Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Балаковский инженерно-технологический институт

Анализ и прогнозирование развития устройств ПК (на примере трекболов)

Analysis and forecasting development of pc devices (on the example of trackbols)

Хасанова С.З.

Khasanova S.Z.

Балаково, Россия

Содержание

Введение

1. Общие сведения

2. История

3 Строение

4. Различное использование трекболов

5. Эргономика

Заключение

Список использованных источников

Введение

История возникновения, развития и совершенствования манипуляторов не так проста и коротка, как может показаться на первый взгляд: так, например, обыкновенная компьютерная мышь была изобретена уже почти полвека назад.

С тех пор за ее перевоплощениями пристально следит весь цивилизованный мир. Что же касается первых клавиатур - их концепция появилась еще задолго до возникновения персонального компьютера (вспомните механические печатные машинки). Однако, прежде чем приступить к изложению истории этих устройств определимся с терминологией: под манипуляторами мы будем подразумевать следующие устройства ввода, когда-либо существовавшие: мышь, клавиатура, трекбол, трекпоинт (pointing stick), графический планшет (дигитайзер), световое перо, тачпад, сенсорный экран, Roller Mouse, джойстик, Kinect и прочие игровые манипуляторы.

Функционально трекбол представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку, и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом, не перемещая корпус устройства. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи - при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши) [1].

В настоящее время трекболы достаточно редко применяются в домашних и офисных компьютерах, однако нашли применение в промышленных и военных компьютерах, аппаратах ультразвуковой диагностики, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и возможной вибрации.

Трекболы рекомендуются и активно используются профессионалами в работе с аудиосеквенсорами Cubase, Pro Tools, Logic, Studio One, для управления параметрами секвенсоров, макросами, виртуальными инструментами и эффектами, записью нелинейной автоматизации.

1. Общие сведения

Трекбол - это особое устройство для управления указателем мыши, состоящее из шара, зафиксированного с помощью специальных сенсоров, постоянно отслеживающих его поворот вокруг своей оси в нескольких (чаще двух) направлениях. Внешне оно похоже на перевернутую вверх тормашками компьютерную мышь с выпирающим наружу шариком. Шар можно двигать с помощью большого пальца, остальных пальцев, или же ладонью руки, тем самым перемещая указатель мыши на экране монитора.

По сравнению с компьютерной мышью, у трекбола нет никаких ограничений по движению курсора в пространстве, в то время как мышь может достигнуть края своей рабочей области (за счет ограниченной поверхности коврика, стола или натяжения соединительного провода) и для дальнейшего перемещения указателя, необходимо будет поднять её и переставить в изначальное положение. В то же время управляющий трекболом просто продолжит прокрутку шара дальше. Трекболы различны по своему виду и конструктивным особенностям, например оптические устройства от компании Logitech, имеют быстро скользящий шар, как будто по стеклу. Разные трекболы имеют различное размещение кнопок, у некоторых оно похоже на размещение кнопок мыши, другие же имеют неповторимый дизайн и стиль, чтобы отвечать потребностям даже искушенного пользователя [1].

Трекболы большого размера удобно использовать на компьютерах для управления различными архитектурно-строительными программами. До появления сенсорных экранов, маленькие трекболы использовались преимущественно на мобильных устройствах и ноутбуках, поскольку с ними было неудобно использовать внешнюю компьютерную мышь, так как ей требуется определенное пространство для перемещения. На некоторые ноутбуки крепился шар с двумя кнопками рядом с клавиатурой (обычно в нижней её части или посередине), что было подобно использованию компьютерной мыши.

2. История

Трекбол изобрели Том Кранстон (Tom Cranston) и Фред Лонгстаф (Fred Longstaff) и использовали его для управления специальной компьютерной системой под названием ДАТАР (DATAR) в далеком 1952 году, за 11 лет до изобретения компьютерной мыши. Изобретенное ими устройство использовало пятипальцевый шар для боулинга. В далеком 1963 году в компьютерной мыши использовался жесткий механический способ определения положения курсора по вертикали и горизонтали (с использованием прерывающих световой поток отверстий в двух расположенных перпендикулярно друг к другу вращающихся металлических колесах). В это же время у трекбола было неоспоримое преимущество, которое заключалось в тесном контакте с рукой человека, что оказалось гораздо лучше и приятнее чем угловатая деревянная поверхность компьютерной мыши, а также ему не требовалось движение по поверхности [2].

В конце 1990х годов замена шарика мыши на оптический указатель привела к уменьшению значимости трекболов и отодвинула их использование в отдельные узкоспециализированные ниши, где их отличительные особенности оказались наиболее востребованы.

