Персональные компьютеры, очень плотно соприкоснулись с нашей повседневной жизнью, с их помощью мы работаем, смотрим фильмы, слушаем музыку, читаем книги, новости и еще много чего делаем. Но больше всего многие любят на компьютере играть. Красочные, реалистичные и интересные игры не оставляют равнодушными даже взрослых.

Практически всеми играми можно управлять при помощи стандартной клавиатуры и мыши. А для повышения комфорта разработчики создали специальные геймерские модификации с дополнительными кнопками, улучшенной эргономикой и ярким дизайном. Но есть еще один тип устройств - это игровые манипуляторы , которые способны вывести игровой процесс на качественно новый уровень

Условно их можно разделить на три типа: джойстики, геймпады и рули. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Джойстики

Этот вид игрового манипулятора, грубо говоря, состоит из: основания, рукоятки и главной кнопки. В действительности же кнопок больше, в среднем около восьми, а в супернавороченных джойстиках их может очень много. Также возможно присутствие колесика прокручивания. Главное в джойстике - рукоятка, перемещающаяся по двум осям. К ней сводится практически весь игровой процесс. Как можно догадаться, этот игровой манипулятор используется в авиасимуляторах, им очень удобно управлять виртуальными истребителями, вертолетами и космическими кораблями.

Среди самых популярных моделей можно выделить игровой манипулятор Logitech Extreme 3D Pro . Этот джойстик подходит как для стандартных ПК, так и для семейства Mac. Подключается через USB. Пользователи отмечают его удобство, компактность и функциональность (12 кнопок). Также у него довольно доступная цена - в пределах 270-420 грн. Также широко известны джойстики Genius MetalStrike Pro и Thrustmaster T.16000M.

Геймпады

Геймпады обычно используются на игровых приставках (типа Xbox, PlayStation, Nintendoи другие), но не менее популярны они и на ПК. Геймпад представляет собой блок с кнопками: с правой стороны кнопки действий, а с левой D-pad- большая кнопка со стрелками, качающаяся в восьми направлениях. Зачастую современные геймпады оснащены мини-джойстиками, которые управляются большими пальцами. Также в народе геймпад иногда называют «двурогим», так у него есть две удобные ручки, которые хорошо ложатся в обе ладони. Геймпад хорошо справляется с такими играми: спортивные симуляторы (футбол, баскетбол, хоккей), драки, бродилки, гонки.

Genius MaxFire Grandias 12V завоевал популярность наверняка благодаря своей цене - от 90 до 260 грн. Также он оставляет приятные впечатления благодаря своей функциональности: 12 кнопок, мини-джойстики, виброотдача. Также пользователи отмечают отменное качество сборки. В категории от 150 до 300 грн конкурируют Thrustmaster F1 Dual Analog Ferrari F60 Exclusiveи Logitech Rumble Gamepad F510.

Рули

Особняком стоят рули, которые предназначены для автосимуляторов. Игровой руль имитирует аналогичное устройство в обычных наземных транспортных средствах. Как другие игровые манипуляторы руль содержит функциональные кнопки (многие из них даже похожи на геймпады), но еще у него могут быть подрулевые рычаги, используемые для переключения передач или ускорения/торможения. Возможна также комплектация дополнительными модулями: настольным имитатором рукоятки КПП и напольными двумя-тремя педалями. Также существуют моторули - менее распространенный вариант.

Особого внимания заслуживает модель Thrustmaster Ferrari GT Experience 3-in-1. У этих рулей большой угол поворота - 240 градусов, имеется 11 кнопок и виброотдача. Эти устройства можно подключить не только к ПК, но и к PS2 и PS3. Но главное их достоинство - это отличный дизайн, стилизованный под Ferrari. Такие игровые манипуляторы купить можно в пределах 400-600 грн. Еще заслуживают внимания Genius TwinWheel и Logitech G27 Racing Wheel.

Таким образом, можно выделить три лучших производителя игровых манипуляторов: Logitech, Genius и Thrustmaster . Но стоит добавить, что неплохо зарекомендовали себя Saitek, Gembirdи DVTech.

В жизни мы осуществляем манипуляции с помощью рук. А вот с электротехникой не всё так просто. И тут на помощь приходят нам позволяет расширять возможности взаимодействия с техникой. Поэтому давайте рассмотрим, что собой являют игровые манипуляторы, и какие они бывают.

Общая информация

Манипулятор - это устройство, которое отличается от привычных нам мышек и клавиатур формой и принципом действия. По последней характеристике можно сказать, что они способны распознавать плавное нажатие.

В качестве примера давайте рассмотрим гоночный симулятор. При использовании клавиатуры при поворотах может быть значение только "не/нажато". И виртуальный руль управления выкручивается полностью. Компьютерные манипуляторы позволяют устранить эту серьезную неудобность. Так, при их использовании можно выставить много разных положений. Руль - просто пример.

Читая статью далее, можно убедиться, что игровые манипуляторы - это численное подразделение дополнений для компьютеров и приставок. И руль приведён в качестве примера того, как функционируют устройства данного типа. Но не все игры без проблем могут работать с игровыми манипуляторами.

