Un dispositivo señalador es un dispositivo de interfaz humana que permite a un usuario ingresar datos espaciales (es decir, continuos y multidimensionales) en una computadora . Los sistemas CAD y las interfaces gráficas de usuario (GUI) permiten al usuario controlar y proporcionar datos a la computadora mediante gestos físicos moviendo un mouse de mano o dispositivo similar a través de la superficie del escritorio físico y activando interruptores en el mouse. Los movimientos del dispositivo señalador se reflejan en la pantalla mediante movimientos del puntero (o cursor ) y otros cambios visuales. Los gestos comunes son apuntar y hacer clic y arrastrar y soltar .
Si bien el dispositivo señalador más común es, con diferencia, el mouse, se han desarrollado muchos más dispositivos. Sin embargo, el término mouse se usa comúnmente como metáfora de los dispositivos que mueven el cursor de una computadora.
La ley de Fitts se puede utilizar para predecir la velocidad con la que los usuarios pueden utilizar un dispositivo señalador.
Para clasificar varios dispositivos señaladores, se pueden considerar un cierto número de características. Por ejemplo, el movimiento, control, posicionamiento o resistencia del dispositivo. Los siguientes puntos deberían proporcionar una visión general de las diferentes clasificaciones. [1]
En el caso de un dispositivo señalador de entrada directa, el puntero en pantalla está en la misma posición física que el dispositivo señalador (por ejemplo, un dedo en una pantalla táctil, un lápiz en una tableta). Un dispositivo señalador de entrada indirecta no está en la misma posición física que el puntero, sino que traduce su movimiento en la pantalla (por ejemplo, mouse de computadora, joystick, lápiz óptico en una tableta gráfica).
Un dispositivo de entrada de movimiento absoluto (por ejemplo, un lápiz óptico, un dedo en la pantalla táctil) proporciona un mapeo consistente entre un punto en el espacio de entrada (ubicación/estado del dispositivo de entrada) y un punto en el espacio de salida (posición del puntero en la pantalla). . Un dispositivo de entrada de movimiento relativo (por ejemplo, ratón, joystick) asigna el desplazamiento en el espacio de entrada al desplazamiento en el estado de salida. Por tanto, controla la posición relativa del cursor en comparación con su posición inicial.
Un dispositivo señalador isotónico es móvil y mide su desplazamiento (ratón, bolígrafo, brazo humano), mientras que un dispositivo isométrico es fijo y mide la fuerza que actúa sobre él (trackpoint, pantalla táctil con sensor de fuerza). Un dispositivo elástico aumenta su resistencia a la fuerza con el desplazamiento (joystick).
Un dispositivo de entrada de control de posición (por ejemplo, ratón, dedo en la pantalla táctil) cambia directamente la posición absoluta o relativa del puntero en pantalla. Un dispositivo de entrada de control de velocidad (por ejemplo, trackpoint, joystick) cambia la velocidad y dirección del movimiento del puntero en pantalla.
Otra clasificación es la diferenciación entre si el dispositivo se traslada físicamente o se gira.
Diferentes dispositivos señaladores tienen diferentes grados de libertad (DOF). Un mouse de computadora tiene dos grados de libertad, es decir, su movimiento en los ejes x e y. Sin embargo, el Wiimote tiene 6 grados de libertad: ejes x, y y z para movimiento y rotación.
Como se menciona más adelante en este artículo, los dispositivos señaladores tienen diferentes estados posibles. Ejemplos de estos estados son fuera de rango, seguimiento o arrastre .
Ejemplos
La siguiente tabla muestra una clasificación de dispositivos señaladores por su número de dimensiones (columnas) y qué propiedad se detecta (filas) introducida por Bill Buxton . Las subfilas distinguen entre intermediario mecánico (es decir, lápiz óptico) (M) y sensible al tacto (T). Tiene sus raíces en el sistema motor/sensorial humano . Los dispositivos de entrada manual continua se clasifican. Las subcolumnas distinguen dispositivos que utilizan un control de motor comparable para su funcionamiento. La tabla se basa en el gráfico original del trabajo de Bill Buxton sobre "Taxonomías de entrada". [2]
Este modelo describe diferentes estados que puede asumir un dispositivo señalador. Los tres estados comunes descritos por Buxton están fuera de rango, seguimiento y arrastre . No todos los dispositivos señaladores pueden cambiar a todos los estados. [3]
La ley de Fitts (a menudo citada como ley de Fitts) es un modelo predictivo del movimiento humano que se utiliza principalmente en la interacción entre humanos y computadoras y en ergonomía. Esta ley científica predice que el tiempo necesario para moverse rápidamente a un área objetivo es función de la relación entre la distancia al objetivo y el ancho del objetivo. [4] La ley de Fitts se utiliza para modelar el acto de señalar, ya sea tocando físicamente un objeto con una mano o un dedo, o virtualmente, señalando un objeto en un monitor de computadora usando un dispositivo señalador. En otras palabras, esto significa, por ejemplo, que se necesita más tiempo para hacer clic en un botón pequeño que está lejos del cursor que para hacer clic en un botón grande cerca del cursor. De este modo, generalmente es posible predecir la velocidad necesaria para un movimiento selectivo hacia un objetivo determinado.
