Strona główna arrow Recenzje arrow Inne - Historia joysticków
Inne - Historia joysticków Drukuj Wyślij znajomemu
Redaktor: konraf   
14.09.2007.

Według Wikipedii dżojstik (ang. joystick) jest to urządzenie wejścia komputera, manipulator służący do sterowania ruchem obiektów na ekranie.

Dla fanów symulatorów jest to niezbędne urządzenie, bez którego nie da się obyć. Jest jak przedłużenie ręki. Manipulatory te przeszły jednak długą drogę zanim się stały tak wyrafinowanymi narzędziami jak np. Saitek X52 Pro.

Historia joysticka zaczęła się w latach 80-tych jako peryferia dla obecnych komputerów osobistych i pierwszych konsol. Podział joysticków zbiega się z ich historią.

I. Joystick cyfrowy na złącza

Pierwszy rodzaj joysticków, którego zasadą działania było przekazanie wychylenia drążka na element, najczęściej blaszkę, która pod działaniem siły wyginała się i dotykała innej blaszki - zamykała obwód - przez połączenie płynął prąd, komputer odbierając napięcie generował sygnał - logiczna jedynka, który trwał tak długo, jak obwód był zamknięty, po zdjęciu siły z drążka, obwód zostaje przerwany - komputer generuje sygnał jako logiczne zero i tak dla każdego położenia joysticka plus przyciski. Zalety: prosta budowa, jak masz taki joystick, to już to można nazwać antykiem ;)
Wady: szybkie łamanie się blaszek, czyli niska żywotność.

II. Joystick cyfrowy na mikrostyki

Można powiedzieć, że krok milowy w historii urządzeń manipulacyjnych (teraz z mikrostyków korzysta mnóstwo peryferiów). Zamiast łamiących się blaszek zostaje zastosowany mikrostyk. Żywotność joysticków dramatycznie wzrosła ale pozostał sposób działania z joysticków na złącza.
Zalety: duża trwałość mikrostyków
Wady: nadal nie nadaje się do symulatorów
.

III. Joystick analogowy

Następny wielki krok naprzód, można nawet uznać że większy niż poprzednio. Po raz pierwszy joystick nie wysyłał tylko sygnału jest napięcie / nie ma napięcia.
Dzięki odpowiedniej budowie ruchy drążkiem zostają poprzez przekładnie przekazane na potencjometr, czyli opornik o zmiennej oporności, dzięki czemu możemy sczytać wychylenie drążka w sposób płynny, dzięki czemu w symulatorach lub innych grach, jeśli wychylimy drążek do połowy, to wychylenie steru (lub innego elementu) również zostanie zrealizowanie do połowy. Na wyjściu takiego joysticka otrzymujemy sygnał cyfrowy ale już nie na poziomie 1 lub 0 ale (w zależności od modelu) wartości od 0 do 255, lub od 0 do 65535 lub jeszcze większy przedział wartości.

Jednak aby taki joystick zaczął poprawnie działać, musimy go skalibrować, czyli powiedzieć komputerowi kiedy ma on uznać informację od joysticka jako wartości najmniejszą, a kiedy jako największą - dlatego właśnie podczas kalibracji poruszamy rękojeścią w skrajne położenia. Z joysticka analogowego z czasem wyrosła kierownica.
Zalety: płynne odwzorowanie wychylenia,
Wady: zużywanie się potencjometrów, a tym samym zmniejszenie dokładności odwzorowania, konieczność kalibracji, czasem samoistne rozkalibrowywanie się joysticka.

Jak widzimy do tej pory, różnica w nazwie joy cyfrowy, a joy analogowy dotyczy sposobu generowania informacji o położeniu drążka. W przypadku cyfrowego mamy dwa stany: włączony lub wyłączony, 0 lub 1, bądź też 0 lub 255; w przypadku analogowego mierzymy napięcie po przejściu przez potencjometr i w ten sposób określamy położenie. Przy czym już przełożenie sygnałów z wartości napięcia na sygnał w pełni cyfrowy (bity, bajty, etc.) następował albo:

- w komputerze - w przypadku starszych joysticków sygnał był tłumaczony w karcie muzycznej, bądź odrębnej karcie z gameportem;
- w joysticku - w nowszych joystickach podłączanych przez port USB, ale o tym później.

