07. 基座与安装——游乐场

交互式控制蒙特变换该设备的功能，并演示如何 configure.basis, configure.preset und configure.mount 在协议层面上协同工作。将保持一个固定的水平底层，以便交互重点仍集中在 configure 命令上。

您将学到：

设置一个基底置换 ("XZY" → 应用框架（Y轴朝上）)
选择一个预设 (arm_front) 并理解其配置内容
在运行时使用旋转四元数覆盖挂载（通过键盘控制）
互斥性法则： mount und preset 不能共同位于同一块的设备配置 vorkommen
一次性 configure-语义：每次按键都会发送且仅发送一条 configure 消息
(C++ Glaze) 使用……对相互排斥的字段进行建模 std::optional

流程

对于第一条消息：请发送该会话概况, configure.basis: "XZY" und configure.preset: arm_front. 开始为坚实的地基做准备 set_cursor_force 发送。
每次时钟脉冲：读取光标Y值， force_y = max(0, (floor_pos - y) * stiffness) 计算并发送。
当用户按下挂载轮换按钮时，请设置 pending_configure = true.
在下一次 tick 时，请创建一个 configure.mount-使用一个变换的块，其 rotation 是一个单位四元数（由当前俯仰角和偏航角按 Z-X 顺序组合而成）。请 preset weg——这两者在协议层面上是相互排斥的。
重置按钮（R) 取消覆盖；下一个 configure 指令将再次使用 preset 返回。

参数

名称	标准	Zweck
`BASIS`	`"XZY"`	轴排列——Y轴朝上的应用框架
`DEVICE_PRESET` / `DEVICE_CONFIG_PRESET`	`"arm_front"`	命名预设——源自设备底座
`FLOOR_POS_Y`	`0.0` m	固定地面平面（应用-Y）
`STIFFNESS`	`1000` 不适用	土壤的弹性常数
`MOUNT_STEP_DEG`	`10°`	按键旋转
`PRINT_EVERY_MS`	`200`	遥测数据限流

控制

口味	Aktion
`W` / `S`	沿设备+X轴旋转±10微米（俯仰角）
`A` / `D`	沿设备的+Z轴旋转±10°（偏航）
`R`	重置音色——返回预设
`H`	显示控制面板
`Q`	结束

mount und preset 相互排斥

该服务拒绝封锁设备配置 ab，其中包含这两者。一旦用户覆盖了挂载点，本教程就会 preset 在后续的每个 configure 语句中都会被省略。按下 R 将 preset 在接下来的 configure 指令中重新启用，并 mount 被驳回。

不同的输入模式

C++ 版本会在后台的 stdin 线程中读取基于行的输入（输入每个字母后按 ENTER 键）。Python 则使用该包 keyboard 用于在异步主循环中进行实时按键检测——无需按 ENTER 键。相同的按键，相同的命令。

已读取的状态字段

Aus data.inverse3[i].state:

cursor_position.y — vec3, 用于计算地面穿透深度
current_cursor_force — 将作为遥测数据上报

发送 / 接收

所有变体的有效载荷结构都相同；值得关注的是，各变体在处理相互排斥的分支时所表现出的差异 mount / preset 如何构建，以及输入线程如何向 WebSocket 线程发送信号。

Python
C++ (nlohmann)
C++ (Glaze)

通过该包实现带实时按键检测的单个异步循环 keyboard. pending_configure 这是一个全局标志，由键盘处理程序设置，并在每次发生 configure- 已发送该块。

async with websockets.connect(URI) as websocket:
    while True:
        msg  = await websocket.recv()
        data = json.loads(msg)

        if first_message:
            first_message = False
            device_id = data["inverse3"][0]["device_id"]
            # Handshake: profile + basis + preset
            request_msg = {
                "session": {"configure": {"profile": {"name": SLUG}}},
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "configure": build_configure_block(first_handshake=True),
                    # -> {"basis": {"permutation": "XZY"},
                    #     "preset": {"preset": "arm_front"}}
                }],
            }
        else:
            handle_key_inputs()  # may set pending_configure = True (classic, not shown)

            y       = data["inverse3"][0]["state"]["cursor_position"]["y"]
            force_y = 0.0 if y > FLOOR_POS_Y else (FLOOR_POS_Y - y) * STIFFNESS

            entry = {
                "device_id": device_id,
                "commands": {"set_cursor_force":
                    {"vector": {"x": 0.0, "y": force_y, "z": 0.0}}},
            }
            if pending_configure:
                entry["configure"] = build_configure_block(first_handshake=False)
                # -> {"mount": {...}}   OR   {"preset": {...}}   (never both)
                pending_configure = False

            request_msg = {"inverse3": [entry]}

        await websocket.send(json.dumps(request_msg))

