实体按键消亡背后 是一段漫长的人机交互发展史_3DM单机

为什么这块屏幕按了没反应?

不到10岁的小女儿拿着Game Boy Color（GBC）问Chris Cohoon，GBC是1998年任天堂出品的彩屏掌上游戏机，著名的《精灵宝可梦：金/银》就是GBC上的游戏。

尽管GBC是一代经典，但对10后来说，游戏机没有触屏是件匪夷所思的事情。从小玩iPhone、iPad长大的她，对GBC屏幕下方的按键熟视无睹。

Chris Cohoon把这段视频传到了YouTube上，不到一周时间就吸引了超过260万次的点击。有网友在视频下面评论道：

“现在的小孩连按键是什么都不知道了，这世界到底怎么了?”

事实上，这只是半个世纪以来计算机交互形式变迁的一个缩影，也是一段实体按键的兴衰史。

鼠标与图形用户界面的起源

2007年，初代iPhone的发布会上，乔布斯曾这样说道：

“我们使用图形界面来显示所有用户想要的东西，使用鼠标作为指针设备。”

在触屏成为移动设备的主流操作之前，鼠标一直作为手指的替代品广泛存在于各种图形用户界面（Graphical User Interface，简称GUI）当中。

图形用户界面和鼠标的发明，大大提升了计算机的使用效率，是现代计算机的基础构成要素——而这一切，最早可以追溯到半个世纪以前。

1968年12月，43岁的道格拉斯·恩格尔巴特（Douglas Engelbart）在旧金山计算机大会上，向全世界展示了他与斯坦福研究员们潜心钻研十年的在线系统NLS（oNLine System）。

这是一套利用鼠标、和弦键盘以及显示器来操作计算机的在线交互系统，在此之前，程序员主要通过穿孔卡和键盘来使用计算机，既低效又繁琐。

不到两个小时的时间里，道格拉斯演示了文本编辑、超链接以及视频会议等操作，鼠标能够极快地在屏幕上定位，大大地提升了计算机的交互效率。

这是计算机史上最早的人机交互演示，被誉为「演示之母」。

（道格拉斯演示NLS系统，图片来源：Computing History）

当时，打印机巨头施乐公司在看过演示之后，决定买下鼠标的专利，他们认为计算机处理文本效率的飞跃，很有可能影响到打印机的发展，因此决定把这项技术牢牢掌握在自己手里。

1973年，施乐旗下的研究机构帕罗奥多研究中心（Xerox PARC）研发出了人类史上第一台个人电脑Xerox Alto，搭载了采用三键鼠标操作的图形用户界面，并且引入了「桌面比拟」（Desktop metaphor）的概念——文件和文件夹在计算机屏幕上排列，用户可以用鼠标随心所欲地点击打开所需要的文件。

不过，Xerox Alto并不是一个成熟商业化的产品，当时施乐对这样的计算机并不是很感兴趣。Xerox Alto的成本实在太过高昂，仅三键鼠标成本就高达300美元。因此Xerox Alto只生产出了数千台，捐赠给了少部分大学和研究机构。

（Xerox Alto，图片来源：Toasty tech）

后来，乔布斯在参观Xerox PARC时发现了Alto，如获至宝的乔布斯不禁惊叹：

“你们为什么不拿这个做点什么?这些东西太棒了，它将是革命性的！”

三个月后，苹果公司决定将这个点子进一步商业化，他们挖走了施乐的工程师，并在Alto的基础上对图形用户界面进行改善，还专门请来了工程师改进三键鼠标的设计，让鼠标的成本从300美元降到了15美元。

1983年，苹果推出了高端个人电脑Apple Lisa，遭遇惨败;1984年，苹果又发布了售价更为亲民的Macintosh，这次，终于大获成功。

（乔布斯和Macintosh，图片来源：ZpyKios Blog）

有意思的是，当年为Xerox Alto编写字处理软件Bravo的工程师，后来又去了微软，帮助比尔·盖茨开发了Microsoft Word，并且登陆了Dos、Mac平台。Word帮助微软成为Macintosh最早的第三方开发商，进而影响了后来Windows系统的研发方向。

多年后，当乔布斯怒斥盖茨抄袭Mac时，盖茨却狡猾地回应道：

“好吧，史蒂夫，我想我们可以从其他角度来看这个事情。我觉得事情更像是，我们都有一个名为施乐的土豪邻居，我闯进他家想偷电视时却发现，电视已经被你偷走了。”

（早年的乔布斯和盖茨，图片来源：Quora）

到底谁才是抄袭者，几十年来也没有说个明白。唯一可以确认的是，构成现代图形用户界面的核心要素，半个世纪前便已尘埃落定：

“鼠标、桌面、窗口。”

这三要素协同工作，一举解决了人机交互史上的两个难题：精准定位&快速切换。

游戏手柄的进化与实体按键的消亡

以键鼠、桌面、窗口为主的交互方式，尽管让计算机操作变得更为高效，可同时也受到了显示器的制约：

·桌面电脑时代，笨重的显示器摆在桌面上，利用鼠标键盘进行交互

·智能手机时代，小型化的屏幕能握在手里，利用手指触控进行交互

图形用户界面的诞生只解决了人机交互的显示问题，但随着技术的发展，高效输入的方式也遭遇了挑战。如果显示设备再一次发生巨变——最显而易见的，或许是头戴式的VR / AR设备，当屏幕不再安置在桌上或拿在手里，那么计算机又该如何进行操作?

