Tutoriel sur la transformation de l'espace de travail de l'appareil

Ce tutoriel prolonge le tutoriel retour de force de base en montrant comment ajuster la position, la rotation et la mise à l'échelle de l'appareil Inverse3 à l'aide de ses propriétés et méthodes de transformation spatiale.

Introduction

Après avoir configuré la scène pour le retour de force de base, vous remarquerez peut-être que les ajustements apportés à Haptic Origin ou à Haptic Controller (comme le déplacement, la mise à l'échelle ou la rotation) n'affectent pas le retour haptique comme prévu. Le retour de force correspond toujours à une sphère invisible située devant l'appareil, qui n'est pas affectée par ces transformations.

Cet écart s'explique par le fait que les calculs de force utilisent les coordonnées réelles, non transformées, du curseur de l'appareil. Pour corriger ce problème, nous utiliserons les matrices de transformation mises en cache et sûres pour les threads fournies par le composant Inverse3 Controller, ce qui nous permettra d'appliquer des transformations d'espace monde aux calculs du retour haptique.

Configuration de la scène

Partez de la scène du tutoriel retour de force de base en vous assurant que la latéralité de Inverse3 Controller correspond à celle de votre appareil. Faites pivoter Haptic Controller de façon à ce que le logo Haply soit orienté vers la caméra, puis ajustez l'échelle de Haptic Origin au besoin pour améliorer la plage du curseur ou modifier sa position.

Modifications du script de retour de force

Copiez le script SphereForceFeedback.cs du tutoriel retour de force de base et apportez les modifications suivantes dans la fonction de rappel OnDeviceStateChanged :

• Remplacez device.CursorLocalPosition par device.CursorPosition.
• Remplacez device.CursorLocalVelocity par device.CursorVelocity.
• Remplacez device.CursorSetLocalForce(force) par device.CursorSetForce(force).

private void OnDeviceStateChanged(object sender, Inverse3EventArgs args)
{
    var inverse3 = args.DeviceController;
    var force = ForceCalculation(inverse3.CursorPosition, inverse3.CursorVelocity,
        _cursorRadius, _ballPosition, _ballRadius);

    inverse3.SetCursorForce(force);
}

Expérience de jeu

Tenez le curseur de Inverse3 et passez en Play Mode. Essayez de toucher la sphère comme dans l'exemple précédent. Vous devriez maintenant ressentir un retour haptique précis, qui reflète les transformations appliquées à Haptic Origin et à Haptic Controller.

Fichiers sources

La scène complète et les fichiers associés à cet exemple peuvent être importés à partir de l'exemple Tutorials du Package Manager de Unity.

La scène d'exemple comprend des scripts supplémentaires permettant d'ajuster à l'exécution Haptic Controller et Haptic Origin.

SphereForceFeedback.cs

/*
 * Copyright 2024 Haply Robotics Inc. All rights reserved.
 */

using Haply.Inverse.DeviceControllers;
using Haply.Inverse.DeviceData;
using UnityEngine;

namespace Haply.Samples.Tutorials._3_DeviceSpaceTransform
{
    public class SphereForceFeedback : MonoBehaviour
    {
        // must assign in inspector
        public Inverse3Controller inverse3;

        [Range(0, 800)]
        // Stiffness of the force feedback.
        public float stiffness = 300f;

        [Range(0, 3)]
        public float damping = 1f;

        private Vector3 _ballPosition;
        private float _ballRadius;
        private float _cursorRadius;

        /// <summary>
        /// Stores the cursor and sphere transform data for access by the haptic thread.
        /// </summary>
        private void SaveSceneData()
        {
            var t = transform;
            _ballPosition = t.position;
            _ballRadius = t.lossyScale.x / 2f;

            _cursorRadius = inverse3.Cursor.Radius;
        }

        /// <summary>
        /// Saves the initial scene data cache.
        /// </summary>
        private void Awake()
        {
            inverse3 ??= FindFirstObjectByType<Inverse3Controller>();
            inverse3.Ready.AddListener((device, args) => SaveSceneData());
        }

        /// <summary>
        /// Subscribes to the DeviceStateChanged event.
        /// </summary>
        private void OnEnable()
        {
            inverse3.DeviceStateChanged += OnDeviceStateChanged;
        }

        /// <summary>
        /// Unsubscribes from the DeviceStateChanged event.
        /// </summary>
        private void OnDisable()
        {
            inverse3.DeviceStateChanged -= OnDeviceStateChanged;
            inverse3.Release();
        }

        /// <summary>
        /// Calculates the force based on the cursor's position and another sphere position.
        /// </summary>
        /// <param name="cursorPosition">The position of the cursor.</param>
        /// <param name="cursorVelocity">The velocity of the cursor.</param>
        /// <param name="cursorRadius">The radius of the cursor.</param>
        /// <param name="otherPosition">The position of the other sphere (e.g., ball).</param>
        /// <param name="otherRadius">The radius of the other sphere.</param>
        /// <returns>The calculated force vector.</returns>
        private Vector3 ForceCalculation(Vector3 cursorPosition, Vector3 cursorVelocity, float cursorRadius,
            Vector3 otherPosition, float otherRadius)
        {
            var force = Vector3.zero;

            var distanceVector = cursorPosition - otherPosition;
            var distance = distanceVector.magnitude;
            var penetration = otherRadius + cursorRadius - distance;

            if (penetration > 0)
            {
                // Normalize the distance vector to get the direction of the force
                var normal = distanceVector.normalized;

                // Calculate the force based on penetration
                force = normal * penetration * stiffness;

                // Apply damping based on the cursor velocity
                force -= cursorVelocity * damping;
            }

            return force;
        }

        /// <summary>
        /// Event handler that calculates and send the force to the device when the cursor's position changes.
        /// </summary>
        /// <param name="sender">The Inverse3 data object.</param>
        /// <param name="args">The event arguments containing the device data.</param>
        private void OnDeviceStateChanged(object sender, Inverse3EventArgs args)
        {
            var inverse3 = args.DeviceController;
            // Calculate the ball force. Using 'device.Position' instead of 'device.LocalPosition'
            // ensures the force calculation considers the device's offset and rotation in world space.
            var force = ForceCalculation(inverse3.CursorPosition, inverse3.CursorVelocity,
                _cursorRadius, _ballPosition, _ballRadius);

            // Apply the calculated force to the cursor. Using 'device.CursorSetForce' instead of
            // 'device.CursorSetLocalForce' ensures that the force vector is correctly converted
            // from world space to the device's local space.
            inverse3.SetCursorForce(force);
        }
    }
}