Hiiri (osoitinlaite)

Hiiri on tietokoneen osoitinlaite, joka liittyy erityisesti graafiseen käyttöliittymään. Tyypillisesti hiiri on kämmenen alle sopiva rasia, jota käyttäjä liikuttelee pöydällä (yleensä hiirimaton päällä). Hiiri rekisteröi kaksiulotteisen liikkeen ja välittää informaation tietokoneelle, jonka näytössä liikkuu osoitinsymboli vastaavasti. Hiiressä on lisäksi painikkeita (joissakin malleissa vain yksi, mutta tavallisemmin kaksi tai kolme ja joskus enemmänkin), joiden avulla käyttäjä voi valita ja käsitellä hiirellä osoittamiaan kohteita käyttöliittymässä.

Perinteisen hiiren sijasta samaan tarkoitukseen voidaan käyttää myös muunlaisia osoitinlaitteita, joihin lukeutuvat erityisesti kannettavissa tietokoneissa tavattavat kosketuslevy (ns. tasohiiri), osoitintappi (ns. tappihiiri) ja hiiren edeltäjä trackball (ns. pallohiiri). Nykyisin suurin osa tietokoneiden käyttöliittymistä on suunniteltu hiiren avulla käytettäväksi, joten jokin hiiren kaltainen osoitinlaite on lähes välttämätön varuste.

Ajanmukaisissa tietokonehiirissä on erilaisia tarkkuuksia. Jotkut halvimmat optiset hiiret kykenevät erottelemaan vain 800 pistettä tuumalle eli 800 dpi, kun taas parhaimmat tietokonepelaamiseen tarkoitettujen hiirten erottelukyky on jopa yli 16000 dpi.

Historiaa

Hiiren keksijäksi mainitaan usein Douglas Engelbart. Engelbart oli keksinyt hiiren vuonna 1961 ja vuonna 1965 julkaistussa raportissa vertailtiin eri ratkaisuja, joista hiiri voitti ylivoimaisesti.
Saksalainen Telefunken ehti julkaisemaan oman Rollkugel-hiirensä ennen Engelbartin julkista esittelyä.
Trackball (suom. nimityksiä mm. ohjainpallohiiri; ohjainpallo) on vanhempi keksintö.

Engelbart kehitti osoitinlaitteen graafista käyttöliittymää varten. Laitteen ensimmäinen versio vuodelta 1964 oli kulmikas puinen rasia, jonka pohjassa oli kaksi pyörivää metallilevyä ja yläpinnassa yksi painonappi. Engelbart teki laitteelle vuonna 1967 patenttihakemuksen, joka myönnettiin vuonna 1970 (patenttinumero 3,541,541). Laitteen virallinen nimi oli ”X–Y-asemaosoitin näyttöjärjestelmälle” (). Puhekielessä laitetta alettiin pian kutsua hiireksi, koska rasian johto toi mieleen siimahännän. 

Vuonna 1968 Engelbart esitteli interaktiivista graafista järjestelmää nimeltä oN-Line System (NLS), jonka ohjaukseen käytettiin hiirtä ja näppäimistöä.
Ensimmäisiä hiirtä käyttäneitä tietokoneita oli Xerox Alto (1973). 
Myöhemmässä Altoon perustuvassa Xerox Starissa oli myös hiiri.
Xeroxilla tutkittiin erilaisia ratkaisuja hiiren napeiksi: yksinappinen aiheutti vaikeuksia, kolmen kanssa ei ollut yhtenäistä käytäntöä ja Stariin tuli kaksinappinen hiiri prototyyppien testien jälkeen.

Kaupalliseen käyttöön hiiri levisi Apple Computerin Lisa-mikrotietokoneessa 1980-luvun alkupuolella. Vuonna 1984 julkistetussa Apple Macintoshissa hiiri oli jo vakiovarusteena. Apple sai idean Xeroxilta, joka piti osoitinhiirtä liian kalliina kaupalliseen käyttöön. Applen suorittaman kehitystyön ja massatuotannon avulla hinta saatiin painettua muutamaan Yhdysvaltain dollariin.

Vuonna 1982 julkaistuun suosittuun Commodore 64 -tietokoneeseen hiiri oli saatavana lisävarusteena, mutta vain harvat käyttäjät hankkivat sen. Vuonna 1985 julkaistujen 16-bittisten kotitietokoneiden Atari ST:n ja Amigan graafinen käyttöjärjestelmä ja hiiri olivat jo olennainen osa laitteen toimintaa.

IBM PC -yhteensopiviin tietokoneisiin hiiren toivat Mouse System ja Genius 1980-luvun lopulla. PC Paintbrush -piirrosohjelmaa myytiin paketissa hiiren kanssa. Myös monet muut suositut hyötyohjelmat, kuten Wordperfect ja Lotus 1-2-3 ja pelit, osasivat hyödyntää hiirtä.

Microsoftin julkaisemasta Microsoft Mouse -hiirimallista tuli pitkäksi aikaa yhtiön ainoa hyvin menestynyt oheislaite, yhtiön keskittyessä pitkään lähinnä ohjelmistoihin.

Hiiren käyttö videopeleissä 
Hiirtä on käytetty myös erilaisien pelien ohjaimena kuten Marble Madness -pelin kotiversiossa sekä Amegas (1987) ja Lemmings (1990) -peleissä. Myös seikkailupelit kuten Maniac Mansion (1987) tukivat alustasta riippuen hiiren käyttöä.

Myöhemmin hiiri on tullut yleisimmäksi ohjaintavaksi muun muassa strategiapelien pelaamisessa.

