Navigation

Mit dem Navigationsmodul können Sie den Cursor unter Inverse3 durch den Arbeitsbereich (Workspace) der Anwendung bewegen. Dies wird auch als „Rate-Control-Locomotion“ oder „gamepad-like drift“ bezeichnet. Anstatt dass der Cursor am Rand des physischen Arbeitsbereichs auf eine feste Wand stößt, betritt er einen „Soft-Shell“-Bereich, in dem die Entfernung vom virtuellen Zentrum auf die Geschwindigkeit abgebildet wird, mit der er sich durch den gesamten Arbeitsbereich bewegt. Je weiter Sie den Cursor verschieben, desto schneller scrollt die Szene.

Die Standardfunktion (derzeit die einzige) ist die Bubble-Navigation. Die Form der Bubbles wird mithilfe von SDF-Primitivendefiniert; weitere Informationen zu diesem Konzept finden Sie unter „Was ist SDF?“.

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Bubble-Navigation – Konzept

Dievirtuelle Blasewird relativ zum Mittelpunkt des Gerätehalterungsbereichs fixiert. Der Cursor durchläuft drei konzentrische Bereiche:

┌──────────────────────────────────────────┐
│              WALL ZONE                   │  cursor beyond outer shell
│  ┌────────────────────────────────────┐  │
│  │         VELOCITY ZONE              │  │  soft shell → scene moves
│  │  ┌──────────────────────────────┐  │  │
│  │  │       DEAD ZONE (inside)     │  │  │  no scene movement
│  │  │                              │  │  │
│  │  │         ● centre             │  │  │
│  │  │                              │  │  │
│  │  └──────────────────────────────┘  │  │
│  │       bubble surface               │  │
│  └────────────────────────────────────┘  │
│       outer boundary                     │
└──────────────────────────────────────────┘

Bereich	Cursorposition	Bewegung
Tote Zone	Im Inneren der Blase	Es gibt keine Navigation. Es wird eine leichte Dämpfung angewendet. Die Szene lässt sich frei steuern.
Geschwindigkeitsbereich	Zwischen der Oberfläche und der Außenkontur	Der Arbeitsbereich bewegt sich entsprechend der Kurve „Weg → Geschwindigkeit“ in Richtung des Cursors.
Wandbereich	Jenseits der äußeren Grenze	Eine starke Feder drückt den Cursor nach innen, wodurch die Navigationsgeschwindigkeit ihren Höchstwert erreicht.

In allen drei Bereichen werden haptische Kräfte mit Feder-Dämpfer-Charakteristikangewendet, sodass Sie die Oberfläche, die Drift-Hülle und die Außenwand spüren können.

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Schnellstart – Bubble-Navigation aktivieren

Die Navigation ist eine dauerhafte Einmal-Einstellung. Sobald sie einmal übertragen wurde, bleibt sie aktiv, bis sie explizit beendet wird, der Dienst neu gestartet wird oder die Sitzung geschlossen wird.

Start (Mindestkonfiguration – Standard-Bubble in Form eines abgerundeten Rechtecks)

WebSocket

{
  "inverse3": [
    {
      "device_id": "04C3",
      "configure": {
        "navigation": { "mode": "bubble" }
      }
    }
  ]
}

HTTP

curl -X POST "http://localhost:10001/inverse3/04C3/config/navigation?session=:0" \
     -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"mode": "bubble"}'

Stopp

WebSocket

{
  "inverse3": [
    {
      "device_id": "04C3",
      "configure": {
        "navigation": { "mode": "disabled" }
      }
    }
  ]
}

HTTP

curl -X DELETE "http://localhost:10001/inverse3/04C3/config/navigation?session=:0"

Sonstige HTTP-Pfade

Methode	Pfad	Verwendungszweck
GET	/{type}/{id}/config/navigation?session=<expr>	Aktuelle Navigationseinstellungen und -status
POST	/{type}/{id}/config/navigation?session=<expr>	Navigation starten oder aktualisieren
DELETE	/{type}/{id}/config/navigation?session=<expr>	Navigation beenden

