[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sichtsimulation nach
dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Aus der DE-C2-3 133 866 ist es bekannt, die Bilder eines Geländes, eines Zieles und
eines Visieres jeweils in Schnellzugriffsspeicher zu laden. Weitere Speicher können
für die Speicherung einer Geschossleuchtspur und von Geschosseinschlageffekten vorgesehen
sein. Ein Rechner lädt hierbei koordiniert im Fernseh-Bildtakt die Schnellzugriffsspeicher.
Ein von dem Rechner gesteuerter Bildmultiplexer setzt Bildpunkt für Bildpunkt die
verschiedenen Speicherinhalte im Fernseh-Bildtakt zusammen. Eine Prioritätssteuerung
legt hierbei fest, ob das Ziel vor oder hinter dem Gelände bzw. einem in dem Gelände
befindlichen Objekt darzustellen ist. Zu diesem Zweck ist nicht nur das Zielbild mit
einer Entfernungsinformation versehen, sondern es muss auch jeder Bildpunkt des Geländespeichers
neben einer seine Helligkeit vorgebenden Grauwertcodierung eine Entfernungscodierung
aufweisen. Hierdurch steigt der Speicherbedarf für das digitale Geländebild erheblich
an. Für eine einigermassen realistische Entfernungsunterscheidung zwischen nahe beieinander
im Gelände liegenden Sichthindernissen muss man dem am wenigsten signifikanten Bit
einen Wert von höchstens 50 Metern zuordnen. Dadurch benötigt man jedoch zur Darstellung
eines üblicherweise benötigten Entfernungsbereiches zwischen 400 und etwa 4.000 Meter
ca. 72 unterscheidbare Entfernungsstufen, zu deren Codierung mindestens 6 Bit benötigt
werden. Da für die Helligkeitscodierung eines guten Schwarz/ Weiss-Bildes ebenfalls
6 Bit erforderlich sind, ergibtsich eine gesamte Speichertiefe pro Bildpunkt von 12
Bit. Schränkt man die Anzahl der die Entfernung bestimmenden Bits ein, so wird gleichzeitig
die Freiheit der Zielkursverlegung stark beschränkt, was sich insbesondere bei mehreren
dicht beieinanderliegenden Zielen sehr nachteilig auswirkt.
[0003] Aus der DE-A1-3 035 213 ist eine Vorrichtung zur Gewinnung und Wiedergabe von Geländebildern
für Sichtsimulatoren bekannt, bei der neben einer Grauwertinformation in einem ersten
Speicher eine Entfernungsinformation parallel in einem zweiten Speicher gespeichert
ist. Auch diese Lösung führt zu einem unverhältnismässig grossen Speicherbedarf, wenn
man die Entfernung einigermassen genau codieren will.
[0004] Zur Darstellung alphanumerischer Zeichen auf einem TV-Monitor ist es aus der EP-A2-0
031 011 bekannt, einen Bildwiederholspeicher, der eine grössere Speicherkapazität
als die Speicherkapazität des Monitor-Bildschirms aufweist, mittels einer Zeilenadresstabelle
zu adressieren. Die Anfangsadresse der Zeilenadresstabelle wird durch eine Hinweisadresse
vorgegeben, zu der jeweils der Inhalt eines Zeilenzählers hinzuaddiert wird, so dass
durch fortlaufende Adressen innerhalb der Zeilenadresstabelle ein gesamter Bildschirminhalt
adressierbar ist. Mit einer solchen indirekten Adressierung lassen sich zwar Adressen
variabel bilden; die Speicherkapazität des Bildspeichers wird aber hierdurch nicht
beeinflusst.
[0005] Ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung ist es daher die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, diese in der Weise zu verbessern, dass deren Speicheraufwand wesentlich
verringert und andererseits eine sehr feinstufige Vorgabe der Entfernungszonen gestattet
wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches
1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch entnehmbar.
[0006] Anstatt jeden Bildpunkt des Geländespeichers ausser mit einer codierten Helligkeit,
d.h. mit einem Grauwert, zusätzlich noch mit einer codierten Entfernung zu versehen,
wird erfindungsgemäss pro Bildpunkt lediglich eine Adresse vorgesehen, mit der eine
Transformationstabelle adressiert wird, die ihrerseits sehr feinstufig, z. B. mit
16 Bit, eine Entfernungsinformation vorgibt. Im Extremfall kann diese Adresse durch
lediglich 1 Bit vorgegeben sein; zweckmässigerweise werden jedoch 2 Bit als Adresse
jeder Grauwertcodierung des Bildpunktes hinzugefügt.
