Применение и внешний вид

Тачпад, как и другие указательные устройства (англ. pointing device), обычно используется для управления «курсором» меню (переносная электроника), «указателем» мыши (компьютеры) или для замены некоторых клавиш клавиатуры. Перемещения пальца по поверхности устройства преобразуются в движения «курсора»/»указателя» на экране. Прикосновения к поверхности имитируют нажатия кнопок мыши или клавиш клавиатуры.

Тачпады могут размещаться рядом с клавиатурами различных устройств: компьютеров, ноутбуков, электронных клавишных музыкальных инструментов, мобильных устройств.

Тачпады могут размещаться на приборных панелях бытового и промышленного оборудования, могут быть выносными (выполненными в виде отдельных устройств, подключаемых к компьютеру через интерфейс PS/2, USB или другой), могут выполняться прозрачными и размещаться поверх дисплея (см. сенсорный экран).

Чувствительные поверхности тачпадов чаще всего выполняются в виде прямоугольника со скруглёнными углами, но существуют и модели с поверхностями других форм (например, в виде круга). Обычно, площадь поверхности тачпада не превышает 50 см².

История

Долгое время производители не могли выбрать общее название для тачпадов разных конструкций. Использовались термины «glidepoint», «touch sensitive input device», «touchpad», «trackpad» и «pointing device».

В 1982 году фирма Apollo Computer укомплектовала свои компьютеры для рабочих станций клавиатурами, на правой стороне которых был размещён тачпад. Годом позже фирма Gavilan SC (англ.) поместила тачпад в верхней части своих клавиатур.

В 1988 году Джордж Герфайде (англ. George E. Gerpheide) изобрёл разновидность тачпада.

В 1989 году была разработана разновидность тачпада для серии компьютеров «MC 200/400/600/WORD» фирмы Psion.

В 1994 году фирма Cirque Corporation (англ.) выпустила первый тачпад, ставший широко распространённым и известный под названием «GlidePoint».

В мае 1994 года фирма Apple Inc. использовала тачпады «GlidePoint» в ноутбуках серии «PowerBook» (см. фото), заменив ими трекбол. Спустя какое-то время в сериях ноутбуков «PowerBook» и «MacBook» стали применяться тачпады, разработанные самой Apple и называемые «trackpads».

Тачпады «GlidePoint» также использовала в своей продукции фирма Sharp.

Вскоре фирма Synaptics (англ.) вывела на рынок тачпады, известные как «TouchPad».

Тачпады «TouchPad» в своей продукции использовала фирма Epson.

С 1990‑х годов тачпады стали использоваться в ноутбуках.

Альтернативами тачпада на ноутбуках являются:

• тензометрический джойстик (англ. pointing stick);
• «трекбол» (англ. trackball).

Устройства, содержащие одновременно тачпад и «трекбол», встречаются редко.

Со времён своего появления тачпад стал наиболее распространённым устройством управления указателем мыши для ноутбуков.

Принцип действия

Электронная схема и чувствительная поверхность тачпада

Работа тачпадов основана на измерении электрической ёмкости между пальцем и датчиком или между двумя датчиками. Ёмкостные датчики расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпада, что позволяет определить положение пальца с нужной точностью. Чувствительная поверхность устройства представляет собой сетку из двух слоёв металлических проводников, разделённых слоем тонкой изолирующей прокладки. Прокладка представляет собой лавсановую плёнку. Проводники в одном слое расположены параллельно друг другу; слои проводников расположены так, что проводники из одного слоя перпендикулярны проводникам из другого. Два слоя проводников выполняют роль обкладок, а прокладка выполняет роль диэлектрика; конденсаторы формируются на пересечении перпендикулярных проводников.

После включения устройства между обкладками конденсатора образуется электрическое поле. Начинается подготовка устройства к работе. Микроконтроллер подаёт напряжение на два проводника, расположенных в разных слоях, измеряет сопротивление между ними, запоминает измеренное значение в памяти, затем прекращает подачу напряжения и подаёт напряжение на два других проводника, расположенных в разных слоях. Так повторяется до тех пор, пока микроконтроллер не измерит и не сохранит сопротивления между каждой парой проводников, расположенных в разных слоях.

