コンピューターマウス

関連するポインティングデバイスであるトラックボールは、第二次世界大戦後の射撃管制レーダープロットシステムである総合表示システム（CDS）の一部として、 1946年にラルフ・ベンジャミンによって発明されました。ベンジャミンは当時、英国海軍科学局で働いていました。ベンジャミンのプロジェクトでは、アナログコンピュータを使用して、ジョイスティックでユーザーが提供したいくつかの初期入力ポイントに基づいて、目標航空機の将来の位置を計算しました。ベンジャミンは、より洗練された入力デバイスが必要だと感じ、この目的のために「ローラーボール」と呼ばれるものを発明しました。^{[ 9 ] [ 10 ]}

この装置は1947年に特許を取得しましたが^{[ 10 ]}、ゴムで覆われた2つの車輪の上を転がる金属球を使用した試作品のみが製造され、この装置は軍事機密として保管されていました^{[ 9 ] 。}

もう1つの初期のトラックボールは、トム・クランストンとフレッド・ロングスタッフと共同で作業していたイギリスの電気技師、ケニヨン・テイラーによって作られた。テイラーは、1952年にカナダ海軍のDATAR（デジタル自動追跡および解決）システムに取り組んでいたフェランティ・カナダの創設メンバーの一人だった^{。[ 11 ]}

DATARはベンジャミンのディスプレイと概念的には似ていた。トラックボールは4枚のディスクを使用して動きを拾い、X方向とY方向にそれぞれ2枚ずつ使用した。複数のローラーが機械的なサポートを提供した。ボールが転がると、ピックアップディスクが回転し、外周の接点が定期的にワイヤーに接触し、ボールの動きごとに出力パルスを生成した。パルスをカウントすることで、ボールの物理的な動きを判定できた。デジタルコンピュータが軌跡を計算し、パルス符号変調無線信号を使用してタスクフォースの他の艦船に結果データを送信した。このトラックボールは標準的なカナダの5ピンボウリングボールを使用していた。秘密の軍事プロジェクトであったため、特許は取得されなかった。^{[ 12 ] [ 13 ]}

スタンフォード研究所（現SRIインターナショナル）のダグラス・エンゲルバートは^、ティエリー・バルディーニ^{[ 15 ]} 、ポール・セルッツィ^{[ 16} ] 、ハワード・ラインゴールド[ ^{17 ]}、その他数名^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}の著書で、コンピューターマウスの発明者として紹介されている。エンゲルバートは、2013年7月に亡くなった後、さまざまな追悼記事でもそのように称えられた^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] 。}

1963年までに、エンゲルバートは人間の知能を「拡張」するためのハードウェアとソフトウェアの両方のコンピュータ技術を開発するという目標を追求するために、SRIに研究室である拡張研究センター（ARC）を設立しました。その年の11月、ネバダ州リノで開催されたコンピュータグラフィックスの会議に出席していたエンゲルバートは、プラニメーターの基本原理をX座標とY座標のデータ入力にどのように適用できるかを考え始めました。^{[ 15 ]} 1963年11月14日、彼は最初に「バグ」と呼んだものについての考えを個人的なノートに記録しました。それは「3点」の形状で、「ドロップポイントと2つの直交するホイール」を持つことができます。^{[ 5 ] [ 15 ]}彼は、「バグ」は「より簡単」で「より自然」に使用でき、スタイラスとは異なり、手を離しても静止したままなので、「キーボードとの連携がはるかに優れている」と書いています。^{[ 15 ]}

1964年、ビル・イングリッシュはARCに入社し、エンゲルバートと共に最初のマウスのプロトタイプを製作した。^{[ 4 ] [ 25 ]}初期モデルではデバイスの後部に尻尾のようなコードが付いており、それが一般的なネズミに似ていたことから、このデバイスはマウスと名付けられた。^{[ 26 ]}イングリッシュの下でハードウェア設計者を務めていたロジャー・ベイツによると、この名前を選んだもう一つの理由は、当時画面上のカーソルが「CAT」とも呼ばれていたからだという。^{[ 5 ] [ 6 ]}

前述の通り、この「マウス」は、イングリッシュが筆頭著者であった1965年7月の報告書で初めて活字で言及された。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 2 ]} 1968年12月9日、エンゲルバートは後に「すべてのデモの母」として知られることになる場所でマウスを公開実演した。エンゲルバートは、雇用主であるSRIが特許を保有しており、マウスがパーソナルコンピュータで広く使用される前に特許が失効したため、この発明に対してロイヤリティを受け取ることはなかった。^{[ 27 ]}いずれにせよ、マウスの発明は、人間の知能を増強するというエンゲルバートのはるかに大きなプロジェクトのごく一部に過ぎなかった。^{[ 28 ] [ 29 ]}

エンゲルバートのオンラインシステム（NLS）用に開発された他のいくつかの実験的なポインティングデバイスは、さまざまな身体の動きを利用していました。 たとえば、顎や鼻に取り付けるヘッドマウントデバイスなどです。初期のバージョンの1つは、机の下に置く膝で操作するデバイスで、両手を自由に使えるようにしてタイピングできました。最終的には、マウスのスピードと利便性が勝りました。^{[ 30 ] [ 31 ]}最初のマウスは、かさばるデバイス（写真）で、互いに垂直な2つのポテンショメータを使用し、ホイールに接続されていました。各ホイールの回転は、1つの軸に沿った動きに変換されました。^{[ 32 ]}「すべてのデモの母」の時点で、エンゲルバートのグループは、第2世代の3ボタンマウスを約1年間使用していました。

