Введение

Изометрический джойстик, обычно устанавливаемый в клавиатуру, является устройством ввода для компьютера.

Указывающая палочка (или трекпойнт, также известная как "ноб" или "ниппель") – это небольшой аналоговый стик, используемый в качестве указывающего устройства и обычно располагаемый в центре компьютерной клавиатуры. Как и другие указывающие устройства, такие как мыши, тачпады или трекболы, программное обеспечение операционной системы преобразует манипуляции с устройством в перемещение курсора на экране компьютера. В отличие от других указывающих устройств, оно реагирует на постоянное усилие или напряжение, а не на резкие движения, поэтому и называется "изометрическим" указывающим устройством. Компания IBM впервые представила его в коммерческое использование в 1992 году на своих ноутбуках под названием "TrackPoint" и запатентовала улучшенную версию в 1997 году (срок действия патента истек в 2017 году). Он широко используется в бизнес-ноутбуках, таких как Acer TravelMate, Dell Latitude, HP EliteBook и Lenovo ThinkPad. Указывающая палочка определяет приложенное усилие с помощью двух пар резистивных датчиков деформации. Пользователь может управлять ею, надавливая пальцами в направлении желаемого перемещения курсора. Скорость курсора зависит от силы нажатия, то есть увеличение давления приводит к более быстрому движению. Зависимость между давлением и скоростью курсора можно настроить, как и скорость мыши. На QWERTY-клавиатуре стик обычно располагается между клавишами G, H и B, а кнопки мыши – непосредственно под пробелом. Благодаря расположению кнопок мыши под клавиатурой по центральной линии, ими можно управлять как правой, так и левой рукой. Это указывающее устройство также встречается рядом с экраном в компактных ноутбуках, таких как Toshiba Libretto и Sony VAIO UX.

Варианты

Указывающие устройства обычно имеют заменяемый резиновый колпачок, называемый "ноб", который может быть слегка шероховатым материалом, напоминающим "ластик", или иметь другую форму. На ноутбуках ThinkPad колпачок красный, но на других машинах он может быть и других цветов. На некоторых моделях Dell он может быть серым, розовым, черным или синим, на некоторых ноутбуках HP/Compaq – синим, а на большинстве ноутбуков Toshiba, выпущенных до 2000-х годов – зеленым или серым. Конфигурация кнопок варьируется в зависимости от производителя и модели ноутбука. ThinkPad оснащены заметной средней кнопкой мыши, но некоторые модели не имеют физических кнопок. Toshiba использует концентрические дуги. В начале 1990-х годов Zenith Data Systems выпустила ряд ноутбуков, оснащенных устройством под названием J Mouse, которое по сути использовало специальный переключатель под клавишей J, позволяя использовать саму клавишу J в качестве указывающего устройства. Помимо расположения между клавишами G, H и B на QWERTY-клавиатуре, подобные устройства или аналогичные могут также встречаться на игровых устройствах в качестве альтернативы D-pad или аналоговому стику. На некоторых мини-ноутбуках Toshiba Libretto указывающее устройство располагалось рядом с дисплеем. IBM продавала мышь с указывающим штифтом на месте, где сейчас обычно находится колесо прокрутки. Оптические указывающие устройства также используются в некоторых гибридных планшетах Ultrabook, таких как Sony Duo 11, ThinkPad Tablet и Samsung Ativ Q. На ноутбуке Gateway 2000 Liberty указывающее устройство расположено над клавишей Enter справа от клавиатуры. В New Nintendo 3DS указывающее устройство использовалось в качестве вторичного аналогового стика, известного как C Stick.

