Джойстик достоинства и недостатки кратко
Обновлено: 30.06.2024
Джойстик в качестве игрового контроллера хоть и всё ещё актуален, но былую популярность давно растерял. И речь идёт не о консольных геймпадах, которые часто путают с ним. Рычаги управления пользуются спросом разве что в контексте всевозможных симуляторов. Большая часть современных игр попросту не приспособлена к столь специфичному контроллеру.
Но хоть популярностью джойстики похвастаться не могут, оригинальности у них хоть отбавляй! Клавиатуры и геймпады десятилетия меняли лишь свой дизайн. В то же время рычаги управления прошли настоящий эволюционный путь, образовав множество любопытных форм с разными предназначениями.
Какие бывают джойстики
Джойстики принято разбивать на две большие категории, виды – на аналоговые и дискретные модели. Разделение основано на способности устройства анализировать положение ручки. Но не стоит путать эту характеристику с количеством возможных плоскостей управления. Анализ положения ручки – это возможность аппаратуры считывать силу нажатия и угол наклона, а не координату движения.
Аналоговые
Сенсоры аналоговых моделей более сложные и чувствительные, чем у дискретных. Они передают значение программе от нуля до установленного максимума в зависимости от наклона рычага. Чем больше угол наклона – тем большее значение посылается системе. Это означает, что чем дальше пользователь отклоняет ручку – тем быстрее, скажем, самолёт в игре будет набирать скорость или высоту. Практически все современные джойстики относятся именно к этой категории.
Дискретные
Аналоговые
Класс аналоговых джойстиков также имеет несколько подклассов. Они состоят из:
- Джойстиков с аналогово-цифровым преобразователем (потенциометром).
- Контроллеров на основе энкодеров.
- Рычагов с тензометрическими датчиками.
- Джойстиков, использующих оптическую матрицу.
- Рукояток с магнитными датчиками.
Эти подклассы разделяются по технологиям, которые лежат в их основе. Каждая имеет свои преимущества и недостатки, а также определённую сферу применения.
Потенциометр
Данный тип аналоговых контроллеров основывается на принципе регулируемого делителя напряжения и преобразования тока в двоичный код. Рычаг в это случае выступает как подвижный резистор, который меняет внутреннее напряжение. АЦП же преобразует электричество в цифровой сигнал.
Его преимущество состоит в том, что такой контроллер нетребователен к механике. Зато высокие требования выдвигаются к качеству питания, что является его недостатком наряду с недолговечностью.
Энкодер
Энкодеры – это оптические датчики в виде зубчатого колеса, определённым образом перекрывающие свет от светодиода к фотодиоду. Они также применяются в обыкновенных компьютерных мышках.
Такие аналоговые устройства точны и надёжны, но обладают меньшим количеством шагов дискретности. Это означает, что они распознают меньший диапазон воздействий. Например, меняют угол наклона самолёта в игре не каждый градус, а каждые пять. Зачастую джойстики на основе энкодеров имеют запас всего в сто шагов от края до края наклона рукояти.
Тензометрические датчики
Эта технология повсеместно используется в ноутбуках для тачпадов. Также встречается в некоторых летательных аппаратах. В среде игровых приспособлений эта основа практически не используется.
Такая аппаратура плохо приспособлена для игровых контроллеров, ведь большая часть из них либо держится в руках, либо не слишком надёжно крепится на стол. Джойстик на основе тензометрических датчиков был бы удобен только если бы его намертво прикручивали к поверхности.
Оптическая матрица
Оптические датчики являются более обобщённой категорией, в которую входят энкодеры. Все они делят между собой одинаковые плюсы и минусы: высокую точность и надёжность ценой не самой лучшей чувствительности. Впрочем, для игровых целей этого более чем достаточно.
Магнитные датчики
Основаны на принципах магнитосопротивления и использовании эффекта Холла. Его суть заключается в том, что проводник с постоянным током перемещается по магнитному полю, создавая поперечную разность потенциалов. Этот эффект позволяет измерять напряжённость магнитного поля, считывая сигнал.
Практически не имеют очевидных недостатков, зато могут похвастаться исключительной надёжностью и долговечностью.
