Александр Петров

Для этой задачи есть CAM-системы. Это такой зверь в который загоняется 3D-модель, настраивается система координат и строится технологический процесс. С допусками на обработку,, оптимизацией траектории инструмента, корректировками, указанием смены инструмента и т.д.
Но есть нюанс. Нюанс называется связка "станок+стойка", в рамках CAM имеющая вид конкретного препроцессора под конкретную стойку и типа станка - 4 оси бывают разные. Есть т.н. 3.5, которые тоже 4, да не очень. В частности поворотный стол на некоторых умеет крутиться только на 180, а не на 360, в итоге команда на поворот более 180 выдаст ошибку на железе, хотя симуляция отработала. Иными словами G-код для одной стойки может быть весьма непохож на код для другой стойки, особенно по части понятий стойки относительно положения осей. В своё время я плотно работал со SprutCAM, поскольку там были мои стойки и типы станков и модельки любой сложности корректно перелопачивались в код, который успешно отрабатывался стойкой.
Но систем гораздо больше. Можете ознакомиться с рынком, обычно в доках есть модели стоек и станков.

А вот по вопросу исходной модели.. ну CAD-файлы тот же Sprut ест любые. Кормил его sldprt, iges, step, m3d.. чем только не кормил, но насчет C4D ничего не скажу. "Не по феншую" оно точно, но экспорт в iges и stl там есть.

Так же многие CAM-системы, вроде MasterCAM или SurfCAM любят (во всяком случае могут) работать с облаком точек и даже парочка плотно связана с Rhino. Соответственно перегнать что-то из C4D в нужный формат не проблема. Вопрос требований точности. Импорт-Экспортные операции им явно не на пользу. Именно поэтому расчётный софт по гребным винтам часто даёт набор координат по которой CAM уже сама строит поверхность. Так нет проблем с кривизной поверхностей, переброшенных 10 раз из формата в формат.

Беговые дорожки с фиксаторами для этого уже есть и давно. С месяц назад читал статью про целую установку, где игрок одевается в своеобразный корсет, который в свою очередь цепляется к кронштейну, превращаясь в своеобразный игровой экзоскелет. Ногами можно шкрябать по поверхности, кронштейн будет держать и считывать повороты и развороты. Ну и свистелку в руку, конечно. Это компактно, это относительно копейки и это очень может быть японцы. =) Но главное - это изящно. Вращение огромного шара с хомяком внутри это избыточная поверхность. Это технически проигрышное решение - износ поверхности, изменения кривизны, много оборотов на датчиках (а значит выработка их ресурса), большая масса, сложность изготовления ровного шара (а иначе вибрация при движении, сбои датчиков, шум...) и стоимость. Это всё причины по которым такой вещи всё ещё нет в серийном виде...да и не в серийном только если народными умельцами от переизбыта
Далее, это всё уже изобретено. Лет эдак 5 назад, не меньше, читал про стенд-симулятор автомобиля, кажется собранный BMW или Audi. Это такой ангар, там трёхосевая станина и кабина, которая движением по направляющим имитирует движение автомобиля. Делали они это в рекламных целях, в порыве "а мы так можем". Очень круто, баснословно дорого, никто не пользуется теперь, ибо за глаза стационарных, которые только вибрируют и наклоняются. Аналогичная штука, но для симуляторов полета, теперь у немцев, собрана в MPI как побочный проект. Тоже носит игрока по всем углам комнаты без проблем, так же никому не нужна, кроме как для опытов.

А для остального, я открою тайну - Nintendo Wii или уже помирающие, но пока дышашие PS Move и MS Kinect. И вот глядя на то как гиганты с их многомиллионными продажами консолей и прочего добра, маркетинговыми отделами и взводом пиарщиков, не смогли убедить пользователей в крутости идеи, я лично пришел к выводу, что оно не надо никому от слова совсем. Кроме Wii. У неё есть фанаты попрыгать в теннис дома перед телевизором, но, прошу заметить, фанаты так же немногочисленные.

В России игровые платформы.. нет, вы что.. мы все дядьки серьёзные, умеем хорошо делать только то, что умеет хорошо убивать людей. Игровые у нас есть только инди-разработчики, которые, очевидно к такому не готовы.

