Трекбол

Оригинальная модель Kensington Expert Mouse, в которой в качестве трекбола мог использоваться шар для пула

Трекбол (англ. trackball, произносится /ˈtrækˌbɔːl/) — ручное указательное устройство ввода информации для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям: позволяет вводить информацию об относительном перемещении путём вращения рукой закреплённого в корпусе шара и подавать команды нажатиями на кнопки.

Устройство и принцип работы

Функционально представляет собой перевёрнутую механическую (шариковую) 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; разница лишь в том, что у трекбола движется только шар, тогда как у мыши необходимо перемещать по столу корпус.

Конструктивно трекбол также похож на мышь: вращение шарика приводит в движение пару валиков, соединённых с механическими датчиками, либо, в более современном варианте, движения шара сканируют размещённые в корпусе оптические датчики. 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 воспринимаются операционной системой компьютера как стандартная мышь и нормально поддерживаются стандартным универсальным драйвером мыши.

Варианты конструкции

 
Современный двухкнопочный трекбол классической компоновки
 
Logitech TrackMan — трекбол с боковым расположением шара
 
Типичный трекбол ноутбука

Представленные на рынке модели трекболов существенно различаются. На большинстве моделей шарик достигает 3—6 см в диаметре, однако существуют и модели с шариком около 1 см в диаметре. Почти на всех моделях, кроме шара и кнопок, присутствует также колёсико прокрутки. Основное отличие заключается в размещении шарика; оно определяет размещение кнопок, исполнение колёсика прокрутки (если оно есть) и, соответственно, способ работы с устройством.

Шарик посредине.
В таком виде трекбол был придуман изначально: шарик размещается в центре основания или чуть правее, кнопки (обычно от двух до четырёх) находятся вокруг него. Шарик может вращаться либо указательным, средним и безымянным пальцами, либо ладонью. Это диктует иной, нежели при использовании мыши, стереотип движений: в качестве «первой» кнопки используется нижняя-левая, «второй» — нижняя-правая, «средней» — верхняя-левая (для левшей — правые/левые кнопки меняются местами). Колесо прокрутки либо отсутствует, либо выполняется в виде кольца вокруг гнезда для шарика. Также прокрутка может быть реализована вращением самого шарика вокруг вертикальной оси. В больших по размеру устройствах шарик управляется указательным, средним и безымянным пальцем, на основные кнопки нажимают большой палец и мизинец (или безымянный), на «среднюю» — указательный, снимаемый для этого с шарика, управление колесом прокрутки зависит от предпочтений пользователя и размеров. В миниатюрных трекболах шарик вращается указательным или средним пальцем, остальные используются для нажатий на кнопки и вращения колёсика.
Шарик сбоку.
Трекбол с шариком сбоку представляет собой, фактически, обычную компьютерную мышь с кнопками и колёсиком прокрутки, у которой шарик вмонтирован в левый бок корпуса. Нередко корпус имеет постоянный либо регулируемый наклон вправо, благодаря чему лежащая на трекболе рука находится в более естественном положении. Шарик прокручивается большим пальцем, остальные пальцы работают так же, как при пользовании обычной мышью, что делает конструкцию более привлекательной для пользователя, привыкшего к мыши или попеременно работающего мышью и трекболом. Но она имеет и свои недостатки: подвижность большого пальца несколько меньше, что отражается на быстроте и точности позиционирования, к тому же такая конструкция, в отличие от «классической», совершенно непригодна для левшей.

Встроенные трекболы различаются как по конструкции, так и по месту расположения. Для ноутбуков наиболее типичным вариантом является помещение трекбола по центру или правее центра клавиатуры, ближе к наружному краю корпуса (аналогично тачпаду у большинства современных ноутбуков), что позволяет быстро перемещать руку с клавиатуры на трекбол, но имеет и недостаток — трекбол легко случайно задеть при работе с клавиатурой. Есть варианты с размещением трекбола сбоку от клавиатуры, если позволяет компоновка устройства. У некоторых моделей трекбол располагается на верхней крышке ноутбука, сбоку от монитора. В некоторых миниатюрных встроенных трекболах (например, в смартфонах HTC Dream) функцию кнопки может выполнять сам шарик, на который можно просто нажать.