Можно играть на диване
Неоспоримым плюсом геймпада по сравнению с компьютерной периферией является комфорт. Ведь, взяв его в руки, вам не придется скрючившись сидеть за столом. Вместо этого, вы сможете развалиться на диване или кресле и действительно отдохнуть в любимой игре.
Геймпад заточен под игры
Каким бы неудобным не казалось управление с геймпада, в этом случае абсолютно все кнопки досягаемы и вам не придется тянуться, например, указательным пальцем левой руки к правому курку.
Можно играть на большом телевизоре
Компактность
Геймпады куда практичнее, чем клавиатуры и мышки. Как уже говорилось выше, для него не нужно специальное пространство. Его можно взять куда угодно, он не занимает много места, он небольшой и удобный.
Да, в магазинах продаются маленькие клавиатуры и мыши. На них даже можно играть, но постоянные миссклики и скрючившиеся пальцы станут веской причиной, отбросить гордость и взять наконец джойстик.
Вибрация
У всех геймпадов есть одно неоспоримое достоинство — вибрация. Благодаря ей вы своими руками чувствуете выстрелы и другие действия, происходящие на экране. Разве мышь или клавиатура смогут дать вам хоть минимальное ощущение того, что в вашего героя попала шальная пуля, или же автомобиль круто занесло на повороте? Нет. Геймпад же дает возможность кончиками пальцев почувствовать все это.
Аналоговое управление
То же самое можно сказать и о стиках. При игре на клавиатуре, чтобы заставить главного героя бежать, вам нужно будет нажать минимум две кнопки (задействовав 2 пальца, разумеется), в то время как на геймпаде все движения персонажа в пространстве управляются лишь одним пальцем. Мелочь, а приятно!
Гироскопы
Еще одна не очень значительная, но способная разнообразить монотонное тыканье по кнопкам, фишка — гироскопы.
Для примера возьмем интерактивное кино типа Heavy Rain или Until Dawn. Помимо стандартных QTE, в особо напряженных сценах нам приходится не только нажимать кнопки, но и дергать, или же, наоборот, плавно вести геймпад в разные стороны.
В Heavy Rain была сцена погони за преступником. Негодяй оставлял за собой различные препятствия, чтобы затормозить главного героя. Перепрыгивать людей и открывать двери приходилось не только простыми нажатиями кнопок, но и движением всего геймпада в разные стороны. В Until Dawn было гироскопам нашли другое применение. Иногда в игре вам было нужно просто стоять и не двигаться. Если вы случайно дерните геймпадом в этот момент, вероятность смерти персонажа резко возрастет.Казалось бы, все это не столь важно, но эта технология добавляет эффект погружения, чего не могут дать даже самые дорогие клавиатуры.
Все эти достоинства довольно очевидны, ведь консольные контроллеры всегда создавались исключительно для игр, в то время как клавиатура и мышь — это в первую очередь рабочий инструмаент. Однако у них тоже есть много положительных сторон, о которых мы расскажем в следующий раз.
Следует отметить, что интерфейс игрового порта (Gameport) появился очень давно — около 15 лет назад, вскоре после разработки первых IBM PC. Тогда компьютеры были мало приспособлены для игр и стоили больших денег, поэтому играть предпочитали на более дешевых видеоприставках. И тем не менее с появлением игрового порта началась борьба между видеоиграми и играми для ПК, которая продолжается и по сей день. И, надо заметить, компьютеры отвоевали значительное пространство. Появившись следом за первыми ПК, игровой порт до наших дней практически не претерпел изменений. Правда, он переместился на современные звуковые карты и имеет совмещенный с MIDI разъем.
Существуют и отдельные платы игровых портов, такие как Thrustmaster ACM Game Card, CH Gamecard CG3, PDPI L4 Gameport и др.
Достоинством игрового порта является поддержка как ранней DOS, так и Windows 2000, а к недостаткам следует отнести низкую для современных компьютеров скорость и ограниченные возможности, а также большую загрузку ЦП.
Для подключения джойстика через гейм-порт используется 15-штырьковый разъем. К одному гейм-порту можно подключить два двухкнопочных джойстика или один с четырьмя кнопками или с ручкой газа. При подключении такого джойстика используется часть входов, предназначенных для второго двухкнопочного. Если гейм-порт находится на звуковой плате, то к разъему можно подключать еще и MIDI-совместимые музыкальные инструменты.
