04. ハロー・フロア

最初の触覚エフェクト：仮想の水平な地面で、カーソルがそこに押し込まれると反発力が発生します。この力は、単純なペナルティばねモデルです――stiffness × penetration_depth——通過 set_cursor_force Z軸に沿って加える。

学習内容：

• 使用 set_cursor_force バネ力を加える
• 読み込み cursor_position 力をリアルタイムで計算し
• （Python）設定 ワークスペースのプリセット（arm_front_centered），原点を作業空間の中心に位置づける
• （Python）による keyboard 地面の高さと剛性をインタラクティブに調整する

ワークフロー

1. 開く ws://localhost:10001 WebSocket を確立し、最初のステータスフレームを待ちます。
2. 最初のフレームで：登録 会話プロファイル。Python版ではさらに、 configure.preset: arm_front_centered，原点を作業空間の中央に配置します。C++ バージョンでは、デバイス上で現在アクティブになっている設定が使用されます。
3. 各フレーム：読み込み cursor_position.z、計算 force_z = max(0, (floor_pos - z) * stiffness)，そして……を通じて set_cursor_force その指令を返送する。
4. その後の各サイクルでは、力に関する指令のみが送信されます。セッションプロファイルは、一度限りのハンドシェイクに過ぎません。
5. （Python）各サイクルごとにキーボードの方向キーをポーリングし、リアルタイムで更新します floor_pos / stiffness。

パラメータ

名称	デフォルト値	用途
floor_pos	0.10 m	仮想地面面の Z 座標
stiffness	1000 単位なし	ばね定数（1 mmの変位に対する力 → 1 N）
PRINT_EVERY_MS	100～200	テレメトリ式絞り
セッションプロファイル名	co.haply.inverse.tutorials:hello-floor	Haply Hub でこのシミュレーションを識別する

対話型（Pythonのみ）

Pythonのバージョンの使用 keyboard パッケージ（Linux では権限の昇格が必要）：

• ↑ / ↓ ——地面の高さを上げる／下げる
• ← / → ——剛性を下げる／上げる
• R ——デフォルト値に戻す

伸張力

サービスサイクルにおいて、力は加算可能です。つまり、デバイスに送信される前に、各発生源からの力が集計されます。このチュートリアルのような例は、他の力発生源と共存することができ、互いに干渉することはありません。

読み込まれたステータスフィールド

出典： data.inverse3[i].state：

• cursor_position.z — vec3，貫通深度の計算に用いる
• current_cursor_force — テレメトリ報告用

送信 / 受信

各サイクル：カーソルのZ座標を読み取り、計算する force_z = max(0, (floor_pos - z) * stiffness)，そして1通のメッセージを送信し、 set_cursor_force コマンド。第1条で送信されるメッセージには、セッション設定ファイル（全バージョン）が添付され、Python版の場合はさらに configure.preset: arm_front_centered。

Python

単一の非同期ループ。最初のフレームのハンドシェイクには、プロファイルと configure.preset，～させる floor_pos = 0.1 ワークスペースの中心座標に合わせます。

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"]
            # Handshake: profile + preset (one-shot)
            request_msg = {
                "session": {"configure": {"profile": {"name": "co.haply.inverse.tutorials:hello-floor"}}},
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "configure": {"preset": {"preset": "arm_front_centered"}}
                }]
            }
        else:
            # Per tick: compute force along Z, send set_cursor_force
            z = data["inverse3"][0]["state"]["cursor_position"]["z"]
            force_z = 0.0 if z > floor_pos else (floor_pos - z) * stiffness
            request_msg = {
                "inverse3": [{
                    "device_id": device_id,
                    "commands": {"set_cursor_force":
                        {"vector": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": force_z}}}
                }]
            }

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

C++ (nlohmann)

libhv コールバックモデル――onmessage は WebSocket I/O スレッド上で実行され、メインスレッドは ENTER キーを待機してブロックされます。C++ 版では、最もシンプルなハンドシェイク手順のみが提供されています（セッションプロファイルのみを含み、プリセットは含まれません）。

ws.onmessage = [&](const std::string &msg) {
    const json data = json::parse(msg);

    // If no Inverse3 yet, ask the service to re-send the full state
    if (!data.contains("inverse3") || data["inverse3"].empty()) {
        ws.send(R"({"session":{"force_render_full_state":{}}})");
        return;
    }

    json request = {};
    if (first_message) {
        first_message = false;
        request["session"] = {{"configure", {{"profile",
            {{"name", "co.haply.inverse.tutorials:hello-floor"}}}}}};
    }

    request["inverse3"] = json::array();
    for (auto &el : data["inverse3"].items()) {
        const float z = el.value()["state"]["cursor_position"]["z"].get<float>();
        const float force_z = z > floor_pos ? 0.0f : (floor_pos - z) * stiffness;
        request["inverse3"].push_back({
            {"device_id", el.value()["device_id"]},
            {"commands", {{"set_cursor_force",
                {{"vector", {{"x", 0.0}, {"y", 0.0}, {"z", force_z}}}}}}},
        });
    }
    ws.send(request.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と同じですが、本体部分のみが異なります。状態とコマンドは、いずれも強型の構造体を使用しています。std::optional<session_cmd> 一時的な設定ファイルを保存する――設定されていない場合、Glaze はシリアライズされた JSON からこれを省略します。

// Struct models
struct vec3 { float x{}, y{}, z{}; };
struct inverse_state { vec3 cursor_position{}, current_cursor_force{}; };
struct inverse_device { std::string device_id; inverse_state state; };
struct devices_message { std::vector<inverse_device> inverse3; };

struct set_cursor_force_cmd { vec3 vector; };
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;
    if (data.inverse3.empty()) {
        ws.send(R"({"session":{"force_render_full_state":{}}})");
        return;
    }

    commands_message out_cmds{};
    if (first_message) {
        first_message = false;
        out_cmds.session = session_cmd{ /* profile = hello-floor */ };
    }
    for (const auto &dev : data.inverse3) {
        const float z = dev.state.cursor_position.z;
        const float force_z = z > floor_pos ? 0.0f : (floor_pos - z) * stiffness;
        device_commands dc{ .device_id = dev.device_id };
        dc.commands.set_cursor_force = set_cursor_force_cmd{{0.0f, 0.0f, force_z}};
        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されています

チュートリアル 04 も SDK と同様にローカルにインストールされます。サービスインストールディレクトリ内の tutorials/04-haply-inverse-hello-floor/ 中で探す。

ソースコード： Python·C++·C++ Glaze

関連情報： 制御コマンド（set_cursor_force） ・ マウントとワークスペース（プリセット） ・ 型（vec3） ・ 会話 ・ チュートリアル 07（ベースとマウント）