, ибо, как указали Майер и Сазерленд [193], при этом можно попасть в заколдованный круг усовершенствование дисплейного процессора приводит к превращению его в универсальную ЭВМ, что в свою очередь потребует выделения специального канала для осуществления регенерации изображения в дисплее и т. д. Поэтому, прежде чем расширять набор команд, следует тщательно изучить особенности использования дисплея в конкретных случаях. При анализе часто обнаруживается, что совсем не обязательно расширять набор команд дисплейного процессора для успешного решения поставленной задачи. Основное назначение дисплейного процессора заключается в обеспечении вывода изображения на экран дисплея без мелькания и сокращении объема используемой памяти. Дисплейный процессор должен также снизить поток запросов от дисплея к ЭВМ, к которой он подключен. Дисплейный процессор должен упростить для основной ЭВМ задачу составления дисплейного файла. Но все это можно осуществить с помощью простого, логически завершенного набора команд без увеличения количества команд или их усложнения. [c.98]

Было сделано много попыток построить дисплей, который обладал бы способностью преобразования изображений, например изменения масштаба изображения, поворота всего изображения или его части и т. д. Перенесение этих функций на дисплейный процессор значительно снижает загрузку основной ЭВМ. Однако при этом возникают более сложные проблемы, чем простое расширение набора команд. Особое внимание должно быть уделено вопросам выделения частей изображения, выходящих за пределы экрана, и совмещения преобразований. Все эти операции могут быть выполнены в дисплейном процессоре, но, как показано в гл. 6—8, эта задача непроста. Дисплейный процессор, удовлетворительно реализующий эти задачи, становится сравнительно дорогим. [c.98]

Дисплейный файл практически представляет собой программу, предназначенную для исполнения дисплейным процессором. Ему присущи многие особенности обычной программы для ЭВМ в нем имеются команды передачи управления, подпрограммы, команды непосредственной загрузки регистров данными, содержащимися в команде. Такая программа в значительной мере исполняется как обычная программа для ЭВМ с использованием программного счетчика. Дисплейные файлы можно даже формировать тем же способом, что и программы для ЭВМ, т. е. писать команды для представления желаемого изображения и затем переводить их в двоичный вид. [c.103]

Предположим также, что необходимо изменить содержание записи 2 Например, эта запись может описывать объект, который непрерывно поворачивается. В связи с этим невозможно просто заменить содержимое новыми дисплейными командами, поскольку существует значительная вероятность того, что дисплейный процессор попытается исполнять в процессе замены. Работа в таком режиме, когда один процессор формирует запись, а другой одновременно ее считывает, обычно приводит к неопределенным результатам, если не приняты особые меры предосторожности при формировании записи. При компиляции дисплейного файла такие особые меры предосторожности , например, могут означать, что запись можно считывать в следующий момент времени после окончания процесса добавления новой команды к файлу. Компилятор, удовлетворяющий такому требованию, обычно является большим и медленно действующим. [c.107]

При работе некоторых программ устанавливается флажок , являющийся признаком того, что данная запись находится в процессе изменения и дисплейный процессор должен обойти указанную запись и перейти к следующей. В этом случае указанная часть изображения выводится с меньшей частотой по сравнению с остальным изображением, что вызывает ее мелькание или ослабление яркости. В самом худшем случае, когда повторная компиляция записи требует максимума времени, соответствующая часть изображения полностью исчезнет. Легко можно представить, насколько нежелателен возникающий при этом эффект для оператора, внимание которого, возможно, сосредоточено именно на этой части изображения. [c.108]

Обычно это невозможно осуществить без остановки дисплейного процессора. [c.115]

Задача распределения свободной памяти значительно упрощается, если придерживаться следующей простой стратегии все новые записи добавляются к концу дисплейного файла, который уплотняется для заполнения промежутков, образующихся при удалении и обновлении записей (рис. 5. 18). Обычно на это время дисплейный процессор приходится останавливать. Это означает, что даже при использовании двойной буферизации изображение на экране на короткие периоды будет пропадать. Несмотря на это, крайняя простота метода уплотнения делает его идеальным средством для использования в графических системах небольшой мощности. [c.116]

