操纵杆工作原理

文章摘要：操纵杆工作原理引言 操纵杆为我们表演了一个非常巧妙的戏法，它将纯粹的物理动作（手部的运动）完完全全地转换成数学形式（一连串0和1所组成的计算机语言）。优秀的操纵杆可以完美地实现这种转换，让您丝毫察觉不出其中的奥妙。当您真正投入到游戏中时，您会觉得自己完全置身于虚拟世界中。 在本文中，您将会了解到一些常见的操纵杆是如何在设计上实现这种转换的。正如您下文中将会看到的，从最初的游戏控制台设计到现有的复杂的“作用力反馈”模型，操纵杆技术已经向前迈进了一大步。 操纵杆的基本原理 操纵杆的基本原理是将塑料杆的运动转换成计算机能够处理的电子信息。操纵杆已在各种机械设备上得到应用，包括F-15 喷气式战斗机、

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操纵杆工作原理

引言

操纵杆为我们表演了一个非常巧妙的戏法，它将纯粹的物理动作（手部的运动）完完全全地转换成数学形式（一连串0和1所组成的计算机语言）。优秀的操纵杆可以完美地实现这种转换，让您丝毫察觉不出其中的奥妙。当您真正投入到游戏中时，您会觉得自己完全置身于虚拟世界中。

在本文中，您将会了解到一些常见的操纵杆是如何在设计上实现这种转换的。正如您下文中将会看到的，从最初的游戏控制台设计到现有的复杂的“作用力反馈”模型，操纵杆技术已经向前迈进了一大步。

操纵杆的基本原理

操纵杆的基本原理是将塑料杆的运动转换成计算机能够处理的电子信息。操纵杆已在各种机械设备上得到应用，包括F-15 喷气式战斗机、挖掘机和轮椅。本文将重点介绍计算机操纵杆，不过，其他类型的操纵杆运作的基本原理与此相同。

不同操纵杆技术的差别主要体现在它们所传送的信息的多少。许多早期游戏控制台中的最简单的操纵杆只不过是一个特殊的电子开关。

这种基本的设计包括一个安放在带有弹性橡胶外壳的塑料底座上的操纵杆。在底座中操纵杆正下方位置装有一块电路板。电路板由一些“印刷线路”组成，并且这些线路连接到几个接触触点。然后，从这些触点引出普通电线连接到计算机。

<-- -->早期的Atari操纵杆

印刷线路构成了一个简单的电路（该电路由一些更小的电路构成）。这些线路仅仅将电流从一个触点传送到另一个触点。当操纵杆处于中间位置时，也就是当您还未将操纵杆推向任何一边时，除了一个电路之外的所有其他电路均处于断开状态。由于每条线路中的导体材料并没有完全连接，因此电路中没有电流通过。

每个断开部分的上方覆盖着一个带有小金属圆片的简单塑料按钮。当您朝任一方向移动操纵杆时，操纵杆便会向下挤压其中的一个按钮，使导电的金属圆片接触到电路板。如此一来，就可以闭合电路，完成两个线路部分的连接。电路闭合之后，电流就会从计算机（或游戏控制台）沿着一条线路流过，穿过印刷线路，通过另外一条线路返回计算机（或游戏控制台）。

操纵杆的运动

当计算机检测到特定线路上的电流后，便会了解操纵杆当前所处的位置需要接通相关的电路。向前推操纵杆将会闭合“前进开关”，而向左推则会闭合“左移开关”，依次类推。在某些设计中，计算机还能在操纵杆闭合两个开关时识别出对角线位置（例如，同时闭合前进开关和左移开关意味着向左前方的对角线运动）。开火按钮的原理完全一样：当您按下按钮时，意味着将闭合一个电路，计算机也就可以识别出开火命令。

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<-- -->开关设计上的两种变型：在这两种变型中，操作杆 的运动都闭合可移动金属触点。

这种设计以类似速记的方式传送操纵杆的运动，它以绝对值而非细微变化的形式来处理运动。换句话说，它并不能区分向前轻推操作杆的动作和将操作杆向前一直推到头的动作，对它来说两者传送的都仅仅是一个表示向前进的数值。

对某些游戏而言，这种思路是好的，甚至是无可挑剔的。例如，对Pac Man或Tetris而言，这种设计已经很完美了。但对于其他游戏，如模拟飞行而言，这种设计存在相当大的局限性。在下一节中，我们将了解到能够检测到细微位移的传统模拟操纵杆设计。

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