I tradizionali dispositivi di input per computer, come la tastiera e il mouse, non sono stati creati per manipolare ambienti digitali 3D. Ciò significa che, se si progetta un modello 3D, è necessario spostare continuamente la mano dalla tastiera al mouse, memorizzare innumerevoli scorciatoie da tastiera e, in generale, compiere molte azioni poco intuitive. Tutto ciò è molto macchinoso e riduce la produttività, ostacolando anche il flusso creativo.

David Liu, stufo dello status quo, ha quindi creato il suo dispositivo di input: una trackball 3D chiamata Rotatrix, che rende semplice e intuitiva la navigazione negli ambienti 3D. Fortemente ispirata allo SpaceMouse, Liu ritiene che il suo design sia ancora più naturale da usare.

Invece di progettare un dispositivo da zero, Liu ha optato per una soluzione ingegnosa modificando una trackball di fascia alta disponibile in commercio, la Kensington SlimBlade Pro. Questa scelta non è stata casuale: il dispositivo contiene già due sensori ottici e una grande sfera appesantita in grado di rilevare movimenti anche minimi. Sebbene l’hardware di serie utilizzi questi sensori principalmente per il movimento standard del cursore e per la funzione di scorrimento tramite rotazione, Liu si è reso conto che potevano essere riutilizzati per acquisire dati di rotazione completi su tre assi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Per sfruttare appieno questo potenziale, ha aperto il dispositivo e ha decodificato il protocollo di comunicazione dei sensori. Il controller originale, limitato alle uscite di base di un dispositivo di interfaccia uomo-macchina (HUD), è stato bypassato a favore di un microcontrollore personalizzato. Questo nuovo controller intercetta e decodifica i dati grezzi dei sensori in tempo reale, consentendo al sistema di tracciare la rotazione lungo gli assi X, Y e Z. Confrontando i dati di movimento provenienti da due diverse posizioni dei sensori, il firmware calcola vettori di rotazione complessi, inclusa la torsione, trasformando la trackball in un vero e proprio dispositivo di input 3D.

Tuttavia, un controller 3D completo deve gestire anche la traslazione, ovvero lo spostamento di oggetti o della telecamera nello spazio. Liu ha risolto questo problema implementando un sistema di commutazione di modalità utilizzando i pulsanti esistenti della trackball. Nella sua configurazione predefinita, Rotatrix si comporta come un normale mouse. Quando si attivano i tasti modificatori come Control o Maiusc, gli stessi movimenti della sfera vengono rimappati per eseguire operazioni di panoramica e zoom. Ad esempio, ruotando la sfera si controlla la profondità (zoom), mentre i movimenti laterali gestiscono la traslazione orizzontale e verticale.

Integrare questo hardware personalizzato con un software 3D professionale si è rivelata una vera sfida. I driver standard non erano sufficienti, quindi Liu ha sviluppato un’integrazione software più approfondita che consente una navigazione contestuale. Il sistema è in grado di rilevare la superficie sotto il cursore e impostare dinamicamente un punto di rotazione, garantendo rotazioni fluide e prevedibili, senza la deriva disorientante tipica di molti strumenti 3D.

Il risultato finale è un dispositivo ibrido che unisce il tradizionale controllo del cursore 2D con la manipolazione completa a sei gradi di libertà, più due gradi aggiuntivi per l’input standard del mouse. Gli utenti possono passare da una modalità all’altra senza sollevare la mano, creando un flusso di lavoro più fluido e coinvolgente.

 

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