ゲームパッドの構造

by tobiniumu
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入力デバイスは、コンピューティングとゲームの世界で重要な役割を果たします。 今日は、古典的なゲームパッドを切り開いて、主要な入力デバイスの剖検を終了します。 Xbox360コントローラー。 このデザインは非常に模倣されており、正当な理由があります。幅広いハンドやゲームスタイルに適しています。

間違いなく、入力デバイスの内臓は見るのがかなりクールです。 これは、ハードウェアの解剖学的構造の別の解剖のために、メスを取り出して手術台に送ることを意味します。 以前の解剖学の記事を見逃した場合は、これまでに取り上げたすべての部分の簡単なコレクションを次に示します。

TechSpotのコンピュータハードウェアシリーズの構造

職場、学校、または自宅にデスクトップPCがある場合があります。 納税申告書を作成したり、最新のゲームをプレイしたりするために使用できます。 コンピューターの構築や調整に夢中になっているかもしれません。 しかし、PCを構成するコンポーネントをどれだけよく知っていますか?

それはすべてあなたの手の中にあります

ザ・ Xboxゲームパッド XboxOneとXboxSeries X / Sで更新されましたが、全体的なレイアウトは変更されていません。 ソニーのプレイステーションコントローラーや他のゲームパッドも同様です。

このコントローラーには、ボタンが14個、トリガーが2個、ジョイスティックが2個あるので、内部が非常に複雑だと思われるかもしれません。 しかし、そのようなことはより多くの費用につながる傾向があるので、マイクロソフトの設計者は物事をできるだけ単純に保つことを目指しました。

ボタンの場合、コントローラーは、大部分の膜のような接点と、それらを使用できない場所のマイクロスイッチの組み合わせを採用しています。

下の画像はこれを明確に示しており、メインの色付きボタンとスタート/メニューボタン、および十字キーがすべてシンプルです。 メンブレンスイッチ -ボタンを押すと、ボタンの端(またはシリコン層の下)にあるパッドがトレースの中断を完了し、信号を作成します。

マイクロスイッチは、ジョイスティックとショルダーボタンの2か所で使用されています。 これが、押されたときに独特のクリックをする理由です。

ジョイスティックの場合、スティックを動かすだけでスイッチがアクティブにならないようにするために使用されます。マイクロスイッチを操作するには、単純な接触システムよりも大きな力が必要です。

ショルダーボタンの場合、別の小さな回路基板を作成するよりも、この方法で取り付ける方がはるかに簡単なので、単純さの問題です。

上の画像では、ジョイスティックがどのように機能するかも確認できます。ジョイスティックは、2つの回転式ポテンショメータに接続されています。 バツ- そして Y-軸。 スティックが動き回ると、各ポテンショメータの抵抗が変化し、その結果、それらの両端で異なる電圧が測定されます。

これらの電圧は、ジョイスティックの位置の値を与えるように調整されています。 ただし、すべてのゲームパッドがそのようなシステムを使用しているわけではありません。 たとえば、 SteelSeries Stratus Duo コントローラーはジョイスティックの基部に磁石があり、 ホール効果センサー 動きを検出します。

摩耗する機械部品が少ないため、この設計は理論的には長持ちし、問題を軽減するはずです。 スティックドリフト 別名ドリフト:ポテンショメータの汚れや損傷により、コントローラが一定のジョイスティックの動きを記録します。

回転式ポテンショメータもトリガーに使用されます。これにより、それらを絞ると、プラスチックレベルが抵抗接点をねじります。 これは別のシンプルで安価なシステムですが、ジョイスティックよりもはるかに少ない程度ではありますが、摩耗やほこりが問題を引き起こす傾向があります。

のコントローラー セガのドリームキャスト コンソールは、これらの問題を排除するためにトリガーに磁石とホール効果センサーを使用しましたが、セットアップは製造に費用がかかります。

最近のすべてのゲームパッドには、たとえばレーシングタイトルのフィードバックを強化するために、ゲームがコントローラーに信号を送信してコントローラーを振動させることができるランブル機能が付属しています。 これは、スピンドルの片側に金属製の重りが取り付けられた2つの可変速電気モーターを使用して行われます。

重量がずれているため、モーターが上下に回転するときにユニット全体がぐらつき、コントローラーを握ると振動として感じます。

MicrosoftのAPI XInput は、開発者がゲームパッドからの入力を認識し、データをゲームパッドに送り返して振動システムを使用するようにタイトルを簡単にプログラムできるようにするコードライブラリの例です。

このようなコントローラーで管理する必要のある信号と電圧は非常に多く、上の画像では、それらの管理に関係する電子部品を見ることができます。 右側はプライマリマイクロコントローラーです。すべてのボタン、ジョイスティック、トリガーの動きを監視し、それらをUSB接続の信号に解釈します。

また、電気モーターの電圧を管理し、それらのコマンドは、その左側にある電圧レギュレーターチップを介して実行されます。 上部の丸みを帯びたコンポーネントは発振器であり、すべての同期を維持するためのデジタルタイミング信号を提供します。

ソニーのようなより現代的なゲームパッド DualSenseワイヤレスコントローラー、さらに複雑で、Bluetooth接続を処理するためのチップ、ユニット全体の動きを検出するための加速度計とジャイロスコープ、 リニアアクチュエータ ランブル用の単純なモーターの代わりに、トリガーにフィードバックシステムを強制します。

そして、もっとたくさんあります…

マウスキーボード、およびゲームパッドだけがコンピューターの入力デバイスではありません-フライトスティック、トラックボール、ステアリングホイール、 6DOFデバイス、グラフィックタブレット、トラックパッド、タッチスクリーンなど。 これらは直接の物理的入力を処理するだけであり、目の動きや全身を追跡できるものもあります。

それでは、混乱を解消し、部品を予備の電子機器の引き出しにすくい入れて、日常生活、仕事、趣味でのマウス、キーボード、ゲームパッドの使用に戻りましょう。 お気に入りのマウス、本当にユニークなキーボードをお持ちの場合、または古いコンソールコントローラーの思い出が好きな場合は、コメントセクションでお知らせください。

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