манипулятор трекбол промышленный военный компьютер

3. Строение

Также, как и современные компьютерные мыши, трекболы имеют внутри различные вспомогательные устройства для отслеживания вращения шара. У некоторых для этих целей используется принцип отслеживания крутящегося колеса, как у шариковых компьютерных мышей предыдущего поколения, но наиболее часто встречается чувствительное к вращению кольцо вокруг шара. Например, трекбол Slim Blade фирмы Kensington отслеживает три направления вращения шара, подобно классической шариковой мыши. К 2009 году только три компании: Logitech, A4Techи Kensington остались основными производителями трекболов, однако A4Techне представляла новую модель уже несколько лет, а Logitech обновляет свою продуктовую линейку очень медленно (1 модель в 5 лет).

Компания Microsoft когда-то тоже была производителем трекболов, они даже разработали специальный трекбол для детей и назвали его Легкий шар (EasyBall), но с тех пор они распродали в частные коллекции всю свою продукцию. Их Трекбол под названием Microsoft Trackball Explorer продолжает оставаться популярным до сих пор (он имеет уникальный дизайн по сравнению с устройствами других производителей), и находящиеся в частных руках модели можно встретить выставленными за 300 долларов на всемирно известном интернетаукционе eBay.

4. Различное использование трекболов

Большие трекболы можно встретить на специализированных рабочих станциях, таких как пульт управления радаром в центре управления полетами или оборудование сонара на подводной лодке или корабле. Некоторые современные модификации упомянутых устройств со временем заменяются уже знакомой многим компьютерной мышью. Однако трекбол все еще используется в передвижных установках противовоздушной обороны (ПВО), а также в сонарах на подводных лодках, поскольку это позволяет осуществлять более длительную и более удобную работу с устройством в чрезвычайных условиях. Отдельные большие модели трекболов обладают высокой и быстрой точностью позиционирования, в связи с чем они могут до сих пор использоваться в различных программных продуктах (где их часто называют «шары перемещателя» («trackerballs»)), а также в компьютерном дизайне и конструировании [3].

Много лет назад трекболы начали использоваться в компьютерных играх и автоматах с видеоиграми, особенно в ранних аркадных играх, например Многоножка (Centipede) или Ракетная команда (Missile Command) от фирмы Atari. Последняя называла их Трак-бол ("trak-ball"). Бытует всеобщее заблуждение, что трекбол был использован впервые в игре Футбол от той же фирмы Atari, выпущенной в 1978 году, однако в книге «Абсолютная история видеоигр» от автора Стивена Л. Кента (Steven L. Kent) дизайнер упомянутой игры Дэйв Стьюбен (Dave Stubben), признался, что они скопировали дизайн устройства с японской игры в футбол от фирмы Taito. К слову, некоторые виды трекболов, выпущенные в далеком 1980 году фирмой Atari, в настоящее время считаются довольно необычными. Приставка Pippinот фирмы Apple, выпущенная в 1995 году, имела трекбол, встроенный в джойстик.

До появления оптических мышей в начале 2000х годов, трекболы активно использовались в спортивных интернет-играх, поскольку в то время они были более удобны, чем шариковые мыши, однако сейчас эти устройства считаются устаревшими, так как оптические мыши предлагают пользователю более быструю скорость реакции и более высокую точность. Так как трекбол не требует наличия специальной поверхности под устройством (как у мыши), он позволяет игроку стремительно целиться (в шутерах от первого лица) [4].

Также трекболы до сих пор используются в автоматах для игры в гольф (например, Золотая мишень (Golden Tee) для иммитации покачивания клюшки. Компьютерные игроманы имеют возможность и сейчас использовать трекбол в большинстве современных компьютерных игр с небольшой потерей скорости, зато с целью увеличения точности. При наличии практики, многие использующие трекбол в состоянии переместить курсор мыши через весь экран гораздо быстрее, чем это было бы сделано с помощью оптической мыши и даже руки. Однако многие игроманы не хотят тратить время на обучение науке использования трекбола.

Трекболы можно успешно использовать и как дополнительное устройство к джойстикам. Его сочетание с джойстиком во многих онлайновых стрелялках позволяет использовать обе руки для более точного управления процессом на экране, чем это было бы сделано с использованием обычной мыши и клавиатуры. Многие игры поддерживают работу с джойстиками со встроенным трекболом, например, всем известные Халф-Лайф (Half-Life) или Квейк (Quake).

