Манипулятор мышь

1. Виды манипуляторов 
Манипуляторы облегчают общение пользователя с ПК. Наиболее распространенным из них является так называемая

1.1. Мышь 
Мышь - в информатике - устройство управления курсором, имеющее вид небольшой коробки. Перемещения мыши по горизонтальной поверхности преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. 
Она служит для ввода данных или одиночных команд, выбираемых из меню или текстограмм графических оболочек, выведенных на экран монитора. 
Мышь представляет собой небольшую коробочку с двумя или тремя клавишами и утопленным, свободно вращающимся в любом направлении шариком на нижней поверхности. Она подключается к компьютеру при помощи специального шнура и требует специальной программной поддержки. 
Мышь является наиболее распространенным устройством ввода графической информации в ПЭВМ. При перемещении мыши и/или нажатии/отпускании кнопок мышь передает информацию в компьютер о своих параметрах (величине перемещения и статусе кнопок). Существует много различных типов устройства типа мышь, отличающихся как по принципу работы (механическая, оптомеханическая и оптическая), так и по способу общения (протоколу) с ПЭВМ. Для достижения некоторой унификации каждая мышь поставляется обычно вместе со своим драйвером - специальной программой, понимающей данный конкретный тип мыши и предоставляющей некоторый (почти универсальный) интерфейс прикладным программам. При этом вся работа с мышью происходит через драйвер, который отслеживает перемещения мыши, нажатие и отпускание кнопок мыши и обеспечивает работу с курсором мыши - специальным маркером на экране (обычно в виде стрелки), дублирующим все передвижения мыши и позволяющим пользователю указывать мышью на те или иные объекты на экране. 
Для работы с мышью необходима плоская поверхность, с этой целью используют резиновые коврики (Mouse Pad). 
Так как с помощью мыши нельзя вводить в компьютер серии команд, поэтому мышь и клавиатура - не взаимозаменяемые устройства. Назначение графических оболочек - в обеспечении инициализации множества команд без длительного набора их с клавиатуры. Это снижает вероятность опечаток и экономит время. На объекте в виде текторграммы выбирается пункт меню или символ и щелчком кнопки мыши инициализируется. Конечно, при наборе или осуществлении некоторых функций применение мыши может быть нерациональным, если, например, эти функции выполняются нажатием функциональных клавиш. 
В настоящее время также существует оптическая мышь, где сигнал передается с помощью луча мыши на специальный коврик и анализируется электроникой. Пока менее распространена бесхвостая (безкабельная) инфракрасная мышь (принцип ее действия похож на действие пультов дистанционного управления) и радиомышь.

1.1.1. Деревянная  мышка 
21 июня 1967 г. Даг Энгельбарт по¬лучил патент на «Индикатор коорди¬нат X - Y для системы вывода изоб¬ражений», сейчас хорошо известный как манипулятор типа мышь. Первая мышь каталась на двух колесиках, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение такой мыши было прямо пропорционально изменению сопротивления переменных резисторов.Над этим устройством Энгельбарт размышлял и работал более десяти лет. Презента¬ция происходила на осенней сессии компьютерной конференции, проходив¬шей в выставочном центре Сан-Фран¬циско, где присутствовали около ты¬сячи компьютерных специалистов. 
Это был публичный дебют компью¬терной мыши. Красавица выкатилась на подиум на колесиках из полиро¬ванного дерева, была снабжена мод¬ным аксессуаром в виде приметной красной кнопки и шнуром, действи¬тельно похожим на мышиный хвост. С ее помощью можно было манипу¬лировать объектами на всей плоско¬сти экрана. Кроме мышки, на пре¬зентации был представлен многокнопочный «еж», именовавшийся «аккорд¬ной клавиатурой», который позволял осуществлять набор «одной левой», используя как отдельные клавиши, так и их комбинации. Впрочем, «еж» не пришелся аудитории по вкусу. Зато мышь произвела настоящий фурор! 
Сегодня в мире используется свы¬ше 350 млн. компьютерных мышей, одна только фирма Logitech, признан¬ный лидер в этой отрасли, выпуска¬ет в год около 50 млн. Так что идея оказалась значительно продуктивней, чем можно было предполагать. А что же сам изобретатель? В год своего триумфа Энгельбарт получил от Стенфордского научно-исследовательского института чек на $10 тыс. И все… В настоящее время Энгельбарт – высокооплачиваемый сотрудник Logitech, выпускающей, в частности, компьютерные мыши. 
 

