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| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 07fc90eb71 | |||
| 7bc11bf94b | |||
| 59f6089335 |
@@ -36,7 +36,14 @@
|
|||||||
import { lerp, degToRad } from 'three/src/math/MathUtils'
|
import { lerp, degToRad } from 'three/src/math/MathUtils'
|
||||||
import { GUI } from 'three/addons/libs/lil-gui.module.min.js'
|
import { GUI } from 'three/addons/libs/lil-gui.module.min.js'
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||||||
import { type body_state_t } from '$lib/kinematic'
|
import { type body_state_t } from '$lib/kinematic'
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import { BezierState, CalibrationState, IdleState, RestState, StandState } from '$lib/gait'
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import {
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Animater,
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BezierState,
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CalibrationState,
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IdleState,
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RestState,
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StandState
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} from '$lib/gait'
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import { radToDeg } from 'three/src/math/MathUtils.js'
|
import { radToDeg } from 'three/src/math/MathUtils.js'
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||||||
import type { URDFRobot } from 'urdf-loader'
|
import type { URDFRobot } from 'urdf-loader'
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||||||
import { get } from 'svelte/store'
|
import { get } from 'svelte/store'
|
||||||
@@ -71,7 +78,8 @@
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|||||||
[ModesEnum.Calibration]: new CalibrationState(),
|
[ModesEnum.Calibration]: new CalibrationState(),
|
||||||
[ModesEnum.Rest]: new RestState(),
|
[ModesEnum.Rest]: new RestState(),
|
||||||
[ModesEnum.Stand]: new StandState(),
|
[ModesEnum.Stand]: new StandState(),
|
||||||
[ModesEnum.Walk]: new BezierState()
|
[ModesEnum.Walk]: new BezierState(),
|
||||||
|
[ModesEnum.Animate]: new Animater()
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||||||
}
|
}
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||||||
let lastTick = performance.now()
|
let lastTick = performance.now()
|
||||||
|
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||||||
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|||||||
@@ -490,4 +490,465 @@ const comb = (n: number, k: number): number => {
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|||||||
let c = 1
|
let c = 1
|
||||||
for (let i = 0; i < k; i++) c = (c * (n - i)) / (i + 1)
|
for (let i = 0; i < k; i++) c = (c * (n - i)) / (i + 1)
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||||||
return c
|
return c
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||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
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||||||
|
Units: meters, radians, seconds / beats
|
||||||
|
*/
|
||||||
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||||||
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// interface Options {
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|
// controls: 'body' | 'legs' | 'both';
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// extendable?: boolean; // if true, the animation can loop
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// description?: string; // a description of the animation
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// }
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interface Frame {
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time: number
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position: number[]
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orientation: number[]
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feet?: number[][]
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}
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type Parameter = {
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// name: string;
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min: number
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max: number
|
||||||
|
default: number
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||||||
|
}
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|
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||||||
|
type Parameters = Record<string, Parameter>
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|
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||||||
|
interface Animation {
|
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|
// options: Options = {};
|
||||||
|
parameters: Parameters
|
||||||
|
frames: Frame[]
|
||||||
|
loop?: boolean
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
const generateCircleAnimation = (
|
||||||
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radius: number,
|
||||||
|
y: number,
|
||||||
|
duration: number,
|
||||||
|
segments: number
|
||||||
|
): Animation => {
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|
const frames: Frame[] = []
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||||||
|
const deltaTime = duration / segments
|
||||||
|
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||||||
|
for (let i = 0; i <= segments; i++) {
|
||||||
|
const angle = (2 * Math.PI * i) / segments // Angle in radians
|
||||||
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const x = radius * Math.cos(angle)
|
||||||
|
const z = radius * Math.sin(angle)
|
||||||
|
|
||||||
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frames.push({
|
||||||
|
time: i * deltaTime,
|
||||||
|
position: [x, y, z],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
parameters: {
|
||||||
|
speed: { min: 0.1, max: 2, default: 1 },
|
||||||
|
x_offset: { min: -0.1, max: 0.1, default: 0 }
|
||||||
|
},
|
||||||
|
frames
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
const kinematicShowCaseGen = generateCircleAnimation(0.5, 0.7, 4000, 32)
|
||||||
|
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||||||
|
const kinematicShowCase: Animation = {
|
||||||
|
loop: true,
|
||||||
|
parameters: {
|
||||||
|
speed: { min: 0.1, max: 2, default: 1 },
|
||||||
|
x_offset: { min: -0.1, max: 0.1, default: 0 }
|
||||||
|
},
|
||||||
|
frames: [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 0,
|
||||||
|
position: [0.5, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 500,
|
||||||
|
position: [0.3, 0.7, 0.3],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 1000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0.5],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 1500,
|
||||||
|
position: [-0.3, 0.7, 0.3],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 2000,
|
||||||
|
position: [-0.5, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 2500,
|
||||||
|
position: [-0.3, 0.7, -0.3],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 3000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, -0.5],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 3500,
|
||||||
|
position: [0.3, 0.7, -0.3],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 4000,
|
||||||
|
position: [0.5, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const stretch: Animation = {
|
||||||
|
loop: false,
|
||||||
|
parameters: {
|
||||||
|
speed: { min: 0.1, max: 2, default: 1 },
|
||||||
|
x_offset: { min: -0.1, max: 0.1, default: 0 }
|
||||||
|
},
|
||||||
|
frames: [
|
||||||
|
// Step forward
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 0,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 250,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, -0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1.5, -0.5, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 500,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, -0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[2, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 750,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[2, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 1000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[2, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1.5, -0.5, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 1250,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[2, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[2, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 2500,
|
||||||
|
position: [0.5, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 25]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 4000,
|
||||||
|
position: [-0.7, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, -20]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 5000,
|
||||||
|
position: [-0.7, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, -20]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 6000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 6000,
|
||||||
|
position: [-0.2, 0.7, -0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[2, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[2, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 6500,
|
||||||
|
position: [-0.2, 0.7, -0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[0.5, -0.5, 1, 1],
|
||||||
|
[2, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 7000,
