Мышь представляет собой еще одно широко распространенное УВИ, облегчающее пользователю работу со многими прикладными программными системами и делающее ее более простой и эффективной. В основной своей функции мышь является устройством управления положением курсора на экране монитора: перемещение мыши по гладкой поверхности (или по поверхности специального планшета) автоматически преобразуется в пропорциональное по величине и совпадающее по направлению перемещение курсора экрану. Встроенные в тело мыши клавиши позволяют пользователю подавать в ПК требуемого положения, и тем самым выбирать те или иные объекты, перемещать их по экрану, вызывать одни объекты убирать с экрана другие, а также эмулировать действие управляющих клавиш клавиатуры.
Своей популярностью мышь обязана главным образом растущему спросу на прикладные графические программные системы, а также распространению графического интерфейса пользователя, когда широко применяются мнемонические изображения объектов пиктограммы. Возможности клавиатуры явно не согласуются с характером работы пользователя в такой «изоориентированной» среде. Поэтому и возникла потребность в другом средстве связи пользователя с компьютером. Самым популярным из различных модификаций этого средства оказалась мышь, которая делает очень удобным манипулирование такими широко распространенными в графических пакетах объектами, как окна, меню, кнопки, пиктограммы.
При конструировании мышей применяются механический, оптический или оптомеханический принципы действия.
В корпусе механической мыши имеется шар сравнительно большого диаметра, который вращается, когда пользователь перемещает тело мыши по поверхности стола. Шар приводит во вращение два ролика (ось вращения одного из них горизонтальна, второго — вертикальна). Те в свою очередь приводят в действие два механических дешифратора, которые посылают свои выходные сигналы схеме интерфейса с мышью, имеющейся в компьютере. Последняя обеспечивает перемещение курсора по экрану монитора.
Оптомеханическая мышь отличается от механической только тем, что вместо механических дешифраторов используются оптические, и сигналы посылаются в компьютер в результате срабатывания не механических, а бесконтактных оптических переключателей (т.е. срабатывающих при падении на них светового потока).
Оптическая мышь вообще не имеет движущихся частей. Перемещение воспринимается оптически датчиками (встроенными в корпус устройства) в процессе их смещения относительно поверхности специального планшета. Механическая и оптомеханическая мыши не требуют специального планшета — их можно перемещать по поверхности стола, по бумаге, стене и т.п. Однако они менее защищены от попадания пыли и грязи по сравнению с оптическими устройствами. В общем случае оптическая мышь более долговечна, но требует свободного места для размещения планшета.
Известны модели мышей в которых есть возможность менять соотношение скоростей перемещения мыши и курсора — это т.н. мыши динамического действия. В некоторых случаях реализовано такое решение: первые 1-3 дюйма перемещения мыши (1 дюйм = 25,4 мм) вызывают медленное, «тонкое» смещение курсора, а дальнейшее перемещение приводит ко все более непропорциональному ускорению движения последнего. Есть модели с постоянным, но задаваемым извне соотношением перемещений, то есть возможность устанавливать величину этого параметра при настройке программного пакета, с которым предполагается работать в данный период времени.
Мыши обычно оснащаются одной, двумя или тремя кнопками, на которые пользователь может нажимать либо кратковременно, либо длительно. При этом в компьютер посылаются сигналы, уведомляющие его о том или ином решении пользователя. Одна из кнопок (она обязательна) служит для фиксации выбора пользователем того или иного объекта на экране монитора. Вторая и третья кнопки (если они поддерживаются аппаратными и (или) программными средствами компьютера) могут использоваться для эмуляции клавиш клавиатуры или выполнения других функций. Однако стандартов на аппаратно-программное обеспечение мышей до сих пор нет. Это означает, с одной стороны, что ряд прикладных программных систем ориентирован только на 1-кнопочные мыши, а с другой, что возникают серьезные трудности при попытке «привязать» мыши некоторых моделей к тем или иным прикладным программным системам.
