Ukazovátko - Pointing device


z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Touchpad a ukazovátko na notebooku IBM
Starším 3D myš
3D polohovací zařízení

Polohovací zařízení je vstupní rozhraní (konkrétně zařízení rozhraní pro komunikaci ), které umožňuje uživateli zadávat prostorové (tj, kontinuální a multi-dimenzionální ) data do počítače . CAD systémy a grafická uživatelská rozhraní (GUI) umožňuje uživateli ovládat a poskytují data do počítače pomocí fyzikálních gesta pohybem ruční myši nebo podobného zařízení přes povrch fyzické ploše a aktivace spínačů na myši. Pohyby polohovacího zařízení jsou odráženy na obrazovce pohyby ukazatele (nebo kurzor ) a jiných vizuálních změn. Běžné gesta jsou point and click a drag and drop .

Zatímco nejčastější polohovací zařízení zdaleka je myš, byla vyvinuta řada dalších zařízení. Nicméně, termín „myš“ je běžně používán jako metafora pro zařízení, které pro ovládání kurzoru.

U většiny polohovací zařízení, Fitts zákon může být používán předpovídat rychlost, s jakou mohou uživatelé ukazovat na danou cílovou pozici.

Klasifikace

Zařadit několik polohovacích zařízení, lze považovat za určitý počet funkcí. Například pohyb zařízení, a ovládání, polohy nebo odpor. Následující body by měly poskytnout přehled o různých klasifikací.

  • direct vs. nepřímý vstup

V případě přímé vstupy polohovacím zařízením, se ukazatel na obrazovce je na stejné fyzické pozici jako polohovací zařízení (například prstem na dotykové obrazovce, stylus na počítači tablet). Nepřímým vstupem polohovací zařízení není na stejné fyzické pozici kurzoru, ale převádí svůj pohyb na obrazovce (např počítačová myš, joystick, stylus na grafické tablety).

  • Absolutní vs. relativní pohyb

Vstupní zařízení absolutní-pohyb (například stylus, prst na dotykové obrazovce) poskytuje konzistentní mapování mezi bodu ve vstupním prostoru (lokalita / stát ze vstupního zařízení) a bod ve výstupním prostoru (poloha ukazatele na obrazovce) , Vstupní zařízení pro vzájemný pohyb (například myš, joystick) mapy posunutí ve vstupním prostoru výtlaku ve výstupním stavu. Proto kontroluje relativní pozici kurzoru ve srovnání s výchozí polohy.

Izotonické polohovací zařízení je pohyblivé a měří jeho posunutí (myš, pero, lidské paže) vzhledem k tomu, izometrický zařízení je pevný a měří sílu, která působí na něm (polohovací zařízení, síla-sensing dotykovou obrazovkou). Elastická zařízení zvyšuje její síly rezistenci s výtlak (joystick).

  • Regulace polohy versus kontrola rychlosti

Vstupní zařízení polohové regulace (například myš, prst na dotykové obrazovce) přímo změní absolutní nebo relativní pozici kurzoru na obrazovce. Vstupní zařízení rychlost ovládání (např polohovací zařízení, joystick) mění rychlost a směr pohybu kurzoru na obrazovce.

Další klasifikace je rozlišování mezi zda je zařízení fyzicky přeložen nebo otáčet.

Různé polohovací zařízení mají různé stupně volnosti (DOF). Počítačová myš má dva stupně volnosti, a to jeho pohybu na X a osy y. Nicméně Wiimote má 6 stupňů volnosti: X, Y a Z-osy pro pohyb, tak i pro otáčení.

  • možné stavy

Jak již bylo zmíněno dále v tomto článku, polohovací zařízení mají různé možné stavy. Příklady těchto stavů jsou mimo dosah, sledování nebo tažením .

Příklady

  • počítačové myši je nepřímý , relativní , izotonický , polohy řízení , translační vstupní zařízení se dvěma stupni volnosti a

tři stavy.

  • dotykový displej je přímá , absolutní , izometrické , pozice ovládání vstupní zařízení se dvěma stupni volnosti a

dva státy.

  • joystick je nepřímý , relativní , elastické , rychlost řízení , translační vstupní zařízení se dvěma stupni volnosti a

dva státy.

  • Wiimote je nepřímý , relativní , elastické , rychlost řízení , translační vstupní zařízení se šesti stupni volnosti a

dva státy.

