手機方位感測器的使用經歷

2021-07-02 20:41:51 字數 1855 閱讀 6003

當今的智慧型手機已經整合了眾多的感測器裝置,比如溫度感測器、氣壓感測器、光線感測器等。在實際使用過程中,每個感測器都有自己的作用。今天聊聊關於方位感測器的使用。

方位感測器即orientation sensor。它的資料是利用加速度計和地磁場感測器計算得到的。在網上能夠查到的關於方位感測器的解釋為:

方位感測器由x、y、z三軸座標表示。

三軸座標返回的都是角度值。以度為單位。

第乙個角度:azimuth (degrees of rotation around the z axis).

表示手機自身的y軸與地磁場北極方向的角度,即手機頂部朝向與正北方向的角度。

當手機繞著自身的z軸旋轉時,該角度值將發生改變。

範圍從0到360度。

第二個角度:pitch (degrees of rotation around the x axis).

表示手機頂部或尾部翹起的角度。

當手機繞著自身的x軸旋轉,該角度會發生變化,值的範圍是-180到180度。

當z軸正向朝著y軸正向旋轉時,該角度是正值;當z軸正向朝著y軸負向旋轉時,該角度是負值。

假設將手機螢幕朝上水平放在桌子上,如果桌子是完全水平的,該角度應該是0。

假如從手機頂部抬起,直到將手機沿x軸旋轉180度(螢幕向下水平放在桌面上),這個過程中,該角度值會從0變化到-180。

如果從手機底部開始抬起,直到將手機沿x軸旋轉180度(螢幕向下水平放在桌面上),該角度的值會從0變化到180。

第三個角度:roll (degrees of rotation around the y axis).

表示手機左側或右側翹起的角度。

當手機繞著自身x軸旋轉時,該角度值將會發生變化,取值範圍是-90到90度。

當z軸正向朝著x軸正向旋轉時,該角度是負值;

當z軸正向朝著x軸負向旋轉時,該角度是正值。

更詳細的文件可以在網上查到。

但我在實際使用過程中發現該角度的範圍是0到90度。

於是我做了個演示觀察為何出現與說明的不符合。

圖中是我將手機的方位感測器資訊以三維方式顯示在圖上。

其中,藍色線表示x軸,綠色線表示y軸,紅色線表示z軸。(看的時候有點不習慣:))

畫面左上角中的data資料框中實時顯示方位感測器的三軸資料,單位度。

實際測試中,發現azimuth和pitch的角度顯示與官方文件中的說明相一致。azimuth的角度是從0到360度。pitch的角度是從-180到180度。而roll的角度並非從-90到90度,而是從0到90度。

凡是不同總會有它的原因。在做roll旋轉時很清楚的看到為何只有0到90度了。

圖中前一張是roll角度在0-90度之間,後一張是超過90度之後的情況。

很明顯能看到,座標翻轉了。

而在旋轉第二個90度的時候,座標系並沒有翻轉。

接著在旋轉第三個90度的時候,座標系又發生了翻轉。

最後旋轉的90度時,座標系沒有發生翻轉。

至此,我們可以很直接的觀察到,在超過第乙個90度和第三個90度時,機器(手機)翻了過來。也就是說:

利用旋轉roll角度的特性,可以檢測手機正反面翻轉的動作。

現在能夠解釋為什麼roll的角度只有0到90度了。

進一步再想一下,既然旋轉roll角度能夠檢測手機翻轉的動作,那旋轉pitch角度能否也能檢測手機的翻轉動作哪?

圖中前一張是pitch角度接近180度時的情況,後一張是超過180度時變為-180度左右時的情況。

也能很明顯看到,座標並沒有發生翻轉。

繼續旋轉後乙個180度後,座標也沒有發生翻轉。也就是說:

旋轉pitch角度,並不能檢測手機的正反面翻轉動作。

orientationsensor

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