鄒嘉

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

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

中圖分類號：TP334.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0009-02

1993年，高教出版社的計算機課本序言中有一句話：“鼠標和視窗操作是工業(yè)設(shè)計的過渡產(chǎn)品，學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機時，應(yīng)該著重練習(xí)鍵盤操作?！碑敃r，國內(nèi)不少計算機工作者都認為，鼠標會在短時期內(nèi)被淘汰。但是，最終給鼠標制造業(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。當前鼠標視窗操作模式（MMIW）的最大競爭對手是觸屏模式和動作感應(yīng)模式，所以，捕捉鼠標用戶的應(yīng)用需求是鼠標產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動向。

1 鼠標結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀和問題

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

進入觸屏?xí)r代，家用臺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為云計算系統(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，辦公電腦也逐漸普及，甚至絕大多數(shù)企業(yè)人手配置1臺辦公電腦。所以，鼠標的市場供應(yīng)方向應(yīng)該從廉價美觀的家用產(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。針對文字編輯、網(wǎng)站運維、圖形圖像處理和三維操作等用途的多鍵高精度鼠標，也成為了市場新寵。同時，軌跡球式的車載鼠標也成為了當前鼠標市場的主要需求產(chǎn)品之一。

目前，以羅技、愛國者等為代表的專業(yè)鼠標設(shè)計制造商，均通過改進鼠標結(jié)構(gòu)設(shè)計，甚至顛覆式的設(shè)計實現(xiàn)鼠標的結(jié)構(gòu)設(shè)計革新。鼠標摒棄了MAC風(fēng)格的一鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計和WIN風(fēng)格的三鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計，逐步向?qū)Ｓ没O(shè)計方向發(fā)展。

2 鼠標結(jié)構(gòu)設(shè)計的切入點

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薄層矽土玻璃保護層。夾層ITO涂層為工作面，4個角上分別引出4個電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層，用來為電容式觸摸屏提供一個良好的工作環(huán)境。當手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成了一個耦合電容。對于高頻電流，電容是直接導(dǎo)體，于是，手指從接觸點吸走了很小的電流，電流分別從觸摸屏4個角上的電極中流出，并且流經(jīng)這4個電極的電流與手指到4角的距離成正比?？刂破骶_計算了這4個電流的比例后，得出了觸摸點的位置。

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到工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域和文本操作領(lǐng)域要求的精度。而在當前基于USB3.0的鼠標操作模式下，像素級別的鼠標操作非常容易實現(xiàn)，特別是在鼠標慢速運動的狀態(tài)下，可以實現(xiàn)光電鼠標的高精度判讀。

同時，在操作人員5指操作鼠標的過程中，如果僅操作3鍵鼠標，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高于中指操作右鍵的頻率。在這種模式下，通過對鼠標結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以使大部分工作站的操作實現(xiàn)“手不離鼠標”的多鍵鼠標操作。羅技公司在多鍵鼠標的設(shè)計中表現(xiàn)的較為出色。

3 鼠標結(jié)構(gòu)設(shè)計策略

3.1 高精度鼠標設(shè)計

高精度鼠標是充分發(fā)揮鼠標特長的一種鼠標功能結(jié)構(gòu)設(shè)計。它的實現(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械鼠標設(shè)計。這種設(shè)計使鼠標可以在慢速狀態(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設(shè)計。這種鼠標可以高解析度地完成激光鼠標的逐像素控制。同時，在多鍵支持模式下，當操作者按下拇指位置或其他位置的高解析度鍵時，鼠標周圍的數(shù)十個像素點會被軟件放大，方便鼠標高精度移動和選取。也就是說，鼠標的高精度設(shè)計包含了硬件實現(xiàn)方式和軟硬件結(jié)合的實現(xiàn)方式。

3.2 無聲無光鼠標設(shè)計

因為絕大多數(shù)高校學(xué)生會在宿舍內(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，無聲無光鼠標被廣泛應(yīng)用于高校宿舍中。使用這種鼠標，學(xué)生在夜間和午間進行計算機操作時，不會因為鼠標的聲光衍生污染影響其他同學(xué)休息。據(jù)統(tǒng)計，無聲無光鼠標的市場需求量占到了市場上鼠標總需求量的三成。

3.3 復(fù)合功能鼠標設(shè)計

各工作站鼠標的用途各有不同。雖然PC機的普及率較高，但是，企業(yè)無法為每一個員工配置高效的10點觸控屏，所以，不少鼠標產(chǎn)品會在背面配置十字鍵或滾輪，直接完成縮放等復(fù)雜動作。部分鼠標同時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、專門針對某個工程軟件的功能性鼠標。這種鼠標被廣泛應(yīng)用于位圖處理、視頻制作、動畫制作和三維設(shè)計等諸多領(lǐng)域。使用這種鼠標，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觸控技術(shù)在MMIW平臺上延伸的技術(shù)性結(jié)構(gòu)設(shè)計理念得到了發(fā)展。