Положим, что точки запоминаются по мере поступления координат от устройства ввода, причем они представляются как перемещения относительно предшествующей точки (рис. 5. 25). Программа вывода передает каждое из этих перемещений в компилятор дисплейного файла с указанием на компиляцию отрезка прямой соответствующей длины. Окончательный дисплейный файл будет представлять собой в основном последовательность команд для дисплейного процессора на вычерчивание векторов, как показано на рис. 5. 26. Единственное различие между исходными данными и соответствующей командой дисплейного файла состоит в том, что в дисплейном файле добавлен код операции вектор . Оба этих списка данных должны находиться в памяти ЭВМ, а объем памяти может быть недостаточен. Поэтому целесообразнее использовать один набор данных для обеих целей. [c.122]

Структура данных, показанная на рис. 5.27, в, по смыслу может использоваться для генерации качественного изображения и служить базой данных для прикладной программы. Однако прикладная программа может потребовать дополнительной информации по каждой из деталей (цена, габариты и т. д.). Эти данные не должны включаться в цикл регенерации, но могут быть помещены в начало записи подпрограммы, как показано на рис. 5.28, где они доступны для прикладной программы, но недоступны для дисплейного процессора. Путем дальнейших расширений аналогичного ха- [c.123]

Совмещение преобразований является одной из наиболее сложных задач, с которыми приходится иметь дело графической системе общего назначения. Особенно сложно выполнять эту работу дисплейному процессору, так как при этом необходимо читать содержимое регистров с коэффициентами преобразования, умножать их на новые коэффициенты и вместо старого содержимого регистров помещать в них полученные результаты. Практически в этом случае необходим процессор, обладающий такими же арифметическими возможностями, что и ЭВМ общего назначения.В этом одна из причин того, почему аппаратное выполнение преобразований обходится так дорого. [c.153]

На рис. 8.8 показано, как эти процессы могут стыковаться с различными процессами компиляции дисплейного файла, рассмотренными в гл. 5. Если дисплейный процессор может производить все необходимые преобразования, то в этих четырех дополнительных процессах нет надобности в этом случае требуются только программа вывода и компилятор дисплейного файла (рис. 8.8, а). Если требуются более сложные преобразования, то дисплейный файл [c.157]

И ПО нему определить тот элемент, который попал в поле зрения пера. Программы выполнения операций указания и позиционирования с помощью светового пера описаны в гл. 10, где показано, что их работа основана на способности дисплейного процессора активировать и дезактивировать световое перо в течение цикла регенерации и таким образом исключить возможность реакции светового пера на определенные части выводимого изображения. [c.193]

Работа всех программ обслуживания светового пера зависит от времени поступления сигнала от пера при направлении его на экран. Особенно быстрая реакция необходима от тех световых перьев, которые предназначены для работы с высокоскоростными дисплеями. Предположим, например, что дисплей выполняет одну операцию за каждые 2 мкс, а задержка между выводом точки или линии на экран дисплея и срабатыванием триггера светового пера равна 3 мкс. Из этого соотношения следует, что в момент срабатывания триггера светового пера дисплейный процессор будет обрабатывать уже следующую команду или даже через одну, и идентификация элемента может оказаться неточной. Высокоскоростное световое перо может быть изготовлено с применением высокочувствительного фотоэлемента, например фотоумножителя. Но такое устройство, как правило, слишком громоздко, чтобы его было удобно держать в руке. Для передачи света к фотоумножителю применяются световоды (средства волоконной оптики), как показано на рис. 9.11,6. Полупроводниковые фотоэлементы (фотодиоды) дешевы и достаточно малы, чтобы их можно было поместить непосредственно в корпусе светового пера. Кроме того, световое перо, содержащее фотоэлемент внутри корпуса, менее подвержено механическим повреждениям, чем световод. Однако время срабатывания фотодиодов, как правило, равно 1 и более микросекундам, следовательно, они пригодны только для световых перьев сравнительно медленно работающих дисплеев. [c.193]

