Обратная связь руля что это

Что такое пустой руль и пустой ноль, и почему это плохо

Очень часто, читая тест-драйв какого-то автомобиля, вы могли видеть фразы: «руль пустоват», «машина хорошо стоит на дуге, но руль пустой», «у руля нет четкого ноля», «руль пустой в околонулевой зоне» и так далее. Что вкладывается в эти слова, и почему это считается недостатком?

П еред тем, как говорить о пустом руле, стоит обозначить несколько важных нюансов рулевого управления. Одним из ключевых фактов в нашем случае является то, что рулевое управление в автомобилях устроено и настроено таким образом, чтобы при движении повернутый в какую-либо сторону руль сам возвращался в нулевое положение. Главным образом это достигается с помощью правильного кастора – угла между осью поворота переднего колеса и вертикалью.

Таким образом, при условии отсутствия усилителя рулевого управления и правильной настройки при движении в повороте на руль будет передаваться определенное реактивное (то есть, противодействующее) усилие, стремящееся вернуть его в околонулевое положение, и чем больше будет угол поворота руля и передних колес, тем выше будет это усилие. Это взаимодействие и называется обратной связью – то есть, информацией, которую колеса передают обратно на руль.

Говоря о реактивном усилии и возвращении колес в нулевое положение стоит упомянуть еще несколько важных нюансов. Во-первых, кроме непосредственно реактивного усилия на руль передаются и другие данные – о начале скольжения колес, бокового увода, колейности и других нюансах дорожного полотна и поведения машины. Во-вторых, возвращающее и реактивное усилие совпадают только при нормальных условиях, когда автомобиль движется с нормальной скоростью по однородному покрытию с нормальным сцеплением. Например, при заносе, сносе, движении по поверхности с неоднородным сцеплением и других отклонениях от нормы усилие на руле не будет возвращать его в нулевое положение, а будет говорить об эффективности управления машиной, степени сцепления колес и других нюансах дорожной ситуации – то есть, оно будет реактивным, но не будет возвращающим.

Усилители рулевого управления не только уменьшают усилие, необходимое для поворота руля, но и снижают уровень обратной связи. Электрические усилители склонны к этому в большей степени, чем гидравлические. Таким образом, при определенной настройке рулевого управления автомобиля обратная связь в повороте может ощущаться настолько слабо, что у водителя пропадет ощущение четкой связи руля с колесами – именно это и называется «пустым рулем».

Пустой руль плох именно тем, что не дает полноценной обратной связи – для неопытного водителя это, например, чревато непониманием того, на какой именно угол повернуты колеса в определенный момент, что может привести к избыточным движениям рулем и заносу.

Стоит отметить, что если автомобиль не оснащен усилителем рулевого управления, а ощущения при движении говорят о некоторой пустоте руля, это может говорить о повышенных люфтах в рулевом механизме или его неисправности. Кроме того, действующий Перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств, запрещает эксплуатацию автомобилей, суммарный люфт в рулевом управлении которых превышает 10 градусов.

Перед тем, как начать разбираться, что такое «пустой ноль», стоит понять, что такое «ноль» вообще. Под понятием «ноля» понимают такое положение рулевого колеса, когда передние управляющие колеса стоят прямо, обеспечивая стабильное движение по прямой. При нормальной регулировке (и если у вас не Citroen DS ) руль в таком случае тоже будет пребывать в симметричном прямом положении.

В спортивных автомобилях в центре верхней части обода рулевого колеса даже делают специальную отметку, иногда дублируемую с отметкой на неподвижной части интерьера – как правило, на передней панели. Это позволяет более четко отслеживать положение руля и его отклонение от нулевой точки.

Теперь, понимая, что такое «пустой руль» и что такое «ноль», несложно разобраться в том, что такое «пустой ноль». Это такая настройка рулевого управления, при которой водителю сложно отследить нулевое положение рулевого колеса и положение колес, необходимое для прямолинейного движения, что приводит к необходимости постоянного подруливания при движении по прямой.

