На что влияет dpi мыши в играх

На что влияет dpi мыши в играх

Шел 2018 год. На рынке появляются новые и новые навороченные модели мышек с умопомрачительными DPI 3200, 6400, 12800 и выше. Однако больше, не значит лучше. Какой показатель лучше, сколько должен быть, на что влияет — поговорим в этой статье.

DPI (dots per inch) дословно переводится как количество точек на дюйм, и означает насколько много точек может считать сенсор мыши с поверхности. Но количество считываемых точек с поверхности и точность позиционирования мышки — вещи слабо зависимые друг от друга. Несмотря на изменения в DPI, сенсор у мыши один, его качество и характеристики не меняются.
Дело обстоит как с зеркальными фотоаппаратами:

  • Слишком высокие значения приводят к появлению «шумов» в считываемом изображении (вспомните, как много на ночных фотографиях шумовых пикселей)
  • Слишком низкие значения приводят к недостаточной освещенности считываемого изображения (днем на фото можно пренебрегать, но ночью вы ничего не увидите на фото, шумов тоже не будет)

Наиболее оптимальный вариант, это базовое, оптическое разрешение мышки. У современных офисных и игровых мышек базовое значение 400 или 800. Хороший и качественный современный сенсор мыши (например, PMW3366) способен считывать пиксели один к одному при 800, хотя некоторые модели могут считывать и при 400. Какое из них лучше? Спорить можно бесконечно, но 400 и 800 являются определенно лучшими для мышки, чем 100, 200, 1600 или выше.

ОПТИЧЕСКОЕ И ЦИФРОВОЕ РАЗРЕШЕНИЕ МЫШИ

Если оптическое разрешение мыши неизменно (стоит линза, её свойства остаются неизменны), то цифровое можно изменять налету.
Мышь считывает движение по коврику через линзу. Коврик для мыши (черного цвета) на самом деле состоит из белых, серых и черных цветов (не верите – взгляните через микроскоп:). При перемещении мышка реагирует на изменения цвета пикселей. Если мышь считывает смещение на один пиксель, то поменяв DPI на более высокое, сенсор дорисует пиксели. Чем выше разрешение мышки, тем больше пикселей он дорисует — это лишь ускорит движение мыши, а вот точность позиционирования упадет. Это ещё один камень в огород нестандартным DPI. Единственный плюс высокого DPI мыши проявляется лишь на высоких разрешениях мониторов и телевизоров — 2560×1440, 3840×2160, 5K и выше.

15:52, 10 сентября 2018 г.

Описание ситуации

Начнем с того, что чем более низкий dpi вы используете, тем более низкую точность позиционирования курсора вы получаете. Почему так? Ответ читайте далее.

Например: если вы установите в настройках мыши 200 dpi и внутриигровую чувствительность равную 6, вы получите значительно меньшую точность позиционирования курсора, чем при настройках 8000 dpi с чувствительностью соответственно равной 0.15.

Почему чувствительность во втором случае равна 0.15? Это легко вычислить по формуле:
old_dpi / new_dpi * old_game_sens = new_game_sens

Наш случай:
200 dpi / 8000 dpi * 6 sens = 0.15 sens

Получим абсолютно одинаковую скорость мыши, при новых настройках dpi.

Устройства и настройки

Мышь: Logitech G102(203) «Prodigy»
Разрешение экрана: 1920×1080

Windows настройки для 200 dpi


Windows настройки для 8000 dpi

Настройки выше сделаны для того, чтобы добиться одинаковой скорости мыши в системе при 200 и 8000 dpi для более точного тестирования. Таким образом получается, что скорость мыши будет примерно одинаковой, но установленное разрешение сенсора при этом будет различным.

Множители скорости мыши в Windows

Замечание: настройки скорости мыши Windows с недавнего времени не влияют на поведение мыши в Quake Champions, по видимому, в игру добавили поддержку Raw Input, включенную по умолчанию. Поэтому можете устанавливать ползунок так, как вам удобно.

Тест точности мыши

Вот что происходит на низких и высоких настройках dpi при перемещении курсора с одинаковой скоростью:

На 200 dpi провести ровную линию невозможно, курсор дрожит и создает «лесенку», т.к. количества считываемых точек поверхности просто не достаточно, для точного позиционирования на таком разрешении.

