06. 组合款（Inverse3 Wireless VerseGrip）

双设备教程：指向握把并按住按钮，即可将Inverse3 朝该方向移动。光标被限制在球形工作空间内。

您将学到：

• 在同一个状态帧中读取两种设备类型（inverse3 和 wireless_verse_grip)
• 从握把中提取其指向方向 四元数 (本地 +Y 轴)
• 使用 set_cursor_position 将光标移动到计算出的目标位置
• 将目标固定在安全工作空间球体内——Minverse 半径比Inverse3更小
• 设置一个 工作区预设 (arm_front_centered) 因此原点位于伸展范围的中间

工作流程

1. 了解这两款设备：
   • C++ 变体查询 GET /devices 启动时通过 HTTP 连接，然后显示校准提示并等待按 ENTER 键。
   • Python会从第一个 WebSocket 状态帧中读取这两个设备 ID。
2. 注册 会话配置文件 并设置 configure.preset: arm_front_centered 在第一条消息中（单次握手）。
3. 每次点击：读取握把的 orientation 和 buttons.{a, b} 状态。
4. 如果按住动作按钮，则计算手柄在世界坐标系中的方向（R(q) · ĵ — 旋转后的单元（沿+Y轴）），并将其累加到按 SPEED.
5. 将目标夹在工作区球体内，并通过 set_cursor_position.
6. （仅限 Python）根据设备的 config.type — minverse = 0.04 米，其余均为 0.10 米。

参数

名称	默认	目的
SPEED	0.01 m/tick	按住按钮时的移动步骤
RADIUS_INVERSE3	0.10 m	Inverse3 Inverse3x 的工作区夹紧半径
RADIUS_MINVERSE	0.04 m	Minverse 的工作区夹持半径Minverse 仅限 Python — C++ 版本为硬编码Minverse 0.10)
PRINT_EVERY_MS	200	遥测节流阀
会话配置文件名称	co.haply.inverse.tutorials:combined	在Haply 中标识此模拟

运行前请进行校准

• 让Inverse3 （或将握柄放在墨水瓶上，等待 LED 指示灯变为常亮）。
• 将笔握从笔管上取下。
• 按住 A 或 B 键并旋转手柄——光标将沿着手柄指向的方向移动。

读取状态字段

来自每帧状态帧：

• data.inverse3[0].state.cursor_position — vec3
• data.wireless_verse_grip[0].state.orientation — quaternion
• data.wireless_verse_grip[0].state.buttons.{a, b, c} — 布尔值
• （Python，仅限第一帧） data.inverse3[0].config.type — 选择Inverse3 Minverse
• （Python，仅限第一帧） data.inverse3[0].status.calibrated — 如果为 false，则提示用户

发送/接收

四元数到方向的数学运算（旋转 +Y 由 R(q)) 和球面夹具属于经典的线性代数——请参阅源文件。Inverse-API 部分则涉及握手过程以及每帧 set_cursor_position.

Python

单个异步循环。Python 从第一个状态帧中读取两个设备 ID；握手过程附加配置文件 + configure.preset: arm_front_centered 到第一页 set_cursor_position.

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

        if first_message:
            first_message = False
            inverse3_id = data["inverse3"][0]["device_id"]
            grip_id     = data["wireless_verse_grip"][0]["device_id"]
            radius      = get_workspace_radius(data["inverse3"][0].get("config", {}))

            # Handshake: profile + preset + first position command
            request_msg = {
                "session": {"configure": {"profile": {"name": SLUG}}},
                "inverse3": [{
                    "device_id": inverse3_id,
                    "configure": {"preset": {"preset": "arm_front_centered"}},
                    "commands": {"set_cursor_position": {"position": position}},
                }],
            }
        else:
            # Per tick: update position from grip pointing direction (classic math, not shown), send
            request_msg = {
                "inverse3": [{
                    "device_id": inverse3_id,
                    "commands": {"set_cursor_position": {"position": position}},
                }],
            }

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

C++ (nlohmann)

C++ 通过以下方式识别这两个设备 ID： GET /devices 在启动时（HTTP），然后打开 WebSocket。 onmessage 在 libhv 的 I/O 线程上运行；主线程在 ENTER 处阻塞。

// Startup (synchronous):
const std::string inv3_device_id = get_first_device_id("inverse3");
const std::string grip_device_id = get_first_device_id("wireless_verse_grip");

// Per tick:
ws.onmessage = [&](const std::string &msg) {
    json data = json::parse(msg);
    // ... classic math (not shown): update local Inverse3State + WirelessVerseGripState,
    //     compute new position from grip orientation, clamp to sphere ...

    json command;
    command["inverse3"] = json::array();
    command["inverse3"].push_back({
        {"device_id", inv3_device_id},
        {"commands", {{"set_cursor_position",
            {{"position", {{"x", pos.x}, {"y", pos.y}, {"z", pos.z}}}}}}}
    });

    if (first_message) {
        first_message = false;
        command["session"] = {{"configure", {{"profile",
            {{"name", "co.haply.inverse.tutorials:combined"}}}}}};
        command["inverse3"][0]["configure"] = {
            {"preset", {{"preset", "arm_front_centered"}}}};
    }

    ws.send(command.dump());
};
ws.open("ws://localhost:10001");
while (std::cin.get() != '\n') {}  // block main thread

C++ (Glaze)

采用相同的 libhv 回调模型。类型化结构体同时用于表示状态帧和发出的命令——两者 std::vector<> 在 devices_message 让一首 glz::read 同时支持这两种设备类型。

// Struct models
struct quat { float w{1.0f}, x{}, y{}, z{}; };
struct button_state { bool a{}, b{}, c{}; };
struct wvg_state { quat orientation{}; uint8_t hall{}; button_state buttons{}; };
struct wvg_device { std::string device_id; wvg_state state; };

struct inverse_state { vec3 cursor_position{}, cursor_velocity{}; };
struct inverse_device { std::string device_id; inverse_state state; };

struct devices_message {
    std::vector<inverse_device> inverse3;
    std::vector<wvg_device> wireless_verse_grip;
};

struct set_cursor_position_cmd { vec3 position; };
struct commands_message {
    std::optional<session_cmd> session;
    std::vector<device_commands> inverse3;
};

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

    const auto &wvg = data.wireless_verse_grip[0].state;
    cursor_pos = data.inverse3[0].state.cursor_position;
    // ... classic math (not shown): if (wvg.buttons.a || wvg.buttons.b)
    //     move in pointing dir; clamp to sphere ...

    commands_message out_cmds{};
    device_commands dc{ .device_id = inv3_device_id };
    dc.commands.set_cursor_position = set_cursor_position_cmd{cursor_pos};

    if (first_message) {
        first_message = false;
        out_cmds.session = session_cmd{ /* profile = combined */ };
        dc.configure = device_configure{ .preset = preset_cfg{"arm_front_centered"} };
    }
    out_cmds.inverse3.push_back(std::move(dc));

    std::string out_json;
    (void)glz::write_json(out_cmds, out_json);
    ws.send(out_json);
};
ws.open("ws://localhost:10001");
while (std::cin.get() != '\n') {}  // block main thread

来源： Python·C++·C++ Glaze

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