Настройка

Прежде чем играть, необходимо обработать манипуляторы. Это значит что все нестандартные функции требуется настроить на свой вкус. Справедливости ради следует сказать, что по ним значения выставлены уже в режиме «по умолчанию». Но этого может быть недостаточно. Так, возвращаясь к рассмотренному ранее примеру с рулем, отметим, что если нас не устраивает резкость его поворота, то мы идём к настройкам и изменяем отвечающий за это параметр в меньшую или большую сторону.

Предупреждение

Сейчас можно встретить полноценные приложения к играм. Так, популярным является использование манипулятора, в котором смоделирован полностью управляющий комплекс автомобиля (где кроме руля ещё и коробка передач, и три педали есть). Но необходимо понимать, что такие разработки довольно хрупкие для полноценной имитации всей ситуации. Подавляющее большинство манипуляторов не рассчитано на то, что к ним будет чрезмерное применение силы. Хотя резкие движения они переносят без проблем, следует отметить, говоря про манипуляторы: это во многом зависит от качества используемой марки и наличия оригинала/подделки. В принципе, подобное можно отнести практически ко всем сферам нашей жизни.

Джойстики

Есть желание ощутить себя в кабине самолета, и при этом даже не покидать свою комнату? Что же, эта идея очень легко может быть реализована. Благодаря постоянным совершенствам систем манипуляции появились джойстики. Они существуют во многих вариациях и моделях - даже с обратной связью. Наверное, чтобы игра легкой не казалась. Правда, для развлечений, где необходимо быстро и резко реагировать на различные события, они не подойдут. Так, если нужно развернуться на 180 градусов с помощью мыши, то это плёвое дело. С джойстиком необходимо подождать, пока субъект управления медленно, но уверенно будет разворачиваться. В основном он применяется в гонках и симуляторах.

Руль

Нами уже рассматривались подобные манипуляторы. Это устройство позволяет в полной мере насладиться игрой. Самые современные образцы не только предоставляют удобство в управлении, но и позволяют чувствовать различное сопротивление на разных местах. Так, на асфальтовом шоссе вы заметите небольшое дрожание руля. При езде по виртуальной гальке человек ощущает сильное подергивание и несколько затрудненное управление. Правда, ценовое различие просто поражает. Возьмем два устройства: в одном есть простое сопротивление, а второе - такое, как было описано. Разница в их цене будет трехкратной, если не больше.

А теперь давайте уделим внимание основным моментам, которые важно учитывать, чтобы остаться довольными покупкой. Первоначально необходимо проверить, удобно ли будет играть с использованием такого руля. Для этого желательно пощупать экземпляр, который понравился. Особое внимание обратите на то, как он крепится. Наилучшими считаются те экземпляры, где используются специальные струбцины, поскольку они обеспечивают максимально реалистичный эффект. Менее желательными считаются те образцы, где крепление производится благодаря присоскам. Выбирая себе компьютерные манипуляторы, также обратите внимание на такую характеристику, как угол поворота руля. Чем больше он будет, тем легче управлять. Про люфт можно сказать, что он должен быть минимальным (а лучше его полное отсутствие). В противоположном случае управление будет очень сложным. Также внимания заслуживают используемые педали. Необходимо обратить внимание на их размер и удаленность одной от другой. Для комфортного управления должно быть много места и удобное расположение.

Геймпады

Они очень похожи на джойстики, только вот вместо рычага у них используется крестик. Геймпады появились вместе с первыми игровыми консолями. На то время это было оптимальное решение. Сейчас же геймпады уже давно перешли из своего статуса консольных придатков в общеигровые. Они нашли своё применение в файтингах, аркадах и других простых играх, что неудивительно. Ведь в данном случае можно управлять всеми движениями субъекта только одним пальцем, что и нужно в данных случаях. В качестве примера можно привести игры-драки. Так, обычные манипуляторы компьютера здесь неудобны - попробуй успеть за круговыми движениями стрелочек, чтобы сделать какой-то трюк. А вот геймпады оказались буквально избранными в определённых сферах. Правда, в реальности можно встретиться с существенным их недостатком, а именно - нединамичностью. Прежде всего, можно отметить тот факт, что удобны они исключительно в руке. Поэтому подойдут они для тех, кто не хочет покупать дорогие дополнения, но и от игр отказываться намерения не имеет.

Технические особенности

В основу манипуляторов может быть положен цифровой или аналоговый принцип действия. Первый является более примитивным, чем второй. Практически все манипуляторы сейчас выпускаются с обратной связью. Так называют имитацию внешних воздействий, которую может почувствовать геймер, чтобы лучше погрузиться в игровой мир. Такой эффект ранее имели лишь дорогие манипуляторы. Это сейчас только самые дешевые и примитивные образцы не обладают им. В качестве устройства, которое так делает, используется один или даже несколько моторчиков.

Для примера приведем следующее. Происходит управление самолетом, но в одну из турбин попадает птица, которая её выводит из строя. В таком случае посылается команда манипулятору, и он начинает крениться на бок с помощью одного моторчика.

Важным также является характеристика эргономики. Предпочтительным является, чтобы устройства повторяли профиль ладони. Тогда они будут удобными в использовании благодаря тому, что не покажутся чужеродным предметом. Также при наличии выбора желательно останавливаться на тех устройствах, которые имеют встроенный интерфейс USB. В его пользу по сравнению со стандартным игровым портом можно привести несколько позитивных особенностей:

1. Двунаправленная передача данных, а также значительная пропускная способность. Благодаря этому является возможной работа полноценно функционирующей системы связи.
2. Также к шине может подключаться довольно много манипуляторов, что позволит играть на компьютере нескольким людям одновременно.
3. Наличие питания от USB. В таком случае нет необходимости заботиться о внешнем блоке питания. Правда, такой вариант не подходит, если нужно обеспечить относительно высокую мощность.

