для чего нужен игровой руль
Полный контроль: выбираем игровой руль для ПК и консолей
Какие рули доступны на российском рынке, и для каких целей подойдёт каждый их них.
Выбирать игровой руль нужно с умом. Это особенно важно потому, что от контроллера и его нюансов напрямую зависит опыт, который вы получите, используя его в гонках.
Мы прошлись по российским интернет-магазинам и просмотрели ассортимент представленных рулей. Доступные в продаже контроллеры разделили по платформам, которые они поддерживают, и отсортировали по цене от самых доступных до самых дорогих.
На отечественном рынке можно найти рули от множества производителей. Среди них: Defender, Dialog, Hori, Speedlink, Sven, Trust и другие. Все перечисленные фирмы не специализируются на контроллерах для автосимуляторов и выпускают простые и дешёвые модели. Эти контроллеры сносно выполняют свою основную функцию — имитируют устройство управления автомобилем. Ждать от них качества сборки, хорошей обратной отдачи и достойной передачи ощущений от вождения не стоит. Если домой нужна простая и недорогая «баранка» с педалями, то можно смело остановить свой выбор на продукции одного из упомянутых выше производителей. Только убедитесь, что они поддерживают нужную вам платформу.
Если же хочется близких к настоящим ощущений от вождения, то обратите внимание на зарекомендовавших себя производителей: Logitech и Thrusmaster. Они специализируются на контроллерах для автосимуляторов и выпускают их давно.
Важным критерием при подборе рулей была доступность для покупки широкому числу потребителей. Именно поэтому в наш список не попали контроллеры немецкой фирмы Fanatec — их приходится заказывать в специальных магазинах — и контроллер Mad Catz Pro Racing Force Feedback, так как он поддерживает только Xbox One. Также было важно наличие по меньшей мере педалей газа и тормоза, из-за чего в список не вошёл Thrustmaster TS-PC и ему подобные.
Почти все из представленных рулей работают на ПК — платформе, где гонок больше всего, — и предназначены для игры в автосимуляторы. Модели созданные для других целей мы поместили в отдельную категорию.
Для начала общий совет: не скупитесь. Индустрия рулей развивается медленно, и новые модели появляются редко — обычно со сменой поколений систем. Некоторые производители и вовсе обеспечивают обратную совместимость между поколениями консолей. Потому лучше хорошенько обдумать свой выбор. Тут не страшно переплатить — ведь вы покупаете себе контроллер, который прослужит не один год, а по меньшей мере пять-десять лет.
Отдача лучше всего передает ощущения от вождения. Без неё у вас в руках окажется обыкновенная «баранка», которая поможет лишь аккуратнее и точнее проходить повороты. С отдачей же руль будет реагировать на каждую кочку, вырываться из рук и поможет понять, что машина потеряла сцепление с поверхностью по ослабевшему сопротивлению при вращении.
Функция бывает двух видов: виброотдача лишь встряхивает руль временами и создает впечатление, будто что-то произошло под колёсами. Обратная отдача передаёт ситуацию под колёсами в полной мере, позволяя едва ли не с закрытыми глазами почувствовать, по какой поверхности едешь, сцепление с ней, все неровности на дороге и даже разницу в поведении разных автомобилей.
Угол поворота. В зависимости от него ваш руль будет вращаться влево и в право в промежутке от 180 до 1080 градусов. Для разных целей нужны разные значения: новичкам подойдут рули с малым поворотом на 180-270 градусов, для игры в раллийные симуляторы будет достаточно 570, для обычных автосимуляторов — 900-1080. Хотя в любом случае ощущение от вождения тем лучше, чем больше угол поворота.
Покрытие руля бывает трёх видов: пластик, резина и кожа. Один из этих материалов вы будете чувствовать в своих руках во время управления виртуальным автомобилем. Этот же материал будет обеспечивать эргономику и удобство. Кожаные рули самые натуральные на ощупь, пластиковые — самые «игрушечные», к тому же руки по ним скользят. Резина — наиболее распространённый и компромиссный вариант, как и в настоящих машинах, но тактильного удобства она не даёт.
Комплектация педального блока. Педали собирают из пластика и металла. Полностью металлические модели самые надёжные. Соответственно, чем больше в них пластика, тем меньше на них можно положиться. Необходимо понимать, достаточно ли вам газа и тормоза или сцепление тоже не помешает. Во втором случае стоит задуматься и о механической коробке передач.
