Каких только устройств ввода не придумал человек, чтобы облегчить себе работу с компьютером. Это и различные модели давно знакомых джойстиков и "мышки", и Trackball, и TouchPad, и многие другие устройства, называемые устройствами позиционирования. С интеграцией в компьютерные системы графических оболочек представлять себе работу за компьютером без мыши не хотел бы ни один человек. Ведь с ее помощью за доли секунд делается то, что при использовании клавиатуры заняло бы значительно больше времени.

Итак, очередная моя статья будет посвящена устройствам ввода – мышам и устройствам позиционирования. В первой части будут описаны принципы работы оптической мыши, история возникновения компьютерных мышей, разновидности этих устройств в настоящее время.

История развития компьютерной мыши

Вначале отмечу тот факт, что в процессе эволюции компьютерных мышей основные изменения претерпели датчики перемещения, поэтому повествование об истории развития этих хвостатых устройств будет вестись с точки зрения привода.

Как это ни странно, но мышь как таковая появилась не сразу. Сначала была придумана “перевернутая мышь” - трекбол для военно-морского флота Канады в конце 50-х годов прошлого века. Но в процессе различных испытаний и манипуляций с этим диковинным прибором (представьте себе, в качестве “шарика” там использовался шар для боулинга!!!) военные не проявили к нему интерес, и он стал считаться невостребованным изобретением.

Позже, при частичном финансировании NASA (в интересах космической программы), некий Дуглас Энгельбарт, работавший в то время в Стэндфордском научно-исследовательском институте в Калифорнии и изучавший человеческий интеллект, и его коллеги свели в таблицу характеристики всех известных на начало 60-х годов манипуляторов, включая ножные, наколенные и прочие. Так, в 1962 году на свет родилась дикого (на сегодняшний день) вида прапрабабушка современной мыши, которую собрал Билл Инглиш, коллега Дугласа.

Эта мышь была изготовлена из дерева и более походила на мыльницу. Вместо шарика там использовались два колесика - одно следило за движениями по горизонтали, другое по вертикали. Одновременно оба колесика работать не могли. Официально первая мышка называлась X-Y Position Indicator for a Display System (Индикатор положения X-Y для системы отображения), но разработчики между собой ее называли "мышь", за провод, напоминающий мышиный хвост. Конечно же, не обошлось без кнопки: на спине у грызуна “торчала” маленькая красная кнопочка.

Механические мыши

В наше время мы имеем два класса принципиально различных по устройству мышей – механические и оптические. Первый вид привода (механический) – это и есть тот самый шарик, который мы так любили вынимать и катать по столу отдельно от мышки. Сейчас такие мыши покоятся с миром, в лучшем случае – в пыльных коробках и на стенах как элементы декора.

Известны два вида датчиков для шарового привода.

Контактный датчик – это текстолитовый диск с лучевидными металлическими дорожками и тремя контактами, прижатыми к нему. Такой датчик достался шаровой мыши «в наследство» от прямого привода. Основными недостатками контактных датчиков является окисление контактов, быстрый износ и невысокая точность.

С развитием науки и техники на смену контактным датчикам пришли оптопарные (оптомеханические) датчики. Мыши с такими датчиками назывались оптико-механические. В них диск с контактами был заменен на диск с прорезями (на рисунке это хорошо видно). Помещается диск между инфракрасным светодиодом и фотоприемником. Когда вращается колесо, прерывая зубцами луч света, курсор движется. Это наиболее распространенная конструкция на данный момент.

Оптические мыши

При перемещении мыши луч попадал на поглощающие свет горизонтальные или вертикальные линии сетки. Процессор мыши делал соответственные выводы о ее перемещении. Недостатки оптических мышей первого поколения:
— необходимость использования специального коврика и невозможность его замены другим. Кроме всего прочего, коврики разных оптических мышей часто не были взаимозаменяемыми и не выпускались отдельно;
— необходимость определённой ориентации мыши относительно коврика, в противном случае мышь работала неправильно;
— чувствительность мыши к загрязнению коврика (ведь он соприкасается с рукой пользователя) — датчик неуверенно воспринимал штриховку на загрязнённых местах коврика;
— высокая стоимость устройства.