双线程模型：一个后台标准输入线程读取行并设置 pending_configure (ein std::atomic<bool>) 设为 true；libhv 的 I/O 线程会在每次时钟脉冲时检查该值，并返回 configure 一旦设置好，就关闭。

std::atomic<bool> pending_configure{false};

ws.onmessage = [&](const std::string &msg) {
    const json data = json::parse(msg);
    if (!data.contains("inverse3") || data["inverse3"].empty()) return;

    const bool do_handshake = first_message;
    if (first_message) first_message = false;
    const bool do_configure = do_handshake || pending_configure.exchange(false);

    json request = {};
    if (do_handshake) {
        request["session"] = {{"configure", {{"profile",
            {{"name", "co.haply.inverse.tutorials:basis-and-mount"}}}}}};
    }

    request["inverse3"] = json::array();
    for (auto &el : data["inverse3"].items()) {
        json dev_cmd = {{"device_id", el.value()["device_id"]}};

        if (do_configure) {
            json cfg = {};
            if (do_handshake) cfg["basis"] = {{"permutation", BASIS}};
            if (mount_overridden) {
                cfg["mount"] = {{"transform", {
                    {"position", {{"x", 0.0}, {"y", 0.0}, {"z", 0.0}}},
                    {"rotation", quat_from_xz_deg(mount_angle_x_deg, mount_angle_z_deg)},
                    {"scale",    {{"x", 1.0}, {"y", 1.0}, {"z", 1.0}}},
                }}};
            } else {
                cfg["preset"] = {{"preset", DEVICE_CONFIG_PRESET}};
            }
            dev_cmd["configure"] = cfg;
        }

        const float y = el.value()["state"]["cursor_position"]["y"].get<float>();
        const float force_y = y > FLOOR_POS_Y ? 0.0f : (FLOOR_POS_Y - y) * STIFFNESS;
        dev_cmd["commands"] = {{"set_cursor_force",
            {{"vector", {{"x", 0.0}, {"y", force_y}, {"z", 0.0}}}}}};

        request["inverse3"].push_back(dev_cmd);
    }
    ws.send(request.dump());
};
std::thread input_thr(input_thread_func);  // stdin reader — flips pending_configure
ws.open("ws://localhost:10001");
while (running.load()) std::this_thread::sleep_for(50ms);

互斥性定理当然可以推广到 std::optional<preset_cfg> und std::optional<mount_cfg> abbilden：在 JSON 的序列化输出中，仅会显示这两个值中当前设定的那个。预设名称将作为 enum class 建模，使用一个 glz::meta-一种将该值映射为服务所期望的字符串的转换。

// The preset set modelled as an enum
enum class device_preset {
    defaults, arm_front, arm_front_centered,
    led_front, led_front_centered, custom,
};

// Glaze meta — serialize the enum as the JSON string the service expects
template <> struct glz::meta<device_preset> {
    using enum device_preset;
    static constexpr auto value =
        enumerate(defaults, arm_front, arm_front_centered,
                  led_front, led_front_centered, custom);
};

// Transform + the configure block
struct vec3 { float x{}, y{}, z{}; };
struct quat { float w{1.0f}, x{}, y{}, z{}; };
struct transform_t { vec3 position{}; quat rotation{}; vec3 scale{1,1,1}; };

struct preset_cfg { device_preset preset; };
struct basis_cfg  { std::string permutation; };
struct mount_cfg  { transform_t transform; };
struct device_configure {
    std::optional<preset_cfg> preset;  // mutually exclusive with mount
    std::optional<basis_cfg>  basis;
    std::optional<mount_cfg>  mount;   // mutually exclusive with preset
};

// Send / receive
ws.onmessage = [&](const std::string &msg) {
    devices_message data{};
    if (glz::read<glz_settings>(data, msg)) return;
    if (data.inverse3.empty()) return;

    const bool do_handshake = first_message.exchange(false);
    const bool do_configure = do_handshake || pending_configure.exchange(false);

    commands_message out_cmds{};
    if (do_handshake) {
        out_cmds.session = session_cmd{ /* profile = basis-and-mount */ };
    }

    for (const auto &dev : data.inverse3) {
        device_commands dc{ .device_id = dev.device_id };

        if (do_configure) {
            device_configure cfg{};
            if (do_handshake) cfg.basis = basis_cfg{BASIS};
            if (mount_overridden) {
                cfg.mount = mount_cfg{ .transform = transform_t{
                    .rotation = quat_from_xz_deg(mount_angle_x_deg, mount_angle_z_deg)}};
            } else {
                cfg.preset = preset_cfg{DEVICE_CONFIG_PRESET};
            }
            dc.configure = std::move(cfg);
        }

        const float y = dev.state.cursor_position.y;
        const float force_y = y > FLOOR_POS_Y ? 0.0f : (FLOOR_POS_Y - y) * STIFFNESS;
        dc.commands.set_cursor_force = set_cursor_force_cmd{{0.0f, force_y, 0.0f}};
        out_cmds.inverse3.push_back(std::move(dc));
    }

    std::string out_json;
    (void)glz::write_json(out_cmds, out_json);
    ws.send(out_json);
};
std::thread input_thr(input_thread_func);
ws.open("ws://localhost:10001");
while (running.load()) std::this_thread::sleep_for(50ms);

包含在 SDK 安装程序中

教程 07 也已随 SDK 一起安装在本地——可在以下位置找到： tutorials/07-haply-inverse-basis-and-mount/ 位于该服务的安装目录中。

来源： Python·C++·C++ Glaze

流程​

参数​

控制​

已读取的状态字段​

发送 / 接收​

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参数

控制

已读取的状态字段

发送 / 接收