Игровые рули и джойстики – технологии XXI века в игровых устройствах
XX век был веком аналоговых технологий. Радио, телевидение, телефония – все было построено на создании в месте передачи электрических аналогов звуковой и видео информации и воссоздании ее на месте приема. Это был век ламп, реле и потенциометров.
Рождение транзистора дало начало веку полупроводников, а полупроводники дали миру цифровые технологии и к веку XXI цифровые технологии все быстрее вытесняют аналоговые из нашей жизни. Не так уж долго осталось жить аналоговому телевидению, аналоговая телефония быстро сдает позиции перед цифровой сотовой связью. Нет ни малейшего сомнения в том, что XXI век будет веком цифровых технологий и полупроводников.
Давайте посмотрим, как отразилась всемирная эволюция технологий на устройствах для управления компьютерными играми.
Рассмотрим 2 больших класса игровых устройств – джойстики и игровые рули. Мы не будем рассматривать внешний вид и эргономику устройств – об этом предостаточно сказано в огромном количестве статей в журналах и сети, а заглянем внутрь и попробуем понять, куда движутся технологии в устройствах лидеров рынка.
По-видимому, джойстики были первыми устройствами для управления компьютерными играми. Первые джойстики были весьма примитивны – фактически это были просто 4 кнопки, собранные в одном корпусе, которые нажимались при отклонении ручки джойстика в ту или иную сторону. Зачастую для подключения таких джойстиков не было даже предусмотрено никакого интерфейса, и контакты устройства просто напрямую подпаивались к кнопкам клавиатуры.
Думаю, многие еще помнят такие джойстики для ZX Spectrum:
Их принято называть «дискретными», т.к. они способны выдавать только значения 0 или 1, вкл/выкл.
С появлением IBM PC появились и первые серьезные авиасимуляторы. К примеру, игра F-19 Stealth Fighter дала «путевку в небо» многим виртуальным пилотам.
Конечно, всплеск интереса к виртуальным полетам не мог пройти мимо производителей игровых устройств.
И вот начали появляться джойстики для IBM PC.
Типичный представитель джойстиков тех лет:
Что интересно – эти модели продаются до сих пор!
В отличие от джойстиков дискретных, эти джойстики были АНАЛОГОВЫМИ. Теперь, отклоняя ручку, пользователь получал на выходе не 0 и 1, а диапазон значений от 0 до 255, а внутри обосновались аналоговые датчики – потенциометры. Диапазон значений, которые выдавал датчик игре, был связан с разрядностью контроллера – 8 bit.
Аналоговые оси дали игрокам возможность намного точнее управлять играми, приблизили управление виртуальным самолетом к самолету реальному.
Однако сразу же выявились и первые проблемы. Угол отклонения ручки определяется при помощи потенциометра, закрепленного на оси вращения. Вспоминаем школьный курс физики – потенциометр построен на трении движка о резистивный слой:
По изменению сопротивления между крайними и центральным выводом и определяется угол, на который отклонена ручка джойстика.
Т.к. движок скользит по резистивному слою, то срок службы потенциометра ограничен временем, за которое сотрется резистивное вещество. Производители потенциометров честно предупреждают об этом, указывая в характеристиках такой параметр, как «количество циклов», которое прослужит датчик, грубо говоря – сколько раз можно его повернуть до того момента, когда он перестанет нормально работать. Для большинства потенциометров, которые применяются в игровых устройствах эта цифра составляет от 500 тыс до миллиона циклов. Кажется, что это немало, однако давайте посчитаем. В среднем игрок совершает 1 движение в секунду, а значит, через 500 тыс секунд игры устройство перестанет нормально работать. А 500 тыс секунд – это всего 138 часов. Т.е. если играть по 1 часу в день, то меньше чем через полгода такой джойстик гарантированно, по всем законам физики должен выйти из строя.
