Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт. Компьютерных мышей или мышек, по разному их называют, существует огромное количество. По функциональному назначению их можно разделить на классы: одни - предназначены для игр, другие - для обычной работы, третьи - для рисования в графических редакторах. В этой статье я постараюсь рассказать о видах и устройстве компьютерных мышей.
Но для начала, предлагаю перенестись на несколько десятилетий назад, как раз в то время, когда и придумали это сложное устройство. Первая компьютерная мышь появилась еще в 1968 году, и придумал ее американский ученый по имени Дуглас Энгельбарт. Мышку разрабатывало американское агентство космических исследований (NASA), которое и дало патент на изобретение Дугласу, но в один момент потеряло к разработке всяких интерес. Почему - читайте далее.
Первая в мире мышка представляла собой тяжелую деревянную коробочку с проводом, которая помимо своего веса была еще и крайне неудобной в использовании. По понятным причинам ее решили назвать "mouse", а чуть позже искусственно придумали расшифровку этой как бы аббревиатуры. Ага, теперь mouse, это не что иное, как "Manually Operated User Signal Encoder", то есть устройство, с помощью которого пользователь может вручную кодировать сигнал.
Все без исключения компьютерные мыши имеют в своем составе ряд компонентов: корпус, печатная плата с контактами, микрики (кнопки), колесо(-а) прокрутки - все они в том или ином виде присутствуют в любой современной мышке. Но вас наверняка мучает вопрос - что же тогда отличает их друг от друга (помимо того, что есть игровые, не игровые, офисные и т.д.), для чего придумали столько разных видов, вот посмотрите сами:
- Механические
- Оптические
- Лазерные
- Трекбол-мыши
- Индукционные
- Гироскопические
Дело в том, что каждый из вышеперечисленных видов компьютерных мышей появился в разное время и использует разные законы физики. Соответственно, у каждого из них есть свои недостатки и достоинства, о которых непременно будет сказано далее по тексту. Надо отметить, что наиболее подробно будут рассмотрены только первые три вида, остальные - не так подробно, в виду того, что они менее популярны.
Механические мыши - традиционные шариковые модели, относительно большого размера, требующие постоянной чистки шарика для эффективной работы. Грязь и мелкие частицы могут оказаться между вращающимся шариком и корпусом, и необходимо будет проводить чистку. Без коврика она никак не будет работать. Лет 15 назад была единственной в мире. Буду писать про нее в прошедшем времени, ибо уже раритет.
Снизу у механической мышки находилось отверстие, которое прикрывало поворотное пластиковое кольцо. Под ним находился тяжелый шарик. Этот шарик изготавливали из металла и покрывали резиной. Под шариком находились два пластмассовых валика и ролик, который и прижимал шарик к валикам. При передвижении мышки шарик вращал валик. Вверх или вниз - вращался один валик, вправо или влево - другой. Поскольку в таких моделях сила тяжести играла решающее значение, в невесомости такое устройство не работало, поэтому NASA отказалось от нее.
Если движение было сложное, вращались оба валика. На конце каждого пластмассового валика устанавливалась крыльчатка, как на мельнице, только во много раз меньше. С одной стороны крыльчатки находился источник света (светодиод), с другой - фотоэлемент. При движении мышью крыльчатка крутилась, фотоэлемент считывал количество импульсов света, которые попали на него, а затем передавал эту информацию в компьютер.
Поскольку лопастей у крыльчатки было много, движение указателя на экране воспринималось как плавное. Оптико-механические мыши (они же - просто "механические") страдали большим неудобством, дело в том, что периодически их нужно было разбирать и чистить. Шарик в процессе работы натаскивал внутрь корпуса всякий мусор, нередко резиновая поверхность шарика настолько загрязнялась, что валики перемещения просто проскальзывали и мышь глючила.
По этой же причине такой мышке просто необходим был коврик для корректной работы, иначе бы шарик проскальзывал и быстрее загрязнялся.
Оптические и лазерные мыши
В оптических мышках разбирать и чистить ничего не нужно , так как в них нет вращающегося шарика, они работают по иному принципу. В оптической мышке используется светодиод-сенсор. Такая мышь работает как маленькая фотокамера, которая сканирует поверхность стола и "фотографирует" ее, таких фотографий камера успевает сделать около тысячи за секунду, а некоторые модели и больше.
Данные этих снимков обрабатывает специальный микропроцессор на самой мышке и отправляет сигнал на компьютер. Преимущества на лицо - такой мыши не нужен коврик, она легкая по весу и может сканировать почти любую поверхность. Почти? Да, все кроме стекла и зеркальной поверхности, а так же бархата (бархат очень сильно поглощает свет).