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Liste der Blasenformen

Die „Dead Zone“ einer Blase wird in Form einer vorzeichenbehafteten Abstandsfunktion (Signed-Distance-Function, SDF) definiert. Je nach Form ändert sich das Navigationsgefühl. Für komfortable rechteckige Ruhezonen wird ein abgerundetes Rechteck (Standardwert) verwendet, für isotropen Drift eine Kugel (sphere), um bestimmte Achsen zu bevorzugen, ein Ellipsoid (ellipsoid) und für Durchgänge eine Kapsel (capsule).

Rundes Rechteck (Standard)

Die Standard-Dead-Zone ist ein etwas flacher Bereich, der etwas höher ist als die Tiefe, und wurde so angepasst, dass sie sowohl bei „ Inverse3 “ als auch bei „ MInverse “ ein angenehmes Gefühl vermittelt:

{
  "shape": {
    "primitive": "rounded_box",
    "parameters": { "b": { "x": 0.05, "y": 0.02, "z": 0.03 }, "r": 0.01 }
  }
}

Gu — Isotrope Drift

{
  "shape": {
    "primitive": "sphere",
    "parameters": { "r": 0.05 }
  }
}

Ellipsoid – Die X- und Z-Achse sind breiter als die Y-Achse

Dies wird verwendet, wenn sich der horizontale Drift lockerer anfühlen soll als der vertikale Drift:

{
  "shape": {
    "primitive": "ellipsoid",
    "parameters": { "a": { "x": 0.06, "y": 0.03, "z": 0.06 } }
  }
}

Kapsel – ein schmaler Gang

die beiden Endpunkte a/bund Radius rwird festgelegt:

{
  "shape": {
    "primitive": "capsule",
    "parameters": {
      "a": { "x": 0.0, "y": -0.03, "z": 0.0 },
      "b": { "x": 0.0, "y": 0.03, "z": 0.0 },
      "r": 0.04
    }
  }
}

Ein vollständiges Beispiel mit benutzerdefinierten Abmessungen und Bewegungseffekten:

{
  "inverse3": [
    {
      "device_id": "04C3",
      "configure": {
        "navigation": {
          "mode": "bubble",
          "bubble": {
            "shape": {
              "primitive": "ellipsoid",
              "parameters": { "a": { "x": 0.06, "y": 0.03, "z": 0.06 } }
            },
            "velocity_zone_width": 0.025,
            "max_velocity": 1.0,
            "velocity_ease": "quadratic_in"
          }
        }
      }
    }
  ]
}

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Geschwindigkeitskurve

Die Entfernungen im Geschwindigkeitsbereich werden über eine Easing-Kurve abgebildet und anschließend in die Geschwindigkeit im Arbeitsbereich umgerechnet. Wählen Sie eine Easing-Kurve aus, die Ihren Vorstellungen entspricht, wie die Szene beschleunigt werden soll, wenn der Benutzer tiefer in die Shell hineinschiebt.

velocity_ease	Gefühl	Anwendungszeitpunkt
linear	gleichmäßige Zunahme	Vorhersehbare und unauffällige Standardwerte
quadratic_in	Langsamer Start, schneller Vorstoß	In der Nähe der Oberfläche präzise, auf große Entfernungen schnell
cubic_in	Ein sehr langsamer Start	Sehr präzise und bei Langstreckenfahrten schrittweise Beschleunigung
sine_out	Sanfter und schneller Start, der sich in der Nähe der Außenkante abschwächt	Die Reaktion erfolgt schnell, und die Obergrenze wird allmählich erreicht.
quadratic_out	Schnell beim Anfahren, komfortabel auf langen Strecken	Schnelle Feineinstellung, komfortables Fahren

{ "velocity_ease": "quadratic_in", "max_velocity": 1.5 }

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Kernbewegung

Das Zentrum der Blase bilden vier Felder (position, relative, follow, speed) bestehend aus verschachtelten center Die Einstellung erfolgt über ein Objekt. Dies bedeutet, dass center, center_enabled, center_mode, center_drift_speedEs ersetzt die bisherige flächige Struktur, die aus … bestand.