1968年10月2日、エンゲルバートのプロトタイプから3年後、しかし彼の公開デモの2か月以上前に、ドイツのAEG - Telefunken社が販売パンフレットで、同社のプロセス コンピュータTR 86とTR 440 メインフレームを中心としたシステムの一部であるSIG 100 ベクトル グラフィックス端末のオプション入力デバイスとして、 Rollkugelsteuerung (ドイツ語で「トラックボール制御」) というマウス デバイスを紹介した。^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}さらに以前のトラックボール デバイスを基に、このマウス デバイスは、1966 年に同社によって並行して独立した発見として開発された。^{[ 36 ] [ 37 ]}その名前が示すように、エンゲルバートのマウスとは異なり、テレフンケンモデルには既にボール（直径40 mm、重量40 g ^{[ 38 ]} ）と、グレイコードのような^{[ 38 ] [ 39 ]}状態を持つ2つの機械式4ビット^{[ 38 ] [ 39 ]}回転位置変換器^{[ 38 ] [ 40 ] [ 39 ]}があり、どの方向にも簡単に移動できました。^{[ 41 ]ビットは、}デバウンス要件を緩和するために、少なくとも2つの連続した状態の間安定していました。^{[ 38 ] [ 39 ]この構成は、}データをTR 86フロントエンド処理コンピュータにも送信でき、約50ボーの長距離テレックス回線で^も送信できるようにするために選択されました。^{[ 40 ]}重さ465グラム（16.4オンス）、高さ約7cm （2.8インチ）のこのデバイスは、直径約12cm （4.7インチ）の半球状の射出成形熱可塑性樹脂ケースに収められており、中央にプッシュボタンが1つ付いている。^{[ 38 ]}           

上記のように、このデバイスは、レーダー飛行管制デスクに組み込まれていた以前のトラックボールのようなデバイス（ Rollkugelとも呼ばれる）に基づいていた。 ^{[ 37 ]}このトラックボールは、もともとドイツの連邦航空管制局 ( Bundesanstalt für Flugsicherung ) 向けに Telefunken KonstanzのRainer Mallebrein率いるチームによって開発された。これは、1963 年以来設計および開発されてきた対応するワークステーション システム SAP 300 および端末 SIG 3001 の一部であった。 ^{[ 40 ]} TR 440 メイン フレームの開発は 1965 年に始まった。^{[ 42 ] [ 40 ]}これにより、SIG 100-86 ^{[ 36 ] [ 34 ]}端末を備えた TR 86 プロセス コンピュータ システムの開発につながった。大学の顧客との議論に触発され、マレブレインは1966年に既存のロールクーゲルトラックボールをマウスのような可動式デバイスに「反転」させるというアイデアを思いつきました^{[ 40 ]。}これにより、顧客は以前のトラックボールデバイス用の取り付け穴に煩わされる必要がなくなりました。デバイスは1968年初頭に完成し^{[ 40 ]}、ライトペンやトラックボールとともに、同年後半から同社のシステムのオプションの入力デバイスとして市販されました^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 43 ]。}すべての顧客がこのデバイスを購入することを選択した場合はなく、メインフレームの取引ですでに最大2,000万ドイツマルクの費用に1個あたり1,500ドイツマルクのコストが加算され、販売またはリースされたシステムは合計でわずか46台でした。^{[ 36 ] [ 44 ]}これらは、アーヘン工科大学、ベルリン工科大学、シュトゥットガルト大学^{[ 45 ] [ 46} ] 、コンスタンツ大学^{[ 41 ]}を含む 20 以上のドイツの大学に設置されました。 1972 年にミュンヘンのライプニッツ スーパーコンピューティング センターに設置されたRollkugelマウスのいくつかは^、博物館で良好な状態で保存されています。^{[ 36 ] [ 47 ] [ 37 ]}      他の2台はシュトゥットガルト大学の博物館に現存しており、^{[ 45 ] [ 38 ] [ 37 ]}ハンブルクに2台、アーヘンの1台は米国のコンピュータ歴史博物館に所蔵されている^{[ 48 ] [ 37 ]。}さらに別のサンプルが最近、パーダーボルンのハインツ・ニクスドルフ博物館フォーラム（HNF）に寄贈された^{[ 49 ] [ 44 ]} 。逸話的な報告によると、テレフンケンによるこのデバイスの特許取得の試みは、独創性の欠如のためドイツ特許庁に却下されたという^{[ 37 ] [ 41 ] [ 44 ] [ 40 ]。}航空交通管制システムのために、マレブラインチームはすでにディスプレイの前に超音波カーテンベースのポインティングデバイスという形でタッチスクリーンの前身を開発していた。^{[ 40 ]} 1970年、彼らは導電性コーティングされたガラススクリーンをベースにした「 Touchinput - Einrichtung」（「タッチ入力装置」）という名の装置を開発した。 ^{[ 41 ] [ 40 ]}

Xerox Altoは1973年に個人使用向けに設計された最初のコンピュータの1つであり、マウスを使用する最初の現代的なコンピュータと見なされています。^{[ 50 ]} Alan Kayは、左端が垂直で右端が45度の16×16のマウスカーソルアイコンを設計し、ビットマップ上でうまく表示されるようにしました。^{[ 51 ]}PARCのAltoに触発されたLilithは、1978年から1980年にかけてチューリッヒ工科大学のニクラウス・ヴィルトを中心とするチームによって開発されたコンピュータであり、マウスも搭載していた。パソコンの一部として出荷され、パーソナルコンピュータの操作を目的とした、市販されている一体型マウスの3番目のバージョンは、 1981年に発売されたゼロックス8010スターに付属していた。

