运动，
触手可及。

在摄像头追踪像素之前，一颗橡胶球就驱动着两个微小的机构。

观察组件

打开开关护盖移动参考网格

透视外壳不透明度

ABS · 橡胶 · 缩醛 · 镀层钢
程序化的基于物理的表面。

模型说明

在摄像头追踪桌面之前，是一颗橡胶球带动两套小机构。这一原创复原模型再现了一款典型的双键橡胶滚球光机式 PS/2 鼠标，并非对某款具体市售产品的测绘复制。其机械基础是专利 US5670990A 所记载的滚球球笼、两个相互垂直的编码器和弹簧压紧滚轮；专利 US7791591B2 也描述了光机式正交编码结构，US6396479B2 则记载了包胶钢球。

1 · 平面移动转化为转动

在这一理想化仿真中，直径 22.8 mm 的包胶滚球做无滑动滚动。两个半径 1.62 mm、相互垂直的滚轮与滚球接触，其轴带动狭缝盘转动。第三个可自由转动的缩醛滚轮由弹簧压向滚球，使滚球与两个检测滚轮保持接触。设向右位移为 dx、向前位移为 dy，则滚球在世界坐标系中的增量转动向量为 (−dy/R, 0, −dx/R)，并用归一化四元数进行合成。检测轴分别转过 dx/r 和 dy/r，因此斜向移动不会迫使两个滚轮以相同速度转动。为便于观察，鼠标保持居中，由参考网格在其下方移动。

2 · 两个光学通道判别方向

每个建模的码盘都有 40 条真实狭缝。两个采样点错开四分之一狭缝节距。状态按 00 → 10 → 11 → 01 → 00 变化时计数为正，反向变化时计数为负。四边沿译码使轴每转产生 160 个计数，约合每英寸 399 个计数。这些是模型中明确给出的参数，并非厂商规格。细彩色光路只是说明性叠加：真实的红外光肉眼不可见。

3 · 点击是独立的机械输入

相互分离的 ABS 按键板以后端根部为支点向下弯曲。每块按键板下方的顶柱压下开关柱塞，柱塞推动简化的触点簧片接触固定触点。按键动作不会使滚球转动，也不会产生位移计数。仿真未包含触点抖动、弹跳力、摩擦、惯性、灰尘和信号噪声。爆炸图是静态观察状态，重新装配鼠标后才能操作。

4 · 圆形接口，而非 USB

线缆采用连续几何建模，带有注塑护线套、四根内部导线，以及配有金属屏蔽壳和防呆键的六针 Mini-DIN 插头。标准 PS/2 鼠标通信使用数据、时钟、地和 +5 V；在常规的单设备连接中，其余两个触点不使用。报告读数展示的是描述移动和按键的三字节报告，并不模拟主机端的电气接口或时序；显示的线缆走线也为了紧凑的场景而缩短。

材质还原

不同的程序化表面分别表现蚀纹象牙色 ABS、深色硫化橡胶、光滑缩醛、镀镍钢、磷青铜、镀锡焊料、纤维增强基板上的绿色阻焊层、环氧 IC 封装和 PVC 绝缘层。板面文字、铜走线、焊点、电阻色环、电容防爆槽、开关腔、轴承孔和编码器狭缝都是建模的几何体，而非绘制的纹理。这些表面是人工制作的基于物理的近似，并非实测材质扫描；电路走线也仅作示意，并非经过验证的网表。

操作方式

点击模型即可捕获输入；模型顶部的提示会显示捕获已激活，按 Esc 可释放捕获。拖动可环绕旋转，右键拖动可平移，捕获状态下可双指捏合或使用滚轮缩放（按住 Ctrl 或 ⌘ 加滚轮则随时可以缩放）。要移动鼠标，可拖动操控板、按住 Shift 拖动模型、使用单步按钮，或在模型或操控板获得焦点时按方向键。要点击，可按住 L 或 R、按下模型上的按键，或同时按住左键与右键。空格键运行或暂停演示，数字键 1 至 4 分别选择外观、X 光、开壳与爆炸图，S 键保存渲染图。共用的运行与暂停控件同样可以运行演示。

模型范围

这是一个按参考尺寸原创复原的模型，采用无滑动运动学和理想化电子电路。电路走线、元件标记和线缆走向仅作示意；计数、信号和报告则直接由建模的几何结构得出。

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约1990年 · 计算机

光机式滚球鼠标

一颗橡胶球、两片以正交方式读取的狭缝码盘，每次移动都生成一份三字节 PS/2 报告。

在光学传感器出现之前，计算机鼠标以机械方式测量自身的移动。本展品呈现一款双键光机式 PS/2 鼠标，是按参考尺寸对经典设计的原创复原，而非某一具体产品的复制品。包胶钢球通过底部开孔接触桌面。鼠标移动时，滚球滚动并带动两个相互垂直的检测滚轮，同时由弹簧压紧的第三个滚轮将滚球压向两者。

每根滚轮轴上都装有一片带 40 条狭缝的码盘。两个光学通道错开四分之一狭缝节距透过狭缝检测，因此它们的通断信号互为正交：状态切换的先后顺序给出方向，统计全部四个边沿则每转得到 160 个计数；按建模的 1.62 mm 滚轮半径计算，约合每英寸 399 个计数。译码后的计数驱动指针移动，并与按键状态一起打包进三字节的 PS/2 移动报告。

仿真是运动学的、理想化的：滚球无滑动滚动，开关没有抖动，电子电路也不做电气建模。计数、信号和报告直接由建模的几何结构得出，而电路走线、元件标记和线缆走向仅作示意。

规格

检测: 两个相互垂直的滚轮，各配一片 40 缝编码盘
分辨率: 每转 160 个计数，约每英寸 399 个计数
接口: 六针 Mini-DIN 插头，三字节 PS/2 移动报告
范围: 无滑动运动学；不含触点抖动和电气时序

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