鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)革新要點(diǎn)研究

鄒嘉

摘 要：鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是鼠標(biāo)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要組成部分。隨著鼠標(biāo)用途的改變和鼠標(biāo)操作模式在家用產(chǎn)品中逐步淡出，新式鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了鼠標(biāo)工業(yè)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。從市場(chǎng)沿革和發(fā)展現(xiàn)狀入手，多維度地分析了鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并提出了5個(gè)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工業(yè)設(shè)計(jì)；革新要點(diǎn)；MMIW模式

中圖分類號(hào)：TP334.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0009-02

1993年，高教出版社的計(jì)算機(jī)課本序言中有一句話：“鼠標(biāo)和視窗操作是工業(yè)設(shè)計(jì)的過渡產(chǎn)品，學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)時(shí)，應(yīng)該著重練習(xí)鍵盤操作?！碑?dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)不少計(jì)算機(jī)工作者都認(rèn)為，鼠標(biāo)會(huì)在短時(shí)期內(nèi)被淘汰。但是，最終給鼠標(biāo)制造業(yè)帶來挑戰(zhàn)的并不是鍵盤指令技術(shù)的革新，而是觸屏的發(fā)展。當(dāng)前鼠標(biāo)視窗操作模式（MMIW）的最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是觸屏模式和動(dòng)作感應(yīng)模式，所以，捕捉鼠標(biāo)用戶的應(yīng)用需求是鼠標(biāo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動(dòng)向。

1 鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和問題

傳統(tǒng)鼠標(biāo)設(shè)計(jì)的工業(yè)目的是，使圖標(biāo)（ICON）或菜單（MENU）得到可視化焦點(diǎn)（FOCUE），同時(shí)，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵的方式得到擴(kuò)展菜單（RCMENU），通過雙擊的方式執(zhí)行圖標(biāo)綁定命令，使用單擊的方式完成窗口跳轉(zhuǎn)，使用拖動(dòng)的方式改變可視化視窗元件的屬性。MMIW操作模式在長(zhǎng)達(dá)20年的PC機(jī)時(shí)代中不斷延續(xù)，在這一時(shí)期，多鍵鼠標(biāo)的發(fā)展空間比較小。而面對(duì)觸屏系統(tǒng)，特別是在十點(diǎn)觸摸技術(shù)的支持下，用戶可以用雙手在屏幕上完成鼠標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)的功能，而鼠標(biāo)賴以生存的MMIW操作模式也受到了挑戰(zhàn)。

進(jìn)入觸屏?xí)r代，家用臺(tái)式電腦和筆記本電腦的銷量下滑，但是，微型工作站和小型工作站因?yàn)樵朴?jì)算系統(tǒng)的普及，銷量迅速提高。以視頻、位圖、三維制作、三維仿真等為目的的小型工作站和微型工作站在中小企業(yè)中快速普及，同時(shí)，辦公電腦也逐漸普及，甚至絕大多數(shù)企業(yè)人手配置1臺(tái)辦公電腦。所以，鼠標(biāo)的市場(chǎng)供應(yīng)方向應(yīng)該從廉價(jià)美觀的家用產(chǎn)品向高性能和高穩(wěn)定性的商用產(chǎn)品、專用產(chǎn)品發(fā)展。針對(duì)文字編輯、網(wǎng)站運(yùn)維、圖形圖像處理和三維操作等用途的多鍵高精度鼠標(biāo)，也成為了市場(chǎng)新寵。同時(shí)，軌跡球式的車載鼠標(biāo)也成為了當(dāng)前鼠標(biāo)市場(chǎng)的主要需求產(chǎn)品之一。

目前，以羅技、愛國(guó)者等為代表的專業(yè)鼠標(biāo)設(shè)計(jì)制造商，均通過改進(jìn)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，甚至顛覆式的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)革新。鼠標(biāo)摒棄了MAC風(fēng)格的一鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和WIN風(fēng)格的三鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，逐步向?qū)Ｓ没O(shè)計(jì)方向發(fā)展。

2 鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)

電容式觸摸屏技術(shù)是利用人體電流感應(yīng)工作的。電容式觸摸屏是1塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有1層ITO，最外層是1薄層矽土玻璃保護(hù)層。夾層ITO涂層為工作面，4個(gè)角上分別引出4個(gè)電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層，用來為電容式觸摸屏提供一個(gè)良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸摸屏表面形成了一個(gè)耦合電容。對(duì)于高頻電流，電容是直接導(dǎo)體，于是，手指從接觸點(diǎn)吸走了很小的電流，電流分別從觸摸屏4個(gè)角上的電極中流出，并且流經(jīng)這4個(gè)電極的電流與手指到4角的距離成正比。控制器精確計(jì)算了這4個(gè)電流的比例后，得出了觸摸點(diǎn)的位置。