Современные оптические мыши устроены во многом схоже с киршевской. Они включают три основных элемента: светодиод, освещающий рабочую площадку, оптический сенсор в виде простейшей матрицы светочувствительных элементов (похожей на матрицу в цифровых фотоаппаратах, но значительно меньшего разрешения - примерно 16х16 пикселей), и сигнальный микропроцессор (DSP), умеющий распознавать образы.

Фотосенсор периодически сканирует участок рабочей поверхности под мышью. При изменении рисунка процессор определяет, в какую сторону и на какое расстояние сместилась мышь. Сканируемый участок подсвечивается светодиодом (обычно — красного цвета) под косым углом. "Фотографируя" поверхность под собой полторы тысячи раз в секунду, оптическая мышь с помощью чипа DSP улавливает смещения картинки и подаёт соответствующие сигналы компьютеру. Работают такие мыши практически на любой поверхности, исключая лишь зеркальные, полированные и поверхности с крупноволокнистой фактурой. Точность позиционирования, почти нулевая инерционность, отсутствие необходимости в чистке - всё это помогло оптическим мышам вытеснить своих предшественниц с рабочих столов.

Предполагалось, что датчики второго поколения позволят оптической мыши работать на произвольной поверхности, однако скоро выяснилось, что многие продаваемые модели (в особенности, первые широко продаваемые устройства) не так уж и безразличны к рисункам на коврике. На некоторых участках рисунка графический процессор способен сильно ошибаться, что приводит к хаотичным движениям курсора, абсолютно неадекватным реальному перемещению.

Для склонных к таким сбоям мышей необходимо подобрать коврик с иным рисунком или вовсе с однотонным покрытием.

Отдельные модели также склонны к детектированию мелких движений при нахождении мыши в состоянии покоя, что проявляется дрожанием курсора на экране, иногда с тенденцией сползания в ту или иную сторону. Поэтому внутренности оптических мышей постоянно модернизируются, и сейчас такие сбои встречаются реже. Например, разработана мышь, у которой вместо одного датчика перемещения, расположено сразу два. Вследствие этого, происходит сканирование изменений сразу на двух участках поверхности.

Помимо датчика в устройстве имеется ещё контроллер, функции которого состоят в обеспечении работы кнопок, колёсика прокрутки, чтении информации о перемещении из датчика и работы по интерфейсу PS/2 USB или COM.

Лазерные мыши

Не так давно появились мышки, использующие не светодиод, а инфракрасный лазер для подсветки поверхности. Преимуществом такого подхода является существенно лучшая контрастность получаемого на сенсоре снимка поверхности, что и обеспечивает лучшую распознаваемость; успешная работа на стеклянных и зеркальных поверхностях (недоступных оптическим мышам); отсутствие заметного свечения; низкое энергопотребление. Естественный минус - необходимость рассеивать пучок лазера (иначе будет захвачен слишком маленький участок поверхности). Как следствие, происходит увеличение стоимости конечного продукта за счет установки дополнительных линз.

Такова примерная история развития грызунов, которые в наше время живут на столах в офисах и во многих домах. В заключительной части этой статьи я напишу немного слов еще кое о чем касаемо эволюции мышей.

На волне моддинга всех без исключения компонентов ПК, стали появляться и мыши с различными наворотами. В частности, компания Genius выпустила мыши марок WebScroll+Eye и WebScroll+ - колесико прокрутки этих манипуляторов выполнено из полупрозрачного материала, а непосредственно под ним установлен красный светодиод, загорающийся при получении сообщений электронной почты. Таким образом, мышь извещает пользователя о новых письмах, поступивших в его почтовый ящик.

Logitech выпустил мышь, которая наряду со своими прямыми обязанностями выполняет функции пульта дистанционного управления. На корпусе девайса расположилась куча кнопок с подсветкой, позволяющие контролировать настройку звука в системе и другие мультимедийные функции.

Еще одной разновидностью необычных мышей является мышь MX Air Mouse все той же фирмы Logitech. Это устройство, которое одинаково хорошо работает на твердой поверхности и в воздухе, позволяя пользователям с легкостью управлять различными функциями компьютера, для чего нужно лишь махнуть мышью в определенном направлении. Секрет этого «магического» контроллера заключается в технологии контроля движения Freespace. Технология представляет собой комбинацию сенсоров MEMS (микро-электро-механические системы), DSP (обработка цифрового сигнала) и беспроводной технологии RF (высокая частота).