不妨，让我们把目光放到另一个领域——电子游戏，或许是这世界上最注重交互的产业。

1966年，当道格拉斯正在斯坦福埋头研究鼠标交互时，德裔工程师拉尔夫·贝尔（Ralph Baer）刚筹到一笔公司2500美元的研发基金，用于开发一款代号为「棕盒子」的电视游戏机，上面运行着那个经典的打乒乓球游戏。

1972年9月份，在米罗华（Magnavox）公司资助下，基于「棕盒子」改良的电视游戏主机「米罗华奥德赛」（Magnoavox Odyssey）正式发售，售价100美元。与如今游戏机丰富的操作不同，奥德赛的控制器仅仅只有两个旋钮，玩家通过这两个旋钮来控制乒乓球拍在平面空间中的精准移动。

（「米罗华奥德赛」游戏演示，图片来源：Computing History）

雅达利（Atari）创始人诺兰·布什内尔（Nolan Key Bushnell）受到奥德赛的启发，聘请工程师艾伦·奥尔康（Allan Alcorn）依葫芦画瓢造出了名为「Pong」的投币街机。

尽管游戏内容与奥德赛并无二致，但街机版的「Pong」胜在游玩更加方便廉价，名字也朗朗上口——而奥德赛游戏机只是米华罗电视机的附庸，只能在少数电视机上运行，何况100美元的售价也是价格不菲。

结果就是，开山立派的奥德赛并没有名声大噪，反倒是「山寨者」雅达利赚得盆满钵满。

（雅达利的「Pong」街机，图片来源：ABC）

在「Pong」大红大紫之后，布什内尔和奥尔康又琢磨着把「Pong」改成一个单人游戏。他们最终决定把这个项目交给年仅20岁的雅达利技术员——仍未创立苹果公司的史蒂夫·乔布斯。

乔布斯在史蒂夫·沃兹的帮助下，完成了单机版的「Pong」，这个游戏被命名为「Breakout」，俗称「打砖块」。

时至今日，在iOS 11的默认壁纸里，你还能找到那张黑色背景的彩虹壁纸，与「Breakout」的初始画面简直如出一辙。

（「Breakout」打砖块游戏画面，图片来源：Every Video Games）

靠「Pong」和「Breakout」等街机游戏名利双收的雅达利，之后又回到了受众更广泛的家用游戏机领域。1977年，雅达利推出了第二世代游戏主机雅达利2600，其引入了街机上的摇杆控制器，赋予了电子游戏更多元化的操作空间。

不过，好景不长。20世纪80年代，由于缺乏良好的审核机制、行业恶性竞争等原因，电子游戏机产业迎来了史上最黑暗的时期。大量低质游戏充斥着整个市场——其中最恶名昭彰的事件，莫过于仅仅开发了6周却出货数百万份的游戏《E.T.》，这个游戏最终大量滞销，被当作垃圾处理掉了。

低质游戏引起了玩家的严重不满，导致了无数的差评和退货。之后不久，乔布斯的苹果公司发布了Macintosh，个人电脑的流行取代了家用游戏机的娱乐功能，游戏机从此无人问津。

这段灰暗的历史被称作「雅达利冲击」（Atari shock），直接导致电子游戏市场的重心从美国转移到日本，也让未来几十年电子游戏交互形式产生了巨大的变化。

（「雅达利冲击」时期被埋在地下的电子游戏，图片来源：Geekera）

1983年，正当北美电子游戏市场由于「雅达利冲击」焦头烂额时，日本的电子游戏产业却开始蓬勃发展，任天堂首当其冲。三十多年来，任天堂对游戏机产业贡献巨大，也是探索各种交互方式的先驱。

1983年，「红白机」Famicon发售，任天堂将街机摇杆进行改良，推出了「十字键」，至今这项经典设计仍可以在许多游戏设备上见到。

（历代任天堂主机里十字键都是关键部位，图片来源：Giphy）

1996年，主打3D图形的N64上市，任天堂为手柄加入了类比摇杆和震动功能。震动反馈让虚拟世界的电子游戏与现实中的玩家产生了联动，进一步提升了电子游戏的沉浸感。

2006年，主打体感操作的Wii问世，原本只能靠按键、摇杆控制的游戏有了更直观的操作方式，同时也启发了不少开发商制作体感游戏软件。通过体感进行精准定位，利用震动来模拟物理反馈，这就让双手摆脱了输入外设的桎梏。

（体感游戏机Wii，图片来源：Giphy）

2017年，新主机Nintendo Switch亮相，手柄搭载了「HD震动」功能，可以模拟出击剑、滚珠甚至挤奶的触感。iFixit在拆解Switch时发现，手柄与Oculus、HTC Vive等VR设备的手柄有不少相似之处，都是通过体感和震动来提升玩家玩游戏时的代入感。

NASA就曾和VR公司Manus VR合作，设计了一款主要用于宇航员训练的VR手套。通过VR设备来模拟太空环境，而体感操作、震动反馈是提高真实感不可缺失的一环。

（Manus VR推出的VR手套，图片来源：Manus VR）

从某个方面上讲，人机交互方式的进步，是从用双手操作输入设备，再到双手成为输入设备的过程——当用手就能够精准地控制一切时，实体按键的末日也就不远了。