Трекбол
Трекбо́л (англ. trackball) — ручное указательное устройство для компьютера, которое представляет собой перевёрнутую механическую мышь. Он состоит из закреплённого сверху или сбоку корпуса шара, вращение которого позволяет вводить информацию о перемещении и функциональных кнопок для подачи команд при нажатии[1].
Основное отличие трекбола от мыши заключается в том, что при работе с трекболом перемещается только позиционирующий шар, а при использовании мыши перемещается сам манипулятор[1][2].
История
Трекбол был изобретён Томом Кранстоном и Фредом Лонгстаффом в 1952 году для управления компьютерной системой ДАТАР. Устройство изначально было создано с использованием пятипальцевого шара для боулинга.В 1963 году трекболы стали использовать жёсткий механический способ определения положения курсора. В 1970-х годах трекболы начали применять в аркадных автоматах, и компания Atari выпустила две классические аркадные игры с управлением трекболом — Missile Command и Centipede[3].
В 1982 году игровая приставка Atari 5200 была снята с рынка, но имела контроллер с трекболом. На рынке домашних компьютеров трекболы присутствовали примерно с 1983 года. Швейцарский производитель аксессуаров Logitech в 1989 году создал эргономичный трекбол Trackman, который стал одним из долгоживущих хитов компании. В 1989 году Apple Macintosh Portable стал одной из первых попыток интеграции курсора в портативный компьютер, и трекбол стал предпочтительной альтернативой мыши[3].
Устройство и принцип работы
Трекбол представляет из себя перевёрнутую компьютерную мышь: сверху или сбоку корпуса находится шар, который пользователь может вращать ладонью или пальцами; также на корпусе находятся кнопки. Как и в случае мыши, сигналы о вращении шара преобразуются в перемещение указателя или поворот объекта на мониторе, а нажатия кнопок приводят к выполнению определённых команд или переключению режимов. Отличие трекбола в том, что у него движется только шар, а у мыши есть необходимость перемещать по столу корпус[3].
Трекбол подобен на мыши: вращение шарика приводит в движение пару валиков, соединённых с механическими датчиками, либо, в более современном варианте, движения шара сканируют размещённые в корпусе оптические датчики[1].
Протокол обмена данными с компьютером, как правило, также полностью соответствует протоколу для мыши. Поэтому с точки зрения компьютера трекбол является стандартным интерфейсным указательным устройством; в отсутствие специальных драйверов он воспринимается операционной системой компьютера как стандартная мышь и нормально поддерживается стандартным драйвером[4].
Виды трекболов
Оптико-механические трекболы
Это первые появившиеся на рынке устройства. Основа их конструкции — шар, вставленный внутрь корпуса. Он имеет жёсткое соприкосновение с тремя валиками, оси вращения двух из них перпендикулярны друг другу (детектирование движения влево-вправо, вверх-вниз). На осях этих валиков установлены диски с прорезями. По разные стороны дисков расположены приёмник и детектор светового сигнала. Направление перемещения шара определяется последовательностью освещения фоточувствительных элементов, а частота приходящих от них импульсов — скоростью[3].
К недостаткам этой системы можно отнести физический контакт между шаром и детекторами движения , а также её относительную механическую сложность. Кроме того, оптико-механические трекболы периодически необходимо чистить, что увеличивает стоимость владения и трудозатраты на поддержание их в работоспособном состоянии[1].
Оптические трекболы
В основе этой технологии лежит связка CMOS-сенсора и цифрового сигнального процессора — DSP (по аналогии с оптической мышью). Сенсор делает последовательные снимки поверхности движущегося шара через определённые промежутки времени и отсылает их в DSP. Далее электроника выделяет на полученных изображениях общие элементы и определяет их перемещение за известный промежуток времени. По изменению положения объектов на последовательных снимках вычисляется скорость и направление перемещения шара и курсора на экране[1].