Несмотря на такое количество инновационных характеристик, мышь от Logitech все еще использует «классическую» цифровую беспроводную технологию 2.4 ГГц для подключения к компьютеру и действия в радиусе до 10 метров. Кроме того, устройство имеет встроенный перезаряжаемый аккумулятор и поставляется с собственным зарядным устройством.

Также огромен ассортимент мышей, необычных с точки зрения дизайна. Можно встретить такие разновидности, как мыши в форме моделей машинок или прозрачные как стекло.

Вот, например, серия мышей, которые наверняка понравятся детям, а может быть и взрослым:

Эти и другие разновидности серых друзей вы можете найти тут [5, 6].

Одним словом, количество различных компьютерных мышей не уступает количеству настоящих мышей и крыс. Ну вот и все. Про мышей и их породы, думаю, достаточно. В следующей статье я продолжу повествование по теме “Оптическая мышь и устройства позиционирования” – напишу про такие устройства, как трэкбол, тачпад, пойнтстик и др.

Продолжение следует…

При написании статьи были использованы следующие источники:
1. http://www.xakep.ru
2. http://www.websib.ru
3. http://www.computerra.ru
4. http://www.traditio.ru
5. http://blogga.ru
6. http://sasisa.ru

Обсудить в ФОРУМЕ


Подпишитесь на рассылку анонсов статей.
Для этого укажите Ваш адрес электронной почты:

Читайте также

Социальные сети: старые и новые друзья Вы когда-нибудь задумывались о том, сколько людей мы встречаем за свою жизнь? А скольких из них можем назвать своими друзьями? И о скольких можем пожалеть, утратив контакты? Расставания и встречи на протяжении истории человечества не давали покоя не только романистам, но и обычным людям. Поэтому истории в стиле «Жди меня» никогда не перестанут волновать сердца людей. Именно благодаря таким историям появились первые социальные сети в Интернете. Однако, несмотря на всю значимость для каждого из нас вновь обретенных старых друзей, социальные сети не ограничиваются столь узкими рамками. Хочется взглянуть на проблему шире. Каждое поколение воспринимает их по-разному, и я попытаюсь рассмотреть это многогранное явление. Далее...

Из чего же, из чего же, из чего же….. сделаны наши….. винчестеры Где хранится на компьютере нужная нам информация, музыка, фильмы и прочие документы – мы, конечно, знаем – это жесткий диск. Однако, как он устроен, как работает, какие процессы там протекают во время работы, и как вообще возник – мало кто знает. Задумавшись об этом, я и решил написать данную статью. Итак, как устроен и как работает жесткий диск. Далее...

Автоматизированные информационные системы успешно действуют в поликлиниках республики Исполнилось три года с тех пор, как был разработан и успешно внедрен первый в Республике Башкортостан программный продукт учета деятельности медицинских учреждений в условиях становления страховой медицины, развития социальной поддержки льготных категорий граждан, усиления внимания к профилактике заболеваний. И уже можно подвести некоторые итоги совместной трехлетней работы компании-разработчика автоматизированной информационной системы (АИС) «Поликлиника» ООО «Фрейм» и Медицинского информационно-аналитического центра Министерства здравоохранения Республики Башкортостан. Далее...

Сотовая связь: не прогадай с тарифом В современном мире сотовая связь имеет большое значение. Мобильные телефоны стали настолько доступными, что уже вытесняют местные стационарные телефоны. Уже мало кого волнует, что телефонных автоматов на улице стало намного меньше. А зачем? Ведь у каждого в кармане есть мобильный телефон, а то и два. В связи с этим возникает вопрос выбора сотовой компании и тарифного плана. В первую очередь мы основываемся на том, насколько выгоден тариф при общении с друзьями, с семьей, насколько выгодно общаться с абонентами других мобильных компаний, во сколько обойдутся SMS и MMS, а некоторых пользователей мобильных телефонов интересует не только общение, но и возможность пользоваться Интернетом. В настоящее время на территории республики Башкортостан действуют 5 крупных компаний, предоставляющих услуги GSM связи. Далее...