iOS传感器开发——加速度传感器,螺旋仪传感器,磁力传感器的应用

iOS传感器开发——加速度传感器,螺旋仪传感器,磁力传感器的应用

一、引言

        通过加速度传感器,螺旋仪传感器和磁力传感,我们可以获取到手机在当前三维空间中的形态,加速度传感器也被称作重力感应。在一些赛车游戏中可以广泛得到应用。在iOS5之前,iPhone支持的传感器有限,关于加速度传感器的管理用UIAccelerometer这个类负责,iOS5之后,有关设备空间信息的管理交由了CoreMotion这个框架,CoreMotion将多种传感器统一进行管理计算。

二、使用UIAccelerometer获取设备空间位置

        虽然在iOS5之后这个类被弃用了,但是和其他大多被弃用的方法类似,在新的iOS版本中,是兼容旧方法的,我们依然可以使用这个类来获取简单的设备空间信息。

        我们主要使用到的类和代理方法如下:

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

//设备信息对象类

@interface UIAcceleration : NSObject

//加速度传感器的时间戳

@property(nonatomic,readonly) NSTimeInterval timestamp;

//x方向值

@property(nonatomic,readonly) UIAccelerationValue x;

//y方向值

@property(nonatomic,readonly) UIAccelerationValue y;

//z方向值

@property(nonatomic,readonly) UIAccelerationValue z;

@end

上面的UIAccelerationValue就是double类型。

加速度传感器获取的属性是设备在三维空间的角度属性,借用下面这张图:

如果将设备这样立在桌面上,设备的三维坐标器如图,我们将设备已Z轴移动的时候,向右x为正,向左为负,其他两轴类似。

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

//加速度管理类

@interface UIAccelerometer : NSObject 

//获取单例对象

+ (UIAccelerometer *)sharedAccelerometer;

//刷新频率

@property(nonatomic) NSTimeInterval updateInterval;

//代理

@property(nullable,nonatomic,weak) id<UIAccelerometerDelegate> delegate;

@end

UIAccelerometer是管理类,通过单例方法获取到实例对象。

?


1

2

3

4

5

6

@protocol UIAccelerometerDelegate<NSObject>

@optional

 

- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration NS_DEPRECATED_IOS(2_0, 5_0)  __TVOS_PROHIBITED;

 

@end

这个代理方法是刷新信息的回调,会以我们设置的帧率刷新。

举例代码如下:

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

@interface ViewController ()<UIAccelerometerDelegate>

 

@end

 

@implementation ViewController

 

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    [UIAccelerometer sharedAccelerometer].delegate=self;

    [UIAccelerometer sharedAccelerometer].updateInterval=1/60.0;

}

 

-(void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration{

    NSLog(@"\n%f\n%f\n%f",acceleration.x,acceleration.y,acceleration.z);

   // NSLog(@"%f",acceleration.timestamp);

}

@end

三、CoreMotion框架的使用

        CoreMotion框架十分强大,它不仅将加速度传感器和螺旋仪传感器进行了统一配置和管理,还为我们封装了许多算法,我们可以直接获取到设备的运动状态信息。

1、CoreMotion负责处理的数据

        CoreMotion负责处理四种数据,一种是加速度数据,一种是螺旋仪数据,一种是磁感应数据,还有一种是前三种数据通过复杂运算得到的设备的运动数据。几个主要的类如下:

CMAccelerommterData:设备的加速度数据

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

typedef struct {

    double x;

    double y;

    double z;

} CMAcceleration;

@interface CMAccelerometerData : CMLogItem

{

@private

    id _internal;

}

//加速度的数据对象

@property(readonly, nonatomic) CMAcceleration acceleration;

 

@end

CMGyroData:设备的螺旋仪数据

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

typedef struct {

    double x;

    double y;

    double z; 

} CMRotationRate;

@interface CMGyroData : CMLogItem

{

@private

    id _internal;

}

//螺旋仪数据对象

@property(readonly, nonatomic) CMRotationRate rotationRate;

 

@end

CMMagnetometerData:磁感应信息

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

typedef struct {

    double x;

    double y;

    double z;

} CMMagneticField;

 

@interface CMMagnetometerData : CMLogItem

{

@private

    id _internal;

}

 

//磁力对象

@property(readonly, nonatomic) CMMagneticField magneticField;

