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.

Есть такие предметы, без которых в буквальном смысле как без рук. Это устройство одно из них: редкий пользователь компьютера обходится без него. Имеется в виду манипулятор мышь (таково ее официальное название), предназначение которой преобразовывать механические движения пользователя в движения указателя-курсора на экране. Конечно, можно обойтись одной клавиатурой или сенсорными устройствами тачскрином и тачпадом, и все же работу за компьютером без мыши смело можно сравнить с ездой на велосипеде без педалей.

Почему мышь назвали мышью, есть две версии. Одни считают, что это имя ей дал изобретатель американский инженер Дуглас Энджелбарт, поскольку ее провод был похож на хвост (другое название «жук», связанное с формой корпуса, не прижилось). Другие уверены, что английское mouse «мышь» это аббревиатура от Manually Operated User Signal Encoder («управляемый вручную кодировщик пользовательского сигнала»). Сам Энджелбарт упоминал в интервью, что идея подобного устройства родилась у него в начале 1950-х годов, во время учебы в университете Беркли и работы в лаборатории по радарным установкам, принадлежащей NACA (будущему NASA).

Однако реализована эта идея была лишь в 1964 г., когда Энджелбарт, занимаясь созданием компьютерной операционной системы oN-Line System (NLS), рассматривал концепцию оконного интерфейса. Необходим был удобный манипулятор для указания объектов на экране при интерактивной работе с текстами. Энджелбарт и его коллеги свели в таблицу характеристики всех известных на начало 19б0-х манипуляторов, включая ножные, наколенные и проч.

Мышь Энджелбарта.

Д. Энджелбарт.

Ни один из уже существующих не удовлетворял требованиям ученых, и тогда на свет появилось довольно неуклюжее сооружение толстостенный деревянный коробок с крохотной красной кнопкой, неудобным «хвостом» под запястьем пользователя и большими металлическими дисками, которые поворачивались при движении устройства. Первую мышь собрал инженер Билл Инглиш, а программы для демонстрации ее возможностей написал Джефф Рулифсон.

NASA не оценило по достоинству ни операционную систему, ни прилагавшийся к ней манипулятор. Их посчитали излишне сложными, к тому же Энджел-барт никогда не умел представлять свои разработки с выгодной стороны, полагая, что грамотные люди и так разберутся. В 1968 г. он все же получил патент на «индикатор координат х и у для дисплейной системы». Эта модель значительно отличалась от экспериментального образца, у нее было уже три кнопки, но все же до современной мыши ей было еще очень далеко.

После неудачи с системой NLS лаборатория Энджелбарта была закрыта. Инглиш перешел в исследовательский центр Xerox PARC, где увидели свет многие из современных компьютерных технологий, и продолжил совершенствовать мышь. В 1972 г. он получил патент на новую модель. Два больших диска Инглиш заменил одним подшипником, перемещения которого фиксировались с помощью двух роликов. Дизайн корпуса также стал больше похож на тот, к которому мы привыкли.

Б. Инглиш.

Трехкнопочная мышь. 1970-е гг.

Дальнейшая судьба мыши тесно связана с компанией Apple. Ее исполнительный директор Стив Джобе заказал разработку новой модели небольшой компании Hovey-Kelley Design. Задача была поставлена непростая: требовалось уменьшить стоимость изделия как минимум в десять раз, сделать мышь более надежной и простой в обращении. В результате стальной подшипник в сложной механической подвеске был заменен резиновым шаром, свободно катящимся в корпусе. Дорогостоящая система кодирующих дисков и ненадежных электрических контактов сменилась простыми оптоэлектронными преобразователями и колесиками с щелевыми прорезями. Кроме этого, был предложен литой пластиковый корпус, в котором все детали крепились на своих местах. Такая мышь элементарно собиралась на конвейере. В итоге Apple получила надежное и недорогое устройство, которое стало одной из причин ошеломляющего успеха компьютеров Macintosh, вышедших на рынок в 1984 г.

Созданная по заказу Джобса мышь оказалась настолько удачной, что ее эксплуатация продолжалась без малого два десятилетия. Только во второй половине 1990-х годов в исследовательской лаборатории Agilent Technologies, принадлежавшей на тот момент Hewlett-Packard, была создана мышь нового типа оптическая.

Мышь с шаровым приводом.

