Navigation

Das Navigationsmodul ermöglicht es, den Cursor in der Anwendung „ Inverse3 “ innerhalb des Arbeitsbereichs zu bewegen – dies wird manchmal als „geschwindigkeitsgesteuerte Bewegung“ oder „Game-Pad-ähnliches Driften “ bezeichnet. Der Cursor stößt am Rand des physischen Arbeitsbereichs nicht auf eine harte Wand, sondern gelangt in eine weiche Hülle: Der Abstand des Cursors zum virtuellen Zentrum wird in Geschwindigkeit umgewandelt, wodurch der gesamte Arbeitsbereich verschoben wird. Je weiter der Cursor verschoben wird, desto schneller scrollt die Szene.

Derzeitist die Blasen-Navigation diewichtigste (und einzige)Funktion. Die Form der Blasen wird durch SDF-Elemente definiert – weitere Informationen hierzu finden Sie unter „Was ist SDF?“.

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Blasennavigation – Konzept

Die virtuelle Blaseist an einem zentralen Punkt im Einbauraum des Geräts verankert. 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                     │
└──────────────────────────────────────────┘

Gebiet	Cursorposition	Verhalten
Tote Zone	Im Inneren der Blase	Keine Navigation. Leichte Dämpfung. Sie können die Szene frei steuern.
Geschwindigkeitsbereich	Zwischen der Oberfläche der Blase und der äußeren Begrenzung	Die Kurve „Entfernung → Geschwindigkeit“ bewirkt, dass sich der Arbeitsbereich in Richtung des Cursors bewegt.
Wandbereich	Über die äußeren Grenzen hinaus	Eine harte Feder drückt den Cursor wieder nach innen, wodurch die Navigationsgeschwindigkeit ihre Obergrenze erreicht.

In allen drei Bereichen wirdeine feder-dämpfende taktile Kraftausgeübt – Sie können die Oberfläche, die Driftschale sowie die Außenwand spüren.

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Schnellstart – Bubble-Navigation aktivieren

Die Navigation ist eine dauerhafte, einmalige Konfiguration – sie muss nur einmal gesendet werden und bleibt dann aktiv, bis Sie die Navigation ausdrücklich beenden, den Dienst neu starten oder die Sitzung schließen.

Starten (Minimalkonfiguration – Standard: abgerundete Box mit Sprechblase)

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"

Weitere HTTP-Routen

Methode	Pfad	Verwendungszweck
GET	/{type}/{id}/config/navigation?session=<expr>	Aktuelle Navigationskonfiguration 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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Verzeichnis der Blasenformen

Die tote Zone der Blase wird durch die Form der vorzeichenbehafteten Abstandsfunktion (SDF) beschrieben. Unterschiedliche Formen führen zu unterschiedlichen Navigationsgefühlen: Die abgerundete Box (Standard) eignet sich für komfortable, rechteckige Ruhezonen, die Kugel für isotropes Driften, die Ellipsoidform für eine Ausrichtung entlang bestimmter Achsen und die Kapselform für koridorartige Szenarien.

Abgerundete Box (Standard)

Die Standard-Tote Zone ist ein flacher Bereich, dessen Höhe etwas größer ist als seine Tiefe – nach der Anpassung sorgt sie sowohl bei Inverse3 als auch bei MInverse für ein angenehmes Schreibgefühl:

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

Kugel – isotropes Driften

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

Ellipsoid – in X- und Z-Richtung breiter als in Y-Richtung

Wird verwendet, wenn die Empfindlichkeit der Handabtastung bei horizontaler Verschiebung geringer ist als in vertikaler Richtung:

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

Kapselkörper – schmaler Korridor

von zwei Endpunkten a/b mit dem Radius r Definition:

{
  "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 Bewegungsgefühl:

{
  "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 in den Geschwindigkeitszonen werden zunächst über eine Beschleunigungskurve abgebildet und anschließend in die Geschwindigkeit im Arbeitsbereich umgerechnet. Wählen Sie bitte eine Beschleunigungsfunktion aus, die Ihrer gewünschten Beschleunigungsart entspricht – also wie sich die Szene beschleunigen soll, wenn der Benutzer weiter in die Tiefe der Hülle vordringt.

velocity_ease	Haptik	Anwendungsszenarien
linear	Konstante Steigung	Vorhersehbar, als Standardwert empfohlen
quadratic_in	Der Start verläuft langsam, doch je weiter man voranschreitet, desto schneller wird es.	Präzise bei Nahbereichsbetrieb, schnell bei Bewegungen über große Entfernungen
cubic_in	Der Start verlief sehr langsam	Sehr präzise, schrittweise Beschleunigung bei großen Entfernungen
sine_out	Der Start verläuft sanft und schnell; bei Annäherung an die Außengrenze wird die Fahrt gleichmäßiger.	Reaktionsschnell, gleichmäßige Beschleunigung bis zur Höchstgeschwindigkeit
quadratic_out	Schnelles Ansprechen, angenehmes Spielgefühl auch über große Entfernungen	Schnelles, leichtes Schieben, komfortables Cruisen

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

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Kernverhalten

Der Mittelpunkt der Blase verläuft durch die verschachtelten center Konfigurieren Sie das Objekt, das vier Felder enthält –position、relative、follow、speed——ersetzte das von center、center_enabled、center_mode und center_drift_speed ein veraltetes, flaches Layout.

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

Die Verankerungsposition in der Mitte

position und relative Steuerung der anfänglichen Mittelposition bei der Aktivierung:

relative	position die Bedeutung
true(Standard)	position Bezieht sich auf den CursorOffset——Ausgangspunkt ist cursor + position。Standardwerte verwenden (0, 0, 0) In diesem Moment entsteht genau an der Cursorposition eine Blase.
false	position ist im AnwendungsbereichAbsolutpunkt——Beim Eingang wird der Wert in Speicherplatz umgewandelt, beim Ausgang wieder in Anwendungsspeicherplatz, sodass der Wert bei Hin- und Rückweg gleich bleibt.

Wie bewegt sich der Mittelpunkt danach?

follow und speed Verhalten nach Aktivierung der Blasen in jedem Aktualisierungszyklus:

follow	speed	Verhalten	Äquivalente Konfiguration in älteren Versionen
false(Standard)	Ignorieren	Der Mittelpunkt behält die Position bei, die er bei der Initialisierung hatte –fester Mittelpunkt.	center_mode: "fixed"
true	> 0	Befindet sich der Cursor innerhalb der Blase, so ist der Mittelpunkt speed mit einer Geschwindigkeit von m/s in Richtung des Cursors.	center_mode: "auto_follow"(in Kombination mit center_drift_speed)
true	0.0	Das Zentrum passt sich in jedem Aktualisierungszyklus direkt an den Cursor an –ein Gefühl wie beim Teleportieren.	center_mode: "track_cursor"

In Version 3.5 wurden die Standardwerte geändert

Das Standardverhalten des Zentrums wurde nun geändert aufFixieren(follow = false). In früheren Versionen wurde standardmäßig eine Cursor-Drift berücksichtigt (auto_follow). Wenn Sie das alte Drift-Verhalten wiederherstellen möchten, nehmen Sie bitte folgende Einstellung vor: center.follow = true, und wird center.speed Anpassung an die alte center_drift_speed Die Werte stimmen überein.

Wenn follow = true Und wenn der Cursor über den äußeren Rand hinausgleitet, unabhängig davon, ob speed Warum folgt der Mittelpunkt immer dem Cursor, sodass die Blase stets um den Cursor herumschwebt und dieser nicht entweichen kann?

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Reaktion bei einem Aufprall

Wenn die externe Cursorkraft collision_detection.force_threshold Dann reagieren die Blasen:

• Geschwindigkeitsbegrenzungen können vorübergehend geltenAusdehnung(bis zu velocity_zone_width 的 collision_detection.inflate_ratio (mal), damit der Benutzer beim Umfahren von Hindernissen mehr Handlungsspielraum hat.
• Wenn collision_detection.enabled für true(Standardwert): In diesem Fall wird verhindert, dass sich der Mittelpunkt der Blase in Richtung der Kollisionskraft verschiebt, wodurch verhindert wird, dass der Benutzer den Arbeitsbereich gegen eine feste Wand zieht.

Für die Kollisionserkennung wirdHystereseEin Mechanismus zur Vermeidung von Schwankungen im Bereich des Schwellenwerts: Sobald eine Kollision ausgelöst wurde, bleibt sie aktiv, bis |ext_force| auf … sinken collision_detection.force_threshold × collision_detection.exit_ratio unter dem Produkt von … liegen. Senken exit_ratio Der Hysterese-Bereich kann vergrößert werden (um die Kollision viskoser zu gestalten); er kann auf 1.0 Dann kann die Hysterese deaktiviert und nur ein einziger Schwellenwert verwendet werden.

{
  "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 Parameter

Parameter	Standardwert	Erläuterung
shape	{rounded_box, r=0.01, b=(0.05,0.02,0.03)}	Definition der SDF-Form der Totzone
velocity_zone_width	0.03 m	Die Dicke der Hülle wird durch die Geschwindigkeit gesteuert
max_velocity	0.5 m/s	Maximale Fahrgeschwindigkeit
velocity_ease	"quadratic_in"	Dämpfungskurve von Entfernung zu Geschwindigkeit
center.follow	false	Folgt die Mitte dem Cursor?
center.speed	0.02 m/s	follow = true Driftgeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt

Vollständige Liste der Parameter

Feld	Typ	Standardwert	Beschreibung
center.position	vec3	(0, 0, 0)	Ausgangspunkt –relative = true „时“ ist der Versatz des relativen Cursors,false Dies ist ein absoluter Koordinatenpunkt im Anwendungsraum
center.relative	bool	true	true:position Der Versatz des relativen Cursors.false: Absolute Koordinatenpunkte im Anwendungsraum, die an den Rändern in Koordinaten des Einbauraums umgerechnet werden
center.follow	bool	false	false: Der Mittelpunkt bleibt an seiner Ausgangsposition.true: Der Mittelpunkt folgt dem Cursor
center.speed	float	0.02	follow = true Driftgeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt (Meter/Sekunde);0.0 Jeden Zyklus direkt am Cursor anzeigen
shape	Form	{rounded_box, r=0.01, b=(0.05,0.02,0.03)}	Tote Zone – SDF-Form
velocity_zone_width	float	0.03	Breite des Gehäuses für die Drehzahlregelung (Meter)
max_velocity	float	0.5	Maximale Fahrgeschwindigkeit (m/s)
velocity_ease	String	"quadratic_in"	Dämpfungsfunktion von der Entfernung zur Geschwindigkeit
reset_velocity_on_entry	bool	true	Sobald der Cursor wieder in den Geschwindigkeitsbereich gelangt, wird die kumulierte Geschwindigkeit auf Null zurückgesetzt.
bump_width	float	0.005	Breite der taktilen Erhebungen an der Oberfläche (Meter)
bump_stiffness	float	200.0	Federkonstante bei einer Oberflächenausbuchtung
spring_inner	float	0.0	Die Feder im Zentrum der Blase
spring_surface	float	10.0	Die Feder an der Oberfläche
spring_outer	float	15.0	Die Feder an der Außenkante
wall_stiffness	float	700.0	Hartwandfeder, die über die Außenkante hinausragt
damping_inner	float	0.1	Dämpfung in der Mitte
damping_surface	float	4.0	Dämpfung an der Oberfläche
damping_outer	float	7.0	Dämpfung an der Außengrenze
rotation_enabled	bool	false	Die Drehung des Arbeitsraums auf die Navigationsrichtung anwenden
scale_enabled	bool	false	Anwendung der Arbeitsbereichszoomfunktion auf die Navigationsgeschwindigkeit
collision_detection.enabled	bool	true	Navigation entlang der Kollisionsrichtung unterbinden
collision_detection.force_threshold	float	1.0	Größe der für die Kollision erforderlichen äußeren Kraft (N)
collision_detection.inflate_ratio	float	2.0	Vergrößerungsfaktor für die Breite des Geschwindigkeitsbereichs während der Kollision (muss ≥ 1,0 sein)
collision_detection.exit_ratio	float	0.7	Verzögerungsfaktor – Beibehaltung des Kollisionszustands, bis |ext_force| < force_threshold × exit_ratio。Wertebereich (0, 1];1.0 Anzeige der Verzögerung deaktivieren