Но производители джойстиков об этой особенности конструкции деликатно умалчивают, ни на одном джойстике вы не увидите надписи «Рассчитан на 500 тыс циклов». Зато есть цифры гарантийного срока – от 6 до 12 месяцев. Гарантийный срок в данном случае четко привязан к ресурсу потенциометра, поэтому в случае с джойстиком он же является и сроком жизни устройства.
Открытие для пользователей оказалось неприятным – играть, так уж играть, и не по часу в день, менять же джойстики раз в полгода накладно. Что делать? Умелые руки наших граждан быстро освоили разборку джойстиков и смазку потенциометров специальными смазками типа WD-40, что позволило сильно продлить ресурс потенциометров.
Со своей стороны производители стали решать проблему, применяя более дорогие потенциометры с большим ресурсом, но было понятно, что это полумеры.
Нужно было искать бесконтактное решение, и оно было предложено в виде оптических датчиков.
Первыми такое решение предложил Microsoft в джойстике Microsoft SideWinder Precision Pro. С появлением оптических сенсоров для мышей, Microsoft попытался применить ту же технологию внутри джойстика, однако решение оказалось не удачным и больше джойстиков с такими датчиками не выпускалось.
Более простым и надежным оказался простой оптический энкодер (как в обычной мышке с шариком):
На таком принципе построен, к примеру, джойстик Cyborg 3D Force Stick:
Применение таких датчиков позволило поднять ресурс джойстиков на новый уровень.
Но такой датчик имеет и недостатки. Минимальный угол поворота оси джойстика равен ширине прорези энкодера, а требования к точности джойстика росли вместе с появлением новых авиасимуляторов, и многим игрокам в «Ил-2 Штурмовик», к примеру, такой точности оказалось совершенно недостаточно. Множество игроков отказались от вечного датчика на оптическом энкодере в пользу более точного на потенциометрах.
Требовался датчик не просто бесконтактный и долговечный, но и точный.
Решение было найдено в магнитных датчиках. С этого момента цифровые полупроводниковые технологии XXI века пришли и в игровые устройства. Со всей уверенностью можно сказать, что магнитные технологии – это будущее датчиков игровых устройств.
Первым массовым устройством на магнитных датчиках Холла стал джойстик Saitek X52
Датчики Холла придуманы для измерения напряженности магнитного поля. Грубо говоря, датчик может точно определять расстояние до постоянного магнита. Таким образом, разместив магниты на ручке джойстика, приближая или удаляя магнит от датчика, можно определить, насколько сместилась ручка. При этом расстояние измеряется с высокой точностью, которая определяется разрядностью контроллера. Контроллер на 10bit позволяет позиционировать джойстик с точностью 1024 отсчета на ось.
Казалось, что решение найдено – получен джойстик на вечных бесконтактных датчиках с высокой точностью позиционирования. Однако уже первые пользователи выяснили неприятную особенность датчиков Холла – данные на выходе изменяются нелинейно, а это приводит к неверному измерению угла отклонения ручки джойстика в средних положениях ручки.
Следующим этапом развития данной технологии стало применение 3D датчиков Холла. Эти датчики определяют не напряженность поля, а направление на источник магнитного поля. Впервые такой датчик был применен в джойстике Thrustmaster T.16000:
Новый датчик бесконтактный и абсолютно линейный. Точность 16 394 отсчета на ось оставляет далеко позади все джойстики, которые выпускались до этого.
К сожалению, разработчики Thrustmaster T.16000 не учли один важный момент – 3D Холл крайне чувствителен к точности перемещения магнита. Т.к. они закрепили его на пластиковой полусфере, то неизбежный износ пластика приводит к тому, что магнит начинает двигаться не по идеальной полусфере, а со «скачками», что приводит к проблемам с точностью позиционирования.
Данную проблему попытался решить Logitech, установивший оси джойстика Logitech Flight System G940 на подшипники.
Теперь магнит гарантированно перемещается по абсолютно правильной траектории, без люфтов и скачков, но непродуманная система обратной связи, реализованная на этой модели отпугнула многих пользователей (не говоря уже о цене в 13 000 рублей).
