3D мышь, или новое слово в управлении навигацией в 3D пространстве
3D мышь, или новое слово в управлении навигацией в 3D пространстве
При создании трехмерных моделей, вы часто обращаетесь к клавиатуре и мыши для навигации в пространстве и вращения модели для удобства моделирования.
Однако есть способы, которые ускоряют процесс и делают его более дружественным для пользователя – одним их таких способов является специальный манипулятор (девайс) для навигации в окнах проекций программ 3D графики.
В этой статье я расскажу о продукции компании 3DConnexion – подразделение компании Logitech. Компания 3DConnexion выпускает специальные манипуляторы, ориентированные на профессиональных дизайнеров, для навигации в программах 3D графики и анимации.
Обычные методы навигации в программах 3D графики.
Как вам известно, в каждой программе по своему осуществляется навигация в окнах проекций, к примеру, в Autodesk 3ds Max можно воспользоваться панелью навигации в правом нижнем углу, а можно нажав клавишу Alt на клавиатуре, и манипулируя клавишами на мышке осуществлять навигацию в пространстве.
Рис. 1. Интерфейс панели навигации 3ds Max.
В Autodesk Maya навигация вообще осуществляют за счет клавиши Alt и кнопок мыши, что само собой иногда приводит к путанице или же к сложностям с запоминаем комбинаций.
В остальных программных продуктах в частности в программах для твердотельного моделирования, таких как Solid Works, CATIA, Inventor, Revit и д.р. так же используется клавиатура и мышь и кнопки инструментов.
Рис. 2. Интерфейс панели навигации в Solid Works 2007.
В этой статье, я хочу познакомить читателя с «3D мышью», и показать, как данное устройство позволяет сэкономить время при работе с трехмерными сценами или обработкой 2D изображений.
Что такое «3D мышь»?
Трехмерная мышь – это устройство, типа джойстика, но работающее с профессиональными приложениями DCC, CAD/CAM, CAE и т.д. позволяющее осуществлять навигацию в виртуальном трехмерном или двумерном пространстве, и предназначенное для увеличения скорости работы дизайнера. Трехмерная мышь может осуществлять следующие действия – это Pan/Zoom (Панорамирование/Масштабирование), Tilt/Spin/Roll (Наклон/Вращение/Крен). А так же помогать выполнять анимацию и настройки различных параметров вашего 3D приложения!
Рис. 3. Схема работы манипулятора SpaceNavigator.
Компанией 3DConnexion представлены следующие устройства – это SpacePilot, SpaceExplorer, SpaceNavigator, SpaceTraveler. Как видите, во всех названиях присутствует слово Space, что в переводе с английского означает пространство, космос.
Для начала давайте познакомимся с парой устройств.
Устройство SpaceExplorer – этот манипулятор пришел на смену предыдущей модели SpaceBall 5000 о котором я расскажу вам ниже. Данный манипулятор обладает следующими характеристиками: элегантный дизайн, при работе с ним рука не устает и занимает оптимальное положение, в верхней части он оснащен главным манипулятором цилиндрической формы, который перемещается в трех измерениях – высота, ширина и глубина (оси X, Y, Z). Так же на данном манипуляторе по бокам (в местах, где находятся пальцы – недалеко от центрального манипулятора) есть вспомогательные программируемые кнопки. Каждую кнопку можно запрограммировать на любую функцию, как по управлению проекциями, а так же и по управлению основными часто используемыми вами функциями. Цена этого устройства составляет € 299.
Рис. 4. Манипулятор SpaceExplorer.
При перемещении основного манипулятора он подсвечивается мягким синеватым светом.
Устройство SpaceNavigator – это уже младшая модель, оно представляет собой простой манипулятор, который может перемещаться в трех измерениях (X, Y, Z) и не перегружен функциональными кнопками, что позволяет ему не занимать большого пространства на рабочем столе. При работе так же осуществляется подсветка данного устройства мягким голубоватым светом. Цена этого устройства составляет € 99.
Рис. 5. Манипулятор SpaceNavigator.
Все устройства выпускаемые компанией 3DConnexion, подключаются к компьютеру через USB порт, что позволяет достаточно быстро и без больших проблем осуществить установку данного оборудования. Питание электричеством так же осуществляется через порт и кабель USB. Так же легко производится установка драйвера устройства.