Коробка передач либо идет в комплекте с рулем, либо — и чаще всего — докупается отдельно. Бывает механической и секвентальной. Вместе с тем большинство контроллеров предусматривают подрулевую лепестковую коробку.
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.
Игровые рули и джойстики – технологии XXI века в игровых устройствах
Статья писалась для журнала «Компьютер билд» и потому текст сознательно упрощен. Журнал статью не принял, вот публикую тут.
XX век был веком аналоговых технологий. Радио, телевидение, телефония – все было построено на создании в месте передачи электрических аналогов звуковой и видео информации и воссоздании ее на месте приема. Это был век ламп, реле и потенциометров.
Рождение транзистора дало начало веку полупроводников, а полупроводники дали миру цифровые технологии и к веку XXI цифровые технологии все быстрее вытесняют аналоговые из нашей жизни. Не так уж долго осталось жить аналоговому телевидению, аналоговая телефония быстро сдает позиции перед цифровой сотовой связью. Нет ни малейшего сомнения в том, что XXI век будет веком цифровых технологий и полупроводников.
Давайте посмотрим, как отразилась всемирная эволюция технологий на устройствах для управления компьютерными играми.
Рассмотрим 2 больших класса игровых устройств – джойстики и игровые рули. Мы не будем рассматривать внешний вид и эргономику устройств – об этом предостаточно сказано в огромном количестве статей в журналах и сети, а заглянем внутрь и попробуем понять, куда движутся технологии в устройствах лидеров рынка.
Джойстики
По-видимому, джойстики были первыми устройствами для управления компьютерными играми. Первые джойстики были весьма примитивны – фактически это были просто 4 кнопки, собранные в одном корпусе, которые нажимались при отклонении ручки джойстика в ту или иную сторону. Зачастую для подключения таких джойстиков не было даже предусмотрено никакого интерфейса, и контакты устройства просто напрямую подпаивались к кнопкам клавиатуры.
Думаю, многие еще помнят такие джойстики для ZX Spectrum: 
Их принято называть «дискретными», т.к. они способны выдавать только значения 0 или 1, вкл/выкл.
С появлением IBM PC появились и первые серьезные авиасимуляторы. К примеру, игра F-19 Stealth Fighter дала «путевку в небо» многим виртуальным пилотам.
Конечно, всплеск интереса к виртуальным полетам не мог пройти мимо производителей игровых устройств.
И вот начали появляться джойстики для IBM PC.
Типичный представитель джойстиков тех лет: 
Что интересно – эти модели продаются до сих пор!
В отличие от джойстиков дискретных, эти джойстики были АНАЛОГОВЫМИ. Теперь, отклоняя ручку, пользователь получал на выходе не 0 и 1, а диапазон значений от 0 до 255, а внутри обосновались аналоговые датчики – потенциометры. Диапазон значений, которые выдавал датчик игре, был связан с разрядностью контроллера – 8 bit.
Аналоговые оси дали игрокам возможность намного точнее управлять играми, приблизили управление виртуальным самолетом к самолету реальному.
Однако сразу же выявились и первые проблемы. Угол отклонения ручки определяется при помощи потенциометра, закрепленного на оси вращения. Вспоминаем школьный курс физики – потенциометр построен на трении движка о резистивный слой: 
По изменению сопротивления между крайними и центральным выводом и определяется угол, на который отклонена ручка джойстика.
Т.к. движок скользит по резистивному слою, то срок службы потенциометра ограничен временем, за которое сотрется резистивное вещество. Производители потенциометров честно предупреждают об этом, указывая в характеристиках такой параметр, как «количество циклов», которое прослужит датчик, грубо говоря – сколько раз можно его повернуть до того момента, когда он перестанет нормально работать. Для большинства потенциометров, которые применяются в игровых устройствах эта цифра составляет от 500 тыс до миллиона циклов. Кажется, что это немало, однако давайте посчитаем. В среднем игрок совершает 1 движение в секунду, а значит, через 500 тыс секунд игры устройство перестанет нормально работать. А 500 тыс секунд – это всего 138 часов. Т.е. если играть по 1 часу в день, то меньше чем через полгода такой джойстик гарантированно, по всем законам физики должен выйти из строя.
Но производители джойстиков об этой особенности конструкции деликатно умалчивают, ни на одном джойстике вы не увидите надписи «Рассчитан на 500 тыс циклов». Зато есть цифры гарантийного срока – от 6 до 12 месяцев. Гарантийный срок в данном случае четко привязан к ресурсу потенциометра, поэтому в случае с джойстиком он же является и сроком жизни устройства.
