Джойстик вертит хозяином

Обзор новинок и технологий, имитирующих своенравие… прежде послушной пластмассы

Владимир Богданов

Раньше — мы их, а теперь — они нас

В магазин — с акселерометром?

Итак, по фирмам-производителям… Logitech и Leda

Gravis-Разрушитель и «лучший стрелок» Trustmaster

Saitek: реальность, шахматы и концепты

CH Products — еще один признанный брэнд

Раньше — мы их, а теперь — они нас

Когда твой «белковый» помощник всем своим видом демонстрирует, что он во много раз умнее тебя, и с многозначительным лицом изрекает «штампованные» мысли — становится, мягко говоря, не по себе. Вдвойне неприятно, когда твой помощник — «силиконовый» компьютер. Постаревшие зрители эпохального блокбастера «Терминатор II. Судный день» легко могут вспомнить, чем это заканчивается. А вот начинается все с малого: с того же анимированного Эйнштейна (заместителя скрепки-подсказки в Word 2000), который десять раз переспросит, не выжил ли ты из ума, сохраняя документ в формате Word 6.0/95. Далее окрики «access denied», пара-тройка действий «по умолчанию», вовремя заблокированная клавиатура, «убежавшая» от оператора мышь, хорошая система бесперебойного питания и… планета обретет новых хозяев. «Бред!» — скажете вы. Конечно, но лишь до поры до времени. Ночь на 2000-й всех нас рассудит.

А сейчас речь пойдет об «умных» манипуляторах, которые волей инженеров обретают собственную силу и норов в рамках технологий обратной тактильной связи (попросту «отдачи»). Если раньше мы могли вертеть тем же джойстиком как хотели, то теперь даже игровая мышь может «огрызнуться», руль — в буквальном смысле вырваться из рук, джойстик — не вовремя дрогнуть. Не говоря уже о том, что динамик норовит тем временем «ляпнуть» что-нибудь под руку в самый неподходящий момент, а монитор будет стоять над душой, демонстрируя цель не в том ракурсе. Разве это жизнь? Нет, но это та самая иллюзия реальности, за которую готовы платить немалую цену все поклонники игр для ПК и специализированных игровых платформ (PlayStation, Nintendo и пр.) Инженеры, вероятно, останутся довольны результатом лишь в том случае, когда «больно» сжатый джойстик распрямится в полный рост и врежет наотмашь своему неловкому владельцу.

На пороге второго тысячелетия на рынке игровых манипуляторов стандартами де-факто стали «силовая» технология I-Force, разработанная компанией Immersion (http://www.immersion.com/), «позиционирующая» G-Force Tilt от Analog Devices (http://www.analog.com/) и в меньшей степени другие (например, разновидность FEELit от той же Immersion или Dual Force производства Leda Media Products (http://www.leda.co.uk/)). Большинство из них были изобретены несколько лет назад. Джойстиками и геймпадами с силовой отдачей (force feedback) уже успели насладиться тысячи состоятельных покупателей, но именно сейчас все это становится массовым, доступным.

В магазин — с акселерометром?

Одним из общепринятых квазикритериев, характеризующих манипуляторы с обратным воздействием (отдачей), служит безукоризненная точность реагирования (fidelity), которая складывается из нескольких объективных показателей. Так по крайней мере сказано в документе Logitech под названием Assessing the Quality of Force Feedback Products. Качество игрового манипулятора определяется тем, насколько точно и реалистично он воспроизводит заданное осязательное (тактильное) ощущение, иными словами — широтой диапазона воспринимаемых игровой системой управляющих сигналов. При этом ключевой качественной характеристикой джойстика/геймпада является полоса воспроизводимых частот (bandwidth) всей игровой системы. Это именно то, что позволяет чувствовать тупую вибрацию заведенного мотора, вязкость труднопроходимого болота или, боже упаси, глухой удар пули. Напротив, джойстики с низкой чувствительностью вяло воспроизводят острые игровые ситуации и вряд ли помогут пощекотать нервы — ведь диапазон воспроизводимых ими частот сильно ограничен.