Лазерная мышь очень похожа на оптическую, но принцип работы ее отличается тем, что вместо светодиода используется лазер . Это более усовершенствованная модель оптической мыши, ей требуется гораздо меньше энергии для работы, точность считывания данных с рабочей поверхности у нее гораздо выше, чем у оптической мыши. Вот она то может работать даже на стеклянной и зеркальной поверхностях.
Фактически, лазерная мышь представляет собой разновидность оптической, поскольку в обоих случаях используется светодиод, просто во втором случае он излучает невидимый глазу спектр .
Итак, принцип работы оптической мыши отличается от работы шариковой. .
Процесс начинается с лазерного или оптического (в случае с оптической мышью) диода. Диод излучает невидимый свет, линза фокусирует его в точку, равную по толщине человеческому волосу, луч отражается от поверхности, затем сенсор ловит этот свет. Сенсор настолько точен, что может улавливать даже мелкие неровности поверхности.
Секрет в том, что именно неровности позволяют мышке замечать даже малейшие движения. Снимки, полученные камерой сравниваются, микропроцессор сравнивает каждый последующий снимок с предыдущим. Если мышка сдвинулась, между снимками будет отмечена разница.
Анализируя эти отличия мышь определяет направление и скорость любого передвижения. Если разница между снимками значительна, курсор перемещается быстро. Но даже в неподвижном состоянии мышь продолжает делать снимки.
Трекбол-мыши
Трекбол мышь - устройство, в котором используется выпуклый шарик - "Trackball". Устройство трекбола очень схоже с устройством механической мыши, только шар в ней находится сверху или сбоку. Шар можно вращать, а само устройство остается на месте. Шар заставляет вращаться пару валиков. В новых трекболах используются оптические датчики перемещения.
Устройство под названием "Трекбол" может понадобиться далеко не всем, в добавок его стоимость нельзя назвать низкой, кажется, минимум начинается от 1400 руб.
Индукционные мыши
В индукционных моделях используется специальный коврик, работающий по принципу графического планшета. Индукционные мыши имеют хорошую точность и их не нужно правильно ориентировать. Индукционная мышь может быть беспроводной или иметь индуктивное питание, в последнем случае ей не потребуется аккумулятор, как обычной беспроводной мышке.
Понятия не имею, кому могут понадобиться такие устройства, которые дорого стоят и которые сложно найти в свободной продаже. Да и зачем, может кто знает? Может быть есть какие-то преимущества по сравнению с обычными "грызунами"?
Гироскопические мыши
Ну а мы с вами незаметно подошли к заключительному виду компьютерных мышей - гироскопическим мышкам. Гироскопические мыши при помощи гироскопа распознают движение не только по поверхности, но и в пространстве. Ее можно взять со стола и управлять движениями кистью руки. Гироскопическую мышь можно использовать как указку на большом экране. Однако, если положить ее на стол, она будет работать как обычная, оптическая.
А вот этот вид мышек действительно может быть полезен и популярен в определенных ситуациях. Например, на какой-нибудь презентации она будет весьма полезной.
И напоследок : для нормальной работы с мышью очень важно, чтобы поверхность, по которой она передвигается, была ровной. Обычно, для этого применяются специальные коврики. Оптическая мышь более требовательна к поверхности, без коврика использовать можно, но на поверхностях с рытвинами или на стекле - будет глючить. Лазерная мышь может работать хоть на коленке, хоть на зеркале.
Думаю, эта статья помогла вам лучше понять устройство компьютерной мыши, а также узнать, какие существуют виды компьютерных мышей.
Во всём мире изобретателем компьютерного манипулятора или же первой компьютерной мыши справедливо считают Дугласа Энгельбарта. Однако, как и в случае с большинством изобретений, она не взялась из ниоткуда, и до того, как было придумано устройство, породившее современную мышь, уже существовало несколько подобных концепций, прототипов и вполне функционирующих устройств. Так что, если вы вдруг заинтересовались происхождением и историей этого помощника в навигации по вашей рабочей области, то найдёте в данной статье достаточное количество информации, которая, возможно, прольёт свет на возникшие у вас вопросы.
