05. 位置制御

Inverse3 ターゲット位置に向かって移動させる set_cursor_position. 言語によって相互作用モデルは異なる — C++では単発のランダムなターゲットを使用するのに対し、Pythonではキーボード操作による連続的な移動を使用します。

学習内容：

• 使用して set_cursor_position 位置制御用
• 同じ基本コマンドに対する2つの異なるインタラクションモデル
• ターゲットを作業領域の球体に固定する —Minverse Inverse3よりも半径を小さくMinverse
• ワークスペースのプリセットを設定し、原点をワークスペースの中心に配置する

ワークフロー

C++（ランダムターゲットモデル）

1. 行単位でバッファリングされたキー入力を読み込むバックグラウンド入力スレッドを開始する（n, +, -, q) を標準入力から読み込む。
2. WebSocketを開きます。最初のステートフレームで、 セッションプロファイル そして設定する configure.preset: arm_front_centered. 球体（半径 0.08 m）の内部で最初のランダムなターゲットを生成する（リジェクションサンプリング）。
3. 1ティックごとに、 set_cursor_position 現在のターゲットに対してコマンドを実行します。カーソルは滑らかに追従します。サービスはレート制限を行い、補間処理を行います。
4. ユーザーが入力すると n + ENTER キーを押すと、入力スレッドが新しいランダムなターゲットを生成します。 + / - 速度を調整する； q 終了する。

Python（ホールド・トゥ・ムーブ・モデル）

1. WebSocketを開きます。最初のステートフレームで、以下を確認します status.calibrated — デバイスがまだキャリブレーションされていない場合は、ユーザーに確認を求める。
2. 読む config.type ワークスペースの半径を選択するには（minverse = 0.04 m、それ以外 = 0.10 m）。
3. を登録する セッションプロファイル そして設定する configure.preset: arm_front_centered.
4. 各ティックごとに：キーボードの状態を取得する (W/A/S/D/Q/E)、目標位置を次のように更新する SPEED 各押し付け軸に沿って、作業領域の球体に固定し、送信する set_cursor_position. R ターゲットを原点にリセットします。

パラメータ

名称	デフォルト (C++)	デフォルト (Python)	目的
workspace_radius / RADIUS_INVERSE3	0.08 m	0.10 m (Inverse3) / 0.04 m (Minverse)	標的球の半径
speed_step / SPEED	0.01 / プレス	0.00005 m / ティック	1回のやり取りあたりのステップ数
PRINT_EVERY_MS	—	100	テレメトリスロットル（Python）
セッションのプロファイル	co.haply.inverse.tutorials:position-control	同じ	Haply での特定

キャリブレーションチェック（Python）

Pythonのバリアントチェック status.calibrated 最初の状態フレームから開始し、デバイスがキャリブレーションされていない場合はユーザーに確認を求めます。C++版では、キャリブレーションがすでに完了していることを前提としています。

状態フィールドを読み取る

• data.inverse3[0].device_id — コマンドを作成するために
• data.inverse3[0].state.cursor_position — テレメトリ
• （Python、最初のフレームのみ） data.inverse3[0].config.type —Inverse3 Minverse を選択
• （Python、最初のフレームのみ） data.inverse3[0].status.calibrated — falseの場合、ユーザーに確認を求める

送信／受信

コミュニケーションのワークフロー

• C++ バックグラウンドで標準入力スレッドを実行し、そこに書き込みを行う std::atomic<float> ターゲット；WebSocketスレッドは、各ティックごとにそれらを読み取ります。 n + ENTER キーを押すと、入力スレッドが新しいランダムなターゲットを生成します；on q、両方のスレッドが終了しました。
• Python これはシングルスレッドの非同期処理であり、WebSocketループは各ティックでキーボードの状態をポーリングし、更新を行います position 直接。

Inverse-APIのペイロードは同じです。最初のティックにはセッションプロファイルが含まれ、 configure.preset、それ以降のティックには set_cursor_position.

Python

単一の非同期ループ。キーボードのポーリング（handle_keys) は、スレッドを使用せずに、各ティックごとにインラインで実行されます。 config.type そして status.calibrated 最初の状態フレームから一度読み込まれる。

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)

2スレッドモデル：バックグラウンドスレッドが標準入力から読み込み、書き込みを行う std::atomic<float> ターゲット；libhv I/Oスレッドが実行される ws.onmessage 各ティックごとにアトミック変数を読み取ります。

// 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)

同じ2スレッドモデルです。コマンド用の型付き構造体 — std::optional<device_configure> デバイスごとにワンショットプリセットを保持します。以降のティックではJSONから省略されます。

// 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);

出典： Python·C++·C++ Glaze

関連： 制御コマンド (set_cursor_position) ・ マウントとワークスペース（プリセット） ・ 型 (vec3) ・ チュートリアル 06（統合版）