Buxton taxonomie

Následující tabulka ukazuje klasifikaci polohovací zařízení podle jejich počtu dimenzí (sloupců) a která vlastnost je snímán (řádky) zavedený Bill Buxton . Dílčí řádky rozlišovat mezi mechanickou zprostředkovatelem (tj dotekem) (M) a citlivé na dotek (T). To má kořeny v lidském / senzorického systému motoru . Kontinuální manuální vstupní zařízení jsou rozděleny do kategorií. Sub-sloupky odlišit zařízení, která používají srovnatelné řízení motoru pro jejich provoz. Tato tabulka je založena na původní grafika Bill Buxton práce na „taxonomií vstupu“.

Počet Rozměry
1 2 3
vlastnost Sensed Pozice Rotary Pot posuvné Pot Tablet & Puck Tablet & Stylus Light Pen plovoucí joystick 3D joystick M
dotykový tablet Dotyková obrazovka T
Pohyb Kontinuální Rotary Pot běžecký pás Myš trackball 3D Trackball M
Ferinstat X / Y Pad T
Tlak Točivý moment Sensor izometrické joystick T

Buxton Three-State-Model

Tento model popisuje různé stavy, že ukazovací zařízení lze předpokládat. Tyto tři běžné stavy, jak je popsáno od Buxton jsou mimo rozsah, sledování a tažením . Ne každý polohovací zařízení můžete přepnout do všech států.

Modelka Vysvětlení
2 Stav Transaction
Myš se pohybovat bez tlačítka tlačen. Tento stav lze nazvat sledování , což znamená, že uživatel právě pohyb myši bez dalšího interakci se systémem. Je-li myší na ikonu a stisknutím tlačítka je při pohybu myši, nový stav nazývá tažení je zapsána. Tyto stavy jsou znázorněny na obrázku „2 Stav transakce“ .
Mimo rozsah měření
Je-li dotykový tablet, který je schopen snímat dotyk nebo ne-touch se používá namísto myši, stát model vypadá jinak. Přesněji to znamená, že jakýkoliv pohyb prstu mimo displej je mimo rozsah a nemá žádný vliv na systém. Pouze tehdy, když se prst dotkne obrazovku, stát se přepne na sledování (Obrázek: „mimo rozsah sledování“ ).
Out of Range, sledování a přetahování
Pokud je použit grafický tablet s perem, je možné vnímat všechny tři stavy. Když je stylus zvedne, je mimo rozsah . Pokud je v dosahu, státní přepne na sledování a ukazatel sleduje pohyb pera. Provedením další tlak na hrotu iniciuje stav 2 tažením (Obrázek: „Out of Range, sledování a přetahování“ ).
Stav 2 Set
Pomocí více tlačítek myši nebo více kliknutí, stav 2 může být rozdělena do souboru stavů, tj stisknutí různých tlačítek vede k různým státům. Například výběr předmětů s tlačítko 1 přepne do stavu Drag originál zatímco tlačítko 2 přepne na Přetažením kopie . To samé platí i pro několik kliknutí známé z Windows : jedno kliknutí na objekt vybere objekt, poklepe otevřete (Obrázek: „Stav 2 Set“ ).

Fitts' Law

Fitts zákon (často uvádí jako Fitts' práva) je prediktivní model lidského pohybu se používá zejména v interakce člověka s počítačem a ergonomii. Tento vědecký zákon předpokládá, že doba potřebná k rychle přesunout do cílové oblasti je funkcí poměru vzdálenosti k cíli a šířkou terče. Fitts zákon se používá k modelování akt bodování, a to buď fyzicky dotýkat objekt s rukou či prstem, nebo virtuálně, poukázáním na objekt na monitoru počítače pomocí polohovacího zařízení. Jinými slovy to znamená, například, že uživatel potřebuje více času ke kliknutí na malé tlačítko, které je vzdálené od kurzoru, než on potřebuje kliknout na velké tlačítko v blízkosti kurzoru. Tím, že je obecně možné předvídat rychlost, která je potřebná pro selektivní pohyb na určitý cíl.

Matematická formulace

Společným metrika pro výpočet průměrné čas k dokončení pohybu je následující:

kde:

  • MT je průměrný čas na dokončení pohybu.
  • a b jsou konstanty, které jsou závislé na volbě vstupního zařízení, a jsou obvykle určeny empiricky regresní analýzou.
  • ID je index obtížnosti.
  • D je vzdálenost od výchozího bodu ke středu terče.
  • W je šířka cíle měřené podél osy pohybu. W může také být myšlenka jako povolené toleranci chyby v konečné poloze, protože koncový bod pohybu musí pohybovat v rozmezí ± W / 2 od středu cíle o.

To vede k interpretaci, že, jak již bylo zmíněno, velké a blízké cíle může být dosaženo rychleji než malé, vzdálené cíle.