«Пустой ноль» неудобен как при спокойной езде, требуя от водителя постоянного внимания и движений для сохранения прямолинейной траектории движения, так и при активной езде, поскольку на высоких скоростях отклик на поворот рулевого колеса может оказаться куда более резким и привести к потере заданной траектории, заносу или потере управления.

Стоит отметить, что «пустой ноль» также может говорить о повышенных люфтах в рулевом механизме и его неисправности.

Источник

Как выбрать игровой руль (2019)

Гоночные игры давно и прочно заняли свое место в игровой индустрии: ежегодно выходят десятки новых игр – от примитивных аркад до автосимуляторов со сложной физикой и поведением автомобилей, близким к реальному.

Однако не так-то просто погрузиться в игру и ощутить себя за рулем реального автомобиля, управляя им с помощью клавиш или кейпада. Для киберспортсменов же наличие игрового руля становится просто необходимостью – полностью использовать ресурсы виртуального «болида» можно только с помощью качественного рулевого комплекта. Понятно, что требования киберспортсменов заметно отличаются от тех, которые предъявляют рядовые поклонники гоночных аркад. Поэтому выбор игровых рулей довольно велик – от небольших «игрушек» без педалей и с минимумом функций, до полноразмерных рулей с полноценной обратной связью и возможностью подключения разнообразных коробок передач.

От набора характеристик зависит и цена устройства, поэтому перед покупкой следует определиться: какими опциями обладают игровые рули, как они влияют на процесс игры и готовы ли вы платить за их наличие? Также сразу решите: нужен ли вам только руль, или комплект из руля, педалей и коробки передач?

Характеристики игровых рулей

Совместимые платформы – для игровых приставок поколение так же важно, как и сама платформа – поддержка рулем PS4 не гарантирует возможности его подключения к PS3, как и наоборот. Если вашей платформы нет в списке поддерживаемых, вполне вероятны проблемы при подключении.

Диаметр руля сильно влияет на «правдоподобность» ощущений при вождении.

Минимальный диаметр игровых рулей – 19-20 см, в реальности рулевые колеса такого размера бывают разве только на болидах Формулы 1 (которые, в сущности, совсем не рулевые колеса, а скорее сложные электронные манипуляторы).

Большие игровые рули имеют размер до 33 см в диаметре.

При этом самые маленькие реальные раллийные рули имеют диаметр 32-33 см, на большинстве серийных спорткаров руль имеет размер 34-37 см, а на обычных легковых автомобилях устанавливаются рулевые колеса диаметром 37-39 см. Таким образом, чем больше диаметр игрового руля, тем он «ближе к реальности».

Рули Формулы 1 достойны отдельного упоминания – они слишком сильно отличаются от обычных автомобильных рулей. Во-первых, они не предназначены для перехвата руками, поэтому давно уже имеют не круглую, а прямоугольную форму с анатомическими ручками по бокам; максимальный угол поворота руля реального болида составляет 240°. Размер руля болида весьма невелик – это, во-вторых. Ну и, в-третьих, практически все управляющие элементы болида (за исключением педалей) вынесены именно на руль, превращая его в помесь штурвала с калькулятором.

Если вы поклонник игр, посвященных исключительно F1, обратите внимание на эти особенности при выборе руля.

Гонки – достаточно динамичный вид игр, требующий быстрых движений с большим ускорением. Если руль при этом не будет жестко закреплен, он будет «прыгать по столу», мешая управлению.

Недорогие модели крепятся к столу при помощи одних только присосок, и надежным такое креплениеназвать никак нельзя.

Чего уж говорить о рулях вообще без крепления – такие подойдут только для спокойных игр.

Чтобы руль крепко стоял на месте при любых маневрах, выбирайте модели со струбциной. Как правило, она представляет собой скобу, упирающуюся в нижнюю поверхность столешницы и притягиваемую к рулю винтом. Особенно важно надежное крепление для больших рулей – чем больше диаметр рулевого колеса, тем большее усилие передается на его корпус при повороте руля и – особенно – при повороте до крайнего положения.

Угол поворота руля также важен для «правдоподобности» ощущений. Кроме того, малый угол поворота может ограничить управляемость вашего «автомобиля» в некоторых играх и на некоторых платформах.