Проблемы проектирования

IBM TrackPoint III и TrackPoint IV оснащены функцией, называемой «отрицательной инерцией», которая вызывает «перереакцию» скорости курсора при его ускорении или замедлении. Отрицательная инерция предназначена для устранения ощущения инерции или задержки при начале или остановке движения. Тесты на удобство использования, проведенные в IBM, показали, что пользователям легче позиционировать курсор с использованием отрицательной инерции, а производительность повышается на 7,8%. Еще одна проблема в конструкции джойстика – определение нулевого положения (позиции, при которой движение не требуется). Поскольку величина движения невелика, чувствительность датчиков должна быть высокой, и они подвержены влиянию помех. Типичное решение, основанное на предположении, что джойстики часто теряют калибровку, заключается в интерпретации изменения ниже определенного порога (в течение заданного интервала, возможно, одной или нескольких секунд) как нейтральное положение джойстика. Однако перекалибровка также может приводить к кратковременному «дрейфу» (движению курсора, когда пользователь не перемещает джойстик). На практике, если интервал перекалибровки установлен слишком коротким и пользователь оказывает умеренное постоянное давление на джойстик в течение этого интервала, этот метод приводит к неправильной нулевой точке. Дополнительное давление снова перемещает курсор, но калибровка может произойти повторно, требуя еще большего усилия. Если пользователь в этот момент ослабит давление, изменение будет интерпретировано как команда двигаться в противоположном направлении. Со временем программное обеспечение перекалибруется и остановит движение. Кроме того, если включена функция «нажатие для выбора», программное обеспечение может генерировать неожиданные события щелчков при случайном касании джойстика во время набора текста.

История

В 1984 году Тед Селкер, исследователь из PARC, работал над устройством-указателем, основанным на исследовании, показавшем, что переключение с клавиатуры на мышь занимает у машиниста 0,75 секунды, и столько же времени требуется для обратного переключения. Селкер создал прототип устройства, призванного минимизировать это время. Лишь три года спустя, работая в IBM, Селкер доработал свой дизайн, что привело к созданию продукта TrackPoint, на который IBM получила патенты США в 1996 и 2000 годах. Устройства-указатели были основным средством управления курсором для ноутбуков до появления тачпада. В последующие годы их популярность снизилась, поскольку большинство производителей ноутбуков перешли на тачпады, однако по состоянию на 2021 год некоторые производители, такие как Lenovo, продолжают выпускать ноутбуки с устройствами-указателями.

Недостаток места

Указательная палочка может использоваться в ультракомпактных нетбуках, где не найдется места для тачпада.

Снижение движения пальцев

Указательный стик расположен таким образом, что для управления курсором мыши не требуется отрывать руки от базового ряда клавиш.

Непрерывное движение

Некоторые люди находят их более удобными для мобильных игр, чем тачпад, поскольку трекпойнт обеспечивает неограниченное перемещение без необходимости менять положение пальца.

Эргономика

Некоторые пользователи считают, что трекпойнты снижают нагрузку на запястья, поскольку пользователю не требуется избегать упора запястий на тачпад, который обычно расположен непосредственно под клавиатурой. Один из недостатков заключается в том, что, поскольку трекпойнт зависит от давления, оказываемого пользователем, он может вызывать судороги в руке (хотя эту проблему можно частично решить, повысив чувствительность и поднимая палец, когда указатель не перемещается). Другой недостаток состоит в том, что он создает нагрузку на указательный палец и может привести к развитию повторяющихся травм от перенапряжения. Было проведено несколько эргономических исследований для сравнения производительности трекпойнта и тачпада. Большинство исследований показывают, что тачпад немного быстрее; в одном исследовании было установлено, что "тачпад работал на 15% быстрее, чем трекпойнт". Другое исследование показало, что среднее время выбора объекта было меньше при использовании тачпада – 1,7 секунды против 2,2 секунды при использовании трекпойнта, а манипулирование объектами занимало 6,2 секунды при использовании тачпада и 8,1 секунды при использовании трекпойнта в среднем.

Неофициальные названия

Были придуманы различные неофициальные названия, включая "nub", "клитовая мышь" – термин, используемый в разных сообществах и часто встречающийся на форумах ThinkPad, – и "мышь-сосок".

Другие применения

Хотя обычно используется на компьютерной клавиатуре, компания IBM включила её в свой продукт Trackpoint Mouse; предполагалось, что её можно использовать для прокрутки (как колесо прокрутки) или в системе с двумя курсорами.