In der täglichen Arbeit mit CAD-, CAE- und CAM-Anwendungen bietet die kombinierte Nutzung von 3D-Maus und Standardmaus erhebliche Vorteile. So ist das Arbeiten mit zwei Händen deutlich effizienter als mit nur einer Hand, da Anwender etwa beim Positionieren und Bearbeiten von Objekten nicht mehr ständig zwischen Maus und Tastatur wechseln müssen. Sie können ihr Modell mit der linken Hand in einer einzigen, fließenden Bewegung zoomen, drehen und bewegen, während sie es gleichzeitig mit der rechten Hand per Standardmaus bearbeiten. Heutzutage ist die beidhändige Arbeitsweise aus einem kompetitiven Umfeld – zum Beispiel in der Automotive-Konstruktion – nicht wegzudenken, denn sie sorgt durch die sich summierenden Effizienzsteigerungen für einen Wettbewerbsvorteil.
Die beidhändige Arbeitsweise verbessert darüber hinaus die Ergonomie, da die übliche einseitige Belastung auf beide Hände verteilt wird; so wird möglichen gesundheitlichen Problemen durch Überlastung vorgebeugt. Zudem ergibt sich eine positive Auswirkung auf die Körperhaltung des Anwenders, der in der Regel automatisch aufrechter sitzt. Für Konstrukteure, die an fünf Tagen pro Woche acht Stunden oder länger an einem CAD-Arbeitsplatz sitzen, stellt das eine deutliche Entlastung dar.
Doch was sollte ein ideales 3D-Eingabegerät für den Einsatz im Konstruktionsbereich konkret bieten? Die Geräte müssen intelligent, dynamisch, leistungsstark und bis ins Detail auf die Anforderungen anspruchsvoller CAD-Anwender abgestimmt sein. Ihr Zweck ist, das Betrachten, Verstehen und Bearbeiten von Konstruktionen nicht nur zu vereinfachen, sondern auch zu verbessern. Um das zu erreichen, sollten 3D-Mäuse intuitiv bedienbar und individuell anpassbar sein sowie eine breite Softwareintegration bieten. Auch Ergonomie ist wichtig: Form und Anordnung der Tasten müssen so konzipiert sein, dass sie leicht zu erreichen sind. Wenn beispielsweise auf Funktionstasten anwendungs- und umgebungsspezifische Befehle vordefiniert sind, sollte es bei Bedarf möglich sein, individuelle Konfigurationsänderungen vorzunehmen.
Der wichtigste Bestandteil einer 3D-Maus ist der Sensor, der sich unter der Kappe verbirgt. Dieser misst selbst kleinste Bewegungen im hundertstel Millimeter-Bereich – wir sprechen hier vom Durchmesser eines Haares – und sorgt dafür, dass sich ein Modell mit minimalem Kraft- und Bewegungsaufwand in allen sechs Freiheitsgraden bewegen lässt.
Fraunhofer-Studie belegt die Vorteile von 3D-Mäusen
Die Vorteile einer kombinierten Nutzung von 3D-Eingabegeräten und Standardmäusen belegen auch die Ergebnisse der Studie „Ergonomische Bewertung der 3D-Maus“ des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation. In der zweiteiligen Studie mit einem Labor- und Feldtest wurden unter anderem gesundheits- und produktivitätsbezogene Faktoren analysiert. Für den Test mussten die Teilnehmer eine standardisierte und randomisierte CAD-Aufgabe mit der Siemens-PLM-Software NX lösen, einmal unter Verwendung von Tastatur und Standardmaus und einmal unter Nutzung von 3D-Maus und Standardmaus.
Die Untersuchung hat ergeben, dass die Nutzung einer 3D-Maus zu einer aufrechteren und damit gesünderen Sitzhaltung führt. Der Hauptgrund dafür ist, dass während des Arbeitens in einem CAD-Programm beide Arme parallel auf dem Schreibtisch aufliegen. Da die 3D-Maus Aufgaben übernimmt, die bei einer normalen Maus mit der rechten Hand ausgeführt werden, wird das rechte Hand-Arm-System wesentlich entlastet und die Belastung auf beide Hände verteilt. Außerdem reduziert der 3D-Maus-Einsatz die Anzahl der Mausrad-Bewegungen etwa beim Heran- und Herauszoomen eines Modells erheblich, so dass 29 % weniger Hand- und Fingerbewegungen erforderlich sind. Dadurch werden laut Fraunhofer „die Fingerbewegungen von einem ‚gefährlichen’ Niveau (über 1.500 Bewegungen pro Stunde) auf ein akzeptables Maß“ verringert.
Zudem führt die 3D-Maus-Nutzung zu einer deutlichen Produktivitätssteigerung. Die für das Lösen einer randomisierten Aufgabe benötigte Zeit reduzierte sich mit der 3D-Maus in der Laborstudie um 28 Prozent, und zwar von 96 Minuten auf 68 Minuten.
Nicht zuletzt wurde in der Studie überprüft, ob die Umstellung auf die beidhändige Arbeitsweise die Anwender vor Probleme stellt. Das Ergebnis war eindeutig: Bereits nach drei Wochen bewerteten rund 85 Prozent der Teilnehmer das Arbeiten mit der 3D-Maus als „leicht“ oder „sehr leicht“ ein.
Standardmaus ist nicht gleich Standardmaus
Die Frage, die sich generell stellt: Ist die Kombination von 3D-Maus und herkömmlicher Standardmaus schon die ideale Lösung für den Konstrukteur? Die Antwort lautet eindeutig nein. Wer sich in einem professionellen Arbeitsumfeld bewegt und seinen Workflow bis in die Fingerspitzen optimieren will, der sollte eine Maus einsetzen, die speziell für das Arbeiten in CAD-Anwendungen entwickelt wurde. Zusätzlich zu den gängigen Funktionen einer Standardmaus sollte eine für den CAD-Einsatz optimierte Maus auch eine dedizierte mittlere Maustaste bieten. Die mittlere Maustaste wird intensiv im 3D-Umfeld benutzt. Hier ist der Kompromiss einer Standardmaus – die Kombination des mittleren Mausklicks mit dem Scrollrad – auf Dauer aus ergonomischer Sicht nicht tragbar. Die dedizierte mittlere Maustaste erlaubt einen weitaus niedrigeren Kraftaufwand beim Betätigen und reduziert so die Belastungen. Dennoch erlaubt das intelligente Mausrad, das automatisch zwischen präzisem Zoomen in CAD und Scrollen in anderen Anwendungen umschaltet, weiterhin 2D-Anwendungen mit dem Scrollrad zu bedienen.
Ebenso wichtig für CAD- und 3D-Anwendungen sind Qualität und Präzision. Deshalb setzen Konstrukteure und Designer auf Mäuse mit hochpräzisen Sensoren. Damit wird sichergestellt, dass die Maus-Cursor-Bewegungen exakt den Handbewegungen folgen – ohne Verzögerungen oder gutgemeinten algorithmischen Spielereien.
Die Vorteile, die 3D- und CAD-Mäuse in der Konstruktion bieten, sind inzwischen unbestritten, aber es sind durchaus noch weitere Einsatzgebiete realistisch. Prinzipiell eignen sie sich für alle Berei-che, in denen 3D-Software eingesetzt wird, etwa in der Architektur, der Medizintechnik, im Game-Design oder auch in VR- und AR-Umgebungen.
