Сейчас кажется, что все мыши одинаковые — две кнопки и колёсико посередине. Разве что в игровых моделях есть подсветка. Но так было не всегда: первые мыши были деревянными, квадратными, с неопределённым количеством кнопок, а устройства до середины восьмидесятых часто не шли в массовое производство.
Привет, я Михаил Павлов. Я уже десять лет коллекционирую компьютерные мыши и трекболы. В этом посте я коротко напомню, какой путь они прошли, и покажу свою коллекцию. Посмотреть на неё вживую можно в Яндекс Музее на выставке «Мышеловка», которая в последние месяцы гастролировала между Москвой и Санкт-Петербургом. В ближайшие пару дней (до 12 июля включительно) её ещё можно увидеть в московском Музее на Павелецкой — познакомиться с большей частью экспонатов, а какие-то даже попробовать в действии.
Начало
До появления мышек компьютером управляли с помощью клавиатуры. Её хватало для компьютеров вообще без графического интерфейса. В таких все действия выполнялись в консоли.
Для навигации при работе с большими текстами использовали световое перо — «ручку» с проводом, похожую на Apple Pencil, подключаемую к машине. Выделять и копировать текст им было нельзя, и использовались они только для установки курсора в нужное место.
Первый трекбол появился в 1952 году в ВМФ Канады (вот перевод статьи об этом на Хабре). В качестве шара использовался шар для боулинга:
Конечно, в современные трекболы ставят шарики поменьше, но все базовые концепции, которым следуют устройства, остались прежними: шарик, два вала с дисками и прорезями. Через эти прорези на фотоприёмники светят четыре лампочки. Одно «прерывание» равно одному смещению указателя.
Компьютерную мышь как концепцию придумал в 1963 году американец Дуглас Энгельбарт (в хабрастатье можно узнать подробности). Её не разрабатывали специально — она родилась как «побочный» продукт операционной системы NLS, которая уже использовала графический интерфейс с окнами. Перемещаться по нему одной клавиатурой и пером было бы невыносимо сложно.
Вместо привычного шарика мышка использовала прямой привод от перпендикулярно вращающихся дисков-роликов. Из деревянного прототипа чуть позже сделали несколько рабочих образцов (в марте 2023-го один из них был продан на аукционе за 180 тысяч долларов).
Первую шариковую мышь собрала в 1968 году компания Telefunken Rollkugel (с немецкого — «Крутящийся шар»). Вот перевод подробного обзора этой мыши от Юргена Мюллера. Уже тогда Telefunken спорила с Xerox за право считаться первым производителем коммерческих мышек. Вот модель Telefunken 1972 года, которая подтверждает их первенство в гонке:
Источник: Computermuseum в Штутгарте
Фото компонентов
Но первая мышка, доступная для людей, появилась позднее — только в 1981 году. Ей комплектовался компьютер Xerox Alto. Мышка имела оптический датчик и требовала специального коврика с нанесённой сеткой. Купить её навряд ли мог каждый — комплект с ПК стоил 50 000 долларов.
После этого коммерческие мышки распространялись в комплекте с каждым популярным ПК: Apple Lisa, IBM PC, компьютерами на Windows. Кстати, есть версия, что Microsoft придумала базовые игры Windows — пасьянс и «Сапёра» — для обучения навыкам работы с мышкой. Пасьянс учит перетаскивать предметы по экрану, «Сапёр» — использовать обе кнопки мыши.
Породы компьютерных мышей
По тому, как они работают
Преобразовать движение мышки в движение курсора на экране можно разными способами. Датчики, которые выполняют это преобразование, называются энкодерами. Их существует очень много, но прижилось лишь несколько.
В качестве дополнительного чтения рекомендую патент, в котором Энгельбарт перечислил большую часть энкодеров.
Оптомеханические. Массовые компьютеры в нулевых комплектовались в основном такими. Принцип действия: шарик крутит два вала, на которых закреплены диски с прорезями. Их еще называют оптическими прерывателями. Две или четыре пары светодиод-фотодиод считывают вращение диска и его направление.
Недостатков у таких мышек два:
- Предел по точности — геймерскую оптомеханическую мышку сделать не получится.
- Необходимость чистки внутренних частей — шарик переносит мусор и секрет с кожи на валы, что приводит к ухудшению точности.
Оптические. Популярные сейчас сенсоры.
Первые мыши с такими сенсорами могли перемещаться только по специальному коврику с сеткой. Шаг сетки разный: от 0,3 до 0,8 мм. Принцип работы: поверхность подсвечивается светодиодом или лазером, оптический приёмник периодически фотографирует поверхность, сравнивает текущую фотографию с предыдущей и высчитывает смещение.
В первых версиях было два ортогональных датчика, каждый считал смещение по одной оси. Позже перешли на один.
В этом варианте датчики имеют рабочую поверхность сверху, а не снизу. Поэтому в конструкцию встраивают зеркала, которые направляли пучок света от диодов в сенсоры.
Современные трекболы с шариками, кстати, тоже оптические. Поверхность — сам шарик, лазер светит на него, сенсор смотрит на поверхность шарика. В ранних версиях шарик делали «грязным», чтобы облегчить определение смещения.
