05. 位置制御

set_cursor_position Inverse3 のカーソルを、目標位置へ移動させます。インタラクションモデルは言語によって異なります — C++ では 1 回限りのランダムな目標を使用し、Python では連続的なキーボード操作による動きを使用します。

学習内容：

• 位置モード制御のための set_cursor_position の使い方
• 同じ基盤コマンドに対する 2 つの異なるインタラクションモデル
• 目標位置にあるワークスペース球へのクランプ — 「Minverse 」は、「Inverse3 」よりも小さい半径を使用します
• ワークスペースの中心に原点が来るよう、ワークスペースのプリセットを設定する

ワークフロー

C++（ランダム目標モデル）

1. 標準入力から行単位でバッファリングされたキー入力（n、+、-、q）を読み取るためのバックグラウンド入力スレッドを開始します。
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 を登録し、configure.preset: arm_front_centered を設定します。球体内（除外サンプリング、半径 0.08 m）で最初のランダムな目標を生成します。
3. 各ティックごとに、現在の目標に対して set_cursor_position コマンドを送信します。カーソルはこれに滑らかに追従します — サービス側でレート制限と補間が行われます。
4. ユーザーが n と「ENTER」キーを押すと、入力スレッドが新しいランダムな目標を生成します。+ / - で速度を調整し、q で終了します。

Python（長押し移動モデル）

1. WebSocket を開きます。最初のステートフレームで status.calibrated を確認し、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、ユーザーに通知します。
2. config.type を読み取り、ワークスペースの半径を決定します（minverse の場合は 0.04 m、それ以外は 0.10 m）。
3. セッションプロファイル を登録し、configure.preset: arm_front_centered を設定します。
4. 各ティックにおいて、キーボードの状態（W/A/S/D/Q/E）をポーリングし、押されている各軸に沿って目標位置を SPEED 分だけ更新し、ワークスペースの球内にクランプして、set_cursor_position を送信します。R そこで、目標を原点に戻してリセットします。

パラメーター

名前	既定値 (C++)	デフォルト値 (Python)	用途
workspace_radius / RADIUS_INVERSE3	0.08 m	0.10 m (Inverse3) / 0.04 m (Minverse)	目標球の半径
speed_step / SPEED	0.01 / 押下	0.00005 m / ティック	操作ごとの移動量
PRINT_EVERY_MS	—	100	テレメトリの出力間隔の制限（Python）
セッションプロファイル	co.haply.inverse.tutorials:position-control	同じ	Haply Hub での識別に使用

キャリブレーションの確認（Python）

Pythonのバリアントは、最初の状態フレームから status.calibrated を確認し、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通知します。C++ 版では、キャリブレーションが完了していることを前提としています。

読み取り状態フィールド

• data.inverse3[0].device_id — コマンドの構築に使用
• 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 」と「Minverse 」のどちらの半径を使用するかを選択する
• （Python、最初のフレームのみ）data.inverse3[0].status.calibrated — false の場合はユーザーに通知する

送受信

通信のワークフロー

• C++ は、std::atomic<float> 目標値を書き込むバックグラウンドの標準入力スレッドを実行します。WebSocket スレッドは、各ティックごとにこれを読み取ります。n と ENTER キーを押すと、入力スレッドが新しいランダムな目標を生成し、q これで両方のスレッドが終了します。
• Python これはシングルスレッドの非同期処理です。WebSocket ループが毎ティック、キーボードの状態をポーリングし、position を直接更新します。

Inverse-API のペイロードは同じです。最初のティックでは、セッションプロファイルと configure.preset を送信し、それ以降のティックでは set_cursor_position のみを送信します。

Python

単一の非同期ループです。キーボードのポーリング（handle_keys）は、ティックごとにインラインで実行され、スレッドは使用しません。config.type と status.calibrated は、最初の状態フレームから一度だけ読み込まれます。

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スレッドモデルです。バックグラウンドスレッドが標準入力を読み取り、std::atomic<float> の目標値を書き込みます。libhv の I/O スレッドは、毎ティック ws.onmessage を実行し、その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)

2 スレッドモデルは同じです。コマンドには型付き構造体を使用しています。std::optional<device_configure> が、デバイスごとの 1 回限りのプリセットを保持し、それ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);

SDKインストーラーに同梱

チュートリアル 05 も SDK とともにローカルにインストールされています。サービスのインストールディレクトリ配下の tutorials/05-haply-inverse-position-control/ を参照してください。

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（複合）