Другое дело 8000 dpi — линия получается почти ровной, а небольшие неровности это, в основном, следствие естественного дрожания руки человека.

Вывод

Установка высоких значений dpi может помочь как в обычной работе, особенно если вы занимаетесь графикой, так и в играх, особенно в тех моментах, когда требуется точное наведение прицела. К примеру в Quake Champions, если вы стреляете из рейлгана на большую дистанцию, да еще и в узкий проход, то настройки с высоким dpi могут дать вам небольшое преимущество.

Кроме того есть еще один важный момент: чем выше разрешение экрана — тем больше будет заметна дрожь курсора мыши на низких dpi. Например на 4K разрешении монитора, курсор мыши, установленной на 200 dpi, будет при дрожании перескакивать на большее количество пикселей, чем при разрешении монитора FullHD.

В итоге получается, что смысла играть на низких настройках dpi, особенно в том случае, если вы можете позволить себе более высокие значения — просто нет. Это не только не дает никакого преимущества, но даже наоборот отнимает его. Разница, конечно, не столь значительная, особенно в таких быстрых играх вроде Quake Champions, где не требуется точной стрельбы на огромные расстояния, как например в Arma III, но все же эта разница есть.

Ставить высокие значения dpi нужно только до той степени, до которой их поддерживает ваш сенсор на нативном (родном) уровне, т.к. некоторые некачественные сенсоры не обладают возможностью считывания тех же 8000 точек на дюйм, а всего лишь аппроксимируют меньшие значения до более высоких показателей. Например, матрица сенсора поддерживает не более 400 dpi и при установке 1600 dpi это будет просто умноженная на 4 информация кадра в 400 dpi, а не честный кадр в разрешении 1600 dpi. На таких сенсорах установка высоких значений dpi бессмысленна.

Читайте также:  Провисла дверь ваз 2107 что делать

Конечно, большинство профи играют на низких значениях, но это скорее дело старой привычки. Когда приходят новые технологии, старые привычки иногда приходится менять.

CPI (DPI)

Аббревиатура CPI расшифровывается как counts per inch (считываний на дюйм), но пользователи обычно говорят о DPI – dots per inch (точек на дюйм). Это связано с тем, что на экране монитора отображаются «точки», в то время как сенсор в результате своей работе выдает «считывания». Поэтому разница между dpi и cpi состоит исключительно в названии, по факту эти понятия обозначают одно и то же.

Давайте заглянем в сенсор мыши. В нем есть светочувствительная матрица, которая состоит из пикселей и линза с заданным увеличением, через которую на сенсор попадает изображение поверхности. При этом на каждый пиксель матрицы проецируется небольшой участок поверхности. Длина этого участка является минимальным элементом, который может увидеть наша матрица. В этом случае, мы понимаем CPI как «сколько пикселей нашей матрицы помещается в одном дюйме поверхности». Это и есть оптическое или «нативное» разрешение нашей системы. И поверьте, это разрешение гораздо меньше тех цифр, которые заявляются производителями для своих устройств. Например у самых продвинутых сенсоров на данный момент размер матрицы составляет всего 32х32 пикселя (1024 точки), что явно меньше чем заявленные 8000 или 16000 dpi у некоторых производителей.

Как мы можем получить более высокое разрешение? Один из способов — разделение пикселей в нашей матрице на более мелкие фотоэлементы. Однако, в этом случае приходится повышать светочувствительность каждого элемента, что в свою очередь увеличивает уровень шумов на матрице. Постепенно увеличивая количество пикселей вы достигаете определенного предела, при котором информация, получаемая пикселем, не позволяет определить параметры движения мыши из-за плохого соотношения сигнал/шум.

Ripple

Это случайная ошибка сенсора, делающая выдаваемую сенсором траекторию движения дрожащей, волнистой, «нервной». Следует отметить, что слова ripple и jitter имеют одинаковый смысл. Внутри logitech используется термин ripple («рябь» – англ.), в то время как среди пользователей более популярным является jitter («дрожание»).

Различают высокочастотный и низкочастотный jitter.

