종이 프린터에서 3D 프린터로의 확장, 2차원 디스플레이에서 홀로그래픽 디스플레이와 같은 3차원 디스플레이로의 확장 등 다양한 분야에서 차원의 확장이 이루어지고 있습니다. 우리가 3차원 형상을 디자인할 때 여러 가지 방법을 사용하게 됩니다. 필라멘트가 삽입된 3D 펜을 사용할 수도 있고, CAD, SolidWorks, Rhinoceros 등 컴퓨터 소프트웨어를 이용할 수도 있습니다. 하지만 3D 펜은 기본적으로 작업 평면에 부착하여 쌓아올리는 방법이기 때문에 구현할 수 있는 형상에 한계가 존재하며, 소프트웨어는 정밀하고 복잡한 형상을 구현할 수 있지만 명령어 등을 이용하여 제작이 이루어지기 때문에 직관적이지 않으며 숙련도가 필요하다는 단점이 존재합니다. 이를 해결하기 위해 비숙련자도 공간상에서 직관적으로 사용할 수 있도록 하는 본 제품을 설계, 제작하였습니다.
외관은 사용성을 고려하여 평소 접하기 쉬운 마우스의 외관을 띄고 있으며, 공중에서 한 손으로 컨트롤하기 용이하도록 디자인하였고 걸리적거리지 않도록 무선으로 제작하였습니다. 마우스의 위치를 좌표공간에 특정할 수 있도록 세 개의 초음파 거리센서를 사용하였으며, 사용자의 마우스 컨트롤 정보를 수집하기 위해 두 개의 클릭 센서와 한 개의 로터리 엔코더를 이용하였습니다. 각각의 센서가 읽은 값들은 ESP32 보드가 수집하여 블루투스 시리얼 통신을 이용하여 따로 제작한 소프트웨어에 전달합니다.
마우스는 소프트웨어에 마우스의 x좌표값, y좌표값, z좌표값, 좌클릭 여부, 우클릭 여부, 휠의 이동값, 총 6개 정보를 0.1초마다 전송하게 되며 이 값들을 소프트웨어가 처리하여 화면에 처리된 이미지를 표시합니다. 좌클릭은 드로잉 여부를 결정하는 용도로 사용되며, 누르고 있으면 소프트웨어가 마우스로 드로잉을 하고 있다고 인식합니다. 우클릭은 클릭할 경우 직전에 그린 이미지가 삭제되는 Delete 버튼으로 사용됩니다. 로터리 엔코더를 통해 인식되는 마우스 휠은 모드 변경을 담당합니다.