[0007] Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1a bis 1c die Speicherinhalte von Geländespeicher und Zielspeicher sowie deren
Kombination unter Beachtung der bekannten Prioritätsregel; und
Figur 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemässen Vorrichtung.
[0008] Figur 1a zeigt einen Ausschnitt aus dem digitalen Geländespeicher, wobei das Bild
in zwei Bereiche A und B unterteilt ist. Der Bereich A kann beispielsweise durch einen
Hügel vorgegeben sein, dem eine bestimmte endliche Entfernung zugeordnet ist, während
der Bereich B beispielsweise durch den Himmel vorgegeben sein kann, dem die Entfernung
unendlich zuzuordnen wäre.
[0009] Figur 1b zeigt die Silhouette eines sich in dem Gelände gemäss Figur 1a bewegenden
Zieles, wobei das Ziel sich auf einem vorgegebenen Zielkurs bewegt, so dass sich seine
Entfernung und möglicherweise auch seine Kontur fortlaufend verändern.
[0010] Figur 1c zeigt das aus beiden Speicherinhalten unter Beachtung der bekannten Prioritätsregel
zusammengesetzte Bild. Für alle Bildpunkte, die durch das Ziel gemäss Figur 1 b besetzt
sind, wird geprüft, ob die Zielentfernung kleiner als die Geländeentfernung ist und
bejahendenfalls wird der Zielpunkt dargestellt. Ansonsten erfolgt eine Darstellung
des Geländebildpunktes.
[0011] Figur 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausübung
des an sich bekannten CSI-Verfahrens (CSI = Computer Synthesized Imagery) - siehe
auch DE-C2-3 133 866. Ein Rechner 10 lädt hierbei jeweils zeitlich koordiniert im
TV-Bildtakt die verschiedenen digitalen Schnellzugriffsspeicher, deren Inhalte ebenfalls
rechnergesteuert in einem Bildmultiplexer 12 im TV-Bildtakt Bildpunkt für Bildpunkt
zusammengeführt werden. Der Einfachheit halber ist nur ein Geländebildspeicher 14
und ein Zielbildspeicher 16 dargestellt. Weitere nicht dargestellte digitale Schnellzugriffsspeicher
dienen der Speicherung von beispielsweise einer Geschossleuchtspur, eines Visierbildes
und von Geschosseinschlageffekten.
[0012] Der Geländebildspeicher 14 weist pro Bildpunkt eine Wortlänge von 8 Bit auf. 6 Bit
dienen hierbei der Codierung eines Grauwertes des jeweiligen Bildpunktes, d. h. seiner
Helligkeit, und die beiden verbleibenden Bits geben vier Adressen (00, 01, 10, 11)
vor, mit denen einzelne Teilflächen des Geländebilds markiert sind. Mit diesen Adressen
wird eine Transformationstabelle 18 adressiert, die vier Wörter mit einer Länge von
z. B. 16 Bit enthält, mit denen die Entfernungen verschiedener Teilflächen des Geländebildes
hochgenau codiert sind. Die Transformationstabelle 18 ist von dem Rechner 10 in Abhängigkeit
von dem darzustellenden Geländebildausschnitt nachladbar.
[0013] Grundsätzlich arbeitet die erfindungsgemässe Vorrichtung auch bei einer Erweiterung
des Geländebildspeichers um ein Bit pro Bildpunkt, mit welchem Bit sich beispielsweise
die in den Figuren 1a bis 1c dargestellte Situation berücksichtigen lässt. Zur Vermeidung
von Konflikten bei mehreren Zielen und dicht beieinanderliegenden Sichthindernissen
erscheint jedoch die vorstehend erwähnte Codierung der Geländebildpunkte mit zwei
zusätzlichen Bits zweckmässig.
[0014] Im Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung setzt der Bildmultiplexer 12 die Helligkeitswerte
der einzelnen digitalen Schnellzugriffsspeicher Bildpunkt für Bildpunkt zusammen,
und zusätzlich wird über die Adresse eines jeden Bildpunktes in dem Geländebildspeicher
14 die Transformationstabelle 18 adressiert und die durch die 16 Bit dieser Tabelle
genau codierte Entfernungsinformation dem Bildmultiplexer zugeführt. Diese genau vorgegebene
Entfernung des Bildpunktes wird mit der von dem Rechner vorgegebenen Zielentfernung
verglichen und je nachdem, ob die Zielentfernung grösser oder kleiner als die Geländeentfernung
ist, wird der Zielbildpunkt oder der Geländebildpunkt beim Zusammensetzen des Bildes
unterdrückt. Das durch den Bildmultiplexer 12 zusammengesetzte Bild gelangt nach entsprechender
Digital/Analog-Umsetzung als zusammengesetztes Bild auf einem nicht dargestellten
TV-Monitor zur Darstellung.
1. Vorrichtung zur Sichtsimulation mit verschiedenen Digitalspeichern zur Speicherung
eines Geländebildes (14), eines Zielbildes (16), einer Leuchtspur usw., einem Rechner
(10) zum Laden der Speicher und zur Steuerung der jeweiligen Bildauswahl, wobei dem
Ziel und bestimmten Bereichen des Geländebildes neben einer Grauwertinformation jeweils
eine Entfernungsinformation zugeordnet ist, um bei vorhandenem Zielbildpunkt festzustellen,
ob dieses Ziel jeweils vor dem Hintergrund (A) oder verdeckt durch diesen darzustellen
ist, und mit einem Bildmultiplexer (12) zur Zusammensetzung des auf einem TV-Monitor
darstellbaren Bildes, dadurch gekennzeichnet, dass der Geländebildspeicher (14) pro
Bildpunkt neben der Grauwertcodierung eine codierte Adresse aufweist, mit welcher
jeweils eine die Entfernungsinformation speichernde Transformationstabelle (18) adressierbar
ist und dass die Transformationstabelle (18) als Schreib/Lese-Speicher ausgebildet
und in Abhängigkeit von dem darzustellenden Geländebildausschnitt mit unterschiedlichen
Entfernungswerten nachladbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adresse des Geländebildspeichers
(14) zwei Bit umfasst und die Transformationstabelle (18) die Entfernungen in vier
Worten speichert.
1. Device for simulation of a visual field of view comprising a plurality of digital
memories for storing the image of a background (14), the image of a target (16), the
image of a tracer trajectory etc., a computer for loading the memories and for controlling
the image selection, whereat to each of the target and of certain areas of the background
image besides of a grey value information a range information is associated in order
to evaluate for each image point of the target being present whether said target is
to be covered by the background or is to be displayed in front of said background
(A) and further comprising an image multiplexer (12) for composing the image to be
displayed on a TV monitor, characterized in that the background image memory (14)
besides said grey value coding comprises a coded address for each image point with
which a transformation table (18) storing the range information is addessable and
that the transformation table (18) comprises a random access memory which is reloadable
with different range values as a function of the background image cut-out to be displayed.
2. Device according to claim 1, characterized in that the address of the background
image memory (14) comprises two bits and that the transformation table (18) memorizes
the ranges within four words.
1. Dispositif pour la simulation d'une observation, comportant différentes mémoires
numériques servant à mémoriser l'image (14) d'un terrain, l'image (16) d'une cible,
une trace lumineuse, etc., un calculateur (10) servant à charger la mémoire et à commander
la sélection respective de l'image, et dans lequel respectivement une information
de distance est associée, en plus d'une information formée d'une valeur de gris, à
la cible et à des zones déterminées de l'image du terrain, de manière à déterminer
pour chaque point d'image existant de la cible, si cette dernière doit être représentée
respectivement en avant de l'arrière-plan (A) ou être masquée par ce dernier, et un
multiplexeur d'images (12) servant à composer l'image visible pouvant être représentée
sur un moniteur de télévision, caractérisé en ce que la mémoire (14) de l'image du
terrain comporte, pour chaque point de l'image, outre le codage d'une valeur de gris,
une adresse codée, à l'aide de laquelle une table de transformation (18) mémorisant
l'information de distance, peut être respectivement adressée, et en ce que la table
de transformation (18) est réalisée sous la forme d'une mémoire d'enregistrement/lecture
et peut être rechargée, en fonction de la section devant être représentée de l'image
du terrain, par différentes valeurs de distance.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adresse de la mémoire
(14) de l'image du terrain comprend deux bits et que la table de transformation (18)
mémorise les distances dans quatre mots.