Триггер на джойстике что это
Устройство и принцип работы геймпада DualShock 4
Содержание
Содержание
Геймпад — крайне популярное устройство среди геймеров. Для игровых консолей он служит основным инструментом управления. Также многие игроки подключают геймпады к персональным компьютерам. Причин много: удобно пользоваться, все интуитивно понятно, нужные элементы управления находятся «под рукой», есть возможность использовать в беспроводном режиме, а значит, можно спокойно двигаться с устройством в руках или удобно расположиться на диване.
Прохождение игр некоторых жанров просто невозможно представить без геймпада (например, слешеры). На сегодняшний день на рынке можно найти десятки моделей гемйпадов, но все они берут свое начало от двух основных «архетипов» — это контроллеры от Microsoft Xbox и Sony PlayStation (более известный, как DualShock). На примере DualShock 4 мы и разберемся в устройстве и принципе работы большинства контроллеров.
Внешний вид
DualShock 4 имеет запоминающийся дизайн и является эволюционным продолжением DualShock 3. Анатомическая форма корпуса позволяет с одинаковым комфортом держать контроллер как в маленьких, так и в больших руках. В сравнении с Xbox One Controller нет победителя: оба геймпада одинаково удобны. Все зависит, конечно, от субъективных ощущений и игр, для которых используются контроллеры. Например, в слешерах и файтингах Dualshock будет предпочтительнее из-за удобного расположения крестовины.
Плата
Под корпусом DualShock 4 скрывается основная плата. Выглядит она следующим образом:
Плата служит связующим звеном между каждым элементом устройства. К ней припаяны вибромоторы, аналоговые стики, кнопки, различные радиоэлектронные компоненты и т. д.
Питание, аккумулятор
В DualShock 4 установлен аккумулятор емкостью 1000 мА*ч. В среднем заряда хватает на 6-7 часов непрерывной игры. Это достаточный объем для такого компактного устройства, но многих геймеров все же не устраивает время автономной работы геймпада. Поэтому пользователи иногда устанавливают аккумуляторы большей емкости, что позволяет продлить срок использования без подзарядки. В устройстве предусмотрена небольшая плата преобразователя питания, с помощью которой происходит зарядка аккумулятора через разъем micro-USB.
Индикатор со светодиодом
На задней крышке корпуса, рядом с преобразователем питания, находится светодиод, являющийся индикатором работы геймпада. Плата со светодиодом соединяется с материнской платой при помощи шлейфа, по которому передаются данные, необходимые для работы индикатора, и питание.
Аналоговые стики
В действительности «стиком» можно назвать лишь верхнюю пластмассовую часть контроллера. Основная часть устройства называется 3D-аналогом и выглядит следующим образом:
Механизм 3D-аналога отслеживает положение стика по двум координатам (X и Y). Каждый, кто пользовался геймпадом, знает, что аналоговый стик позволяет управлять движением персонажа или камеры с разной скоростью. Проще говоря, механизм чувствителен к уровню отклонения стика (резко отклонив стик до упора, можно быстро развернуть персонажа в игре. Если же плавно отклонить стик не до конца, можно, например, выглянуть из-за угла). Этот эффект стал возможен благодаря использованию переменных осевых резисторов, которые срабатывают в зависимости от угла, под которым наклонен стик. Чем сильнее отклоняется стик, тем сильнее сигнал. Когда механизм аналога находится перпендикулярно плоскости геймпада, резисторы не позволяют цепи замкнуться, поэтому сигнал не идет.
Токопроводящая мембрана и кнопки
Кнопки работают с помощью токопроводящей мембраны, которая шлейфом соединена с материнской платой.
Похожую систему можно наблюдать во многих пультах дистанционного управления. На плату нанесены токопроводящие дорожки. При нажатии кнопки идет сигнал, который попадает на материнскую плату и передается на ПК или консоль.
Вибромоторы
Для лучшего погружения в игровой процесс в геймпадах предусмотрена вибрация. В играх она срабатывает во время взрывов, ударов и т. д. Поэтому в корпусе геймпада находятся небольшие электромоторы. На вал электромотора установлен несимметричный утяжелитель, благодаря которому вибрация становится более отчетливой и сильной. Управление скоростью вращения происходит посредством регуляции напряжения, подаваемого на каждый из моторов.