1982 年までに、マウス付きのコンピュータとしては Xerox 8010 が最も有名になった。Sun -1にもマウスが付属しており、発売予定のApple Lisaにもマウスが使用されるという噂があったが、周辺機器は依然として知られていなかった。The Mouse House の Jack Hawley は、ある大企業のバイヤーが、最初は同社が実験用マウスを販売していると思っていたと報告した。Xerox 用にマウスを製造していた Hawley は、「事実上、現在市場は私だけで独占している」と述べた。Hawley のマウスは 415 ドルだった。^{[ 52 ]} 1982 年、Logitech はラスベガスの Comdex 見本市で、同社初のハードウェア マウスである P4 マウスを発表した。^{[ 53 ]}同年、Microsoft はMS-DOSプログラムのMicrosoft Word をマウス対応にすることを決定し、初の PC 対応マウスを開発した。Microsoft Mouseは1983 年に出荷され、Microsoft ハードウェア部門が始まった。^{[ 54 ]}しかし、マウスは、1984年にMacintosh 128K（シングルボタンの^{[ 55 ]} Lisa Mouseの改良版を含む） ^{[ 56 ]} 、1985年にAmiga 1000とAtari STが登場するまで、比較的知られていないままでした。1980年代半ばから、多くの8ビットホームコンピュータ向けにアフターマーケットのマウスが提供され、 Commodore 64と128向けにはCommodore 1351が提供され、 MSXシリーズ向けにもNEOS Mouseが提供され、Acorn BBC MicroとElectron、Sinclair ZX Spectrum、Amstrad CPCシリーズ向けにはAMX Mouseが提供されました。^{[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]}

ジェスチャーインターフェースは現代のコンピューティングに不可欠な要素となり、ユーザーがより直感的かつ自然な方法でデバイスを操作できるようになりました。従来のポインティングとクリック操作に加え、ユーザーはジェスチャー入力を用いてコマンドを発行したり、特定のアクションを実行したりできるようになりました。「ジェスチャー」と呼ばれるマウスカーソルのこうした様式化された動きは、ユーザーエクスペリエンスを向上させ、ワークフローを効率化する可能性を秘めています。

ジェスチャーインターフェースの概念を説明するために、描画プログラムを例に考えてみましょう。このシナリオでは、ユーザーはジェスチャーを使ってキャンバス上の図形を削除できます。マウスカーソルを図形の上で素早く「×」字型に動かすことで、選択した図形を削除するコマンドを実行できます。このジェスチャーベースの操作により、ユーザーは従来の入力方法だけに頼ることなく、迅速かつ効率的に操作を実行できます。

ジェスチャーインターフェースは、より没入感のあるインタラクティブなユーザー体験を提供する一方で、課題も抱えています。主な難点の1つは、ユーザーに高度な運動制御能力が求められる点です。ジェスチャーは正確な動作を必要とするため、手先の器用さに自信のない方や、この操作方法に慣れていない方にとっては、より困難な場合があります。

しかし、こうした課題にもかかわらず、ジェスチャーインターフェースは複雑なタスクを簡素化し、効率を向上させる能力によって人気を集めています。いくつかのジェスチャー操作の慣習が広く採用され、ユーザーにとってより使いやすくなっています。その一つがドラッグ＆ドロップ操作であり、これは様々なアプリケーションやプラットフォームで広く普及しています。

ドラッグアンドドロップ操作は、ユーザーが画面上のオブジェクトをスムーズに操作できるようにする基本的なジェスチャー操作です。これは、ユーザーが行う一連のアクションで構成されます。

1. カーソルがインターフェースオブジェクトの上に重なっている状態でマウスボタンを押す。
2. ボタンを押したままカーソルを別の場所に移動します。
3. マウスボタンを離すと、操作が完了します。

このジェスチャーにより、ユーザーはオブジェクトを簡単に移動または再配置できます。たとえば、ユーザーはファイルを表す画像をゴミ箱の画像にドラッグ＆ドロップすることで、ファイルの削除意図を示すことができます。このような直感的で視覚的な操作方法は、デジタルコンテンツの整理やファイル管理作業の簡素化と同義語となっています。

ドラッグ＆ドロップ操作に加えて、ジェスチャーインターフェースのパラダイムにおいて、他にもいくつかの意味的ジェスチャーが標準的な慣習として登場しました。これらのジェスチャーはそれぞれ特定の目的を果たし、より直感的なユーザーエクスペリエンスに貢献します。注目すべき意味的ジェスチャーには以下のようなものがあります。

• 画面を横切る動作に基づく目標：この動作は、画面上の特定の境界線や閾値を横切ることで、アクションを実行したり、タスクを完了したりするものです。例えば、画面をスワイプしてデバイスのロックを解除したり、選択内容を確定したりする場合などです。
• メニュー操作：メニュー操作ジェスチャーは、階層型メニューやオプション間のナビゲーションを容易にします。ユーザーは、スワイプやスクロールなどのジェスチャーを使用して、さまざまなメニューレベルを探索したり、特定のコマンドを実行したりできます。
• ポインティング：ポインティングとは、マウスカーソルをオブジェクトや要素の上に移動させて操作する動作です。この基本的な動作により、ユーザーは選択、クリック、またはコンテキストメニューへのアクセスを行うことができます。
• マウスオーバー（ポインティングまたはホバー）：マウスオーバーとは、カーソルをクリックせずにオブジェクトの上に置いたときに発生するジェスチャーです。この操作によって、多くの場合、視覚的な変化が生じたり、オブジェクトに関する追加情報が表示されたりして、ユーザーにリアルタイムのフィードバックが提供されます。