Далее устройство переходит в обычный режим работы. Микроконтроллер продолжает измерять сопротивления между парами проводников, но теперь сравнивает измеренные значения с сохранёнными в памяти. Время, за которое микроконтроллер успевает «снять показания со всех датчиков» (период T или частота ν = 1/T), является одной из характеристик тачпадов.

Человеческое тело является хорошим проводником. При приближении пальца к чувствительной поверхности палец выполняет роль обкладки конденсатора; у конденсаторов, расположенных вблизи пальца, происходит изменение электрического поля, и, соответственно, ёмкости. Микроконтроллер измеряет сопротивление между парами проводников и сравнивает измеренные значения с сохранёнными в памяти. Анализируя отклонения измеренных значений от сохранённых микроконтроллер может определить координаты (X, Y) места касания и давление (Z), оказываемое на поверхность. Это возможно благодаря тому, что чем большее давление прилагается к поверхности или чем большее количество пальцев находится вблизи поверхности, тем больше полная ёмкость конденсатора, образуемого поверхностью устройства и пальцем.

На ёмкость конденсаторов сетки влияет не только палец, но и внешние электрические поля, и другие физические эффекты. В результате ёмкость постоянно изменяется (дрожит, англ. jitter). Для устранения дрожания измеренных значений применяются «фильтрующие» алгоритмы. Алгоритмы заменяют резкие изменения измеренных значений на плавные (сглаживают). Чаще всего используется простой алгоритм, называемый алгоритмом «усредняющего окна». Согласно этому алгоритму значение текущих координат определяется усреднением двух последних не сглаженных значений:

Xтекущее = ( Uновое + Uпредыдущее ) / 2,

где:

• Xтекущее — сглаженное значение;
• Uновое, Uпредыдущее — измеренные и не сглаженные значения.

Для увеличения степени сглаживания дрожаний используют усреднение трёх или более новых (только что измеренных и не сглаженных) значений или используют взвешенные алгоритмы, например, такой:

Xтекущее = 1/2 Uновое + 3/4 Uпредыдущее.

Измеряя полную ёмкость, можно определить степень нажатия, то есть третью координату Z. Если на чувствительной поверхности нет пальца, координата Z равна нулю. Для определения перемещения пальца устройство контролирует увеличение координаты Z сверх некоторого порога, затем вычисляет изменение координат X и Y до момента равенства нулю координаты Z, что соответствует окончанию движения и удалению пальца от чувствительной поверхности устройства. Полученные значения ΔX и ΔY используются далее для перемещения указателя, отображаемого на экране.

Возможности

При помощи программы-драйвера, возможности тачпада могут быть значительно расширены, но эти функции должны аппаратно поддерживаться самим тачпадом. Например, становится возможной имитация нажатия кнопок мыши, имитация вращения колеса мыши, использование жестов и мультитач.

Список некоторых возможностей:

• перетаскивание и выделение (незавершённое двойное нажатие со скольжением одним пальцем);
• нажатие правой кнопки мыши (короткое нажатие двумя пальцами);
• нажатие средней кнопки мыши (короткое нажатие тремя пальцами);
• вращение колеса мыши (вертикальная прокрутка) (скольжение двумя пальцами);
• вертикальная прокрутка (скольжение одним пальцем по участку, расположенному у края чувствительной поверхности справа или слева);
• горизонтальная прокрутка (скольжение одним пальцем по участку, расположенному у края чувствительной поверхности сверху или снизу);
• увеличение или уменьшение (скольжение двух пальцев вдоль прямой линии по направлению друг к друг или другу от друга);
• переворот (касание одним пальцем, скольжение вторым пальцем вокруг первого по кругу);
• перелистывание (лёгкое касание тремя пальцами при движении слева направо или справа налево);
• эмуляция нажатий дополнительных клавиш клавиатуры (например, «Play», «Pause», «Search», «Email»).