Бамперы (или R1 и L1)
R1 и L1 — обычные кнопки, которые не имеют глубины нажатия. По принципу устройства аналогичны другим кнопкам на геймпаде. Токопроводящая мембрана соединена шлейфом с материнской платой. При нажатии кнопки цепь замыкается и идет сигнал.
Курки R2 и L2, датчики Холла
Курки на геймпадах чувствительны к глубине нажатия (на Xbox Elite Controller также можно настраивать амплитуду триггера на программном уровне). Это позволяет точнее контролировать игровой процесс. Например, в GTA5 от глубины нажатия триггера зависит скорость автомобиля. Чтобы это стало возможным, в устройстве присутствует аналоговый датчик Холла. Это механизм, который точно отслеживает колебания магнитного поля. Аналоговый датчик срабатывает при изменении положения курка, преобразуя колебания магнитного поля в сигнал. Так как механизм аналоговый, то изменения положения курка отслеживаются линейно, что и позволяет триггеру работать с разной амплитудой и точно регистрировать движение кнопки.
Сенсор, динамики
DualShock 4 имеет сенсорную панель, которая добавила новые игровые механики, такие как увороты и прыжки в Detroit: Become Human. Эта сенсорная панель — не что иное, как тачпад с физической кнопкой — часто используется игроками как кнопка паузы. Также в геймпаде встроен динамик, работающий в режиме моно. Оба этих устройства подключены к материнской плате шлейфом.
Пара слов о программной стороне работы геймпада
Зная устройство геймпада, можно понять, как работает та или иная функция. С программной точки зрения геймпад не отличается от любого другого беспроводного устройства. Сигнал с аналоговых стиков, курков и кнопок передается в цифро-аналоговый преобразователь. С его помощью сигнал в цифровом виде отправляется на компьютер или консоль, где обрабатывается драйвером, после чего операционная система посылает приложению или игре полученную информацию о состоянии геймпада.
Как работают аналоговые стики и триггеры у геймпадов
Содержание
Содержание
Переход игровой индустрии из 2D в 3D в свое время совпал с появлением у геймпадов стиков и триггеров. Это легко объяснить: третье измерение нуждалось в дополнительных элементах управления. Сегодня мы разберем, как функционировали тогда и работают сейчас аналоговые стики и триггеры у контроллеров.
Немного истории
Первой массовой консолью была Atari 2600. Она получила контроллер в виде джойстика. Тот считывал четыре команды — вперед/назад и влево/вправо. То есть с таким же успехом Atari могла использовать не джойстик на платформе, а платформу с четырьмя цифровыми кнопочками, распознающими лишь сигналы «Вкл.» и «Выкл.».
Привычный нам D-pad — крестовину — популяризовала приставка NES. На ее геймпаде также присутствовали лицевые кнопки, они же action buttons, и служебные кнопки.
Манипулятор для N64 познакомил миллионы геймеров с аналоговым стиком и съемным модулем вибрации. В середине 1990-х годов считалось, что именно модуль вибрации произведет в индустрии революцию, а вовсе не стик. В реальности произошла обратная ситуация.
Во второй половине 1990-х контроллеры начали обрастать периферией. Речь не только о модуле вибрации. Так, к геймпаду Dreamcast нужно было докупить карту памяти. Она вставлялась в слот в передней части контроллера.
На карте памяти присутствовал экран, выводивший, например, подсказки в процессе игры. Геймпад Dreamcast примечателен и тем, что оснащен стиком и двумя триггерами на датчиках Холла. Об этом расскажем чуть ниже.
Во второй половине 2000-х годов грянула мода на беспроводные контроллеры — вспомните PlayStation 3 и Xbox 360. Nintendo тем временем экспериментировала с сенсорными дисплеями. Идея, опробованная в портативной приставке DS, расцвела в Wii U. Геймпад последней представляет собой этакий планшет. Сенсорный экран задействовуют для управления и показа полезной информации, к примеру, карты в Pikmin 3.
Если Microsoft не особенно меняет свой Xbox Controller, то Sony тестирует разные подходы. На геймпаде DualShock 4 она разместила сенсорную панель и динамик под ней. Еще манипулятор PS4 имеет кнопку Share для записи видео и снятия скриншотов. До эпохи PS4/Xbox One делать скриншоты в играх на консолях было проблематично, приходилось обращаться к картам захвата и другим недешевым устройствам.