{
  "center": {
    "position": { "x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0 },
    "relative": true,
    "follow":   false,
    "speed":    0.02
  }
}

Position, an der der Mittelpunkt fixiert wird

positionund relativesteuert die anfängliche Zentrumsposition zum Zeitpunkt der Aktivierung:

relative	positiondie Bedeutung von
true (Standardwert)	position은 Versatz vom Cursor aus. Der ursprüngliche Schwerpunkt lag auf cursor + position. Standardwert (0, 0, 0)Die Blase wird genau an der angegebenen Stelle erzeugt.
false	position은 Der Nullpunkt im Anwendungsraum. Bei der Eingabe wird der Wert in den Mount-Bereich umgewandelt und bei der Ausgabe wieder in den Anwendungsbereich zurückgewandelt, sodass die Werte auch nach der Hin- und Rückwandlung übereinstimmen.

Wie sich der Schwerpunkt anschließend verlagert

Nachdem die Blase aktiviert wurde followWow speedsteuert die Aktion bei jedem Tick:

follow	speed	Bewegung	Vorherige gleichwertige Einstellung
false (Standardwert)	Ignoriert	Der Mittelpunkt bleibt an seiner ursprünglichen Position erhalten – fester Mittelpunkt.	center_mode: "fixed"
true	> 0	Solange sich der Cursor im Inneren befindet, liegt der Mittelpunkt speed Es driftet mit einer Geschwindigkeit von m/s in Richtung des Cursors.	center_mode: "auto_follow" (center_drift_speed (Verwendung)
true	0.0	Bei jedem Zug ist der Schwerpunkt so groß, dass man sofort an die Position gelangt – es fühlt sich an wie Teleportation.	center_mode: "track_cursor"

Änderung der Standardwerte in Version 3.5

Der Standardwert für die zentrale Aktion lautet nun Fixieren(follow = false). In früheren Versionen kam es standardmäßig zu einer Drift in Richtung des Cursors (auto_follow) habe ich gemacht. Um die vorherige Drift-Bewegung wiederherzustellen, center.follow = trueauf … einstellen und center.speedverschieben center_drift_speed Passen Sie den Wert entsprechend an.

follow = trueund wenn der Cursor die äußere Begrenzung überschreitet, speedUnabhängig davon folgt der Mittelpunkt dem Cursor, hält die Blase in der Nähe des Cursors und sorgt dafür, dass der Cursor nicht aus dem Bild verschwindet.

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Reaktion auf einen Zusammenstoß

Bubble ist collision_detection.force_thresholdreagiert auf externe Cursorkräfte, die diesen Wert überschreiten:

• Der Geschwindigkeitsbereich ist vorübergehend Ausdehnungmacht (maximal velocity_zone_widthvon collision_detection.inflate_ratio(bis zum Bauch). Dadurch vergrößert sich der Bewegungsspielraum, den der Benutzer um Hindernisse herum hat.
• collision_detection.enabledga true(Standardwert) driftet der Mittelpunkt der Blase nicht in Richtung der Kollisionskraft ab. Dadurch wird verhindert, dass der Benutzer den Arbeitsbereich an eine feste Wand zieht.