Перемещение пальца по тачпаду до края чувствительной поверхности и удерживание возле него, может восприниматься как жест для автоматического перемещения «указателя» в заданном направлении с постоянной скоростью.

Отключить тачпад ноутбука можно нажатием сочетания клавиш Fn+Fxx, где:

• клавиша Fn находится рядом с клавишей Ctrl;
• Fxx — одна из клавиш от F1 до F12.

На некоторых ноутбуках тачпад отключается отдельной кнопкой.

Тачпады являются устройствами с довольно низким разрешением. Разрешение тачпадов достаточно для игры в логические игры, для повседневной работы с офисными приложениями и веб-браузерами, но не достаточно для работы с графическими программами, и делает практически невозможной игру в 3D-шутеры.

Как выбрать мышку для компьютера: актуальные рекомендации

С приходом графического интерфейса манипуляторы прочно вошли в жизнь современного человека, поскольку они позволяют управлять компьютером и отвечают за ввод информации, определяя курсором место на экране монитора для ввода данных или команды. Именно форма и параметры этого устройства играют ключевую роль и напрямую влияют на наши достижения в играх, удобство и скорость работы за компьютером в целом. Поэтому в этой статье мы поговорим о том, как выбрать мышку для компьютера и разберем основные характеристики, на которые следует обратить внимание при покупке.

Поскольку ценовая политика на эти манипуляторы колеблется в весьма широком диапазоне, то я не стану акцентировать ваше внимание на стоимости продукции, а сразу перейду к производителям. Но если вы не желаете разбираться в технических характеристиках и решающим фактором для вас является высокая стоимость, то купите компьютерную мышь из дорогого сегмента и не забивайте себе голову. А если вы считаете иначе и предпочитаете сначала разобраться в определяющих свойствах мыши, то рекомендую прочитать мануал.

Ведущие производители компьютерных мышек.

Несмотря на то, что компания-производитель не может быть определяющим фактором, все-равно имеет смысл обращать на это внимание, поскольку торговая марка свидетельствует о степени надежности. Ведущих производителей дорожащих своей репутацией совсем не много и это помогает нам сузить круг и сосредоточиться на лидерах.

• Logitech – компания выпускает очень качественную периферийную продукцию. В арсенале имеются мышки с дополнительными функциями, но по высокой цене. Бюджетные модели имеют непритязательный дизайн и нет дополнительных опций, зато не уступают качеством.
• A4Tech – продукцию этой компании уже давно по достоинству оценили не только рядовые пользователи, IT-сотрудники, но и геймеры. Их мышки имеют привлекательный дизайн и широкий набор опций (дополнительные кнопки, подсветка, регулирование чувствительности и ускорения). Для любителей минимализма в арсенале компании найдутся удобные и качественные модели.
• Razer – узкоспециализированная компания, которая сосредоточилась на производстве игрового оборудования. В ее ассортименте имеются мышки с огромным набором функций. Компания сотрудничает с профессиональными игроками и все разработки в области игрового оборудования выполняются с учетом мнения ведущих специалистов. Несмотря на высокое ценообразование, компания является несомненным лидером в игровой отрасли.
• Genius – этот производитель, в отличии от предыдущего, является лидером в области производства бюджетных мышек по приемлемым ценам. Соотношение цены и качества продукции находиться на должном уровне. Манипуляторы имеют большой срок службы и стильный дизайн.

Каждая компания в приведенном списке, вложила весомый вклад в разработку и производство компьютерных мышек, следит за качеством своей продукции, что и сделало их бренд узнаваемым по всему миру.

Всем любителям поиграть в компьютерные игры, которые ориентируются на результат, рейтинги и достижения, рекомендую компанию Razer. Их узкоспециализированные мышки имеют широкий набор настроек и не допускают ситуаций вроде сваливания прицела при стремительном развороте или случайного пролета мимо заданной точки.

Способы подключения мышки к компьютеру.