 

@end

CMDeviceMotion:设备的运动状态数据

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

@interface CMDeviceMotion : CMLogItem

{

@private

    id _internal;

}

//设备的状态对象

@property(readonly, nonatomic) CMAttitude *attitude;

//设备的角速度

@property(readonly, nonatomic) CMRotationRate rotationRate;

//设备的重力加速度

@property(readonly, nonatomic) CMAcceleration gravity;

//用户嫁给设备的加速度 设备的总加速度为重力加速度叫上用户给的加速度

@property(readonly, nonatomic) CMAcceleration userAcceleration;

//设备的磁场矢量对象

@property(readonly, nonatomic) CMCalibratedMagneticField magneticField NS_AVAILABLE(NA,5_0);

相比之前两个类,这个就比较复杂了,attitude对象中又封装了许多设备的状态属性:

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

@interface CMAttitude : NSObject <NSCopying, NSSecureCoding>

{

@private

    id _internal;

}

//设备的欧拉角roll

@property(readonly, nonatomic) double roll;

//设备的欧拉角pitch

@property(readonly, nonatomic) double pitch;

//设备的欧拉角yaw

@property(readonly, nonatomic) double yaw;

//设备状态的旋转矩阵

@property(readonly, nonatomic) CMRotationMatrix rotationMatrix;

//设备状态的四元数

@property(readonly, nonatomic) CMQuaternion quaternion;

@end

2、CoreMotion的使用

        CoreMotion有两种使用方式,一种是我们主动向manager索取数据,一种是通过回调让manager将数据传给回调给我们,这两种方式分别称作pull方式和push方式。

pull方式:

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    //创建管理对象

    manager= [[CMMotionManager alloc]init];

    //开启加速度更新

    [manager startAccelerometerUpdates];

    //开启螺旋仪更新

    [manager startGyroUpdates];

    //开启状态更新

    [manager startMagnetometerUpdates];

    //创建定时器

    NSTimer * time = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(updata) userInfo:nil repeats:YES];

    time.fireDate = [NSDate distantPast];

}

 

-(void)updata{

//获取数据

    NSLog(@"%f,%f,%f\n%f,%f,%f",manager.accelerometerData.acceleration.x,manager.accelerometerData.acceleration.y,manager.accelerometerData.acceleration.z,manager.gyroData.rotationRate.x,manager.gyroData.rotationRate.y,manager.gyroData.rotationRate.z);

    

     

}

push方式:

?


1

2

3

4

5

6

   //创建管理对象

    manager= [[CMMotionManager alloc]init];

    //在当前线程中回调

    [manager startAccelerometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] withHandler:^(CMAccelerometerData * _Nullable accelerometerData, NSError * _Nullable error) {

         NSLog(@"%f,%f,%f\n%f,%f,%f",manager.accelerometerData.acceleration.x,manager.accelerometerData.acceleration.y,manager.accelerometerData.acceleration.z,manager.gyroData.rotationRate.x,manager.gyroData.rotationRate.y,manager.gyroData.rotationRate.z);

    }];

3、CoreMotion的更多属性和方法

?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

@interface CMMotionManager : NSObject

{

@private

    id _internal;

}

//设置加速度传感器更新帧率

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval accelerometerUpdateInterval __TVOS_PROHIBITED;

//加速度传感器是否可用

@property(readonly, nonatomic, getter=isAccelerometerAvailable) BOOL accelerometerAvailable __TVOS_PROHIBITED;

//加速度传感器是否激活

@property(readonly, nonatomic, getter=isAccelerometerActive) BOOL accelerometerActive __TVOS_PROHIBITED;

//加速度传感器数据对象

@property(readonly, nullable) CMAccelerometerData *accelerometerData __TVOS_PROHIBITED;

//pull方式开始更新加速度数据

- (void)startAccelerometerUpdates __TVOS_PROHIBITED;

//push方式更新加速度数据

- (void)startAccelerometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMAccelerometerHandler)handler __TVOS_PROHIBITED;

//停止更新加速度数据

- (void)stopAccelerometerUpdates __TVOS_PROHIBITED;

//螺旋仪传感器刷新帧率

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval gyroUpdateInterval __TVOS_PROHIBITED;