Открытие для пользователей оказалось неприятным – играть, так уж играть, и не по часу в день, менять же джойстики раз в полгода накладно. Что делать? Умелые руки наших граждан быстро освоили разборку джойстиков и смазку потенциометров специальными смазками типа WD-40, что позволило сильно продлить ресурс потенциометров.
Со своей стороны производители стали решать проблему, применяя более дорогие потенциометры с большим ресурсом, но было понятно, что это полумеры.
Нужно было искать бесконтактное решение, и оно было предложено в виде оптических датчиков.
Первыми такое решение предложил Microsoft в джойстике Microsoft SideWinder Precision Pro. С появлением оптических сенсоров для мышей, Microsoft попытался применить ту же технологию внутри джойстика, однако решение оказалось не удачным и больше джойстиков с такими датчиками не выпускалось.
Более простым и надежным оказался простой оптический энкодер (как в обычной мышке с шариком):
На таком принципе построен, к примеру, джойстик Cyborg 3D Force Stick: 
Применение таких датчиков позволило поднять ресурс джойстиков на новый уровень.
Но такой датчик имеет и недостатки. Минимальный угол поворота оси джойстика равен ширине прорези энкодера, а требования к точности джойстика росли вместе с появлением новых авиасимуляторов, и многим игрокам в «Ил-2 Штурмовик», к примеру, такой точности оказалось совершенно недостаточно. Множество игроков отказались от вечного датчика на оптическом энкодере в пользу более точного на потенциометрах.
Требовался датчик не просто бесконтактный и долговечный, но и точный.
Решение было найдено в магнитных датчиках. С этого момента цифровые полупроводниковые технологии XXI века пришли и в игровые устройства. Со всей уверенностью можно сказать, что магнитные технологии – это будущее датчиков игровых устройств.
Первым массовым устройством на магнитных датчиках Холла стал джойстик Saitek X52 
Датчики Холла придуманы для измерения напряженности магнитного поля. Грубо говоря, датчик может точно определять расстояние до постоянного магнита. Таким образом, разместив магниты на ручке джойстика, приближая или удаляя магнит от датчика, можно определить, насколько сместилась ручка. При этом расстояние измеряется с высокой точностью, которая определяется разрядностью контроллера. Контроллер на 10bit позволяет позиционировать джойстик с точностью 1024 отсчета на ось.
Казалось, что решение найдено – получен джойстик на вечных бесконтактных датчиках с высокой точностью позиционирования. Однако уже первые пользователи выяснили неприятную особенность датчиков Холла – данные на выходе изменяются нелинейно, а это приводит к неверному измерению угла отклонения ручки джойстика в средних положениях ручки.
Следующим этапом развития данной технологии стало применение 3D датчиков Холла. Эти датчики определяют не напряженность поля, а направление на источник магнитного поля. Впервые такой датчик был применен в джойстике Thrustmaster T.16000: 
Новый датчик бесконтактный и абсолютно линейный. Точность 16 394 отсчета на ось оставляет далеко позади все джойстики, которые выпускались до этого.
К сожалению, разработчики Thrustmaster T.16000 не учли один важный момент – 3D Холл крайне чувствителен к точности перемещения магнита. Т.к. они закрепили его на пластиковой полусфере, то неизбежный износ пластика приводит к тому, что магнит начинает двигаться не по идеальной полусфере, а со «скачками», что приводит к проблемам с точностью позиционирования.
Данную проблему попытался решить Logitech, установивший оси джойстика Logitech Flight System G940 на подшипники.
Теперь магнит гарантированно перемещается по абсолютно правильной траектории, без люфтов и скачков, но непродуманная система обратной связи, реализованная на этой модели отпугнула многих пользователей (не говоря уже о цене в 13 000 рублей).
Радикально решить вопрос точности и долговечности датчиков, а также ресурса механических деталей джойстика решила компания Saitek в модели X65F:
Подведем промежуточный итог.
За последние 20 лет джойстики превратились из примитивных дискретных переключателей в высокотехнологичные устройства, использующие самые современные технологии XXI века. В новых джойстиках применяются самые передовые датчики для измерения углов – магнитные, что позволяет делать устройства с очень большим ресурсом и высочайшей точностью позиционирования.
Сегодня покупателю доступны джойстики со всеми типами датчиков – на потенциометрах, оптических энкодерах, датчиках Холла и 3D Холлах. Возьму на себя смелость утверждать, что достаточно скоро потенциометры и оптика уйдут в прошлое – как только магнитные датчики станут дешевле, а производители учтут ошибки первых устройств на новой технологии.