Uplatnění Fitts' právo na design uživatelského rozhraní

Jak bylo uvedeno výše, velikost a vzdálenost objektu ovlivňují jeho výběru. Navíc to má vliv na uživatelský komfort. Z tohoto důvodu je důležité, aby Fitts' Zákon je považován při návrhu uživatelských rozhraní. Níže jsou uvedeny některé základní principy.

  • interaktivní prvky
Tlačítka například by měly mít různé velikosti, než non-interaktivními prvky. Větší interaktivní objekty jsou jednodušší vybrat s jakýmkoli polohovacího zařízení.
  • Hrany a rohy
Vzhledem k tomu, že se kurzor dostane připnul na hran a rohů grafické uživatelské rozhraní, tyto body lze přistupovat rychleji než u jiných místech na displeji.
  • Pop-up menu
Měly by podporovat okamžité výběr interaktivních prvků, aby se snížila uživatele „cestovní čas“.
  • Možnosti výběru
V rámci nabídek, jako rozbalovací menu nebo nejvyšší úrovně navigace, vzdálenost zvyšuje dále uživatel přejde dolů v seznamu. Nicméně v koláč menu, vzdálenost jednotlivých tlačítek je vždy stejný. Kromě toho jsou cílové plochy na koláčové nabídky jsou větší.
  • tyče úkol
Provozovat pruh úkolu, uživatel potřebuje vyšší úroveň přesnosti, tím více času. Obecně platí, že brání pohybu přes rozhraní.

Ovládací displej Gain

Kontrolní displej Gain (nebo CD zisk) popisuje poměr mezi pohybem v řídicím prostoru k pohybu v prostoru zobrazení. Například hardware myši se pohybuje v jiné rychlosti nebo vzdálenosti, než kurzorem na obrazovce. I když tyto pohyby se konají ve dvou různých prostorech, jednotky pro měření musí být stejné, aby bylo smysluplné (např metrů namísto pixelů). Zisk CD se týká měřítka těchto dvou pohybů:

Nastavení CD zisku lze nastavit ve většině případů. Nicméně, musí být nalezen kompromis: s vysokými zisky je snazší přiblížit vzdálený cíl, s nízkými zisky to trvá déle. Vysoké zisky bránit výběr cíle, zatímco nízké zisky usnadnění tohoto procesu. Operační systémy Microsoft Windows , Apple OS X a Xorg zavedly mechanismy s cílem upravit zisk CD potřebám uživatele, např zisk CD se zvyšuje při rychlosti pohybu zvyšuje uživatele.

Společný polohovací zařízení

Motion-tracking polohovacích zařízení

Myš

Myš je malé kapesní zařízení nasune na vodorovné ploše.

Myš se pohybuje grafický ukazatel posouváním přes hladký povrch. Konvenční válec koule myš používá míč k vytvoření této akce: míč je v kontaktu se dvěma malými hřídelů, které jsou nastaveny v pravém úhlu k sobě navzájem. Při pohybu míče tyto hřídele otáčejí, a rotace se měří pomocí senzorů v myši. Vzdálenost a směr informace ze senzorů se pak přenášejí do počítače a počítač přesune grafický kurzor na obrazovce sledovat pohyb myši. Dalším společným myš je optická myš. Toto zařízení je velmi podobný běžné myši, ale používá viditelné nebo infračervené světlo místo válcového míče pro detekci změny polohy. Dále je zde mini-myš , což je malé vejce velikosti myš pro použití s notebooky ; obvykle dost malý pro použití na volné ploše notebooku těla samotného, to je typicky optický , zahrnuje zatahovací šňůru a používá USB port, aby se prodloužila životnost baterie.

trackball

Trackball je ukazovací zařízení, skládající se z koule uloženého v objímce, který obsahuje senzory pro detekci rotace míče asi dvě osy, podobný jako myš dnem vzhůru: jako uživatel najede míč s palcem, prsty nebo dlaní je ukazatel na obrazovce se také pohybovat. Tracker kuličky jsou běžně používané na pracovních stanicích CAD pro snadné použití, kde mohou existovat žádné místo na stole, na kterém používat myš. Některé z nich jsou schopny pod na straně klávesnice a mají tlačítka se stejnou funkcí jako tlačítka myši. K dispozici jsou také bezdrátové trackbally, které nabízejí širší rozsah ergonomických poloh pro uživatele.

Joystick

Izotonické joysticky jsou rukojeť hole, kde si uživatel může libovolně měnit polohu tyče, s více či méně konstantní silou.