Die Kollisionserkennung dient dazu, ein Flackern im Bereich des Schwellenwerts zu verhindern, Hysteresewird verwendet: Sobald die Kollision einmal aktiviert ist, |ext_force|bleibt aktiv, bis der Wert unter den folgenden Multiplikator fällt. collision_detection.force_threshold × collision_detection.exit_ratio. exit_ratioWird dieser Wert verringert, vergrößert sich der Hysterese-Bereich (die Kollision hält länger an), 1.0Wenn Sie diese Option aktivieren, wird die Hysterese deaktiviert und ein einzelner Schwellenwert verwendet.

{
  "collision_detection": {
    "enabled":         true,
    "force_threshold": 0.5,
    "inflate_ratio":   2.0,
    "exit_ratio":      0.7
  }
}

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Parameterübersicht

Die am häufigsten angepassten Elemente

Parameter	Standardwert	Beschreibung
shape	{rounded_box, r=0.01, b=(0.05,0.02,0.03)}	SDF-Form zur Definition einer „Dead Zone“
velocity_zone_width	0.03 m	Dicke der Schale bei der Geschwindigkeitsregelung (Rate-Control)
max_velocity	0.5 m/s	Maximale Navigationsgeschwindigkeit
velocity_ease	"quadratic_in"	Entfernung → Geschwindigkeits-Easing-Kurve
center.follow	false	Ob der Mittelpunkt dem Cursor folgt
center.speed	0.02 m/s	follow = trueDriftgeschwindigkeit beim Fahren

Vollständige Liste der Parameter

Feld	Typ	Standardwert	Beschreibung
center.position	vec3	(0, 0, 0)	Anfänglicher Schwerpunkt — relative = truebeim Arbeiten der Offset relativ zum Cursor, falseBei der Ausführung: die absoluten Koordinaten im App-Bereich
center.relative	bool	true	true: positionist der Versatz vom Cursor aus. false: Dies sind die absoluten Koordinaten im App-Bereich, die an den Grenzen in den Mount-Bereich umgewandelt werden.
center.follow	bool	false	false: Der Mittelpunkt wird an der initialisierten Position fixiert. true: Der Mittelpunkt folgt dem Cursor
center.speed	float	0.02	follow = trueDriftgeschwindigkeit (m/s) bei . 0.0Dann wird der Cursor bei jedem Tick sofort angepasst.
shape	Form	{rounded_box, r=0.01, b=(0.05,0.02,0.03)}	SDF-Form der Totzone
velocity_zone_width	float	0.03	Breite der Geschwindigkeitsbegrenzungszone (m)
max_velocity	float	0.5	Maximale Navigationsgeschwindigkeit (m/s)
velocity_ease	String	"quadratic_in"	Entfernung → Geschwindigkeit – Easing
reset_velocity_on_entry	bool	true	Sobald der Cursor wieder in den Geschwindigkeitsbereich eintritt, wird die kumulierte Geschwindigkeit auf 0 zurückgesetzt.
bump_width	float	0.005	Taktile Erhebungen auf der Oberfläche (m)
bump_stiffness	float	200.0	Federkonstante der Oberflächenbump-Anschlüsse
spring_inner	float	0.0	Feder mit Blasenmitte
spring_surface	float	10.0	Federn an der Oberfläche
spring_outer	float	15.0	Die Feder an der Außenkante
wall_stiffness	float	700.0	Hard-Wall-Feder, die über die Außenbegrenzung hinausragt
damping_inner	float	0.1	Zentraldämpfung
damping_surface	float	4.0	Oberflächendämpfung
damping_outer	float	7.0	Dämpfung an den Außenrändern
rotation_enabled	bool	false	Die Drehung des Arbeitsbereichs wird auf die Navigationsrichtung angewendet.
scale_enabled	bool	false	Die Skalierung des Arbeitsbereichs wird auf die Navigationsgeschwindigkeit angewendet.
collision_detection.enabled	bool	true	Blockiert die Navigation in Richtung des Zusammenstoßes
collision_detection.force_threshold	float	1.0	Größe der äußeren Kraft (N) zum Einleiten einer Kollision
collision_detection.inflate_ratio	float	2.0	Multiplikationsfaktor, der mit der Breite des Geschwindigkeitsbereichs während der Kollision multipliziert wird (muss ≥ 1,0 sein)
collision_detection.exit_ratio	float	0.7	Hysterese-Verhältnis — |ext_force| < force_threshold × exit_ratiobleibt im Kollisionszustand, bis … Bereich (0, 1]; 1.0In diesem Fall wird die Hysterese deaktiviert.