Заключение

Вот нами и была рассмотрена тема манипуляторов. Конечно, это только общий осмотр без углубления в различные вопросы, и его хватит, чтобы определится с выбором для себя. Хотя, возможно, для взаимодействия успешно подойдут мышь и клавиатура.

Манипулятор, как-никак, - сложное устройство и к тому же дорогое. Он создан специально для новых возможностей, а также для более чувствительной передачи ощущений человеку. Но если финансы позволяют и есть желание, то можно потратить часть своего заработка на то, чтобы приобрести такое дополнение для своего компьютера или приставки.

Устройство персонального компьютера

5.1 Манипуляторы

В настоящее время существуют два типа манипуляторов:

· Мышь - с развитием операционных систем с графическим интерфейсом этот манипулятор стал просто «незаменимой» частью персонального компьютера. Манипулятор «мышь» обеспечивает простое и удобное управление многими функциями ОС и прикладных программ.

Мыши различаются по трем характеристикам - числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с системным блоком. В первоначальной форме в устройстве была одна кнопка. Перебор функций определяется перемещением мыши, но выбор функции происходит только при помощи кнопки, что позволяет избежать случайного запуска задачи при переборе функций меню. С помощью одной кнопки можно реализовать только минимальные возможности устройства. Вся работа компьютера в этом случае заключается в определении положения кнопки - нажата она или нет.

Тем не менее, хорошо составленное меню полностью позволяет реализовать управление компьютером. Однако две кнопки увеличивают гибкость системы. Например, одна кнопка может использоваться для запуска функции, а вторая для ее отмены. Вне всяких сомнений, три кнопки еще более увеличат гибкость управления. Но, с другой стороны, увеличение кнопок увеличивает сходство устройства с клавиатурой, возвращая ему недостатки последней. Практически три кнопки являются разумным пределом, потому что они позволяют лежать указательному, среднему, безымянному пальцам на кнопках, в то время как большой и мизинец используются для перемещения мыши и удержании ее в ладони.

Большинство моделей снабжаются двумя кнопками, но с появлением манипуляторов со «скролом» (валик прокрутки) двухкнопочные мыши постепенно уходят в тень, так как «скрол» одновременно выполняет сразу две функции: может использоваться в качестве третьей кнопки, и очень удобен для прокрутки документов.

Существуют «мыши» двух видов: шариковые и оптические. В шариковых манипуляторах используется механический способ передачи направления движения (шарик расположенный внизу манипулятора при перемещении вращает два расположенных внутри валика). В оптических «мышах» вместо шарика используется светодиод.

Манипулятор «мышь» имеет несколько типов подключения: COM, PS/2, USB, ИК (инфракрасный порт).

«Мыши» с типом подключения при помощи COM-порта - одни и первых манипуляторов. В основном снабжались двумя кнопками. На рынке продержалась довольно долго. PS/2- манипуляторы широко используются и сейчас, несмотря на бурно развивающиеся другие типы соединений. USB и ИК соединения используется, в основном, для оптических манипуляторов. В отличие от всех других типов соединений мыши, использующие инфракрасный порт нуждаются в дополнительном источнике питания. Обычно используются батарейки.

· Джойстик - представляет собой подвижную рукоять (или руль) с несколькими кнопками. Это устройство ввода наиболее распространено в области компьютерных игр. В игровых приставках используются цифровые джойстики, а в компьютерах - аналоговые. Аналоговый джойстик имеет перед цифровым множество преимуществ. Самыми главными являются более широкая точность управления и отсутствие необходимости в применении специальной карты и переходника для подключения к компьютеру.

Компьютеры для людей с ограниченными возможностями

Японские робототехники добавили к инвалидной коляске робототехнический модуль - руку-манипулятор RAPUDA (Robotic Arm for Persons with Upper limb DisAbilities). Она позволяет расширить возможности инвалида по самообслуживанию, то есть выполнять движения...

Периферийные устройства ПК

Применение средств вычислительной техники для автоматизации проектных процедур

3D-манипуляторы (или 3D-мыши) представляют собой прибор с тяжелым корпусом, в нижней части которого располагается платформа под запястье, а в верхней - функциональные клавиши. Среднюю часть корпуса занимает рабочий орган манипулятора...

Манипулятор «мышь» -- механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране. Это тоже одно из основных внешних устройств компьютера...

Современные внешние устройства

Джойстик -- 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 (рисунок 6). Рисунок 6. Джойстик Рисунок 7...

Устройства ввода информации в персональный компьютер

Хотя клавиатура еще вовсе не утратила значения для общения пользователя с компьютером, другое устройство ручного ввода информации - мышка - становится все более весомой и важной. Но даже рискуя сделать из мышки слона, можно уверено утверждать...

Устройство персонального компьютера

В настоящее время существуют два типа манипуляторов: · Мышь - с развитием операционных систем с графическим интерфейсом этот манипулятор стал просто «незаменимой» частью персонального компьютера...

Виды манипуляторов: , трекбол , с енсорный экран , д игитайзер , с ветовое перо .