Первый трекбол
Прослеживая историю создания компьютерной мыши, стоит начать с одного британского инженера, изобретение которого было классифицировано как военная тайна и скрыто от общественности. Этот инженер был профессором Ральфом Бенджамином , который, работая в научном отделе военно-морских сил Великобритании, изобрел устройство, функционировавшее почти так же, как и трекбол, ещё в середине 40-х годов прошлого века. Согласно интервью с доктором Бенджамином, проведенном в 2013 году, ему поручили задание помочь с разработкой устройства под названием «Комплексная система отображения». Она являла собой раннюю версию ЭВМ, которая должна была рассчитывать теоретическую траекторию отслеживаемого самолета на основе входных данных пользователя.
Курсор на экране контролировался простым джойстиком, который, по мнению Бенджамина, мог быть значительно улучшен, и после некоторых доработок он придумал то, что назвал «roller ball ». Он функционировал почти также, как и стандартная механическая мышь, имея внешний шар, манипулирующий двумя прорезиненными колесами внутри, предназначенных для осей X и Y. Затем это движение было переведено на соответствующее перемещение курсора на экране.
Так почему же люди не считают, что именно профессор изобрел мышь? Кроме того, что устройства Бенджамина не было прародителем современной компьютерной мыши, оно являлось скорее её абсолютной противоположностью. Ведь вместо того, чтобы перемещать мышь, задействовав трение шара о рабочую поверхность, вы должны были поворачивать огромный шар вручную. Так что это была скорее вывернутая наизнанку огромная механическая мышка. И хотя устройство Бенджамина было более точным, чем джойстик, оно никогда не было реализовано, а из-за статуса военной тайны профессор не получил заслуженного внимания к изобретению, по сути, современного трекбола. И даже несмотря на новаторский характер устройства, он остается безвестной фигурой в истории компьютерной техники.
Вторая попытка
Аналогичное предыдущему устройство было разработано независимо от дизайна Бенджамина в 1952 году компанией Ferranti Canada , работающей по заказу Канадского совета по исследованиям в области обороны. Компании, помимо прочего, было поручено создать устройство ввода для компьютеров с бюджетом «около нуля долларов». Три инженера, работающие на Ferranti Фрэд Лонгстаф , Том Крэнстон и Кэньйон Тэлор , придумали идею использования шара, размещенного в специальном корпусе, который постоянно контактировал с четырьмя колесиками, расположенными вокруг него. Когда шар проворачивался в заданном направлении, движение колесиков переводилось в соответствующие движения курсора на экране.
Проще говоря, это была независимая «четырехколесная» версия трекбола доктора Бенджамина. Забавно, что в угоду низкого бюджета, с которым инженеры должны были работать, они не стали «изобретать велосипед». Вместо того чтобы проектировать трекбол с нуля, они просто использовали 16-сантиметровый шар для боулинга. Ну а в связи с тем, что устройство также разрабатывалось для военных, оно было покрыто пеленой секретности.
Видите ли, мышь Энгельбарта вообще не использовала шар, вместо этого два перпендикулярных колеса непосредственно касались для управления положением курсора. Несмотря на то, что дизайн этого устройства был довольно функциональным, его недостатком стало то, что одно колесо постоянно частично царапало поверхность стола. Однако, не будем опережать события.
Устройство Энгельбарта
Дуглас Энгельбарт разработал то, что считается прямым «предком» современной мыши в 60-х годах в рамках проекта по открытию наиболее эффективного способа взаимодействия с компьютером. Энгельбарт считал, что существующие устройства, используемые в то время (в основном клавиатуры и джойстики), были неэффективными. С помощью инженера Билла Инглиша он разработал портативное устройство, вмещающее два перпендикулярных колеса, движения которых контролировали курсор. По сути, принцип работы был тот же, что и у двух ранее упомянутых трекбольных устройств, но без шара и в куда более удобном для управления одной рукой размере.
Энгельбарт придумал концепцию этого устройства в 1961 году, а первый прототип был создан Инглишем уже в 1964 году. Позже, в 1966 году Энгельбарт и Инглиш к НАСА с просьбой финансировать исследование, с целью определения наиболее интуитивного и эффективного устройства ввода. Космическое агентство согласилось, после чего была проведена серия испытаний. Мышь оказалась наиболее эффективной, что удивило многих, даже создателей, так как она вообще не тестировалась до этого. А само название «мышь» прилипло к устройству в неопределённый момент, в ходе испытаний. Как отмечает Энгельбарт: «Причиной тому, скорее всего, послужил провод, идущий от задней части конструкции».
На осенней компьютерной конференции Joint, проходившей в Сан-Франциско 9 декабря 1968 года, Энгельбарт представил мышку более чем тысячи инженеров-компьютерщиков в одной из самых влиятельных компьютерных презентаций всех времен, где также были презентованы и другие ныне широко известные разработки, вроде гиперссылок, видео связи, удалённого доступа и т.д.