|
||||||
|
position: [-0.2, 0.7, 0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[2, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 7500,
|
||||||
|
position: [-0.2, 0.7, 0.2],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[0.5, -0.5, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 8000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const pee: Animation = {
|
||||||
|
loop: false,
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters: {
|
||||||
|
speed: { min: 0.1, max: 2, default: 1 },
|
||||||
|
x_offset: { min: -0.1, max: 0.1, default: 0 }
|
||||||
|
},
|
||||||
|
frames: [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 0,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 1000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 2000,
|
||||||
|
position: [0.2, 0.7, 0.45],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 3000,
|
||||||
|
position: [0.2, 0.7, 0.45],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 4000,
|
||||||
|
position: [0.2, 0.7, 0.45],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, 0, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 5000,
|
||||||
|
position: [0.2, 0.7, 0.45],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
time: 6000,
|
||||||
|
position: [0, 0.7, 0],
|
||||||
|
orientation: [0, 0, 0],
|
||||||
|
feet: [
|
||||||
|
[1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[1, -1, -1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, 1, 1],
|
||||||
|
[-1, -1, -1, 1]
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export class Animater extends GaitState {
|
||||||
|
protected name = 'Bezier'
|
||||||
|
time = 0
|
||||||
|
animation = [stretch, pee, kinematicShowCase][0]
|
||||||
|
speed = 1
|
||||||
|
xOffset = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
begin() {
|
||||||
|
this.reset()
|
||||||
|
super.begin()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
end() {
|
||||||
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this.reset()
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super.end()
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}
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reset() {
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this.time = 0
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}
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step(body_state: body_state_t, command: ControllerCommand, dt: number = 0.02) {
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return this.step_animation(body_state, dt)
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}
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setAnimation(animation: Animation) {
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this.animation = animation
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this.reset()
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}
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step_animation(body_state: body_state_t, dt: number = 0.02) {
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this.dt = dt / 1000
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const frames = this.animation.frames
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const duration = frames[frames.length - 1].time
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this.time += dt * this.speed
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if (this.animation.loop !== false && this.time > duration) {
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this.time = this.time % duration
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} else if (this.time > duration) {
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this.time = duration
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}
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const { prevFrame, nextFrame } = this.getBoundingFrames()
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const t = this.getInterpolationFactor(prevFrame, nextFrame)
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const position = this.interpolatePosition(prevFrame.position, nextFrame.position, t)
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const orientation = this.interpolatePosition(prevFrame.orientation, nextFrame.orientation, t)
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// Apply x_offset
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// position[0] += this.xOffset;
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body_state.xm = position[0]
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body_state.ym = position[1]
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body_state.zm = position[2]
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|
body_state.omega = orientation[0]
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body_state.phi = orientation[1]
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|
body_state.psi = orientation[2]
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if (prevFrame.feet && nextFrame.feet) {
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for (let i = 0; i < 4; i++) {
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body_state.feet[i] = this.interpolatePosition(prevFrame.feet[i], nextFrame.feet[i], t)
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}
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}
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return body_state
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}
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private getBoundingFrames(): { prevFrame: Frame; nextFrame: Frame } {
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const frames = this.animation.frames
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for (let i = 0; i < frames.length - 1; i++) {
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const prevFrame = frames[i]
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const nextFrame = frames[i + 1]
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if (this.time >= prevFrame.time && this.time <= nextFrame.time) {
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return { prevFrame, nextFrame }
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}
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|
}
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// Fallback (should not be reached if looping correctly)
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return { prevFrame: frames[frames.length - 1], nextFrame: frames[0] }
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|
}
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private getInterpolationFactor(prevFrame: Frame, nextFrame: Frame): number {
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const timeRange = nextFrame.time - prevFrame.time
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const elapsed = this.time - prevFrame.time
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return elapsed / timeRange
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}
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private interpolatePosition(pos1: number[], pos2: number[], t: number): number[] {
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return pos1.map((val, index) => val + t * (pos2[index] - val))
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|
}
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}
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}
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@@ -8,7 +8,15 @@ export const jointNames = persistentStore('joint_names', <string[]>[])
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export const model = writable()
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export const model = writable()
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||||||
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export const modes = ['deactivated', 'idle', 'calibration', 'rest', 'stand', 'walk'] as const
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export const modes = [
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'deactivated',
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'idle',
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'calibration',
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'rest',
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'stand',
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'walk',
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|
'animate'
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] as const
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export type Modes = (typeof modes)[number]
|
export type Modes = (typeof modes)[number]
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@@ -18,7 +26,8 @@ export enum ModesEnum {
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Calibration = 2,
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Calibration = 2,
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Rest = 3,
|
Rest = 3,
|
||||||
Stand = 4,
|
Stand = 4,
|
||||||
Walk = 5
|
Walk = 5,
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||||||
|
Animate = 6
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}
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}
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export enum WalkGaits {
|
export enum WalkGaits {
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