Если же говорить о правдоподобности, то максимальный угол поворота в 180° (по 90° в обе стороны) даст реальные ощущения только в скоростных играх типа той же формулы 1 – на реальных болидах этой гонки руль редко поворачивается более чем на 90° от среднего положения.

В раллийных симуляторах желательно, чтобы руль мог поворачиваться как минимум до крайнего положения без перехвата – это примерно 240-270°.

Возможность перехвата руля пригодится в реалистичных симуляторах для прохождения крутых поворотов, в дрифт-симуляторах для движения в управляемом заносе, и для этого желательно, чтобы руль мог совершить более одного полного оборота в каждую сторону, т.е. угол поворота должен быть более 720°.

На реалистичность процесса управления машиной влияет также и комплектация игрового руля: наличие блока педалей, коробки передач и ручника. Самые простые рули вообще не имеют, ни педалей, ни возможности их подключения. У рулей посложнее количество педалей может отличаться. Некоторые топовые рули также не комплектуются педалями – их придется докупать отдельно.

Обратите внимание, что не все игровые рули с тремя педалями имеют рычаг коробки передач, и, чтобы задействовать сцепление (третью педаль), коробку передач придется покупать отдельно. С одной стороны, это заметно увеличивает цену комплекта, с другой стороны, дает возможности по его конфигурированию: в продаже имеются коробки передач самого различного вида: секвентальная, шестиступенчатая, восьмиступенчатая и т.д.

Впрочем, отсутствие КПП вовсе не означает, что передачи придется переключать на клавиатуре – в большинстве рулей для этого можно использовать подрулевые лепестки.

Ручник (ручной тормоз) в комплекте игрового руля встречается довольно редко. В то же время, некоторые трюки в дрифт-симуляторах возможны только при использовании ручника. Конечно, можно оставить эту функцию назначенной на какую-нибудь кнопку на клавиатуре или на самом руле, но, если вы хотите достигнуть полного реализма, ручник вам придется покупать отдельно.

Если вы планируете приобрести пока только руль, а педали и коробку передач докупить позже, то имейте в виду, что не всегда можно собрать комплект из элементов разных производителей. Обладателям PC об этом беспокоиться не надо – педали и коробка передач обычно могут быть подключены как отдельные устройства и так же использованы. А вот на многих приставках такой «фокус» не пройдет, и, к примеру, коробку передач Thrustmaster можно будет использовать только в связке с игровым рулем того же производителя.

Ну и, разумеется, ничто так не способствует погружению в игру, как наличие обратной связи (force feedback) и виброотдачи. Виброотдача вызывает вибрацию рулевого колеса, а обратная связь создает на руле определенное усилие, меняющееся в зависимости от условий езды.

У недорогих моделей обратная связь зачастую вообще отсутствует, а вибрация включается по любому поводу – в поворотах, при заносе, при выезде на обочину и т.д.

В моделях подороже частота и амплитуда колебаний виброотдачи может меняться в зависимости от текущего дорожного покрытия, а обратная связь сигнализирует о сцеплении колес машины с дорогой и вызывает рывки руля в момент наезда на препятствия и неровности.

Материал оплетки руля влияет на надежность и удобство хвата в любых условиях, на тактильные ощущения.

Пластиковые рули без оплетки – дешевый, но наименее практичный вариант. Самые дешевые рули вообще не имеют оплетки – это наихудший вариант. Ощущения от «голого» пластика некомфортные и, стоит ладоням вспотеть, руль начнет проскальзывать.

Резина – наиболее распространенный материал оплетки, отличающийся оптимальными эксплуатационным характеристиками – она приятна на ощупь и не скользит в руке. Из недостатков можно отметить низкую износостойкость, вследствие чего при активной эксплуатации резиновые вставки довольно быстро теряют внешний вид.

Кожа и замша (алькантара) – удел топовых моделей. Эти материалы обладают великолепными эксплуатационными характеристиками, но довольно дороги и на моделях среднего класса их не встретишь.

По типу подключения рули могут быть проводными, подключаемыми по интерфейсу USB и беспроводными. Впрочем, рули чаще всего устанавливаются стационарно, особого смысла в беспроводном подключении для них нет, поэтому большого распространения беспроводные рули не получили и в продаже их почти нет.

