鼠标那些事儿

作 者:谢昭光; 文献出处:电脑爱好者 2012年09期

  在所有的电脑设备中,鼠标是大家最熟悉不过的了,从它诞生到今天,这只可爱的“小老鼠”已不知不觉地走过了四十多个春秋。
  无论在性能或工作原理上,鼠标都有许多显著的变化和发展,惟一不变的就是永远伴随着它那个好听的英文名字:Mouse。
  鼠标的鼻祖
  20世纪50年代的时候,电脑是没有鼠标的,它所有的命令都依靠键盘来输入。电脑用键盘输入非常不方便,在斯坦福研究所(SRI)工作的美国科学家道格拉斯・恩格尔巴特,因不堪忍受每天都这样的繁琐操作,就一直在思考有什么更简便的方式来“指挥”电脑。
  1964年,恩格尔巴特去参加一个会议,途中他随手在笔记本上画了个草图―用两个互相垂直的轮子来跟踪动作的装置,这个装置就是后来的鼠标。返回研究所后,他便自己动手制作起来,即在一个木头盒子里,装上两个金属滚轮并在外壳安个按钮就成了。其工作原理很简单:当滚轮滚动时,它就会带动轴一起旋转,并使变阻器改变阻值而产生位移信号,然后经过电脑处理,显示在屏幕上指示位置的光标即可移动了。
  三年后,恩格尔巴特将这项发明正式定名为“显示系统X-Y定位器”,并随后成功地申请了专利。由于这个定位器像老鼠一样拖着一条长长的尾巴,非常可爱,恩格尔巴特和他的同事们便戏称它为Mouse(鼠标,本意为老鼠)。
  这是世界上诞生的第一只鼠标!
  恩格尔巴特也就当之无愧地成为“鼠标的鼻祖”。
  道格拉斯・恩格尔巴特1925年出生于俄勒冈州,1942年考上州立大学。后因二战爆发,他作为一名雷达兵应征入伍。战后返校学习,并在获得了电机工程博士学位后,带着他一个“伟大的计划”来到HP(惠普)。
  开始惠普很感兴趣,只因为这个计划过于超前,且惠普当年也还是一家电子仪器公司,尚无进入电脑领域的打算,以致最终未能达成协议。幸而斯坦福研究所接纳了他,让他从事计算机在科学、军事和商业应用方面的长远研究。
  此后,这个计划还得到了国防部高级研究规划署(ARPA)的资助,成立了由恩格尔巴特领导的ARC研究中心。
  1968年,在旧金山秋季计算机会议上,恩格尔巴特利用一台远在25公里外的大型机,第一次向人们展示了远程计算机演示,随后又展示了视窗(我们现在使用的Windows就是基于此发明)、鼠标。这在那个还是以打孔卡为主要输出手段的时代,犹如天方夜谭,让在场所有的专家震惊不已。
  接着他又成功地将文字显示在屏幕上,这是人们第一次在屏幕上看到文字输出。超文本、群件等演示同样彻底征服了在场的所有专家,后来人们将这次演示称为“所有计算机演示之母”。因为从此之后几十年的计算机技术全部起源于这次演示。
  恩格尔巴特一生在计算机领域颇有建树,他于1988年获得了计算机领域的最高奖项―图灵奖,所以在他看来,鼠标只不过是他所有成果中的一个小发明,但这个小发明比起他那些高深的计算机理论来,似乎更让人津津乐道。
  伯乐相“鼠”
  自从鼠标发明以后,一直被“养在深闺人未识”,尽管这当中对鼠标也作了些微改进,称为“机械鼠标”。
  施乐(Xerox)公司首次在经过改进的Alto电脑系统中加入了机械鼠标,时间是1973年,但也只是在一些大学和研究所的实验室里使用,并没有向大众推广。
  这种情形一直延续到六年后被苹果公司创始人史蒂夫・乔布斯发现。
  原来,乔布斯应邀观摩施乐PRAC研究中心,他所看到的技术中包括使用鼠标作为指点输入设备和操作系统用的GUI(Graphics User Interface,图形用户界面)。敏锐的乔布斯立即意识到这些技术将是电脑未来的发展方向,具有极大的商业价值。于是,他开始暗暗盘算如何把这些功能加入自己正在开发的新型家用电脑中,并立即用高薪挖到了十几位施乐公司的技术人员。