Eri hiirityyppejä 

Mekaaninen hiiri on ennen käytössä ollut hiiri, jossa pohjassa olevat rullat välittävät liikkeen tiedon. Eräät hiiret käyttivät potentiometriä liikkeen tunnistamiseen. Myöhempi malli on ns. pallohiiri, jossa hiiren alla oleva pallo siirtää hiiren liikkeen kahteen tai myöhemmin yhteen koordinaattipyörään, joiden liikkeet rekisteröityvät valodiodin ja -anturin avulla.

Optisen hiiren liikkeentunnistus perustuu siihen, että hiiren alaosasta loistava valo heijastuu alustan kautta hiiren antureihin. Optisen hiiren etuna on, ettei sitä tarvitse pallohiiren tavoin aika ajoin puhdistaa eikä se ole myöskään yhtä altis käytettävän alustan epätasaisuuksille. Varhaiset optiset hiiret tarvitsivat erityisen heijastavan alustan. Nykyiset mallit ovat laserhiiriä, jotka tunnistavat liikkeen tarkemmin ja joita voidaan käyttää lähes millä tahansa alustalla.

Rullahiiren päällä on keskimmäisen painikkeen kohdalla pieni tasavälein lukkiutuva pyöriteltävä rulla, jonka avulla voidaan vierittää esimerkiksi ikkunan sisältöä. Rulla toimii yleensä myös kolmantena painikkeena.

Pelihiiri on suunniteltu kestämään kovaa käyttöä ja sen näppäimet liikkuvat nopeasti. Kalleimmissa pelihiirissä on lisäpainoja hiiren kosketustuntuman säätämiseksi pelaajan mukaisesti. Pelihiiri on tarkin myös kuvankäsittelyn, koska sillä voi siirtää osoitinta näytöllä vain vähän kerrallaan. Halvimmat hiiret maksavat viidestä kymmeneen euroon ja kalleimmat pelihiiret pari sataa euroakin.

Hiiri voi olla langaton, jolloin signaali tietokoneelle ei kulje kaapelin kautta vaan radioaaltoina. Kun hiiri ei ole fyysisesti kiinni tietokoneessa, se on vapaammin liikuteltavissa.

Langaton hiiri 

Langattomassa hiiressä johto on korvattu yleensä radioaaltolähettimellä ja -vastaanottimella. Myös infrapunavastaanotinta on joskus käytetty. Vastaanotin voidaan kytkeä esimerkiksi tietokoneen PS/2- tai USB-väylään. Vastaanotin voi olla isompi erillinen laite, jossa suoritetaan myös hiiren paristojen lataus tai se voi olla hyvin pieni USB-liitäntään kytkettävä lähetin.

Langaton hiiri käyttää laitteesta riippuen muun muassa 27 MHz, 49 MHz ja 2,4 GHz taajuuksia. Bluetooth-laitteet käyttävät 2,4 GHz taajuutta ja ne kykenevät noin 500 kbps tiedonsiirtonopeuteen. Bluetooth käyttää taajuushyppelyä, jonka nopeus on 1600 hyppyä sekunnissa ja siinä on 79 ennalta jaettua kanavaa, joiden väli on 1 MHz. Hiiren kantama on noin 10 metriä. Bluetoothilla pystytään toteuttamaan kaksisuuntainen yhteys, joten myös hiirelle pystytään lähettämään tietoa.

Radioaaltoja käyttäessään langaton hiiri on altis häiriöille, mitä aiheuttavat esimerkiksi metallipinnat ja muut langattomat laitteet. Tätä pyritään estämään muun muassa uudelleenlähetyksellä, taajuushyppelyllä, sekä lähettämällä laitetunnistetta, jonka avulla vastaanotin voi erottaa hiiren. Osa hiiristä on tehtaalla paritettu vastaanottimen kanssa eikä niitä voi vaihtaa ristiin, usein paritus tapahtuu automaattisesti laitteita käyttöön otettaessa tai manuaalisesti painamalla laitteissa olevaa "connect" tai vastaavaa painiketta ja laitteet voi silloin parittaa uudelleen esimerkiksi vanhan vastaanottimen hukkuessa kunhan uusi vastaanotin on yhteensopiva.

Langaton hiiri tarvitsee oman virran tyypillisesti paristoja käyttämällä. Langattoman hiiren virrankulutusta pyritään vähentämään asettamalla hiiri lepotilaan, kun sitä ei liikuteta. Myös säätämällä optisen anturin tehoa pystytään vähentämään virrankulutusta.

Muita osoitinlaitetyyppejä 

Hiiren lisäksi on kehitetty useita muita osoitinlaitteita.

Kosketusnäytöllisissä laitteissa voidaan valinnassa käyttää sormea, esimerkiksi tarkoitukseen valmistettua kynämäistä osoitinta tai oikeaa kynää. Graafisten sovellusten apuna käytetään digitointialustoja ja paineen tunnistavaa elektronista kynäosoitinta, joiden avulla digitaalinen piirtäminen muistuttaa tavanomaista kynäpiirrostekniikkaa. 

Vaakatasossa pitkin pöydän pintaa liikuteltava hiiri voi olla ergonomisesti hankala ja rannetta rasittava. Avuksi on kehitetty eri tyyppisiä osoitinlaitteita: esimerkiksi näppäimistön yhteydessä käytettävä kohdistintanko, ja erilaisia kädessä pideltäviä tappihiiriä, jolloin kättä voidaan pitää luontevammassa asennossa.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Osoitinlaitteet
Seulonnan keskeiset artikkelit