05. Positionssteuerung

Steuert den Cursor von Inverse3 über set_cursor_position zu einer Zielposition. Das Interaktionsmodell unterscheidet sich je nach Programmiersprache — C++ verwendet einmalige zufällige Zielpositionen, Python verwendet eine kontinuierliche, tastaturgesteuerte Bewegung.

Was Sie lernen:

• Verwendung von set_cursor_position für die Steuerung im Positionsmodus
• Zwei unterschiedliche Interaktionsmodelle für denselben zugrunde liegenden Befehl
• Begrenzung des Ziels auf eine Arbeitsraumkugel — Minverse verwendet einen kleineren Radius als Inverse3
• Festlegen einer Arbeitsraum-Voreinstellung, damit der Ursprung in der Mitte des Arbeitsraums liegt

Ablauf

C++ (Modell mit zufälligen Zielen)

1. Starten Sie einen Hintergrund-Eingabethread, der zeilengepufferte Tastenanschläge (n, +, -, q) von stdin liest.
2. Öffnen Sie WebSocket. Registrieren Sie beim ersten Zustandsframe das Sitzungsprofil und setzen Sie configure.preset: arm_front_centered. Erzeugen Sie das erste zufällige Ziel innerhalb einer Kugel (Rejection Sampling, Radius 0.08 m).
3. Senden Sie bei jedem Tick einen set_cursor_position-Befehl an das aktuelle Ziel. Der Cursor folgt ihm gleichmäßig — der Dienst begrenzt die Rate und interpoliert.
4. Wenn der Benutzer n + ENTER eingibt, erzeugt der Eingabethread ein neues zufälliges Ziel. Mit + / - passen Sie die Geschwindigkeit an; q beendet das Programm.

Python (Modell mit Gedrückthalten zum Bewegen)

1. Öffnen Sie WebSocket. Prüfen Sie beim ersten Zustandsframe status.calibrated — fordern Sie den Benutzer auf, falls das Gerät noch nicht kalibriert ist.
2. Lesen Sie config.type aus, um den Radius des Arbeitsraums zu bestimmen (minverse = 0.04 m, alle anderen Werte = 0.10 m).
3. Registrieren Sie das Sitzungsprofil und setzen Sie configure.preset: arm_front_centered.
4. Bei jedem Tick: Tastaturstatus abfragen (W/A/S/D/Q/E), die Zielposition um SPEED entlang jeder gedrückten Achse aktualisieren, auf die Arbeitsraumkugel begrenzen und set_cursor_position senden. R setzt das Ziel auf den Ursprung zurück.

Parameter

Name	Standardwert (C++)	Standardwert (Python)	Zweck
workspace_radius / RADIUS_INVERSE3	0.08 m	0.10 m (Inverse3) / 0.04 m (Minverse)	Radius der Zielkugel
speed_step / SPEED	0.01 / Tastendruck	0.00005 m / Tick	Schrittweite pro Interaktion
PRINT_EVERY_MS	—	100	Telemetrie-Drosselung (Python)
Sitzungsprofil	co.haply.inverse.tutorials:position-control	gleich	Identifiziert in Haply Hub

Kalibrierungsprüfung (Python)

Die Variante Python prüft status.calibrated beim ersten Zustandsframe und fordert den Benutzer auf, falls das Gerät nicht kalibriert ist. Die Variante C++ setzt voraus, dass die Kalibrierung bereits abgeschlossen ist.

Gelesene Statusfelder

• data.inverse3[0].device_id — zum Erstellen des Befehls
• data.inverse3[0].state.cursor_position — Telemetrie
• (Python, nur im ersten Frame) data.inverse3[0].config.type — wählt zwischen dem Radius von Inverse3 und dem Minverse-Radius
• (Python, nur im ersten Frame) data.inverse3[0].status.calibrated — fordert den Benutzer auf, falls der Wert false ist

Senden / Empfangen

Kommunikationsablauf

• C++ führt einen Hintergrund-stdin-Thread aus, der std::atomic<float>-Ziele schreibt; der WebSocket-Thread liest diese bei jedem Tick. Bei n + ENTER erzeugt der Eingabethread ein neues zufälliges Ziel; bei q werden beide Threads beendet.
• Python ist single-threaded und asynchron — die Schleife von WebSocket fragt bei jedem Tick den Tastaturstatus ab und aktualisiert position direkt.

Die Nutzdaten der Inverse-API sind identisch: Der erste Tick enthält das Sitzungsprofil + configure.preset, die folgenden Ticks enthalten nur set_cursor_position.

