Разработка и исследование быстродействующих алгоритмов отображения информации в растровых графических телевизионных устройствах

• Автор: Юрин, Олег Валерьевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 196 с. : ил.

АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ И АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В РАСТРОВЫХ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЯХ
Архитектуры и аппаратные средства растровых графических дисплеев
Обзор и анализ алгоритмов растровой развёртки плоских кривых Цифровые дифференциальные анализаторы Структурные алгоритмы растровой развёртки отрезков прямых Пошаговые алгоритмы
Повышение быстродействия растровой развёртки отрезков прямых Обзор и анализ быстродействующих алгоритмов вычисления элементарных функций Выводы по главе
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ АЛГОРИТМОВ РАСТРОВОЙ РАЗВЁРТКИ ОТРЕЗКОВ ПРЯМЫХ Анализ интегральных характеристик погрешности растровых аппроксимаций отрезков прямых'
Оценка производительности двух- и двух/трёхшагового алгоритмов Оптимизация 4-шагового алгоритма Гилла Наращивание длины шага 4-шагового алгоритма Гилла Разработка алгоритмов с шагом переменной длины не менее N Сравнительный анализ алгоритмов с постоянной и переменной длиной шага
Программная реализация и оценка производительности алгоритмов Выводы по главе

З РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ
АЛГОРИТМОВ РАСТРОВОЙ РАЗВЁРТКИ ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ
3 Л Анализ дискретных дефектов в растровых аппроксимациях окруж
ностей
3.2 Оценка производительности пошаговых алгоритмов
3.3 Растровая развёртка плоских кривых с использованием шага пере
менной длины
3.4 Разработка и анализ одно/двухшагового алгоритма
3.5 Разработка адаптивных алгоритмов
3.6 Оценка числа выполняемых операций адаптивных алгоритмов
Выводы по главе 3
4 РАЗРАБОТКА БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ АЛГОРИТМОВ ВЫ
ЧИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ ДЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ОТОБРАЖАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ
Л 4.1 Расчёт и анализ погрешности кусочно-линейных таблично
алгоритмических преобразователей с умножителем
4.2 Расчёт и анализ погрешности преобразователей с табличным фор
мированием приращений функции
4.3 Численное моделирование алгоритмов
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Текст программы моделирования таблично
алгоритмического преобразователя с умножителем
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Расчёт выигрыша в числе выполняемых операций 175 при использовании разработанных алгоритмов растровой развёртки отрезков прямых
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Текст программы растровой развёртки отрезков 181 прямых

Актуальность темы
Динамичное развитие информационных технологий, снижение стоимости, энергопотребления, массогабаритных характеристик микропроцессоров и микро-ЭВМ создаёт предпосылки для компьютеризации всех сфер человеческой деятельности. Важным направлением развития цифровой вычислительной техники является компьютерная визуализация информации или машинная графика. Совершенствование технологий производства и сравнительно низкая стоимость цифровых интегральных микросхем обеспечили массовое использование растровых графических телевизионных устройств в качестве средств отображения информации в электронных вычислительных системах различного назначения. К настоящему моменту методы и средства растровой машинной графики находят широкое применение в системах компьютерного моделирования, автоматизированного проектирования, входят в состав различных человеко-машинных интерфейсов. Например, в ряде модернизируемых и разрабатываемых перспективных радиолокационных станций средств ПВО/УВД производится замена индикатора кругового обзора на растровые графические дисплеи
[!•• •‘Сосуществующие тенденции развития аппаратных средств компьютерных систем показывают, что дальнейшее улучшение технических и пользовательских характеристик растровых дисплеев связывается с увеличением их разрешающей способности и числа элементов разрешения, что приводит к пропорциональному росту затрат на формирование отображаемых образов. Возрастает число задач по обработке и отображению информации, решаемых на программно-алгоритмическом уровне, поэтому для современных растровых устройств отображения информации важное значение имеют эффективные алгоритмы и математическое обеспечение.
Разработке численных методов и алгоритмов растровой графики посвящено большое количество работ как зарубежных, так и отечественных исследоватеПроверка трёх неравенств (1, 3 и 4) сводится к проверке одного, если правые части двух оставшихся неравенств будут больше правой части проверяемого (если F меньше меньшего, то F меньше большего) и, таким образом, рассматриваемая система из четырёх неравенств распадается на три:
1. Условие (0 < 2Хк~ 4ук) л (0 < 2хк - 6ук) истинно при (к < 1/2) л (к < 1/3), так что первоначальная система из четырёх неравенств сводится к проверке на диапазон -2ук 0) и, чтобы указанный диапазон [~2ук...Щ пересекался с областью значений оценочной функции Fe[2(y*-x*)...2y*), должно выполняться условие (0 > inf F) л (—2,ук < sup F). Таким образом, получаем систему неравенств
~2ук < 0, 0 > 2(ук - хк), —2ук < 2ук, решая которую, находим, что (к> 0) л (к< 1), так что соответствующий результирующий диапазон 0 < к < 1/3.
2. Решение пары неравенств (2хк - 4ук < 0) д (2хк - 4ук <2хк~ 6ук) приводит к противоречивому набору условий к > 1/2 и к < 0.
3. Решение неравенств (2хк - 6ук < 0) л (2хк - 6ук < 2хк - 4ук) приводит к диапазонам к > 1/3, к > 0, и первоначальная система из четырёх неравенств сводится к проверке на принадлежность диапазону -2ук inf F) л (~2ук < sup F). Таким образом, получаем систему неравенств
-2ук <2хк- 6ук, 2хк-6ук>2(ук~хк), ~2ук< 2ук, решая которую, находим к < 1/2 и к > 0, так что соответствующий результирующий диапазон угловых коэффициентов /3<к< 1/2.
Для выбора комбинации (AADD) должен выполняться набор условий, приводящий к системе неравенств: