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Android 傳感器專題(2)——方向傳感器

2023-05-09 14:38 更新

本節(jié)引言：

在上一節(jié)中我們中我們對(duì)傳感器的一些基本概念進(jìn)行了學(xué)習(xí)，以及學(xué)習(xí)了使用傳感器的套路，本節(jié)給大家?guī)淼膫鞲衅魇欠较騻鞲衅鞯挠梅ǎ玫?，開始本節(jié)內(nèi)容~

1.三維坐標(biāo)系的概念：

在Android平臺(tái)中，傳感器框架通常是使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的三維坐標(biāo)系來表示一個(gè)值的。以本節(jié) 要講的方向傳感器為例子，確定一個(gè)方向也需要一個(gè)三維坐標(biāo)，畢竟我們的設(shè)備不可能永遠(yuǎn) 都是水平端著的吧，安卓給我們返回的方向值就是一個(gè)長度為3的flaot數(shù)組，包含三個(gè)方向的值！官方API文檔中有這樣一個(gè)圖：sensors_overview

如果你看不懂圖，那么寫下文字解釋：

X軸的方向：沿著屏幕水平方向從左到右，如果手機(jī)如果不是是正方形的話，較短的邊需要水平放置，較長的邊需要垂直放置。
Y軸的方向：從屏幕的左下角開始沿著屏幕的的垂直方向指向屏幕的頂端
Z軸的方向：當(dāng)水平放置時(shí)，指向天空的方向
- *

2.方向傳感器的三個(gè)值

上一節(jié)中說了，傳感器的回調(diào)方法：onSensorChanged中的參數(shù)SensorEvent event，event的值類型是Float[]的，而且最多只有三個(gè)元素，而方向傳感器則剛好有三個(gè)元素，都表示度數(shù)！對(duì)應(yīng)的含義如下：

values[0]：方位角，手機(jī)繞著Z軸旋轉(zhuǎn)的角度。0表示正北(North)，90表示正東(East)， 180表示正南(South)，270表示正西(West)。假如values[0]的值剛好是這四個(gè)值的話，并且手機(jī)沿水平放置的話，那么當(dāng)前手機(jī)的正前方就是這四個(gè)方向，可以利用這一點(diǎn)來寫一個(gè)指南針！

values[1]：傾斜角，手機(jī)翹起來的程度，當(dāng)手機(jī)繞著x軸傾斜時(shí)該值會(huì)發(fā)生變化。取值范圍是[-180,180]之間。假如把手機(jī)放在桌面上，而桌面是完全水平的話，values1的則應(yīng)該是0，當(dāng)然很少桌子是絕對(duì)水平的。從手機(jī)頂部開始抬起，直到手機(jī)沿著x軸旋轉(zhuǎn)180(此時(shí)屏幕鄉(xiāng)下水平放在桌面上)。在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過程中，values[1]的值會(huì)從0到-180之間變化，即手機(jī)抬起時(shí)，values1的值會(huì)逐漸變小，知道等于-180；而加入從手機(jī)底部開始抬起，直到手機(jī)沿著x軸旋轉(zhuǎn)180度，此時(shí)values[1]的值會(huì)從0到180之間變化。我們可以利用value[1]的這個(gè)特性結(jié)合 value[2]來實(shí)現(xiàn)一個(gè)平地尺！

value[2]：滾動(dòng)角，沿著Y軸的滾動(dòng)角度，取值范圍為：[-90,90]，假設(shè)將手機(jī)屏幕朝上水平放在桌面上，這時(shí)如果桌面是平的，values2的值應(yīng)為0。將手機(jī)從左側(cè)逐漸抬起，values[2]的值將逐漸減小，知道垂直于手機(jī)放置，此時(shí)values[2]的值為-90，從右側(cè)則是0-90；加入在垂直位置時(shí)繼續(xù)向右或者向左滾動(dòng)，values[2]的值將會(huì)繼續(xù)在-90到90之間變化！

假如你不是很懂，沒事我們寫個(gè)demo驗(yàn)證下就知道了~

3.簡單的Demo幫助我們理解這三個(gè)值的變化：

運(yùn)行效果圖：

實(shí)現(xiàn)代碼：

布局代碼：activity_main.xml：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="5dp">

    <TextView
        android:id="@+id/tv_value1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:text="方位角"
        android:textSize="18sp"
        android:textStyle="bold" />

    <TextView
        android:id="@+id/tv_value2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:text="傾斜角"
        android:textSize="18sp"
        android:textStyle="bold" />

    <TextView
        android:id="@+id/tv_value3"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:text="滾動(dòng)角"
        android:textSize="18sp"
        android:textStyle="bold" />

