04. 你好，地板

这是第一个触觉效果。当光标被按下时，会生成一个会产生反弹力的虚拟水平地面。该力由一个简单的惩罚弹簧（stiffness × penetration_depth）因此，set_cursor_force 通过……沿 Z 方向施加。

本教程将教你：

• set_cursor_force 使用……来施加罚力弹簧的力
• cursor_position 读取数据，并实时计算力
• （Python）工作区预设（arm_front_centered）并设置原点位于工作区的中心
• （Python）keyboard 使用该包，通过键盘交互式地调整地板高度和弹簧刚度

工作流

1. ws://localhost:10001 对此，打开一个 WebSocket 连接，并等待第一个状态帧。
2. 在第一个帧中，会话配置文件进行注册。Python 版本还支持 configure.preset: arm_front_centered 发送该信息，使原点位于工作区中央。C++ 版本将直接使用设备上已启用的设置。
3. 每帧，cursor_position.z 读取，force_z = max(0, (floor_pos - z) * stiffness) 计算，set_cursor_force 将其作为命令发送。
4. 在随后的每个时钟周期中，仅发送力命令。会话配置文件仅进行一次握手。
5. （Python）在每个 tick 中也轮询键盘的箭头键，floor_pos 和 stiffness 将实时更新。

参数

姓名	默认	用途
floor_pos	0.10 m	虚拟地板平面的 Z 坐标
stiffness	1000 不适用	弹簧刚度（每1毫米压入量为1牛顿）
PRINT_EVERY_MS	100–200	遥测采样间隔
会话配置文件名称	co.haply.inverse.tutorials:hello-floor	Haply 在 Hub 中识别此模拟

交互式操作（仅限 Python）

Python 版本是 keyboard 使用该软件包（在 Linux 上需要管理员权限）：

• ↑ / ↓ — 抬高/降低床面
• ← / → — 降低/提高弹簧刚度
• R — 恢复默认设置

能力的扩展

在服务端，力会进行累加。在将力发送至设备之前，来自多个来源的力会被相加。此类教程可以与其他力生成源共存，且互不干扰。

读取状态字段

data.inverse3[i].state 从以下内容中读取：

• cursor_position.z — vec3。用于计算切入深度
• current_cursor_force — 将作为遥测数据上报

发送 / 接收

在每个帧中读取光标的 Z 值，force_z = max(0, (floor_pos - z) * stiffness) 计算，set_cursor_force 将发送该消息。第一条发送的消息（在所有版本中）都包含会话配置文件，而在 Python 版本中， configure.preset: arm_front_centered 也包括在内。

Python

这是一个单一的异步循环。在第一个帧中的握手过程中，需要指定配置文件和 configure.preset 包括，floor_pos = 0.1 使其与工作区的中心坐标对齐。

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 + preset (one-shot)
            request_msg = {
                "session": {"configure": {"profile": {"name": "co.haply.inverse.tutorials:hello-floor"}}},
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "configure": {"preset": {"preset": "arm_front_centered"}}
                }]
            }
        else:
            # Per tick: compute force along Z, send set_cursor_force
            z = data["inverse3"][0]["state"]["cursor_position"]["z"]
            force_z = 0.0 if z > floor_pos else (floor_pos - z) * stiffness
            request_msg = {
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "commands": {"set_cursor_force":
                        {"vector": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": force_z}}}
                }]
            }

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

C++ (nlohmann)

这是 libhv 的回调模型。onmessage 在 WebSocket 的 I/O 线程上执行，主线程则在按下 ENTER 键时进入等待（阻塞）状态。C++ 版本实现了最简化的握手机制（仅使用会话配置文件，不使用预设）。

ws.onmessage = [&](const std::string &msg) {
    const json data = json::parse(msg);

    // If no Inverse3 yet, ask the service to re-send the full state
    if (!data.contains("inverse3") || data["inverse3"].empty()) {
        ws.send(R"({"session":{"force_render_full_state":{}}})");
        return;
    }

    json request = {};
    if (first_message) {
        first_message = false;
        request["session"] = {{"configure", {{"profile",
            {{"name", "co.haply.inverse.tutorials:hello-floor"}}}}}};
    }

    request["inverse3"] = json::array();
    for (auto &el : data["inverse3"].items()) {
        const float z = el.value()["state"]["cursor_position"]["z"].get<float>();
        const float force_z = z > floor_pos ? 0.0f : (floor_pos - z) * stiffness;
        request["inverse3"].push_back({
            {"device_id", el.value()["device_id"]},
            {"commands", {{"set_cursor_force",
                {{"vector", {{"x", 0.0}, {"y", 0.0}, {"z", force_z}}}}}}},
        });
    }
    ws.send(request.dump());
};
ws.open("ws://localhost:10001");
while (std::cin.get() != '\n') {}  // block main thread

C++ (Glaze)

libhv 的回调模型与之相同。唯一不同的是主体部分。状态和命令都使用了带类型的结构体。std::optional<session_cmd> 但会保留一次性的配置文件；如果未进行设置，Glaze 会从序列化的 JSON 中省略该配置。

// Struct models
struct vec3 { float x{}, y{}, z{}; };
struct inverse_state { vec3 cursor_position{}, current_cursor_force{}; };
struct inverse_device { std::string device_id; inverse_state state; };
struct devices_message { std::vector<inverse_device> inverse3; };

struct set_cursor_force_cmd { vec3 vector; };
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;
    if (data.inverse3.empty()) {
        ws.send(R"({"session":{"force_render_full_state":{}}})");
        return;
    }

    commands_message out_cmds{};
    if (first_message) {
        first_message = false;
        out_cmds.session = session_cmd{ /* profile = hello-floor */ };
    }
    for (const auto &dev : data.inverse3) {
        const float z = dev.state.cursor_position.z;
        const float force_z = z > floor_pos ? 0.0f : (floor_pos - z) * stiffness;
        device_commands dc{ .device_id = dev.device_id };
        dc.commands.set_cursor_force = set_cursor_force_cmd{{0.0f, 0.0f, force_z}};
        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

包含在 SDK 安装程序中

教程 04 也已随 SDK 一起安装到本地。在服务安装目录下的 tutorials/04-haply-inverse-hello-floor/ 请参阅。

来源： Python·C++·C++ Glaze

相关： 控制命令 (set_cursor_force) · 卡口与工作区（预设） · 类型 (vec3) · 会话 · 教程 07（基座与安装）