У джойстиков и других манипуляторов есть два естественных врага: сила трения и увеличивающийся люфт (грязь — не в счет). Сила трения, как ни крути, искажает изначальное качество отдачи, притупляя излучаемые джойстиком ощущения. А люфты, понятно, мешают точному позиционированию. Действие обоих факторов в качественной электромеханической конструкции удается сгладить, ну а владельцы джойстиков фирм-имитаторов получат в нагрузку не только пониженную точность, но и «звуковое сопровождение»: скрип и хруст подвижных частей внутри корпуса игрового манипулятора. К сожалению, компании редко публикуют данные по полосе пропускания и чувствительности своих продуктов. Чувствительность замеряют акселерометром (прибором, фиксирующим ускорение), постепенно повышая частоту. Но иногда эти данные приводятся фирмами, чтобы выгодно оттенить свою продукцию по сравнению с конкурентами. Так, согласно одной из публикаций Logitech максимальная частота, генерируемая джойстиком Logitech WingMan Force, превышает 300 Гц, в то время как соответствующий параметр у конкурентов (Microsoft SideWinder Force Feedback и СH Products Force FX) не превышает 50 Гц. Максимальное усилие, генерируемое тремя перечисленными джойстиками, — сопоставимо и лежит в диапазоне от 0,35 до 0,5 кг. Еще одним измеряемым параметром служит максимальная скорость обмена данными между джойстиком и ПК (понятно, что у USB она может быть в десятки раз выше, чем у традиционного game-порта). Послушать все это — так впору и в магазин с акселерометром ходить… Куда приятнее действовать по старинке: определиться с типом манипулятора (по жанру игр), воспользоваться рекомендациями друзей, сориентироваться на продукцию брэнда первого эшелона, согласовать бюджет и — вперед.

Принцип работы традиционного «бюджетного» джойстика опирается на действие потенциометров, уровней (жидкостных датчиков определения наклона по отношению к горизонту), магнитных сенсоров и переключателей. Положение джойстика определяется в соответствии с показаниями закрепленного в нем потенциометра — устройства, изменяющего электрическое сопротивление в зависимости от положения регулятора. Для того чтобы показания джойстика были надежными, ему нужно сверять свое положение относительно чего-либо. Для этого необходимо фиксировать его подставку на поверхности стола — и это самый большой недостаток моделей на базе потенциометров. Кроме того, число положений такой рукоятки ограничено, что также является недостатком трехмерных игр. Однако с появлением недорогих микромашинных акселерометров (по 5 долл. на ось) ситуация изменилась — джойстики и джойпады смогли оторваться от стола и взмыть в «небо» над ним. Акселерометры¹ (датчики ускорения) способны работать, используя в качестве «опоры» гравитационное поле Земли, поэтому их можно использовать как креномеры (уклономеры). Поэтому, в каком бы положении ни находился джойстик с акселерометром, горизонтом для него всегда будет земной горизонт, а не поверхность стола, на которой он закрепляется и калибруется. А это значит, что можно попрощаться с массивной подставкой с настольными креплениями, да и размер джойстика можно существенно уменьшить — попросту преобразовать рукоятку в миниатюрную кнопку, закрепленную на перчатке, пальце, бандане — да где угодно. Даже «деловая» мышь на акселерометрах может в свободное от работы время превращаться в трехмерный игровой манипулятор. Кроме того, акселерометры позволили отказаться от жидкостных уровней — колбочек с проводящей жидкостью и электродами. Как только микроколба наклоняется, жидкость перемещается внутри емкости и электрическое сопротивление этой системы меняется. Проблема жидкостных уровней в их низкой виброустойчивости: грубо говоря, при резких движениях жидкость начинает плескаться внутри колбы, и величина сопротивления изменяется хаотически. Да и чувствительность подобных сенсоров невелика — параметр отклика лежит в диапазоне 0,5-1 Гц, в то время как для реалистичной реакции джойстику требуется около 50 Гц. Всех этих недостатков лишены акселерометры (например, хорошо зарекомендовавшие себя датчики Analog Devices ADXL202 — микроэлектромеханические акселерометры (iMEMS) четвертого поколения).