Радикально решить вопрос точности и долговечности датчиков, а также ресурса механических деталей джойстика решила компания Saitek в модели X65F:
В этом джойстике ручка закреплена совершенно неподвижно, движения игрока снимаются с ручки при помощи тензодатчиков – сенсоров, измеряющих давление. Игрок прикладывает усилия к ручке, тензодатчики фиксируют давление и передают его в игру. Таким образом решается проблема долговечности механики (ручка неподвижна, а значит, никакого износа у нее не будет), долговечности датчиков – тензодатчики имеют громадный ресурс, а точность будет обеспечивать высокопроизводительный контроллер. Однако, насколько удобно будет играть, не отклоняя ручку, пока не понятно. Джойстик еще не продается и потестировать его возможности пока нет. Скорее всего данный джойстик останется нишевым устройством для небольшого круга любителей современной боевой авиации, т.к. управление самолетами Первой и Второй Мировых войн требует, чтобы ручка отклонялась. Но поживем – увидим.
Подведем промежуточный итог.
За последние 20 лет джойстики превратились из примитивных дискретных переключателей в высокотехнологичные устройства, использующие самые современные технологии XXI века. В новых джойстиках применяются самые передовые датчики для измерения углов – магнитные, что позволяет делать устройства с очень большим ресурсом и высочайшей точностью позиционирования.
Сегодня покупателю доступны джойстики со всеми типами датчиков – на потенциометрах, оптических энкодерах, датчиках Холла и 3D Холлах. Возьму на себя смелость утверждать, что достаточно скоро потенциометры и оптика уйдут в прошлое – как только магнитные датчики станут дешевле, а производители учтут ошибки первых устройств на новой технологии.
Драйвер для геймпадов, джойстиков и рулей Logitech (Logitech Gaming Software)
Программное обеспечение Logitech Gaming Software (драйвер) предназначено для настройки определенных игровых рулей, джойстиков и геймпадов.
Подходит к геймпадам Logitech: Cordless Rumblepad 2, Dual Action, F310, F510, F710, Precision, Rumblepad 2 и другим.
Подходит к джойстикам Logitech: Attack 3, Force / Extreme 3D Pro, Freedom 2.4, G940 и другим.
Подходит к игровым рулям Logitech: Driving Force EX / GT / Pro / Formula Force EX / G25 / G27 / MOMO / NASCAR и другие.
Здесь представлен полный список поддерживаемый джойстиков и геймпадов.
ВИДЕО
Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:
Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей . Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT .
Лучшие игровые рули в 2021-2022 году:
Правда в том, что Logitech Driving Force GT в основном нацелен на самую широкую группу. С одной стороны, он явно проигрывает товарам стоимостью более 20000 рублей, но с другой стороны, он полностью превосходит дешевые товары в этой категории. Благодаря этому он понравится любителям игр, но он должен понравиться и профессионалам.
Перейдем к характеристикам этого оборудования. В рулевое колесо встроен рычаг переключения передач, что на данный момент не очень распространено . Однако он работает вверх и вниз (последовательно), и мы должны признать, что это очень простой элемент. Педали газовые и тормозные, как не могло быть иначе в этом классе.
Угол поворота руля достигает 900 градусов, что оценят в первую очередь поклонники симуляторов ETS 2 . Работает ли на полном диапазоне 1: 1? Это зависит от игры. В простых аркадных играх 900 градусов не нужны.
Что касается тестов этого колеса, мы получили два интересных результата — в WRC отображение движений рулевого колеса 1: 1 работало примерно до 180 градусов. В Euro Truck Simulator 2, однако, не было проблем с достижением почти максимально возможного оборота, что сделало игровой процесс очень реалистичным .
Конечно, есть силовая обратная связь. Вы можете отрегулировать его сопротивление или вообще отключить, если для игры вам не нужна обратная связь. Он хорошо работал за свою цену в играх WRC или F1.