На потенциометрах, то есть — на переменных резисторах. Чаще всего такие используются в различных ручках регулировки, например, громкости. В зависимости от взаимного положения элементов, потенциометр имеет сопротивление от нуля до некоторого номинального. Большинство таких мышей делалось для конкретных машин, поэтому размер экрана был известен заранее или задавался на контроллере. В некоторых случаях на самой мыши были ручки коррекции:
Способ имел понятный предел по точности и после середины 80-х не развивался.
На дискретных датчиках. Первая версия механизма была выполнена в виде барабана с чередующимися полосками, которые замыкали две пары контактных усиков. Эти пары имеют разную длину: первая быстрее замыкается перемычкой на барабане, когда он движется в одну сторону, вторая — в противоположную. Так мышь узнает, в какую сторону происходит движение.
Позже перешли на вариант с диском — возможно, из соображений компактности и для упрощения производства.
На датчиках с осевым наклоном. Мыши с шариком требовали постоянной чистки, поэтому были эксперименты с механизмами, которые бы позволили минимизировать попадание грязи внутрь.
Очевидное решение: нет шарика — нет грязи.
Первый вариант: два диска расположены под углом таким образом, что движение строго по осям приводит в движение только один диск. Внутри — модификация оптических прерывателей, они расположены в другой плоскости. Последняя известная версия мыши с такой механикой — Key Tronic 1994 года.
Второй вариант — гибрид с дискретной системой. Здесь колёса с осевым наклоном используются вместе с дискретными энкодерами.
По дизайну
Бóльшую часть мышек восьмидесятых можно разбить на два кластера: те, у которых кнопки сверху, и те, у которых они сбоку.
Современный вид мышек сформирован обоими кластерами: с развитием мышкостроения инженеры всё больше изучали особенности поведения кистей и пальцев в расслабленном состоянии.
На пути к текущему виду мышек было много экспериментов:
У современных игровых мышей можно даже менять геометрию — подстраивать размер, длину и ширину мышки под ладонь. С некоторыми в комплекте поставляется набор грузиков: можно уменьшить или увеличить вес мыши для более плавного скольжения.
Апогей эргономики — вертикальная мышь. Похожа на джойстик, скрещённый с мышью, рука при использовании находится в естественной позе, будто жмёт другую руку. Вертикальные мыши помогают руки меньше уставать и предотвращают туннельный синдром — это когда нервы в кисти воспаляются от долгого и неестественного положения.
Вертикальная Logitech MX Vertical
Кстати, первые вертикальные мыши появились в виде джойстика с одной кнопкой сверху и обычным шариком внизу.
Как я собрал коллекцию
Я начинал с разного старого железа: компьютеры, ноутбуки, процессоры и процессорные платы, блоки ферритовой памяти, жесткие диски. Постепенно это перестало влезать в окружающее пространство, и я понял, что нужно фокусироваться на чём-то небольшом и интересном. У меня уже были первые два десятка нескучных мышек, поэтому решил развиваться в этом направлении.
Отдельная история — как я достаю экспонаты в коллекцию. В какой-то момент я поймал себя на мысли, что я прихожу каждый вечер, открываю компьютер и начинаю проверять все площадки на предмет различных ключевых слов: «старая мышь», «мышь старая», «COM мышь», «мышь раритет» и прочие. Тем же самым занимаюсь на eBay. На американском eBay одни мыши, на европейском другие, поэтому работу проделываю несколько раз. Лайфхак: наибольшая полнота лотов по моим запросам достигается, если выставить локацию в Дании или Швеции.
Потом я устал делать всё руками и написал робота: он собирает объявления по моим запросам со всех площадок и посылает все новые в Телеграм. Робот постепенно оброс фичами и я сделал его публичную версию для других коллекционеров.
Существуют мышки, которых у меня в нет, но которые считаются достаточно знаковыми. Их несложно достать, но они просто дорого стоят. Например, мышка от компьютера Apple Lisa — цены на eBay начинаются от тысячи долларов. Да, прикольно, мышку хотелось бы получить. Но моя коллекционерская жаба пока меня немного душит.
Сейчас в моей коллекции около 170 мышей. Её особенность в том, что я каждую мышку разбираю, детально смотрю, что там внутри происходит, и выкладываю технические подробности в своём канале. Кстати, если у вас есть ненужная компьютерная мышь или трекбол, то приносите их в Яндекс Музей. Знаковые и редкие модели попадут в коллекцию, а остальные будут безопасно утилизированы на заводе «Экополис».
Коллекция сейчас ищет помещение под постоянную экспозицию.
«Мышеловка» в первом Яндекс Музее, апрель 2023-го
Интересные экземпляры в коллекции
Расскажу о нескольких.
Xerox 8010 Star, 1981 год
Первая массовая коммерческая мышь, которая поставлялась вместе с компьютером Xerox 8010 Star. Это оптическая модель, которая требует специального коврика для работы. Стоили такие около 400 долларов.