  1983年,苹果公司正式推出LISA电脑,这是苹果第一台使用鼠标的电脑,进一步把鼠标介绍给了广大电脑用户。第二年,苹果公司又推出LISA的升级产品―Macintosh,这是苹果电脑的一个里程碑,不仅给苹果带来丰厚的回报,更重要的是让鼠标开始走进千家万户。
  这时候的鼠标已初步具备了今天的鼠标模样:鼠标球取代了不灵活的单滚球,更加灵活的双键、三键设计逐渐取代了单键设计,可供电的标准串口设计取代了早期的独立接口。这标志着鼠标结束了漫长的童年岁月,迎来了黄金时代。
  与时俱进
  随着OS/2、Windows系统的广泛使用,操作系统越来越多地采用图形界面,鼠标也就逐渐流行起来,并最终成为电脑的“标配”,鼠标也进入了它的快速“变异”期。
  1981年,一位叫做迪克・里昂和史蒂夫・科斯的人针对纯机械式鼠标所存在的精度不高、易磨损等问题发明了“光电鼠标”(这与今天的光电鼠标差距甚远),这种鼠标,抛弃了机械传动而采用光学定位,主要部件是两个发光二极管、感光芯片、控制芯片和一个带有网格的反射板(相当于专用鼠标垫)。
  但是,由于这款“光电鼠标”对反射板依赖过大,当反射板过度磨损或丢失时,鼠标就不能使用了,而且光电鼠标的移动方向必须和反射板上的网格垂直,否则无法定位。再说这种光电鼠标的成本高达几百元,这是人们承受不了的价格。
  一年后,罗技公司在综合了光电鼠标和机械鼠标的优点之后,发明了世界第一款光学机械鼠标,简称“光机鼠标”。这种鼠标用滚球与栅轮代替了传统鼠标的枢轴与变阻器,并且在鼠标内部安装了发光二极管。当滚球带动两个栅轮转动时,栅轮会遮蔽发光二极管所发出的光,从而使系统判断出鼠标的位移状况。从此,光机鼠标统治了鼠标界近20年,直到光电鼠标的出现。
  真正意义上的光电鼠标由微软公司于1999年推出,它采用微软与安捷伦合作开发的IntelliEye光学引擎,底部没有滚轮,也不靠反射板来实现定位,而是依靠发光二极管、微型摄像头、光学引擎和控制芯片等核心部件来工作。
  这款光电鼠标以它400DPI的分辨率和1500次/秒的刷新频率,成为当时最为轰动的鼠标产品,是鼠标中的性能之王。
  2001年安捷伦也推出了自己第二代光学成像引擎(A2030、A2051)。但是由于第二代光学成像引擎的CMOS和DSP均无多大的变化,仅仅通过对光学引擎的改进将引擎的分辨率提升到800DPI,同时将刷新频率提升到2000次/秒至2500次/秒,相比第一代光学引擎,其性能提升并不明显,所以,安捷伦没有对第二代产品作大肆宣传,只是无声地取代了第一代产品。
  近年来,鼠标厂商在蓝牙技术问世之后,很快开始使用蓝牙技术作为高端无线鼠标的解决方案。凭借蓝牙在使用距离、抗干扰能力、易用性和安全性等方面的优势,以及蓝牙设备的成本不断下降,相信蓝牙技术将逐渐成为无线鼠标的主流技术。
  一言以蔽之,从原始鼠标到激光鼠标,从专用的适配卡到支持热插拔的USB接口,从单键到双键、多键(滚轮),从有线到无线,鼠标经历了漫长的发展过程,终于从“木头盒子”成为电脑不可或缺的输入设备。今天的鼠标已是高科技产品之一,但对改善鼠标易用性、定位性能、工作表面适应性和无线技术的脚步依然没有停止。
  未来的鼠标将是什么样子,让我们拭目以待吧。


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