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.

Положение рук при одновременном использовании мыши и манипулятора

Кому нужны 3D-мыши? На этот вопрос ответить просто — всем, кто использует 3D-приложения. Перечень некоторых из областей применения и программ приведен в таблице.

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 демонстрируется рабочий процесс с 3D-манипулятором и без него.

Схема экономии времени при работе только с двумерной мышью (вверху) и при одновременной работе с 3D! манипулятором (внизу)

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.

Таблица 2. Основные характеристики моделей 3D-мышей

	SpaceNavigator for Notebooks	SpaceNavigator	SpaceExplorer	SpacePilot
Количество клавиш, шт.	2	2	15	21
Вес г.	250	479	253 (usb) 619(Serial)	850
Размеры (длина х ширина х высота)	68×68×46	78×78×53	194×139×58	236×143×53

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.

Процедура назначения горячих клавиш на 3D-мыши

В таких моделях, как SpaceExplorer и SpacePilot, клавиш намного больше.

Группы клавиш на моделях SpaceExplorer (слева) и SpacePilot (справа)

На устройствах они распределены по группам:

1. клавиши-«модификаторы» ESC, SHIFT, CTRL и ALT, работающие так же, как соответствующие им клавиши на клавиатуре;
2. 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;
3. клавиша Fit (Показать все) зумирует трехмерную модель таким образом, чтобы она полностью отображалось в графическом окне;
4. клавиша Panel вызывает панель настройки, через которую производится переназначение функций и настройка устройства;
5. клавиши «+» и «-» регулируют чувствительность контроллера движения к усилию;
6. две настраиваемые клавиши, которым можно назначить два различных инструмента приложения;
7. клавиша Dom включает/отключает функцию перемещения модели единовременно только в одной оси;
8. шесть программируемых кнопок;
9. ЖК-дисплей, на который выводятся названия инструментов, присвоенных программируемым кнопкам;
10. клавиша Config, позволяющая менять наборы шести программируемых кнопок.

Например, при работе в среде Сборка в «Набор-1» могут входить такие инструменты, как Вставить компонент, Зависимости, Копировать и т.д., а в «Набор-2» в той же среде — Массив, Зеркальные компоненты и т.д. Количество формируемых наборов не ограничено (у меня хватило терпения создать 300, вряд ли кому-то может понадобиться больше). Для тех, кому неудобны назначенные по умолчанию команды клавиш под номерами 1−3, предусмотрена возможность их изменения (к примеру, в набор «Сборка 300» можно назначить 15 уникальных инструментов).

Назначение клавишам уникальных команд

На рисунке 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%.

Графики пробега и времени проектирования. Верхняя шкала — 2D-мышь, нижняя — 3D-мышь

Те, кто работает в 3D-приложениях, знают, что время играет решающую роль при выполнении проекта, а 3D-манипуляторы позволяют это время сберечь.