Microsoft Green Eye («зеленоглазка»), 1983 год
У неё был нестандартный интерфейс: помимо мыши нужно было купить специальный контроллер.
Logitech ClearCase, 1988 год
Эта мышка мне просто нравится своим внешним видом. То есть Logitech сделала мышку с прозрачным корпусом за десять лет до первого iMac. Тогда научились производить прозрачный пластик, и произошёл бум на компьютерную электронику, просматриваемую насквозь. Конечно, это не первая мышь с прозрачным корпусом.
«Марсианка», 1989 год
Предназначалась для советского домашнего компьютера «Электроника БК». Двухкнопочная, с проприетарным интерфейсом. Использовалась в базовом бытовом компьютере: люди покупали такие, чтобы порисовать и поиграть в игры.
Почему «Марсианка»? Мышь производилась заводом «Марс», который во времена СССР выпускал бортовые системы для ракет, спутников и всего остального, а в 1990-е был вынужден переквалифицироваться в производство смежных товаров.
MouseMan Wireless, 1991 год
Это одна из первых коммерческих беспроводных мышек. Она работала на основе радиосигнала с частотой 150 кГц. К компьютеру нужно было подключать отдельный радиомодуль:
Советская мышь от компьютера ЕС-1845
ЕС-1845 — это специальный компьютер для советских военных, который делался с особым упором на взломоустойчивость. Поэтому ПК не отдаёт ничего вовне и не излучает никакие электромагнитные волны. Периферию к нему выпустили соответствующую: у мыши толстый металлический корпус и очень увесистый провод.
Appoint MousePen, 1991 год
Её придумали во времена, когда в ноутбуки не встраивали тачпады. Сделана в форме ручки, чтобы было удобно пользоваться в дороге. Мышку надо держать как шариковую ручку — условно, это дедушка стилуса и Apple Pencil.
МБ 03 49003 («Колобок»), 1991 год
Одна из последних советских мышей, имеет особенную версию оптического прерывателя. Выпускалась на ульяновском производственном объединении «Комета». Интерфейс — RS-232, то есть её можно подключить к обычному компьютеру через переходник. Мышка механическая, но не шариковая — снизу стоят ролики, движение которых передаётся компьютеру.
Mouse Systems Scroll, 1995 год
Одна из первых мышей с колёсиком для прокрутки, к тому же пятикнопочная. На нижнем торце — кнопка-качалка: на самом деле это две кнопки под большой палец.
GyroPoint Desk GP9200-A, 1995 год
Мышка с гироскопическим датчиком, который включается, если приподнять мышь над поверхностью: это позволяет использовать её навесу. Прародитель современных пультов от телевизоров.
Шаровой манипулятор МШ1, 1996 год
Трекбол российского производства. Шар по размеру больше шара для бильярда. Три кнопки и регулятор режима прижима шара — если его расслабить, то он будет крутиться свободнее, а можно закрутить совсем, тогда положение шара нельзя будет случайно изменить.
EasyBall, 1996 год
Трекбол от Microsoft. Предназначался для детей: дошкольников и младшеклассников. У него только одна кнопка, на которой написано EasyBall. Считалось, что детская программа должна быть несложной, с простым управлением, и правая кнопка детям не нужна, они не сразу поймут, что с ней делать. Мышку часто использовали в американских школах.
Apple M4848, 1998 год
Её часто называют «хоккейной шайбой». Мышка полупрозрачная, в тон компьютеру. Выглядит интересно, но среди пользователей не прижилась из-за формы. Она оказалась чересчур короткой — запястье висит, нельзя положить на неё всю ладонь.
Apple Mighty Mouse, 2005 год
Здесь не видно кнопки, но передняя часть — это тач-панель, которая распознаёт четыре разных нажатия. А ещё здесь есть шарик для скроллинга. Скроллить можно не только вверх-вниз, но ещё и влево-вправо, в разных направлениях. Шарик обтянут кожей. Мышка неразборная, поэтому достаточно сложно чистится.
HP PCMCIA Bluetooth, 2006 год
Самая современная мышка в моей коллекции. Она очень маленькая, предназначалась для ноутбуков. Заряжалась прямо от разъёма PCMCIA, который изначально предназначался для периферии, например для Wi-Fi-адаптеров.
HP Omnibook Mouse, 1996 год
Мышка HP для ноутбуков серии OmniBook. Появилась в 1996 году как часть конструктива корпуса. Её можно было выдвинуть, нажав специальную кнопку, на которой нарисовали реальную мышь. Cоединялась с корпусом толстой пластиковой полоской. В самой мышке не было ни электрики, ни датчиков, ни шарика. Это особенно интересно — один из слоёв полоски содержит три линии для передачи нажатия кнопок, при этом сами линии никуда не подключены. Мышка вообще электрически не соединена с ноутбуком!
Движение и нажатие кнопок определяется платой внутри по перемещениям самой пластиковой полоски, на другом слое которой нанесена узорная сетка. Принцип декодирования похож на ёмкостные датчики: плата создает высокочастотное электрическое поле, которое меняет свои характеристики в зависимости от положения узора на пластине. Мышкой можно свободно оперировать на любой поверхности и на весу.
