9: Wertgeber und Zeigegeräte

Question 1

Beschreiben Sie das Prinzip, die Verarbeitung und die Interaktion von Wertgeber.

Answer 1

Prinzip → Eingabe eines einzelnen Wertes aus einem bestimmten Wertebereich
Verarbeitung → Quasi-analog
Interaktion → motorische Handlung (drehen, schieben)

Question 2

Beschreiben Sie die Unterschiede zwischen Drehregler und Rändelräder.

Answer 2

Drehregler
- Prinzip: Greifen mit mehreren Fingern
- Technisch: mit Anschlag, also nicht unendlich drehbar
- Ergonomie: Halten des eingestellten Wertes
- Aufgaben: Einstellung von Parametern (z.B. Lautstärke)
- Anwendung: Radio, 3D-Konstruktionen in CAD

Rändelrad
- Prinzip: Bewegung mit einem Finger
- Technisch: ohne Anschlag unendlich drehbar
- Ergonomie: keine Zwangshaltung
- Aufgaben: Positionieren, Auswahl (z.B. Liste)
- Anwendung: Autos (BMW iDrive), Maus

Question 3

Unterscheiden Sie Zeigegeräte und Positioniergeräte voneinander.

Answer 3

Direktes Zeigen = Zeigegeräte = absolut
- Kein visueller Zeiger → Auswahl wird direkt getroffen (kein Feedback)
- Interaktion → Unmittelbar am Ausgabegerät
- Beispiele → Griffel, Lichtgriffel, Touch-Screens

Indirektes Zeigen = Positioniergeräte = relativ
- visueller Zeiger um Auswahl zu treffen (Feedback)
- Interaktion → am Eingabegerät, Zeiger wird am Ausgabegerät angezeigt
- Beispiele → Maus, Touchpad, Joystick

Question 4

Durch welche 4 Aspekte lassen sich Interaktionstechniken klassifizieren?

Answer 4

• Interaktion → direkt vs. indirekt
• Interpretation der Eingabe → absolut vs. relativ
• Freiheitsgrade → Skalar (1D) vs. vektoriell (nD)
• Auflösung → diskret (Schalter) vs. kontinuierlich (Regler)

Question 5

Erklären Sie die Funktionsweise der Maus allgemein und nennen sie die Vor- und Nachteile, sowie die verschiedenen Arten.

Answer 5

• Ziel → gezieltes Positionieren eines Cursors
• Tracking → Ermittlung der Relativbewegungen zur Oberfläche
• Vorteile → Bedienung leicht erlernbar (intuitiv)
• Nachteile → Oft nicht ergonomisch, großer Platzbedarf

Arten:
- Opto-mechanische Maus
- Optische Maus
- Variante Trackball
- Variante Spacemouse

Question 6

Wie funktioniert eine opto-mechanische Maus?

Answer 6

• Bestimmung der Relativbewegung durch eine Kugel an der 2 Achsen mit Lochscheiben angebracht sind
• An jeder Lochschranke befinden sich jeweils 2 Lichtschranken, durch die die Bewegung ausgewertet werden kann
• Vorteile → günstige Herstellung, kurze Reaktionszeit
• Nachteile → Verschmutzung, Verschleiß

Question 7

Wie funktioniert eine optische Maus?

Answer 7

• LED → Maus mit LED-Licht und optischen Sensor zur Positionierung
• Laser → Verbesserte Version (Laserstrahl statt LED) → Ausnutzung des Speckle-Effekts
• Vorteile → keine Verschmutzung
• Nachteile → nicht auf Glas nutzbar (LED auch nicht auf Spiegel und glänzenden Oberflächen)

Question 8

Was ist eine Trackball-Maus?

Answer 8

• Auf Rücken liegende opto-mechanische Maus → direkte Interaktion mit Rollkugel
• Vorteil → keine Relativbewegung notwendig, geringer Platzbedarf
• Nachteil → schwierige Handhabung

Question 9

Was ist eine Spacemouse?

Answer 9

• Puck auf Standfläche, Bewegungserfassung durch Dehnungsmessstreifen
• Vorteile → viele Freiheitsgrade (Drehen, Ziehen, Neigen, Schieben)

Question 10

Was ist ein Joystick? Nennen Sie Kategorien und Anwendungsbereiche.

Answer 10

• Dient zur relativen oder absoluten Positionierung einer Cursormarke am Bildschirm
• Aufbau → Auf Bodenplatte befestigter Stift (Bewegung in x/y-Ebene) (weitere Tasten)
• Kategorien → Analog (Potentiometer), Digital (Kontaktschalter), Isometrisch (Dehnungsstreifen)
• Anwendungsbereiche → Gaming (Controller), Flugsimulatoren

Question 11

Wie funktioniert ein Lightpen? Nennen Sie Probleme.

Answer 11

• Altes Zeigegerät zum Zeichnen auf Bildschirmen (funktioniert auf aktuellen Bildschirmen nicht mehr)
• Bildschirm sendet Licht aus, Lightpen nimmt Licht über Lichtsensor auf
• Positionsbestimmung durch Laufzeit des Strahls, optische Verarbeitung des Lichtsignals
• Probleme: ungenaue Positionierung, Ermüdend (ausgestreckter Arm), Belastungen der Augen

Question 12

Was ist ein Griffel und welche Ausführungsformen gibt es?

Answer 12

• Ein Griffel ist ein Stiftartiges Zeigegerät für grafische Eingaben
• Ebene Platte erkennt Position, Neigungswinkel, Rotation und Druck
• Varianten
  -Griffel mit Kabel (Tablett aus Gitter von Drähten)
  -Kabelloser Griffel (Magnetfeld von Tablet als Stromquelle, keine Batterien im Stift)
• Ausführungsformen
  -Bildschirmtablet → Kombi aus Bildschirm und Grafiktablet für Zeichnungen wie auf Papier
  -Tablet-PC → Touchscreen und Griffel mit Tasten als Steuerung (Mausersatz)