指南针

一 原理分析

      移动设备中一般都包括方向传感器，而方向传感器是用于感应设备的摆放状态，方向传感器可以为我们返回三个角度，这样一来就可以知道设备的摆放状态，下面逐一说明下这三个角度：

第一个角度：表示手机顶部朝向正北方的夹角。当手机绕着Z轴旋转时，该角度值发生改变。例如当该角度为0时，表明手机顶部朝向正北；该角度为90时，表明手机顶部朝向正东；该角度为180时，表示手机顶部朝向正南；该角度为270时，表示手机顶部朝向正西。

第二个角度：表示手机顶部或尾部翘起的角度。当手机绕着X轴旋转时，该角度发生变化。该角度的取值范围为-180～180.假设将手机屏幕朝上水平放在桌面上，如果桌面是完全水平的，该角度值应该为0。例如从手机顶部开始抬起，直到沿着X轴旋转180度（此时手机屏幕朝下），在这个过程该角度会从0变化到-180度。也就是说，从手机顶部抬起时，该角度会逐渐变小，最后等于-180；如果手机从底部开始抬起，直到将手机沿着X轴旋转180度（此时手机屏幕朝下），该角度的值会从0变化到180。也就是说，从手机底部抬起时，该角度的值会逐渐增大，直到180。

第三个角度：表示手机左侧或者右侧翘起的角度。当手机绕着Y轴旋转时，该角度值发生变化。该角度值范围是-90～90.例如将手机左侧逐渐抬起，直到将手机沿着Y轴旋转90度（手机与桌面垂直），在这个选择的过程中，该角度会从0变到-90。也就是说，从手机左侧抬起，该角度的值会逐渐减小，直到等于-90；如果从手机右侧开始抬起，直到将手机沿着Y轴旋转90度（手机与桌面垂直），该角度值会从0变化到90。也就是说，从手机右侧抬起时，该角度的值会逐渐增大，直到等于90。【这部分内容来自《疯狂Android讲义》】

      那么指南针是如何实现的呢？由于方向传感器第一个角度值是绕着Z轴旋转而来的，即手机顶部与正北方向的夹角，我们可以通过它来开发出指南针。

二 代码实现

1 获取传感器管理服务类

sm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);

2 获取当前设备支持的所有传感器

//获取手机上支持的所有传感器
deviceSensors = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

3 判断当前设备是否支持方向传感器，如果有就获取方向传感器

if (!check(Sensor.TYPE_ORIENTATION)) {
    Toast.makeText(this, "当前设备不支持方向传感器", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}else {
    orientation = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION);
}

判断方法实现如下：

/**
 * 检测设备是否支持某类型的传感器
 *
 * @param type 传感器的类型
 * @return true  当前设备支持该类型的传感器  否则不支持
 */
private boolean check(int type) {
    Iterator<Sensor> iterator = deviceSensors.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Sensor sensor = iterator.next();
        if (sensor.getType() == type) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

4 给方向传感器设置监听

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    if (orientation != null){
        sm.registerListener(this,orientation,SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
    }
}

说明，这里直接使Activity实现了SensorEventListener接口。

5 实现SensorEventListener的抽象方法获取手机绕Z轴的旋转角度，根据该角度值创建旋转动画

@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    float[] values = event.values;
    switch (event.sensor.getType()){
        case Sensor.TYPE_ORIENTATION:
            //获取绕Z轴旋转角度
            float  degreeZ = event.values[0];
            //创建旋转动画
            RotateAnimation ra =  new RotateAnimation(currentDegree,-degreeZ,
                    Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f,Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f);
            ra.setDuration(200);
            img_com.startAnimation(ra);
            currentDegree  = - degreeZ ;
            break;
    }
}

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

}

6 在Activity的onStop的方法中反注册监听

@Override
protected void onStop() {
    super.onStop();
    if (orientation != null){
        sm.unregisterListener(this);
    }
}

至此实现了简单指南针。下面贴出完整代码：

public class CompassActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {

    private ImageView img_com;
    private SensorManager sm;
    private List<Sensor> deviceSensors;
    /**方向传感器*/
    private Sensor orientation;
    /** 记录指南针图片旋转过的角度*/
    float  currentDegree = 0f;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_compass);
        img_com = (ImageView) findViewById(R.id.img_com);
        sm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        //获取手机上支持的所有传感器
        deviceSensors = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
        if (!check(Sensor.TYPE_ORIENTATION)) {
            Toast.makeText(this, "当前设备不支持方向传感器", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }else {
            orientation = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION);
        }

    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        if (orientation != null){
            sm.registerListener(this,orientation,SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
        }
    }

    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        float[] values = event.values;
        switch (event.sensor.getType()){
            case Sensor.TYPE_ORIENTATION:
                //获取绕Z轴旋转角度
                float  degreeZ = event.values[0];
                //创建旋转动画
                RotateAnimation ra =  new RotateAnimation(currentDegree,-degreeZ,
                        Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f,Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f);
                ra.setDuration(200);
                img_com.startAnimation(ra);
                currentDegree  = - degreeZ ;
                break;
        }
    }

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

    }


    /**
     * 检测设备是否支持某类型的传感器
     *
     * @param type 传感器的类型
     * @return true  当前设备支持该类型的传感器  否则不支持
     */
    private boolean check(int type) {
        Iterator<Sensor> iterator = deviceSensors.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Sensor sensor = iterator.next();
            if (sensor.getType() == type) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }


    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        if (orientation != null){
            sm.unregisterListener(this);
        }
    }

}

完整项目示例代码