Что касается интерфейса с мышью, то он реализуется в двух вариантах:
1) сама мышь поставляется как неотъемлемая часть компьютера — в этом случае никаких дополнительных средств к компьютеру не требуется (такого решения придерживается фирма Apple в своем семействе ПК Macintosh;
2) мышь поставляется как отдельное средство. По последнему пути идет фирма IBM. В этом случае интерфейс может принимать форму стандартного последовательного порта; специальной платы-адаптера, устанавливаемой в гнездо расширения ввода-вывода; специальной платы-адаптера, которая устанавливается в полуразъем-соединитель для клавиатуры и имеет полуразъем для подключения последней. Для пользователя, с точки зрения функциональных возможностей и качества работы мыши, все эти варианты равноценны.
Хотя никаких официальных стандартов на мыши до сих пор не разработано, де-факто на рынке существуют три стандарта, которым фирмы-изготовители мышей всячески стремятся следовать. Речь идет о мышах фирм Microsoft, Logitech и Mouse System -они относятся к наиболее популярным изделиям этого рода, к тому же поддерживаемых большинством прикладных программных систем.
Очень часто мыши поставляются со специальными программами — генераторами меню.
Такая программа позволяет пользователю создавать на экране одно или несколько меню и «начинять» их пункты командами управления другими программами. После установки курсора на том или ином пункте и нажатии на клавишу мыши программа направляет соответствующей прикладной программе указанную в меню команду — точно так же, как если бы эта команда была введена с клавиатуры.
Трекбол аналогичен мыши и по принципу действия, и по функциям; различаются они, по существу, только конструктивно. Трекбол представляет собой перевернутую на спину мышь, шар оказывается сверху, и пользователь должен вращать его ладонью или пальцами, а перемещать корпус устройства не надо.
Мышь или трекбол? Иногда ответ совершенно однозначен, но чаще это дело вкуса. И как всегда критерий ИСТИНЫ — опыт. Если пока нет своего, то стоит обратиться к чужому. Каковы же мотивы тех пользователей персональних компьютеров (ПК), которые отказываются от такого распространенного устройства управления курсором, как мышь, в пользу шарового манипулятора, трекбола? Приверженцы трекболов приводят следующие три аргумента:
1. Трекбол управляет курсором точнее. И вот почему. Во-первых, даже у самого маленького трекбола диаметр шара больше, чем у мыши, а чем больше шар, тем проще им манипулировать. Во-вторых, ладонью и пальцами удастся работать точнее, чем кистью и запястьем, как в случае мыши поэтому в применениях где приходится иметь дело с мелкими деталями, например в системах автоматизированного проектирования, при разработке электрических схем, трекбол — вещь незаменимая.
2. Трекбол занимает меньше места — на столе пользователя. Дело в том, что когда работаешь с трекболом, надо только вращать его шар, а корпус устройства, в отличие от мыши, остается неподвижным. Это свойство делает трекболы идеальным средством для различного рода пультов. Чаще всего речь идет о встраивании трекбола в поверхность моторного поля пульта. В частности, трекболы широко используются авиадиспетчерами для указания объектов на экранах радаров, в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) и т.п. По той же самой причине трекболы должны стать неотъемлемой принадлежностью портативных компьютеров. Последняя тенденция будет определяться тем, как быстро удастся реализовать на машинах этого класса работу с графикой, для которой критически важно управление курсором при помощи манипулятора.
3. Трекбол не нуждается в тщательном уходе. В случае мыши ее обрезиненный шар все время контактирует с поверхностью стола и собирает с нее пыль и грязь, что отрицательно сказывается на работе устройства. Когда же речь идет о трекболе, то до шара дотрагиваются только ладонью и пальцами, поэтому чистить его можно значительно реже.
Несмотря на внешние различия трекбол и мышь конструктивно очень похожи — при вращении шар и в том и в другом устройстве приводит во вращение пару колесиков. Одно из них перемешается, когда шар вращается вокруг оси, соответствующей вертикальному смещению курсора по экрану, второе — когда он (шар) вращается вокруг оси, соответствующей горизонтальному смещению курсора. Путем подсчета электрических импульсов, возникающих при повороте колесика на заданный угол (шаг), программное обеспечение, поддерживающее работу трекбола, отображает вращательное движение шара перемещением курсора по экрану.