これらの標準的な意味的ジェスチャーは、ドラッグアンドドロップの慣習とともに、ジェスチャーインターフェースの構成要素を形成し、ユーザーが直感的で自然な動きでデジタルコンテンツとやり取りすることを可能にします。^{[ 63 ]}

20世紀末には、拡大鏡付きのデジタイザーマウス（パック）がAutoCADとともに設計図のデジタル化に使用されていた。

マウス入力のその他の用途は、特殊なアプリケーション領域でよく見られます。インタラクティブな3Dグラフィックスでは、マウスの動きが仮想オブジェクトやカメラの向きの変化に直接反映されることがよくあります。たとえば、一人称視点シューティングゲーム（下記参照）では、プレイヤーは通常、マウスを使って仮想プレイヤーの「頭」の向きを制御します。マウスを上に動かすと、プレイヤーは上を向き、頭上の視界が表示されます。関連する機能として、オブジェクトの画像を回転させてあらゆる面を確認できるようにするものもあります。3Dデザインおよびアニメーションソフトウェアでは、マウスが検出できる少数の軸の動きでオブジェクトやカメラを回転させたり空間内で移動させたりできるように、さまざまな組み合わせをモーダルに組み込むことがよくあります。

マウスに複数のボタンがある場合、ソフトウェアは各ボタンに異なる機能を割り当てることができます。多くの場合、マウスのプライマリボタン（右利き用の場合、一番左のボタン）は項目を選択し、セカンダリボタン（右利き用の場合、一番右のボタン）はその項目に適用できる代替アクションのメニューを表示します。たとえば、複数のボタンを備えたプラットフォームでは、Mozilla Webブラウザはプライマリボタンのクリックに応じてリンクをたどり、セカンダリボタンのクリックに応じてそのリンクの代替アクションのコンテキストメニューを表示し、サードボタン（中央のボタン）のクリックに応じてリンクを新しいタブまたはウィンドウで開くことがよくあります。

ドイツのテレフンケン社は、1968年10月2日に初期のボールマウスについて発表した。^{[ 36 ]}テレフンケンのマウスは、同社のコンピュータシステムのオプション機器として販売された。エンゲルバートのオリジナルマウスの製作者であるビル・イングリッシュ^{[ 64 ]}は、ゼロックスPARCで働いていた1972年にボールマウスを製作した。^{[ 65 ]}

ボールマウスは、外部のホイールをあらゆる方向に回転できる単一のボールに置き換えたものでした。これは、ゼロックス Altoコンピュータのハードウェア パッケージの一部として提供されました。マウス本体内部に収められた垂直チョッパーホイールが、光センサーに向かう光線をカットし、それによってボールの動きを検出しました。このタイプのマウスは、トラックボールを反転させたような形状をしており、1980 年代から 1990 年代にかけてパーソナルコンピュータで使用される主流の形状となりました。ゼロックス PARC グループはまた、フルサイズのキーボードで両手を使って入力し、必要に応じてマウスをつかむという現代的な手法を採用しました。

ボールマウスには、自由に回転するローラーが2つあります。これらは90度離れて配置されています。一方のローラーはマウスの前後方向の動きを検出し、もう一方のローラーは左右方向の動きを検出します。2つのローラーの反対側には、バネ仕掛けの3つ目のローラー（写真では45度の位置にある白いローラー）があり、ボールを他の2つのローラーに押し付けます。各ローラーは、スロット付きの縁を持つエンコーダーホイールと同じシャフト上にあります。スロットは赤外線ビームを遮断し、ホイールの動きを表す電気パルスを生成します。各ホイールのディスクには一対の光線があり、一方の光線が遮断されたり、もう一方の光線が変化の中間点付近にあるときに再び自由に光が通過し始めるように配置されています。

単純な論理回路は、相対的なタイミングを解釈して、ホイールがどちらの方向に回転しているかを示します。このインクリメンタルロータリーエンコーダ方式は、2つの光学センサーがほぼ直交位相の信号を生成するため、ホイール回転の直交符号化と呼ばれることもあります。マウスは、これらの信号をマウスケーブルを介してコンピュータシステムに送信します。非常に古いマウス（ゼロックスマウスなど）では論理信号として直接送信され、最新のマウスではデータフォーマットICを介して送信されます。システム内のドライバソフトウェアは、これらの信号をコンピュータ画面上のX軸とY軸に沿ったマウスカーソルの動きに変換します。

ボールは主に鋼鉄製で、精密な球状のゴム表面を備えています。マウスの下に適切な作業面があれば、ボールの重さによって確実なグリップが得られ、マウスの動きが正確に伝達されます。ボールマウスとホイールマウスは、1975年からカリフォルニア州バークレーのThe Mouse Houseで事業を営んでいたジャック・ホーレーによってゼロックス向けに製造されました。^{[ 66 ] [ 67 ]} Mouse Houseのオーナーであるジャック・ホーレーの別の発明に基づいて、ハネウェルは別のタイプの機械式マウスを製造しました。^{[ 68 ] [ 69 ]}ボールの代わりに、軸からずれた位置で回転する2つのホイールを備えていました。キー・トロニックは後に同様の製品を製造しました。^{[ 70 ]}

現代のコンピュータマウスは、ローザンヌ連邦工科大学（EPFL）のジャン＝ダニエル・ニコウ教授の着想と、エンジニア兼時計職人のアンドレ・ギニャールの手によって形作られました。^{[ 71 ]}この新しいデザインは、1つの硬質ゴム製マウスボールと3つのボタンを組み込んだもので、1990年代にスクロールホイールマウスが主流になるまで一般的なデザインとして残りました。^{[ 72 ]} 1985年、ルネ・ソマーはニコウとギニャールのデザインにマイクロプロセッサを追加しました。 ^{[ 73 ]}この革新により、ソマーはマウスの重要な構成要素を発明し、マウスをより「インテリジェント」にしたとされています。^{[ 73 ]}ただし、マウスシステムズの光学式マウスは1984年までにマイクロプロセッサを組み込んでいました。^{[ 74 ]}

