Что такое джойстик кратко
Джойстик
Джо́йстик (англ. joystick — «ручка управления самолётом») — устройство ввода информации, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях ручку. Наклоняя ручку вперёд, 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 колёсика 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.
Содержание
Типы джойстиков
По количеству степеней свободы и, соответственно, плоскостей, в которых возможно изменение положения контролируемого объекта, джойстики подразделяются на:
Технологии джойстиков
Джойстики можно разделить на два вида:
Ранее джойстики для ПК подключались к нему через игровой порт, далее полностью произошёл переход к стандартному интерфейсу USB.
Долгое время у игровых приставок джойстики подключались через специализированный разъём, 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 закреплённого на ручке магнита (лазера) и неподвижной следящей микросхемы. Помимо карданного подвеса, может применяться шаровой шарнир.
У дискретных джойстиков шарнирно закреплённая ручка в четырёх крайних положениях замыкает контакты. Шарнир может быть любым: карданным, шаровым и даже — в наиболее дешёвых моделях — комбинацией выступов и вырезов.
Дополнительные органы управления
Трёхмерные джойстики
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 http://www.forcedimension.com/
Novint Technologies http://home.novint.com/
к их числу можно отнести и манипуляторы фирмы 3Dconnexion http://www.3dconnexion.com/
HOTAS
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 самолёта — ручку управления самолетом (РУС) и рычаг управления двигателем (РУД).
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 вперёд и привязан. |  |
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. Массовое применение джойстиков началось в 1960-е годы — в радиоуправляемых авиамоделях и электрических инвалидных колясках.
Значение слова «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.
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.
джо́йстик
1. комп. тип игрового манипулятора в виде наклоняющегося рычага
2. комп. вообще любой игровой манипулятор, опознающийся в системе как комбинация осей и кнопок ◆ Джойстик для Playstation.
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: красильщик — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Что такое джойстик
В геймерских кругах уже давно не утихают споры о том, что же лучше – клавиатура с мышью или джойстик. Эта тема практически настолько же актуальна, как препирания приверженцев консолей и ПК. Однако многие геймеры и не догадываются, что используют неправильное название своего любимого контроллера. Ведь джойстик и геймпад – разные вещи.
Джойстик – это вовсе не привычный игровой манипулятор с двумя стиками, бамперами и четырьмя кнопками. То, что ошибочно зовут джойстиком, на самом деле называется геймпадом или же джойпадом. Но что в таком случае джойстик?
Описание
Джойстик – это устройство ввода, выглядит как подвижная вертикальная ручка. Он больше всего похож на рычаг коробки передач или на рукоять управления авиационной техникой. Чаще всего на нем присутствуют кнопки, слайдеры и переключатели. Они расположены на верхушке ручки и на устойчивом основании. Некоторые модели крепятся на поверхность с помощью присосок или просто держаться за счёт своего веса.
Данный вид контроллеров делится на три категории:
Также джойстики делятся на аналоговые и дискретные. Аналоговые предназначены для более тонкого контроля, а потому могут оценивать силу нажатия. Проще говоря, чем сильнее отклонён рычаг – тем больше будет скорость или угол наклона при движении. Дискретные же могут получать сигнал только в виде нуля или единицы, то есть «включён» или «выключен». Из-за своего несовершенства аналоговые контроллеры практически не используются.
Назначение
Первые джойстики использовались в стационарных аркадных игровых автоматах или как дополнительный контроллер для домашних приставок. В те времена игры были гораздо проще по своей механике. Управление в них чаще всего требовало лишь движения по одной-двум осям и пары кнопок для простых действий, вроде стрельбы. Поэтому такие контроллеры были достаточно распространены.
Со временем игры становились всё сложнее, но потребность в джойстиках не отпала. Несмотря на то, что клавиатуры или пресловутые геймпады подходят для любых игр, в определённых жанрах предпочтительнее использовать именно джойстики. Чаще всего этим жанром являются разнообразные авиасимуляторы или гонки. Рычаги управления используются в них для более реалистичного и удобного управления.
Иногда в связи с джойстиками используются педали и дополнительный рычаг. Определённую популярность имела и связка таких манипуляторов с очками виртуальной реальности. Используя всё это оборудование, геймеры могут достигать максимально реалистичного ощущения от управления техникой в играх.
Откуда такое название
Многие геймеры задаются вопросом – почему данный из манипуляторов называется именно так? Конечно, можно обратиться к прямому переводу английского названия. Joystick дословно переводится как «палочка радости» (joy – радость, stick – палка). Однако это ничего не проясняет.
Впервые данное слово было использовано в среде авиаторов для обозначения штурвала управления некоторых летательных средств. Неудивительно, что именно он дал джойстику характерную форму и строение. Однако этимология остаётся неизвестной. Это слово просто начали применять, никак не объясняя его строение или происхождение.
Две самые распространённые версии возникновения названия крутятся вокруг имени изобретателя и радости полёта. Первая предполагает, что изначально устройство назвали «George stick», в честь изобретателя Артура Джорджа, а потом слегка видоизменили название. Вторая же основывается на том, что пилотам просто было радостно летать.