Таким образом, современный игровой порт поддерживает следующие аналоговые сигналы: четыре оси (X1, Y1, X2, Y2) и четыре кнопки. Все, что выходит за эти рамки, поддерживается в цифровом виде при помощи специальных нестандартных интерфейсов.
Как уже было отмечено, основными недостатками игрового порта являются малая скорость, высокая загрузка центрального процессора и ограничения по количеству входных сигналов.
Поэтому дальнейшее развитие игровой периферии связано с новым портом — USB, который не имеет всех вышеперечисленных проблем и позволяет использовать все четыре оси плавного регулирования и неограниченное количество кнопок.
Недостатком USB-порта является несовместимость с рядом ОС (DOS, Win3.1, ранние версии Win95, WinNT 4.0). Однако очевидно, что за этим портом будущее. Все модели 2001 года поддерживают USB, и только часть — USB + GamePort. Так что, если у вас нет USB-порта, для установки нового USB-джойстика придется поменять и сам компьютер.
Джойстики
Появление джойстиков датируется началом шестидесятых и обусловлено именно первыми компьютерными играми. Самый первый из них связывают с именами профессора Марвина Мински и студента Массачусетсского технологического института Стефена Рассела, больших поклонников компьютерных игр. По некоторым данным, название joystick существовало и ранее. До изобретения описываемого манипулятора этим термином обозначали самокрутки с марихуаной. Но современные джойстики достигли такой популярности, что о первоначальном значении слова сегодня никто даже не вспоминает.
Первые примитивные цифровые джойстики представляли собой стержень, укрепленный на крестовине, имеющей четыре электрических контакта. Чтобы выбрать одно из четырех направлений, нужно наклонить стержень в соответствующую сторону. При замыкании сразу двух контактов добавляются еще четыре направления (рис. 1).
Подобные джойстики существовали во времена компьютеров Amiga, Commodore 64 и MSX. Очевидно, что обеспечить плавное регулирование такой джойстик не мог и поэтому плохо подходил для авиасимуляторов. С тех пор джойстики изменились до неузнаваемости, и все же их отличительным признаком по-прежнему остается рукоятка определенного дизайна, закрепленная на стационарной платформе и наклоняющаяся во всех направлениях.
Аналоговые и цифровые джойстики
Cледующий этап развития джойстиков ознаменован появлением аналоговых устройств, которые имели в своей основе потенциометры (рис. 2) и могли осуществлять плавное регулирование. Эти устройства посылают в игровой порт аналоговый сигнал, который обрабатывается контроллером игрового порта и ЦП, а затем в цифровом виде используется программными интерфейсами. С тех пор, как джойстики стали обеспечивать плавное регулирование, их начали использовать для авиационных симуляторов.
Со временем джойстики снова стали цифровыми, но уже другого уровня: такой джойстик генерирует сигнал обычно на базе тех же технологий, что и аналоговый, а затем внутри себя оцифровывает этот сигнал и передает его в компьютер уже в цифровой форме. Преимущество этого решения заключается в том, что аналоговый сигнал превращается в цифровой до того, как он попадает в игровой порт (сильно зашумленное в электронном смысле пространство).
Оптические и потенциометрические джойстики
Потенциометры имеют скользящие контакты, которые засоряются пылью и продуктами окисления, что ухудшает контакт и может приводить к проблемам управления. Этих недостатков лишены оптические джойстики, в которых вместо резисторов используются оптические сенсоры, менее подверженные износу. Несмотря на указанные преимущества оптических джойстиков, большинство производителей используют для считывания положения органов управления электрические потенциометры. В качестве примера оптических джойстиков можно привести джойстики серии Sidewinder от Microsoft.
Джойстик как манипулятор для авиасимуляторов
Оси плавного регулирования
Однако тротл может быть выполнен и в виде самостоятельного отдельно вынесенного элемента, как, например, на одной из современных моделей Thrustmaster TopGun Afterburner (рис. 4). Идея раздельного исполнения рукоятки и тротла не нова. Известна более старая модель Quick Shot Squadron Commander, которая давно продается на российском рынке.
