Toen ik aan het ontwerpen was in 2D in AutoCAD, was de positionering eenvoudig: twee richtingen voor het plaatsen van de tekening en een muiswiel om in / uit te zoomen. Toen ik besloot 3D CAD onder de knie te krijgen, stond ik letterlijk meteen voor de vraag: "Hoe een 3D-model roteren en assemblagecomponenten plaatsen met een muis die in slechts twee vlakken beweegt?" Terwijl ik de applicatie onder de knie had, kwam ik functies tegen zoals 3D Orbit, Object View, Show Selected en andere tools om met 3D-modellen te werken, en vervolgens een set sneltoetsen voor positionering … Maar het gevoel van hoe zou kunnen zijn - dan op een andere manier is het niet verdwenen. Na een tijdje maakte ik kennis met de SpaceMouse Classic 3D-muis (nu is deze niet meer verkrijgbaar). Het idee om de acties uit te voeren om het model te verplaatsen met de hand vrij van de muis, kwam naar mijn smaak. Toegegeven, het werkte aanvankelijk niet zo goed: het model vloog van de rand van het scherm en draaide toen "scheef", maar na 15 minuten gedroeg het zich als een zijden exemplaar. Nu is het zover gekomen dat het ongemakkelijk wordt om te werken als ik mijn gebruikelijke 3D-muis niet onder mijn linkerhand heb tijdens het ontwerpen. Bovendien is het werken met twee handen erg tijdbesparend. In dit artikel zal ik proberen in detail uit te leggen wat 3D-muizen zijn en hoe ze het werk vereenvoudigen van een persoon die met 3D werkt.
Een 3D-muis is een manipulator die een 3D-positioneringsapparaat is met een joystick voor het werken in 3D-ontwerpsystemen of in applicaties die controle over de beweging van objecten in de 3D-ruimte vereisen. De manipulator is vanaf de muis aan de andere kant van het toetsenbord geïnstalleerd. Dus terwijl de rechterhand bewerkingen uitvoert met een gewone muis, kan de linkerhand de 3D-muis manipuleren. Dit werkalgoritme wordt natuurlijk aangenomen voor rechtshandige mensen, want linkshandige handen worden verwisseld (figuur 1).
Afb. 1. Positie van de handen bij gebruik van muis en aanwijsapparaat
Wie heeft 3D-muizen nodig? Deze vraag is gemakkelijk te beantwoorden - voor iedereen die 3D-toepassingen gebruikt. Enkele van de applicaties en programma's staan vermeld in Tabel 1.
Tabel 1. Scopes en toepassingen voor 3D-muizen
Ontwerp
Autodesk Inventor
AutoCAD
AutoCAD mechanisch
AutoCAD
AutoCAD-architectuur
AutoCAD Map 3D
AutoCAD Civil 3D
Google Earth
Autodesk 3ds Max
Autodesk 3ds Max-ontwerp
Autodesk Maya
Autodesk MotionBuilder
Autodesk AliasStudio
3D-muizen ondersteunen meer dan 120 toepassingen van besturingssystemen zoals Windows, Mac OS X, Linux, UNIX. Onlangs zijn er trends geweest in het gebruik van 3D-muizen in de game-industrie.
Door het gebruik van 3D-muizen kunnen veel bewerkingen parallel worden uitgevoerd (bijvoorbeeld een model roteren met een 3D-manipulator en een ontwerptool kiezen met een 2D-muis), wat aanzienlijk tijd bespaart. Het onderstaande diagram (Figuur 2) toont de workflow met en zonder een 3D-manipulator.
Afb. 2. Schema van tijdbesparing bij het werken met alleen een tweedimensionale muis (boven) en bij het werken met een 3D-manipulator (onder)
Het belangrijkste element van een 3D-muis is een bewegingscontroller, die in alle modellen hetzelfde werkingsprincipe heeft. Zes vrijheidsgraden (drie lineaire en drie hoekige) zorgen voor beweging en rotatie van het model in alle richtingen. In dit geval kunt u de vrijheidsgraden uitschakelen, de assen omkeren, de functies Zoomen / Verwijderen en Omhoog / Omlaag omwisselen. De rij- / rotatiesnelheid is afhankelijk van de kracht die op de bewegingscontroller wordt uitgeoefend. De krachtgevoeligheid is configureerbaar via het instellingenpaneel.
Op dit moment zijn er vier modellen van het apparaat. Hun belangrijkste kenmerken zijn weergegeven in tabel 2.
Tabel 2. Belangrijkste kenmerken van 3D-muismodellen
Pro
Aantal sleutels, st.
15
21
31
Gewicht, g.
250
479
593 (USB), 619 (serieel)
850
880
Afmetingen (lengte x breedte x hoogte), mm
68x68x46
78x78x53
194x139x58
236x143x53
231x150x58
De SpaceNavigator voor notebooks en SpaceNavigator-modellen hebben twee knoppen die kunnen worden toegewezen om twee verschillende toepassingsfuncties of de vereiste sneltoets (bijvoorbeeld ALT + TAB) op te roepen. Als een applicatie bovendien verschillende werkomgevingen heeft, kunnen aan elk daarvan twee individuele tools worden toegewezen. Als u bijvoorbeeld in de Sketch-omgeving van Autodesk Inventor werkt, kunt u tools toewijzen zoals Circle en Line, en als u in de Assembly-omgeving werkt, Insert Component en Constraints. Tegelijkertijd is het heel eenvoudig om functies opnieuw toe te wijzen: open gewoon het instellingenpaneel, selecteer een categorie en verplaats de vereiste opdracht naar het gebied van de overeenkomstige toets (Afb. 3).