もう一つのタイプの機械式マウスである「アナログマウス」（現在では一般的に旧式とみなされている）は、エンコーダーホイールではなくポテンショメータを使用し、通常はアナログジョイスティックとの接続に対応するように設計されている。「カラーマウス」は、元々はラジオシャックがカラーコンピュータ向けに販売していたものだが（アナログジョイスティックポートを備えたMS-DOSマシンでも、ソフトウェアがジョイスティック入力に対応していれば使用可能だった）、最もよく知られた例である。

初期の光学式マウスは、1つまたは複数の発光ダイオード（LED）とフォトダイオードの撮像アレイのみを使用して、下地表面に対する動きを検出していました。そのため、機械式マウスが光学系に加えて使用する内部可動部品は不要でした。レーザーマウスは、コヒーレント光（レーザー光）を使用する光学式マウスです。

初期の光学式マウスは、あらかじめ印刷されたマウスパッド表面で動きを検出していましたが、現代のLED光学式マウスは、ほとんどの不透明な拡散面で動作します。ただし、磨かれた石のような鏡面表面では通常、動きを検出できません。レーザーダイオードは優れた解像度と精度を提供し、不透明な鏡面表面でのパフォーマンスを向上させます。その後、より表面に依存しない光学式マウスは、光電子センサー（基本的には、小型の低解像度ビデオカメラ）を使用して、マウスが動作する表面の画像を連続的に撮影します。バッテリー駆動のワイヤレス光学式マウスは、電力を節約するためにLEDを断続的に点滅させ、動きが検出されたときのみ点灯します。

操作に表面を必要としないことから「エアマウス」と呼ばれることが多い慣性マウスは、音叉やその他の加速度計（米国特許第4787051号^{[ 75 ]}）を使用して、サポートされているすべての軸の回転運動を検出します。最も一般的なモデル（ロジクール社とジャイレーション社が製造）は、2自由度の回転で動作し、空間的な移動には影響を受けません。ユーザーはカーソルを移動するために手首を少し回転させるだけで済むため、ユーザーの疲労や「ゴリラアーム」を軽減できます。

通常はコードレスで、使用しないときは動作回路を非アクティブにするスイッチが付いていることが多く、カーソル位置に影響を与えることなくユーザーが自由に動くことができます。慣性マウスの特許では、このようなマウスは光学式マウスよりも消費電力が少なく、感度が高く、軽量で、使いやすさが向上していると主張しています。^{[ 76 ]}ワイヤレスキーボードと組み合わせると、慣性マウスは平らな作業面を必要としない代替の人間工学的配置を提供し、ワークステーションの姿勢に関連する一部の反復動作障害を軽減する可能性があります。

3Dマウスは、少なくとも3自由度（DoF）を持つビューポート操作用のコンピュータ入力デバイスです。例えば、3Dコンピュータグラフィックスソフトウェアにおいて、仮想オブジェクトの操作、ビューポート内のナビゲーション、カメラパスの定義、ポージング、デスクトップモーションキャプチャなどに使用されます。3Dマウスは、 SpaceOrb 360などのビデオゲームの操作における空間コントローラとしても使用できます。このような多様なタスクを実行するには、使用される伝達関数とデバイスの剛性が、効率的な操作に不可欠です。

2000年、ロジクールは、イマージョン・コーポレーションが開発した「iFeel Mouse」として知られる「触覚マウス」を発表しました。このマウスには、マウスが擬似的な物理的感覚を生成できるようにする小型アクチュエータが内蔵されていました。 ^{[ 77 ] [ 78 ]}このようなマウスは、ウィンドウの境界を越えたときにフィードバックを与えるなど、触覚フィードバックでユーザーインターフェイスを拡張できます。タッチ対応マウスでインターネットを閲覧する機能は、1996年に初めて開発され^{[ 79 ]}、Wingman Force Feedback Mouseによって初めて商用化されました。^{[ 80 ]}これには、ユーザーが奥行きや硬さを感じられることが必要です。この機能は、最初の電気粘性触覚マウスで実現されましたが^{[ 81 ]}、市販されることはありませんでした。

タブレットデジタイザーは、絶対位置に依存するデバイスであるパックと呼ばれるアクセサリと一緒に使用されることがありますが、マウスのような相対追跡に十分対応できるように構成できるため、マウスとして販売されることもあります。^{[ 82 ]}

垂直マウス

親指で操作するタイプのトラックボールマウス2個

その名の通り、このタイプのマウスは最適な快適性を提供し、手根管症候群、関節炎、その他の反復性ストレス障害などの怪我を防ぐことを目的としています。自然な手の位置と動きにフィットするように設計されており、不快感を軽減します。

一般的なマウスを握ると、腕の尺骨と橈骨が交差します。手のひらをより垂直にすることで、骨がより自然な平行位置になるようにする設計もあります。^{[ 83 ]}

マウスの高さを上げたり、マウスのトップケースを傾けたりすることで、パフォーマンスに悪影響を与えることなく手首の姿勢を改善できます。^{[ 84 ]}手首の動きを制限し、代わりに腕の動きを促すものもあります。腕の動きは精度は劣るかもしれませんが、健康の観点からはより最適です。マウスを親指から反対側に向かって下向きに傾けると、手首の回内が減少することが知られています。^{[ 85 ]}しかし、このような最適化によってマウスが右手または左手に特化してしまうため、疲れた手を変えるのが難しくなります。Time誌は、左利き用のエルゴノミクスマウスをほとんど、あるいは全く提供していないメーカーを批判しています。「私はしばしば、実際に左利きの人に会ったことがない人とやり取りしているように感じました。」^{[ 86 ]}