1.1.2. Опти¬ко-механическая  мышь 
Оптико-механические работают благодаря специальному шарику, находящемуся в нижней части корпуса мыши. Принцип его работы достаточно прост. Когда мы начинаем двигать мышь по коврику, то шарик поворачивает пару роликов мыши, которые отвечают за горизонтальное и вертикальное перемещение курсора мыши. Эти ролики передают сигнал о перемещении на специальные датчики, которые и формируют движение курсора, повторяющего ваши движения мышью. Такие мыши могут работать и без коврика, но как показывает практика они быстро загрязняются. 
Пожалуй, основной частью опти¬ко-механической мыши является шарик. Все это, разумеется, спорно, но шарик - штука важ¬ная. Бытует ошибочное мнение, что он резиновый - это не так, он металлический и сверху покрыт не особо толстым слоем резины. Шарик устанавливается в отве¬денное ему место, где физичес¬ки хорошо контактирует с тремя валиками. При перемещении мыши шарик цепляется за по¬верхность стола, вследствие че¬го вращается, увлекая за собой валики. Ось вращения одного ва¬лика имеет направление "назад-вперед", другого - "влево-впра¬во". На осях установлены диски с прорезями, которые вращаются между двух "кубиков". На первом находится источник света (неви¬димый глазу частотный диапа¬зон), на другом - фотоэлемент, который безукоризненно опре¬деляет, падает ли на него свет -это, конечно, зависит от положе¬ния диска с прорезями. Посколь¬ку таких растровых дисков два, то порядок освещения фотоэле¬ментов однозначно определяет направление движения мыши, а частота возникающих на выходах светодиодов импульсов - ско¬рость. Импульсы при помощи контроллера преобразуются в совместимые с PC данные и пе¬редаются процессору. Оптическая мышь устроена и работает по схожим принципам. 
1.1.3. Оптическая мышь 
«Вид» знакомых нам нынче массовых оптических мышек, базирующихся на общих принципах работы, был «выведен» в исследовательских лабораториях всемирно известной корпорации Hewlett-Packard. Точнее, в ее подразделении Agilent Technologies, которое только сравнительно недавно полностью выделилось в структуре корпорации НР в отдельную компанию. На сегодняшний день Agilent Technologies, Inc. — монополист на рынке оптических сенсоров для мышей, никакие другие компании такие сенсоры не разрабатывают, кто бы и что не говорил вам об эксклюзивных технологиях IntelliEye или MX Optical Engine . Впрочем, предприимчивые китайцы уже научились «клонировать» сенсоры Agilent Technologies, поэтому, покупая недорогую оптическую мышь, вы вполне можете стать владельцем «левого» сенсора. 
Оптические мыши отличаются от оптико-механических наличием сканирующего датчика, внизу корпуса. Благодаря ему мышь сканирует поверхность, на которой она "лежит" и при изменении изображения этой поверхности мышь определяет скорость и направление этого изменения , и передает новые данные о состоянии курсора. Еще одно отличие от оптико-механических заключается в том, что она не может работать на некоторых поверхностях. К ним обычно покупают специальные коврики. Почему специальные, ведь они могут работать на тех же ковриках, что и оптико- механические, - спросите вы? Да потому, что на некоторых поверхностях движения мыши могут быть быстрее и датчик не успевает передавать сигнал. Вследствие чего вы увидите бурное движение курсора по экрану монитора. 
Отличие в том, что в ее конструкции нет ни шарика, ни валиков. Основ¬ная часть такой мыши - источник света и группа фотоэлементов. Свет излучается в сторону поверхности, на которой лежит мышь. Отражается он от этой поверхности, разумеется, по-разному - она же не однородна по своим оптическим свойствам! На любой, даже одноцветной поверхности есть - возможно, невидимые глазу - небольшие цветовые града¬ции, трещины, вздутия и т.п. Чувст¬вительнейшие фотоэлементы улав¬ливают отраженный свет и сохраня¬ют изображение в памяти мыши. За¬тем поверхность опять "фотографи¬руется" - так несколько тысяч раз в секунду! Процессор мыши выполня¬ет весьма интеллектуальную работу - сравнивает два изображения и де¬лает вывод: куда оно сместилось. Грубо это можно представить так: была фотография с двумя черными и двумя серыми квадратами соот¬ветственно вверху и внизу. Следую¬щее изображение - фото с зеленым кругом наверху и двумя черными квадратами внизу. Очевидно, изоб¬ражение сдвинулось вниз, что свидетельствует о том, что мышь пере¬двигается вверх, точнее вперед. На заре этой технологии оптическим мышам требовались специальные коврики, представляющие собой мелкую сетку в контрастных цветах. Современные модели прекрасно ра¬ботают почти на любой поверхнос¬ти, за исключением, разве что, иде¬ально отполированных зеркал. 
Преимущества оптических мышей очевидны даже для тех, кто еще не пробовал их в деле. Оптический сенсор - это, конечно же, более совершенное устройство, чем конструкция из шарика, валиков, шестеренок и фотоэлементов. Оптическим мышам не нужна регулярная чистка, и их точность не снижается со временем.