Versteckte Felder in Version 3.5

Diese beiden Funktionsgruppen werden aus dem JSON-Schema der Version 3.5 entfernt, während ihre Implementierung für Version 3.6 neu gestaltet wird:

• Avatar-Grenzwertbegrenzung: avatar_boundary_enabled, avatar_boundary, avatar_boundary_hysteresis Feld.
• Begrenzung des Arbeitsbereichs: workspace_bounded, workspace_transition_speed, workspace_transition_ease Feld.

Der Tick-Code wird zwar weiterhin standardmäßig kompiliert und ausgeführt, der Client kann die entsprechenden Felder jedoch weder über HTTP noch über WebSocket lesen oder schreiben. In Version 3.6 ist der Avatar-Grenzwert ein Top-Level-Element auf gleicher Ebene wie das Bubble-Objekt. bounds Es wird als Element erneut bereitgestellt und verfügt über eine vollständige Platzierungstransformation (placement transform). Die Begrenzung des Arbeitsbereichs wird voraussichtlich erneut bereitgestellt, sobald die Untersuchung des Zentrums-Jitters abgeschlossen ist.

Prüfregeln

• velocity_zone_width > 0
• 0 ≤ bump_width < velocity_zone_width
• max_velocity > 0
• bump_stiffness ≥ 0
• spring_inner ≥ 0 Und spring_inner ≤ spring_surface ≤ spring_outer
• wall_stiffness ≥ 0
• damping_inner ≥ 0 Und damping_inner ≤ damping_surface ≤ damping_outer
• collision_detection.force_threshold > 0
• collision_detection.inflate_ratio ≥ 1.0
• collision_detection.exit_ratioist (0, 1] Es muss innerhalb des Bereichs liegen.
• center.speed ≥ 0

die ungültige Parameter enthält POST oder configure.navigation Die Anfrage wird abgelehnt, und invalid-value Es tritt ein Ereignis auf. Die vorherige Konfiguration bleibt weiterhin aktiv.

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Veranstaltung

Name der Veranstaltung	Zeitpunkt des Auftretens
navigation-started	Wenn die Navigation auf dem Gerät aktiviert wird
navigation-updated	Wenn die Navigationskonfiguration aktualisiert wird, während sie bereits aktiv ist
navigation-stopped	Wenn die Navigation beendet wird (explizite Deaktivierung, DELETE, oder bei Beendigung der Sitzung)
invalid-value	Wenn die Navigationskonfiguration bei der Überprüfung abgelehnt wird

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Bekannte Einschränkungen

• 3.5: Ausgeblendete Arbeitsbereichsgrenzen und Avatar-Grenzen: Diese beiden Funktionsgruppen fehlen im JSON-Schema, da sie für Version 3.6 neu strukturiert werden. Bitte beachten Sie den Hinweis oben unter „Parameterreferenz “.
• Uneinheitliche Skalierung + Drehung: rotation_enabledWow scale_enabledWenn alle Optionen aktiviert sind, ist die Geschwindigkeitsrichtung etwas ungenau. Die Drehung wird nicht auf die Skalenachse angewendet.
• Geräteabhängige Größenskalierung: Die Größe der Blasen (Radius, Breite des Bereichs) wird nicht an den physikalischen Skalierungsfaktor des jeweiligen Geräts angepasst. Da „MInverse“ und „Inverse3“ dieselbe absolute Größe verwenden, können sie je nach Gerät unterschiedlich wahrgenommen werden.