Таким образом, джойстик, как минимум, должен обеспечивать плавное регулирование по трем осям, при наличии педалей управления количество осей возрастает до четырех! При этом четвертая ось плавного регулирования (так называемый хвостовой руль (rudder), который в классической схеме выполняется в виде педалей), может управляться поворотом рукоятки вокруг своей оси (см. рис. 3). В этом случае в джойстике могут быть реализованы все четыре оси плавного регулирования.
И хотя для тех, кто привык к педалям, такой вариант управления может показаться не совсем удобным, с помощью этого устройства можно овладеть летным мастерством. Иногда на панель джойстика выносится дополнительный рычажок, в результате чего две оси плавного регулирования остаются на рукоятке, а две — выносятся на дополнительный аналоговый рычажок (рис. 5).
Чаще всего присвоение и маркировка осей производятся следующим образом:
- X1 (или Х) — наклон рукоятки вперед/назад (тангаж);
- Y1 (или Y) — наклон рукоятки вправо/влево (крен);
- Х2 (или rZ) — педали или поворот рукоятки вокруг своей оси (хвостовой руль);
- Y2 (или Z) — вперед/назад тротл (тяга).
Функция поворота головы HAT switch
В реальности помимо возможностей управления пилот может осмотреться, с тем чтобы оценить обстановку справа и слева, не разворачивая при этом самолет. Для обеспечения такой возможности служит функция HAT switch 2 (см. рис. 3, 5), позволяющая дискретно менять направление взгляда пилота.
Переключатель видов (HAT switch) выполняет функцию дополнительного джойстика на основном джойстике. Но если основной джойстик поворачивает виртуальный самолет, то HAT-switch только меняет угол зрения. При этом HAT switch имеет только фиксированные положения, то есть смотреть можно в четырех или восьми направлениях. Это связано с тем, что дополнительное плавное позиционирование, наряду с плавным регулированием самим джойстиком, усложнило бы задачу управления. Впервые данная технология была разработана компаниями Thrustmaster и CH Products, и сегодня на рынке предлагается множество моделей, поддерживающих данную функцию от разных производителей. Продукция каждой компании (CH Products и Thrustmaster) имеет свои особенности реализации функции HAT switch. Отсюда и обозначения на джойстиках: ТМ-совместимый и СН-совместимый.
Функция обратной силовой связи Force Feedback
Еще одной функцией, заслуживающей внимания, является так называемая функция обратной силовой связи — Force Feedback.
Первым джойстиком с Force Feedback был джойстик CH Force FX Joystick от компании CH Products.
В результате сотрудничества Immersion и Microsoft поддержка API-I-Force (I-Force 2.0) была введена в DirectX 5, наличие данной версии является минимальным условием для работы устройств с обратной силовой связью.
Технология Force Feedback позволяет моделировать разные типы эффектов, например толчки при попадании в самолет вражеского снаряда или отдачу от собственных выстрелов. По характеру дрожания джойстика можно понять: какой противник вас преследует; в вас стреляют из крупнокалиберного пулемета; в самолет попала ракета. Помимо этого может изменяться усилие, с которым играющему приходится перемещать рукоятку джойстика в зависимости от характеристик движения виртуальной машины. Обратная связь может моделировать поломки самолета, самой простой из которых является заклинивание рукоятки при падении машины, но возможны и более сложные эффекты, например, моделирование поведения штурвала в условиях отказа одного из двигателей, тряски при повреждениях, потери винта и т.п.
На сегодняшний день Force Feedback является единственной интерактивной формой взаимодействия играющего с виртуальной машиной. Многие компании, такие как Logitech, Microsoft, Genius, InterAct, сегодня переняли данную технологию и выпускают манипуляторы с обратной связью. Естественно, появилось и большое количество игр с поддержкой технологии Force Feedback. Например такие симуляторы, как ACES: The X-Fighters (издатель Sierra On-Line, разработчик Dynamix), F22 Air Dominance Fighter (издатель Ocean/Infograms, разработчик Digital Image Design), Flight Unlimited II (издатель Eidos, разработчик Looking Glass). В принципе, если игра работает под DirectX 6.0 и выше, то она, как правило, поддерживает и обратную связь.
