見過鼠標裡面這個小球嗎？很多80後、90後的小夥伴可能對這個球還有印象。隻需要把早期的電腦鼠標翻過來，底部的旋鈕稍微一擰，就會掉出來這樣一個小球。在上電腦課的時候，老師還得跟偷偷把鼠標裡的球給摳出來玩的同學鬥智鬥勇，網吧老板也一定有過這樣的陰影。
機械鼠標內部的小球，圖片來源：Wikipedia
其實，早在幾十年前的鼠標身上，就有這樣的球。再往前追溯，人們甚至直接把保齡球塞進鼠標的“老前輩”裡。
保齡球怎麼能裝進鼠標？今天為什麼很難再見到這個小球？下面我們就來聊一聊。
保齡球當鼠標？
如果你去搜索“最早的鼠標”，大概率會搜到這個 1964 年研制，1967 年申請專利的鼠標，這個長得有點像文玩的東西看起來也不可能放進一個保齡球。
SRI 原型鼠標，圖片來源：Wikipedia
其實，早在這個鼠標誕生之前大約 20 年，鼠標的“老前輩”就已經誕生，這個老前輩名叫“軌跡球”。
在 20 世紀 40 年代中期，英國海軍正在研制一種綜合顯示系統，這種顯示系統是雷達繪圖系統的一部分。
當時人們需要在雷達系統的顯示器上標識一些重要信息。在這個過程中，人們研發一種被稱作“滾球”的東西。
畢竟想在 360 度的地圖上進行移動和標記，圓球形狀的東西就特別合適。
但後來，這個系統在投入生產使用的時候，還是用飛機操縱桿，畢竟操縱桿也可以 360 度旋轉標記，而且更現成，不用專門研發生產。
後來，在 20 世紀 50 年代初，加拿大海軍也要建立自己的戰場信息系統。他們在英國進行參觀學習之後，在1952年開始研發自己的系統DATAR。
在DATAR裡，加拿大人采用的輸入系統就是軌跡球。比如，圖片中就是DATAR系統中的軌跡球，這個裝置中間是一個標準的“5 瓶保齡球”球體。
這種保齡球比正常的保齡球小一些，直徑在 12 厘米左右，放在操作臺上正合適。
加拿大“DATAR”系統中使用的軌跡球，圖片來源：參考資料1
鑒於這樣的項目屬於軍事機密，這個軌跡球系統並沒有申請專利。但它算得上是後來的滾珠鼠標以及今天的軌跡球鼠標的老前輩。
最早申請專利的鼠標
到 20 世紀 60 年代，道格拉斯·恩格爾巴特（Douglas Engelbart）和比爾·英格利希（Bill English）發明與現代鼠標功能類似的“鼠標”。
當時恩格爾巴特正在 SRI 公司工作，他需要探索如何改進硬件設備以增強計算機的能力。
他希望通過一種外接設備，來跟鍵盤配合，更好地移動光標的位置進行輸入。
後來，英格利希加入 SRI，跟恩格爾巴特一同完成原型的制作，並且在 1967 年申請專利。
這個原型的正式名稱叫“顯示系統 X-Y 位置指示器”，但恩格爾巴特和英格利希給這個裝置起個更簡單的名字，就叫“mouse”，鼠標的名字，就這麼誕生。
“顯示系統 X-Y 位置指示器”專利截圖，圖片來源：參考資料2
而且在 1968 年，恩格爾巴特進行一次公開演示，演示包括鼠標、視頻會議、窗口在內的多種人機交互功能。
這些在今天稀松平常的技術，在當時非常新鮮，甚至有一些科幻的意味。雖然當時演示的很多產品並沒有立即就普及開來，但給人們留下深刻的印象，
鼠標中的圓球
當恩格爾巴特的團隊研制出“顯示系統 XY 位置指示器”的同時，德國的一個團隊也在研制類似的設備，而且，德國團隊的這個設備正是受到早期雷達站的軌跡球啟發。
德國的 RKS100-86，圖片來源：Wikipedia
在 1966 年，德國工程師雷納·馬勒佈萊因（Rainer Mallebrein）在看到軌跡球之後突發奇想。
他覺得，如果把軌跡倒過來，就可以做成一個更方便的輸入設備。基於這個想法，馬勒佈萊因的團隊發明出 RKS100-86，這個設備跟後來盛行的滾珠鼠標非常相似。
RKS100-86 底部圖，圖片來源：參考資料3
不過當時，德國專利局並沒有授權這項專利。
發明者馬勒佈萊因在後來的一次采訪中表示，當時他們也嘗試申請專利，但專利局並沒有接受這個申請，因為專利局認為“RKS100-86 在機械方面的改進不夠大”。
