iOS感应器之加速度计和陀螺仪(CoreMotion)

2016-10-29 本文已影响365人 i_belive

前言：之前参加了一个比赛，里面主要涉及到VR图片拍摄和图片3D呈现，本次主要说说图片拍摄中使用到的陀螺仪和加速度计。

1、什么是CoreMotion

CoreMotion是一个专门处理Motion的框架，其中包含了两个部分加速度计和陀螺仪，在iOS4之前加速度计是由UIAccelerometer类来负责采集数据，现在一般都是用CoreMotion来处理加速度过程，不过由于UIAccelerometer比较简单，同样有人在使用。加速计由三个坐标轴决定，用户最常见的操作设备的动作移动，晃动手机(摇一摇)，倾斜手机都可以被设备检测到，加速计可以检测到线性的变化，陀螺仪可以更好的检测到偏转的动作，可以根据用户的动作做出相应的动作，iOS模拟器无法模拟以上动作，真机调试需要开发者账号。

2、CoreMotion作用

CoreMotion主要负责三种数据：加速度值，陀螺仪值，设备motion值。实际上，这个设备motion值就是通过加速度和旋转速度进行 fusing变换算出来的，基本原理后面会介绍。CoreMotion在系统中以单独的后台线程的方式去获得原始数据，并同时执行一些motion算法来提取更多的信息，然后呈献给应用层做进一步处理。CoreMotion框架包含有一个专门的Manager类，CMMotionManager，然后由这个manager去管理三种和运动相关的数据封装类，而且，这些类都是CMLogItem类的子类，所以相关的motion数据都可以和发生的时间信息一起保存到对应文件中，有了时间戳，两个相邻数据之间的实际更新时间就很容易得到了。这个东西是非常有用的，比如有些时候，你得到的是50Hz的采样数据，但希望知道的是每一秒加速度的平均值。

3、CoreMotion数据获取

CoreMotion中获取数据主要是两种方式:

一种是Push，就是你提供一个线程管理器NSOperationQueue，再提供一个Block，这样，CoreMotion自动在每一个采样数据到来的时候回调这个Block，进行处理。在这中情况下，block中的操作会在你自己的主线程内执行。
一种是 Pull，在这个方式里，你必须主动去像CMMotionManager要数据，这个数据就是最近一次的采样数据。你不去要，CMMotionManager就不会给你。当然，在这种情况下，CoreMotion所有的操作都在自己的后台线程中进行，不会有任何干扰你当前线程的行为。

4、加速计

Pull获取方式

//判断加速计是否可用
if ([_motionManager isAccelerometerAvailable]) {    
    // 设置加速计采样频率
    [_motionManager setAccelerometerUpdateInterval:1 / 40.0];
    [_motionManager startAccelerometerUpdates];
}else {
    NSLog(@"设备不支持加速计");
}

//获取数据
CMAcceleration acceleration=_motionManager.accelerometerData.acceleration;
NSLog(@"%f---%f---%f",acceleration.x,acceleration.y,acceleration.z);

Push获取方式

//判断加速计是否可用
if([_motionManager isAccelerometerAvailable]) {
    // 设置加速计频率
    [_motionManager setAccelerometerUpdateInterval:1 / 40.0];
    //开始采样数据
    [_motionManager startAccelerometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue mainQueue] withHandler:^(CMAccelerometerData *accelerometerData, NSError *error) {
        NSLog(@"%f---%f",accelerometerData.acceleration.x,accelerometerData.acceleration.y);
    }];
} else{
    NSLog(@"设备不支持加速计");
}

5、陀螺仪

Pull获取方式

//判断陀螺仪是否可用
if ([_motionManager isGyroAvailable]) {    
    // 设置陀螺仪采样频率
    [_motionManager setGyroUpdateInterval:1 / 40.0];
    [_motionManager startGyroUpdates];
}else {
    NSLog(@"设备不支持陀螺仪");
}

//获取数据
CMGyroData *gyroData=_motionManager.gyroData;
NSLog(@"%f---%f---%f",gyroData.rotationRate.x,gyroData.rotationRate.y,gyroData/rotationRate.z);

Push获取方式

//判断陀螺仪是否可用
if([_motionManager isGyroAvailable]) {
    // 设置陀螺仪频率
    [_motionManager setGyroUpdateInterval:1 / 40.0];
    //开始采样数据
    [_motionManager startGyroUpdatesToQueue:[NSOperationQueue mainQueue] withHandler:^(CMGyroData *gyroData, NSError *error) {
        NSLog(@"%f---%f---%f",gyroData.rotationRate.x,gyroData.rotationRate.y,gyroData/rotationRate.z);
    }];
} else{
    NSLog(@"设备不支持陀螺仪");
}