Механическая компьютерная мышь и Xerox
Несмотря на публичный дебют мыши перед лучшими умами мира компьютерных технологий, роль Энджелбарта и даже сама монументальная презентация, которая сильно повлияла будущие десятилетий развития компьютеров, были в основном забыты. Как и многие другие изобретатели до него, Энгельбарт не получал особого признания. Это, несмотря на тот факт, что спустя несколько лет Инглиш продолжил разработки механической компьютерной мыши, которая использовала шар для управления положением курсора, что в последствии станет общим дизайном почти всех мышей, вплоть до появления оптических.
Помимо получения небольшого признания, за счёт того, что Энгельбарт и Инглиш работали в Стэндфордском исследовательском институте, когда разработали первую мышь, окончательный патент, который был предоставлен для неё в 1970 году, им не принадлежал. Таким образом, у создателей не было денег и прав на её изобретение. По сообщениям, Стэндфордский научно-исследовательский институт заработал немного денег с патента до того, как его срок истек в 1984 году, когда они лицензировали его для Apple.
Кстати, говоря об Apple, мышь, какой мы ее знаем сегодня, пришла к своему окончательному виду во многом именно благодаря Стиву Джобсу. Когда Джобс отправился в исследовательский центр, он ознакомился прототипом механической мыши, изобретенной Биллом Инглишем, который теперь работал на Xerox PARC . Джобс сразу увидел глубокий потенциал устройства. Как позже оказалось, Xerox продавали свой первый компьютер Xerox Alto вместе с этой мышью с 1973 года и позже комплектовали её с Xerox 8010 , выпущенным в 1981 году.
Однако «верхушка» компании, по-видимому, не правильно оценила, насколько инновационной была их система. Как отмечает Джобс: «Если бы Xerox знали, чем обладают, и воспользовались своими реальными возможностями, они могли бы быть такими же большими, как и I.B.M ., Microsoft и сами Xerox вместе взятые – крупнейшей высокотехнологичной компания в мире».
Мышь от Apple
Джобс, ошеломленный подобным отсутствием видения, отправляется назад в Apple, и заставляет свою команду полностью переосмыслить видение персонального компьютера компании, кардинально меняя свои планы, представляя оконную систему с мышью в качестве ключевого компонента. По словам Дина Хови, Джобс позже объяснил ему: «Мышь Xerox – это мышь, стоимость которой составляет $300, и она ломается в течение двух недель. Наша задача – изготовить аналог менее чем за $15. При этом он должен прослужить минимум пару лет, и я хочу пользоваться им как на ламинате, так и на джинсах». Затем Хови пояснил, что он скупил все шариковые дезодоранты (из-за самих шариков), а также маслёнку в качестве «корпуса». Это и было началом мыши от Apple. Что касается того, почему мышь Apple имела лишь одну кнопку, в отличие от других конкурентов (мышь Xerox имела три кнопки), здесь всё максимально просто. В компании посчитали, что управляться с таким диковинным и новым на то время устройством итак было морокой, поэтому сделать её простой и удобной было приоритетной задачей.
Первое появление Apple мыши было отмечено в комплекте с довольно спорным компьютером Apple Lisa . Эта первая мышь Apple, имевшая стальной шар для управления внутренними колесами для позиционирования. Вследствие, дизайн был переработан в очередной раз (с пришедшим на смену резиновым шаром) для более популярного компьютера Apple Macintosh, выпущенного в 1984 году, который стал одним из первых коммерчески успешных устройств для использования мыши. Microsoft также выпустила свою собственную мышь в 1983 году для ПК, в период между Apple Lisa и гораздо более известным Macintosh 128K , но именно последние впоследствии стимулировали более широкое внедрение мыши.
После успеха Macintosh другие компании последовали этому примеру, и мышь стала основным дополнением каждого персонального компьютера. Несмотря на многие предсказания, звучавшие в разные времена, что мышь пойдет по пути кассет и кнопочных мобильников, они всё ещё популярны и обретают различные формы и типы для предоставления наибольшего удобства и комфорта при взаимодействии с компьютером.