雖然沒有成功申請到專利，但 RKS100-86 算是最早的帶滾珠的鼠標。
在 20 世紀七八十年代，越來越多的滾珠鼠標出現。1973 年，施樂公司（Xerox）的 Alto 計算機誕生，這款計算機是最早一批面向個人用戶的計算機，這款計算機就配備滾珠鼠標。
Alto 使用的鼠標背面（有三個滾珠），圖片來源：Wikipedia
1984 年，蘋果公司發佈面向大眾消費市場的麥金塔電腦——Macintosh 128k。當時這款電腦配備的也是滾珠鼠標。
早期麥金塔電腦的滾珠鼠標，圖片來源：eBay
截圖隨著 20 世紀八九十年代個人電腦的普及，滾動鼠標也進入千傢萬戶，幾乎成為當時的標配。
光學鼠標誕生
但今天，市面上大部分鼠標裡又沒有小球，小球的消失跟光學鼠標的發展有關。
其實早在 1980 年，麻省理工學院的史蒂夫·基爾什（Steve Kirsch）研制出一款光學鼠標。
這款鼠標不再是通過檢測滾珠的運動狀況來控制光標，而是由鼠標內部的紅外線 LED 燈、紅外線傳感器外加一個特制的鼠標墊配合操縱。
紅外線鼠標和特質鼠標墊，圖片來源：Wikipedia
沒錯，這款鼠標隻能在特制的鼠標墊上使用，而且如果鼠標墊的方向放錯，鼠標也是沒有辦法正常工作的，這跟當時的滾珠鼠標相比還是相當不方便的，況且，還有鼠標墊磨損導致定位飄忽的問題。
而同樣是在 1980 年，施樂公司的理查德·裡昂（Richard Lyon）也發明一款基於光學傳感器的鼠標。
鼠標配備一款 16 像素的可見光圖像傳感器。簡單地說，這個鼠標的工作原理是在移動時對鼠標下方進行快速拍照，通過比對照片之間的差別判斷出鼠標的位置移動。
但 16 像素的分辨率實在是太低，而要處理更高分辨率的圖像，就需要內置一個處理能力更強大的芯片，在 20 世紀 80 年代初，這個成本還比較高。
到 20 世紀 90 年代末，微軟、惠普（後來拆分出“安捷倫”）開始發佈自己的光學鼠標。
盡管當時光學鼠標的價格比機械鼠標要貴，但因為光學鼠標可以在大部分物體表面上使用，而且不像機械鼠標那樣需要時不時把鼠標球拿出來清理，光學鼠標也開始占據自己的市場。
不過，普通的 LED 光學鼠標有個缺陷，那就是它們不能在特別光滑的物體表面或者玻璃桌面上使用。
如果你使用過早期的光學鼠標可能會有這樣的經歷，早期的光學鼠標在特別光滑的桌面上使用就很容易“飄”。而另一種類型的光學鼠標就可以解決這個問題。
在 20 世紀 90 年代末，激光鼠標開始出現。激光鼠標使用激光而不是 LED 光源來照明，激光可以顯著提高拍攝的圖像分辨率，這可以提高鼠標的靈敏度（DPI）。
而到 21 世紀初，激光鼠標已經更加全能，幾乎能在所有類型的物體表面上發揮作用（也包括玻璃）。
現在我們在網上能買到的主要就是基於 LED 光或者激光的光學鼠標。如果你隻是購買一個日常辦公用的鼠標，這兩種鼠標的差別不是很大。
唯一需要註意的是，如果你的桌面非常光滑，或者經常在玻璃桌面上辦公，還是建議使用激光鼠標。
當然，現在市面上同樣可以找到基於滾珠的“軌跡球鼠標”。但一般情況下，軌跡球鼠標往往會比光學鼠標要貴一些。
如果你想體驗一下鼠標“老祖宗”的感覺，也可以試試這一類鼠標，一個合適的軌跡球，配合正確的使用姿勢，能夠減少一些手腕、肩部的負擔，畢竟隻用動指頭就行。
軌跡球鼠標，圖片來源：Wikipedia
未來鼠標還可以用什麼控制？
那從鼠標誕生到現在，已經出現機械鼠標（包括軌跡球）——LED 鼠標——激光鼠標，未來有沒有可能出現其他的鼠標？當然是有可能的。
比如慣性傳感器能夠通過檢測運動的加速度、旋轉、傾斜等等參數，在我們的手機裡都有這樣的傳感器，而這些參數同樣可以幫助鼠標判斷移動狀況。
另外，2021 年，麻省理工科技評論（MIT technology review）上的一篇文章就提及到使用腦機接口來輔助殘障人士操縱鼠標鍵盤。
這樣的技術成熟後，不僅可以幫助殘障人士更好地使用電子設備，同樣可能應用在普通人生活中，為我們的生活提供便利。