Важно понимать, что проблема jitter’a непосредственно связана с разрешением сенсора (dpi/cpi). И это вполне естественно. Чем больше вы поднимаете dpi, тем больше вы получаете ошибок. Приближаясь к шумовому порогу сенсора, система перестает понимать, какой сигнал представляет собой настоящее движение, а какой просто является случайным шумом на матрице.

Как на очень высоких так и на очень низких dpi есть свои слабые стороны в определении шумов. Поэтому настраивать dpi/cpi следует на промежуточные значения.

Angle Error

Выделяют три вида угловой ошибки сенсора: общая угловая ошибка, ошибка «3-сигма» и т. н. «угловая привязка».

Общая угловая ошибка это систематическое отклонение угла, определяемого сенсором, от реального угла, под которым осуществляется движение мыши. При этом пользователей, как правило, этот вид ошибки не слишком беспокоит (если только она не слишком велика), они естественным образом под нее подстраиваются, даже не замечая, что мышь ведет себя как-то неправильно.

Ошибка 3-сигма это случайное изменение общей угловой ошибки. Можно сказать, что это «ошибка ошибки». В отличие от общей угловой ошибки, к данному недостатку пользователь практически никак не может адаптироваться. Именно поэтому, величина ошибка «3-сигма» является очень важным параметром, который характеризует точность сенсора.

Угловая привязка фактически, угловая привязка означает наличие определенного диапазона углов, в котором наша система выдает строго горизонтальное либо строго вертикальное движение. Эта функция была реализована в некоторых сенсорах, чтобы помочь людям, которые работают в офисных либо графических приложениях, рисовать прямые линии. Но такое поведение мышки может быть неприемлемым для геймеров. Естественным желанием для геймера является «чистый» необработанный трекинг, которой позволяет им лучше чувствовать движения своей руки и быть точным, совершая даже небольшие движения мышью. Потому что при экстремальных значениях угловой привязки, рисуя, к примеру, окружность, на выходе вы можете получить вместо круга некоторое подобие квадрата.

Resolution vs Speed Error

Следует сразу сказать, что данный параметр в очень большой степени определяет точность и воспроизводимость результатов сенсора. Допустим, мы переместим мышь ровно на 20 см, сначала медленно, а затем быстро. Если наш сенсор точный, в обоих случаях мы получим одинаковое число точек, которое пройдет курсор мыши на экране. В реальности, число точек для разных скоростей будет разным. И в этом отношении сенсоры могут очень сильно различаться. Многие пользователи называют это явление акселерацией, но этот термин здесь не совсем подходит. Просто с увеличением скорости сенсор может перестать правильно определять параметры движения, что приводит к разному числу выдаваемых считываний для разных скоростей. Особенно это критично для игроков в шутеры. Если два противника появляются с противоположных сторон, вам нужно сначала выстрелить в одного, затем резко повернуться в другую сторону. Если у вас плохая мышь, сделать это точно у вас вряд ли получится вы либо повернетесь слишком сильно, либо наоборот немного не доведете прицел до нужного места.

Dropouts (no DPI/CPI)

Суть данной проблемы состоит в том, что в некоторых случаях сенсор полностью перестает понимать, куда движется мышь и не выдает никаких считываний. На практике это выглядит так: пользователь ведет мышь, а курсор на экране в какой-то момент останавливается, а затем снова продолжает свое движение.

Pixel walk (low speed accuracy)

Если вы постепенно уменьшаете скорость движения мыши, в какой-то момент ваша система приходит в такой состояние, когда ей приходится угадывать, стоит ли мышь на месте, либо просто очень медленно движется. Т.е. для каждого сенсора существует некая «стартовая скорость». И только после достижения этой скорости сенсор начинает выдавать параметры движения. Но если эта скорость слишком велика, может сложиться ситуация, когда пользователь медленно ведет мышь, а курсор/прицел абсолютно не двигается. Проблема осложняется еще и тем фактом, что люди использует низкие скорости как раз в тех случаях, где нужно быть как можно точнее. А в результате получают совершенно обратный эффект. Для разработчиков сенсоров пропуск пикселя это очень серьезная проблема, которую порою трудно решить.