Мы впечатлены качеством этого оборудования. Обод рулевого колеса приятный на ощупь , хотя диаметр мог быть немного больше. Все элементы подходят друг к другу, практически ничего не скрипит.
Подставка для педали тоже очень хорошего качества — снизу есть противоскользящие элементы, хотя лучше всего подставку прислонить к стене, иначе при энергичной езде может сбежать. Педаль, отвечающая за добавку газа, работает очень легко, а тормоз немного тяжелее. Это, конечно, осознанный ход со стороны продюсера. Применяемые потенциометры позволяют точно тормозить или добавлять газ с соответствующей дозировкой .
Logitech Driving Force GT после более чем 10 лет на рынке по-прежнему остается заманчивым предложением, которое стоит искать в бывшем в употреблении, но полностью функциональном состоянии. По своей цене это намного лучший вариант, чем другие модели, которые стоят так же, как новые. Трудно найти на этом рынке продукт, который так хорошо сочетал бы доступную цену с функциональностью, высоким качеством изготовления или точностью работы. Logitech Driving Force GT работает на Windows 10 .
- По-прежнему отличное соотношение цена / качество
- 3-ступенчатая ручка переключения передач
- Твердое мастерство
- С силовой обратной связью
- Множество эргономично расположенных кнопок
- Угол поворота 900 градусов
- Плохая доступность, поэтому вам придется искать подержанную модель в хорошем состоянии
- Неинтуитивное программное обеспечение
Сейчас переходим на гораздо более новое оборудование, причем более высокого класса. Thrustmaster Ferrari Alcantara T300 стоит дорого, а значит, требования к этой конструкции тоже должны быть завышенными. Всё работает с консолями Sony (PS3 / PS4) и PeCet (Windows Vista / XP / 7/8/10). Это официально лицензированная модель от Ferrari.
Вначале о различиях. У более дешевого T300 RS GT другой обод . Изготовлен из более стандартных материалов и имеет меньший диаметр (0,2 см). Дизайн прилагаемых педалей также объясняет более низкую стоимость. Несмотря на это, T300 RS GT технологически находится на очень высоком уровне. Плюс цена явно ниже. Вопрос в том, нужна ли вам более роскошная отделка.
Более дорогой комплект состоит из руля 599XX EVO 30 Wheel Add-On Alcantara Edition диаметром до 30 см и педалей T3PA, включая сцепление. Как их использовать, если переключатели несут ответственность за переключение передач? Решение — купить дополнительный переключатель, такой как TH8A, который стоит … более 12000 рублей.
Хочется подчеркнуть, что и обсуждаемый комплект, и дополнительный рычаг переключения передач являются феноменальными копиями высочайшего качества . Оборудование больше ориентировано на настоящих профи.
А как насчет абсолютной точности этой гоночной установки? Угол поворота начинается от 270 градусов и заканчивается рекордными 1080 градусами . Технология HEART с 16-битной точностью и обнаружением более 65 000 отклонений рулевого колеса (количество значений на его оси) дает отличные результаты, приводя к невероятной точности и контролю в игре .
Обратная связь невероятно плавная, без лагов и мертвых зон. Весь механизм бесщеточный , нет эффекта трения. Работает довольно тихо.
Как следует из названия, обод рулевого колеса изготовлен из вручную сшитой алькантары — материала, который часто используется для изготовления мебели или обивки автомобилей . Это чрезвычайно мягкий материал, но в то же время достаточно прочный и простой в уходе, что в данном случае является плюсом.
Педали металлические, регулируемые — по наклону, высоте, шагу. Система крепления? Очень универсальный. Он подходит практически к любому столу или столу .
Нет никаких сомнений в том, что серия T300 в версии Alcantara — это очень высокая полка. Особенно впечатляет механизм, отвечающий за работу этого набора. Эффект Холла, запускаемый технологией HEART, обнаруживает малейшее изменение положения рулевого колеса , предоставляя вам абсолютный контроль и высочайшую точность в каждой игре. Представьте себе: штатный мост, 30-сантиметровый руль и более 65 000 возможных отклонений. Это производит впечатление.
