Джойстик

 

джойстик а" width="90" height="124" data-file-width="560" data-file-height="770" />

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)

Это статья о джойстике — конкретном типе игровых устройств. О других устройствах см. Игровой контроллер.

Джо́йстик (англ. joystick — «ручка управления самолетом») — устройство ввода информации, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях ручку. Наклоняя ручку вперед, назад, влево и вправо, пользователь может передвигать что-либо по экрану. На ручке, а также в платформе, на которой она крепится, обычно располагаются кнопки и переключатели различного назначения. Помимо координатных осей X и Y, возможно также изменение координаты Z, за счет вращения рукояти вокруг оси, наличия второй ручки, дополнительного колесика и т. п.

Широкое применение джойстик получил в компьютерных играх, мобильных телефонах. В английском языке словом «joystick» называют любую качающуюся ручку управления, в русском языке значение более узкое: помимо компьютерного контроллера, «джойстиком» называют в разговорной речи миниатюрную электрическую ручку — в отличие от традиционной механической.

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)
• трехмерные (управление объектом во всех трех плоскостях)
• также джойстиками ошибочно называют геймпады (например: PS3, Xbox.)

 

Игровой однокнопочный джойстик 1980-х

Технологии джойстиков

 

Оптический джойстик (Microsoft SideWinder Precision Pro) Изнутри:
1. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Оптический сенсор
2. Два лазера на ручке (X, Y и вращение )
3. Лазер колесика (газ/тяга)

Джойстики можно разделить на два вида:

• дискретные — сенсоры таких джойстиков могут принимать два значения: «0» или «1», включен/выключен и т. д. При этом каждое нажатие выдает один управляющий импульс и смещает курсор на одну позицию (длительное нажатие приводит к автоповтору команды), диапазон смещения курсора при этом неограничен и определяется только количеством нажатий. Джойстики такого типа считаются устаревшими в ПК, но широко применяются в простых игровых приставках, мобильных телефонах и прочих устройствах.
• аналоговые — у таковых выходной сигнал плавно меняется от нуля до максимума в зависимости от угла отклонения рукоятки: чем больше рукоять отклонена, тем больше уровень сигнала. Диапазон перемещения курсора ограничен ходом ручки джойстика и разрешением примененных сенсоров. После калибровки, подобные джойстики можно применять для указания абсолютной позиции курсора.
  Существует несколько технологий аналоговых джойстиков.
  • Потенциометр и аналогово-цифровой преобразователь. Преимущества: нет особых требований к механике. Недостатки: требователен к качеству питания и АЦП, сам датчик при этом недостаточно долговечен. Интересно, что в игровом порту  АЦП находится в компьютере, а не в джойстике.
  • Энкодер — оптический датчик наподобие тех, что применяются в компьютерных мышах (зубчатое колесо, при вращении пересекающее луч от светодиода к фотодиоду). Преимущества: очень четкий ход, датчик практически вечен. Недостатки: чтобы датчик имел достаточное количество шагов дискретности (примерно 500 шагов на оборот руля, или 150 на движение джойстика от края до края, или 100 на ход педали), нужен или дорогой высокоточный энкодер, или качественный редуктор(мультипликатор).
  • Тензометрические датчики. Применяются в ноутбуках, в некоторых самолетах. В игровых устройствах распространения не получили: тензодатчики практичны только когда джойстик надежно прикручен к столу.
  • Оптическая матрица . Такие джойстики действуют аналогично оптической мыши и совмещают высокую точность с высокой надежностью. Недостаток: применимо только для устройств с небольшим ходом ручки.
  • Магнитные датчики — магниторезистивные и на эффекте Холла. Те и другие надежны и долговечны; распространение получили только когда в датчиках стали располагать схемы, компенсирующие допуски сборки и люфт механики.

Ранее джойстики для ПК подключались к нему через игровой порт, далее полностью произошел переход к стандартному интерфейсу USB.

Долгое время у игровых приставок джойстики подключались через специализированный разъем, специфичный для каждой фирмы-производителя, поэтому джойстик для одной приставки не подходил к другой или же к ПК. В настоящее время джойстики имеют стандартный интерфейс USB, поэтому могут подключаться как к приставке, так к персональному компьютеру.