Конструктивно оптический трекбол представляет собой корпус, в котором расположена оптически прозрачная полусфера, за которой находится CMOS-сенсор. В полусфере на трёх миниатюрных циркониевых шариках, играющих роль подшипников, вращается шар, с которым взаимодействует оператор. Полусфера герметична. При детектировании движения отсутствует механический контакт между управляющим телом и электроникой. Данная технология имеет ряд преимуществ перед оптико-механической[4].
Трекболы с лазерным детектором
В настоящее время оптическая технология детектирования движения устарела. Ей на смену в 2009 году производитель предложил лазерную технологию. Продукция компании, имеющая префикс Х-, является самой современной и наследует все преимущества оптической[4].
Внутри оптически прозрачной полусферы находится приёмопередатчик инфракрасного лазерного излучения. Он испускает лучи на поверхность трекбола и принимает отражённый сигнал двумя сенсорами. При отражении луча от движущейся поверхности шара происходит сдвиг частоты излучения (эффект Доплера). По знаку и величине этого сдвига вычисляются направление и скорость перемещения шара и, следовательно, курсора на экране. Для работы лазерных детекторов оптическая неоднородность материала шара не требуется[1].
Функционал использования
- Управление курсором. Перемещение курсора путем вращения пальцем или ладонью шара, закрепленного в корпусе манипулятора, что позволяет выбирать объекты на экране монитора и выполнять различные действия, например, передвижение объекта[4].
- Одинарный клик. Нажатие и следующее за ним отпускание кнопки (или шара) в той же позиции, над тем же объектом, что чаще всего используется для выделения элемента или открытия меню[4].
- Двойной клик. Позволяет открывать файлы и папки, запускать программы и выполнять команды. Двойной клик также позволяет выделять медиа-объекты, если пользователь быстро нажимает на одну кнопку манипулятора дважды[4].
- Скроллинг. В некоторых моделях есть колесо прокрутки, аналогичное колёсам манипулятора мыши. Это позволяет пользователю прокручивать вверх-вниз страницы на экране монитора или производить изменение масштаба.
- Индикация событий. Также некоторые версии имеют встроенную подсветку, которая меняет цвет по заранее намеченному сценарию. Это облегчает управление системой и сокращает время реагирования на нештатные ситуации[4].
Область применения
Большие трекболы встречаются на специализированных рабочих станциях, таких как пульт управления радаром в центре управления полетами или оборудование на подводной лодке или корабле. Некоторые современные модификации упомянутых устройств со временем заменяются уже знакомой многим компьютерной мышью[1].
Однако ,трекбол все ещё используется в передвижных установках противовоздушной обороны (ПВО), а также в сонарах на подводных лодках, поскольку это позволяет осуществлять более длительную и удобную работу с устройством в чрезвычайных ситуациях или непредвиденных условиях[1].
Трекболы использовались в компьютерных играх и игровых автоматах с начала 1970-х годов, начиная с ранних аркадных игр. В начале 2000 -х ещё до эры оптических мышей, трекболы широко использовались участниками спортивных видеоигр, потому что в то время они были намного практичнее и эргономичнее, чем шариковые мыши, но сегодня эти устройства можно назвать устаревшими, поскольку современные лазерные манипуляторы позволяют пользователю увеличить скорость и точность отклика на его действие.
Также трекболы до сих пор используются за границей в качестве устройств управления в некоторых публичных терминалах для доступа в сеть Интернет. В отличие от компьютерной мыши трекбол можно легко встроить в пульт управления такого терминала, откуда, даже при большом желании, его будет сложно выломать[3].
Примечания
- ↑ Перейти обратно: 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Дронов, Сергей. Указательные устройства: эволюция продолжается // Современные Технологии Автоматизации : журнал. — 2010. — № 1.
- ↑ Трекбол. Большая российская энциклопедия (2 декабря 2022). Дата обращения: 7 февраля 2025.
- ↑ Перейти обратно: 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Трекбол. История возникновения и особенности использования. ecolora (10 декабря 2012). Дата обращения: 6 февраля 2025.
- ↑ Перейти обратно: 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 Ахметов К. С. Борзенко А. Е. Современный персональный компьютер-М. — Компьютер-пресс, 1995. — С. 317с.. — ISBN 5-89959-009-2.