Первое поколение оптических мышей было основано на использовании различных схем оптопарных датчиков с непрямой оптической связью. У всех этих датчиков был общий недостаток: на рабочей поверхности (коврике) должна была иметься специальная штриховка из линий, пересекающихся под определенным углом. Для некоторых моделей штриховка выполнялась невидимыми в обычном свете красками. Неудобства в эксплуатации были налицо: мышь приходилось держать в строгой ориентации относительно коврика, а сами коврики быстро загрязнялись и приходили в негодность. Заменить же их было непросто: рисунок штриховки у различных производителей не совпадал, а отдельно от мышей коврики не выпускались. В связи с этим широкого распространения модель так и не получила.

В 1999 г. начался выпуск оптических мышек второго поколения на базе микросхемы, содержащей фотосенсор и процессор обработки изображения. Удешевление и миниатюризация компьютерной техники позволили уместить все это в одном элементе. Фотосенсор периодически сканировал участок рабочей поверхности под мышью. При изменении рисунка процессор определял, в какую сторону и на какое расстояние сместилась мышь. Сканируемый участок подсвечивался светодиодом (обычно красного цвета).

Коврики для мышек предоставляют огромный простор для фантазии дизайнеров: разные формы, расцветки, рисунки...

В 2004 г. Logitech представила мышь MX 1000, использующую для подсветки поверхности не светодиод, а инфракрасный лазер. Преимуществом такой технологии является большая контрастность получаемого на сенсоре снимка поверхности, что обеспечивает лучшую распознаваемость. Минусом является необходимость рассеивать пучок лазера, чтобы увеличить площадь захватываемой поверхности. Достигается это за счет установки дополнительных линз, а в результате растет стоимость.

В последнее время на рынке появилось немало новых моделей манипуляторов, в том числе и беспроводные мыши, пользующиеся большим спросом. Связь между мышью и подключенным к компьютерному порту приемным устройством может осуществляться двумя способами. Контакт при помощи инфракрасного излучения имеет существенный недостаток: любое препятствие между мышью и датчиком мешает работе.

Беспроводная мышь Logitech.

Более удобной является радиосвязь при помощи Bluetooth-соединения, которая позволяет отказаться от приемного устройства ведь большинство современных компьютеров оснащены Bluetooth-адаптерами.

Своеобразным ответвлением от оптических мышек первого поколения стали индукционные манипуляторы. Они идут в комплекте со специальным ковриком, который, питаясь от компьютера, создает небольшое электромагнитное поле, наводящее индукционный ток в катушке манипулятора. Особый процессор может отслеживать перемещение манипулятора в этом магнитном поле, передавая сигнал обратно к компьютеру. Такие конструкции, однако, довольно дороги, и чаще используются гибридные мыши, в которых от индукционного тока питается обычная оптическая система.

Функциональные возможностей мышек разных модификаций могут значительно различаться. Когда-то Энджелбарт планировал оснастить мышь пятью кнопками для всех пальцев, однако долгое время мыши были либо трехкнопочными, либо однокнопочными, как у Apple. При этом средняя кнопка использовалась очень редко и в конце концов была заменена на колесико для скроллинга (прокрутки текста). Тем не менее некоторые производители оснащают свои мыши дополнительными колесиками и кнопками. В конструкцию могут быть включены мини-джойстики и трекболы вращающиеся шарики, обеспечивающие скроллинг в любом направлении.

В 2009 г. Apple представила Magic Mouse первую в мире мышь с сенсорным управлением и поддержкой технологии мультитач. Вместо элементов управления в ней используется сенсорный тачпад, позволяющий при помощи различных жестов осуществлять нажатия, прокрутку в любом направлении, различные переходы и прочие действия. Появились также гироскопические мыши, которые распознают движение не только на поверхности, но и в пространстве, и мыши, которые можно использовать в качества пульта дистанционного управления (например, MediaPlay от Logitech).

Мышь Apple, модель Pro Mouse.

У стандартных офисных мышей есть экстравагантные родичи, предназначенные для любителей компьютерных игр. Эти более чувствительные устройства обладают дополнительными индивидуально настраиваемыми кнопками и нескользящей внешней поверхностью. А компания Logitech сделала попытку внедрить интерактивные мыши линейки iFeel, которые легкой вибрацией оповещали хозяина о различных событиях на экране, однако новинка пользователей не воодушевила.

