Устройства ввода

В телефонах используется клавиатура, в которой числовые значения клавиш возрастают слева направо и сверху вниз. Аналогичный тип клавиатуры используется в домофонах и других средствах аудиосвязи (например, в программе Skype), а также на пультах дистанционного управления (например, на пульте управления телевизором).

В калькуляторах используется клавиатура, в которой числовые значения клавиш возрастают слева направо и снизу вверх. Многие компьютерные клавиатуры справа имеют блок клавиш, в который входит клавиатура калькуляторного типа.

Компьютерная клавиатура

Основными устройствами ввода информации от пользователя в  компьютер являются мышь и клавиатура. Стандартная компьютерная клавиатура, также называемая клавиатурой PC/AT или AT-клавиатурой (поскольку она начала поставляться вместе с компьютерами серии IBM PC/AT), имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатуры, которые поставлялись вместе с предыдущими сериями — IBM PC и IBM PC/XT, — имели 86 клавиш.^{[источник не указан 897 дней]} Расположение клавиш на AT-клавиатуре подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной в расчёте на английский алфавит.

 

Указательные (координатные) устройства 

С относительным указанием  позиции (перемещения):

• Мышь
• Трекбол
• Трекпоинт
• Тачпад
• Roller Mouse

 

С возможностью указания абсолютной позиции:

• Графический планшет
• Световое перо
• Клавиатура
• Тачскрин

 
 

Мышь

Манипуляятор  «мышь» (просто «мышь» или «мышка») — механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране. 

Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно — на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах (например, в оконных) с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором — указателем — манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название «жесты мышью» (англ. mouse gestures).

В дополнение к детектору  перемещения, мышь имеет от одной  до трёх и более кнопок, а также  дополнительные элементы управления (колёса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса).

Элементы управления мыши во многом являются воплощением  идей аккордной клавиатуры (то есть, клавиатуры для работы вслепую). Мышь, изначально создаваемая в качестве дополнения к аккордной клавиатуре, фактически её заменила.

В некоторые мыши встраиваются дополнительные независимые устройства — часы, калькуляторы, телефоны. 

Трекбол

Трекбол — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально 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).

Трекпоинт

Pointing stick (также известен под названиями TrackPoint, PointStick, Track Stick, StickPoint, Бородавка и другими) — миниатюрный тензометрический джойстик, применяемый в ноутбуках как замена мыши.

Обычно джойстик имеет  заменяемый резиновый кожух. На лэптопах ThinkPad он красный, другие производители используют другие цвета. Кожух часто делают из слегка шершавого материала.

На клавиатуре формата QWERTY джойстик размещен между клавиш «G», «H» и «B», а кнопки мыши размещены под клавишей «пробел».

Кнопки мыши обычно нажимаются большим пальцем правой руки, но некоторые люди используют для этого пальцы обеих рук, для 1-й и 3-й кнопок соответственно.

Курсор управляется  определением примененной силы (отсюда и название тензометрический джойстик), для этого используется пара резистивных датчиков деформации (резистивных тензодатчиков). Вектор перемещения курсора определяется в соответствии с примененной силой. 

Тачпад

Тачпаад (англ. touchpad — сенсорная площадка), сенсорная пане́ль — указательное устройство ввода, применяемое чаще всего в ноутбуках.

Как и другие указательные устройства, тачпад обычно используется для управления «указателем» путем перемещения пальца по поверхности устройства. Тачпады имеют различные размеры, но обычно их площадь не превышает 50 см². Форма исполнения - чаще всего прямоугольник, но существуют модели и в виде круга^[1]. 

Roller Mouse

Roller Mouse — это указательное устройство, в котором для перемещения указателя по вертикали применяется вращение длинного горизонтального цилиндра вокруг его оси, а для горизонтального перемещения — движение цилиндра вдоль его оси. Нажатие на цилиндр выполняет щелчок левой кнопкой мыши.

Уникальной особенностью Roller Mouse является использование механизмов разного принципа действия для вертикального  и горизонтального перемещения указателя.

Графический планшет

Графический планшет — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.

Первым графическим  планшетом был «Телеавтограф», запатентованный  Элишей Греем (Elisha Gray) в 1888^[1]. Элиша Грей более известен как современник изобретателя телефона - Александра Белла.

Первый графический  планшет, похожий на современные, использовался  для распознавания рукописного ввода компьютером Stylator в 1957. Более известный и часто ошибочно именуемый первым, графический планшет RAND Tablet также известен как «Графакон» (ГРАФический КОНвертер), представленный в 1964. RAND Tablet использовал сетку проводников под поверхностью планшета, которые кодировали горизонтальную и вертикальную координату в слабый магнитный сигнал. Перо принимало этот сигнал, который затем мог быть декодирован обратно в координаты.

Другой графический  планшет известен как «акустический планшет», перо которого генерировало искры при помощи искрового промежутка. Щелчки триангулировались серией микрофонов для определения местонахождения пера. Система была довольно сложной и дорогой, микрофоны были чувствительны к посторонним шумам.

Графические планшеты популяризовались коммерческим успехом  в середине 70х - начале 80х ID (Intelligent Digitizer) и BitPad выпускаемых Summagraphics Corp. Эти планшеты использовались как устройство ввода  для множества high-end CAD (Computer Aided Design) систем, соединенными с ПК и ПО вроде AutoCAD.