Игровые рули
Игровые рули родились позже джойстиков. Сначала казалась, что для игр-гонок хватит наличия джойстика, а то и просто клавиатуры, т.к. первые игры-гонки не отличались высоким уровнем реализма.
Однако игр-гонок становилось все больше, физическая модель автомобилей все усложнялась, и многие игроки захотели получить устройство управления приближенное к реальному автомобилю. Так появились первые рули и педали для игр-гонок.
Обычный комплект для игр-гонок состоит из непосредственно руля, педального блока (2, реже 3 педали) и иногда блока коробки передач и ручного тормоза.
Итак, с помощью каких датчиков измеряют угол отклонения рулевого колеса и педалей современные массово продаваемые игровые комплекты для игр-гонок? Их не так много, как в джойстиках.
Первый тип это, конечно же, потенциометр. Подавляющее большинство представленных сегодня на рынке игровых комплектов для игр-гонок выполнены на потенциометрах с 8bit контроллером. Это естественно – производители просто механически перенесли систему измерения углов с джойстика на руль.
Однако устройства эти далеко не равнозначны и основное отличие руля от джойстика – угол поворота. Если в джойстиках он обычно составляет не более 40 градусов, то в рулях минимальный угол это 180 градусов, а нормой считается 250-270 градусов. А если говорить о полной симуляции управления автомобилем, то угол поворота рулевого колеса должен достигать 900 градусов!
Поэтому применение потенциометров принесло в рули еще больше проблем, чем в джойстики.
Про проблему ограниченного ресурса потенциометров мы помним, рули и педали с таким датчиком это «бомба с часовым механизмом» — можно точно сказать, когда она «рванет», т.е. когда руль и педали перестанут нормально работать из-за разрушения резистивного слоя.
Вторая проблема состоит в том, что если джойстик с 8bit контроллером (256 значений на ось) при отклонении ручки на 40 градусов позволяет измерять угол отклонения ручки с точностью 40/256=0,15 градуса, то та же система в руле с углом поворота 250 градусов дает точность 250/256=1 градус. Маловато для точного управления! Повернуть руль на 0,5 градуса уже не получится.
И это еще не все. Большинство недорогих потенциометров работают на углах от 180 до 200-т. А что делать, если руль поворачивается на 250 градусов? Производители пошли по простейшему пути – потенциометр установлен не прямо на оси руля, а подключен к ней через шестерню. Но т.к. такой редуктор требует высокой точности подгонки шестерен, которую довольно сложно обеспечить при массовом производстве недорогих продуктов, то в итоге пользователь получает еще и дополнительный люфт в центральном положении: 
Этот люфт приводит к тому, что в центральном положении рулевого колеса есть мертвая зона примерно в 5-8 градусов, в которой руль не работает вообще.
В сумме применение потенциометров в игровых рулях следует признать весьма неудачным решением. Единственное, что оправдывает их применение – низкая цена игрового комплекта.
Второй тип датчиков, которые применяются в игровых рулях, это оптические энкодеры, о которых мы также говорили выше.
Они бесконтактные (а значит надежные), не имеют ограничений на угол поворота, а значит, не создадут проблем ни для поворота на 250, ни даже на 900 градусов.
Казалось бы – вот идеальное решение для руля. Но, к сожалению, все не так просто, как кажется на первый взгляд.
Первая проблема состоит в том, что оптический энкодер не имеет никакого стартового положения. Все, что он умеет – передавать значения вкл/выкл через определенный угол поворота. И как тогда определить, где центральное положение рулевого колеса? Руль на оптическом энкодере требует калибровки при каждом включении.
Для того чтобы система знала, где находится центральное положение, руль надо повернуть в одну сторону до упора, потом в другую сторону до упора, система подсчитает, сколько прорезей прошло перед фотоэлементом, разделит это значение на 2, это и будет центр.
Логично поручить работу по калибровке специальному исполнительному механизму. В результате рули обзавелись собственным электродвигателем, который при каждом включении калибровал руль, вращая его туда-сюда. Наличие электродвигателя также позволило использовать в рулях систему активной обратной связи, т.н. Force Feedback, когда руль реагировал на ситуацию в игре как руль реального автомобиля, пытаясь вырваться из рук игрока при езде по неровной дороге, при потере сцепления колес с асфальтом руль начинает вращаться мягче и т.п.