Как устроен и работает джойстик
Первое применение наклоняющегося узла такого рода было реализовано еще на подлодках конфедератов для рулевого управления. В 1943 году электрический джойстик использовали нацисты для управления ракетой типа кнюппель. Позже, в 1960-е, электрические джойстики стали внедрять повсеместно, начиная с авиамоделей на радиоуправлении, заканчивая инвалидными креслами с электроприводом.
Сегодня джойстик более всего ассоциируется с устройством ввода данных в компьютер, представляющим собой ручку, способную качаться в двух вертикальных плоскостях. Вы можете при помощи джойстика управлять, например, перемещением виртуального самолета на экране в трехмерном или двухмерном пространстве симулятора. Изредка джойстики допускают вращение их ручки вокруг вертикальной оси.
Практически электроника интерпретирует положение ручки, передавая через ПО компьютера информацию о текущих значениях трех пространственных координат, и таким образом изменять положение объекта на мониторе. Кроме непосредственно палочки, джойстик часто имеет еще и кнопки, тумблеры, слайдеры и прочие вспомогательные элементы управления, сильно расширяющие его функционал. Джойстики находят применение в компьютерных играх, мобильных телефонах, роботах и т. д.
Джойстики различаются по количеству рабочих плоскостей, в которых с его помощью изменяется положение управляемого объекта. Одномерные джойстики позволяют перемещать объект вверх-вниз, вперед-назад, влево-вправо. Двумерные допускают движение в двух плоскостях. Трехмерные — во всем трехмерном пространстве.
Принцип анализа положения ручки джойстика может быть разным. Есть дискретные сенсоры, способные воспринимать одно из двух положений, интерпретируемых как «0» или «1». Ручка в полностью отведенном положении — инициирует код своего направления.
Если ручка продолжает удерживаться в этом положении, то код повторяется непрерывно. Такие джойстики можно встретить на корпусах мобильных телефонов, на игровых автоматах, у простейших игровых приставок.
Аналоговые сенсоры реагируют более широко, ибо все пространство угла наклона джойстика как-бы устелено воспринимаемыми сигналами от нуля до максимума: ручка отклонена дальше — значение кода больше, ограничение накладывается только чувствительностью и разрешением сенсоров, причем доступна калибровка по координатам, что позволяет указывать абсолютную позицию курсора.
Типы сенсоров джойстиков
Аналоговые сенсоры в джойстиках реализуются различными путями. Устройства с потенциометром и аналого-цифровым преобразователем не имеют особенных требований к механике, но качество питания здесь крайне важно, а датчик недолговечен.
Тензометрические сенсоры служат в джойстиках ноутбуков и даже некоторых самолетов, но в игровых средствах распространены мало, ибо здесь необходимо устойчивое и жесткое крепление.
Джойстики с оптической матрицей, как в оптической мыши, имеют высокую точность и надежность, но размер хода относительно мал.
Датчики на основе эффекта Холла надежны и долговечны, они хороши тогда, когда работают совместно со схемой компенсации погрешностей сборки при производстве.
Большинство современных джойстиков имеют интерфейс подключения USB, поэтому сопрягаются как с ПК, так и с игровыми приставками.
Среди аналоговых встречаются одноосные и двухосные датчики джойстиков. С одноосным датчиком ручка закреплена на карданном подвесе, когда каретка качается вправо и влево, а ручка на каретке — вверх и вниз. Моменты качания ручки относительно каретки, а каретки относительно основания джойстика — отмечаются сенсорами.
Двухосные оптические и магнитные сенсоры включают в себя закрепленный на ручке магнит или лазер, движущийся около следящей за его положением микросхемы. Вместо кардана в основании ручки может быть установлен шаровой шарнир.
Дискретный джойстик с шарниром устроен очень просто — он в четырех крайних положениях замыкает контакт. Шарнир может быть упрощенным, и представлять собой просто комбинацию шипов и пазов, либо это может быть кардан или шаровой шарнир.
Дополнительные кнопки и переключатели на игровом джойстике могут иметь различное назначение. Например тумблер автоматического огня, располагаемый под пальцем, позволяет зафиксировать режим стрельбы. Компактно размещенные кнопки «шляпа» используются реже, но служат для управления и навигации в меню или переключения вида.
Колесико, ползунок или рычажок — для управления двигателем виртуального автомобиля. Педали или просто поворотная ручка (упрощенный вариант) — для симуляции вождения. Есть модели и с педалями, и с ручкой. Более дорогие джойстики имеют дополнительные ползунки, например для регулировки шага винта в авиасимуляторе.
Джойстики находят самое широкое применение не только в играх, но и в системах автоматизированного проектирования и трехмерного моделирования. Здесь популярны трехмерные джойстики, позволяющие перемещать объекты в трех плоскостях. Существует множество прототипов таких джойстиков, но всего несколько фирм выпускают подобные продукты серийно. Среди них: Force Dimension, Novint Technologies, 3Dconnexion.
Виды джойстиков
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
Дискретный тип, в свою очередь, это более простая и менее востребованная технология. Сенсор этой модели не способен принимать сложные числовые значения. Он может передавать программе лишь единицу или ноль, то есть сигнал «включено» или «выключено». Неважно, насколько сильно будет отклонена ручка, ведь посылать контроллер будет лишь одно значение. Управление этого типа используется разве что на старых приставках, аркадных автоматах, либо у кнопочных телефонов.
Аналоговые
Класс аналоговых джойстиков также имеет несколько подклассов. Они состоят из:
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.