Джойстик

Мышь

Наряду с клавиатурой важным устройством ввода информации является мышь.

Мышь – устройство «графического» управления. Манипулятор «мышь» (в обиходе просто «мышь» или «мышка») - одно из указательных устройств ввода (англ. pointing device), обеспечивающих интерфейс пользователя с компьютером.

Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно - на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения.

В дополнение к детектору перемещения мышь имеет от одной до трех (или более) кнопок, а также дополнительные элементы управления (колёса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса).

История компьютерной мыши

Манипулятор мышь был изобретен в 1964 г. в Стэндфордском научном институте . Поначалу мышь продвигалась на рынок компьютеров довольно медленно, но в связи с широким распространением GUI (Graphics User Interface – графический интерфейс пользователя) она стала обязательной принадлежностью каждого компьютера.

Название «мышь» манипулятор получил в Стенсфордском Исследовательском Институте из-за схожести сигнального провода с хвостом одноимённого грызуна (у ранних моделей он выходил из задней части устройства).

Виды компьютерных мышей:

Оптико-механические мыши

В оптико-механических мышах основным рабочим органом является массивный шар (металлический, покрытый резиной).

При перемещении мыши по поверхности он вращается, вращение передается двум валам, положение которых считывается инфракрасными оптопарами (т.е. парами «светоизлучатель-фотоприемник») и затем преобразующийся в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране монитора.

Главным «врагом» такой мыши является загрязнение.

Оптические и лазерные мыши

В настоящее время широкое распространение получили оптические мыши, в которых нет механических частей . Источник света размещенный внутри мыши, освещает поверхность, а отраженны свет фиксируется фотоприемником и преобразуется в перемещение курсора на экране.

Оптические датчики призваны непосредственно отслеживать перемещение рабочей поверхности относительно мыши. Исключение механической составляющей обеспечивало более высокую надёжность и позволяло увеличить разрешающую способность детектора.

В последние годы была разработана новая, более совершенная разновидность оптического датчика, использующего для подсветки полупроводниковый лазер.

Современные модели мышей могут быть беспроводными, т.е. подключающимися к компьютеру без помощи кабеля.

Работа с мышью

• Правая кнопка мыши (ПКМ) служит для отображения контекстного меню, то есть такого меню, содержание которого зависит от того, где находится указатель мыши.

Указатели мыши

В графическом режиме указатель мыши обычно имеет форму стрелки и может передвигаться с точностью до пикселя, что облегчает его позиционирование.

Указатель мыши может иметь разные формы в зависимости от того, где он находится, в каком состоянии программа, в которой он находится, какие действия можно осуществлять с помощью мыши и т.д.

Интерфейс подключения мыши :

Мышь можно подключить одним из четырех способов:

1. При помощи специального адаптера в виде платы расширения (устанавливается в материнскую плату)

2. При помощи стандартного последовательного порта (COM1 или COM2 в зависимости от размера гнезда на кабеле мыши — 9 или 25 контактный) — устарел

3. При помощи порта PS/2 (6-ти контактный круглый разъем, зеленого цвета)

4. При помощи порта USB (прямоугольный)

Мыши могут быть двухкнопочные, трехкнопочные, “скроллирующие” (кнопка прокрутки документов)

Существуют combo-мыши, которые работают и последовательного порта и с разъема PS/2 (используется специальный переходник.)

Производители :

Лучшие из радиомышек мышки фирмы Logitech и Genius.

Оптомеханические мыши мышки фирмы Genius, Microsoft

Беспроводные мыши

Беспроводная мышь

Больше всего неудобств пользователю доставляет интерфейсный провод мыши, который вечно путается и цепляется. Чтобы избавиться от него, используют радио- или инфракрасный интерфейсы. Подобные мыши пока чаще всего используются с ноутбуками. У современных настольных персональных компьютеров имеется инфракрасный интерфейс IrDa, но мыши с таким интерфейсом весьма редки.

Радиоинтерфейс только совсем недавно начал применяться для недорогих устройств. И для таких устройств, как мышь и клавиатура, увы, чаще всего предлагаются слишком простые варианты радиоинтерфейса. В таких случаях используются радиоканалы в частотном диапазоне 2400,5-2483,5 МГц, а пользователь сам выбирает желаемый ему радиоканал. То есть на одном канале может работать кто угодно, даже сосед за стенкой. «Дальнобойность» радиоинтерфейса составляет от 2 до7 м(а, возможно, и дальше). А поскольку каких-либо средств идентификации не предусмотрено, то вы вполне можете управлять курсором не только своего компьютера, но и соседа, который потом долго будет искать новый «вирус».

Кстати, использование дешевой реализации радиоинтерфейса открывает такую брешь в системе безопасности компьютера, какая не снилась даже самому крутому хакеру. Если пользователь использует комплект клавиатура-мышь с радиоинтерфейсом, то через некоторое время, применив чувствительный радиоприемник и магнитофон, хакер будет в курсе всех проблем пользователя, а для получения паролей и логинов ему даже не потребуются какие-либо программы для взлома.

Наиболее часто для беспроводных манипуляторов «мышь» используют комбинированный интерфейс, когда,в компьютере к портам RS-232 или USB подключается дополнительный блок, который содержит инфракрасный приемник, принимающий данные от мыши. В беспроводную мышь встраивают инфракрасный светодиод, луч которого модулируется данными от датчика перемещения мыши. Точно так же работают и различные дешевые модели мышей с радиоинтерфейсом.