1.2. Тип подключения  мыши к компьютеру

Рассмотрим особенности  «хвоста» мыши - с помощью него мышь связывается с компьютером. На настоящее время имеется три их типа (основных, естественно). 
Первый, самый старый тип - это типа COM. На конце находится плоский 2-х рядный разъём, обычно 9-ти контактный (но встречались и 25-ти контактные). Подобным же разъёмом модемы соединяются с компьютером. Применяется в старых корпусах, типа АТ. 
Более новый - типа PS/2. Это круглый шестиконтактный разъём, который впервые появился в компьютерах IBM того же названия - собственно оттуда и название разъёма. Долго существовал только на этих типах компьютерах IBM, которые благополучно «вымерли». Однако вторую жизнь этому разъему дало появление корпусов типа АТХ, в которых этот разъём становится стандартным. В настоящее время успешно существует совместно с разъёмом типа COM и ожидает, когда их выживет новый, 3-й тип. Разъём PS/2 не любит, когда мышь выдёргивают при включенном компьютере - может при обратном включении пожечь порт компьютера. 
И последний, самый новый тип - тип USB. Это плоский разъём с 4-мя контактами, который подключается к порту того же имени. Совершенно безразлично относится ко включению/отключению мышей (и не только) на ходу. Знаменит тем, что если мышей COM к одному компьютеру можно подключить парочку, мышей типа PS/2 - одну (или 3- в компании с 2-мя COM), то этих - до 127-ми.

1.3. Трекбол 
Трекбол (Trackball) представляет собой «перевернутую» мышь, так как у него приводится в движение не корпус устройства, а только его шар увеличенного по сравнению с мышью размера, что позволяет существенно повысить точность управления курсором. Первое устройство подобного типа было разработано компанией Logitech. Миниатюрные трекболы получили сначала широкое распространение в портативных ПК. Встроенные трекболы могут располагаться в самых различных местах корпуса ноутбука, внешние крепятся специальным зажимом, а к интерфейсу подключаются кабелем. Большого распространения в ноутбуках трекболы не получили из-за своего недостатка — постепенного загрязнения поверхности шара и направляющих роликов, которые бывает трудно очистить и, следовательно, вернуть трекболу былую точность. Впоследствии их заменили

