由实体按键的消失来看人机界面发展史

游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，使用游标作为指针设备。

在触屏成为移动设备的主流操作之前，游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。

（图片来源：Cheat Sheet）

图形用户界面和游标的发明，大大提升了电脑的使用效率，是现代电脑的基础构成要素——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）在旧金山电脑大会上，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）。

这是一套利用游标、和弦键盘以及显示器来操作电脑的在线交互系统，在此之前，程序员主要通过穿孔卡和键盘来使用电脑，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，游标能够极快地在屏幕上定位，大大地提升了电脑的交互效率。

这是电脑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，打印机巨头全录公司（Xerox）在看过演示之后，决定买下游标的专利，他们认为电脑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，全录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，搭载了采用三键游标操作的图形用户界面，并且引入了“桌面比拟” （Desktop metaphor）的概念——文件和文件夹在电脑屏幕上排列，用户可以用游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，当时全录对这样的电脑并不是很感兴趣。Xerox Alto 的成本实在太过高昂，仅三键游标成本就高达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，他们挖走了全录的工程师，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游标的设计，让游标的成本从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·盖兹开发了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，当乔布斯怒斥盖兹抄袭Mac 时，盖兹却狡猾地回应道：

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，我们都有一个名为全录的土豪邻居，我闯进他家想偷电视时却发现，电视已经被你偷走了。

（早年的乔布斯和盖兹，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：

游标、桌面、视窗。

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。

游戏手把的进化与实体按键的消亡

以键鼠、桌面、视窗为主的交互方式，尽管让电脑操作变得更为高效，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，利用游标键盘进行交互
• 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，那么电脑又该如何进行操作？

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游标交互时，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著把“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《ET》，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。

题图来源：Cheat Sheet