Беспроводная мышь питается от батареек. Соответственно, когда батарейки садятся, начинаются проблемы. Визуально это проявляется в прерывистом перемещении указателя мыши, и у пользователя появляется чувство, что шарик мыши проскальзывает по коврику. В какой-то мере такие побочные эффекты можно компенсировать изменением положения блока с фотоприемником или антенной, но наиболее правильно - установить новые батарейки.

История возникновения, развития и совершенствования манипуляторов не так проста и коротка, как может показаться на первый взгляд: так например, обыкновенная компьютерная мышь была изобретена уже почти полвека назад.

С тех пор за ее перевоплощениями пристально следит весь цивилизованный мир. Что же касается первых клавиатур - их концепция появилась еще задолго до возникновения персонального компьютера (вспомните механические печатные машинки). Однако, прежде чем приступить к изложению истории этих устройств определимся с терминологией:под манипуляторами мы будем подразумевать следующие устройства вода, когда-либо существовавшие: мышь, клавиатура, трекбол, трекпоинт (pointing stick), графический планшет (дигитайзер), световое перо, тачпад, сенсорный экран, Roller Mouse, джойстик, Kinect и прочие игровые манипуляторы.

Как изменялась клавиатура

Первые компьютеры, датированные концом 40-х годов, поддерживали ввод информации с использованием одновременно и перфокарт, и телетайпов. Позднее, с развитием ЭВМ, перфокарты стали восприниматься в качестве пережитка прошлого, а на смену им пришли более совершенные способы хранения информации, такие как магнитные ленты..

В 60-х годах с появлением первых видеотерминалов, позволявших в реальном времени отображать вводимую и выводимую информацию, основным способом общения человека с компьютером окончательно стал текстовый ввод. Безусловно, в те времена еще не существовало графических интерфейсов, а для работы в текстовом режиме было достаточно примитивной клавиатуры.

Как уже говорилось во вступлении, первые клавиатуры появились задолго до персональных компьютеров: их история началась с момента разработки механических печатных машинок в 1868 году. Такой способ ввода информации был оперативным и удобным, в результате чего быстро прижился. Следующим шагом стали телетайпы, пришедшие на смену телеграфу в начале прошлого столетия, а затем появились электрические печатные машинки и первые компьютеры. Таким образом, клавиатуры из механических превратились в электронные. Первым в мире компьютером с графическим интерфейсом, разработанный в Xerox PARC стал Xerox Alto.

В первых персональных компьютерах клавиатура являлась частью корпуса, однако позднее, с появлением концепции IBM PC они стали выпускаться в качестве самостоятельных устройств, а позднее появились и их беспроводные аналоги.

Как же осуществлялась связь устройства ввода с операционной системой персонального компьютера? Сначала для связи использовались оптические интерфейсы, но они доставляли массу неудобств из-за того, что требовали прямой видимости между приемником и передатчиком, давали сбои при ярком свете, и в последствии они были вытеснены радиоинтерфейсами.

Помимо стандартных клавиатур на сегодняшний день известны игровые клавиатуры , полностью переработанные для игры левой рукой (Thrustmaster Tacticalboard и Belkin SpeedPad Nostromo n50), клавиатуры со сменными наборами клавиш для различных игр (Zboard), клавиатуры с углублениями (DataHand System), аккордовые клавиатуры, клавиатуры с подсветкой и прочее. Студией Артемия Лебедева был разработан проект Optimus - клавиатура, в которой текущее значение каждой клавиши отображается через небольшой встроенный ЖК-дисплей, который отображает именно то, чем управляет в данный момент. «Оптимус» одновременно подходит для любых клавиатурных раскладок - кириллической, древнегреческой, грузинской, арабской, может отображать ноты, цифры, спецсимволы, ХТМЛ-коды, матфункции, изображения и пр. Программа-конфигуратор позволяет запрограммировать каждую кнопку на воспроизведение последовательности символов, а также отредактировать изображение для каждой отдельной раскладки.

Подобную клавиатуру в свое время в США запатентовала и компания Apple.

Среди перспективных направлений разработок последних лет можно выделить адаптацию текстового ввода для портативных устройств. На телефонах и смартфонах традиционных моделей клавиатуры ужимаются до двенадцати клавиш, каждая из которых отвечает за массу символов. Для ускорения ввода используются системы наподобие T9 (появившейся в 1996 году), способные по словарю подбирать подходящее слово. Из полноразмерных клавиатур, характерных для устройств с сенсорными дисплеями, наиболее популярна в настоящее время латинская раскладка клавиатуры QWERTY. Ее название произошло от 6 левых символов верхнего ряда раскладки. На основе такой клавиатуры сегодня созданы раскладки для многих других языков мира. Экспериментальная система Shark (Shorthand-Aided Rapid Keyboarding) разработанная в 2004 г. компанией IBM, представляла собой род стенографии и позволяла вводить в мобильное устройство слова, отмечая их - буква за буквой - на виртуальной клавиатуре. Например, чтобы ввести слово word, пользователь не нажимал стилусом четыре отдельные виртуальные клавиши, а просто проводил прямую линию от буквы «w» к букве «d». Такая система позволяла печатать на виртуальной клавиатуре, не отрывая пера от экрана, однако массовое внедрение подобных расширений так и не началось.