Izometrické joysticky jsou místa, kde se uživatel ovládá tyč změnou množství síly, které tlačí se, a poloha tyče zůstává více či méně konstantní. Izometrické joysticky jsou často citovány jako mnohem obtížnější použít kvůli nedostatku hmatové zpětné vazby poskytnuté skutečným pohybující joysticku.

ukazovátko

Ukazovátko je malý nub citlivý na tlak použitý jako joystick. To se obvykle nachází na noteboocích vložených mezi G , H , a B klíče. Působí snímáním sílu aplikovanou uživatelem. Tlačítka Odpovídající „myš“ se běžně umístěny těsně pod mezerníkem . To je také nalezené na myších a některých stolních klávesnic.

Wiimote

Wii Remote, také známý hovorově jako Wiimote, je primární ovladač pro Wii konzole Nintendo. Hlavním rysem Wii Remote je jeho pohyb snímací schopnosti, které umožňuje uživateli komunikovat s a manipulovat s předměty na obrazovce pomocí rozpoznávání gest a ukázal pomocí akcelerometru a optické technologie senzorů.

sledování Finger

Sledování prst přístroj sleduje prsty v 3D prostoru nebo v blízkosti povrchu bez kontaktu s obrazovkou. Prsty jsou triangulated technologiemi, jako jsou stereo kamery, time-of-flight a laseru. Dobrým příkladem sledování prstem zařízení jsou LM3LABS " Ubiq'window a AirStrike

Zařízení pozice zaměřování polohovací

grafický tablet

Grafický tablet nebo digitalizace tableta je speciální tableta podobný touchpadu, ale řízené pomocí pera nebo pera, která se udržuje a použit jako normální pero nebo tužku. Palec obvykle kontroluje cvakání pomocí tlačítka dvoucestného v horní části pera, nebo klepnutím na povrchu tabletu.

Kurzor (také volal puk) je podobný myši, kromě toho, že má okno s zaměřovacím křížem pro umístění dokonalou, a to může mít až 16 tlačítek. Pero (také volal stylus) vypadá jako jednoduchý kuličkovým perem, ale používá elektronický hlava místo inkoustu. Tableta obsahuje elektroniku, která mu umožňují detekci pohybu kurzoru nebo pera a převést pohyby na digitální signály, že se odesílá do počítače.“Toto je odlišné od myší, protože každý bod na tabletu představuje bod na obrazovce.

jehla

Smartphone pracují s perem

Stylus je malý ve tvaru pera nástroj, který slouží k zadávání příkazů k obrazovce počítače , mobilní zařízení, tablety nebo grafika.

Stylus je primární vstupní zařízení pro osobní digitální asistenty a smartphony , které vyžadují přesné vstup, i když zařízení představovat multi-touch prstu vstup s kapacitními dotykovými obrazovkami jsou stále více populární než stylus řízené zařízení na trhu se smartphony.

Touchpad

Trackpad na Apple MacBook Pro

Touchpad nebo trackpad je plochý povrch, který může detekovat prst kontakt. Jedná se o stacionární ukazovací zařízení, běžně používané v přenosných počítačích. Alespoň jedna fyzická tlačítka obvykle přichází s touchpadem, ale uživatel může také generovat myši klepnutím na podložku. Pokročilé funkce patří přítlaku a speciální gesta, jako je posouvání pohybem něčí prst podél okraje.

Používá mřížku dvou vrstev elektrod pro měření pohybu prstů: jedna vrstva má svislé elektrodové proužky, které zpracovávají svislý pohyb, a druhá vrstva má horizontální elektrodové pásy pro zpracování horizontálních pohybů.

Dotyková obrazovka

Virtuální klávesnice na iPad

Dotykový displej je zařízení vložené do obrazovky televizoru, monitoru nebo systému LCD monitorech přenosných počítačů. Uživatelé komunikovat s přístrojem pomocí fyzicky palčivých položky zobrazené na obrazovce, a to buď se svými prsty nebo nějakým pomocným nástrojem.

Některé technologie mohou být použity k detekci dotek. Odporové a kapacitní dotykové obrazovky mají vodivé materiály vložené ve skle a detekci polohy doteku měřením změn elektrického proudu. Infračervené regulátory promítat mřížku infračervených paprsků vložených do rámu kolem obrazovky monitoru sám, a zjišťovat, kde objekt zachytí pruty.

Moderní dotykové obrazovky by mohly být použity ve spojení s doteku ukazovací zařízení, zatímco ti poháněn infračervený nevyžadují fyzický kontakt, ale jen rozpoznat pohyb ruky a prstů v určitém minimálním rozsahu vzdálenosti od skutečné obrazovky.