Типичным примером джойстика с обратной связью является модель SideWinder Force Feedback 2 (рис. 7). Данное устройство можно использовать как для авиа-, так и для автосимуляторов.
Несмотря на наличие большого количества игр, поддерживающих данную технологию, Force Feedback пока не стала отраслевым стандартом для игровых манипуляторов, что, видимо, связано с высокой стоимостью джойстиков с Force Feedback, цена которых 80-150 долл.
Выпуском джойстиков сегодня занимаются очень многие компании, в качестве крупнейших мировых производителей можно назвать ThrustMaster, CH Products, Advanced Gravis, Logitech, Microsoft, ACT Laboratories, которые не только обеспечивают определенную долю рынка, но и привносят все новые идеи в развитие данных устройств.
Как в авиасимуляторах необходим хороший джойстик, так в автомобильных гонках не обойтись без руля и педалей. Сам по себе руль еще не решает проблемы — важны его характеристики. Соответственно и цена руля зависит и от количества функций, и от материала, из которого он изготовлен. В самых простых (обычно из дешевого пластика) управление газом и передачами осуществляются непосредственно на руле. Более дорогие сделаны из резиноподобного пластика или имеют цельнометаллическую основу, обтянутую резиной, и педали. Наиболее дорогие и долговечные педали также выполняются из металла.
Обычно функции управления присваиваются осям плавного регулирования следующим образом:
- X1 — руль вправо-влево;
- Y1 — газ-тормоз или
X1 — руль вправо-влево;
Как и в авиационных тренажерах, в рулях может использоваться Force Feedback. В автомобильных симуляторах эта функция обеспечивает эффект дрожания руля при выезде на неровную дорогу, выход с трассы, моделирование сопротивления руля на различной скорости и т.д.
Одним из основных параметров является угол поворота руля — чем он больше, тем лучше. Угол поворота руля колеблется от 100 до 270°. Помимо автомобильных выпускаются и похожие по устройству моторули и штурвалы.
Геймпады
Геймпад, или, как его еще иногда называют, игровой планшет, это манипулятор для управления обеими руками. Левой рукой обычно контролируется движение, а правой — разнообразные действия посредством нажатия кнопок.
По сути, геймпад представляет собой вариацию джойстика, ориентированную на аркадные игры, где надо много бегать, прыгать и т.п. Можно сказать, что в компьютерные игры данное устройство пришло от видеоигр. Эти устройства всем хорошо знакомы по распространенным игровым приставкам Dendy или Sega.
Традиционные недорогие геймпады имеют два примитивных мини-джойстика, функционирующих по принципу крестовин (рис. 1), ряд программируемых кнопок, ползунковый регулятор и переключение режимов работы. Вспомните типичные аркадные игры: подпрыгнул, выстрелил, развернулся, побежал. Для управления такой игрой больше ничего и не нужно.
Впрочем, современные геймпады постоянно совершенствуются и уже могут использоваться для симуляторов. Так что функциональная грань между геймпадом и джойстиком постепенно стирается.
Системы обратной связи тоже иногда используются в геймпадах — в целях создания эффекта отдачи от столкновений и ударов. Примером такого устройства может служить модель — с функцией Vibration Feedback WingMan Rumblepad от фирмы Logitech.
А модель Logitech Wingman Extreme Pad имеет такую функцию, как Sensor (рис. 9); именно благодаря этому режиму данная модель рекомендуется для авиасимуляторов. Самолет может управляться поворотом самого игрового планшета в пространстве, что создает эффект наличия в игровом устройстве гироскопа. Wingman Extreme Pad имеет также функцию HAT Switch и 10 кнопок, две из которых (под указательными пальцами) являются триггерами.
Манипуляторы для борд-симуляторов
Джойстики, рули, педали и геймпады — не единственные манипуляторы игровой периферии. Существуют, например, симуляторы, управление которыми осуществляется с помощью устройства, напоминающего обычный скейт.
Так, манипулятор Pro Skater (рис. 10), рассчитанный на USB-порт, позволяет осуществлять управление в различных симуляторах (это может быть обычный колесный скейт, виндсерфинг, сноуборд и т.п.). Управление осуществляется реальными движениями, которые передаются в компьютер посредством оптических сенсоров.