Python

Einzelne asynchrone Schleife. Die Tastaturabfrage (handle_keys) läuft bei jedem Tick inline — ohne Threads. config.type und status.calibrated werden einmalig aus dem ersten Zustandsframe gelesen.

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"]
            radius    = get_workspace_radius(data["inverse3"][0].get("config", {}))
            # Handshake: profile + preset (one-shot)
            request_msg = {
                "session": {"configure": {"profile": {"name": SLUG}}},
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "configure": {"preset": {"preset": "arm_front_centered"}},
                }],
            }
        else:
            # Per tick: update position from keyboard (classic polling, not shown), send command
            position = handle_keys(position, radius)
            request_msg = {
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "commands": {"set_cursor_position": {"position": position}},
                }],
            }

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

C++ (nlohmann)

Zwei-Thread-Modell: Ein Hintergrund-Thread liest stdin und schreibt std::atomic<float>-Ziele; der libhv-I/O-Thread führt ws.onmessage bei jedem Tick aus und liest die Atomics.

// Shared state written by the stdin thread, read by the ws thread
static std::atomic<float> target_x{0.0f}, target_y{0.0f}, target_z{0.0f};

ws.onmessage = [&](const std::string &message) {
    const json data = json::parse(message);
    if (data["inverse3"].empty()) return;

    json request = {};
    const bool do_handshake = first_message.exchange(false);
    if (do_handshake) {
        request["session"] = {{"configure", {{"profile",
            {{"name", "co.haply.inverse.tutorials:position-control"}}}}}};
        generate_random_target();
    }

    request["inverse3"] = json::array();
    for (auto &el : data["inverse3"].items()) {
        json dev = {
            {"device_id", el.value()["device_id"]},
            {"commands", {{"set_cursor_position",
                {{"position", {{"x", target_x.load()},
                               {"y", target_y.load()},
                               {"z", target_z.load()}}}}}}},
        };
        if (do_handshake)
            dev["configure"] = {{"preset", {{"preset", "arm_front_centered"}}}};
        request["inverse3"].push_back(dev);
    }
    ws.send(request.dump());
};
ws.open("ws://localhost:10001");
std::thread input_thr(input_thread_func);  // stdin reader — writes target atomics
while (running) std::this_thread::sleep_for(100ms);

C++ (Glaze)

Dasselbe Zwei-Thread-Modell. Typisierte Structs für den Befehl — std::optional<device_configure> enthält die einmalige Voreinstellung pro Gerät; sie wird bei nachfolgenden Ticks aus JSON weggelassen.

// Struct models
struct vec3 { float x{}, y{}, z{}; };
struct set_cursor_position_cmd { vec3 position; };
struct preset_cfg { std::string preset; };
struct device_configure { std::optional<preset_cfg> preset; };

struct device_commands {
    std::string device_id;
    std::optional<device_configure> configure;  // one-shot
    struct commands_t {
        std::optional<set_cursor_position_cmd> set_cursor_position;
    } commands;
};
struct commands_message {
    std::optional<session_cmd> session;         // one-shot
    std::vector<device_commands> inverse3;
};

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

    commands_message request;
    const bool do_handshake = first_message.exchange(false);
    if (do_handshake) {
        request.session = session_cmd{ /* profile = position-control */ };
    }

    for (const auto &dev : data.inverse3) {
        device_commands dc{ .device_id = dev.device_id };
        dc.commands.set_cursor_position = set_cursor_position_cmd{
            .position = {target_x.load(), target_y.load(), target_z.load()}};
        if (do_handshake)
            dc.configure = device_configure{ .preset = preset_cfg{"arm_front_centered"} };
        request.inverse3.push_back(std::move(dc));
    }

    std::string out;
    (void)glz::write_json(request, out);
    ws.send(out);
};
ws.open("ws://localhost:10001");
std::thread input_thr(input_thread_func);
while (running) std::this_thread::sleep_for(100ms);

Im SDK-Installer enthalten

Tutorial 05 wird zusätzlich lokal mit dem SDK installiert — Sie finden es in tutorials/05-haply-inverse-position-control/ im Installationsverzeichnis des Dienstes.

Quelle: Python · C++ · C++ Glaze

Siehe auch: Steuerbefehle (set_cursor_position) · Montage & Arbeitsraum (Voreinstellungen) · Typen (vec3) · Tutorial 06 (Kombiniert)