Android使用Sensor感应器获取用户移动方向(指南针原理)

2020-04-11 11:09:45

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供稿：网友

本文实例讲述了Android使用Sensor感应器获取用户移动方向的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

今天继续给大家分享一下第二个重要的感应器，其实获取方向本应该很简单的事情，在前面文章中看到有个TYPE_ORIENTATION 关键字，说明可以直接获取设备的移动方向，但是最新版的SDK加上了这么一句话“TYPE_ORIENTATION This constant is deprecated. use SensorManager.getOrientation() instead. ”也就是说，这种方式已经被取消，要开发者使用 SensorManager.getOrientation()来获取原来的数据。

实际上，android获取方向是通过磁场感应器和加速度感应器共同获得的，至于具体的算法SDK已经封装好了。也就是说现在获取用户方向有两种方式，一是官方推荐的，通过SensorManager.getOrientation()来获取，这个方法表面看似容易（那是因为你还没看到他的参数。。一会再说），但实际上需要用到两个感应器共同完成工作，特点是更加的准确。第二种方法非常简单，就像前一篇文章获取加速度一样，直接得到三个轴上的数据。

额，从难一些的介绍吧，因为毕竟第一种方法会是android未来的一个选择，第二种不知道什么时候就要成为历史了。

android给我们提供的方向数据是一个float型的数组，包含三个方向的值如图

当你的手机水平放置时，被默认为静置状态，即XY角度均为0

values[0] 表示Z轴的角度：方向角，我们平时判断的东西南北就是看这个数据的，经过我的实验，发现了一个有意思的事情，也就是说使用第一种方式获得方向（磁场+加速度）得到的数据范围是（-180～180）,也就是说，0表示正北，90表示正东，180/-180表示正南，-90表示正西。而第二种方式（直接通过方向感应器）数据范围是（0～360）360/0表示正北，90表示正东，180表示正南，270表示正西。

values[1] 表示X轴的角度：俯仰角即由静止状态开始，前后翻转
values[2] 表示Y轴的角度：翻转角即由静止状态开始，左右翻转

可见统一获取方向的方法是必须的，因为处理这些数据的算法可能针对第一种获取方式，那么当用在第二种方式时，移植性就不好了。

看下面的方法

public static float[] getOrientation (float[] R, float[] values)
Since: API Level 3
Computes the device's orientation based on the rotation matrix.
When it returns, the array values is filled with the result:
values[0]: azimuth, rotation around the Z axis.
values[1]: pitch, rotation around the X axis.
values[2]: roll, rotation around the Y axis.
The reference coordinate-system used is different from the world coordinate-system defined for the rotation matrix:
X is defined as the vector product Y.Z (It is tangential to the ground at the device's current location and roughly points West).
Y is tangential to the ground at the device's current location and points towards the magnetic North Pole.
Z points towards the center of the Earth and is perpendicular to the ground.
All three angles above are in radians and positive in the counter-clockwise direction.

通常我们并不需要获取这个函数的返回值，这个方法会根据参数R[]的数据填充values[]而后者就是我们想要的。

那么R表示什么呢？又将怎么获取呢？

R[] 是一个旋转矩阵，用来保存磁场和加速度的数据，大家可以理解未加工的方向数据吧
R通过下面的静态方法获取，这个方法也是用来填充R[]
public static boolean getRotationMatrix (float[] R, float[] I, float[] gravity, float[] geomagnetic)

解释以下参数：

第一个就是我们需要填充的R数组，大小是9
第二个是是一个转换矩阵，将磁场数据转换进实际的重力坐标中一般默认情况下可以设置为null
第三个是一个大小为3的数组，表示从加速度感应器获取来的数据在onSensorChanged中
第四个是一个大小为3的数组，表示从磁场感应器获取来的数据在onSensorChanged中

好了基本逻辑就是这样的，下面给大家演示一个简单的测试方向的例子，可以时刻监听用户的方向

/*  * @author octobershiner  * 2011 07 28  * SE.HIT  * 一个演示通过磁场和加速度两个感应器获取方向数据的例子  * */ package uni.sensor; import android.app.Activity; import android.content.Context; import android.hardware.Sensor; import android.hardware.SensorEvent; import android.hardware.SensorEventListener; import android.hardware.SensorManager; import android.os.Bundle; import android.util.Log; public class OrientationActivity extends Activity{  private SensorManager sm;  //需要两个Sensor  private Sensor aSensor;  private Sensor mSensor;  float[] accelerometerValues = new float[3];  float[] magneticFieldValues = new float[3];  private static final String TAG = "sensor";  @Override  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {   // TODO Auto-generated method stub   super.onCreate(savedInstanceState);   setContentView(R.layout.main);   sm = (SensorManager)getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);   aSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);   mSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD);   sm.registerListener(myListener, aSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);   sm.registerListener(myListener, mSensor,SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);   //更新显示数据的方法   calculateOrientation();  }  //再次强调：注意activity暂停的时候释放  public void onPause(){   sm.unregisterListener(myListener);   super.onPause();  }   final SensorEventListener myListener = new SensorEventListener() {  public void onSensorChanged(SensorEvent sensorEvent) {  if (sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD)  magneticFieldValues = sensorEvent.values;  if (sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)   accelerometerValues = sensorEvent.values;  calculateOrientation();  }  public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}  };  private void calculateOrientation() {    float[] values = new float[3];    float[] R = new float[9];    SensorManager.getRotationMatrix(R, null, accelerometerValues, magneticFieldValues);      SensorManager.getOrientation(R, values);    // 要经过一次数据格式的转换，转换为度    values[0] = (float) Math.toDegrees(values[0]);    Log.i(TAG, values[0]+"");    //values[1] = (float) Math.toDegrees(values[1]);    //values[2] = (float) Math.toDegrees(values[2]);    if(values[0] >= -5 && values[0] < 5){     Log.i(TAG, "正北");    }    else if(values[0] >= 5 && values[0] < 85){     Log.i(TAG, "东北");    }    else if(values[0] >= 85 && values[0] <=95){     Log.i(TAG, "正东");    }    else if(values[0] >= 95 && values[0] <175){     Log.i(TAG, "东南");    }    else if((values[0] >= 175 && values[0] <= 180) || (values[0]) >= -180 && values[0] < -175){     Log.i(TAG, "正南");    }    else if(values[0] >= -175 && values[0] <-95){     Log.i(TAG, "西南");    }    else if(values[0] >= -95 && values[0] < -85){     Log.i(TAG, "正西");    }    else if(values[0] >= -85 && values[0] <-5){     Log.i(TAG, "西北");    }   }}

实训的时间非常紧张，抽时间写总结感觉很累，但是感觉收获很多，如果有时间的话，也想给大家分享第二种方法，和这种比起来简单很多，其实大家可以完全参考上篇文章中的代码《Android基于Sensor感应器获取重力感应加速度的方法》

只要把其中的两个Sensor。TYPE_ACCELEROMETER改成 Sensor.TYPE_ORIENTATIO就好了，但是今天分享的方法大家最好掌握，这应该是未来android的标准。

Sensor感应器应该就先暂时介绍到这里吧，该看一下进程线程的东西了，其实hardware包中还有个非常重要的类，Camera摄像头，相信大家也听过android扫描器，很强大。以后有时间和大家分享吧。

接下来的安排应该是线程 activity然后是geocode

话说我也没有个指导老师，一个人对着SDK研究这些，有些累阿～求高人指点。

希望本文所述对大家Android程序设计有所帮助。

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