Итак, по фирмам-производителям… Logitech и Leda

Коль скоро швейцарская акционерная компания Logitech (http://www.logitech.com) уже упоминалась, то с нее и начнем. Признанный лидер по части мышей и клавиатур, эта компания не так давно выпустила линейку довольно дорогих, но самых современных игровых рукояток и кнопочных планшетов (геймпадов). Но сначала о «простеньком» — WingMan Gaming Mouse. Речь идет об особой породе трехкнопочных мышей, генной мутации «старушки» MouseMan, выведенной специально для любителей игр. Ее ключевое отличие — высокая скорость отзыва (report rate): мышь «докладывает» системе об изменении своего положения до 120-200 раз в секунду. Результат — более высокая чувствительность и послушность в руках пользователя. Никаких «наворотов» типа отдачи или пространственного трекинга. Максимум допущенной вольности — эргономичная форма и утяжеленный шарик (чтоб не проскальзывал).

Истинный мышиный шедевр Logitech — это WingMan Force Feedback Mouse c реализованной технологией I-Force². По сути, речь идет о почти полном аналоге Immersion FEELit Mouse. Естественно, она работает в играх, как любое другое устройство с обратным осязательным воздействием, но ее истинный потенциал, на мой взгляд, раскрывается в стандартных интерфейсах Windows. Дело в том, что этот манипулятор позволяет физически почувствовать рельеф каждого интерфейсного элемента: выпуклость кнопки, «канавку» рамки, тяжесть буксируемых папок. Очевидцы поражаются, что при проведении линии в графическом приложении можно почувствовать, как она растягивается, а файл, падающий в папку, подтверждает завершение перемещения отдачей. На любое действие пользователя мышь реагирует особым «осязательным» образом³. Скажем, ладонью можно почувствовать текстуру Web-страницы, ее рельеф или «споткнуться» о границы столбцов в электронной таблице, услышать щелчок при пересечении страничного разделителя. Словом, наложение осязательного восприятия на визуальное, по подсчетам специалистов Immersion, повышает производительность труда на 63% для задач, связанных с точным позиционированием курсора на экранных элементах. Главная из таких «задач» — очевидно, игры, поэтому давайте уж честно говорить о «производительности удовольствия», а не «труда».

Logitech WingMan Force (заявленная цена — 99 ф.ст.⁴) — комплексный джойстик с I-Force и интерфейсом USB. Массивная и большая база предназначена для того, чтобы и левая рука не «слонялась без дела». Под нее ложатся пять программируемых кнопок на подставке и колесный акселератор под большой палец. Производитель сообщает, что в джойстике реализована уникальная бесшестерная передача (ее сменил «тросовый привод» — не спрашивайте, что это такое), что повышает мягкость и чувствительность устройства.

Британская выставка E3 убедительно показала, что вирус дизайна iMac не обошел стороной производителей игровой периферии, причем для PC, Nintendo, Sony PlayStation — платформ, далеких от Mac’a. Симптоматика неоспорима — синие полупрозрачные вставки, кнопки, прочие элементы конструкции к месту и не к месту. Не миновала чаша сия и WingMan Gamepad Extreme (40 долларов, не фунтов) — двуручный игровой планшет Logitech со встроенной технологией G-Force Tilt. Это значит, что благодаря встроенным акселерометрам положение джойстика в пространстве точно координируется с положением игрока на экране компьютера. Геймпад наклонился влево — и положение руля, самолета, бойца смещается влево. Шесть программируемых кнопок плюс три для выбора настроек, гашетка, многопозиционная (8 положений) кнопка («плоский джойстик») на верхней панели — вот «скромный» арсенал этого ультрасовременного манипулятора.

Модельный ряд игровых манипуляторов не может считаться законченным, если в нем отсутствует пара моделей автомобильных комплектов «руль-педали». Самым «продвинутым» в линейке Logitech является гоночный игровой комплекс WingMan Formula Force cо встроенной поддержкой I-Force 2.0 (совместим с DirectX 5.0). Понятно, что в руле реализована технология обратного тактильного воздействия. Сам руль покрыт резиновой «оплеткой» и имеет тросовую передачу. Педали выполнены в строгом гоночном стиле. Имеется только акселератор и педаль тормоза. На «ступице» рулевого колеса — 4 программируемые кнопки. USB-версия обойдется в 150 фунтов — цена хорошего видеомагнитофона.