1.4. Джойстик 
Джойстик (Joystick), или рычажный манипулятор, является аналоговым координатным устройством ввода информации. Впрочем, первые модели джойстиков были, можно сказать, «цифровыми». Дело в том, что они были основаны на нескольких микропереключателях. При перемещении рукоятки джойстика в зависимости от направления замыкался тот или иной переключатель. Практически любую современную модель джойстика технически можно представить как два реостатных датчика, для питания которых используется напряжение +5 В. Рукоятка джойстика связана с двумя переменными резисторами, изменяющими свое сопротивление при ее перемещении. Один резистор определяет перемещение по координате X, а другой — по Y. В задачу адаптера джойстика входит преобразование изменения параметра сопротивления в соответствующий цифровой код. Разумеется, что дизайн джойстиков практически не влияет на их внутреннее устройство. 
По разнообразию внешнего дизайна джойстики, пожалуй, самые многоликие устройства в ПК. В зависимости от класса игр, на которые они ориентированы, джойстики могут иметь вид ручки управления, штурвала самолета, руля автомобиля (плюс набора педалей к нему), плоской площадки с кнопками (Game Pad) и др.

1.5. Трекпойнт 
Трекпойнт (Track Point) — координатное устройство, впервые появившееся в ноутбуках IBM, представляет собой миниатюрный джойстик с шершавой вершиной диаметром 5-8 мм. Трекпойнт расположен на клавиатуре между клавишами и управляется нажатием пальца.

 
1.6. Тачпад 
Тачпад (Touchpad) представляет собой чувствительную контактную площадку, движение пальца по которой вызывает перемещение курсора. В подавляющем большинстве современных ноутбуков применяется именно это указательное устройство, имеющее не самое высокое разрешение, но обладающее самой высокой надежностью из-за отсутствия движущихся частей. 
Оба эти устройства предполагают наличие определенной тренировки для обращения с ними, однако по надежности и малогабаритности остаются вне конкуренции.

 
1.7. Световое перо 
Для ввода рисунков в ПК может использоваться, так называемое световое перо. Оно применяется сравнительно редко, так как пригодно для работы с крупными объектами, но очень ненадежно при выборе малых объектов. 
Световое перо получило дальнейшее развитие при его совместном использовании с дигитайзером (диджитайзером), где пером просто пишут, затем специальные программы переводят рукописный текст или рисунок в цифровой код. Профессиональные световые перья могут определить толщину линий, силу нажатия на перо и другие параметры.

1.8. Дигитайзер 
Является стандартным устройством ввода для профессиональных графических работ. С помощью программного обеспечения движение руки преобразовывается в формат векторной графики. Дигитайзер способен определять и обрабатывать абсолютно точные координаты, что недоступно другим устройством ввода.    
 

2. Беспроводные  мыши 
Отсутствие провода - это дополнительный комфорт и в работе, и в игре. Однако беспроводная мышь (тем более оптическая) значительно тяжелее своей проводной сестры, так как она "нагружена" батарейками или аккумуляторами. 
Еще более серьезная проблема - низкая частота опроса, свойственная беспроводным мышам. В лучшем случае она достигает 80-90 Hz, что нельзя назвать удовлетворительным для самых активных игр. А у некоторых моделей и того меньше - 40-50 Hz, что уже неприемлемо и для обычной работы.

3. Частота опроса  порта, к которому подключена  мышь 
Чем выше этот параметр, тем меньше задержка между перемещением мыши и курсора на экране. Кроме того, курсор точнее повторяет траекторию движения мыши по коврику, двигаясь по экрану более плавно, непрерывно. Это весьма благотворно сказывается на работе, а в активных играх высокая частота опроса просто "жизненно" необходима. 
Драйверы мышей Logitech дают возможность изменять частоту опроса порта PS/2. Сделать это можно и стандартными средствами Windows XP (см. свойства мыши в менеджере устройств). Для других ситуаций придется использовать утилиту PS/2 Rate Adjuster Plus. 
При подключении к порту USB частота опроса устанавливается автоматически на уровне 125 Hz, что является приемлемым для любых игр. Чтобы реализовать потенциал высокоскоростной оптики, производители (в данном случае Logitech и Microsoft) рекомендуют подключать мышь исключительно через USB.

