Статья

Обзор манипуляторов типа "мышь"

Из всех частей компьютера манипуляторы типа "мышь" остаются одними из самых консервативных, несмотря на то, что они, наряду с клавиатурами - наиболее задействованные периферийные устройства. Тем не менее, попытки сделать революцию в "мышином царстве" предпринимаются уже не первый год, и в этом обзоре мы увидим, к чему привела работа инженерной мысли на этом фронте, а также дадим некоторые советы по выбору манипулятора "мышь".

История развития манипуляторов "мышь"

Компьютерная мышь, она же "индикатор позиций x и y", она же манипулятор, "увидела свет" в 1964 году. Ее изобрел Дуглас Карл Энгельбарт из Стэнфордского исследовательского института. Прототип устройства представлял собой небольшую деревянную коробочку, с двумя дисками. Один из дисков поворачивался, когда устройством двигали вперед, второй отвечал за движение мыши вправо и влево. Энгельбарт говорит, что он назвал устройство мышью из-за его небольшого размера и провода, похожего на хвост.

Мышь Энгельбарта была продемонстрирована в 1968 году группе инженеров. Позже разработка Энгельбарта попала в исследовательский центр компании Xerox, которая впервые представила мышь как часть персонального компьютера Alto в начале 70-х. Дальнейшее развитие компьютерной мыши происходило в компании Apple, после того, как Стив Джобс, исполнительный директор компании, заказал разработку упрощенной и более дешевой модификации мыши в исследовательском центре Пало Альто, планируя использовать манипулятор в персональных компьютерах Lisa. С тех пор манипулятор мышь стал одним из самых массовых устройств ввода, а его изобретателю, Дугласу Энгельбарту, в 2000 году была вручена золотая медаль за особый вклад в науку и технику.

Какие бывают манипуляторы "мышь"?

Все существующие сегодня в продаже мыши можно условно разделить на две группы по принципу действия. Первую из них, наиболее обширную и популярную, представляют механические мыши (кстати, правильнее их называть оптико-механическими). В таких манипуляторах информация о перемещении по коврику преобразуется в электрические импульсы с помощью двух инфракрасных оптопар. Каждая из них представляет собой излучатель и приемник ИК-излучения, расположенные по разные стороны от специального диска с прорезями. Диски надеты на координатные валы, приводимые в движение шариком - тем самым, что каждый может видеть посередине мышиного "брюшка". Основным достоинством оптико-механических манипуляторов является их низкая стоимость. Недостаток таких мышей есть следствие физического контакта шарика с рабочей поверхностью: постепенно грязь с нее переносится на шарик, затем на координатные валы. Вторую группу составляют так называемые оптические мыши, в которых отсутствуют механические элементы: валы, диски, шарик. Информацию об изменении позиции такой манипулятор получает по принципу "летучая мышь" - после приема луча, отраженного от рабочей поверхности. Несомненным достоинством устройств этой группы является высокая надежность: если нет механических частей, значит, нечему загрязняться и изнашиваться. Ограничивающий фактор при покупке оптических манипуляторов - высокая стоимость и повышенные требования к рабочим поверхностям (коврикам). Рабочие возможности мышей определяются главным образом количеством функциональных клавишей и качеством фирменных драйверов. Хотя существует ряд экзотических моделей с различными звуковыми и световыми эффектами, возможностью оповещения о получении электронной почты и прочими усовершенствованиями. Но, это уже избыточная функциональность, связанная скорее с маркетинговыми ходами производителей, нежели с реальными запросами пользователей.

Оптические мыши

Технология современных оптических мышей была разработана Agilent Technologies в конце 1999 года. Для сканирования поверхности используется миниатюрная камера, которая работает со скоростью 1500 снимков в секунду. Так как камера мало что увидит в темноте, мыши обычно оснащены небольшим красным светодиодом, который подсвечивает поверхность. Световые лучи отражаются от поверхности, попадают на CMOS-сенсор и превращаются в электрический сигнал. Сигнал с сенсора передается на цифровой сигнальный процессор (DSP), который выполняет его анализ. Процессор мощностью около 18 MIPS (могут применяться процессоры как с большей, так и с меньшей производительностью) выделяет отдельные участки изображения и определяет их перемещение относительно предыдущего снимка. Таким образом, принцип работы заключается в анализе последовательности изображений. Процессор находит, как далеко передвинулась мышь и посылает информацию компьютеру. Компьютер передвигает курсор на экране в соответствии с информацией, полученной от мыши. Благодаря большой частоте опроса, движения курсора выглядят плавными.

Оптическая мышь имеет явные преимущества перед обычной:

· отсутствуют движущиеся части в плоскости соприкосновения с поверхностью, что уменьшает износ и понижаетшанс поломки механики, ответственной за передвижение курсора;

· грязь не забивается во внутреннюю плоскость устройства и не мешает работе сенсоров;

· увеличенное разрешение мыши приводит к лучшей работе - особенно это критично в графических приложениях и программах, где требуется точное введение данных при помощи мыши;

· мышь не требует специальной поверхности, коврика;

· теоретически не нужно проводить гигиеническую протирку коврика, шарика и роликов.

Оптические мыши работают практически на всех поверхностях, кроме стеклянных, зеркальных, металлических и выполненных из бархата. Кроме того, производители обычно рекомендуют использовать мышь на ровной поверхности.