1. Разумеется зависит от того что вы там напроектируете или уже напроектировали. Железо, метод индикации и сама разводка. Потребление вы можете примерно посчитать по тому что у вас будет использовано, собственно.
Если ничего не использовано, то давайте посмотрим статистику по готовым контроллерам и не будем далеко ходить, возьмем попсовую, но работоспособную Arduino и увидим, что у Mini Pro и Nano потребление где-то в пределах 100мW (токи порядка 20мА).. ну т.е. почти ничего и к такому же результату стоит стремиться (полистав схемки и спецификации по Freeduino, например). Так вот семисегментный индикатор у вас кушать будет, пожалуй, даже больше, чем сам контроллер. Есть мысль заменить его на ЖК с опциональной подсветкой в темное время суток. Причем подстветку можно заранее же привязать к часам. Фоторезистор тоже можно привязать к часам, чтобы он днем не "пялился" на свет просто так. Тогда и ночью, если вокруг горит свет, подсветка не включиться, а включиться в темноте. Тут опять можно воткнуть хитрость и поставить датчик звука, который включит подсветку только если темно и вы просите об этом, создавая шум (нечего ей гореть в темноте, если никому не надо). Включение же самого датчика так же завязать на время - ночью пусть слушает, днём не надо.
Ну и конечно есть же такая штука: https://openhomeautomation.net/arduino-battery/
Но вообще рекомендую от семисегментных и просто светодиодных индикаторов бежать. Просто с точки зрения логики - сколько раз вы смотрите на часы в день? Ну 5..ну 7 раз. А горят они постоянно и жруть энергию, фактически в пустую. Значит..вам надо придумать как вам будет удобно их высвечивать по необходимости. Тот же e-ink, который будет менять цифры только по требованию - вполне неплохо.

2. Ещё одна иная мысль. Долой корпуса - зашейте в стену, стол или дверной косяк. Любые внешние корпуса тесно связаны с вашими технологическими возможностями по части обработки резанием. Если у вас нет доступа к токарно-фрезерной обработке за копейку (не говоря уже о литье тонкостенных корпусов), то мучатся надо с тем что есть под рукой. Осмотрите полки на предмет маленьких коробочек. А потом уже привязывайтесь к ней.
Как вариант хорошего подхода к всё таки выносному корпусу - кусок алюминиевой трубы D30-35, тонкостенной. Внутри пластиковый ложемент для платы (которую, конечно, надо сразу проектировать под габарит), сделанную из подручного хлама типа кусков от принтера, а то и просто на монтажный пластик посадить. Индикатор вывести на цилиндрическую поверхность. Окно сделать можно дрелью и напильником. Ну.. если очень быстро эскизировать, то так:

Разъёмы и кнопки вывести либо назад, либо на торец. Снизу резиновую нашлепку на клею, чтобы не каталась и hi-tech во всей красе. Если не лень, то можно трубу из нержавейки - блестит лучше.. но сверлить вам её не понравиться.
Считать тут нечего особо. Тепловыделение тут никакое.. только габариты платы..которые берутся при проектировании и разводке. И отверстия крепежные на плате тоже ставятся заодно, где осталось место. А можно и без них, собственно.
Поэтому разводить плату и думать о корпусе надо параллельно и одновременно. Развели плату - не влезает: думаем как впихнуть и как будет проще - развести иначе или изменить корпус. Это всё вопросы к проектанту в процессе создания устройства, т.е. к вам в ближайшем будущем. Отработайте состав по компонентам на макетке, отработайте дизайн корпуса на бумаге.. а потом соедините вместе подпиливая то там, то там.

3. А вот тут есть сложности. Ну т.е. разрабатывать и разводить плату вы можете где удобно и где умеете. Мне вот удобен OrCAD с институтских времен. Я не занимаюсь этим, но если мне понадобиться что-то спроектировать по цепям и развести, то я возьму его. Просто потому что я с ним знаком. А вот с заказом сложно. Единичная и мелкая это в копейку влетит, если даже где-то в вашем городе это делают. Т.е. тут у вас выбор есть - взять готовый контроллер типа Pro Mini и не мудрить с платами, а заняться ПО, либо пытаться творить самому в целях овладеть "магией", либо искать частника. В последнем случае можно ломануться на форумы электронщиков и спрашивать в подходящих ветках кто может. При себе иметь достаточное представление о том что надо (габарит, ширина дорожек, метод монтажа), а в идеале готовую модель.