如何使用Android中的加速度計測量手機在XY平面中的傾斜度

Question

我嘗試使用來自SensorEvent.values的Z軸數據，但它未檢測到我的手機在XY平面中的旋轉，即，圍繞Z軸。

我用這個作爲座標軸的參考。這是對的嗎？

我如何衡量運動使用加速計值？

這些遊戲做類似的事情：Extreme Skater，塗鴉跳躍。

PS：我的手機方向將是風景。

Answer 1

本質上，這裏有兩種情況：設備平放而不平整。這裏的平面意味着設備屏幕表面與世界xy平面之間的角度（我稱之爲傾角）小於25度或大於155度。想想手機平躺或從桌面上稍微傾斜一點。

首先你需要規範化加速度計矢量。
也就是說，如果g是由加速度傳感器事件值返回的矢量。在代碼

float[] g = new float[3]; 
g = event.values.clone(); 

double norm_Of_g = Math.sqrt(g[0] * g[0] + g[1] * g[1] + g[2] * g[2]); 

// Normalize the accelerometer vector 
g[0] = g[0]/norm_Of_g 
g[1] = g[1]/norm_Of_g 
g[2] = g[2]/norm_Of_g 

然後傾斜可以被計算爲

int inclination = (int) Math.round(Math.toDegrees(Math.acos(g[2]))); 

因此

if (inclination < 25 || inclination > 155) 
{ 
    // device is flat 
} 
else 
{ 
    // device is not flat 
} 

敷設在平的情況下，必須使用一個指南針看到多少設備從起始位置旋轉。

對於不平坦的情況下，旋轉（傾斜）被計算爲遵循

int rotation = (int) Math.round(Math.toDegrees(Math.atan2(g[0], g[1]))); 

現在旋轉= 0表示該裝置處於正常位置。這是對大多數手機沒有任何傾斜的畫像，也可能是平板電腦的風景。因此，如果按上圖所示持有手機並開始旋轉，則旋轉會發生變化，手機處於橫向時，旋轉角度將爲90°或-90，具體取決於旋轉方向。

Answer 2

這款加速度計足以檢查手機是否平坦，因爲還原效果非常好。

對於任何到這裏的人來說，不僅要檢查手機是否平坦，而且手機的旋轉是什麼，可以通過Rotation Vector Motion Sensor來實現。

private double pitch, tilt, azimuth; 

@Override 
public void onSensorChanged(SensorEvent event) { 
    //Get Rotation Vector Sensor Values 
    double[] g = convertFloatsToDoubles(event.values.clone()); 

    //Normalise 
    double norm = Math.sqrt(g[0] * g[0] + g[1] * g[1] + g[2] * g[2] + g[3] * g[3]); 
    g[0] /= norm; 
    g[1] /= norm; 
    g[2] /= norm; 
    g[3] /= norm; 

    //Set values to commonly known quaternion letter representatives 
    double x = g[0]; 
    double y = g[1]; 
    double z = g[2]; 
    double w = g[3]; 

    //Calculate Pitch in degrees (-180 to 180) 
    double sinP = 2.0 * (w * x + y * z); 
    double cosP = 1.0 - 2.0 * (x * x + y * y); 
    pitch = Math.atan2(sinP, cosP) * (180/Math.PI); 

    //Calculate Tilt in degrees (-90 to 90) 
    double sinT = 2.0 * (w * y - z * x); 
    if (Math.abs(sinT) >= 1) 
     tilt = Math.copySign(Math.PI/2, sinT) * (180/Math.PI); 
    else 
     tilt = Math.asin(sinT) * (180/Math.PI); 

    //Calculate Azimuth in degrees (0 to 360; 0 = North, 90 = East, 180 = South, 270 = West) 
    double sinA = 2.0 * (w * z + x * y); 
    double cosA = 1.0 - 2.0 * (y * y + z * z); 
    azimuth = Math.atan2(sinA, cosA) * (180/Math.PI); 
} 

private double[] convertFloatsToDoubles(float[] input) 
{ 
    if (input == null) 
     return null; 

    double[] output = new double[input.length]; 

    for (int i = 0; i < input.length; i++) 
     output[i] = input[i]; 

    return output; 
} 

那就要檢查一下，如果手機是平的，你可以簡單地用一個公差值比較tilt和pitch值。例如

public boolean flatEnough(double degreeTolerance) { 
    return tilt <= degreeTolerance && tilt >= -degreeTolerance && pitch <= degreeTolerance && pitch >= -degreeTolerance; 
} 

這樣做的好處是您可以檢查手機是否處於任何特定的旋轉狀態。

值得注意的是，應用的方向不會影響音高，傾斜度和方位角的值。