Оптическая мышь
Оптическая мышь была разработана примерно в 1980 году, наконец-то избавившись от шарика, который часто становился грязным от катания по поверхности рабочего стола, что, естественно, оказывало отрицательное влияние на работу мыши. В 1988 году был выпущен патент для оптической мыши, изобретенной Лизой М. Уильямс и Робертом С. Черри, которая должна была продаваться на коммерческой основе с продуктами Xerox, такими как Xerox STAR . Стоимость производства одной мыши составляла $17, а в продажу они поступали за $35. Несмотря на это, только в 1998 году оптические мыши стали коммерчески жизнеспособной альтернативой механическим мышкам и попали на массовый потребительский рынок. Это было достигнуто благодаря увеличению мощности обработки микроконтроллеров и сокращению затрат на компоненты.
И начиная с этого момента рынок контроллеров и манипуляторов стал развиваться стремительными темпами, равно, как и другие области техники и электроники. В 2004 году появилась первая лазерная мышь, позже в 2010 году были представлены такие устройства, как первая 3-D мышь, позволяющая свободно позиционировать курсор в объёмном пространстве, а также Microsoft Kinect , являющийся считывающим жесты устройством. Возвращаясь же именно к компьютерным мышам, мы ещё раз напоминаем, что современный рынок полон самых разных, проводных, беспроводных, геймерских и прочих моделей. А с рейтингами актуальных новинок в этой сфере вы можете ознакомиться на нашем сайте.
9 декабря считается днем рождения компьютерной мыши - именно в этот день почти 50 лет назад, в 1968 году, на конференции по интерактивным устройствам в Сан Франциско Дуглас Энгельбарт представил публике компьютерную мышь. И все это время такой манипулятор был и остается самым массовым: даже сейчас, во времена повального распространения тачпадов, сенсорных экранов и голосовых помощников, мышка зачастую является неотъемлемой частью ПК и ноутбуков. Причин на то, в общем-то, хватает: тут и удобство использования (не нужно запоминать всякие жесты 3-4 пальцами; самое сложное, что нужно знать - двойной клик), и максимальная точность (при желании можно попасть в нужный пиксель монитора - сделать это на тачпаде и тем более на сенсорном экране - из разряда фантастики). В итоге мышь и не думает умирать - и хотя со временем потерялся ее хвост, она, как и VGA с 3.5 мм аудио разъемом, будут существовать еще долго (хотя достаточно компаний хотят их убрать с рынка). Но давайте все же начнем с самого начала - с истории создания первой мыши.
История появления компьютерной мыши
В 1961 году Энгельбарт, сидя на конференции по компьютерной графике (да, для суперкомпьютеров графика появилась на десятилетия раньше, чем для персональных компьютеров), задумался - а как можно удобно управлять графическими элементами на мониторе? Без графики (при текстовом выводе информации) клавиатуры хватало заглаза, но вот управлять элементами, разбросанными по всему экрану, с нее не очень-то удобно (хотя, в принципе, возможно даже сейчас - та же Windows 10 вполне сносно, но очень медленно, управляется только с клавиатуры). Идея, пришедшая ему в голову, была крайне простой: по сути любой дисплей представляет из себя двумерный массив пикселей, каждый из которых имеет свою координату на двух перпендикулярных осях (назовем их X и Y). На экране можно иметь метку-курсор, которая позволяет работать с объектом, находящимся на экране под ним. Но вот как управлять курсором? Да очень просто - мы сделаем два диска, каждый их которых будет отвечать за движение по каждой из осей. Снимать данные с каждого диска нетрудно (значение числа Pi можно округлить, тут это не особо важно), и в результате из двух колесиков и нескольких палочек с простейшим микропроцессором можно получить устройство, которое фигурирует в патенте как «Индикатор положения XY для системы с дисплеем». Сама заявка на патент была подана в 1967 году, а сам патент был получен только в 1970ом.
Представленная в 1968 году мышь выглядела так:
С виду что-то отдаленно напоминающее современную мышку, правда тут было три кнопки и весила она как утюг. Но в те времена такое устройство не прижилось: во-первых, дабы не хромала точность, контроллер в мыши должен был обсчитывать движения хотя бы с десяток раз в секунду - в противном случае можно было легко промазать мимо кнопки (для сравнения, современные мыши имеют частоту опроса 125-1000 Гц, то есть 125-1000 раз в секунду). Но тут уже сдавался сам чип в мыши: напомню, что это был конец 60ых, и частоты микропроцессоров был даже не мегагерцы, а десятки или сотни килогерц. В итоге было решено пойти на хитрость: очевидно, что нам нужно раз в 100 мс получать данные о том, как сильно прокрутилось то или иное колесико. При этом начальная точка каждого движения по умолчанию является конечной точкой предыдущего. Тогда зачем нагружать контроллер вычислениями типа (координата конца) - (координата начала), если можно каждый раз обнулять начальную координату? В таком случае нам остается всего-то передвинуть курсор на экране на то количество пикселей, которое соответствует координате конца движения, а такие данные обсчитать контроллер мыши уже без проблем мог. Ну а самую первую координату после старта системы стали брать в центре экрана - именно поэтому даже сейчас после загрузки системы курсор мыши находится в центре дисплея.