Варианты выбора игровых рулей

Бюджетные игровые рули сегодня доступны практически каждому и предоставляют игроку неплохой набор опций – пара педалей и виброотдача встречаются сегодня даже в самых недорогих моделях.

Если уровня реализма, предоставляемого вам рулями начального уровня, недостаточно, выбирайте среди более «продвинутых» гаджетов с большим углом поворота.

Ручная коробка передач добавит реализма в вашу игру

Чтобы полностью ощутить себя за рулем гоночного болида, выбирайте среди рулей с обратной связью и большим углом поворота.

Максимум достоверности, «реальные» размеры и материалы, передаваемые на руль ощущения от каждого виртуального камушка под колесом вашего игрового болида – это все игровые рули топового уровня.

Источник

Гоночный руль и принудительная обратная связь

на этой странице описаны основы программирования для Xbox Oneных колес, использующих Windows. игровые. Input. раЦингвхил и связанные api для универсальная платформа Windows (UWP).

Изучив информацию на этой странице, вы узнаете:

Обзор гоночного руля

Гоночные рули — это устройства ввода, которые позволяют ощутить эффект присутствия в кабине настоящего гоночного автомобиля. Гоночные рули — это идеальные устройства ввода как для аркадных гоночных игр, так и для гоночных симуляторов легковых или грузовых автомобилей. Поддержка гоночных рулей в приложениях UWP для Windows 10 и Xbox One реализована с помощью пространства имен Windows.Gaming.Input.

Гоночные рули для Xbox One доступны в разных ценовых категориях, а дорогие модели, как правило, обладают большим количеством улучшенных возможностей ввода и обратной связи по усилию. Все гоночные рули оснащаются аналоговым рулевым колесом, аналоговыми элементами управления газом и тормозом, а также кнопками, расположенными на руле. Некоторые гоночные рули, также оснащаются аналоговыми элементами управления сцеплением и ручным тормозом, рычагом переключения передач, а также поддерживают обратную связь по усилию. Не все колеса управления используют одни и те же наборы функций, а также могут различаться в их поддержке для определенных функций. Например, колеса управления могут поддерживать различные диапазоны вращения, а отменяющие шаблоны могут поддерживать разные количества шестеренк.

Возможности устройства

Обратная связь по усилию

некоторые Xbox Oneные колеса расправляют отзывы о принудительном отзыве, то есть могут применять фактические силы к оси элемента управления, например к своему кругу, а не просто к простой вибрации. В играх эта возможность используется для более глубокого погружения в игровой процесс (имитация повреждения при столкновении, реалистичное ощущение езды), за счет чего сложность управления автомобилем также повышается.

Дополнительные сведения см. в разделе Обзор обратной связи по усилию.

Навигация в пользовательском интерфейсе

Чтобы облегчить задачу обеспечения поддержки разных устройств ввода для навигации в пользовательском интерфейсе и сохранить единообразие используемых для этого элементов управления в разных играх и на разных устройствах, большинство физических устройств ввода параллельно выполняют функцию отдельного логического устройства ввода под названием контроллер навигации в пользовательском интерфейсе. Контроллер навигации в пользовательском интерфейсе предоставляет стандартный набор элементов управления для команд навигации в пользовательском интерфейсе на разных устройствах ввода.

В силу того, что способ управления в них продиктован использованием исключительно аналоговых средств управления, и в силу некоторой степени различий между разными гоночными рулями, они, как правило, оснащаются цифровой крестовиной, кнопками View (Вид), Menu (Меню), A, B, X и Y, напоминающими кнопки на геймпаде. Эти кнопки изначально не предназначены для выполнения игровых команд и возможности их использования в качестве кнопок гоночного руля ограничены.

Кроме того, в некоторых гоночных рулях может быть реализовано сопоставление некоторых дополнительных наборов навигационных команд с другими поддерживаемыми ими типами ввода, однако соответствие этих команд друг другу может быть разным на различных устройствах. Рассмотрите возможность реализации поддержки в том числе и этих команд, сначала убедившись в том, что они не будут использоваться в качестве важных команд для навигации в интерфейсе вашей игры.