Еще одна разновидность - проекционная клавиатура . Идея реализации виртуальной клавиатуры без проводов и кнопок родилась примерно десятилетие назад в стенах израильской компании Developer VKB Inc. Представленная на выставке CeBIT 2002 компанией Siemens Procurement Logistics Services первая виртуальная клавиатура без единого механического или электрического элемента стала первой практической реализацией этой идеи. Создатели лазерного интерфейса виртуальной клавиатуры предполагали, что их разработка на практике может быть интегрирована в любое мобильное устройство - телефон, ноутбук, планшетный ПК и даже в стерильное медицинское оборудование. Однако за все время существования концепции была разработана лишь одна модель (iTECH Bluetooth Virtual Keyboard), представляющая собой небольшую коробочку, из которой при помощи лазера на любую гладкую поверхность проецируется изображение клавиатуры, а нажатие виртуальных клавиш фиксируется специальным инфракрасным сенсором.

Эволюция компьютерной мыши

История возникновения компьютерной мыши начинается с появления трекбола .

Устройство было разработано для нужд военных, однако заказчики остались недовольны предоставленным образцом, и об изобретении забыли вплоть до появления первых моделей ноутбуков, но и в этих устройствах от применения трекболов впоследствии отказались.

Функционально трекбол представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку, и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом, не перемещая корпус устройства. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи - при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши).

В настоящее время трекболы не используются в домашних и офисных компьютерах, однако нашли применение в промышленных и военных вычислительных установках, аппаратах ультразвуковой диагностики, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и при наличии вибрации. Вообще первую компьютерную мышь (в том функционале, к которому мы привыкли) изобрёл в 1964 году Дуглас Карл Энгельбарт, сотрудник Стэнфордского исследовательского института. Устройство ввода информации выглядело как деревянная коробочка с кнопкой, которая перемещалась по столу на колёсиках, и, отсчитывая их обороты и развороты, вводила информацию в компьютер и, таким образом управляла перемещением курсора на экране.

Первоначально мышь предназначалась отнюдь не для персональных компьютеров, а для более точного управления точкой на экране радара. Отметим, что Энгельбарт работал над созданием манипулятора не один: он является автором идеи и разработчиком концепции, но само устройство технически изготовил не он. Первая мышь была сделана руками аспиранта Билла Инглиша, а присоединившийся к ним позднее Джеф Рулифсон существенно улучшил конструкцию мыши и разработал для неё программное обеспечение.

В последствии создатели первой мыши получили грант на серийный выпуск своих устройств, и уже конце 1968 года появилась первая полноценная мышь, у которой, в отличие от прототипа была уже не одна кнопка, а целых три.

Следующий этап эволюции компьютерных мышей относится к 70-м годам ХХ века, когда инженеры стали задумываться об удобстве использования компьютеров при сложных технических расчетах. Так, первым запатентованным компьютером, в комплект которого входила мышь, был миникомпьютер Xerox 8010 Star Information System (англ.), представленный ширкой публике в 1981 году, и уже в 1983 году фирма Apple выпустила собственную модель однокнопочной мыши для компьютера Lisa, отметим, что данная конфигурация устройства сохранялась долгие годы. Широкую популярность компьютерная мышь приобрела благодаря использованию в компьютерах Apple Macintosh и позднее в ОС Windows для IBM PC совместимых компьютеров.

Вскоре GUI (Graphic User Interface - графический интерфейс пользователя) вытеснил текстовый ввод-вывод в область специфических задач. К этому времени вместо неудобных колесиков мыши стали оснащаться шариками.

Следующим этапом эволюции компьютерных мышей стало появление оптических манипуляторов , а в последствии, начиная с создания в 2004 г. мышки Logitech MX1000 (Рис6), их лазерных беспроводных аналогов с оптическими и радиоинтерфейсами, а также с индукционным питанием (устройства, производимые компанией A4Tech).

Еще одним вариантом данного манипулятора является трехмерная мышь , способная работать в трехмерном пространстве.

По замыслу конструкторов, использование подобных девайсов даст возможность пользователю свободно перемещаться в трехмерном пространстве, что может пригодиться как в играх, так и при работе с трехмерной графикой. Манипулятор автоматически подстраивается под используемый трехмерный редактор (AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk 3ds Max). Нажатие, перемещение, поворот или наклон, изменение масштаба изображения и вращение модели — все эти действия можно совершать одновременно. Основной элемент 3D-мыши - контроллер движения, который во всех моделях имеет одинаковый принцип действия. Шесть степеней свободы (три линейных и три угловых) обеспечивают перемещение и вращение модели во всех направлениях. При этом можно отключать степени свободы, инвертировать оси, менять местами функции Приблизить/Удалить и Вверх/Вниз. Скорость перемещения/вращения зависит от усилия, прилагаемого к контроллеру движения. Чувствительность к усилию настраивается через панель настройки.

Заслуживают внимания и графические планшеты (устройства компании Wacom, Genius и др.), которые особенно ценятся художниками и архитекторами, работающими за компьютером. Никакой другой манипулятор не позволяет добиться столь же правдоподобной имитации карандаша или кисти. Перо графических планшетов призвано компенсировать «неуклюжесть» мыши в художественных вопросах. К примеру, система от Genius WizardPad различает 256 степеней давления на перо. Разрешение планшета достигает 2540 линий на дюйм, а площадь его рабочей поверхности составляет 4-5 дюймов.