//螺旋仪是否可用

@property(readonly, nonatomic, getter=isGyroAvailable) BOOL gyroAvailable __TVOS_PROHIBITED;

//螺旋仪是否激活

@property(readonly, nonatomic, getter=isGyroActive) BOOL gyroActive __TVOS_PROHIBITED;

//螺旋仪数据

@property(readonly, nullable) CMGyroData *gyroData __TVOS_PROHIBITED;

//pull方式开始更新螺旋仪

- (void)startGyroUpdates __TVOS_PROHIBITED;

//push方式开始更新螺旋仪

- (void)startGyroUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMGyroHandler)handler __TVOS_PROHIBITED;

//停止更新螺旋仪

- (void)stopGyroUpdates __TVOS_PROHIBITED;

//磁力传感更新帧率

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval magnetometerUpdateInterval NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//设备磁力传感器是否可用

@property(readonly, nonatomic, getter=isMagnetometerAvailable) BOOL magnetometerAvailable NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//设备磁力传感器是否激活

@property(readonly, nonatomic, getter=isMagnetometerActive) BOOL magnetometerActive NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//设备磁力状态数据

@property(readonly, nullable) CMMagnetometerData *magnetometerData NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//pull方式更新设备磁力状态

- (void)startMagnetometerUpdates NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//push方式更新设备磁力状态

- (void)startMagnetometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMMagnetometerHandler)handler NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//停止更新设备状态

- (void)stopMagnetometerUpdates NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//设备状态更新帧率

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval deviceMotionUpdateInterval __TVOS_PROHIBITED;

//参考器枚举

+ (CMAttitudeReferenceFrame)availableAttitudeReferenceFrames NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

@property(readonly, nonatomic) CMAttitudeReferenceFrame attitudeReferenceFrame NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//设备运动信息是否可用

@property(readonly, nonatomic, getter=isDeviceMotionAvailable) BOOL deviceMotionAvailable __TVOS_PROHIBITED;

//设备运动信息是否激活

@property(readonly, nonatomic, getter=isDeviceMotionActive) BOOL deviceMotionActive __TVOS_PROHIBITED;

//设备运动信息对象

@property(readonly, nullable) CMDeviceMotion *deviceMotion __TVOS_PROHIBITED;

//pull方式开始刷新运动信息

- (void)startDeviceMotionUpdates __TVOS_PROHIBITED;

//push方式开始刷新运动信息

- (void)startDeviceMotionUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMDeviceMotionHandler)handler __TVOS_PROHIBITED;

//使用某个参考系

- (void)startDeviceMotionUpdatesUsingReferenceFrame:(CMAttitudeReferenceFrame)referenceFrame NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//push方式开始刷新设备运动信息

- (void)startDeviceMotionUpdatesUsingReferenceFrame:(CMAttitudeReferenceFrame)referenceFrame toQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMDeviceMotionHandler)handler NS_AVAILABLE(NA,5_0) __TVOS_PROHIBITED;

//停止刷新设备运动信息

- (void)stopDeviceMotionUpdates __TVOS_PROHIBITED;

时间: 2024-09-29 16:03:03

iOS传感器开发——加速度传感器,螺旋仪传感器,磁力传感器的应用的相关文章

iOS传感器开发——为APP添加手机密码、指纹进行安全验证

iOS传感器开发--为APP添加手机密码.指纹进行安全验证 一.引言         iPhone5s之后,iPhone硬件上已支持进行指纹识别的功能,相应的,一些新的api也可以应用于APP中,进行用户安全的验证.目前,开发者可以使用的安全验证方式有两种,一种是通过手机密码进行验证,一种是通过识别指纹进行验证. 二.为APP添加安全验证 要使用安全验证的相关api,我们需要引入如下头文件: ? 1 #import <LocalAuthentication/LocalAuthentication

iOS传感器开发——距离传感器的应用

iOS传感器开发--距离传感器的应用         iPhone手机中内置了距离传感器,位置在手机的听筒附近,当我们在打电话的时候靠近听筒,手机的屏幕会自动熄灭,这就靠距离传感器来控制.         在我们开发app时,如果需要,也可以调用距离传感器的一些接口方法.距离传感器的接口十分简单,主要通过通知中心来对距离的改变进行通知.         首先,我们需要开启距离传感器应用: ? 1 [UIDevice currentDevice].proximityMonitoringEnable