Интересный подход предложила Nintendo в гибридной консоли Switch. Ее геймпады, «джойконы» — это небольшие «бруски», которые хорошо лежат в руке ребенка и терпимо — в руке взрослого. Тем не менее они включают основные органы управления. Оба «джойкона» можно закрепить на специальном держателе, и тогда вы получите полноразмерный геймпад. Главное преимущество подхода вот в чем: для «диванного» мультиплеера не требуется докупать второй контроллер, ведь в коробке присутствуют два «джойкона».
Стики и триггеры на переменных резисторах
Стики и триггеры — чувствительные элементы контроллера, им мало положений «Вкл.» и «Выкл.». В геймпадах они базируются в большинстве случаев на потенциометрах (переменных резисторах) и редко — на датчиках Холла. Благодаря им можно регулировать силу нажатия и перемещать персонажа и камеру в широком диапазоне значений.
Потенциометр еще называют аналоговым датчиком. Если вы разберете любой современный геймпад и снимете «шляпку» стика, то увидите два потенциометра. Один фиксирует значения по оси X, другой — по оси Y, установлены они перпендикулярно друг другу. В нейтральное положение стик приводит пружина. В потенциометре движок (скользящий контакт) все время ездит по резистивному слою. В итоге резистивное вещество стирается, на основании скапливается пластиковая пыль. Это приводит к сбоям в работе стика — он считывает движение, когда его нет, к примеру, вашего героя уносит в сторону, хотя вы не трогаете стик. Чтобы до конца понять принцип работы, посмотрите доходчивое видео с канала iFixIt с отметки 1:26 по 2:20.
Описанная проблема известна как дрифт или дрейф стика. Она характерна для всех геймпадов со второй половины 1990-х годов по сей день. Модули для стиков Nintendo, Sony и Microsoft закупают у японской фирмы Alps. По пессимистичному прогнозу, приведенному в ролике iFixIt, потенциометры выходят из строя спустя 417 часов активной игры. На деле все зависит от модели контроллера. Можно зависать в виртуальных мирах годами и не знать проблем со стиками.
Интересно, что первый стик на потенциометрах был у контроллера Atari 5200. Консоль выпускалась в 1982–1984 годах. Впоследствии стики на потенциометрах нашли применение в контроллерах для авиасимуляторов и в аркадных автоматах, взять Space Harrier (1985).
В геймпадах для консолей и PC стики на переменных резисторах по-прежнему остаются для производителей выбором по умолчанию. Держите вы в руках DualShock 4, DualSense, Xbox Elite Wireless Controller Series 2 или Switch Pro Controller, знайте — внутри отдуваются потенциометры.
С триггерами ситуация несколько иная. Но об этом — в следующем пункте. В этом же напоследок коротко затронем эксперимент Sony из эпохи PS2 и PS3. В DualShock 2 японская компания, пользуясь фирменными технологиями, сделала большинство кнопок аналоговыми, воспринимающими силу нажатия: лицевые, D-pad, L1, L2, R1 и R2. Опцию обкатали в небольшом количестве игр, например в GTA и Gran Turismo, где от силы нажатия зависела скорость езды. В DualShock 3 производитель уменьшил число «чувствительных» кнопок, а к релизу PS4 вообще забросил идею.
Стики и триггеры на датчиках Холла
Преимущество стиков и триггеров на датчиках Холла заключается в отсутствии трущихся и контактирующих деталей. В стик или триггер вставляется один магнит, на плате под или за этим элементом ставятся датчики Холла. Далее датчики точно отслеживают колебания магнитного поля. В итоге никакого износа и, соответственно, дрифта стика или поломки триггера.
Мертвых зон у стиков, основанных на датчиках Холла, тоже нет. Мертвая зона — это отклонения стика, которые потенциометр не фиксирует. Очень раздражающая проблема, особенно в дешевых контроллерах.
В истории игровой индустрии только один массовый геймпад был оборудован стиками и триггерами на датчиках Холла. Это грузный манипулятор Dreamcast. Ниже в видео показана плата контроллера и магниты в стике и триггерах. Даже спустя 20 лет после выхода с геймпадами Dreamcast почти не бывает проблем, а ход стика ощущается как очень плавный.
