Трехмерным пространствам – трехмерные мыши
Когда я проектировал в двумерном пространстве AutoCAD, с позиционированием все было просто: два направления для размещения чертежа и колесико мыши для приближения/удаления. Когда же решил осваивать 3D-САПР, то буквально сразу столкнулся с вопросом: «Как поворачивать трехмерную модель и размещать компоненты сборок с помощью мыши, которая перемещается всего в двух плоскостях?» По мере освоения приложения я столкнулся с такими функциями, как 3D-орбита, Вид на объект, Показать выбранные, и другими инструментами для работы с трехмерными моделями, затем – c набором «горячих» клавиш для позиционирования... Но чувство, что может быть как-то по-другому, не исчезло. Спустя некоторое время я познакомился с 3D-мышью SpaceMouse Classic (теперь она уже не выпускается). Идея выполнения действий передвижения модели свободной от мыши рукой пришлась мне по вкусу. Правда, сначала управляться получалось не очень хорошо: модель то улетала за край экрана, то «криво» поворачивалась, но уже через 15 минут она вела себя как шелковая. Сейчас дошло до того, что если при проектировании под левой рукой у меня нет привычной 3D-мыши, работать становится некомфортно. Более того, работа двумя руками очень экономит время. В этой статье я попытаюсь подробно рассказать о том, что такое 3D-мыши и как они упрощают труд человека, работающего с 3D.
3D-мышь – это манипулятор, который представляет собой устройство трехмерного позиционирования с джойстиком для работы в системах трехмерного проектирования или в приложениях, требующих контроля за перемещением объектов в 3D-пространстве. Манипулятор устанавливается по другую сторону клавиатуры от мыши. Таким образом, пока правая рука выполняет операции с помощью обычной мыши, левая может производить манипуляции с 3D-мышью. Конечно, этот алгоритм работы предполагается для правшей, для левшей руки меняются местами (рис. 1).
Кому нужны 3D-мыши? На этот вопрос ответить просто – всем, кто использует 3D-приложения. Перечень некоторых из областей применения и программ приведен в таблице 1.
| Область применения | Программное обеспечение |
|---|---|
| Проектирование |
|
| Архитектура |
|
| ГИС |
|
| 3D-дизайн/моделирование |
|
3D-мыши поддерживают работу более чем в 120 приложениях таких операционных систем, как Windows, Mac OS X, Linux, UNIX. За последнее время наметились тенденции использования 3D-мышей в игровой индустрии.
Использование 3D-мышей позволяет осуществлять многие операции параллельно (например, поворот модели 3D-манипулятором и выбор инструмента проектирования 2D-мышью), что значительно экономит время. На приведенной схеме (рис. 2) демонстрируется рабочий процесс с 3D-манипулятором и без него.
Основной элемент 3D-мыши – контроллер движения, который во всех моделях имеет одинаковый принцип действия. Шесть степеней свободы (три линейных и три угловых) обеспечивают перемещение и вращение модели во всех направлениях. При этом можно отключать степени свободы, инвертировать оси, менять местами функции Приблизить/Удалить и Вверх/Вниз. Скорость перемещения/вращения зависит от усилия, прилагаемого к контроллеру движения. Чувствительность к усилию настраивается через панель настройки.
На данный момент выпускаются четыре модели устройства. Их основные характеристики представлены в таблице 2.
| SpaceNavigator for Notebooks | SpaceNavigator | SpaceExplorer | SpacePilot | |
|---|---|---|---|---|
| Количество клавиш, шт. | 2 | 2 | 15 | 21 |
| Вес, г. | 250 | 479 | 593 (USB), 619 (Serial) | 850 |
| Размеры (длина х ширина х высота), мм | 68х68х46 | 78х78х53 | 194х139х58 | 236х143х53 |
Модели SpaceNavigator for Notebooks и SpaceNavigator снабжены двумя кнопками, которым можно назначить вызов двух разных функций приложения или необходимое сочетание клавиш (например, ALT+TAB). К тому же если у приложения есть различные рабочие среды, то для каждой из них можно назначить два индивидуальных инструмента. Так, при работе в среде Эскиз программы Autodesk Inventor можно назначить такие инструменты, как Окружность и Отрезок, а при работе в среде Сборка – Вставить компонент и Зависимости. При этом переназначать функции очень просто: достаточно открыть Панель настройки, выбрать категорию, а затем переместить необходимую команду в область соответствующей клавиши (рис. 3).
В таких моделях, как SpaceExplorer и SpacePilot, клавиш намного больше (рис. 4).
На устройствах они распределены по группам:
- клавиши-«модификаторы» ESC, SHIFT, CTRL и ALT, работающие так же, как соответствующие им клавиши на клавиатуре;
- группа клавиш Top, Right, Left и Front, обеспечивающих доступ к традиционным проекциям (вид спереди, справа, слева, сверху) трехмерной модели. При работе в 3D-режиме возможно включение режима 2D для быстрого перемещения, увеличения или уменьшения проекций;
- клавиша Fit (Показать все) зумирует трехмерную модель таким образом, чтобы она полностью отображалось в графическом окне;
- клавиша Panel вызывает панель настройки, через которую производится переназначение функций и настройка устройства;
- клавиши «+» и «–» регулируют чувствительность контроллера движения к усилию;
- две настраиваемые клавиши, которым можно назначить два различных инструмента приложения;
- клавиша Dom включает/отключает функцию перемещения модели единовременно только в одной оси;
- шесть программируемых кнопок;
- ЖК-дисплей, на который выводятся названия инструментов, присвоенных программируемым кнопкам;
- клавиша Config, позволяющая менять наборы шести программируемых кнопок.
На рис. 6 наглядно проиллюстрировано преимущество, которое предоставляет применение 3D-мыши при выполнении небольшой задачи в трех различных САПР-приложениях. Как следует из графиков, время проектирования сократилось на 37%, а «пробег» мыши – на 47%.
Те, кто работает в 3D-приложениях, знают, что время играет решающую роль при выполнении проекта, а 3D-манипуляторы позволяют это время сберечь.
Все статьи