Как же 3D мышь помогает в ускорении процесса работы?
Ответ прост, как вы прочитали выше, при создании сцены или модели, вам приходится часто обращаться к клавиатуре или кнопкам панелей инструментов программы, это в свою очередь отвлекает вас от работы над моделью и заставляет переключиться на поиск необходимого инструмента или кнопки клавиатуры и мыши. Затем осуществить навигацию и снова вернуться к работе над моделью или сценой.
Рис. 6. Затраты времени без использования навигатора (вверху), и с использованием навигатора (внизу) и сэкономленное время.
При использовании навигатора, вы одной рукой осуществляете навигацию, а другой работаете с мышью и инструментами, что создает плавность действий и увеличение скорости работы над моделью и сценой, а главное – экономит время!
Работа с «3D мышью».
И так, давайте рассмотрим в подробностях, как же выглядит устройство, драйвер, и работа с ним в приложениях компьютерной графики.
Я в своей работе использую манипулятор SpaceBall 5000 – это предыдущая модель данных устройств, разработанная перед моделью SpaceExplorer. По названию можно уже представить что этот манипулятор напоминает собой шар, да, вы совершенно будете правы – это шар!
Рис. 7. Вид манипулятора SpaceBall 5000.
Манипулятор, содержит главную часть это шаровидный манипулятор, перемещающийся в трех измерениях и программируемые кнопки по бокам. Данный манипулятор подключается к компьютеру через порт USB и питается так же от него.
После подключения устройства к компьютеру, следует установить свежий драйвер, входящий в комплект поставки, или же, его можно скачать с сайта компании. При установке драйвер производит поиск установленных приложений, а затем уже ставит к ним плагины и системные компоненты драйвера. После установки драйвера его нужно запустить, запуск осуществляется из меню Пуск.
Рис. 8 а. Запуск драйвера из меню Пуск.
После запуска драйвера в системном трее появляется ярлычок, извещающий о том, что драйвер запущен.
Рис. 8 б. Ярлык драйвера 3DConnexion Device в системном трее.
Если щелкнуть на нем, то откроется окно настроек драйвера.
Рис. 9. Окно настроек драйвера для устройств 3DConnexion.
Окно настроек драйвера представлено следующими инструментами. Я не буду описывать все из них, а покажу только те, которые чаще всего используются. Настройки драйвера выполняются следующими инструментами: группы Device Configuration, App Configuration, Button Configuration и Advanced Settings. Как и в случае с профессиональными графическими планшетами типа Intuos, компании Wacom, в драйвере к манипуляторам 3DConnexion настройка может осуществляться как ко всем приложениям совместно (это режим Any Application) так и к каждому запущенному и используемому приложению по отдельности, к примеру, Autodesk 3ds Max, Adobe Photoshop и т.д.
На закладке Device Configuration вы настраиваете общие параметры, такие как скорость отклика устройства и его действий, так и направление масштабирования – Zoom Direction, т.е. в каком направлении вы будете перемещать манипулятор для осуществления масштабирования.
На закладке App Configuration вы можете настроить такие параметры как Pan/Zoom, Tilt/Spin/Roll и указать будет ли данные функции использоваться совместно или же по отдельности – установив для этого флажок Dominant. А если захотите то можете и поменять направление осей, все зависит от того, как вам угодно, и это все так же можно настроить и для каждого приложения по отдельности.
Рис. 10. Окно драйвера на закладке App Configuration (Настройка приложения).
На закладке Button Configuration вы настраиваете программируемые кнопки, если они есть на манипуляторе, на манипуляторе SpaceBall 5000 программируемые кнопки есть, и под каждое приложение они так же могут быть настроены отдельно.
Рис. 11. Панель Button Configuration для настройки программируемых кнопок.
Так же в каждом приложении можно настроить параметры для App Configuration и Button Configuration. К примеру, в Autodesk 3ds Max настройки производятся на панели Utilities.
Вы можете настроить манипулятор под 3ds Max и его функции, назначив программируемым кнопкам функции управления окнами проекции или часто используемые инструменты.
Рис. 12. Настройка манипулятора прямо из Autodesk 3ds Max.