Na tym można by było zakończyć podział joysticków, gdyż więcej rodzajów nie ma, są co najwyżej pewne odmiany.

IIIa. Joystick optyczny

Już widzę zdziwione miny.

Otóż były i takie joysticki, zaliczające się do joysticków analogowych. Różniły się sposobem generowania impulsów. Zamiast zwykłych, płaskich, bądź obrotowych potencjometrów, został zastosowany układ naliczający impulsy identyczny jak w myszce kulkowej, czyli odpowiednio nacięty dysk i dwa tory świetlne naliczające obroty. Tego typu joysticki produkowała firma Microsoft (seria Sidewinder).

Zalety: brak potencjometrów, a więc wad z nimi związanych jak rozkalibrowanie, czy zużycie mechaniczne potencjometru.
Wady: w zasadzie brak.

IV. Technologie dodatkowe

Jako że joystick jaki jest, każdy widzi i nie dało się go bardziej "zbajerować" dodaniem dodatkowych klawiszy, więc należało pójść w innym kierunku.
Mądrzy ludzie w Microsoft, a później w Logitech i innych firmach (choć mogę się mylić kto pierwszy wypuścił joya z FF ale obstawiałbym Microsoft Sidewinder) wymyślili aby wprowadzić komunikację komputer -> joystick i nazwali tą technologię Force Feedback, co można przetłumaczyć jako Sprzężenie Zwrotne.

a) Force Feedback

Stało się coś niezwykłego na rynku - joystick, który kopał ;)

Dzięki silniczkom (lub serwom), przekładniom, cięgnom joystick stawiał opór, bądź powodował wychylenie drążka z siłą, która mogła wybić zęby. Główna zaleta to fakt że siłą i momentem włączenia silniczków decyduje gra w zależności od zaistniałej sytuacji.
Jeśli uzna że przeciągamy maszynę, zacznie generować drgania na drążku z coraz większą siłą w miarę zbliżania się do przeciągnięcia.
Zalety: FF, odwzorowanie sił na drążku w symulatorach (polecam FF z serią IL-2, tam naprawdę jest to odwzorowane o niebo lepiej niż we Flight Simulatorze).
Wady: Z czasem mechanizm się zużywa (jak wszystko), wymaga dodatkowego zasilacza, joysticki z FF są droższe.

b) Vibration Feedback

Joysticki z FF były drogie, więc żeby zarobić na nieco uboższych klientach, wprowadzono gorsze ale tańsze rozwiązanie - Vibration Feedback (nazwa zbliżona, aby zmylić(!) potencjalnych klientów). Również są silniczki (lub serwa) ale słabsze, jest mniej elektroniki, układy prostsze, więc i odwzorowanie gorsze, zapytacie się o ile?

To tak jakby się przesiąść z rodowitego, amerykańskiego muscle-car z silnikiem lekko dudniącym, o miłym basowym pomruku do - za przeproszeniem - malucha. Też ma silnik, też wibruje ale to przypomina wibrator, a nie silnik.
W VF silniczki generują "wstrząsy" najczęściej na podstawie dźwięku wydobywanego w czasie gry. Jakby podłączyć takiego joya do Winampa, to by drgał w rytm muzyki. W grach nie jest to ani realistyczne, ani za bardzo przyjemne.

Bardzo ładnie różnicę pomiędzy FF i VF widać w grze Colin McRea Rally 2005. W miarę możliwości proponuję podpiąć kierownicę lub joy z VF i z FF oraz przejechać odcinek testowy. Zwłaszcza proszę się wsłuchać w dźwięki jakie wydaje gra po podpięciu urządzenia z VF.

