07. 基座与安装：试验场地

以交互方式控制 剪辑转换 设备的，并展示了如何 configure.basis, configure.preset et configure.mount 在协议层面上协同工作。保持水平基面固定，以确保交互式焦点始终位于配置控件上。

您将学到：

• 定义一个 基本排列 ("XZY" → 应用基准点（Y轴向上）)
• 选择一个 预设 (arm_front) 并理解其配置内容
• 将运行时的拼接替换为旋转四元数（通过键盘控制）
• 互斥规则： mount et preset 不能在同一个区块中并存 设备配置
• 《……的点状语义学》 configure : 每次按键都会发送恰好一条配置消息
• (C++ Glaze) 使用……对互斥字段进行建模 std::optional

工作流程

1. 收到第一条消息时：发送该消息 会话配置文件, configure.basis: "XZY" et configure.preset: arm_front. 开始发送 set_cursor_force 适用于固定地面。
2. 每个循环中：读取光标的Y值，计算 force_y = max(0, (floor_pos - y) * stiffness) 然后发送出去。
3. 当用户按下蒙太奇旋转键时，请设置 pending_configure = true.
4. 在下一个循环中：构建一个块 configure.mount 通过一种变换，其中 rotation 是一个单位四元数（由当前俯仰角和偏航角依次与Z、X相乘得到）。省略 preset — 在协议层面，这两者是相互排斥的。
5. 重置按钮（R) 会清除替换操作；以下配置相当于 preset.

参数

Nom	缺陷	角色
BASIS	"XZY"	坐标轴变换——Y轴朝上的坐标系
DEVICE_PRESET / DEVICE_CONFIG_PRESET	"arm_front"	命名预设——设备底座上的原始设置
FLOOR_POS_Y	0.0 m	固定平面图（应用程序中的Y轴）
STIFFNESS	1000 不适用	土壤刚度常数
MOUNT_STEP_DEG	10°	按键旋转
PRINT_EVERY_MS	200	遥测数据速率的限制

命令

说得对	行动
W / S	将安装件围绕设备+X轴旋转±10°（俯仰）
A / D	将安装件绕设备+Z轴旋转±10°（偏航）
R	重置剪辑 — 恢复为预设
H	显示命令
Q	逃兵

mount et preset 彼此互斥

该服务拒绝了一个 设备配置 其中包含这两者。一旦用户替换了该组件，教程就省略了 preset 以下每种配置。按下 R 反应性 preset 在进行以下配置时，请移除 mount.

不同的输入模式

C++ 版本会通过后台的 stdin 线程逐行读取用户输入（输入每个字母后请按回车键）。Python 则使用该包 keyboard 用于在主异步循环中实时检测按键——无需按ENTER键。按键和命令均与原版相同。

阅读过的州冠军

自 data.inverse3[i].state :

• cursor_position.y — vec3，用于计算土壤穿透深度
• current_cursor_force — 用于遥测的标记

发送/接收

所有变体的有效载荷结构均相同；显著的差异在于各变体构建互斥分支的方式 mount / preset 以及输入线程如何标识 WebSocket 线程。

Python

通过数据包实现实时按键检测的独特异步循环 keyboard. pending_configure 是一个由键管理器定义的全局指示器，并在每次执行一个代码块时重置 configure 已发送。

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))

C++ (nlohmann)

双线程执行模型：后台的一个 stdin 线程读取行并切换 pending_configure (未 std::atomic<bool>)；libhv 的 I/O 线程会在每个周期检查该标志，并发出 configure 当它升起时。

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);

C++ (Glaze)

互斥规则自然可表述为 std::optional<preset_cfg> et std::optional<mount_cfg> ：只有已填写的字段才会出现在 JSON 序列化中。预设名称的模型定义为一个 enum class 设有专业方向 glz::meta 该操作将其与服务所期望的字符串关联起来。

// 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);

随 SDK 安装程序一起提供

教程 07 也随 SDK 一起本地安装了——请参阅 tutorials/07-haply-inverse-basis-and-mount/ 在服务安装目录中。

来源： Python·C++·C++ Glaze

另请参阅： 基本排列 · 剪辑与工作区 · 设备配置 · 控制命令（set_cursor_force) · 类型（转换） · 教程 04（Hello Floor）