Читайте также:  Приложения для gps трекера на андроид

Технически, пропуск пикселя заключается в том, что сенсор определяет движение, сравнивая между собой фотографии поверхности. И здесь весь смысл заключается в скорости фотографирования. Первыми проблемными мышками с пропуском пикселя были устройства на базе лазерного сенсора Avago 9500 (SteelSeries Xai/Sensei), где скорость фотографирования составляла 12000 кадров в секунду! Большая скорость фотографирования позволила существенно повысить точность сенсора на обычных скоростях, но при медленном движении две последовательные фотографии, сделанные с интервалом 0,000083 секунды (1/12000), становятся практически неотличимыми друг от друга. Поэтому, в последнем поколении сенсоров (например Pixart S3988/PMW3366) скорость фотографирования меняется в зависимости от скорости движения самой мышки: от 3000 до 12000 кадров в секунду.

Circle drift (timing)

Лучший способ проверки работы сенсора – это посмотреть, насколько хорошо обрабатываются окружности. Если мы совершим нашей мышью идеальное круговое движение, то на экране монитора курсор должен описать точно такой же круг и вернуться строго в исходную точку. Однако, по разным причинам, этого может не случиться. Часть этих причин была упомянута выше – это могут быть различные угловые ошибки, вариации cpi от скорости и т.д. Но кроме того, проблемы могут быть связаны с синхронизацией – т.е. наша система может слишком поздно стартовать, не вовремя передавать информацию на компьютер и т.д. В этом случае, если мы будет продолжать рисовать окружности, их отображение на мониторе будет постепенно уплывать в сторону. И такое поведение сенсора говорит нам том, что что-то работает неправильно.

Выбор игровой мыши. Киберспорт.

Основное

пятница, 27 июня 2014 г.

Оптические мышки. Что такое DPI и CPI. Для чайников.

Как работает оптическая мышь

Сенсоры оптических мышек действительно работают по принципу фотокамеры – они постоянно фотографируют поверхность, по которой ездит мышь и, сравнивая между собой полученные снимки, определяют куда двигается мышь. А для регистрации снимков используются матрицы, состоящие из светочувствительных элементов, т.е. пикселей. Вот что собой представляют матрицы некоторых игровых сенсоров (также указано максимальное значение dpi):

Microsoft 3.0/1.1 , сенсор MLT 04 ST , 400 dpi , 22х22 светочувствительных элементов

Logitech MX 518 , сенсор Avago 3080, 1600 dpi , 30х30 светочувствительных элементов

Logitech G 400 , сенсор Avago 3095, 3500 dpi , 30 x 30 светочувствительных элементов

Как видно, размеры самих сенсоров в пикселях крайне невелики! Например для сенсора 30х30 общее число пикселей будет 30×30=900 px , в то время как даже у старого фотоаппарата на 0.3 мегапикселя размер сенсора будет 640х480=307200 px! Откуда тогда берутся числа DPI?

Оптическое разрешение мыши

Дело в том, что в оптических мышках, изображение поверхности, по которой мы водим мышь, попадает на сенсор через увеличивающую линзу (Рисунок 1). Увеличение необходимо, чтобы лучше различать текстуру поверхности. Если посмотреть на обычный черный коврик для мыши, то он вроде бы везде одинаковый. Но взгляните на него под микроскопом – и каждый миллиметр поверхности будет по-своему уникален! Таким образом, на сенсор оптической мышки попадает лишь небольшая часть поверхности в виде квадрата. Обозначим сторону этого квадрата L. Если сенсор имеет NxN светочувствительных элементов, то (следите за руками) значение DPI сенсора будет равно:

Очевидно, что для увеличения DPI , достаточно просто уменьшить площадь поверхности, которую будет видеть сенсор, т.е. поставить более сильную линзу. Но даже в этом случае сенсор будет работать с изображениями, полученными только своей маленькой матрицей. Поэтому DPI напрямую не имеет никакого отношения к точности мышки. Это просто характеристика, показывающая какую площадь поверхности охватывает сенсор, и зависит от свойств линзы и размера светочувствительной матрицы сенсора.

Тем не менее, на разных расстояниях сенсор может по-разному различать поверхность, лучше либо хуже. И именно это в наибольшей степени определяет точность сенсора!