При всем многообразии манипуляторов, существует всего два способа подключения (проводной и беспроводной). Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Проводные. К этому типу подключения можно отнести манипуляторы с интерфейсом PS/2 и USB. Мышки с USB интерфейсом на сегодняшний день представлены в широком ассортименте, а вот устройства с разъемом PS/2 еще можно встретить, но несмотря на это они все же постепенно уходят в прошлое. С одной стороны прогресс берет верх, но и прощаться с мышками, имеющими интерфейс PS/2 не хочется, потому что они не имеют опрос устройства, а это в свою очередь положительно влияет на время отклика.

Беспроводные. Этот тип подключения условно можно разделить на следующие группы:

1. Bluetooth. Манипуляторы хороши тем, что не занимают интерфейс в компьютере, но к сожалению, они имеют низкую скорость отклика. Для сопряжения мышки с компьютером, последний должен иметь Bluetooth модуль.
2. Wi-Fi. Мышки с таким подключением имеют самое низкое энергопотребление из всех представленных в этой группе. Для подключения, компьютер должен иметь модуль для приема сигнала.
3. Радио канал. Устройства с этим типом подключения имеют устойчивую связь и высокую скорость отклика. Для подключения нужно вставить USB модуль манипулятора в соответствующий порт компьютера.

Несомненно, беспроводное подключение мыши к компьютеру превалирует над проводным в удобстве использования, например, в дороге, но привязка к батарейкам или аккумуляторам может подвести в неподходящий момент. Поэтому целесообразно иметь в дороге с собой запасной комплект батареек.

Тип встроенного сенсора (оптический или лазерный диод) и DPI.

Выбирая мышку для компьютера, обязательно обращайте внимание на тип встроенного сенсора. На данный момент встречается два таких типа:

Оптический. В корпусе устройства расположен светодиод, сенсор и линзы, которые работают в одном тандеме и определяют положение мыши над поверхностью. Это технология оптической корреляции, которая включает в себя небольшую видеокамеру (обычно более 1 кГц) для выполнения фотоснимков рабочей поверхности подсвеченной светоизлучающим диодом.

Отснятый фотоматериал сравнивается покадрово и таким образом определяется перемещение мышки на рабочей поверхности. Светодиод в корпусе устанавливается под небольшим углом относительно поверхности, что дает возможность во время оптического излучения отражать тени на микронеровных поверхностях (дерево, пластик, ткань), фиксировать их и обрабатывать встроенной микросхемой. Манипуляторы имеют более мощное потребление в отличии от лазерных собратьев и низкую цену при хороших заявленных характеристиках.

Лазерный. Более совершенная технология с неизменным принципом работы, где для подсвечивания рабочей поверхности уже используется не красный светодиод, а инфракрасный лазерный диод. Благодаря когерентности лазерного излучения выполняется более точная фокусировка и позиционирование. В отличии от оптических, они менее чувствительны к микротрещинам на рабочей поверхности. Лазерная мышка прекрасно работает на гладкой и прозрачной поверхности (стекло, зеркало), чего не скажешь об оптическом манипуляторе. Устройство с таким типом сенсора рекомендуют для игр.

Разрешение. Это общий параметр для оптической и лазерной мышки. Данная характеристика измеряется не в пикселях, а в точках на дюйм (аббревиатура DPI — dots per inch), которые видит на вашем мониторе манипулятор. Считается, что чем больше значение, тем точнее мышка. Здесь нужно внести ясность. DPI — это обобщенный термин и ранее он применялся только к печати. Аббревиатура CPI (counter per inch — количество замеров на дюйм) более применима к компьютерной мыши и точнее отражает суть, но в обществе прижился именно первый термин так как по сути это одно и тоже. Так что же такое DPI?

Мы уже разобрались, что встроенный сенсор в корпус работает по принципу фотокамеры, которая постоянно делает снимки рабочей поверхности по которой скользит мышь, а полученные результаты сравниваются между собой. Так происходит вычисление относительно движения курсора мыши по экрану монитора и рабочей поверхности стола.