別の解決策としては、ポインティングバーデバイスがあります。いわゆるローラーバーマウスはキーボードの手前にぴったりと配置され、両手での操作を可能にします。^{[ 87 ]}

これらのマウスは、コンピュータゲームでの使用を目的として特別に設計されています。通常、より幅広い種類のコントロールとボタンを備え、従来のマウスとは大きく異なるデザインになっています。また、装飾的なモノクロまたはプログラム可能なRGB LED照明を備えている場合もあります。追加のボタンは、マウスの感度を変更するために使用できる場合が多く^{[ 88 ]} 、マクロ（プログラムされたマクロなど）に割り当てたり、キーの組み合わせの代わりに使用したりすることもできます^{[ 89 ] 。}

ゲーム用マウス、特にStarCraftのようなリアルタイムストラテジーゲームやLeague of Legendsのようなマルチプレイヤーオンラインバトルアリーナゲームで使用するために設計されたマウスは、 1インチあたりのドット数（DPI）で測定される感度が比較的高いのが一般的で、最大25,600に達することもあります。^{[ 90 ] [ 91 ] DPIとCPIは、マウスの感度を表す同じ値です。DPIはゲームの世界では誤称であり、多くのメーカーはCPI（counts per inch ）}を指すのに使用しています。^{[ 92 ]}

ゲームメーカーの高度なマウスの中には、ユーザーがウェイトを追加または削除してマウスの重量を調整し、操作性を向上させることができるものもあります。^{[ 93 ]}人間工学的な品質もゲーム用マウスの重要な要素です。長時間のゲームプレイでは、マウスの使用が不快になる可能性があるためです。取り外し可能または延長可能なパームレスト、水平方向に調整可能なサムレスト、小指レストなどの調整可能な機能を備えたマウスもあります。一部のマウスは、より幅広いターゲット消費者の快適さを確保するために、製品に複数の異なるレストを付属している場合があります。^{[ 94 ]}

ゲーミングマウスは、ゲーマーによって3つの握り方で保持されます。^{[ 95 ] [ 96 ]}

1. パームグリップ：指を伸ばしてマウスに手を置く。^{[ 97 ] [ 98 ]}
2. クローグリップ：手のひらをマウスに置き、指を曲げる。^{[ 99 ] [ 98 ]}
3. 指先グリップ：指を曲げ、手のひらはマウスに触れない。^{[ 100 ] [ 98 ]}

1970年代のゼロックス Altoマウス、そして 1980 年代のゼロックス光学式マウスは、直交符号化されたX および Y インターフェースを使用していた。この次元ごとの 2 ビット符号化は、グレイ コードやジョンソン カウンターのように、2 ビットのうち 1 ビットだけが一度に変化するという特性があり、非同期サンプリング時に遷移が誤って解釈されることがなかった。^{[ 102 ]} 1985 年のSun-3ワークステーションには、3 ピンのミニ DIN ソケットを介して接続されたボールベースのバス マウスが付属していた。Sun は後に、パターン化された反射性の金属製マウス マットに依存する光学式機構をボールに置き換え、タイプ M4 マウスを開発した。^{[ 103 ]}

初期の量産型マウス、例えば初代Macintosh、Amiga、Atari STマウスなどは、D-subミニチュア9ピンコネクタを使用して直交符号化されたX軸とY軸の信号を直接送信し、さらにマウスボタンごとに1ピンずつ割り当てていました。マウスは単純な光機械式デバイスであり、デコード回路はすべてメインコンピュータにありました。1987年のAcorn Archimedesシリーズは68000コンピュータの直交符号化マウスを継承し、 AMX Mouseなどの8ビットホームコンピュータ向けに販売されたアフターマーケットマウスは独自の9ピンミニDINコネクタを採用しました。^{[ 104 ]}

IBM PCには直交デコーダが内蔵されていなかったため、初期のPCマウスはRS-232Cシリアルポートを使用してエンコードされたマウスの動きを通信し、マウスの回路に電力を供給していました。Mouse Systems Corporation（MSC）バージョンは5バイトのプロトコルを使用し、3つのボタンをサポートしていました。Microsoftバージョンは3バイトのプロトコルを使用し、2つのボタンをサポートしていました。2つのプロトコルの非互換性のため、一部のメーカーはシリアルマウスをモードスイッチ付きで販売していました。「PC」はMSCモード、「MS」はMicrosoftモードです。^{[ 105 ] [ 106 ]}

1986年、Appleは初めてApple Desktop Busを実装し、マウスやその他のデバイスを含む最大16台のデバイスを、設定不要で同じバス上にデイジーチェーン接続できるようにしました。データピンが1つしかないこのバスは、デバイス間の通信に純粋にポーリング方式を採用し、AppleのiMacシリーズが業界全体のUSBへの移行に加わった1998年まで、主流モデル（Apple以外のワークステーションも含む）の標準として存続しました。1999年5月に発売されたBronze Keyboard PowerBook G3から、Appleは外部ADBポートを廃止してUSBを採用しましたが、PowerBook G4では内蔵キーボードとトラックパッドとの通信のために内部ADB接続を2005年初頭まで維持しました。