Сильное увеличение (высокое значение dpi) приводит к тому, что в сенсор попадает слишком мало света и фотографии становятся "шумными" (вспомните цветные пятна на фотографиях, сделанных ночью). А слабое увеличение (низкое значение dpi) не позволяет сенсору "видеть" текстуру поверхности. Кроме того, качество самих светочувствительных элементов тоже играет важную роль. В современных игровых мышках базовое разрешение находится в диапазоне 400-800 dpi.

DPI vs CPI

Полученные матрицей фотографии сенсор сравнивает между собой и по смещению рисунков определяет направление и скорость движения мышки. При этом, минимальное расстояние, пройденное мышью, которое может физически зарегистрировать её сенсор – это расстояние, которое фиксирует по крайней мере ОДИН светочувствительный элемент. Т.е. при перемещении мышки на расстояние L сенсор может считать максимум N движений. Поэтому для мышек более правильным будет использовать аббревиатуру CPIcounts per inch , т.е. количество считываний на дюйм.

Для тех, у кого по-прежнему возникают трудности с пониманием dpi/cpi, предлагаю внимательно проанализировать следующую картинку (Рисунок 2).

DPI = CPI!

"Цифровое" разрешение мыши

Современные методы сравнивания изображений позволяют определять параметры движения с субпиксельной точностью. Т.е. даже если на матрице изображение сместилось всего на один пиксель, сенсор может определить смешение на 5-10 пикселей! В сенсоре Pixart PMW3366, соотношение "один пиксель — одно считывание" выполняется лишь при 800 dpi. А максимальные для этого сенсора 12000 dpi достигаются его возможностью выдавать 16 считываний на один реальный пиксель.

Читайте также:  Какие клавишные инструменты бывают

При таком подходе, требования к качеству исходного изображения становятся еще более жесткими. Любой лишний "шумок" может катастрофически влиять на качество трекинга. Именно поэтому, для большинства сенсоров КАЧЕСТВО ТРЕКИНГА ЛУЧШЕ НА НИЗКИХ DPI. Почему так?

Если еще раз посмотреть на рисунок с разными линзами, можно заметить, что пиксели на матрице показаны либо полностью белыми, либо полностью черными. Это сделано для упрощения понимания dpi. В действительности все не совсем так. Вот как выглядит реальное изображение поверхности, полученное сенсором мыши (logitech g502, PMW3366):

Фотографии поверхности, сделанные сенсором PMW3366

На самом деле, реальная картинка представлена различными градациям серого цвета. Но что самое важное — надо понимать, что при смещении изображения, цвет пикселей не изменяется мгновенно. При миграции светлого пятна с одного пикселя на соседний, их цвета изменяются постепенно. По степени изменения оттенка серого сенсор и определяет параметры движения мыши. При этом мы можем сами указать, насколько сильно должна измениться яркость, чтобы сенсор зарегистрировал смещение. И тем самым мы указываем сколько "цифровых" считываний мы хотим получить для одного реального смещения пикселя на матрице.

Цифровое увеличение dpi

Математически такой алгоритм работает очень точно. Но в реальности у любого фотоэлемента есть "шум". Это значит, что интенсивность цвета на нем может случайно изменяться, даже если мышь вообще никуда не движется. И если заставить сенсор ловить самые маленькие изменения яркости (т.е. установить очень высокие значение DPI/CPI!), то сенсор может принять случайное изменение яркости вследствие шума за реальное движение!

Зачем нам высокие dpi?

Считывания, выдаваемые сенсором, обрабатываются операционной системой. При стандартных настройках указателя мышки в Windows одно считывание означает перемещение курсора ровно на одну точку на экране. А количество точек на экране зависит от разрешения монитора. Если разрешение экрана установлено 1920*1680, то мышь с 1600 dpi пройдет весь экран слева направо, если её передвинуть на 1920/1600=1.14 дюйма, т.е. всего за три сантиметра, а мышь с 3500 dpi – за 1.5 см! Т.е. ЧЕМ БОЛЬШЕ CPI ( DPI ) ТЕМ БЫСТРЕЕ МЫШКА БЕГАЕТ ПО ЭКРАНУ! И это, пожалуй, единственное явное преимущество высоких CPI – они позволяют комфортно водить мышкой по экранам с большим разрешением. Правда, для сегодняшних разрешений вполне хватает и 1000-3000 cpi .