Встречались старые модели мобильных ПК(i486) компании Toshiba, к которым трекбол жёстко пристёгивался сбоку. При работе кисть руки лежала на поверхности стола естественным образом, располагаясь справа, частью под трекболом. Такая позиция руки давала нагрузку только на мышцы, связанные с большим (шарик) и указательным (кнопка) пальцами, что обеспечивало наибольший комфорт.

Существуют современные конструкции миниатюрных беспроводных трекболов, надеваемых непосредственно на руку (устройство крепится на указательном пальце и управляется большим пальцем), что позволяет вообще не перемещать руку от клавиатуры для позиционирования указателя.

Эргономичность

При работе с трекболом для всех операций используется только кисть руки и не требуется движений плеча и предплечья, тогда как те же операции с мышью требуют задействования практически всей руки (что при длительной напряжённой работе может являться причиной известного «туннельного синдрома»). В графических приложениях, где позиционирование является основной операцией, использование трекбола, по результатам некоторых исследований, приводит к существенно меньшей усталости. Например, производитель трекболов ITAC Systems, Inc. утверждает, что после 4-часовой активной работы с мышью в результате усталости запястья рука становится значительно (до 60 %) слабее, тогда как использование трекбола не оказывает влияния на исследуемые показатели.[1] (По той же причине некоторые предпочитают также графические планшеты.) С другой стороны, применение трекбола вместо мыши увеличивает количество движений пальцами, которые вращают шарик, что при активной работе может приводить уже к утомлению пальцев.

Трекбол не требует пространства на рабочем месте, превышающего собственные размеры, его даже можно жёстко закрепить (в том числе на не-горизонтальной поверхности), гарантировав, что он случайно не переместится, не упадёт с рабочего места и не будет потерян. В условиях ограниченного пространства или необходимости работать в неудобных положениях (во встроенных системах, мобильных компьютерных устройствах и управлении оборудованием) это может быть решающим аргументом.

Удобство пользования трекболом по сравнению с мышью также зависит и от характера приложений, с которыми работает пользователь. Например, текстовые или табличные процессоры практически безразличны к типу манипулятора, а в приложениях 3D-моделирования, где движение шарика трекбола может прямо транслироваться во вращение образа моделируемого объекта на экране, трекбол оказывается существенно удобнее мыши.

Напротив, в играх, где часто требуется сочетание быстрого перемещения указателя на большие расстояния с высокой точностью позиционирования в конкретном месте (действия в стиле «мгновенно перейти в противоположный угол экрана и там нажать на элемент управления размером в несколько пикселей»), трекбол, из-за меньшего диапазона перемещения одним движением, оказывается менее удобен. Пользователи трекболов в таких случаях применяют технику, которую можно назвать «броском шарика», когда шар резко и сильно толкается в нужном направлении и некоторое время движется по инерции, перемещая указатель на расстояние, превышающее то, которое можно получить поворотом шара без отрыва пальцев; когда указатель достаточно приближается к нужной точке, шарик останавливается и выполняется «доводка» до нужной точки. Но использование такой техники требует выработанного навыка и достаточно качественного трекбола с большой массой шарика. проблему в значительной мере решает поддержка динамической чувствительности, когда точность позиционирования тем выше, чем меньше скорость перемещения шара; некоторые трекболы имеют даже включаемый отдельной кнопкой режим повышенной точности, в котором чувствительность шарика значительно понижается.

Популярность

 
Трекбол на геймпаде

В настоящее время трекболы достаточно редко применяются в домашних и офисных компьютерах общего назначения. На российском рынке присутствует около десятка наименований компьютерных трекболов.

Основное применение трекболы нашли во встроенных системах промышленного, военного и иного назначения. Например, они используются в аппаратах ультразвуковой диагностики, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и возможной вибрации, 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.

Трекболы используются в кабинах управления ракетного комплекса АСУ ЗРВ — таких как Байкал — 1. Официальное «военное» название этого устройства — шарово-кнюпельный механизм, в терминологии С-300 — шаровой орган наведения (ШОН).

Некоторые модели геймпадов, как, например, Space Orb, имеют встроенный трекбол. Трекбол используется в коммуникаторах HTC Hero и HTC Dream и некоторых моделях Blackberry.

См. также

Джойстик

  1. Durable and Ergonomic Design Increase Trackball Mouse Reliability and Productivity (англ.) (недоступная ссылка). ITAC Systems, Inc.. Архивировано 8 февраля 2001 года.

Ссылки