La métrica común para calcular el tiempo promedio para completar el movimiento es la siguiente:
dónde:
Esto da como resultado la interpretación de que, como se mencionó anteriormente, los objetivos grandes y cercanos se pueden alcanzar más rápido que los objetivos pequeños y distantes.
Como se mencionó anteriormente, el tamaño y la distancia de un objeto influyen en su selección. Además, esto afecta la experiencia del usuario. Por lo tanto, es importante tener en cuenta la ley de Fitts al diseñar interfaces de usuario. A continuación se mencionan algunos principios básicos. [5]
La ganancia de control-display (o ganancia de CD) describe la proporción entre los movimientos en el espacio de control y los movimientos en el espacio de visualización. Por ejemplo, un mouse de hardware se mueve a una velocidad o distancia diferente a la del cursor en la pantalla. Incluso si estos movimientos tienen lugar en dos espacios diferentes, las unidades de medida tienen que ser las mismas para que sean significativas (por ejemplo, metros en lugar de píxeles). La ganancia de CD se refiere al factor de escala de estos dos movimientos:
La configuración de ganancia del CD se puede ajustar en la mayoría de los casos. Sin embargo, hay que encontrar un compromiso: con ganancias altas es más fácil acercarse a un objetivo distante, con ganancias bajas esto lleva más tiempo. Las ganancias elevadas dificultan la selección de objetivos, mientras que las ganancias bajas facilitan este proceso. [6] Los sistemas Microsoft , macOS y X window han implementado mecanismos que adaptan la ganancia del CD a las necesidades del usuario. por ejemplo, la ganancia del CD aumenta cuando aumenta la velocidad de movimiento del usuario [7] (históricamente denominada "aceleración del ratón").
Un mouse es un pequeño dispositivo portátil que se coloca sobre una superficie horizontal.
Un mouse mueve el puntero gráfico deslizándolo sobre una superficie lisa. El ratón de bola convencional utiliza una bola para crear esta acción: la bola está en contacto con dos pequeños ejes que están colocados en ángulo recto entre sí. A medida que la bola se mueve, estos ejes giran y la rotación se mide mediante sensores dentro del mouse. La información de distancia y dirección de los sensores luego se transmite a la computadora, y la computadora mueve el puntero gráfico en la pantalla siguiendo los movimientos del mouse. Otro ratón común es el ratón óptico. Este dispositivo es muy similar al ratón convencional pero utiliza luz visible o infrarroja en lugar de una bola giratoria para detectar los cambios de posición. [8] Además está el mini-ratón, que es un pequeño ratón del tamaño de un huevo para usar con computadoras portátiles ; Por lo general, es lo suficientemente pequeño como para usarse en un área libre del cuerpo de la computadora portátil, generalmente es óptico , incluye un cable retráctil y usa un puerto USB para ahorrar batería.
Un trackball es un dispositivo señalador que consiste en una bola alojada en un casquillo que contiene sensores para detectar la rotación de la bola alrededor de dos ejes, similar a un mouse al revés: cuando el usuario hace rodar la bola con el pulgar, los dedos o la palma, el puntero en la pantalla también se moverá. Las bolas de seguimiento se utilizan comúnmente en estaciones de trabajo CAD para facilitar su uso, donde puede que no haya espacio en el escritorio para usar un mouse. Algunos pueden engancharse al costado del teclado y tener botones con la misma funcionalidad que los botones del mouse. [9] También hay trackballs inalámbricos que ofrecen una gama más amplia de posiciones ergonómicas al usuario.
Los joysticks isotónicos son palancas en las que el usuario puede cambiar libremente la posición de la palanca, con una fuerza más o menos constante.
Los joysticks isométricos son donde el usuario controla la palanca variando la cantidad de fuerza con la que empuja, y la posición de la palanca permanece más o menos constante. Los joysticks isométricos a menudo se citan como más difíciles de usar debido a la falta de retroalimentación táctil proporcionada por un joystick en movimiento real.
Un dispositivo señalador es una pequeña protuberancia sensible a la presión que se utiliza como un joystick. Por lo general, se encuentra en las computadoras portátiles integradas entre las teclas G , H y B. Funciona detectando la fuerza aplicada por el usuario. Los botones correspondientes del "ratón" suelen colocarse justo debajo de la barra espaciadora . También se encuentra en ratones y en algunos teclados de escritorio.