Первые планшеты для  потребительского рынка назывались «КоалаПэд». Хотя изначально они были созданы для компьютера Apple II, со временем «Коала» распространилась и на другие персональные компьютеры. Потом другие фирмы стали выпускать свои модели планшетов. 

Световое  перо

Внешне имеет вид шариковой ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода (или видеоадаптером) компьютера. Ввод данных с помощью светового пера заключается в прикосновениях или проведении линий пером по поверхности экрана монитора, с использованием кнопок, имеющихся на пере, или без такового. 

В наконечнике пера установлен фотоэлемент, замеряющий яркости свечения экрана в точке соприкосновения и регистрирущий момент наибольшей яркости, соответствующий моменту прохода электронного луча. Координаты экрана куда в этот момент направлен луч снимаются с видеоадаптера (или приблизительно вычисляются по времени от какого-нибудь синхронного события, например от прерывания по началу обратного хода луча). В идеальном случае, перо является частью видеодаптера и в нужный момент координаты записываются в специальный регистр, доступный программному обеспечению.

Хоть световое перо работает с любыми ЭЛТ-экранами, в  люминофор экранов, изначально предназначенных для работы с ним вводят компонеты светящиеся в невидимом (инфракрасном) диапазоне, для повышения надежности работы.

Если перо не направлено на экран (или направлено в его  нерабочую часть), то положение пера считается неопределенным, что также может быть использовано программой.

Тачскрин

Сенсорный экран — устройство ввода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

Существует множество  разных типов сенсорных экранов, которые работают на разных физических принципах.

 

Игровые устройства ввода

Джойстик (Рычаг для симуляторов полёта)

Джойстик (англ. joystick — «ручка управления самолётом», дословно «палочка веселья») — устройство ввода информации, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях ручку. Наклоняя ручку вперёд, назад, влево и вправо, пользователь может передвигать что-либо по экрану. На ручке, а также в платформе, на которой она крепится, обычно располагаются кнопки и переключатели различного назначения. Помимо координатных осей X и Y, возможно также изменение координаты Z, за счет вращения рукояти вокруг оси, наличия второй ручки, дополнительного колёсика и т. п.

Широкое применение джойстик получил в компьютерных играх, мобильных телефонах. В английском языке словом «joystick» называют любую качающуюся ручку управления, в русском языке значение более узкое: помимо компьютерного контроллера, «джойстиком» называют в разговорной речи миниатюрную электрическую ручку — в отличие от традиционной механической. 
 

Геймпад

Игровой пульт (геймпад, джойпад) — тип игрового манипулятора. Представляет собой пульт, который удерживается двумя руками, для контроля его органов управления используются большие пальцы рук (в современных геймпадах также часто используются указательный и средний пальцы).

Геймпады обеспечивают взаимодействие между игроком и игровой приставкой. Тем не менее, геймпады используются и на персональных компьютерах, хотя пользователи в большинстве случаев предпочитают использовать привычные клавиатуру (обычную или игровую) и мышь. Стандартное исполнение геймпада таково: под левой рукой кнопки направления (вперёд-назад-влево-вправо), под правой — кнопки действия (прыгнуть, выстрелить).

Во многих современных  контроллерах совместно с направляющими  кнопками используются аналоговые джойстики. Впервые подобное решение было представлено на контроллере Emerson Arcadia 2001, но обрело популярность среди игроков только после появления консолей Nintendo 64, Sony PlayStation и Sega Saturn. 

Руль и педали

Компьютерный  руль — игровой контроллер, имитирующий автомобильный руль. Применяется для игры в компьютерные игры — автосимуляторы

Помимо рулевого колеса и двух (трёх) педалей, в компьютерном руле могут быть такие органы управления:

• Переключение передач:
• Последовательное — подрулевыми рычажками («шифтерами»), как на некоторых новых спортивных автомобилях и в «Формуле-1».
• Последовательное — отдельным рычагом (как в некоторых классах гонок наподобие Champ Car).
• Прямое — отдельным рычагом (имитирует обычную механическую коробку передач).
• Стояночный тормоз.
• Расположенные под рулём рычажки ручного управления (некорректно именуемые «аналоговыми шифтерами»). Позволяют полноценно играть без педалей (что важно для самых маленьких); могут также служить суррогатом педали сцепления.
• Дополнительные кнопки, миниджойстики и т. д.
• Кнопки быстрой настройки силовой отдачи. (force feedback).

 

Танцевальная  платформа

Танцевальная  платформа, также известная как танцевальный мат, танцевальный коврик или дэнспад — плоское электронное игровое устройство ввода, используемое в танцевальных играх. Иногда в России их неверно называют пара-пара. Существуют также не-танцевальные игры, в которых управление можно осуществлять с помощью дэнспада. Большая часть платформ напоминает матрицу 3×3 из квадратных панелей, на которые может становиться игрок. Некоторые панели, или даже все, используются для выбора определенного направления или действия в игре. Ряд танцевальных платформ имеет специальные кнопки вне основной части, например, «Start» и «Select». Платформы часто соединяют вместе для игры в специальных игровых режимах.