카메라가 픽셀을 추적하기 전, 고무 공 하나가 두 개의 작은 기구를 움직였습니다.
모델 설명
카메라가 책상 위를 추적하기 전에는 고무 볼이 작은 기구 두 개를 움직였습니다. 이 독자적인 재현 모델은 고무 볼을 쓰는 전형적인 2버튼 광기계식 PS/2 마우스를 나타냅니다. 특정 시판 제품을 측정해 만든 복제품은 아닙니다. 기구의 바탕은 특허 US5670990A에 기록된 볼 케이지, 서로 직각인 두 인코더, 스프링으로 누르는 롤러입니다. 광기계식 직교 인코더 배치는 특허 US7791591B2에도, 고무를 입힌 강철 볼은 US6396479B2에도 기록되어 있습니다.
1 · 표면 위 움직임이 회전으로
이 이상화한 시뮬레이션에서 지름 22.8 mm의 고무 피복 볼은 미끄러지지 않고 구릅니다. 반지름 1.62 mm인 서로 직각인 두 롤러가 볼에 닿고, 그 축이 슬롯 디스크를 돌립니다. 자유롭게 도는 아세탈 재질의 세 번째 롤러는 스프링으로 볼에 눌려 두 감지 롤러와의 접촉을 유지합니다. 오른쪽 이동 dx와 앞쪽 이동 dy에 대해 월드 좌표계에서 볼의 증분 회전 벡터는 (−dy/R, 0, −dx/R)이며, 정규화한 쿼터니언으로 합성합니다. 감지 축은 dx/r과 dy/r만큼 돌므로, 대각선으로 움직여도 두 롤러가 같은 속도로 묶이지 않습니다. 관찰하기 쉽도록 마우스는 가운데에 머물고, 기준 격자가 그 아래로 움직입니다.
2 · 두 광학 채널이 방향을 알려 줌
모델의 각 디스크에는 실제 슬롯이 40개 있습니다. 두 읽기 지점은 슬롯 간격의 4분의 1만큼 어긋나 있습니다. 00 → 10 → 11 → 01 → 00 순서로 바뀌면 양의 카운트, 반대 순서면 음의 카운트가 됩니다. 4에지 해독으로 축 1회전당 160카운트, 인치당 약 399카운트를 얻습니다. 이 값은 모델에서 명시한 매개변수이며 제조사 사양이 아닙니다. 가는 색 경로는 설명용 표시일 뿐, 실제 적외선은 눈에 보이지 않습니다.
3 · 클릭은 독립된 기계 입력
분리된 ABS 버튼판은 뒤쪽 뿌리를 중심으로 아래로 휩니다. 각 버튼판 아래의 돌기가 스위치 플런저를 누르고, 플런저는 단순화한 접점 스프링을 고정 접점에 닿게 합니다. 버튼 동작은 볼을 돌리지 않고 이동 카운트도 만들지 않습니다. 접점 채터링, 스냅 동작의 힘, 마찰, 관성, 먼지, 신호 잡음은 시뮬레이션하지 않습니다. 분해 보기는 정적인 관찰 상태이며, 마우스를 다시 조립하기 전까지 작동하지 않습니다.
4 · USB가 아닌 원형 커넥터
케이블은 끊김 없는 형상으로, 성형된 케이블 보호대, 내부 도체 네 가닥, 금속 차폐와 위치 결정 키를 갖춘 6핀 미니 DIN 플러그까지 모델링했습니다. 표준 PS/2 마우스 통신은 데이터, 클록, 접지, +5 V를 쓰며, 장치 하나만 연결하는 일반적인 경우 나머지 접점 두 개는 쓰지 않습니다. 보고 표시는 이동과 버튼을 전하는 3바이트 보고를 보여 줍니다. 호스트의 전기 인터페이스나 타이밍은 재현하지 않으며, 표시된 케이블 경로는 장면을 작게 담기 위해 짧게 줄였습니다.
재질 재현
에칭한 아이보리색 ABS, 어두운 가황 고무, 매끄러운 아세탈, 니켈 도금 강철, 인청동, 주석 도금 땜납, 섬유 강화 기판 위의 초록색 솔더 마스크, 에폭시 IC 패키지, PVC 피복을 각기 다른 절차적 마감으로 나타냈습니다. 기판 글자, 구리 배선, 납땜 필렛, 저항 색띠, 커패시터 방폭 홈, 스위치 수납부, 베어링 구멍, 인코더 슬롯은 그려 넣은 텍스처가 아니라 모델링한 형상입니다. 마감은 직접 만든 물리 기반 근사이며 실측 재질 스캔이 아니고, 회로 배선도 설명용이며 검증된 넷리스트가 아닙니다.
조작 방법
모델을 클릭하면 입력이 캡처되며, 모델 위쪽의 알림이 캡처가 활성 상태임을 보여주고, Escape로 해제할 수 있습니다. 드래그로 회전, 오른쪽 드래그로 이동하며, 캡처된 상태에서 두 손가락을 모으고 벌리거나 휠을 사용하면 확대·축소됩니다 (Ctrl 또는 ⌘을 누른 채 휠을 사용하면 언제든 확대·축소됩니다). 마우스를 움직이려면 조작 패드를 드래그하거나, Shift 키를 누른 채 모델을 드래그하거나, 스텝 버튼을 사용하거나, 모델이나 패드에 포커스가 있을 때 화살표 키를 누르세요. 클릭하려면 L이나 R을 누르고 있거나, 모델의 버튼을 누르거나, 왼쪽과 오른쪽 버튼을 함께 누르고 있으세요. 스페이스바는 시연을 실행하거나 일시정지하고, 1~4 키는 외관, X선, 열기, 분해를 고르며, S 키는 이미지를 저장합니다. 공유된 실행과 일시정지 컨트롤로도 시연을 실행할 수 있습니다.
모델 범위
미끄럼 없는 운동학과 이상화한 전자 회로를 쓴 기준 치수의 독자적 재현 모델입니다. 기판 배선, 부품 표기, 케이블 경로는 설명용이지만, 카운트, 신호, 보고는 모델링한 형상에서 바로 도출됩니다.