Недостатком оптических мышей является неспособность отрабатывать очень быстрые перемещения манипулятора. Источник этой проблемы - используемый принцип "привязки к местности": если манипулятор быстро переместили так, что все точки разом выпали из поля зрения, то возникает ошибка. Правда, оптические мыши последнего поколения уже разрабатываются с учетом описанного эффекта. В их конструкции используется либо датчик с увеличенным углом обзора, либо несколько обычных, сориентированных так, чтобы общее "поле зрения" оказалось достаточно велико. Еще один способ решить эту проблему - увеличить чувствительность мыши, тогда она сможет реагировать на более быстрые перемещения.

Беспроводные мыши

Первые беспроводные мыши появились в середине 90-х, но только недавно они стали по-настоящему популярны. И это неудивительно, ведь почему мышь должна быть связана с системным блоком именно проводом?

Беспроводные модели используют для передачи информации инфракрасный луч или радиосигнал. В случае использования инфракрасного сигнала необходимо наличие визуального контакта между манипулятором и приемником излучения - точно так же, как для пульта дистанционного управления. Приемники сигналов в беспроводных моделях подключаются опять же к портам PS/2, USB или COM. Ну а в самой мышке на том месте, откуда должен выходить провод, устанавливается ИК-передатчик, который и транслирует сигналы "грызуна" через приемник на компьютер.

Предметом дополнительного внимания при эксплуатации подобных мышей становится состояние заряда их аккумуляторов: они имеют тенденцию окончательно разряжаться в самый неподходящий момент.

Есть у беспроводных мышей и еще одно свойство, которое нельзя назвать ни достоинством, ни недостатком - это увеличенная масса. Элементы питания и инфракрасный передатчик тоже что-то весят, и эту массу вы будете вынуждены толкать рукой. Некоторым пользователям это не нравится, они привыкли двигать мышкой столь же быстро, как и своей кистью. Но многим, особенно новичкам, тяжелая, инертная мышка будет большим подспорьем - она стабильна, и осуществлять точное позиционирование с ее помощью проще.

Еще один потенциальный недостаток беспроводных мышей - более низкая частота опроса по сравнению с их проводными собратьями (порядка 50-90 Гц), что может быть недостаточным для быстрых игр.

Интерфейс мышек

Рассмотрим более подробно особенности хвоста мыши - с помощью него мышь связывается с компьютером. На настоящее время имеется три их типа (основных, естественно).

Первый, самый старый тип - COM - применяется в старых корпусах, типа АТ. Более новый - PS/2 - круглый шестиконтактный разъем, который впервые появился в одноименных компьютерах IBM - оттуда и название разъема. Разъем PS/2 ОЧЕНЬ не любит, когда мышь выдергивают при включенном компьютере - может при обратном включении пожечь порт компьютера.

И последний, самый новый тип - USB - плоский разъем с 4-мя контактами. Совершенно безразлично относится ко включению/отключеню мышей (и не только) на ходу. Знаменит тем, что если мышей COM к одному компьютеру можно подключить парочку, мышей типа PS/2 - одну, то этих - аж до 127-ми! :-)

Советы по выбору мыши

Во-первых, рассмотрим тип подключения мыши к компьютеру. Если у вас компьютер старый то выбора никакого нет - только COM. Если же у вас компьютер новый и есть и COM и PS/2 и USB разъемы, то можете выбирть любой, исходя из цены и прочих параметров. Правда имеется одно "но" в этом выборе: если вы играете мышью в реальном времени, то в этом случае начинает влиять частота выдачи мышью своих данных. Мышь типа COM самая медленная. Мышь типа PS/2 выдает 40 отсчетов в секунду (60 с Windows NT). Мышь типа USB - 125 (!) отсчетов в секунду. При этом и PS/2 и USB мыши позволяют регулировать refresh rate до 200 (!) отсчетов, что вполне достаточно даже для самого тяжелого случая.

Также нужно определиться - нужна ли вам оптическая мышь или можно обойтись механической? В подавляющем большинстве случаев оптимальным выбором будет оптико-механическая модель с двумя клавишами и колесиком-скроллером. К тому же, если она износится, то можно и еще одну купить - по цене одной оптической мыши можно купить 4-6 обычных. Ну, а тем, кто любит повышенный комфорт в работе, нужно обратить пристальное внимание на современные высокотехнологичные модели.

Об эргономике. Изгибы корпуса мышки должны быть такими, чтобы рука сама "сползала" на то место, где ей положено находиться. Материал хорошей мышки - приятный на ощупь шероховатый пластик. Кнопки мышки не должны быть слишком жесткие, они должны придавать уверенность нажатия, которое должно сопровождаться тихим щелчком и специфическим тактильным ощущением. Масса мышки с точки зрения эргономики должна быть очень небольшой. Но, сверхлегкие мышки - это орудие экспертов, а от новичков она будет "убегать". Поэтому тем, кто не любит или не умеет крепко сжимать мышку и предпочитает, скорее, толкать, чем тянуть ее, можно порекомендовать массивные модели.

Если существует проблема с усталостью руки, ее тоже можно решить. В продаже имеются специальные коврики с заполненным силиконом бугорком в том месте, куда при работе ложится запястье. Благодаря этому рука не устает, поскольку значительно меньше напрягается.