Планшет имеет последовательный интерфейс. Устройство снабжено драйверами для большинства операционных систем Microsoft, включая DOS и Windows 3.xx/95.

В отдельную группу можно выделить манипуляторы для ноутбуков. Как известно, мыши не всегда подходят для работы в дороге, а трекболы достаточно сложно встроить в тонкий корпус устройства. Здесь им на смену приходят тачпады (TouchPad - сенсорная панель).

Сенсорная панель была изобретена в 1988 году Джорджем Герфайде. Позднее корпорация Apple лицензировала его проект и, начиная с 1994 года стала использовать в ноутбуках PowerBook. С этого момента, тачпад стал наиболее распространенным устройством управления курсором для ноутбуков. Работа тачпадов основана на измерении ёмкости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. Ёмкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпада, что позволяет определить положение пальца с нужной точностью. Разновидностью тачпадов является TouchWriter, он отличаются тем, что способен воспринимать нажатие как пальцами, так и любыми предметами (основанием карандаша, стилусом).

Ранее производители ноутбуков использовали вместо тачпадов миниджойстики (трекпоинты ), расположенные в центре клавиатуры и трекболы. Трекпоинт - Pointing stick был изобретён ученым-исследователем Тедом Зелькером, и впоследствии зарегистрирован компанией IBM под торговой маркой TrackPoint. Традиционно такой джойстик имел заменяемый резиновый кожух, который для удобства пользователя изготавливают из шершавого материала. Курсор управляется определением примененной силы (отсюда и название тензометрический джойстик), для этого используется пара резистивных датчиков деформации (резистивных тензодатчиков). Вектор перемещения курсора определяется в соответствии с примененной силой. Основным недостатком устройства являлся дрейф курсора, требующий частой повторной калибровки. Поэтому с временем от его внедрения отказались.

Для того чтобы использование манипуляторов, встроенных в ноутбук не стало серьезным стрессом для пользователя, производители изобретали все новые девайсы. Одним из таких решений был комплект Mouse Tablet (модель MT-604C) производства WinPal Electronics. В его состав входил графический планшет, электронное перо и трехкнопочная мышь без шарика. Отметим, что комплект при использовании потреблял внушительные объемы электроэнергии, а к набору Mouse Tablet прилагается внушительный пакет драйверов и программного обеспечения. Смена активного устройства (то есть переход с пера на мышь и наоборот) осуществлялась нажатием любой кнопки соответствующего манипулятора. Скажем, при нажатии на кончик пера последнее становилось активным; тот же эффект достигается и нажатием на левую кнопку мыши. Графический планшет и перо могли работать в режимах как прямого взаимодействия с экраном монитора (absolute coordinator), так и и косвенного (relative). Меню драйвера Mouse Tablet позволяло также откалибровать перо и мышь, задать площадь рабочей поверхности и подстроить перо-мышь в соответствии с предпочтениями пользователя.

Существенными недостатками приспособления были: 1. из-за использования в Mouse Tablet электромагнитной технологии планшет мог подвергаться воздействию помех со стороны других элементов компьютера (например, монитора). Кроме того, он не переносил температуру выше 40°С, так что чашка горячего кофе на столе запросто могла оказаться для него «смертельной». Еще один серьезный недостаток: несовместимость со стандартными манипуляторами, поддерживаемыми Windows: в случае входа в safe mode Mouse Tablet прекращала функционировать, и, более того, могла «потащить» за собой клавиатуру, что существенно тормозило процесс работы.

Технологии наших дней

Что касается современных технологий, отметим, что в последнее время пользователи отдают предпочтение сенсорным экранам , созданным специально для уменьшения размера КПК. Их можно встретить и в карманных компьютерах, и в смартфонах, и в Tablet PC, и во всевозможных терминалах. Одним из основных недостатков сенсорных панелей всегда считалось отсутствие обратной тактильной связи, в результате ими было невозможно пользоваться вслепую. Однако американская компания Immersion предложила выход иразработала технологию TouchSense, добавляющую чувствительным экранам функцию обратной отдачи.Технология была впервые продемонстрирована на 19-дюймовом экране в 2005 году, а ее долгожданное перенесение на мобильные устройства запланировано на 2010-2011 год.

Зачастую управление сенсорным экраном осуществляется при помощи стилуса, устройства, выполненного в виде маленького тонкого пера со специальным наконечником. Прародителем стилуса является световое перо (англ. light pen).

Внешне устройство имело вид шариковой ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода компьютера. Обычно на световом пере была одна или несколько кнопок, которые нажимались рукой, удерживающей перо. Ввод данных с помощью светового пера производился путем проведения линий пером по поверхности экрана монитора. В наконечник пера устанавливался фотоэлемент, который регистрировал изменение яркости экрана в точке, с которой соприкасалось перо, за счёт чего соответствующее программное обеспечение вычисляло позицию, «указываемую» пером на экране. Кнопки на световом пере использовались аналогично кнопкам мыши — для выполнения дополнительных операций и включения дополнительных режимов.