В свою очередь монитор разделен на большое количество точек. Предположим, что в одном дюйме вашего монитора находиться 20000 точек, а на компьютерной мыши настроено 800 dpi. Следовательно, когда курсор проходит по экрану монитора один дюйм, из 20000 точек компьютерная мышка воспринимает только 800. Это в свою очередь влияет на точность в игре. Например, вы взяли голову соперника на прицел и сделали выстрел, если в этот момент она находилась не в тех точках, которые видит сенсор, то пуля пройдет мимо. Поэтому попасть в соперника вам будет тяжелее.

Количество точек в дюйме зависит от разрешения и соотношения сторон экрана и в реальности их конечно же гораздо больше. Поэтому чем больше диагональ монитора, тем больше точек на дюйм и чем больше DPI на мышке, тем быстрее она двигается по экрану. Все взаимосвязано. Если вы уменьшите разрешение рабочего стола, например, в два раза, то обнаружите, что чувствительность мышки вырастит пропорционально в два раза. Если увеличите разрешение, то чувствительность мышки наоборот уменьшиться.

Некоторые пользователи путают, чувствительность и разрешение. В настройках операционной системы Windows именуемой «Панель инструментов», вы программно можете изменить масштаб поверхности под сенсором, а разрешение — это физическая величина.

Вместе с этим нужно понимать, что все люди играют на мониторе с разным разрешением и привыкли к разной чувствительности и поэтому для каждого человека существует свой порог точности. Сложно однозначно сказать каким должен быть DPI у игровой мышки, но специалисты советуют ориентироваться на такие параметры:

• Шутеры (8200 dpi) — игры от первого лица требуют высокой скорости реакции и точности.
• MMORPG, MOBA (6400 dpi) — здесь важнее не столько скорость перемещения мышки, сколько скорость нажатия кнопок, на которые повешены различные действия.
• Стратегии, RTS (4000-6400 dpi) — в этом жанре важнее не скорость, а точность и удобство для руки.

Если для офисной мышки и манипулятора рассчитанного на работу в Интернете параметр DPI не имеет особого значения, то для геймерских устройств при прочих равных этот параметр все-таки важен.

Дополнительные параметры и функции компьютерной мышки.

На мой взгляд, конструкция мыши должна быть эргономичной, чтобы после многочасовой работы в Интернете или длительного времени, проведенного за игрой рука не чувствовала усталости. С точки зрения эргономики, компьютерная мышка должна иметь удобную форму, состоять из приятного на ощупь материала.

По форме мышки условно можно разделить на универсальные (симметричные) и специально выполненные под правшу или левшу. Как правило, чаще встречаются офисный мышки и бюджетные модели для правши.

Если для обычного манипулятора в качестве материала вполне подходит пластик, то геймерские модели должны быть прорезиненными, чтобы во время динамической игры она не выскальзывала из рук в самый неподходящий момент.

Качественный манипулятор должен иметь тефлоновые ножки, чтобы плавно скользить по поверхности. К сожалению, встречаются бюджетные модели с маленькими ножками, которые в последствии стираются за короткий промежуток времени.

В игровом процессе не малое значение имеет вес мышки, поскольку от этого зависит точность прицела и скорость передвижения. Для каждого человека этот параметр индивидуален и поэтому хорошим решением будет мышка с корректирующими вес утяжелителями, которые дают возможность набирать необходимый вес в корпус манипулятора.

Основополагающим фактором в функциональности мышки является дополнительные кнопки и программное обеспечение, а также разрешение сенсора. Многие игровые мышки имеют кнопку для переключения DPI. Хорошим и надежным производителем сенсоров считается фирма Avago и Pixart. Очень популярен сенсор PMW3310. Кстати, микрокнопки тоже играют значительную роль и отличаются ресурсом нажатий. Самыми популярными и качественными производителями считаются Huano и Omron.

В заключении предлагаю вам посмотреть познавательный ролик о эволюции компьютерной мыши. Пока!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.