До Dreamcast компания Sega протестировала датчики Холла в 3D Control Pad для консоли Saturn. В общем-то, геймпад Dreamcast вырос как раз из него. Sega выпустила 3D Control Pad специально для аркады Nights into Dreams от Юдзи Наки, «отца» Sonic the Hedgehog. Контроллер обладал совместимостью и с рядом других проектов на Saturn, но широкого распространения не получил.
В наши дни у датчиков Холла ограниченное применение в сфере игр. Ими могут похвастаться разве что геймпады для Xbox One и Xbox Series — там они обрабатывают данные с триггеров. Еще стики и триггеры на датчиках Холла использует контроллер SteelSeries Stratus Duo.
Пока в борьбе потенциометров и датчиков Холла в игровой индустрии безоговорочную победу одерживают первые. Почему платформодержатели не переключатся на вторые? Возможно, дело в цене или в нежелании расставаться со старыми партнерами. А как вы думаете, что мешает датчикам Холла прочно закрепиться на рынке геймпадов?
Чем отличаются дорогие геймпады для консолей от дешевых
Содержание
Содержание
Фирменные геймпады для консолей стоят 4–6 тыс. руб., то есть примерно как игры для них. Давайте разберемся, за что просят такие деньги и чем дорогие контроллеры отличаются от дешевых. Затронем материалы, внутренние компоненты, дополнительные кнопки и не только.
Материалы
Производители консолей Sony, Microsoft и Nintendo делают разные контроллеры, однако, по сути, они схожи. Как правило, геймпад — это компактное устройство, которое удобно ложится в руки. Его «рабочими» органами выступают лицевые кнопки, «бамперы», триггеры, аналоговые стики, крестовина и служебные кнопки.
На дешевых контроллерах кнопки могут неприятно скрипеть, быстро ломаться и залипать — пропускать нажатие. Их маркировка не всегда повторяет то, что у Sony, Microsoft и Nintendo. Встречаются цифры вместо букв — того, кто играет нечасто, это сбивает с толку.
Стики у реплик, особенно китайских, имеют заметные мертвые зоны. Мертвая зона — это диапазон хода стика, где геймпад ничего не фиксирует. Отклонили вы стик по минимуму или по максимуму, а контроллер не считал. Как итог, некомфортное перемещение, пальба в никуда и прыжки мимо ближайшей платформы.
Вибромоторы в копиях проигрывают официальным решениям. Контроллер DualSense адекватно передает езду по различным типам поверхности, натяжение тетивы, отдачу автомата. Жаль, по-настоящему потенциал DualSense раскрыт в считанном количестве игр, например в Astro’s Playroom.
У дешевого контроллера может вовсе не быть стиков. Подобные манипуляторы рассчитаны на старые приставки и проекты из той эпохи, когда индустрия еще не перешла в 3D, и 2D-игры занимали львиную долю рынка.
Но вернемся в наши дни и закончим пункт про материалы. Копию от стороннего производителя зачастую выдает некачественный пластик. Он жесткий, с зазорами в местах соединения элементов, скользкий. Долго с таким геймпадом не просидишь — ладони вспотеют. Фирменные контроллеры, напротив, имеют текстурированные рукоятки и перфорированные стики.
Дополнительные функции
Производители консолей иногда экспериментируют с дополнительными элементами. Допустим, Sony снабдила DualShock 4 сенсорной панелью. В играх она выполняет самые разные функции, одна из очевидных — на нее назначен вызов карты.
Еще на геймпадах Sony, Microsoft и Nintendo есть кнопка записи геймплея и снятия скриншотов. Удобно, ведь не придется даже вставать с дивана, чтобы сохранить интересующий момент. Или взять динамик на том же DualShock 4. Порой через него к вашему герою обращаются окружающие персонажи, что усиливает погружение.
Подключение
С проводами все понятно: транслировать по ним сигнал надежнее, но кабели путаются под ногами. Беспроводные посылают сигнал по проприетарному протоколу или Bluetooth, не ограничены длиной провода, однако требуют подзарядки.
К подзарядке производители консолей подходят по-своему. У DualShock и DualSense от Sony есть встроенный аккумулятор. «Джойконы» от Nintendo Switch необходимо втыкать для подпитки в консоль, когда та стоит в док-станции. А Microsoft упорно предлагает использовать AA-батарейки.
С репликами может произойти конфуз. Или провод хрупкий, или аккумулятор чахлый.