Технология обратной связи — тоже сказка . К этому следует добавить двойной клиновой ремень, достаточно мощный двигатель, но без какого-либо трения. Так вы почувствуете каждую неровность виртуальной поверхности или любые перегрузки, возникающие во время гонок. Избыточная поворачиваемость, занос и любые другие явления на гоночной трассе — ничто не ускользнет от этого руля. Полное погружение в игровое действие.
Людям, которые хотят играть с детьми раз в неделю, следует стремиться к более спокойной модели. Thrustmaster Ferrari Alcantara T300 — настоящее сокровище для энтузиастов гоночных игр, которые уже опробовали несколько рулевых колес. Мы очень рекомендуем T300 такой группе. Это хороший ответ на вопрос, какой купить руль для ПК или PS4.
Лучшие игровые рули с педалями и USB-подключением
Современные компьютерные игры имеют минимальные требования к контроллерам для гонок и автосимуляторам. Помимо рулевого колеса в комплект входят педали газа и тормоза или их аналог в виде ручных переключателей. Самый удобный способ подсоединить контроллер к компьютеру – сделать это с помощью USB-кабеля.
4. Defender Forsage
Недорогая модель с небольшим углом поворота и базовыми возможностями. Этот игровой руль для ПК и PlayStation имеет виброотдачу, но лишен полноценной обратной связи, поэтому игрок почувствует только рельеф виртуальной дороги, но не реалистичность крутых зигзагов. Тут есть педали газа / тормоза, но можно играть без них – необходимые функции продублированы подрулевыми рычагами.
Модель хорошо фиксируется на столе с помощью присосок, крепить струбцинами необязательно. Это подходящий выбор для новичков, которые не придают большого значения дополнительным функциям, но хотят попробовать играть в гоночные симуляторы.
Цена:
Преимущества:
доступная цена (самая дешевая в этом обзоре);
Недостатки:
совместим не со всеми современными играми;
3. HORI Racing Wheel Apex
Модель хорошо совместима с компьютером и приставками PlayStation, адаптирована для современных игр. Такой руль подходит для тех, кто хочет попробовать автосимуляторы, но не готов выкладывать много денег за расширенные функции. Устройство имеет стандартный угол поворота – 270°, которого хватает для прохождения многих гоночных трасс. Рулевое колесо полностью покрыто резиной – это помогает лучше контролировать процесс вождения.
Цена:
Преимущества:
легкость калибровки при первой установке драйверов;
Недостатки:
не дает реалистичных ощущений;
2. Sven Nitro
Хотя это недорогой руль для игр, тут есть коробка передач на 3 положения, что прибавляет комфорта при гонках. В управляющую панель вмонтирован не только вибромотор, но и мини-вентилятор, создающий легкий ветерок при большой скорости. На самом руле находятся только 4 кнопки, остальные вынесены на боковую панель, поэтому пользоваться очень удобно – вероятность ошибиться с клавишей в суматохе гонки куда меньше.
Цена:
Преимущества:
регулятор интенсивности вращения рулевого колеса – легко можно подстроить под свой стиль игрового вождения;
Недостатки:
дублирование некоторых кнопок;
1. Artplays Street Racing Wheel Turbo C900
Устройство надежно крепится на столе с помощью струбцин. Кнопки управления выведены на центральную панель. Клавиши подсвечены, их можно перепрограммировать под особенности конкретной игры. Коробка передач с последовательным переключением скоростей, таким как у гоночных болидов.
В корпус встроено два вибромотора, поэтому ощущения при играх очень реалистичные – чувствуются не только неровности дороги, но и виражи виртуального автомобиля. Такой руль с педалями хорошо подойдет заядлым геймерам, которые не хотят покупать дорогие модели с увеличенной функциональностью.
Цена:
Преимущества:
педальный модуль оборудован выдвижной антискользящей системой, поэтому пользоваться им очень удобно;
Недостатки:
сложно перенастраивать кнопки в некоторых играх.