Не просто мыши

Проектирование необычных мышек превратилось для дизайнеров в своеобразное соревнование. Так, конструкторы из Южной Кореи разработали надувную мышь JellyClick, электронная начинка которой умещается на небольшой гибкой пластине. В сдутом состоянии мышь можно свернуть до размера этой пластины, а провод с USB-разъемом пропустить через специальный держатель. А круглую гелевую Jelfin mouse можно использовать как стресс-болл мять и давить, снимая стресс от напряженной работы.

Одной из самых необычных моделей мыши является NoHands Mouse от компании Hunter Digital, управляемая... ногами. Устройство состоит из двух педалей, одна из которых контролирует перемещение указателя по экрану, а вторая нажатие на кнопку. Разработчик утверждает, что его устройство не только более удобно по сравнению с обычными моделями мышей, но и позволяет избавиться от запястного синдрома, который имеют 70 % людей, проводящих много времени за компьютером. Также отмечается, что при использовании NoHands Mous обе руки свободны для работы на клавиатуре.

Одно время казалось, что прогрессивный сенсорный интерфейс отберет у мыши статус основного координационного устройства ввода. Однако выяснилось, что при длительной работе он более утомляет, поскольку руки приходится удерживать на весу. Поэтому мышь не собирается сдавать свои позиции, даже несмотря на то, что ее обвиняют в провоцировании болезненного синдрома запястного канала. Ведь новые эргономичные модели и рациональный режим работы позволяют использовать мышь с большей производительностью и комфортом.

Когда-то компьютер управлялся исключительно с помощью текстовых команд, которые вводились в командную строку через клавиатуру. Так продолжалось до 1980-х годов, несмотря на то, что еще в 1963 году инженер Дуглас Энгельбарт начал работу над манипулятором для указания объектов на экране.

В том же году по наработкам Энгельбарта его коллега Билл Инглиш создал первый прототип устройства: деревянную коробку с кнопкой сверху и двумя перпендикулярными металлическими колесиками внутри для индикации на дисплее положения по горизонтали и вертикали.

Наклоняя устройство, можно было управлять колесиками отдельно, чтобы про­­­вести указатель точно по оси X или Y. В 1968 году Энгельбарт публично представил манипулятор, а его презентация получила название «Мать всех демонстраций».

Презентация Дугласа Энгельбарта считается первым показом мыши массовой аудитории.

Только в 1973 году был представлен ПК с графическим пользовательским интерфейсом. Xerox Alto управлялся с помощью клавиатуры и трехкнопочной мыши. Металлические колесики для изменения позиции курсора были заменены на металлический шарик и ролики. До 90-х годов основной принцип работы сущест­венно не менялся.

С первых дней своего существования мышь массово не использовалась. Широкую популярность она стала приобретать только с выходом в 1984 году компьютера Apple Macintosh 128k. Модель M0100 для этого ПК стоила всего $15, а не несколько сотен, как было ранее. Так мышь не только стала доступной людям со средним доходом, но и превратилась в основной манипулятор для графического интерфейса Apple.

В рекламном ролике говорилось: «Если вы можете указывать на что-то, то можете управлять системой» . Стив Джобс, как и в случае со смартфонами и планшетами, не изобрел мышь, но продуманный маркетинг и удобный дизайн стали причиной ее успеха. В 1985 году для Windows 1.0 свои мыши стала выпускать Microsoft.

А потом события стали развиваться с сумасшедшей скоростью. Обрезиненный шарик вытеснили оптические датчики и лазеры, поскольку они более точно позиционируют курсор и не требуют очистки. Беспроводные мыши дали людям большую свободу перемещений во время работы. С другой стороны, появились ноутбуки с тачпадом, представляющим собой альтернативу мыши: на них можно работать, находясь в пути, даже если под рукой не окажется ровной поверхности.

Тем временем офисные работники часто жалуются на типичные профессиональные недуги вроде синдрома компьютерной мыши. Предпринимаются многочисленные попытки изменить дизайн, чтобы улучшить эргономичность (например, с помощью установки трекбола для управления курсором), но пока они не очень удачные.

В настоящее время хорошей альтернативой стали сенсорные дисплеи, поскольку такое управление более интуитивно и не требует дополнительного оборудования. Однако еще не известно, сможет ли такой способ управления полностью заменить мышь в офисах.

1963 год

Появляется первый в мире прототип мыши из дерева.

1973 год

Мышь для первого компьютера с графическим интерфейсом внешне уже больше похожа на современную.

1984 год

Преемник манипулятора Lisa Mouse стал привлекательным по цене, а Apple еще долго продвигает однокнопочный дизайн.

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.