El Wii Remote, también conocido coloquialmente como Wiimote, es el controlador principal de la consola Wii de Nintendo . Una característica principal del Wii Remote es su capacidad de detección de movimiento, que permite al usuario interactuar y manipular elementos en la pantalla mediante el reconocimiento de gestos y señalar mediante el uso de acelerómetro y tecnología de sensores ópticos.
Un dispositivo de seguimiento de dedos rastrea los dedos en el espacio 3D o cerca de la superficie sin contacto con una pantalla. Los dedos se triangulan mediante tecnologías como cámara estéreo, tiempo de vuelo y láser. Buenos ejemplos de dispositivos señaladores de seguimiento de dedos son LM3LABS ' Ubiq'window y AirStrike
Una tableta gráfica o tableta digitalizadora es una tableta especial similar a un panel táctil, pero controlada con un bolígrafo o lápiz óptico que se sostiene y utiliza como un bolígrafo o lápiz normal. El pulgar generalmente controla el clic mediante un botón de dos direcciones en la parte superior del lápiz o tocando la superficie de la tableta.
Un cursor (también llamado disco) es similar a un mouse, excepto que tiene una ventana con una cruz para una ubicación precisa y puede tener hasta 16 botones. Un bolígrafo (también llamado lápiz óptico) parece un simple bolígrafo pero utiliza un cabezal electrónico en lugar de tinta. La tableta contiene componentes electrónicos que le permiten detectar el movimiento del cursor o del lápiz y traducir los movimientos en señales digitales que envía a la computadora". [10] Esto es diferente de un mouse porque cada punto de la tableta representa un punto en la pantalla.
Un lápiz óptico es un pequeño instrumento con forma de bolígrafo que se utiliza para ingresar comandos en la pantalla de una computadora , dispositivo móvil o tableta gráfica.
El lápiz es el principal dispositivo de entrada para asistentes digitales personales , teléfonos inteligentes y algunos sistemas de juegos portátiles como el Nintendo DS que requieren una entrada precisa, aunque los dispositivos con entrada multitáctil con pantalla táctil capacitiva se han vuelto más populares que los dispositivos con lápiz en el mercado de teléfonos inteligentes.
Un panel táctil o trackpad es una superficie plana que puede detectar el contacto con los dedos. Es un dispositivo señalador estacionario, comúnmente utilizado en computadoras portátiles. Normalmente, al menos un botón físico viene con el panel táctil, pero el usuario también puede generar un clic del mouse tocando el panel. Las funciones avanzadas incluyen sensibilidad a la presión y gestos especiales, como desplazarse moviendo el dedo a lo largo de un borde.
Utiliza una rejilla de electrodos de dos capas para medir el movimiento de los dedos: una capa tiene tiras de electrodos verticales que manejan el movimiento vertical y la otra capa tiene tiras de electrodos horizontales para manejar los movimientos horizontales. [11]
Una pantalla táctil es un dispositivo integrado en la pantalla del monitor de TV o en las pantallas del monitor LCD del sistema de las computadoras portátiles. Los usuarios interactúan con el dispositivo presionando físicamente los elementos que se muestran en la pantalla, ya sea con los dedos o con alguna herramienta de ayuda.
Se pueden utilizar varias tecnologías para detectar el tacto. Las pantallas táctiles resistivas y capacitivas tienen materiales conductores incrustados en el vidrio y detectan la posición del tacto midiendo los cambios en la corriente eléctrica. Los controladores de infrarrojos proyectan una rejilla de rayos infrarrojos insertados en el marco que rodea la pantalla del monitor y detectan dónde un objeto intercepta los rayos.
Las pantallas táctiles modernas podrían usarse junto con dispositivos señaladores de lápiz óptico, mientras que las que funcionan con infrarrojos no requieren contacto físico, sino que simplemente reconocen el movimiento de la mano y los dedos a una distancia mínima de la pantalla real.
Las pantallas táctiles se hicieron populares con la introducción de computadoras de bolsillo como las vendidas por el fabricante de hardware Palm, Inc. , algunas clases de computadoras portátiles de alta gama, teléfonos inteligentes móviles como HTC o Apple iPhone y la disponibilidad de controladores de dispositivos de pantalla táctil estándar en Symbian . Sistemas operativos Palm OS , Mac OS X y Microsoft Windows .
A diferencia de un joystick 3D, el joystick en sí no se mueve o se mueve muy poco y está montado en el chasis del dispositivo. Para mover el puntero, el usuario debe aplicar fuerza al joystick. Los representantes típicos se pueden encontrar en los teclados de los portátiles entre las teclas "G" y "H". Al ejercer presión sobre el TrackPoint , el cursor se mueve en la pantalla. [12]
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