1987年にIBM PS/2パーソナルコンピュータシリーズが登場すると、IBMはマウスとキーボード用に同名のPS/2ポートを導入し、他のメーカーもすぐにこれを採用しました。最も目立つ変更は、以前の5ピンMIDIスタイルのフルサイズDIN 41524コネクタの代わりに、丸型の6ピンミニDINを使用することでした。デフォルトモード（ストリームモードと呼ばれる）では、PS/2マウスは3バイトのパケットを使用して、動きと各ボタンの状態を通信します。^{[ 107 ]}動き、ボタンの押下、またはボタンの解放イベントが発生すると、PS/2マウスは双方向シリアルポートを介して、次の形式の3バイトのシーケンスを送信します。

ここで、XS と YS は移動ベクトルの符号ビットを表し、XV と YV はそれぞれのベクトル成分のオーバーフローを示し、LB、MB、RB は左、中央、右マウスボタンの状態を示します(1 = 押下)。PS/2 マウスは、リセットとセルフテスト、異なる動作モード間の切り替え、報告されるモーション ベクトルの解像度の変更など、いくつかのコマンドも理解します。^{[ 105 ]}

Microsoft IntelliMouse はPS/2 プロトコルの拡張である ImPS/2 または IMPS/2 プロトコル (この略語は「IntelliMouse」と「PS/2」の概念を組み合わせたもの) に依存しています。最初は下位互換性のために標準の PS/2 フォーマットで動作します。ホストが特別なコマンド シーケンスを送信すると、4 バイト目にホイールの動きに関する情報が含まれる拡張フォーマットに切り替わります。IntelliMouse Explorer も同様に動作しますが、4 バイトのパケットでさらに 2 つのボタン (合計 5 つ) を使用できる点が異なります。^{[ 108 ]}

マウスベンダーは、公開ドキュメントを提供しないまま、他の拡張フォーマットも使用しています。^{[ 105 ]} Typhoon マウスは、2 つの標準 3 バイト パケットのシーケンスとして現れる 6 バイト パケットを使用しており、通常の PS/2ドライバで処理できます。^{[ 109 ]} 3D (または 6 自由度) 入力については、ベンダーはハードウェアとソフトウェアの両方に多くの拡張を行ってきました。1990 年代後半、ロジクールは、数ミリメートルの精度で 3D 入力を実現する超音波ベースのトラッキングを開発し、入力デバイスとしてはうまく機能しましたが、収益性の高い製品としては失敗しました。2008 年、Motion4U は、Maya (グラフィック ソフトウェア) プラグインとして使用するために IR トラッキングを使用する「OptiBurst」システムを発表しました。

現在、有線マウスのほぼ全ては、通信にUSBとUSBヒューマンインターフェースデバイスクラスを使用しています。

コードレスマウスまたはワイヤレスマウスは、無線でデータを送信します。BluetoothやWi-Fiを介してコンピュータに接続するマウスもあれば、USBポートなどを介してコンピュータに接続するレシーバーを使用するマウスもあります。

USBレシーバーを使用するマウスの多くは、マウス内部にレシーバーを収納するコンパートメントを備えています。一部の「ナノレシーバー」は、持ち運び中にノートパソコンに接続したままにしておけるほど小さく、かつ簡単に取り外せるほど大きいように設計されています。^{[ 110 ]}

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  ロジクール・メタファー、世界初のワイヤレスマウス（1984年） 。EPFLのボロ美術館に展示中。
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  ノートパソコン向けに作られた古いマイクロソフトのワイヤレスマウス
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  マイクロソフト Bluetooth モバイルマウス 3600

FPS（一人称視点シューティングゲーム）は、プレイヤーの移動と照準を別々に、かつ同時に制御できるという特性を備えており、コンピュータゲームでは従来、キーボードとマウスを組み合わせて操作が行われてきました。プレイヤーはマウスのX軸を使って左右に視点を移動（または旋回）し、Y軸を使って上下に視点を移動します。キーボードは移動操作や補助的な入力に使用されます。

シューティングゲームプレイヤーの多くは、マウスの広い可動範囲によってより速く、より多様な操作が可能になるため、ゲームパッドのアナログスティックよりもマウスを好みます。アナログスティックはより細かい操作を可能にしますが、プレイヤーの入力がスティックの方向と大きさの両方のベクトルに基づいて伝達されるため、特定の動作には適していません。そのため、ゲームパッドで小さくても素早い動き（いわゆる「フリックショット」）を行うには、スティックを静止位置から端まで素早く動かし、再び元の位置に戻すという、難しい操作を繰り返す必要があります。さらに、スティックには有限の大きさがあります。プレイヤーがスティックをゼロ以外の速度で動かしている場合、カメラの移動速度を上げる能力は、操作を実行する前にスティックが移動していた位置に基づいてさらに制限されます。この結果、マウスは小さく正確な動きだけでなく、大きく素早い動きや即座に反応する動きにも適しており、これらはすべてシューティングゲームにおいて重要です。^{[ 129 ]}この利点は、三人称視点シューティングゲームなどの類似のゲームスタイルにも程度の差こそあれ及んでいます。

不適切に移植されたゲームやゲームエンジンの中には、ネイティブプラットフォームのマウス以外のデフォルト入力デバイスではなくマウスを使用すると、意図せず過剰な、不規則な、あるいは負の加速度を生み出す加速曲線や補間曲線が存在するものがあります。この誤動作がどの程度深くハードコーディングされているかによって、内部ユーザーパッチや外部のサードパーティ製ソフトウェアで修正できる場合があります。個々のゲームエンジンにも独自の感度があります。そのため、既存のゲームの感度を別のゲームに転送して同じ 360 回転測定値を取得することが制限されることがよくあります。感度コンバーターは、FPS ゲーマーが異なるマウス間や異なるゲーム間で回転動作を正しく変換するために使用する好ましいツールです。変換値を手動で計算することも可能ですが、時間がかかり、複雑な数学的計算を実行する必要があります。一方、感度コンバーターを使用すると、ゲーマーにとってずっと速く簡単になります。^{[ 130 ]}