У меня, кнопки манипулятора запрограммированы для работы с инструментами визуализации сцены.
После выполнения настроек драйвера, и настроек приложений следует научиться пользоваться данными устройствами, т.к. они отличаются от всего того, что вы делали раньше и дают по началу непривычные ощущения.
Рис. 13. Изменение имени окна проекции 3ds Max при использовании манипулятора.
Признаюсь честно, я сам не всегда пользуюсь манипулятором, т.к. приходится иногда очень часто обращаться к клавиатуре за вводом множества параметров, но когда речь заходит о моделировании или компоновке сцены, то уж без манипулятора никак не обойтись.
Как же выглядит манипулятор в руке пользователя, взгляните на рисунки ниже.
(а)
(б)
Рис. 14. Положение руки при работе с манипулятором SpaceBall 5000.
Оформление рабочего места с манипулятором 3DConnexion.
Рабочее место можно оборудовать несколькими вариантами, я вам покажу два из них. Первый вариант – это когда используются мышь, клавиатура и манипулятор.
Рис. 15. Первая комбинация оборудования – манипулятор, клавиатура, мышь.
В этом случае левая рука находится на манипуляторе, правая на мыши, текст на клавиатуре можно набирать правой рукой или же обоими, после чего вернуться в положение к манипулятору и мыши.
Второй вариант – это использование графического планшета, клавиатуры и манипулятора.
Рис. 16. Вторая комбинация оборудования – манипулятор, клавиатура, графический планшет.
В данном случае левая рука находится на манипуляторе, правая работает с пером и графическим планшетом, а текст так же можно набирать правой рукой или обоими все зависит от того, как вам будет удобней.
Я для себя выбрал второй вариант, т.к. планшет удобен для работы с графикой и как очень практичный указатель, а манипулятор заменяет мышь и клавиатуру. При этом скорость работы увеличивается, что приводит к еще большему освобождению времени и ускорению сдачи этапа работы.
Видео о манипуляторах 3DConnexion.
В этом пункте я дам вам несколько видео роликов с YouTube о манипуляторах 3DConnexion и демонстрирующих их возможности.
Работа 3D Mouse Control.
Данный видеоролик показывает, как работает 3D мышь, т.е. в действии.
По этой ссылке вы можете проследовать к видео-галере 3DConnexion, где можете увидеть, как работают данные устройства в известных графических приложениях.
Продолжим просмотр видео с YouTube.
Следующий видеоролик демонстрирует работу манипулятора в Adobe Acrobat 3D.
Следующий видеоролик демонстрирует возможности SpacePilot в анимации (приложение Autodesk 3ds Max)
3DConnexion, в Autodesk 3ds Max.
Этот ролик вас позабавит, он демонстрирует, как Space Navigator позволяет создавать музыкальные мелодии (ОС Mac OS X).
Следующий ролик вас познакомит с работой Space Navigator в Autodesk Maya.
Этот видео пример показывает, как Space Navigator позволяет осуществлять навигацию в Adobe Photoshop CS3 Extended.
Заключение.
В этой статье вы познакомились с довольно необычным, но в тоже время очень полезным инструментом – “3D Mouse” («Трехмерная мышь»). Вы заметили, как все-таки легче может проходить процесс моделирования и создания сцены при помощи таких устройств.
Еще что немаловажно может беспокоить вас – это цена, цена, к сожалению не так мала. Она может составлять от € 99 – до € 399, в зависимости от выбранной вами модели. Еще один минус – это поддержка не всех приложений CAD/CAM, CAE и DCC, к примеру нет официального плагина для ZBrush или Mudbox, вы можете поискать данные плагины на форумах посвященных этим программам – есть пользвоатели которые их пишут самомтоятельно.
И всеравно, при приобретении вы в достаточно короткие сроки окупите покупку, т.к. вы сэкономите время, силы и деньги.
При подготовке статьи использовались материалы с сайта разработчика – http://www.3dconnexion.com/
Видео–материалы взяты с YouTube.
Надеюсь, вас заинтеерисовала данная статья и технология «Трехмерных мышей», если вы захотели приобрести себе такую вещь, вы можете сделать это, пройдя по этой ссылке, это специальная страница для Европы и России.
С уважением, Дмитрий Чехлов (aka dimson3d).