Обнаружение и отслеживание гоночных рулей

Обнаружение и отслеживание гоночных рулей происходит точно так же, как в случае геймпадов, за тем исключением, что вместо класса Gamepad используется класс RacingWheel. Подробнее см. в статье Геймпад и вибрация.

Считывание данных с гоночного руля

После выбора гоночных рулей, с которыми вы хотите работать, можно приступить к сбору данных, вводимых с помощью рулей. Тем не менее, в отличие от некоторых других типов вводимых данных, к которым вы уже могли привыкнуть, гоночные рули не передают данные об изменении состояния путем создания событий. Вместо этого для получения стандартной информации об их текущем состоянии вы проводите опрос.

Опрос гоночного руля

В ходе опроса сохраняется моментальный снимок гоночного руля в конкретный момент времени. Такой подход к сбору входных данных отлично подходит для большинства игр, потому что их логика, как правило, выполняется в детерминированном цикле и не зависит от событий; кроме того, проще интерпретировать игровые команды из входных данных, собранных в один момент, чем из многочисленных единичных входных данных, собранных за определенный период.

Опрашивание гоночного руля выполняется путем вызова функции GetCurrentReading, которая возвращает структуру RacingWheelReading, содержащую состояние гоночного руля.

В следующем примере кода выполняется опрос гоночного руля на предмет его текущего состояния.

Помимо состояния гоночного руля считанные данные содержат метку времени, указывающую точное время извлечения сведений о состоянии. Метку времени удобно использовать для обращения ко времени предыдущего события считывания данных или ко времени моделирования конкретного игрового момента.

Определение возможностей гоночного руля

Многие элементы управления гоночного руля являются дополнительными (необязательными) или поддерживают различные варианты использования даже применительно к основным (обязательным) элементам управления, поэтому перед тем как можно будет обработать данные ввода, собранные в ходе каждого события считывания данных с гоночного руля, вам необходимо определить возможности каждого гоночного руля по отдельности.

К дополнительным элементам управления относятся ручной тормоз, сцепление и рычаг переключения передач. Вы можете определить, поддерживает ли подключенный руль эти элементы управления, выполнив считывание свойств HasHandbrake, HasClutch и HasPatternShifter гоночного руля. Элемент управления поддерживается, если значением свойства является true; в противном случае поддержка отсутствует.

Кроме того, к элементам управления, характеристики которых могут различаться, относятся рулевое колесо и рычаг переключения передач. У рулевых колес могут быть разные углы физического поворота, поддерживаемые фактическим рулевым колесом, а у рычагов переключения передач может быть разное количество передач переднего хода. Вы можете определить наибольший угол поворота, поддерживаемый фактическим рулевым колесом, выполнив считывание свойства MaxWheelAngle гоночного руля. Это значение является максимальным поддерживаемым физическим углом поворота в градусах по часовой стрелке (положительная степень в градусах), которое аналогичным образом поддерживается в направлении против часовой стрелки (отрицательная степень в градусах). Вы можете определить максимальную шестеренку, которую поддерживает сдвиг шаблона, прочитав MaxPatternShifterGear свойство колесика прокрутки. его значение является самым высоким поддерживаемым шестеренкой, включающим в себя, т. е. Если значение равно 4, то сдвиг шаблона поддерживает обратный, нейтральный, первый, второй, третий и четвертый шестеренки.

Наконец, некоторые гоночные рули поддерживают обратную связь по усилию на рулевом колесе. Вы можете определить, поддерживает ли подключенный гоночный руль обратную связь по усилию, выполнив считывание свойства WheelMotor гоночного руля. Принудительная обратная связь поддерживается, если не WheelMotor равно WheelMotor ; в противном случае она не поддерживается.

Сведения о том, как использовать возможность обратной связи по усилию гоночных рулей, поддерживающих ее, см. в разделе Обзор обратной связи по усилию.