V. Podłączenie

Rozróżniamy tutaj dwie (a w zasadzie trzy) metody podłączenia joysticka do komputera:

a) port inny niż gameport lub usb. Napiszę po krótce, że były i są dalej joysticki podłączane przez np. port szeregowy (gniazdo COM), czy dodatkowo przez przelotkę wpinany do klawiatury, ale są to rozwiązanie niespotykane w nowych urządzeniach.

b) gameport

Stary dobry gameport był z nami od zarania dziejów, no prawie. Wyewoluował z faktu, że przez ten port - po zastosowaniu odpowiedniej przejściówki - podłączało się urządzenia MIDI (kojarzycie nazwę? Łapka w górę, kto jeszcze to pamięta, druga, kto z tego jeszcze korzysta:)), a że było zapotrzebowanie na joystick, a było w 95% przypadków wolne złącze...
Już za czasów AT, albo jeszcze XT (znów łapka w górę, kto to jeszcze pamięta, druga łapka, kto miał z nim do czynienia ) joystick podłączało się za pomocą tego portu, sygnał z joysticka był obrabiany przez chip na karcie muzycznej, lub przez chip na dodatkowej karcie zawierającej osobno gameport.
Zalety: można podpiąć do niego keyboard MIDI.
Wady: coraz rzadziej można spotkać gniazdo gameport w komputerze.

c) usb

Z miarę postępu coraz więcej urządzeń peryferyjnych przechodziło na usb, więc i joye się dostosowały.
Przy czym, w modelach obsługujących tylko usb zamiana sygnału analogowego na cyfrowy następuje już wewnątrz urządzenia. Tak samo z urządzeniami zawierającymi przejściówkę gameport-usb. W takich rozwiązaniach po prostu sygnały są zdublowane i przez kabel do gameportu płynie zarówno wersja przed obróbka, a w wolnych żyłach wtyczki - informacja cyfrowa, która jest przekazywana przez przejściówkę do portu usb.

Wady: nie stwierdzono, no chyba że maksymalny pobór prądu z gniazda usb, ale to w joystickach rzadkość.

VI. Połączenie joya i kierownicy

Jeśli masz joystick bez obrotowej rękojeści lub nie podoba Ci się taki sposób kierowania orczykiem, a przy tym posiadasz kierownicę z pedałami, możesz oba urządzenia wykorzystać w FSie.
Joystickiem operujesz jak do tej pory, a pedały służą jako pedały orczyka. Dodatkowo jeśli kierownica była z Force Feedbackiem ale nie z Vibration Feedback, to możesz wykorzystać koło kierownicy jako pokrętło trymera, no i najczęściej na kole kierownicy są dodatkowe przyciski, które też można przyporządkować jako jakieś funkcje w FSie.

Dlaczego kierownica musi mieć FF?

Gdyż kierownice z FF nie mają sprężyn centrujących, w takich kierownicach za centrowanie odpowiedzialne są silniczki (lub serwa) i mechanizmy FF, więc jeśli wyłączymy FF możemy dowolnie kręcić kierownicą, która zostanie w takim położeniu.
W kierownicach z VF mamy za to normalne sprężyny centrujące i silniczki odpowiedzialne za drgania, więc nawet jeśli wyłączymy drgania, to kierownica dalej będzie wracać to centralnego położenia.

Jaki joystick wybrać do symulatora?

Polecam analogowy joystick pod usb, z przynajmniej trzema osiami, najlepiej czterema: oś x, oś y, przepustnica, skręcana rękojeść, bądź inny sposób na regulację wychylenia orczyka. Force Feedback wedle upodobań.
Dla tych zamożniejszych godne polecenia są topowe modele Saiteka X52, X52 Pro

oraz wolanty CH Flight Sim Yoke oraz pedały i ewentualnie dodatkowy zespół przepustnicy.

 

14.09.07

RzEmYk

 
« poprzedni artykuł   następny artykuł »
Copyright@2000-2017 konraf & RedScorpion. Wszelkie prawa zastrzeżone.