</LinearLayout>

MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {

    private TextView tv_value1;
    private TextView tv_value2;
    private TextView tv_value3;
    private SensorManager sManager;
    private Sensor mSensorOrientation;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        sManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        mSensorOrientation = sManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION);
        sManager.registerListener(this, mSensorOrientation, SensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
        bindViews();
    }

    private void bindViews() {
        tv_value1 = (TextView) findViewById(R.id.tv_value1);
        tv_value2 = (TextView) findViewById(R.id.tv_value2);
        tv_value3 = (TextView) findViewById(R.id.tv_value3);
    }

    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        tv_value1.setText("方位角：" + (float) (Math.round(event.values[0] * 100)) / 100);
        tv_value2.setText("傾斜角：" + (float) (Math.round(event.values[1] * 100)) / 100);
        tv_value3.setText("滾動(dòng)角：" + (float) (Math.round(event.values[2] * 100)) / 100);
    }

    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {

    }
}

代碼非常簡單~，你想真正體驗(yàn)下這三個(gè)值的變化，自己運(yùn)行下程序轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)手機(jī)就知道了~

4.一個(gè)簡易版的文字指南針示例

下面我們來寫個(gè)簡單的文字版的指南針來體驗(yàn)體驗(yàn)，當(dāng)文字顯示正南的時(shí)候，表示手機(jī) 的正前方就是南方！

運(yùn)行效果圖：

代碼實(shí)現(xiàn)：

自定義View：CompassView.java

/**
 * Created by Jay on 2015/11/14 0014.
 */
public class CompassView extends View implements Runnable{

    private Paint mTextPaint;
    private int sWidth,sHeight;
    private float dec = 0.0f;
    private String msg  = "正北 0°";

    public CompassView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public CompassView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        sWidth = ScreenUtil.getScreenW(context);
        sHeight = ScreenUtil.getScreenH(context);
        init();
        new Thread(this).start();
    }

    public CompassView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
    }

    private void init() {

        mTextPaint = new Paint();
        mTextPaint.setColor(Color.GRAY);
        mTextPaint.setTextSize(64);
        mTextPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        canvas.drawText(msg, sWidth / 4 , sWidth / 2, mTextPaint);
    }

    // 更新指南針角度
    public void setDegree(float degree)
    {
        // 設(shè)置靈敏度
        if(Math.abs(dec - degree) >= 2 )
        {
            dec = degree;
            int range = 22;
            String degreeStr = String.valueOf(dec);

            // 指向正北
            if(dec > 360 - range && dec < 360 + range)
            {
                msg = "正北 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向正東
            if(dec > 90 - range && dec < 90 + range)
            {
                msg = "正東 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向正南
            if(dec > 180 - range && dec < 180 + range)
            {
                msg = "正南 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向正西
            if(dec > 270 - range && dec < 270 + range)
            {
                msg = "正西 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向東北
            if(dec > 45 - range && dec < 45 + range)
            {
                msg = "東北 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向東南
            if(dec > 135 - range && dec < 135 + range)
            {
                msg = "東南 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向西南
            if(dec > 225 - range && dec < 225 + range)
            {
                msg = "西南 " + degreeStr + "°";
            }

            // 指向西北
            if(dec > 315 - range && dec < 315 + range)
            {
                msg = "西北 " + degreeStr + "°";
            }
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        while(!Thread.currentThread().isInterrupted())
        {
            try
            {
                Thread.sleep(100);
            }
            catch(InterruptedException e)
            {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            postInvalidate();
        }
    }
}

MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {

    private CompassView cView;
    private SensorManager sManager;
    private Sensor mSensorOrientation;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        cView = new CompassView(MainActivity.this);
        sManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        mSensorOrientation = sManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION);
        sManager.registerListener(this, mSensorOrientation, SensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
        setContentView(cView);
    }

    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        cView.setDegree(event.values[0]);
    }

    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {

    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        sManager.unregisterListener(this);
    }
}

這就是一個(gè)很簡單的指南針的雛形了，有興趣的可以自己繪制個(gè)羅盤和指針，然后實(shí)現(xiàn)一個(gè) 好看的指南針~

5.本節(jié)示例代碼下載：

SensorDemo2.zip

SensorDemo3.zip

本節(jié)小結(jié)：

好的，本節(jié)給大家介紹了Android中最常用的方向傳感器，以及他的簡單用法，以及寫了一個(gè)指南針的例子，而完成指南針我們只用到一個(gè)values[0]的值，利用其他兩個(gè) 值我們還可以用來測量某地是否平躺，即制作水平尺，有空的可以寫個(gè)來玩玩~ 好的，就到這里，謝謝~