Чтение кнопок

Каждая кнопка колесика прокрутки — четыре направления «D-Pad», « последние шестеренки » и « ближайшие шестеренки » и 16 дополнительных кнопок — обеспечивают цифровое чтение, которое показывает, что он нажат (вниз) или освобожден (вверх). В целях обеспечения эффективности эти показания кнопок не указываются в виде отдельных логических значений. Вместо этого все они упаковываются в одно битовое поле, представляемое перечислением RacingWheelButtons.

Гоночные рули оснащаются дополнительными кнопками, используемыми для навигации в пользовательском интерфейсе, такими как кнопки View и Menu. Эти кнопки не являются частью перечисления RacingWheelButtons и данные с них можно считать, только если войти в гоночный руль как в устройство навигации в пользовательском интерфейсе. Дополнительные сведения см. в разделе Устройство навигации по пользовательскому интерфейсу.

Следующий пример кода определяет, нажата ли кнопка Next Gear.

Следующий пример кода определяет, отпущена ли кнопка «Next Gear».

Иногда может потребоваться определить, когда кнопка переводится в режим «отжата» или «отпущена», нажимается или отпускается несколько кнопок, или если набор кнопок упорядочен определенным образом (в некоторых случаях нажаты некоторые). Сведения о том, как определить эти условия, см. в разделах Определение положений кнопки и Определение сложных схем положений кнопок.

Считывание данных с рулевого колеса

Несмотря на то, что показания рулевого колеса соответствуют разным углам физического поворота фактического рулевого колеса в зависимости от диапазона вращения, поддерживаемого физическим гоночным рулем, масштабировать показания рулевого колеса, как правило, не требуется. Рулевые колеса, поддерживающие большие углы вращения, просто обеспечивают более высокую точность показаний.

Считывание данных с элементов управления газом и тормозом

Считывание данных с элементов управления ручным тормозом и сцеплением

Считывание данных с рычага переключения передач

Рычаг переключения передач (если поддерживается) размещается рядом с основными кнопками Предыдущей передачи и Следующей передачи, что также влияет на текущую включенную передачу автомобиля игрока. Простой стратегией унификации использования этих устройств ввода, когда оба из них имеются в наличии, будет игнорирование рычага переключения передач (и сцепления) при выборе игроком автоматической коробки переключения передач для своего автомобиля, а также игнорирование кнопки Предыдущей и Следующей передачи при выборе игроком ручной коробки переключения передач для своего автомобиля, только если гоночный руль игрока оснащен элементом управления рычагом переключения передач. Если такая стратегия не подходит для вашей игры, можно реализовать другую стратегию унификации.

Запуск примера кода InputInterfacing

В примере кода InputInterfacingUWP (в центре GitHub) показано, как использовать гоночные рули и разные типы устройств ввода вместе, а также представлено, как эти устройства ввода работают в качестве контроллеров навигации в пользовательском интерфейсе.

Обзор обратной связи по усилию

API-интерфейсы обратной связи по усилию могут поддерживать работу с несколькими осями усилия, однако в настоящий момент все гоночные рули для Xbox One поддерживают обратную связь по усилию применительно только к оси вращения рулевого колеса.

Использование обратной связи по усилию

В этих разделах приведены основы программирования эффектов обратной связи по усилию для гоночных рулей Xbox One. Обратная связь обеспечивается с помощью эффектов, которые сначала загружаются в устройство обратной связи по усилию. После этого их работу можно запускать, приостанавливать, возобновлять и останавливать подобно звуковым эффектам. Однако сначала необходимо определить возможности обратной связи гоночного руля.

Определение возможностей обратной связи по усилию

Загрузка эффектов обратной связи по усилию

Использование эффектов обратной связи по усилию

После загрузки работу эффектов можно синхронно запускать, приостанавливать, возобновлять и останавливать путем вызова функций в свойстве WheelMotor гоночного руля либо по отдельности путем вызова функций непосредственно в самом эффекте обратной связи. Как правило, все эффекты, которые требуется использовать на устройстве обратной связи, необходимо загрузить до начала игры, а затем использовать соответствующие им функции SetParameters для обновления эффектов в ходе игры.

Наконец, когда это необходимо, можно асинхронно включать, отключать или перезагружать всю систему обратной связи по усилию на конкретном гоночном руле.

Источник