Оригинальную трехмерную игровую систему управления на базе G-Force Tilt и собственной Dual Force разработали инженеры Leda Media Products. Компания производит традиционные манипуляторы для игровых приставок и ПК, но ее инновационная линейка Evolution — это нечто. Evolution Control System состоит из двух раздельных устройств. Reactor — это полуперчатка, на которой крепится трекинговый (позиционный) датчик, отслеживающий естественное положение руки в пространстве. Второй элемент игровой системы — GripStick — это джойстик с набором управляющих клавиш. Выглядит система весьма угрожающе. Разработчики подчеркивают, что достоинством игрового комплекта является универсальность — он не «завязан» на определенный игровой жанр, а потому подойдет поклонникам как авиасимуляторов, так и боевых искусств.

Gravis-Разрушитель и «лучший стрелок» Trustmaster

Общеизвестен факт, что из дизайнерских джойстиковых фирм вовсю торчат уши военных лабораторий, разрабатывающих манипуляторы для боевых машин. И это чувствуется, причем чем дороже джойстик — тем сильнее чувствуется. На этом фоне рукоятка для начинающих, Gravis Destroyer (http://www.gravis.com/, http://www.kensington.com/), признаться, не впечатляет. Ее единственное достоинство — предельно низкая цена. Устройство выполнено в симметричном дизайне (для левшей и правшей). Центрально расположенный акселератор, пара гашеток, соединение посредством стандартного игрового порта — что еще нужно начинающему геймеру? А вот цифровой игровой планшет Gravis Хterminator Digital Game Pad — штука посложнее. Дизайн «все в одном», контроли для 3D-навигации, многоплатформность, совместимость USB/game port, цена 40 долларов — вот «скупой» перечень его достоинств.

Gravis сейчас не так силен, как прежде. Посмотрим, что предлагает его давний конкурент Trustmaster (ныне принадлежащий корпорации Guillemot http://www.trustmaster.com/, http://www.guillemot.com/)? Торговая марка Trustmaster ассоциируется с «формульной» серией автомобильных манипуляторов «руль-педали» и игровыми рукоятками Top Gun («лучший стрелок»). Все манипуляторы выполнены в строгом индустриальном дизайне без претензий на эргономичность. Справа на торпеде рулевого автоманипулятора Thrustmaster Formula Force GT расположена ручка, имитирующая переключатель скоростей. Остальное — как обычно: force feedback, четыре кнопки на ступице рулевого колеса, надежные педали и совместимость с Windows 9x.

Trustmaster — уникальная компания, которая ведет поставки отдельных дросселей для воздушного боя — чтобы, как в кино, заходить на атаку. Дроссель Attack Throttle — трехпозиционный, имеет четыре кнопки и подключение для джойстика. Выпускает компания и отдельные педали (в том числе с ABS) для тех игроков, кому не подходят педали стандартного размера.

Saitek: реальность, шахматы и концепты

Saitek (http://www.saitek.com/) — одна из тех компаний, которые не только производят «конвейерные» модели, но и постоянно будоражат рынок, предлагая необычные концептуальные игровые манипуляторы. Яркий пример — настраиваемая экранная игровая доска Sitek PC Dash, которая выступает компаньоном джойстика в играх, где требуется выбирать множество команд комбинациями клавиш на клавиатуре. Игровая доска Sitek выводит на рабочем поле команды для каждой игры. Для этого достаточно приобрести или создать самому шаблон команд (command sheet) для каждой игры.

Но прогоним прочь печаль и экзотику, взглянув на концептуальный комбинированный игровой комплект SP550. Реально продающийся, между прочим. Речь идет о комплекте «два в одном»: геймпад Saitek имеет стыковочный узел для соединения с джойстиком на подставке, и вместе они образуют более сложный игровой комплекс. В сумме — более десятка кнопок и расширенные возможности управления. Такая вещь тем более будет полезна тем, кто не определился еще с любимым игровым жанром.

