Всем привет! Я работаю в компании Renga Software (совместное предприятие АСКОН и фирмы «1С»), которая занимается разработкой BIM-систем: Renga Architecture — для архитектурно-строительного проектирования и Renga Structure — для проектирования конструктивной части зданий и сооружений.

В этой статье хочу поделиться опытом интеграции 3D-мыши в систему Renga.



3D-манипуляторы — это средства взаимодействия пользователя с программным обеспечением, которые обеспечивают интуитивную навигацию в трехмерном пространстве и возможность работать двумя руками одновременно. Инженеры-проектировщики и компании, которые внедрили 3D-манипуляторы, сообщают о внушительном приросте производительности.

Речь в статье пойдет о 3D-мыши от компании 3DСonnexion. Вот так она выглядит (картинка из интернетов):



У 3D-мышки 6 степеней свободы: смещение по осям X, Y, Z, а также поворот вокруг осей, соответственно: Roll, Pitch, Yaw.



Степени свободы мышки:



Для интеграции 3D-мыши в ваше приложение компания 3DСonnexion предоставляет SDK. Его можно скачать с сайта производителя после регистрации.

Продемонстрирую способ интеграции 3D-мыши в приложение на основе Qt5.
Создадим простое Qt приложение с помощью мастера новых проектов в Visual Studio.

Для работы с 3D-мышью нужно включить несколько заголовочных файлов из SDK:

// Mouse 3D stuff
#include <spwmacro.h>  /* Common macros used by SpaceWare functions. */
#include <si.h>             /* Required for any SpaceWare support within an app.*/
#include <siapp.h>       /* Required for siapp.lib symbols */
#include "virtualkeys.hpp"

Для того чтобы мышка заработала, ей нужно передать handle окна, куда мышка будет присылать сообщения. Напишем код инициализации мышки. Он будет выглядеть как-то так:

bool init3DMouse()
{
  SiOpenData oData; 

  /*init the SpaceWare input library */
  if (SiInitialize() == SPW_DLL_LOAD_ERROR)  
      return false;
  
  SiOpenWinInit(&oData, (HWND)winId());    /* init Win. platform specific data  */
  SiSetUiMode(mouse3DHandle, SI_UI_ALL_CONTROLS); /* Config SoftButton Win Display */

  /* open data, which will check for device type and return the device handle
  to be used by this function */ 
  if ( (mouse3DHandle = SiOpen ("HabrahabrAnd3DMouse", SI_ANY_DEVICE, SI_NO_MASK, SI_EVENT, &oData)) == NULL) 
  {
    SiTerminate();  /* called to shut down the SpaceWare input library */
    return false;       /* could not open device */
  }
  else
  {
    return true; /* opened device succesfully */ 
  }  
}

Теперь мышка подключена к нашему приложению и будет присылать в message loop нашего окна сообщения. Сообщение от мышки имеет следующую структуру:

typedef struct          /* 3DxWare event */
{
  int type;                 /* Event type */
  union
  {
    SiSpwData spwData;            /* Button, motion, or combo data        */
    SiSpwOOB spwOOB;              /* Out of band message                  */
    SiOrientation spwOrientation; /* Which hand orientation is the device */
    char exData[SI_MAXBUF];       /* Exception data. Driver use only      */
    SiKeyboardData spwKeyData;    /* String for keyboard data             */
    SiSyncPacket siSyncPacket;    /* GUI SyncPacket sent to applications  */
    SiHWButtonData hwButtonEvent; /* V3DKey that goes with          *
                                   * SI_BUTTON_PRESS/RELEASE_EVENT        */
    SiAppCommandData appCommandData;  /* Application command event function data that *
                                   * goes with an SI_APP_EVENT event      */
    SiDeviceChangeEventData deviceChangeEventData;    /* Data for connecting/disconnecting devices */
    SiCmdEventData cmdEventData;  /* V3DCMD_* function data that *
                                   * goes with an SI_CMD_EVENT event      */
  } u;
} SiSpwEvent;

Нас интересует тип события — SiSpwEvent::type. И SiSpwData::spwData — там находится информация о нажатых кнопках, перемещении и вращении по осям.

Наша задача отфильтровать сообщения от мышки. Для этого установим наш класс в качестве фильтра событий. Отнаследуемся от QAbstractNativeEventFilter и переопределим функцию nativeEventFilter:

bool HabrahabrAnd3DMouse::nativeEventFilter(const QByteArray &eventType, void *msg, long *)
{
  if(!mouse3DHandle)
    return false;

  MSG* winMSG = (MSG*)msg;

  bool handled = SPW_FALSE;
  SiSpwEvent     Event;    /* SpaceWare Event */ 
  SiGetEventData EData;    /* SpaceWare Event Data */

  /* init Window platform specific data for a call to SiGetEvent */
  SiGetEventWinInit(&EData, winMSG->message, winMSG->wParam, winMSG->lParam);

  /* check whether msg was a 3D mouse event and process it */
  if (SiGetEvent (mouse3DHandle, SI_AVERAGE_EVENTS, &EData, &Event) == SI_IS_EVENT)
  {
    if (Event.type == SI_MOTION_EVENT)
    {
      qDebug() << "delta by X coordinate = " << Event.u.spwData.mData[SI_TX] << "\n";
      qDebug() << "delta by Y coordinate = " << Event.u.spwData.mData[SI_TY] << "\n";
      qDebug() << "delta by Z coordinate = " << Event.u.spwData.mData[SI_TZ] << "\n";

      qDebug() << "delta by Yaw = " << Event.u.spwData.mData[SI_RX] << "\n";
      qDebug() << "delta by Pitch = " << Event.u.spwData.mData[SI_RY] << "\n";
      qDebug() << "delta by Roll = " << Event.u.spwData.mData[SI_RZ] << "\n";
    }
    else if (Event.type == SI_ZERO_EVENT)
    {
      // ZERO event
    }
    else if (Event.type == SI_BUTTON_EVENT)
    {
      // misc button events
    }

    handled = SPW_TRUE;  /* 3D mouse event handled */ 
  }

  return handled;
}

На этом подключение мышки к нашему приложению завершено. Ссылка на полный код примера.