Благодаря сенсорным экранам развитие получила технология мультитач (англ. multi-touch) - функция сенсорных систем ввода, осуществляющая одновременное определение координат двух и более точек касания. Мультитач-экраны позволяют работать с устройством одновременно нескольким пользователям, а также с максимальной точностью определять координаты точек касания. Правильное распознавание всех точек касания увеличивает возможности интерфейса сенсорной системы ввода. Наиболее популярной формой мультитач устройств являются мобильные устройства (iPhone, iPad, IPod Touch), мультитач столы (например: Microsoft Surface) и мультитач стены.

Использование технологии началось с сенсорных экранов (touchscreen) для управления электронными устройствами. Создатели первых синтезаторов и электронных инструментов, Hugh Le Caine и Bob Moog экспериментировали с использованием тач-сенсоров емкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемые их инструментам.

Мультитач-стол представляет собой пьедестал со стеклянной поверхностью-столешницей, которая служит экраном для проектора, расположенного в его основании.На таком столе может отображаться различный мультимедийный контент: презентации, ролики, слайд-шоу. Связь пользователя и системы обеспечивает интерактивная пленка (touch screen), наклеенная на стеклянную поверхность, также при помощи специального программного обеспечения она позволяет управлять контентом.

В отличие от сенсорных экранов мультитач-стол дает более широкие и гибкие возможности управления объектами: пользователь может применять функции множественного касания, а также изменять мультимедийные объекты, например, увеличивать, уменьшать, вращать, перемещать изображения. Еще одним преимуществом мультитач-столов является возможность для нескольких пользователей одновременно работать в пределах единой системы, управляя большим объемом информации.

В отдельную группу следует отнести игровые манипуляторы . К ним относятся джойстики, геймпады, компьютерные рули и штурвалы, танцевальные платформы, kinect и др.

Интересно, что некоторые современные игровые манипуляторы обладают эффектом обратной отдачи (технология Force Feedback). Первые подобные девайсы появились в 90-х годах в США, когда компания Immersion, получив от госструктур заказ на создание тренажера для хирургов, решилась попробовать перенести в игровое пространство одну из созданных технологий. Изобретением заинтересовались военные. В последствие Военное ведомство США приобрело партию новых манипуляторов для тренировки пилотов. Так в начале 1996 г. Immersion выпустила первый серийный джойстик Force-FX.

После этого началось активное серийное производство игровых рулей, штурвалов и т.п. Другой интересной технологией в сфере игровых манипуляторов стали гироскопы, с помощью которых реализована возможность определения изменения местоположения джойстика в пространстве. Их массовое внедрение началось с приставок нового поколения Nintendo Wii и Sony PlayStation 3.

Интересным современным устройством ввода является Kinect (ранее Project Natal).

Игровой «контроллер без контроллера» для Xbox 360 разработан фирмой Microsoft. Основанный на добавлении периферийного устройства к игровой приставке Xbox 360, Kinect позволяет пользователю взаимодействовать с ней без помощи игрового контроллера через устные команды, позы тела и показываемые объекты или рисунки. Впервые девайс был представлен 1 июня 2009 г. на выставке E³, где Microsoft продемонстрировал несколько методик применения технологии: Рикошет — Breakout-подобная игра, в которой используется всё тело для отбивания мячей разбивающих блоки и Paint Party — в которой игрок может разбрасывать краску на стену. Игрок может выбирать цвет голосом и использовать позы тела для создания трафаретов. Визуально Kinect выглядит следующим образом: это горизонтально расположенная коробка на небольшом круглом основании, которую помещают выше или ниже дисплея. Ее размеры: примерно 23 см в длину и 4 см в высоту.

Устройство состоит из двух сенсоров глубины, цветной видеокамеры и микрофонной решетки. Проприетарное программное обеспечение осуществляет полное 3-х мерное распознавание движений тела, мимики лица и голоса. Микрофонная решетка позволяет Xbox 360 производить локализацию источника звука и подавление шумов, что дает возможность говорить без наушников и микрофона Xbox Live.Датчик глубины состоит из инфракрасного проектора объединенного с монохромной КМОП-матрицей, что позволяет датчику Kinect получать трёхмерное изображение при любом естественном освещении. Диапазон глубины и программа проекта позволяют автоматически калибровать датчик с учётом условий игры и окружающих условий, например мебели, находящейся в комнате.

Как эволюционируют манипуляторы в недалеком будущем - нам остается только предполагать. В ближайшее время станут совершенными системы распознавания компьютером человеческой речи и почти всеми техническими устройствами можно будет управлять при помощи голоса; возможно, возникнут полноценные тактильные интерфейсы, позволяющие, к примеру, геймерам все, что происходит с их героем во время игры.

Ведутся разработки и нейронных интерфейсов. Уже известно несколько случаев, когда люди, прикованные к инвалидной коляске, согласились участвовать в эксперименте по вживлению в мозг специального имплантанта, благодаря которому смогли управлять курсором на экране монитора исключительно при помощи «силы мысли». В общем, сюжет фильма «Суррогаты» в скором времени может воплотиться в реальность.

Однако отмечу, что как и в жизни, новшества в работе с манипуляторами хороши лишь до тех пор, пока программа работает как часы. Мельчайшая неполадка в работе операционки - и все нестандартные устройства с их фирменными драйверами мгновенно «слетают», а рядовому юзеру останется лишь любоваться графическим интерфейсом, судорожно вспоминать (если знает) «горячие клавиши» и сожалеть о том, что не взял с собой обычную компьютерную мышь.