Следующая проблема оптического энкодера – точность, которой не хватало даже для джойстика с его 40 градусами вращения. Как мы помним, минимальный угол, на который можно повернуть руль, определяется шириной прорези. Чтобы повысить точность можно:
а) сделать прорезь ỳже, а сам диск больше
б) считать, что, например, 10 прорезей = 1 градусу поворота в игре, тогда минимальный угол поворота игрового руля составит 0,1 градуса, что уже вполне достаточно для точного управления.
По первому пути не пошел никто из производителей – большой диск это увеличение габаритов, сужение прорезей – это проблемы с работой фотоэлемента, хотя такое решение позволило бы устанавливать диск с прорезями прямо на ось руля, не потребовался бы никакой редуктор.
Все пошли по второму пути – стали устанавливать небольшой диск с широкими прорезями, но не напрямую на ось руля, а через шестеренчатый редуктор.
Вроде бы проблема точности и долговечности руля была решена, но что делать с педалями? Места в корпусе педалей несравнимо меньше, чем в корпусе руля. Установить в педали оптический диск и редуктор – не тривиальная задача, особенно если учесть борьбу за цену конечного изделия. Дешевыми педали с точным редуктором точно не будут. В результате большинство производителей остановилось на компромиссном варианте – руль на оптике, педали на потенциометрах. В итоге пользователи этих рулей тоже досконально изучили внутреннее устройство своих педалей и потенциометров в них и пишут инструкции другим пользователям, как разбирать потенциометры и смазывать их WD-40.
На сегодня на рынке есть только одна модель – Saitek R660GT, в которой оптические энкодеры установлены и в руле и педалях. Но за это пришлось платить точностью. Рулевое колесо имеет всего 128 отсчетов на 270 градусов вращения, педали – 60 отсчетов на 15 градусов. 
Все остальные модели, вплоть до весьма недешевых Logitech G25 и G27, имеют педали на потенциометрах.
Таким образом, применение вроде бы простого оптического датчика повлекло за собой усложнение конструкции руля – потребовался электродвигатель, сложный контроллер, дополнительный блок питания и редуктор, да к тому же мало кому удалось поставить оптику в педали.
Кажется логичным, что решение проблем долговечности и точности руля и педалей лежит, так же как и у джойстиков, в области магнитных датчиков – они и компактные и высокоточные.
Однако напрямую перенести технологии джойстиков в рули оказалось невозможно – датчики Холла, которые применяются в джойстиках, неприменимы в рулях. По весьма банальной причине – они не могут измерять углы больше 45 градусов.
Кажется логичным применить в руле оптический сенсор, а в педалях – датчики Холла, однако сращивание оптических технологий и технологий магнитных в одном устройстве приведет к резкому усложнению контроллера, а он и так не простой, ведь он еще и должен управлять электродвигателем.
Но у каждой проблемы есть решение и оно найдено. Магнитные датчики, способные измерять большие углы, давно созданы и успешно применяются в автомобильной промышленности. Однако применению их в игровых устройствах мешает высокая цена, к примеру, бесконтактный датчик угла поворота HRS100SSAB090 от компании HONEYWELL стоит от 30$, а на руль их надо минимум 3 шт.
Пока решить эту проблему пока смогла только компания Gametrix, которая недавно вышла на российский рынок.
В первой модели, получившей название Gametrix Viper, и на руле и на педалях установлены бесконтактные магнитные датчики, получившие название MaRS. Эти датчики обладают бесконечным ресурсом, т.к. в них нет никаких трущихся частей.
Датчики реализованы на базе магнитных резисторов от компании NXP-Philips, которые давно и успешно применяются в автомобилестроении.
Они позволяют измерять любые углы с высочайшей точностью. К примеру, 12bit контроллер Gametrix Viper позволяет измерять углы поворота рулевого колеса с точностью 0.05 градуса!
Думаю, не будет преувеличением сказать, что и в игровых рулях, как и в джойстиках, будущее за магнитными технологиями.
Подведем итоги.
Прогресс происходит на наших глазах, технологии сменяют друг друга все быстрее и быстрее. На рынке игровых устройств сегодня мы наблюдаем удивительную ситуацию: в магазинах представлены все поколения игровых устройств – от примитивных джойстиков и рулей начала 90-х до устройств на самых совершенных технологиях 21 века.
Надеюсь, эта статья поможет Вам сделать правильный выбор при покупке.
Извините за большие картинки, жать каждую вручную некогда, а как автоматизировать процесс не знаю.
Схемы брал у уважаемого Бумбурума тут. Надеюсь, он меня за это простит.