Dotykové obrazovky jsou stále populární se zavedením palmtop počítače, jako jsou výrobky prodávané v Palm, Inc. výrobce hardwaru, některé třídy high škálu laptopy, mobilní telefon jako HTC nebo Apple Inc iPhone a dostupnost standardních ovladačů zařízení s dotykovým displejem do Symbian , Palm OS , Mac OS X a Microsoft Windows operační systémy.

přístroje pro měření tlaku, sledovací polohovací

izometrické joystick

Na rozdíl od 3D Joystick, hůl samotný nepohybuje nebo jen pohybuje jen velmi málo a je uložen ve skříni zařízení. Chcete-li posunout ukazatel, musí uživatel použít sílu na tyč. Typickými zástupci jsou k dispozici na klávesnici notebooku mezi „G“ a „H“ klíčů. Provedením tlak na TrackPoint , přesune se kurzor na displeji.

Další zařízení

  • Světelného pera je zařízení podobné dotykové obrazovky, ale používá speciální citlivý na světlo pero namísto prstu, což umožňuje přesnější vstupní obrazovky. Vzhledem k tomu, špička světelného pera dotkne obrazovky, odešle signál zpět k počítači, který obsahuje souřadnice jednotlivých pixelů v tomto bodě. To může být použit k tomu na obrazovce počítače nebo provádět výběr v menu, a nevyžaduje speciální dotykové obrazovky, protože může pracovat s jakýmkoliv displejem CRT .
  • lehká puška
  • Palm myš - držena v dlani a provozována pouze se dvěma tlačítky; pohyby přes obrazovku odpovídají peří dotek a tlak se zvyšuje rychlost pohybu
  • Footmouse - někdy nazývá krtek - variantu myši pro ty, kteří nechtějí nebo nemohou používat ruce nebo hlavy; Namísto toho poskytuje footclicks
  • Podobně jako u myši je puk, který, než sledování rychlosti zařízení, sleduje absolutní polohu bodu na zařízení (typicky sada nitkový kříž malované na transparentním plastového plátku, vyčnívající z horní části puku) , Kotouče se obvykle používají pro sledování v CAD / CAM / CAE práci, a často jsou doplňky pro větší grafické tablety.
  • Eye tracking zařízení - myš řízen sítnice pohyby uživatele a umožňuje kurzoru manipulaci bez doteku
  • Prstu myš - extrémně malá myš ovládá pouze dvěma prsty; Uživatel jej může držet v libovolné poloze
  • Gyroskopický myš - A gyroskop snímá pohyb myši, když se pohybuje ve vzduchu. Uživatelé mohou provozovat gyroskopický myši, když nemají žádný prostor pro pravidelné myší nebo musí dávat povely při vstávání. Toto vstupní zařízení není třeba čištění a může mít mnoho další tlačítka, ve skutečnosti, některé notebooky fungovat jako televizory přicházejí s kroutícího myší, které se podobají, a fungují jako, dálkových ovládání s LCD obrazovkami postavených v.
  • Volant - lze chápat jako 1D polohovacího zařízení - viz též řízení sekce kola článku hra řadiče
  • Pádlo - další polohovací zařízení 1D
  • Ovládací kolečko - další 1D polohovací zařízení
  • Yoke (letadlo)
  • Některé vysokovroucí stupeň volnosti, vstupní zařízení
  • Spaceball regulátor šest stupňů Celsia -
  • Diskrétní polohovací zařízení
  • směrový pad - velmi jednoduchá klávesnice
  • Taneční podložka - používá se k bodu, v hrubých místech ve vesmíru s nohama
  • Mýdlo myš - ruční, na základě pozice polohovacího zařízení na základě existující bezdrátové optické technologie myši
  • Laser pen - lze použít v prezentacích jako polohovacím zařízením
  • RollerMouse - K RollerMouse je vybaven rollerbar který valí a klouže navigovat kurzor na obrazovce a provádět standardní klikněte levým tlačítkem myši funkce při depresi. Mohou být použity v různých prostředích práce, a je ergonomicky navržen tak, aby udržovat zdravé držení těla a rukou, zápěstí, lokte a ramenního kloubu. RollerMouse je často citován jako „centrální polohovací zařízení“, jak to sedí přímo v přední části klávesnice a půlí uživatelé tělo středovou linii.

Tento článek vychází z materiálu odebraného z zdarma on-line slovník práce na počítači před 1. listopadem 2008 a začleněna v rámci „přelicencování“, pokud jde o GFDL , verze 1.3 nebo novější.

Reference