Устройство качающегося узла

Аналоговые датчики бывают одноосными и двухосными. Если датчик одноосный, ручка крепится на карданном подвесе: например, каретка качается влево-вправо, а ручка на ней — вверх-вниз. Качание ручки относительно каретки и каретки относительно основания фиксируется датчиками.

Двухосные датчики (обычно магнитные и оптические) состоят из закрепленного на ручке магнита (лазера) и неподвижной следящей микросхемы . Помимо карданного подвеса, может применяться шаровой шарнир.

У дискретных джойстиков шарнирно закрепленная ручка в четырех крайних положениях замыкает контакты. Шарнир может быть любым: карданным, шаровым и даже — в наиболее дешевых моделях — комбинацией выступов и вырезов.

Дополнительные органы управления

• Тумблер автоматического огня — делает, чтобы основная кнопка стрельбы (как правило, находящаяся под указательным пальцем) была постоянно «нажата». Применяется в основном в скролл-леталках.
• Мини-джойстик (hat switch, в просторечии «хатка», «шляпа») — позволяет компактно разместить 4—8 редко используемых кнопок; также удобен для управления менюили переключения видов (вперед, назад, вбок).
• Ползунок, колесо или отдельный рычаг газа — управляет работой двигателей.
• Педали или поворотная ручка — для управления рулем направления. Педали удобнее; ручка, поворачивающаяся вокруг своей оси — дешевый заменитель педалей. В некоторых дорогих джойстиках (часть моделей Saitek) игрок, докупив педали, может зафиксировать поворотную ручку.
• Дополнительные колеса/ползунки, встречающиеся в дорогих джойстиках и предназначенные для управления различными дополнительными параметрамиавиасимуляторов (например, шаг винта)

Трехмерные джойстики

Данные устройства позволяют осуществлять управление перемещением контролируемого объекта в трех плоскостях. Наибольшее применение нашли в системах автоматизированного проектирования и трехмерного моделирования, однако сейчас проникают и в игровую сферу. Имеется много разнообразных прототипов, но коммерческие продукты выпускают лишь несколько фирм, в частности:
Force Dimension http://www.forcedimension.com/
Novint Technologies http://home.novint.com/
к их числу можно отнести и манипуляторы фирмы 3Dconnexion http://www.3dconnexion.com/

HOTAS

 

Полноценный джойстик с РУС (справа) и РУД
(в комплекте идут также педали, которые не показаны)

HOTAS (аббревиатура от англ. Hands on Throttle and Stick) — комплект из педалей и двух ручек с кнопками, предназначенный для полноценного управления авиасимулятором. Комплект имитирует средства управления настоящего самолета — ручку управления самолетом (РУС) и рычаг управления двигателем (РУД).

Этот раздел не завершен. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Происхождение

Слово joystick применительно к качающейся ручке управления встречается уже у первых авиаторов: так, Роберт Лорен (1910) пишет:^[1]

Чтобы он случайно не поднялся в воздух , центральный рычаг — по-другому «колпак» или «джойстик» — подвинут вперед и привязан.

Откуда это слово произошло — остается загадкой^[1]. Одна из версий: ручка получила имя George stick, по имени одного из изобретателей Артура Джорджа (en)^[2], впоследствии пилоты переименовали ее в joystick. По другой версии, ручку назвали Joyce stick, в честь американца Джеймса Генри Джойса^[1]. По третьей — просто от радости полета^[3] (примерно в то же время появилось слово  joyride). Различные субкультуры называли «джойстиком» «косяк» с марихуаной^[4] и пенис^[3][4]. Но первое упоминание «джойстика» в значении «пенис» датируется 1916 годом^[3] — так что, вероятно, истоки у слова чисто авиационные.

В 2001 году близ Чарльстона (Южная Каролина) подняли подлодку конфедератов, в которой для управления рулями использовалась качающаяся ручка.^[1] Это считается первым применением качающегося узла; достоверно неизвестно, как эта ручка называлась. Первый электрический джойстик приписывается нацистам — в 1943 году на вооружение поставлена ракета Henschel Hs 293, управлявшаяся джойстиком («кнюппель», knüppel). Массовое применение джойстиков началось в 1960-е годы — врадиоуправляемых авиамоделях и электрических инвалидных колясках.

Примечания

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• Игровой контроллер
• Мышь (компьютерная)
• Тачпад

Ссылки