由此分析，電容屏受手指與電容屏之間接觸面積的制約，其感應(yīng)精度不可能做到足夠小，并且這種精度無法達(dá)到工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域和文本操作領(lǐng)域要求的精度。而在當(dāng)前基于USB3.0的鼠標(biāo)操作模式下，像素級(jí)別的鼠標(biāo)操作非常容易實(shí)現(xiàn)，特別是在鼠標(biāo)慢速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，可以實(shí)現(xiàn)光電鼠標(biāo)的高精度判讀。

同時(shí)，在操作人員5指操作鼠標(biāo)的過程中，如果僅操作3鍵鼠標(biāo)，那么，拇指、無名指和小指是空閑的，且食指操作滾輪和左鍵的頻率遠(yuǎn)高于中指操作右鍵的頻率。在這種模式下，通過對(duì)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以使大部分工作站的操作實(shí)現(xiàn)“手不離鼠標(biāo)”的多鍵鼠標(biāo)操作。羅技公司在多鍵鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)中表現(xiàn)的較為出色。

3 鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略

3.1 高精度鼠標(biāo)設(shè)計(jì)

高精度鼠標(biāo)是充分發(fā)揮鼠標(biāo)特長(zhǎng)的一種鼠標(biāo)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它的實(shí)現(xiàn)方式主要分為兩種：①基于高密度光柵元件的軌跡球激光機(jī)械鼠標(biāo)設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)使鼠標(biāo)可以在慢速狀態(tài)下完成4 K以上屏幕的逐像素操作。②使用了高精度攝像捕捉元件的高精度鼠標(biāo)設(shè)計(jì)。這種鼠標(biāo)可以高解析度地完成激光鼠標(biāo)的逐像素控制。同時(shí)，在多鍵支持模式下，當(dāng)操作者按下拇指位置或其他位置的高解析度鍵時(shí)，鼠標(biāo)周圍的數(shù)十個(gè)像素點(diǎn)會(huì)被軟件放大，方便鼠標(biāo)高精度移動(dòng)和選取。也就是說，鼠標(biāo)的高精度設(shè)計(jì)包含了硬件實(shí)現(xiàn)方式和軟硬件結(jié)合的實(shí)現(xiàn)方式。

3.2 無聲無光鼠標(biāo)設(shè)計(jì)

因?yàn)榻^大多數(shù)高校學(xué)生會(huì)在宿舍內(nèi)使用筆記本電腦完成大部分作業(yè)，而大學(xué)宿舍是公共空間，所以，無聲無光鼠標(biāo)被廣泛應(yīng)用于高校宿舍中。使用這種鼠標(biāo)，學(xué)生在夜間和午間進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作時(shí)，不會(huì)因?yàn)槭髽?biāo)的聲光衍生污染影響其他同學(xué)休息。據(jù)統(tǒng)計(jì)，無聲無光鼠標(biāo)的市場(chǎng)需求量占到了市場(chǎng)上鼠標(biāo)總需求量的三成。

3.3 復(fù)合功能鼠標(biāo)設(shè)計(jì)

各工作站鼠標(biāo)的用途各有不同。雖然PC機(jī)的普及率較高，但是，企業(yè)無法為每一個(gè)員工配置高效的10點(diǎn)觸控屏，所以，不少鼠標(biāo)產(chǎn)品會(huì)在背面配置十字鍵或滾輪，直接完成縮放等復(fù)雜動(dòng)作。部分鼠標(biāo)同時(shí)配置了下部視頻定位和頂部滾輪，另外，還配置了十字鍵等輔助定位設(shè)備，將其制成了比較復(fù)雜的、專門針對(duì)某個(gè)工程軟件的功能性鼠標(biāo)。這種鼠標(biāo)被廣泛應(yīng)用于位圖處理、視頻制作、動(dòng)畫制作和三維設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域。使用這種鼠標(biāo)，只需稍加培訓(xùn)，就能有效提升工作人員的工作效率，所以，越來越多的企業(yè)配置該產(chǎn)品。這一情況讓類似于多點(diǎn)觸控技術(shù)在MMIW平臺(tái)上延伸的技術(shù)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念得到了發(fā)展。