Учитывая, что большинство инструкций для игровых манипуляторов написаны на английском языке, мы приводим некоторые наиболее часто встречающиеся англоязычные термины, их перевод и толкование.
Геймпады – не самая удобная, универсальная и эргономичная штука, какую можно придумать для управления процессом в видеоиграх. Можете хоть танцевать шаманские танцы, но доказать мне, что целиться при помощи геймпада удобнее, чем при помощи обычной мышки – вы не сможете. Яркий пример: гном Торбьорн из Overwatch, который умеет ставить турели. Так вот, в Blizzard массово стали поступать жалобы на то, что турели слишком сильные, и, что прицелиться в них с геймпада – сложно. Поэтому разработчики подумали, да и уменьшили силу турелей – внимание – только в консольных версиях этого шутера, оставив их силу в версии для ПК на том же уровне. Почему? Да потому, что ПК-шники попадали в турель без проблем. И так везде. Ситуация это не единичная. Достаточно вспомнить необходимость вращения камеры правым стиком – очень неудобно, тогда как осматриваться мышью – одно удовольствие. И не зря, ой, не зря, в Microsoft постоянно говорят о том, что не сегодня, завтра обязательно сделают так, что Xbox One понимала мышку с клавиатурой. . Мобильные игры. Кроме ПК-игр есть ещё такая штука, как игры для мобильных устройств, и иногда среди них встречаются действительно интересные игры, в которые на ПК или стационарных консолях не сыграть. Не все мобильные игры можно запустить на ПК при помощи эмулятора, и не все банально существуют в ПК-версиях. Но – вот беда – управление в некоторых, особо интересных мобильных играх, может оказаться заточено под геймпад. Вот вам и повод купить. Если хорошо выбрать, и не пожалеть денег, вы получите геймпад, которые будет работать на ПК и с играми, заточенными под PlayStation, и под Xbox, и под те самые мобилки. Так что подумайте трижды перед тем, как купить себе игровой контроллер: возможно, вам нужно немного добавить, и купить такой, который можно было подключить к планшету или смартфону, и устранить один из главных недостатков мобильных игр в лице кривого управления. . Лучшие игры – не под геймпады. Среди ПК-геймеров имеется не беспочвенный стереотип о том, что консольные игры – для тупых. Это, конечно, далеко не так, но, справедливости ради, именно на консолях выходили самые глупые и однообразные стрелялки, а умных и тонких стратегий и RPG на консолях нет. Так, что факты налицо. Вот тут и встаёт в полный рост вопрос: а нужно ли мне покупать геймпад, чтобы играть в тупые консольные порты, если я могу играть на клаво-мыши в хорошие, ПК-игры? Ведь, если игра хорошая, то она будет лояльна к стандартной ПК-периферии, а если она изуродована консольным геном, то зачем мне тратить дополнительные деньги, чтобы потом играть в то, что мне вряд ли понравится? . Просто приятно. Купить геймпад стоит хотя бы потому, что держать в руках необычное, пахнущее новой вещью электронное устройство – приятно. Его приятно сначала держать в руках, а затем не менее приятно получать новый игровой опыт в уже известной игре, управляя необычным приспособлением, и получая новые тактильные ощущения. В конце концов, откинуться на диван или спинку кресла, управляя игрой, можно как раз, управляя посредством игрового контроллера. А вот игра при помощи мышки и клавиатуры, как правило, требует меньше расхлябанности и собранности. Да и вообще приятно будет заявиться к другу на какое-нибудь день рождения, где – ты точно знаешь – вместе с другими гостями будут играть, во, что-нибудь на компьютере, а у тебя – сюрприз – свой геймпад, который обязательно возьмут в руки, и начнут изучать, а ты с деловым видом будешь описывать его достоинства и недостатки. И тут очень важно не продешевить, ведь чем вещь дороже, тем владеть ею приятнее. Это были главные За и Против покупки игрового геймпада для персонального компьютера. Если есть, что добавить – милости прошу в комментарии. Ну, а на этом все: играйте только в хорошие игры, и пусть никто не уйдёт обыгранным.
Читайте также: