Текущая версия на 19:08, 21 декабря 2020

Джойстик

Джо́йстик (англ. joystick — «ручка управления самолётом») — устройство ввода информации в персональный компьютер, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях вертикальную ручку. Основная необходимость применения джойстика — это возможность управления виртуальным объектом в виртуальном трехмерном пространстве (координаты по осям «X-Y-Z»). Наклон ручки вперёд-назад, чаще всего, приводит к изменению виртуальной оси «Y», влево-вправо к изменению виртуальной оси «X». Помимо координатных осей «X» и «Y», некоторые джойстики способны предоставлять координаты оси «Z», посредством вращения ручки джойстика вокруг её оси (распространенное название «твист»), либо с помощью дополнительного управляющего элемента на основании джойстика. Программное обеспечение, получив информацию о координатах «X-Y-Z», позволяет пользователю управлять неким виртуальным объектом, отображаемым на мониторе. На ручке джойстика и на его основании обычно располагаются кнопки, переключатели, слайдеры и другие управляющие элементы различного назначения. На большинстве джойстиков на ручке расположены специальные кнопки D-Pad и Hat-switch.

Типы джойстиков

По количеству степеней свободы и, соответственно, плоскостей, в которых возможно изменение положения контролируемого объекта, джойстики подразделяются на:

— одномерные (управление перемещением объекта либо вверх-вниз, либо влево-вправо)

— двухмерные (управление объектом в двух плоскостях)

— трёхмерные (управление объектом во всех трёх плоскостях). Данные устройства позволяют осуществлять управление перемещением контролируемого объекта в трёх плоскостях. Наибольшее применение нашли в системах автоматизированного проектирования и трёхмерного моделирования, однако сейчас проникают и в игровую сферу. Имеется много разнообразных прототипов, но коммерческие продукты выпускают лишь несколько фирм, в частности: Force Dimension, Novint Technologies, к их числу можно отнести и манипуляторы фирмы 3Dconnexion.

также джойстиками называют геймпады от игровых консолей (напр., PS3, Xbox.)

Конструкция джойстика

1. Рукоять

2. Основание

3. Кнопка «Огонь» (гашетка)

4. Дополнительные кнопки

5. Переключатель автоматического огня

6. Газ/тяга

7. Миниджойстик (hat switch, «хатка»)

8. Присоски (крепление)

Устройство джойстиков

По принципу анализа положения ручки джойстики можно разделить на следующие виды:

Дискретные — сенсоры таких джойстиков могут принимать два значения: «0» или «1», включён/выключен. Перемещение ручки в крайние положения выдает один информационный код, соответствующего направления. Удержание ручки в крайнем положении повторяет код бесконечно. Джойстики такого типа практически не применяются в ПК, но широко встречаются в простых игровых приставках, игровых автоматах и мобильных телефонах.

Аналоговые — сенсоры таких джойстиков выдают информационные коды со значением от нуля до максимума в зависимости от угла отклонения ручки: чем больше рукоять отклонена, тем больше цифровое значение кода. Диапазон цифрового значения кода ограничен ходом ручки джойстика и разрешением применённых сенсоров. После калибровки подобные джойстики можно применять для указания абсолютной позиции курсора.

Исторически первым типом подключения джойстика к ПК был игровой порт, на данный момент произошёл полный переход к стандартному интерфейсу USB.

Долгое время джойстики не имели стандартизированного разъёма подключения, несколько поколений игровых приставок подключали джойстик через специализированный разъём, специфичный для каждой фирмы-производителя, что приводило к несовместимости как между приставками, так и с ПК. В настоящее время большинство джойстиков имеют стандартный интерфейс USB и совместимы с игровыми приставками и с персональным компьютером.

Геймпад

Геймпад — тип игрового манипулятора. Представляет собой пульт, который удерживается двумя руками, для контроля его органов управления используются большие пальцы рук (в современных геймпадах также часто используются указательные и средние пальцы). Геймпады обеспечивают взаимодействие между игроком и игровой консолью. Также геймпады используются на персональных компьютерах в играх поддерживающих их, заменяя игроку клавиатуру и мышь.

Виды геймпадов:

Проводные. Подключаются к ПК или игровой консоли кабелем USB. Манипуляторы работают стабильнее, но возможность удаления от игрового устройства ограничена. Плюс кабель может ограничивать подвижность пальцев при нажатии некоторых кнопок.

Беспроводные. Удобные манипуляторы, подключаемые к ПК по Bluetooth или Wi-Fi. Работают от аккумулятора, который нужно периодически заряжать.

Органы управления

Повсеместно применяемые

D-pad  — кнопка-крестовина, объединяющая в себе четыре (иногда восемь). Предназначена для управления движением.

Кнопки действия  — дают возможность взаимодействовать с объектами игрового мира. Взять, кинуть, зацепиться, выстрелить и т. д.

Триггеры — кнопки, располагаемые под указательными пальцами (часто отвечают за стрельбу). На геймпадах появились с увеличением сложности игр, дабы отделить функцию стрельбы от общих действий.

Аналоговый стик — рычажок, отслеживающий движение по двум осям, X и Y.

Служебные кнопки Start, Select, Mode, Back — кнопки, обеспечивающие контроль над самим игровым процессом (пауза во время игры, вызов меню опций игры, смена режима работы геймпада).