Однако основная проблема энгельбартовской мыши была даже не в этом: колесики могли крутиться строго по горизонтали или вертикали, поэтому вы могли перемещаться по дисплею или вертикально, или горизонтально - никаких движений по диагонали не было. В итоге такая мышь, конечно, позволяла быстрее перемещаться по элементам на дисплее, чем клавиатура, но до удобной работы было еще далеко.
Исправить этот досадный недостаток смог Билл Инглиш, причем всего через 2 года после получения патента Энгельбартом - в 1972 году. Он, к слову, был ассистентом Энгельбарта, и предлагал ему воспользоваться шаровым приводом, который военные использовали еще с 1952 года: он представлял собой обычный шар для боулинга, прикрепленный к сложной аппаратной системе, и вращение шара вызывало смещение курсора на экране. Разумеется, тут не было никаких проблем с перемещением курсора по диагонали, но Энгельбарт признал такой способ неэффективным.
В итоге Инглиш, раздосадованный таким решением своего начальника, перешел работать в Xerox, где в 1972 году представил рабочую мышь с шаровым приводом. Решив, что управлять шаром напрямую неудобно, он расположил его внутри мышки, и два ролика снимают его вращение по обеим осям. Для определения угла поворота каждого ролика изначально использовался контактный энкодер (как и в военной схеме 1952 года) - это был диск с нанесенными на нем на равных расстояниях металлическими дорожками и тремя контактами, прижатыми к нему. При вращении ролика вращался диск, и контакт то пропадал, то появлялся - это позволяло отследить, в какую сторону и как сильно вращается ролик:
Основная проблема - передвижение только по двумя осям - была решена, зато появилась масса других. Во-первых, шарик катался по столу и быстро собирал грязь и пыль, что приводило к загрязнению и заеданию роликов. Во-вторых, контакты на энкодерах быстро окислялись и истирались, что опять же ухудшало точность. Ну а самыми основными проблемами была стоимость и то, что графических интерфейсов тогда как бы и не было, так что изобретение использовали лишь внутри компании, а в продажу первый ПК с мышью вышел лишь в 1981 году (это был Xerox 8010), причем мышь там стоила 400 долларов (больше 1000 долларов по текущему курсу). Разумеется, за такую цену манипулятор провалился - люди привыкли работать только с клавиатурой и не видели смысла в графических интерфейсах, особенно если для них нужен манипулятор с ценой, сравнимой со стоимостью всего ПК целиком.
Однако Стиву Джобсу этот манипулятор очень понравился, и в 1983 году Apple представляет мышь для своего компьютера Lisa. Отлично понимая, что даже за 100 долларов сей продукт провалится, инженеры в Apple сделали действительно невозможное: цена была уменьшена аж до 25 долларов! При этом, увы, пришлось пожертвовать кнопками - она осталась только одна (и это кстати до сих пор у Apple так). Продукт оказался удачным, и, вкупе с все большим распространением графических интерфейсов, мыши тоже стали развиваться и изменяться - так что об этом и поговорим.
Шаровой привод с оптическим энкодером
Итак, мировое сообщество решило, что мышь таки нужна. Но мышь Инглиша имела достаточно много проблем, о которых я писал выше. То, что загрязнялся шарик, особой проблемой не было - его можно было легко достать, почистить и забрать себе. А вот то, что со временем выходил из строя контактный энкодер, было существенной проблемой - ведь его просто так не заменишь, это был самый основной элемент мыши. В итоге решено было применить оптический энкодер. Суть его состоит в том, что теперь на диске были не контакты, а прорези, и напротив них были фотодиоды. Соответственно при вращении свет или проходил в прорези, или не проходил, что опять же позволяло оценить, в какую сторону и насколько повернулся ролик:
Так как трения теперь не было, то и проблема с истиранием и окислением контактов ушла, и мышь в таком виде существовала как минимум до начала нулевых (а кое-где используется и до сих пор).