Идем дальше, к передаче данных. Существует два API (интерфейс программирования приложений), через которые контроллеры отдают команды игре: DirectInput и XInput. Оба API разработала Microsoft. В свое время устаревший DirectInput они заменили на XInput. У XInput размещение кнопок стандартное, в случае же DirectInput необходимо возиться с настройкой управления в каждой игре.
Геймпады Microsoft связываются с Xbox и PC под Windows по XInput. Sony же выбрала DirectInput. Для консолей этот момент почти не имеет значения — разумеется, если вы купите сторонний контроллер, заточенный под ту же PlayStation, он будет работать с приставкой. Однако если вы планируете использовать геймпад не только в тандеме с консолью, а вдобавок играть на компьютере, то придется призадуматься.
Некоторые бюджетные манипуляторы «дружат» с одним API, некоторые — с двумя. Все игры за последние полтора десятилетия выходят на PC преимущественно с поддержкой XInput. Файтинг-сообщество крайне негативно отреагировало на шаг Capcom выпустить Street Fighter 5 только с XInput. DirectInput-геймпад пригодится лишь любителям классики.
Стики и триггеры на потенциометрах и датчиках Холла
Существует мнение, что в консольных геймпадах применяются стики и триггеры на датчиках Холла. Оно верно только отчасти.
Стики и триггеры — наиболее чувствительные элементы геймпада. Начнем со стиков. Они базируются на потенциометрах — переменных резисторах. На каждый стик приходится по два потенциометра, установленных перпендикулярно (вперед/назад и вправо/влево). В этих датчиках присутствуют трущиеся детали, что изнашиваются со временем, плюс на них накапливается пластиковая пыль. Также постепенно растягивается пружина, возвращающая стик в «нулевое» положение. В итоге проявляется дрифт (или дрейф) стика — когда он в «нулевом» положении, персонажа тянет в сторону.
Модули со стиками для Sony, Microsoft и Nintendo поставляет японская фирма Alps. Они рассчитаны на 2 миллиона циклов при поворотах и 0,5 миллиона — при нажатиях. Ютуб-канал iFixIt подсчитал, что применительно к DualSense это 417 часов игры. Хватит лишь на год, если гулять по виртуальным мирам чуть больше часа ежедневно.
От дрейфа стика не избавиться простой калибровкой контроллера. Придется разбирать его, чистить потенциометры, заказывать новый стик или даже геймпад. Тут фирменные и сторонние манипуляторы близки. Проблема поломки аналоговых стиков актуальна и для тех, и для других.
Единственным консольным геймпадом, оснащенным стиком на датчике Холла, был контроллер Sega Dreamcast. Sega установила магнит в стик и разместила четыре датчика Холла на плате под ним. Когда вы двигали стик, магнитное поле воздействовало на датчики. Преимущество подобного решения — в отсутствии соприкасающихся поверхностей и точности считывания колебаний магнитного поля.
Курки в манипуляторе Dreamcast тоже основаны на датчиках Холла. Идею позаимствовала Microsoft в контроллерах для Xbox One и Xbox Series.
Модификация и настройка
Как ни странно, консольные геймпады допускают тонкую настройку и модификацию. Для примера возьмем Xbox Elite Wireless Controller Series 2.
Обращает на себя внимание и корректировка хода курков. Есть три позиции — долгий ход, средний и короткий. Долгий ход актуален для гонок, средний и короткий — для шутеров. Наконец, Xbox Elite 2 позволяет налету менять крестовину (со стандартной крестообразной на плоскую/вогнутую) и стики — речь о форме шляпок и высоте ножек.
Модификации порой принимают глобальный размах. Это когда производитель консоли выпускает геймпад, стилизованный под конкретную игру: Xbox Wireless Controller в версии Gears 5 Kait Diaz Limited Edition или DualShock 4 в версии God of War Edition. Внешне они здорово отличаются от стандартных аналогов. Сторонние компании обычно не могут предложить подобного из-за отсутствия лицензии.
Заключение
Геймпады от производителей консолей обладают рядом преимуществ над репликами: они надежнее, у них больше функций, иногда их даже можно настроить под себя. Переплатив, вы точно получите хороший продукт. Да, в партиях попадаются бракованные экземпляры с дрейфующим стиком, залипающей кнопкой и неработающим курком, но это скорее исключение из правил. Проблема не носит массового характера, в отличие от рынка бюджетных копий.