06. 統合（Inverse3 ＋ワイヤレスVerseGrip）

2 デバイスのチュートリアルです。グリップをある方向に向け、ボタンを押し続けると、その方向へ「Inverse3 」のカーソルが移動します。カーソルは球形のワークスペース内に制限されます。

学習内容：

• 同じ state フレーム内の 2 種類のデバイス（inverse3 と wireless_verse_grip）を読み取る
• クォニオンタータ グリップの向き（ローカルの +Y （軸）を取り出す
• set_cursor_position を使用して、計算されたターゲットにカーソルを移動させる
• ターゲットを安全な作業領域の球内に制限する。Minverse は、Inverse3 よりも小さい半径を使用する。
• ワークスペースのプリセット（arm_front_centered）を設定し、原点が到達範囲の中央に来るようにする

ワークフロー

1. 両方のデバイスを検出します：
   • C++ このバージョンは起動時に HTTP 経由で GET /devices を照会し、キャリブレーションのプロンプトを表示して、ENTER キーの入力待ち状態になります。
   • Pythonは、最初の WebSocket ステートフレームから両デバイスの ID を読み取ります。
2. 最初のメッセージで 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（ワンショットのハンドシェイク）。
3. 各ティックにおいて、グリップの orientation と buttons.{a, b} の状態を読み取ります。
4. 移動ボタンが押されている場合、グリップのワールド空間における方向（R(q) · ĵ、回転後の単位（+Y軸）を計算し、SPEED でスケーリングした値をターゲット位置に加算します。
5. ターゲットをワークスペースの球内に制限し、set_cursor_position で送信します。
6. （Pythonのみ）デバイスの config.type に応じて球の半径を調整します。minverse の場合は 0.04 m、それ以外は 0.10 m です。

パラメータ

名前	デフォルト	用途
SPEED	0.01 m/tick	ボタン押下中の移動ステップ
RADIUS_INVERSE3	0.10 m	Inverse3 / Inverse3x 用のワークスペース制限半径
RADIUS_MINVERSE	0.04 m	Minverse ワークスペースの制限半径（Python のみ — C++ は 0.10 （固定）
PRINT_EVERY_MS	200	テレメトリの送信頻度制限
セッションプロファイル名	co.haply.inverse.tutorials:combined	Haply Hub でこのシミュレーションを特定する

実行前にキャリブレーションを行う

• Inverse3 で自動キャリブレーションを行います（またはグリップをインクウェルに置き、LED が点灯するまで待ちます）。
• グリップをインクウェルから取り外します。
• A または B を押したまま、グリップを回転させます。カーソルは、グリップが向いている方向に動きます。

state フィールドを読み取る

各ティックの state フレームから以下の情報を読み取ります：

• data.inverse3[0].state.cursor_position — vec3
• data.wireless_verse_grip[0].state.orientation — quaternion
• data.wireless_verse_grip[0].state.buttons.{a, b, c} — 真偽値
• （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、ユーザーにプロンプトを表示する

送信 / 受信

クォータニオンから方向を求める計算（R(q) で +Y （回転）と球によるクランプは、線形代数の定番の計算です。詳細はソースファイルを参照してください。Inverse API 側では、ハンドシェイクと各ティックでの set_cursor_position を呼び出します。

Python

単一の非同期ループです。Python は最初の state フレームから両デバイスの ID を読み取ります。ハンドシェイクでは、最初の set_cursor_position にプロフィールと configure.preset: arm_front_centered を付与します。

async with websockets.connect(URI) as websocket:
    while True:
        msg  = await websocket.recv()
        data = json.loads(msg)

        if first_message:
            first_message = False
            inverse3_id = data["inverse3"][0]["device_id"]
            grip_id     = data["wireless_verse_grip"][0]["device_id"]
            radius      = get_workspace_radius(data["inverse3"][0].get("config", {}))

            # Handshake: profile + preset + first position command
            request_msg = {
                "session": {"configure": {"profile": {"name": SLUG}}},
                "inverse3": [{
                    "device_id": inverse3_id,
                    "configure": {"preset": {"preset": "arm_front_centered"}},
                    "commands": {"set_cursor_position": {"position": position}},
                }],
            }
        else:
            # Per tick: update position from grip pointing direction (classic math, not shown), send
            request_msg = {
                "inverse3": [{
                    "device_id": inverse3_id,
                    "commands": {"set_cursor_position": {"position": position}},
                }],
            }

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

C++ (nlohmann)

C++ は起動時に GET /devices で両デバイスの ID を取得し（HTTP 経由）、その後 WebSocket を開きます。onmessage は libhv の I/O スレッド上で実行され、メインスレッドは ENTER キーの入力待ちでブロックされます。

// Startup (synchronous):
const std::string inv3_device_id = get_first_device_id("inverse3");
const std::string grip_device_id = get_first_device_id("wireless_verse_grip");

// Per tick:
ws.onmessage = [&](const std::string &msg) {
    json data = json::parse(msg);
    // ... classic math (not shown): update local Inverse3State + WirelessVerseGripState,
    //     compute new position from grip orientation, clamp to sphere ...

    json command;
    command["inverse3"] = json::array();
    command["inverse3"].push_back({
        {"device_id", inv3_device_id},
        {"commands", {{"set_cursor_position",
            {{"position", {{"x", pos.x}, {"y", pos.y}, {"z", pos.z}}}}}}}
    });

    if (first_message) {
        first_message = false;
        command["session"] = {{"configure", {{"profile",
            {{"name", "co.haply.inverse.tutorials:combined"}}}}}};
        command["inverse3"][0]["configure"] = {
            {"preset", {{"preset", "arm_front_centered"}}}};
    }

    ws.send(command.dump());
};
ws.open("ws://localhost:10001");
while (std::cin.get() != '\n') {}  // block main thread

C++ (Glaze)

libhv のコールバックモデルも同様です。型付き構造体であり、state フレームと送信するコマンドの両方を表現しています。devices_message そのうちの2つ std::vector<> により、単一の glz::read これにより、両方のデバイス種別を取得できます。

// Struct models
struct quat { float w{1.0f}, x{}, y{}, z{}; };
struct button_state { bool a{}, b{}, c{}; };
struct wvg_state { quat orientation{}; uint8_t hall{}; button_state buttons{}; };
struct wvg_device { std::string device_id; wvg_state state; };

struct inverse_state { vec3 cursor_position{}, cursor_velocity{}; };
struct inverse_device { std::string device_id; inverse_state state; };

struct devices_message {
    std::vector<inverse_device> inverse3;
    std::vector<wvg_device> wireless_verse_grip;
};

struct set_cursor_position_cmd { vec3 position; };
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;

    const auto &wvg = data.wireless_verse_grip[0].state;
    cursor_pos = data.inverse3[0].state.cursor_position;
    // ... classic math (not shown): if (wvg.buttons.a || wvg.buttons.b)
    //     move in pointing dir; clamp to sphere ...

    commands_message out_cmds{};
    device_commands dc{ .device_id = inv3_device_id };
    dc.commands.set_cursor_position = set_cursor_position_cmd{cursor_pos};

    if (first_message) {
        first_message = false;
        out_cmds.session = session_cmd{ /* profile = combined */ };
        dc.configure = device_configure{ .preset = preset_cfg{"arm_front_centered"} };
    }
    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

SDKインストーラーに同梱

チュートリアル 06 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/06-haply-inverse-combined/ 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） ・ 型（クォータニオン、vec3） ・ マウントとワークスペース（プリセット） ・ チュートリアル 03（ワイヤレス VG） ・ チュートリアル 05（位置制御）