Удивительно, что Sitek, ранее не замеченная в пристрастии к грызунам, выпустила на рынок игровой комплект, состоящий из мыши и кнопочного планшета (может поставляться и одна только мышь). На мыши Saitek GM1 помимо привычного колеса прокрутки есть еще и hat switch (переключатель видов, который обычно располагается на «макушке» игровых рукояток) на боковой панели. Рядом с мышью располагается игровая панель GM 2 с колесом прокрутки, переключателем видов, кнопкой смены режимов и четырьмя назначаемыми кнопками. Удобно, наверное. А главное, мышь и для деловых приложений сгодится…

Что общего между джойстиками и Гарри Каспаровым, многократным чемпионом мира по шахматам? Наверное, лишь то, что фирма Saitek выпускает специализированные шахматные компьютеры Kasparov на любой вкус: говорящие, портативные, самоучители и прочие. Глаза разбегаются — чтобы выбрать парочку самых интересных. «Продвинутой» настольной моделью является, например, Kasparov Centurion — компьютер «экспертного» класса с режимом наставника (Coach Wizard). Компьютер построен на базе мощного RISC-подобного процессора и оборудован относительно большим жидкокристаллическим дисплеем, на котором отображается статистика ходов, времени до цейтнота и другая сопроводительная информация. Встроенный «ангел» убережет новичка от заведомо неправильных ходов. Прошитая программа позволяет выбрать до 500 уровней, стилей и комбинаций игры. Кроме того, встроено 20 известных гроссмейстерских партий, чтобы поднатаскаться перед ближайшим чемпионатом мира. Поддерживается также возможность «отыграть ход назад», чтобы не отбить охоту у начинающего шахматиста. И, наконец, имеются модные часы Бронштейна и библиотека дебютов.

Из ассортимента «чего попроще» представлено несколько моделей карманных и дорожных шахматных наборов. Так, Kasparov Aurora — высококачественный портативный «шахматист», отличающийся некоторой болтливостью. Для того и предназначен. Большой ЖК-дисплей служит шахматными часами, программа поддерживает ряд предварительно заданных комбинаций (например, 16 дебютов), включая итальянский дебют и королевский гамбит. 14-шаговое отыгрывание назад позволяет начинающему шахматисту проанализировать свои ошибки. Кроме того, имеется 11 встроенных специальных режимов и более 500 игровых комбинаций.

CH Products — еще один признанный брэнд

СH Products (http://www.chproducts.com/) — это легенда рынка джойстиков. На совместимость с манипуляторами и системой команд этой фирмы ориентируются многие производители игровых рукояток (так же, как ориентируются на стандарт Creative SoundBlaster производители звуковых карт). Но CH не почила в бозе, свидетельство чему — показанные на выставке E3 джойстики для ПК и специализированных игровых платформ. Кроме того, CH Products остается крупнейшим американским производителем игровых манипуляторов. К тому же игровые рукоятки «копируются» с реальных моделей боевых машин.

Судя по обзорам западной прессы, CH Flight Sim Yoke (кстати, не самая новая модель) — идеальный штурвал для авиационных симуляторов и других 3D-игр. Он крепится на кромку стола и… надо найти в себе силы, чтобы оторвать его оттуда. А также от игрока, вцепившегося в него. Данный штурвал — в полной мере мультиплатформный (Windows 9x/2000, iMac, Mac с USB и OS 8.1 и выше). Рычаги управления позволяют управлять самолетом почти так же, как это делает настоящий ас: управлять килями, дросселем, скоростью вращения винтов, вращением и пр. 15 дополнительных кнопок позволяют вести все мыслимые настройки: от переключения видов до управления закрылками. Существует несколько вариантов этого штурвала, включая модели для DOS (не USB, конечно).

Более подробно о терминологии, используемой при описании джойстиков и моделей прежних лет выпуска, можно прочитать в материале «Крепче за джойстик держись, игрок!», КомпьютерПресс 8’98, а отдельные своенравные мыши описаны в статье «Интерактивное искусство и оборудование для виртуальной реальности», КомпьютерПресс 7’99, стр.14.

Автор благодарит Алексея Федорова (afedorov@aha.ru) за предоставленные материалы, собранные на британской выставке E3.

КомпьтерПресс 11'1999