В 3 D играх каждое считывания обрабатываются немного по-другому: одно считывание означает поворот на некоторый заданный угол. Как правило, этот угол имеет такую величину, что для комфортной игры будет вполне достаточно и 400 dpi
.
Отметим, что в случае с мышкой Logitech MX 518, минимальное расстояние, которое различит сенсор мыши при её перемещении будет равно L / N =1/ DPI =1/1600 0,000625 дюйма, т.е. примерно 0,015 мм! В случае с Microsoft 3.0/1.1 (400 cpi ) это расстояние будет равно 0,0625 мм. Очевидно, что чем больше CPI , ТЕМ СЛОЖНЕЕ навести мышку на конкретный пиксель на экране. Это похоже на прохождение гоночной трассы – вписываться в повороты легче на маленькой скорости (т.е. на малых CPI).

Отсюда мораль: ЧРЕЗМЕРНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ DPI ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НЕ ИМЕЕТ НИКАКОГО СМЫСЛА.

Однако это совсем не значит, что мышки с высокими значениями dpi плохие. Скорее наоборот. Высокое значение dpi чаще всего означает, что в устройстве действительно установлен мощный сенсор. Другое дело, что даже для самых лучших сенсоров dpi лучше ставить поменьше. А производителям нужны продажи, вот они и делают упор на большие цифры, это привлекает покупателей.

Есть один момент. Многие мышки имеют кнопку переключения CPI. Что это значит? Допустим мы переключились с 1600 cpi на 800. В этом случае, сенсор прост о будет пропускать каждое второе считывание. А если переключимся на 400 dpi – сенсор будет пропускать 3 считывания из четырех. Именно по этой причине, мы говорим именно о максимальном значении CPI (DPI) сенсора. Выше него, увы, сенсор правильно работать не может. Что будет, если мы захотим наши максимальные значения 1600 cpi превратить в 3200? Мышь просто будет «придумывать» считывания, лежащие между двумя «реальными» считываниями. И такое явление не редкость. Кроме того, изменение CPI также может происходить "программно", например при помощи программного обеспечения мыши . Н о это происходит уже вне сенсора, и далеко не всегда благополучно сказывается на точности и скорости отклика сенсора.

Практический урок. SS Kinzu V2 и SS Kana

Как ни странно, обе мышки имеют один и тот же оптический сенсор PixArt PAW3305. Размер матрицы 32х32 элемента. Единственное, чем они отличаются – это линзой. В Кане она увеличивает изображение в два раза слабее. Что в итоге? Поскольку сенсор Каны видит в два раза больше поверхности, это позволило чуть ли не вдвое увеличить максимальную скорость движения, при которой сенсор все еще считывает движения. В случае с Kinzu V 2 любое резкое движение просто опрокинет ваш прицел в пол. Но есть и обратная сторона медали. Поскольку сенсор Каны видит в два раза больше поверхности, согласно формуле CPI = N / L , получится, что его реальные CPI уменьшаться в два раза! И если у Кинзу максимальное значение CPI равно 3200, то у Каны оно становится равным 1600. Но производитель SteelSeries заявляет для Каны максимальное CPI такое же как и у Кинзу, т.е. 3200. Вот и получается, что сенсору приходится просто вставлять между каждыми своими реальными считываниями одно придуманное, что приводит к ужасной точности Каны на 3200 CPI . Такие вот маркетинговые дела.

Ссылка на основную публикацию
На фейсбук видно кто заходил в гости
В этом обзоре мы поговорим, как узнать, кто заходил на мою страницу в Фейсбук – приведем все доступные способы, которые...
Можно ли писать в директ с компьютера
В одном из последних обновлений социальная сеть Instagram получила полезную функцию – Direct. Теперь в Инсте присутствует полноценная «личка». Мы...
Можно ли перепрошить майкрософт на андроид
Перепрошивка Windows Phone на Android хоть и сопряжена с определенными трудностями, но все же возможна. Для этого вам понадобится ROM-версия...
На что влияет dpi мыши в играх
Шел 2018 год. На рынке появляются новые и новые навороченные модели мышек с умопомрачительными DPI 3200, 6400, 12800 и выше....
Adblock detector