Мерой главной, коренной характеристики трекбола (как и мыши) является число отсчетов, даваемых упомянутым колесиком на единицу хода шара cpi (counts Per Inch — число отсчетов на дюйм). Этот параметр определяется количеством зубьев (или других элементов) колесика, при прохождении которых через датчик и формируется выходной импульсный сигнал. Чем больше количество таких элементов на колесике, тем больше величина показателя cpi и, следовательно, выше точность позиционирования курсора.
Изготовители часто характеризуют трекболы другим показателем — числом точек на единицу хода шара — dpi (Dots Per Inch — число точек на дюйм) . По названию он совпадает с показателем, характеризующим мониторы и лазерные принтеры, но по существу это не одно и то же. Если для принтера dpi означает количество точек, которое устройство может разместить на единице длины (I дюйм) бумаги, то в случае трекбола речь идет о том, насколько смещается курсор на экране (а смещение измеряется числом экранных точек) при повороте шара на 1 дюйм. Этим показателем и оценивается скорость работы трекбола.
Показатель dpi неоднозначен. Дело в том, что программы обслуживания трекболов могут масштабировать отсчет колесиков. В результате 1-дюймовый ход шара может быть преобразован в смещение курсора, измеряемое числом точек в диапазоне от 50 до 15000 (т.е. от 1/6 до 50 дюймов на экране дисплея типа VGA) . На практике большинство программ драйверов трекболов имеют характеристику, именуемую динамическим ускорением. Это коэффициент, обеспечивающий автоматическое варьирование dpi. Это означает, что при быстром повороте шара курсор пройдет на экране значительно большее расстояние, чем при медленном повороте, даже если ход шара в обоих случаях будет одинаковым.
Конечно, возможность перемещать курсор на большие расстояния, превышающие размеры экрана, представляется совершенно бесполезной. Но фирмы, указывающие соответствующие высокие показатели dpi для своих изделий, имеют в виду, что в этом случае вы можете одним коротким, но быстрым движением шара, переместить курсор на весь экран.
При нормальной работе такие высокие значения dpi роли не играют. Главным показателем трекбола все же остается величина cpi. Именно ею оценивается точность позиционирования курсора. У подавляющего большинства известных моделей трекболов этот показатель находится в пределах 200-300 cpi.
В отличие от мышей трекболы наделяются одной особой функцией — функцией фиксации кнопки, служащей для подтверждения того, что курсор приведен в требуемую точку. Такая кнопка имеется во всех устройствах управления курсором: ее именуют клик-кнопкой — от слова «click», означающего кратковременное нажатие, нажатие быстрым касанием. Функцию фиксации клик-кнопки называют также функцией управления протяжкой курсора.
Наличие этой функции дает вам возможность (в случае мышей это не предусматривается) рисовать, например, линию или перемещать, выбранный на экране, объект без того, чтобы держать все время нажатой кнопку устройства. Для трекболов это совершенно необходимое свойство, так как нажимать на кнопку и одновременно вращать шар манипулятора сколь-нибудь длительное время практически невозможно.
Трекболы могут работать с большинством программ, ориентированных на управление мышами (т.е. характеризуются совместимостью в этом аспекте). Для работы с популярными программами, которые не предусматривают применение устройств управления курсором (как, например, первые версии системы Lotus 1-2-3) , поставляются специально разработанные драйверы. При этом обычно предоставляется возможность адаптировать работу трекбола (в сравнительно малозначащих деталях) к собственным потребностям. Речь идет, например, об эмуляции (т.е. воспроизведении) работы 1-, 2-, 3-кнопочной мыши или о том, чтобы поменять местами назначение кнопок — чтобы правая выполняла функцию левой и наоборот ( последнее может потребоваться, когда трекбол куплен левшой).