【ANDROID游戏开发十八】解放手指,利用传感器开发游戏!(本文讲解在SURFACEVIEW中用重力传感器控制圆球的各方向移动)

本站文章均为 李华明Himi 原创,转载务必在明显处注明:  转载自[黑米GameDev街区] 原文链接: http://www.himigame.com/android-game/344.html ----------------------- 『很多童鞋说我的代码运行后,点击home或者back后会程序异常,如果你也这样遇到过,那么你肯定没有仔细读完Himi的博文,第十九篇Himi专门写了关于这些错误的原因和解决方法,这里我在博客都补充说明下,省的童鞋们总疑惑这一块:请点击下面联系进入阅读:

《Android传感器开发与智能设备案例实战》——导读

目 录前 言 第1章 Android开发技术基础 第1章第1.1节智能手机操作系统介绍第1章第1.2节Android的巨大优势第2章 搭建Android应用开发环境第2章第2.1节安装Android SDK的系统要求第2章第2.2节安装JDK第2章第2.3节安装Eclipse和Android SDK第2章第2.4节安装ADT第2章第2.5节验证设置第2章第2.6节启动AVD模拟器 第3章 获取并编译源码 第4章 Android技术核心框架分析 第5章 Android传感器系统分析 第6章 And

详解Android 传感器开发 完全解析_Android

大家好,由于最近会有对智能硬件相关的开发需求,所以最近这些天分享的博文也就大致挂钩智能硬件了,像上一篇的蓝牙分享,相信很多读者已经看过了,那么今天我为大家带来Android传感器方面知识的介绍与使用方法,对于传感器的使用,不同版本的Android手机也许存在较大的硬件差异,但是万变不离其宗,本篇将通过几个最常见的传感器,渗透式的教会大家如何使用这些传感器,带领大家完成这部分的进阶提高.让每一位Android开发者都对传感器的使用变得游刃有余. 1.Android的三大类传感器 Android传感

详解Android 传感器开发 完全解析

大家好,由于最近会有对智能硬件相关的开发需求,所以最近这些天分享的博文也就大致挂钩智能硬件了,像上一篇的蓝牙分享,相信很多读者已经看过了,那么今天我为大家带来Android传感器方面知识的介绍与使用方法,对于传感器的使用,不同版本的Android手机也许存在较大的硬件差异,但是万变不离其宗,本篇将通过几个最常见的传感器,渗透式的教会大家如何使用这些传感器,带领大家完成这部分的进阶提高.让每一位Android开发者都对传感器的使用变得游刃有余. 1.Android的三大类传感器 Android传感

《Android传感器开发与智能设备案例实战》——第1章,第1.1节智能手机操作系统介绍

第1章 Android开发技术基础Android传感器开发与智能设备案例实战Android是科技界巨头谷歌公司推出的一款智能设备操作系统,是以Linux开源系统架构为基础的.Android功能十分强大.从2008年推出到现在,Android一直在全球智能手机操作系统市场中占居第一的宝座.本章简单介绍Android的发展历程和背景,并介绍智能设备和Android的密切关系,为读者步入本书后面知识的学习打下基础. 1.1 智能手机操作系统介绍在Android系统诞生之前,智能手机这个新鲜事物大大丰富

IOS 陀螺仪开发(CoreMotion框架)实例详解_IOS

iOS陀螺仪 参数意义 self.mManager = [[CMMotionManager alloc]init]; self.mManager.deviceMotionUpdateInterval = 0.5; if (self.mManager.gyroAvailable) { [self.mManager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] withHandler:^(CMDeviceMotion

《iOS 9 开发指南》——第1章,第1.1节IOS开发入门

第1章 IOS开发入门 iOS 9 开发指南 iOS是一个强大的系统,被广泛地应用于苹果公司的系列产品iPhone.iPad和iTouch设备中.iOS通过这些移动设备展示了一个多点触摸界面及众多内置传感器的界面.本章将带领大家认识iOS系统,为读者步入本书后面知识的学习打下基础. 1.1 iOS系统介绍 iOS 9 开发指南 图片 1 知识点讲解:光盘:视频\知识点\第1章\ iOS系统介绍.mp4 iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统.苹果公司最早于2007年1月9日的Mac World