Оптические мыши первого поколения
Многие думают, что оптические мыши - изобретение уже 21 века. На самом деле они всего на 10 лет старше мыши Инглиша - первая такая мышь появилась в 1982 году, но особого распространения не получила: проблема была в том, что для ее работы требовался специальный коврик с нанесенной на ней сеткой - именно от нее отражался свет от диода и принимался датчиком на мыши, ну а отследить перемещение по сетке особого труда не составляло. Вторая проблема была в большой стоимости - в разы выше, чем у шариковых мышей, которые к тому же еще и работали почти с любой поверхностью. Однако и плюсов у оптических мышек хватало: во-первых, это повышенная точность: если в случае с энкодерами было множество передач импульса (стол - колесо - ролик - энкодер), что достаточно сильно снижало точность и уменьшало максимальную скорость передвижения манипулятора, и в итоге если попасть по крестику или ссылку особого труда не составляло, то вот более точные (или быстрые) действия были затруднены, то в случае с оптическими мышками точность была уже на уровне пары пикселей, что позволяло более удобно работать с графикой. Ну и к тому же оптические мыши были все же более надежными - ничего чистить не надо, да и шансов поломки было меньше, так как нет механических элементов.
Оптические мыши с матричным сенсором
Вот мы и подобрались к современности: если вы пойдете в любой магазин электроники, то в дешевом сегменте вы встретите скорее всего именно такие мыши (их от лазерных отличает видимая подсветка сенсора, но об этом ниже). Как же такие мыши работают? Да очень просто: в мыши установлена сверхбыстрая видеокамера, способная делать сотни и тысячи снимков в секунду, и микроконтроллер, сравнивая их, определяет направление и величину смещения мыши. Для упрощения работы камеры используется контрастная подсветка - обычно красная. Основной плюс в сравнении с первым поколением оптических мышей - не нужен специальный коврик, такая мышь в теории работает на любой, даже стеклянной, поверхности (хотя, конечно, максимальная точность достигается все же на ковриках).
Лазерная мышь
Ну и самыми современными и дорогими являются лазерные мыши. Их принцип действия схож с оптическими - все также есть сверхбыстрая видеокамера, однако для подсветки поверхности используется уже не светодиод, а полупроводниковый лазер, а сенсор настроен на улавливание только его длины волны:
Это позволяет добиться еще большей точности - до нескольких тысяч dpi. В общем-то, для обычных пользователей такие мыши не нужны, а вот геймеры их оценили, ибо они позволяют «стрелять в пиксель».
Индукционная мышь
Еще один тип мышей, который можно назвать псевдобеспроводными: они не требуют физического подключения к ПК, и, в отличии от обычных беспроводных мышей, не требуют еще и аккумуляторов - однако, для их работы обязателен специальный коврик, а сама мышь питается засчет индукции (внутри мыши есть катушка, и под действием переменного магнитного поля от коврика на этой катушке появляется электрический ток). Плюсы таких мышек очевидны - вы получаете и беспроводную мышь, и отсутствие проблем при разрядке аккумулятора или батареек. С другой стороны, работать вы сможете только на коврике, что тоже не всем удобно.
Гироскопические мыши
В общем-то, тут и так понятно - в данном случае манипулятор достаточно далек от обычных мышей, и имеет внутри себя гироскоп, который позволяет устройству ориентироваться в трехмерном пространстве. Для работы в системе, где все плоское, он, в общем-то бесполезен, зато при 3D-моделировании или играх позволяет управляться с объектами в пространстве без привлечения клавиатуры.
Эргономические мыши
Где-то с 90ых годов мыши особо не менялись по внешнему виду - это небольшие прямоугольные или овальные бруски с утолщением в центре, на верхнем крае расположены 1-2 кнопки и колесико - в общем-то, я мог этого не писать, и так все знают, как выглядят мыши. Однако не так давно стали появляться мыши, выглядящие как что угодно, но не как мышь - эдакие пирамидки с кнопками сбоку:
В чем их смысл? В том, что такой хват более удобен и привычен человеческой руке, что может позволить избежать для некоторых людей болей в кисти при длительном использовании мыши, ну и повысить точность. На деле, разумеется, все индивидуально, но попробовать стоить каждому - возможно, что именно вам такая нетрадиционная мышь понравится.
Ну а на этом, в общем-то, все по истории и устройству компьютерных мышей: удивительно, но за 50 лет человечество так и не придумало ничего более удобного и простого. Возможно, что все изменится в будущем, ну а пока что можете погладить своего хвостатого (или бесхвостого) зверька на столе и поздравить его с 49-летием.
Первая компьютерная мышь, она же индикатор позиций x и y
Первая компьютерная мышь, она же индикатор позиций x и y, она же компьютерный манипулятор, она же манипулятор типа мышь, появилась в 1964 г.