Опциональные

Обратная связь, функция вибрации — предусмотренная в геймпаде возможность, усиливающая активные события в момент игрового процесса (взрывы, удары и пр.) посредством вибрации геймпада. Некоторые модели, как, например, Space Orb, имеют встроенный трекбол. В некоторых моделях присутствует высокоточная рулевая ось, упрощающая игру в автосимуляторы.

Игровая приставка

Игрова́я приста́вка (игровая консоль) — специализированное электронное устройство, предназначенное для видеоигр; для таких устройств, в отличие от персональных компьютеров, запуск и воспроизведение видеоигр является основной задачей. Помимо видеоигр, приставки могут дополнительно выступать в качестве устройств для воспроизведения видео и музыки, доступа в Интернет. Домашние игровые приставки обычно используются в домашнем быту, используют телевизор, проектор или компьютерный монитор в качестве независимого устройства отображения и игровой контроллер в качестве устройства ввода. Портативные (карманные) игровые системы имеют собственное встроенное устройство отображения (ни к чему не приставляются), поэтому называть их игровыми приставками несколько некорректно.

На разных этапах эволюции приставок они использовали те или иные новые технологии для лёгкого распространения и воспроизведения игр — как, например, игровые картриджи или оптические диски — пройдя длинный путь от примитивных устройств наподобие Pong до сложных многофункциональных игровых систем. Как и персональные компьютеры, приставки могут иметь значительную по меркам бытовых электронных устройств вычислительную мощность и точно так же включать в себя центральный процессор, оперативную память и жёсткий диск или твердотельный накопитель для хранения данных; постепенное сближение конструкции приставок разных производителей с персональными компьютерами и друг с другом облегчило разработку мультиплатформенных игр.

Приставки проектируются и продаются с расчетом на самый широкий круг потребителей — как с точки зрения цены устройства, так и с точки зрения простоты интерфейса и управления; аппаратное и программное обеспечение приставок обычно являются собственническими и не подразумевают лёгкой замены или изменения пользователем. Хотя на протяжении истории игровых приставок их разработкой и выпуском занимались разные компании из разных стран, на рынке в каждый момент времени доминирует лишь несколько моделей и лишь несколько крупнейших производителей; на начало 2020-х годов такими крупнейшими производителями являются американская компания Microsoft и японские компании Nintendo и Sony.

Компьютерный руль

Компью́терный руль — игровой контроллер, имитирующий автомобильный руль. Применяется для игры в компьютерные игры — автосимуляторы.

Органы управления

Помимо рулевого колеса и двух (трёх) педалей, в компьютерном руле могут быть такие органы управления.

Переключение передач:

Последовательное — подрулевыми рычажками («шифтерами»), как на некоторых новых спортивных автомобилях и в «Формуле-1».

Последовательное — отдельным рычагом (как в некоторых классах гонок наподобие Champ Car).

Прямое — отдельным рычагом (имитирует обычную механическую коробку передач).

Стояночный тормоз.

Расположенные под рулём рычажки ручного управления (некорректно именуемые «аналоговыми шифтерами»). Позволяют полноценно играть без педалей (что важно для самых маленьких); могут также служить суррогатом педали сцепления.

Дополнительные кнопки, миниджойстики и т. д.

Кнопки быстрой настройки силовой отдачи. (force feedback).

Наследие джойстиков

Компьютерный руль является потомком джойстика; первые рули действительно эмулировали двухосный джойстик. Существуют два рудимента того времени; если первый остался лишь в отдельных играх (например, Grand Theft Auto 3), то второй всё ещё активно используется.

Спаренные педали

При игре на джойстике, если толкнуть ручку от себя, машина разгоняется; если потянуть — тормозит. В первых рулях нажатие на педаль газа имитировало движение ручки вперёд; нажатие тормоза — назад. При одновременном нажатии двух педалей они нейтрализовали друг друга. Такая конструкция называется «спаренные педали».

На спаренных педалях невозможны некоторые приёмы экстремального вождения, которым требуется одновременное нажатие газа и тормоза:

— Приём «пятка-носок» — на машине с несинхронизированной коробкой пилот нажимает пяткой правой ноги на газ, носком на тормоз и левой на сцепление, чтобы за время торможения переключить передачу.

— В 80-е годы водители турбированной «Формулы-1» использовали одновременное нажатие газа и тормоза, чтобы повысить давление в системе турбонаддува в апексе поворота.

— На переднеприводных автомобилях для прохождения поворота в заносе применяют резкое нажатие тормоза при постоянном газе вкупе с задним тормозным балансом.

— Быстрый старт на автоматических и роботизированных коробках. Впрочем, в большинстве игр моделирование трансмиссии таково, что в подобных трюках нет нужды.

В современных рулях газ и тормоз являются разными осями; в некоторых моделях спаренные педали можно включить для совместимости со старыми играми.

Последовательное переключение передач

Последовательное (англ. sequential shifting) переключение передач (R-N-1-2-3-…) является стандартом, который играми поддерживается безусловно, так как для работы в этом режиме достаточно двух кнопок. В реальной жизни на гоночных автомобилях с последовательными коробками нейтраль и задний ход включаются отдельными кнопками, а не основным рычагом переключения.

Современные игры начинают поддерживать «прямое» (англ. direct shifting) переключение передач: игрок, как в обычной механической коробке, переводит рычаг на нужную передачу. В компьютерных рулях высокого класса бывает рычаг прямого переключения на 6—7 передач (не считая заднего хода).