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. Подобные устройства можно встретить в некоторых английских МакДональдсах на выходе или в публичных телефонных будках от компании Бритиш Телеком.

Простота и прочность трекболов делают их идеальными помощниками при использовании в промышленных компьютерах. Поскольку трекболы не требуют перемещения, их можно использовать в частном порядке в различных лабораториях, в тех случаях, когда пространство для перемещения компьютерной мыши ограничено, например, на маленьком столе или смонтированном на стойке терминале.

5. Эргономика

Многие люди, использующие трекбол, используют его в качестве вспомогательного устройства. Доступ к альтернативному устройству для управления особенно важен для пользователей графически-ориентированных операционных систем. Именно в таких системах он используется чаще всего, ведь поверхностью трекбола проще управлять [4].

Пользователи трекбола также гордятся тем, что они не ограничены в использовании устройства с точки зрения поверхности, на которой он находится. Трекболы удобно использовать в ноутбуках, находясь в лежачем положении в кровати, или в случае беспроводного соединения с компьютером, сидя на стуле перед ним и просмотре фильма. Их также удобно использовать, находясь в нестабильном положении на открытой воде (например, в покачивающейся лодке) или в других положениях, где это позволит предотвратить нежелательные движения устройства.

Трекболами обычно управляют с помощью большого пальца руки. Они имеют либо шар размером не больше 2-3 сантиметров в диаметре, управляемый большим пальцем, а также кнопки, управляемые другими пальцами, либо - шар размером более 5 сантиметров в диаметре посередине устройства, управляемый безымянным пальцем, а на кнопки в этом случае нажимают с помощью большого пальца и мизинца. Человек выбирает наиболее удобное ему расположение кнопок и шара исходя из собственного предпочтения, цели использования и требуемой точности управления [5].

Врачи советуют использовать трекболы вместо обычной мыши, так как они уменьшают нагрузку на руку/запястье. Большинство трекболов с шаром посередине являются симметричными и могут использоваться в любой руке, в то время как трекболы с шаром под большой палец являются ассиметричными и могут быть применены только по своему прямому предназначению в правой (чаще) или левой руке. Некоторые пользователи компьютера предпочитают трекбол компьютерной мыши именно по причинам эргономики.

К сожалению, имеется мало информации о результатах исследований на тему: какое устройство является наиболее удобным для большинства задач. Обычным пользователям рекомендуется самостоятельно проверить различные устройства, чтобы найти для себя то, что им лучше всего подходит. Бесспорным аргументом в пользу трекбола для некоторых может явиться то, что для управления курсором мыши на экране им не потребуется двигать рукой, а только большим пальцем руки. Пожилым людям также бывает трудно удерживать мышь в руке, двигая её и щелкая два раза по кнопке, и для них трекбол может оказаться более удобным в использовании.

Заключение

Так, трекболы используются в кабинах управления ракетного комплекса АСУ ЗРВ - таких как Байкал-1. Официальное «военное» название этого устройства - шарово-кнопельный механизм, в терминологии С-300 - шаровой орган наведения (ШОН). Известно, что подобный манипулятор использовался в советских зенитно-ракетных комплексах «Байкал», правда, диаметр шарика этого «трекбола» был около 8 сантиметров. На сегодняшний момент такие манипуляторы практически не используются и даже из традиционных для них портативных компьютеров их практически вытеснили сенсорные панели Touch Pad (в них управление курсором идет перемещением пальца по панели).

Трекболы удобны в тех случаях, когда размахнуться мышкой негде - место под коврик ограничено. Или просто охота расслабить правую руку и поместить ее в новое положение. Или если кисть устает постоянно двигать мышью. Правда, в трекболе больше нагрузки идет на большой палец, но он по природе своей задуман как самый сильный и подвижный. Так что дискомфорта это не вызывает. Нам кажется, что трекбол вполне может получить новую жизнь в беспроводном варианте при обилии портативных компьютеров - такое устройство, которому не нужна рабочая поверхность, удобно во всех случаях, когда сидишь не за рабочим местом и составляет отличную пару к ноутбуку. По функциональным возможностям трекбол вполне способен успешно заменить мышь.

Список использованных источников

1. Трекбол [Электронный ресурс]

2. Ахметов К.С., Борзенко А.Е. Современный персональный компьютер. - М.: ТОО фирма «Компьютер-Пресс», 2003. - 317 с.

3. Трекбол. История возникновения и особенности использования [Электронный ресурс]

4. История компьютерных «Мышей» и «Трекболов» [Электронный ресурс]

5. История эволюции компьютерных манипуляторов [Электронный ресурс]

Размещено на allbest.ru