4. Коврик для  мыши 
Несмотря на все заверения производителей, что оптическая мышь прекрасно обходится и без коврика, мы настоятельно рекомендуем его использовать. Хотя бы для того, чтобы предотвратить износ ножек, от качества которых зависит способность мышки скользить по коврику. Это, кстати, настоящая ахиллесова пята дорогих моделей, которые приобретаются не на один год. Проблему решили бы специальные наклейки из тефлона, но на нашем рынке они недоступны, да и стоят немало - порядка $7-10. 
Подобрать коврик для оптической мыши нелегко. С одной стороны, он должен быть достаточно скользким, а с другой - создавать наилучшие условия для работы оптического сенсора. Таким образом, лучше, если пластик будет матовым, с как можно более мелким рисунком. Подобные требования обусловлены самим принципом работы оптической мыши: она "фотографирует" поверхность коврика с заданной частотой и затем определяет направление движения, сравнивая полученные "кадры" между собой. 
Найти в продаже пластиковый коврик, который удовлетворял бы любую оптическую мышь, нам не удалось. Зато мы сделали открытие, что дешевый "тряпичный" коврик светло-серого цвета для этой цели подходит наилучшим образом. Ткань на нем не очень плотная, и сквозь нее просвечивается резиновая подложка. Получается светлая поверхность с мельчайшей сетью черных точек. Тестировали устойчивость оптики именно на таком коврике, заодно можно было оценить и качество ножек. Ведь большинство мышей, которые легко передвигаются по тканевому коврику, еще лучше скользят по пластиковому. 
 
5. Как оценить быстродействие оптики? 
Самый простой способ оценки быстродействия оптической мыши не требует запуска каких-либо приложений. Расположив курсор по центру рабочего стола Windows, подвигайте мышь из стороны в сторону с максимальной скоростью и частотой. Если курсор "срывается" и начинает хаотично двигаться по экрану, тогда эта мышь не подойдет для активных игр. Если требуется приложить значительные усилия, чтобы курсор "оторвался", - тогда для дальнейшей оценки потребуется запустить любимую игру. Но если контроль над курсором не теряется никогда (он лишь постепенно смещается в сторону) - значит, мышь пригодна для любых игр. Конечно же, для подобного эксперимента необходимо применять коврик, подходящий для оптических мышей.

6. Мышь для  игр: оптическая или шариковая? 
Для заядлых игроков, годами использующих одну и ту же мышь, преимущества оптической технологии могут показаться неочевидными. Но стоит попробовать одну из лучших мышей, представленных в данном тестировании, - и возвращаться к шариковой уже не захочется. И на то есть объективные причины. 
Шарик имеет значительную массу, а следовательно, и инерцию. Поэтому при резком развороте прицел не останавливается мгновенно, а продвигается чуть дальше. Даже если просто приподнять мышь и аккуратно поставить ее на место, курсор все равно сделает скачок минимум на полсантиметра. Однако привыкнув к шариковой конструкции, мы неосознанно компенсируем подобный люфт, совершая "доводку" курсора или прицела всякий раз после "приземления" мыши. 
У оптики же нет инерции, нет прокруток, и потому курсор остается практически в том же месте, где мы оторвали мышь. Таким образом, требуется минимум усилий для того, чтобы точно целиться, находясь в движении. 
Шариковая мышь не дает игроку уверенности, ведь на ее точность оказывает негативное влияние множество факторов - загрязненность валиков, износ механики и даже влажность пластикового коврика. Оптическое устройство этих недостатков лишено, и потому только оно может дать игроку ощущение полного контроля над игровым процессом. 
Главная особенность оптических мышей заключается в том, что при использовании в активных играх для них требуется устанавливать высокую чувствительность (или акселерацию). Ускорять курсор программными средствами приходится потому, что оптический сенсор у большинства моделей не способен отследить слишком быстрое перемещение. Но, с другой стороны, именно при высокой чувствительности и реализуется весь потенциал оптической мыши: в отличие от шариковой она и в этом случае позволяет очень точно прицеливаться. Играть же с повышенной чувствительностью гораздо проще, ведь тогда рука совершает минимальные движения.