Программное обеспечение вычерчивание отрезков типа резиновой нити может быть включено в систему без особых затруднений. Гораздо труднее обеспечить возможность реализации этого метода в более широком смысле, поскольку могут потребоваться специальные языковые конструкции, а также потому, что для каждого из различных процессов черчения необходимо составлять отдельную программу для дисплейного процессора. [c.227]

Таким образом, технические средства машинной графики можно разделить на специализированную аппаратуру (графический дисплей, световое перо, планшет, дисплейный процессор, ЦАП и АЦП) и универсальные ЭВМ. Если ЭВМ занята только обработкой прикладных программ машинной графики и не решает других задач, то ее можно объединить в(месте со специализированной аппаратурой в штатный комплект графического терминала. Обычно для этого используются миниЭВМ. Однако штатного комплекта для диалогового конструирования ЭМП недостаточно, так как потребная база данных слишком объемна (по существу весь архив конструкторского бюро). С помощью миниЭВМ не всегда удается реализовать быстродействующую информационно-поисковую систему. Поэтому при использовании стандартных систем машинной графики в САПР миниЭВМ работает под управлением большой центральной ЭВМ, которая обеспечивает решение вычислительных задач на всех стадиях проектирования ЭМП и позволяет создать необходимую общую базу данных. При построении такой двухуровневой структуры ЭВМ надо также иметь в виду, что над одним проектом работают несколько конструкторов. Вследствие этого требуется не один, а несколько графических терминалов. Их совместная работа возможна в режиме разделения времени. Функции управления разделением времени можно возложить и на периферийную ЭВМ (если она управляет работой нескольких дисплеев), [c.178]

Графический терминал ЭПГ-СМ имеет дисплейный процессор, который встраи-иаетси в стойку минн-ЭВМ типа СМ. Дисплейный процессор обеспечивает обмен информацией с процессором СМ ЭВМ, чтение из памяти дисплейного файла (подготовленного на СМ ЭВМ списка команд терминала ЭПГ-СМ), выполнение команд ЭПГ-СМ-преобразовапии графических данных в соответствующие сигналы управления графическим монитором, обработку ni-налов от светового пера. Не- [c.13]

Примером дисплейного терминала, применяемого в отечественных системах ManjHHHoro проектирования, является устройство преобразования графической информации (УПГИ). Это устройство включает графический дисплей, дисплейный процессор, устройства ввода информации, блок связи с процессором сателлита и блок сопряжения с центральным процессором. [c.16]

Дисплейный процессор УПГИ имеет память, емкость которой составляет 4096 18-разрядных слов. Размер рабочего поля ЭЛТ соответствует одиннадцатому формату технического чертежа, т. е. 210x297 мм. Разрешающая способность по экрану — 0,5 мм. При частоте регенерации 50 Гц информационная емкость экрана составляет до 1250 векторов длиной до 63,5 мм, до 180 окружностей и до 1000 символов. Терминал позволяет выводить линии трех типов и символы двух ориентаций. Имеется возможность выводить 140 различных символов в двух масштабах. [c.16]

С точки зрения автоматизации процесса конструирования наиболее важными устройствами в составе АРМ являются средства ввода и вывода графической информации. К ним относится рулонный графопостроитель, графопостроитель планшетного типа (чертежный автомат), полуавтомат кодирования графической информации (ПКГИ) и устройство преобразования графической информации (УПГИ). УПГИ включает графический дисплей, дисплейный процессор, устройство ввода графической информации и устройство сопряжения с процессором АРМ. Емкость памяти дисплейного процессора для хранения изображения составляет 4096 18-разрядных чисел, размер рабочего поля экрана 210x297 мм, разрешающая способность 0,5 мм, число типов линий 7, число набираемых символов 140. При частоте регенерации изображения 50 Гц информационная емкость экрана составляет до 1000 символов. Если устройство ввода графической информации непосредственно работает с экраном, используется световое перо. Световым пером необходимо указать на какую-либо светящуюся точку на экране, и далее движение светового пера будет отслеживаться в виде соответствующего изображения. При необходимости, нажимая на специальную клавишу на клавиатуре дисплея, световым пером можно удалять элементы изображения. Устройства ввода графической инфор мации, работающие независимо от экрана, управляют положением светового указателя на экране с помощью рычажного или шарового устройства управления. [c.272]