3.5 Versteckte Felder

Die folgenden beiden Funktionsgruppen wurden im JSON-Modus der Version 3.5 weggelassen, ihre Implementierung wird jedoch für Version 3.6 neu konzipiert:

• Avatar – Grenzklammer: Feld avatar_boundary_enabled、avatar_boundary und avatar_boundary_hysteresis。
• Einschränkungen hinsichtlich der Arbeitsbereichsgrenzen: Feld workspace_bounded、workspace_transition_speed und workspace_transition_ease。

Der Code wird weiterhin mit den Standardwerten kompiliert und ausgeführt, aber der Client kann diese Felder weder über HTTP noch über WebSocket lesen oder schreiben. In Version 3.6 wird die Avatar-Grenze als oberstes Element auf derselben Ebene wie das Bubble-Objekt behandelt. bounds Die Felder werden wieder hinzugefügt, einschließlich der vollständigen Platzierungstransformationen; die Arbeitsbereichsgrenzen werden wieder hinzugefügt, sobald die Fehlerbehebung bezüglich des Zentrums-Jitter-Problems 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_ratio Werte im Bereich von (0, 1] innerhalb des Bereichs
• center.speed ≥ 0

mit ungültigen Parametern POST oder configure.navigation Die Anfrage wird abgelehnt und löst Folgendes aus: invalid-value Ereignis; die vorherige Konfiguration bleibt weiterhin gültig.

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Vorfall

Bezeichnung des Vorfalls	Auslösezeitpunkt
navigation-started	Die Navigation auf dem Gerät wurde aktiviert
navigation-updated	Wenn die Navigation aktiviert ist, wird ihre Konfiguration aktualisiert.
navigation-stopped	Die Navigation wurde angehalten (explizit deaktiviert,DELETE (Anfrage oder Sitzung beendet)
invalid-value	Die Navigationskonfiguration wurde aufgrund einer fehlgeschlagenen Validierung abgelehnt.

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Bekannte Einschränkungen

• 3.5 Versteckte Arbeitsbereichsgrenzen und Avatar-Grenzen: Diese beiden Funktionsgruppen sind im JSON-Modus nicht vorhanden, da sie für Version 3.6 neu gestaltet werden. Weitere Informationen finden Sie in den Erläuterungen oben unter „Parameterübersicht “.
• Inhomogene Skalierung + Drehung: Wenn rotation_enabled und scale_enabled Wenn beide Funktionen gleichzeitig aktiviert sind, kommt es zu einer leichten Abweichung in der Geschwindigkeitsrichtung – die Drehung wird nicht auf die Skalierungsachse angewendet.
• An das Gerät anpassen: Die Größe der Blasen (Radius, Breite des Bereichs) wird nicht entsprechend dem physikalischen Skalierungsfaktor des Geräts angepasst –MInverse und Inverse3 verwenden dieselben absoluten Maße, weshalb sich die Bedienung der beiden Seiten möglicherweise unterscheidet.