Afb. 3. Procedure voor het toekennen van "hot" -toetsen op een 3D-muis
In modellen zoals SpaceExplorer en SpacePilot zijn er veel meer toetsen (afb. 4).
Afb. 4. Groepen toetsen op modellen SpaceExplorer (links) en SpacePilot (rechts)
Op apparaten zijn ze onderverdeeld in groepen:
1) de "modificatietoetsen" ESC, SHIFT, CTRL en ALT, die op dezelfde manier werken als de overeenkomstige toetsen op het toetsenbord;
2) een groep toetsen voor boven, rechts, links en voor die toegang bieden tot traditionele projecties (voor, rechts, links, bovenaanzicht) van het driedimensionale model. Wanneer u in 3D-modus werkt, is het mogelijk om de 2D-modus in te schakelen voor snelle beweging, vergroting of verkleining van projecties;
3) de Fit-toets (Alles weergeven) zoomt in op het 3D-model zodat het volledig wordt weergegeven in het grafische venster;
4) de paneeltoets roept het instellingenpaneel op, waardoor functies opnieuw worden toegewezen en het apparaat wordt geconfigureerd;
5) de "+" en "-" toetsen passen de gevoeligheid van de bewegingscontroller voor kracht aan;
6) twee aanpasbare toetsen die kunnen worden toegewezen aan twee verschillende applicatietools;
7) de Dom-toets activeert / deactiveert de functie om het model tegelijkertijd in slechts één as te verplaatsen;
8) zes programmeerbare knoppen;
9) LCD-scherm, dat de namen weergeeft van de tools die aan de programmeerbare knoppen zijn toegewezen;
10) Configuratietoets, waarmee u de sets van zes programmeerbare knoppen kunt wijzigen.
Wanneer u bijvoorbeeld in de Assembly-omgeving werkt, kan Set-1 tools bevatten zoals Insert Component, Constraints, Copy, etc., en Set-2 in dezelfde omgeving kan Array, Mirrored Components, etc. etc. bevatten. Het aantal gegenereerde sets is niet beperkt (ik had het geduld om er 300 te maken, bijna niemand heeft er meer nodig). Voor degenen die niet op hun gemak zijn met de standaard toetscommando's genummerd 1-3, is er een mogelijkheid om ze te wijzigen (er kunnen bijvoorbeeld 15 unieke tools worden toegewezen aan de "Build 300" set).
Afb. 5. Unieke commando's aan toetsen toewijzen
In afb. 6 illustreert duidelijk het voordeel van het gebruik van een 3D-muis voor een kleine taak in drie verschillende CAD-toepassingen. Zoals uit de grafieken blijkt, werd de ontwerptijd met 37% verminderd en de "kilometerstand" van de muis met 47%.
Degenen die in 3D-applicaties werken, weten dat tijd van essentieel belang is in een project, en 3D-manipulatoren besparen die tijd.
Afb. 6. Grafieken "kilometerstand" en ontwerptijd. De bovenste schaal is 2D-muis, de onderste schaal is 3D-muis.
Een beetje over de technologisch meest geavanceerde muis
De technologisch meest geavanceerde muis tot nu toe is de SpacePilot PRO. Dit model verdient gedetailleerde aandacht. Van zijn voorganger, het SpacePilot-model, heeft hij het beste geërfd en bovendien veel nieuwe mogelijkheden gevonden. Laten we er meer in detail op ingaan.
Het model heeft een tweede positiesensor die een doorbuiging van 4 micron (ongeveer 1/25 van de dikte van een mensenhaar) kan detecteren. Hierdoor kan de muis natuurlijk zo nauwkeurig mogelijk worden gepositioneerd.
Er zijn meer knoppen op het apparaat en veel daarvan hebben twee functies - afhankelijk van welke druk er is gemaakt, lang of kort. Een korte druk op de 90 graden rotatieknop zal het model bijvoorbeeld met de klok mee draaien, terwijl een lange druk het tegen de klok in draait.
Dankzij deze functies zijn er veel meer standaardweergaven. Het model kan nu worden bekeken vanaf de voorkant / achterkant, boven / onder, links / rechts, in twee isometrische weergaven, en kan zowel met de klok mee als tegen de klok in worden gedraaid.
Er zijn in wezen 10 functietoetsen: elk van de 5 toetsen heeft twee functies door het kort of lang indrukken van een toets.
Maar bovenal trekt het grote kleurendisplay de aandacht. U kunt nu niet alleen de namen lezen van de tools die aan de functietoetsen zijn toegewezen, maar ook e-mail-, agenda- en Outlook-taken bekijken en RSS lezen.
Over het algemeen heeft de nieuwe muis een bredere nuttige functionaliteit en verdient hij het om een trouwe metgezel te zijn van een 3D-specialist.
/ Auteur: Alexey Sidorov /