Ее изобрел Дуглас Карл Энгельбарт (Douglas Carl Engelbart) из Стэнфордского исследовательского института.
Компьютерная мышь появилась во время работы Дугласа Энгельбарта над проектом новых световых перьев для радиолокационных систем. Целью команды разработчиков было создание наиболее удобного способа ввода информации и взаимодействия человека с компьютером.
В ходе испытаний команда Энгельбарта тестировала различные световые перья, миниджойстики и мыши. В итоге по удобству работы и точности ввода компьютерная мышь оказалась на голову выше конкурентов - взяв ее в руку, сразу понимаешь, как она работает.
Один из членов команды Энгельбарта, инженер Билл Инглиш, вспоминает, что после демонстрации первой мыши в зале воцарилась гробовая тишина. Затем все начали аплодировать. Тогда команда Энгельбарта поняла, что создала нечто особенное.
Первая компьютерная мышь представляла собой деревянную коробку ручной работы
Первая компьютерная мышь представляла собой деревянную коробку ручной работы, внутри которой находились два перпендикулярных колеса и кнопка. При движении мыши колеса катились по столу и позволяли узнать направление и величину перемещения устройства. Эти данные преобразовывались в перемещение курсора на экране.
Первая компьютерная мышь была представлена общественности Дугласом Энгельбартом 9 декабря 1968 года, на выставке Fall Joint Computer Expo, в Сан-Франциско.
История компьютерной мыши начинается 9 декабря 1968 года, когда она была представлена на показе интерактивных устройств в Калифорнии. Патент на этот гаджет получил Дуглас Энгельбарт в 1970 году.
Большинство операций с материальными предметами окружающего мира человек, как правило, совершает руками. Такие действия нам привычны и удобны. Мышь – устройство, позволяющее движениями руки воздействовать на виртуальные компьютерные объекты – переносить их, разворачивать, нажимать на виртуальные кнопки и т.д.
Первая компьютерная мышь была создана в 1968 году. Она представляла собой грубую деревянную коробку с двумя большими колесами внутри и единственной кнопкой на корпусе.
В 90-х годах прошлого века широкое распространение получили шариковые мыши.
При перемещении мыши её резиновый шарик катился по поверхности коврика. Он вращал два валика, на которых были закреплены диски с прорезями. Возле каждого валика находился специальный источник света - светодиод. Он посылал лучи света на вращающийся диск. Тонкие лучи от источника света прерывались при вращении дисков. Приёмники света (фототранзисторы) улавливали эти изменения и посылали сигналы компьютеру.
Современные оптические мыши подсвечивают находящуюся под ними поверхность. Этот свет отражается от поверхности и фиксируется оптическим устройством. Полученный «снимок» передается в микропроцессор мыши. На основании анализа череды последовательных «снимков» микропроцессор определяет направление перемещения мыши. Соответствующие сигналы передаются компьютеру.
Используя ту или иную технологию, мышь передаёт компьютеру информацию о своих перемещениях в пространстве. Получаемые данные обрабатываются процессором, и операционная система соответствующим образом перемещают курсор (указатель мыши) по экрану.
В свою очередь программы, запущенные на компьютере, получают от операционной системы сведения о том, что курсор находится над тем или иным элементом управления и заданным образом реагируют на действия мыши – нажатие клавиш или вращение колеса прокрутки.
Достоинства компьютерной мыши
Мышь стала основным координатным устройством ввода из-за следующих особенностей:
— Очень низкая цена по сравнению с остальными устройствами наподобие сенсорных экранов;
— Мышь пригодна для длительной работы. В первые годы мультимедиа кинорежиссёры любили показывать компьютеры «будущего» с сенсорным интерфейсом, но на поверку такой способ ввода довольно утомителен, так как руки приходится держать на весу;
— Высокая точность позиционирования курсора. Мышью (за исключением некоторых «неудачных» моделей) легко попасть в нужный пиксель экрана;
— Мышь позволяет множество разных манипуляций - двойные и тройные щелчки, перетаскивания, жесты, нажатие одной кнопки во время перетаскивания другой и т. д. Поэтому в одной руке можно сконцентрировать большое количество органов управления - многокнопочные мыши позволяют управлять, например, браузером вообще без привлечения клавиатуры.
Недостатки компьютерной мыши
— Предполагаемая опасность синдрома запястного канала;
— Для работы требуется ровная гладкая поверхность достаточных размеров;
— Неустойчивость к вибрациям. По этой причине мышь практически не применяется в военных устройствах.