マウスが元々設計されたWIMPデスクトップメタファーインターフェースとの類似性、そしてテーブルゲームとしての起源から、コンピュータ戦略ゲームはマウスを使ってプレイされることが最も一般的です。特に、リアルタイムストラテジーゲームやMOBAゲームでは、通常マウスの使用が必須となります。

左ボタンは通常、メイン射撃を制御します。ゲームが複数の射撃モードをサポートしている場合、右ボタンは選択した武器のサブ射撃を行う役割を担います。射撃モードが1つしかないゲームでは、通常、サブ射撃は照準器を覗き込む動作に割り当てられます。一部のゲームでは、右ボタンで特定の武器のアクセサリーを起動できる場合もあり、例えば、スナイパーライフルのスコープを覗いたり、銃剣やサイレンサーを取り付けたりすることができます。

プレイヤーはスクロールホイールを使って武器を切り替えたり（古いゲームではスコープのズーム倍率を操作したり）できます。ほとんどのファーストパーソンシューターゲームでは、3つ以上のコントロールを備えたマウスの追加ボタンにプログラミングによってさらに多くの機能が割り当てられる場合もあります。キーボードは通常、移動（例えば、WASDキーでそれぞれ前進、左、後退、右に移動）や姿勢変更などの他の機能を操作します。マウスは照準を合わせるために使用されるため、動きを正確に追跡し、遅延（レイテンシー）の少ないマウスは、精度が低い、または動作が遅いマウスを使用するプレイヤーよりも有利になります。場合によっては、通常のWASDキー構成の代わりに、またはWASDキー構成と組み合わせて、右マウスボタンを使用してプレイヤーを前進させることもあります。

多くのゲームでは、プレイヤーが特定の操作に任意の​​キーやボタンを割り当てるオプションが用意されています。初期のプレイヤーテクニックの一つであるサークルストレイフィングは、プレイヤーが相手を円の中心に置き、円を描くように歩きながら、相手を狙って射撃を続けるというものでした。プレイヤーは、ストレイフィング用のキーを押し続けながら、マウスを相手に向けて照準を合わせ続けることで、この動作を実現できました。

マウスを入力手段として使うゲームは非常に人気が高く、多くのメーカーがゲーム専用のマウスを製造しています。こうしたマウスには、重量調整機能、高解像度の光学式またはレーザー式センサー、追加ボタン、人間工学に基づいた形状、調整可能なCPIなどの機能が搭載されている場合があります。マウスバンジーは、ケーブルの煩わしさを解消するため、ゲーミングマウスによく使用されます。

一人称視点シューティングゲームや三人称視点シューティングゲームなど、多くのゲームには「マウス反転」などの設定があります（左利きのユーザーが行うことがある「ボタン反転」とは異なります）。この設定により、マウスを前に動かすと下を向き、後ろに動かすと上を向きます（反転していない時とは逆の動きです）。この操作方法は、航空機の操縦桿の操作方法に似ています。操縦桿を後ろに引くと機首が上がり、前に押すと機首が下がります。コンピューターのジョイスティックも、通常この操作方法を模倣しています。

id Softwareの商業的ヒット作『Doom 』は垂直方向のエイミングをサポートしていなかったが、競合のBungieの『Marathon』はマウスを使った上下方向のエイミングをサポートする最初のファーストパーソン・シューターとなった。^{[ 131 ]} Buildエンジンを使用したゲームにはY軸を反転させるオプションがあった。この「反転」機能により、マウスはユーザーが現在使用しているような動作をするようになった。非反転とみなされる（デフォルトでは、マウスを前に動かすと下を向くことになる）。その後すぐに、id SoftwareはQuakeをリリースし、ユーザーが反転機能を導入した。それを知っている。

1988年、VTech Socrates教育用ビデオゲーム機には、一部のゲームで使用されるオプションのコントローラーとして、マウスパッドが取り付けられたワイヤレスマウスが搭載されていました。1990年代初頭、スーパーファミコンのビデオゲーム機には、コントローラーに加えてマウスが搭載されていました。ニンテンドー64にもマウスが発売されましたが、日本でのみ発売されました。特に1992年のゲーム「マリオペイント」ではマウスの機能が活用され^{[ 132 ]} 、1999年にN64の64DDディスクドライブ周辺機器向けに発売された日本限定の後継作「マリオアーティスト」でもマウスの機能が活用されました。セガは、ジェネシス/メガドライブ、サターン、ドリームキャストのコンソール向けに公式マウスを発売しました。NECは、PCエンジンとPC-FXコンソール向けに公式マウスを販売しました。ソニーは、 PlayStationコンソール向けに公式マウス製品を発売し、 Linux for PlayStation 2キットに1つ同梱したほか、 PS2、PS3、PS4でほぼすべてのUSBマウスを使用できるようにしました。任天堂のWiiも、後のソフトウェアアップデートでこの機能が実装され、後継機のWii Uでもこの機能は維持された。マイクロソフトのXboxシリーズのゲーム機（ Windows NTの改良版をベースにしたオペレーティングシステムを使用）も、USBを使用した汎用マウスサポートを備えていた。

2025年6月5日、任天堂はNintendo Switch 2用のマウス操作機能を備えたゲームコントローラー、Joy-Con 2を発売した。^{[ 133 ]}