04. 你好，地板

第一个触觉效果是虚拟的水平地面。当光标按压地面时，地面会产生反作用力将其推开。这种力 stiffness × penetration_depth这是一种以……为基准的简单罚力弹簧， set_cursor_force通过……沿Z轴施加。

学习内容：

• set_cursor_force使用 来施加罚力弹簧力
• cursor_position阅读并实时计算力
• (Python) 使原点位于工作区中心 工作区预设(arm_front_centered) 设置
• (Python) keyboard 通过该软件包，使用交互式键盘调整底板高度和刚度

工作流程

1. ws://localhost:10001通过 WebSocket 建立连接，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 变体还额外设置了原点位于工作区的中心，以便 configure.preset: arm_front_centered并进行传输，而 C++ 版本则直接使用设备上已启用的配置。
3. 在每个帧中 cursor_position.z读完后， force_z = max(0, (floor_pos - z) * stiffness)计算后，将其 set_cursor_force 将根据指令重新发送。
4. 此后，Tick 仅传输控制命令。会话配置文件是一次性的握手过程。
5. (Python) 每隔一个时间步长轮询键盘方向键，以 floor_pos / stiffness实时更新。

参数

姓名	默认值	用途
floor_pos	0.10 m	虚拟底面平面的Z坐标
stiffness	1000 不适用	弹簧刚度（1毫米压入深度 → 1牛顿）
PRINT_EVERY_MS	100–200	遥测输出间隔限制
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（仅限 Python）

Python 的变体是 keyboard 使用该软件包（在 Linux 上需要提升权限）：

• ↑ / ↓ — 升降地板
• ← / → — 强度降低 / 增加
• R — 恢复默认设置

拓展力量

在服务帧中，力会进行累加。也就是说，在传输到设备之前，来自多个源的力会被相加。像本教程中这样编写的代码，可以与其他力生成元素协同工作，而不会相互干扰。

“正在阅读”字段

data.inverse3[i].state读取的值：

• cursor_position.z — vec3, 用于计算渗透深度
• current_cursor_force — 已作为遥测数据上报

发送 / 接收

在每个时钟周期读取光标的 Z 值， force_z = max(0, (floor_pos - z) * stiffness)计算后， set_cursor_force进行传输。第一条发送的消息（在所有变体中）都包含会话配置文件，对于 Python 而言， configure.preset: arm_front_centered也包含在内。

Python

这是一个单个异步循环。第一个帧的握手过程包含配置文件和 configure.preset 包含设置 floor_pos = 0.1将与该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)

libhv 回调模型——onmessage 在 WebSocket I/O 线程中执行，而主线程则会阻塞并等待 ENTER 输入。C++ 版本提供了最小握手（仅会话配置文件，无预设）。

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)

这采用的是相同的 libhv 回调模型，唯一的变化仅在于正文部分。状态和命令都使用指定类型的结构体。 std::optional<session_cmd>会保存一次性配置文件，如果未设置该值，Glaze 会在序列化的 JSON 中省略它。

// 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 SDK 安装程序

教程 04 也随 SDK 一起安装在本地。位于服务安装目录下的 tutorials/04-haply-inverse-hello-floor/您可以在……处查看。

来源： Python·C++·C++ Glaze

相关文档： 控制命令 (set_cursor_force) · Mount & Workspace（预设） · 类型 (vec3) · 会话 · 教程 07（基座与安装）