Интерактивную графическую программу пишут в виде последовательности операций, которым соответствует список команд для дисплейного процессора. Список команд для процессора называется дисплейньш файлом-, для построения и обработки дисплейных файлов разработаны многочисленные остроумные методы. [c.18]

Упрощенная схема дисплейного процессора показана на рис. 4.1. Команды передаются из памяти в регистр команд, где они декодируются. Затем информационное содержание команды передается в соответствующие регистры. На рис. 4.1 также показаны [c.80]

При использовании любого метода распределения свободной памяти существует вероятность того, что в момент возвращения блока в свободную память дисплей еще выполняет команды, содержащиеся в этом блоке. Хотя блок больше не используется центральным процес-сором,его продолжает использовать дисплейный процессор.Если блок будет вновь использован в тот момент, когда дисплейный процессор еще обрабатывает записанное в нем изображение, дисплейный файл может оказаться испорченным и дисплей выйдет из-под контроля. Один из путей разрешения этой трудности заключается в приостановке обработки дисплейным процессором удаляемой записи и возобновлении вывода со следующей записи. Однако это может привести к раздражающим перерывам регенерации, если одна и та же запись обновляется с большой частотой. Более правильно задержать йспользование свободной памяти до того момента, когда его можно производить без всякого риска. Это можно сделать в конце цикла регенерации, поместив блок в список резерва свободной памяти. [c.116]

При использовании структурированных дисплейных файлов необходимо наличие дисплейного процессора для обработки обращений к подпрограммам с несколькими уровнями вложений, как это делается, например, с помощью магазинной памяти (стека). Можно также использовать метод, примененный в различных системах, подобных системе ОгарЬ1с-2 [44, 206]. В этой системе вместо перехода к подпрограммам осуществляется прерывание работы локальной ЭВМ, когда Встречается обращение к подпрограмме, и это обраще- [c.119]

Ранним примером использования структур графических данных является разработанная Сазерлендом система SKET HPAD [277], в которой предметы и схемы моделировались кольцевой структурой, подобно представленной на рис. 5.27, в. Использование таких структур позволило разработать макроязык для построения и обработки кольцевых структур общего назначения ORAL [232, 281], который можно использовать и для хранения графической информации. Дальнейшие расширения этого метода сделаны в системе Graphi -2 [44] и других аналогичных системах. Во всех указанных системах используется список кольцевых структур, поскольку обычный дисплейный процессор может обрабатывать только такие структуры. Интересная альтернатива была предложена Геджем в его процессоре, снабженном механизмом символической адресации подпрограмм ПО]. [c.124]

Хотя можно объединять базу данных и псевдодисплейный файл в единую структуру графических данных, в большинстве случаев все же необходимо преобразовывать эти данные программным путем (рис. 8.8, в). В исключительных случаях, когда дисплейный процессор может выполнять все преобразования, заданные в структуре графических данных, компиляция дисплейного файла сокращается до процесса, показанного на рис. 8.8, г. Пятый и несколько иной подход с использованием процедур отображения рассматривается в разд. 8.8 данной главы. [c.158]

Псевдодисплейный файл фактически представляет собой структурированный дисплейный файл, рассчитанный па его интерпретацию программой трассировки, а не дисплейным процессором. Большинство описанных в гл. 5 методов формирования дисплейных файлов пригодно равным образом и для псевдодисплейных файлов существуют некоторые небольшие отличия, связанные с использо- [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...