06. 整合（Inverse3 + 无线VerseGrip）

2 这是设备教程。将手柄朝向某个方向并长按按钮，Inverse3 中的光标就会朝该方向移动。光标移动范围仅限于球形工作区内。

学习内容：

• 同一 state 帧内的两种设备（inverse3 和 wireless_verse_grip）进行读取
• 四元数 从握把的方向（本地 +Y 取出（轴）
• set_cursor_position 使用……，将光标移至计算出的目标位置
• 将目标限制在安全工作区球体内。Minverse 应使用小于Inverse3 的半径
• 工作区预设（arm_front_centered）并设置为使原点位于到达范围的中心

工作流

1. 检测两台设备：
   • C++ 该版本在启动时通过 HTTP GET /devices 查询，显示校准提示，并等待按下 ENTER 键。
   • Python会从第一个 WebSocket 状态帧中读取两台设备的 ID。
2. 在第一条消息中 会话配置文件 进行注册，configure.preset: arm_front_centered 进行设置（单次握手）。
3. 在每个刻度上，握把的 orientation 和 buttons.{a, b} 读取其状态。
4. 如果按下了移动按钮，则在握把的世界坐标系中的方向（R(q) · ĵ、计算旋转后的单位（+Y轴），SPEED 将按比例缩放后的值加到目标位置上。
5. 将目标限制在工作区球体内，set_cursor_position 将通过该方式发送。
6. （仅限 Python）设备的 config.type 根据情况调整球的半径。minverse 该情况为 0.04 米，其余情况为 0.10 米。

参数

姓名	默认	用途
SPEED	0.01 m/tick	按住按钮时的移动步数
RADIUS_INVERSE3	0.10 m	Inverse3 / Inverse3x 的工作区限制半径
RADIUS_MINVERSE	0.04 m	Minverse 工作区限制半径（仅限 Python — C++ 则为 0.10 （固定）
PRINT_EVERY_MS	200	遥测数据发送频率限制
会话配置文件名称	co.haply.inverse.tutorials:combined	Haply 在 Hub 中识别此模拟

在执行前进行校准

• Inverse3 进行自动校准（或将笔握置于墨水瓶上，等待 LED 灯亮起）。
• 将笔握从墨水瓶上取下。
• 按住 A 或 B 键的同时旋转手柄。光标将朝手柄所指的方向移动。

读取 state 字段

从每个 tick 的 state 帧中读取以下内容：

• 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} — 真值与假值
• （Python，仅限第一个帧）data.inverse3[0].config.type — 选择使用Inverse3 还是Minverse 中的半径
• （Python，仅限第一个帧）data.inverse3[0].status.calibrated — 若为 false，则向用户显示提示信息

发送 / 接收

根据四元数求取方向的计算（R(q) で +Y （旋转）和球体夹紧是线性代数中的经典计算。详情请参阅源文件。在 Inverse API 方面，握手以及每个时钟周期中的 set_cursor_position 调用该函数。

Python

这是一个单个的异步循环。Python 会从第一个 state 帧中读取两个设备的 ID。在握手过程中，第一个 set_cursor_position 个人资料和 configure.preset: arm_front_centered 将授予……

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++ 在启动时 GET /devices 通过此方式获取两台设备的 ID（通过 HTTP），随后建立 WebSocket 连接。onmessage 它在 libhv 的 I/O 线程上运行，主线程则因等待 ENTER 输入而被阻塞。

// 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)

libhv 的回调模型也是如此。它是一个带类型的结构体，同时表示 state 帧和待发送的命令。devices_message 其中的两个 std::vector<> 因此，单一的 glz::read 这样就可以获取这两种设备类型。

// 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

包含在 SDK 安装程序中

教程 06 也已随 SDK 一起安装在本地。位于服务安装目录下的 tutorials/06-haply-inverse-combined/ 请参阅。

来源： Python·C++·C++ Glaze

相关： 控制命令（set_cursor_position） · 类型（四元数, vec3） · 卡口与工作区（预设） · 教程 03（无线 VG） · 教程 05（位置控制）