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水平仪

来源：互联网 发布：mac照片幻灯片 编辑：程序博客网 时间：2024/04/29 02:30

一 原理分析

     在前一篇介绍指南针的实现时，详细说明了方向传感器的三个角度值意义，接下来我们使用方向传感器简单实现下水平仪，而实现水平仪是利用方向传感器的第二个和第三个角度值，当手机顶部翘起时，气泡应该向顶部移动，也就是气泡的位置的Y坐标变小；当手机底部翘起时，气泡应该向底部移动，也就是气泡的位置的Y坐标变大；当手机左侧翘起时，气泡应该向左侧移动，也就是气泡的位置的X坐标变小；当手机右侧翘起时，气泡向右侧移动，也就是气泡的位置的X坐标变大。这样就可以现实手机哪端翘起，水平仪中的气泡就会向哪个方向移动。

二 代码实现

1 自定义View，在该View中绘制仪表盘和气泡
public class GradienterView extends View{
    /** 定义 水平仪 仪表盘图片*/
    public Bitmap back;
    /** 定义 水平仪 气泡图片*/
    public Bitmap bubble;
    /** 定义水平仪中 气泡的X、Y 坐标*/
    public int bubbleX,bubbleY;

    public GradienterView(Context context) {
        super(context);
    }
    public GradienterView(Context context, AttributeSet attrs) {
        this(context,attrs,0);
    }
    public GradienterView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        init();
    }
    private void init() {
        back = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.mipmap.icon_g);
        bubble = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.mipmap.icon_bubble);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        canvas.drawBitmap(back,0,0,null);
        canvas.drawBitmap(bubble,bubbleX,bubbleY,null);
    }
}
2 在布局中使用上述View
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="com.ecric.sensor.GradienterActivity">
    <com.ecric.sensor.GradienterView
        android:id="@+id/show"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
</RelativeLayout>
3 获取传感器管理服务及find到布局中的View
show = (GradienterView) findViewById(R.id.show);
sm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
4 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);
5 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;
}
6 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。
7 实现SensorEventListener的抽象方法获取手机绕Y、X轴的旋转角度，根据该角度值计算气泡需要移动的位置
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    float[] values = event.values;
    switch (event.sensor.getType()){
        case Sensor.TYPE_ORIENTATION:
            //获取与y轴的夹角
            float AngleY = values[1];
            //获取与z轴的夹角
            float Anglez = values[2];
            //气泡位于中间时(水平仪完全水平)， 气泡的位置x，y坐标
            int x = (show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth()) / 2 ;
            int y = (show.back.getHeight() - show.bubble.getHeight()) / 2 ;
            //如果与Z轴的倾斜角还在最大角度之内
            if (Math.abs(Anglez) <= MAX_ANGLE){
                //根据与Z轴的倾斜角度计算x坐标的变化值（倾斜角度越大，变化越大）
                int deltaX = (int) ((show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth()) / 2 * Anglez / MAX_ANGLE);
                x += deltaX;
            }else if (Anglez > MAX_ANGLE){//如果与z轴的倾斜角已经大于MAX_ANGLE，气泡应到左边
                x = 0;
            }else {//如果与Z轴的倾斜角已经小于负的MAX_ANGLE 气泡应到最右边
                x = show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth();
            }

            //如果与Y轴的倾斜角还在最大角度之内
            if (Math.abs(AngleY) <= MAX_ANGLE){
                //根据与y轴的倾斜角度计算x坐标的变化值（倾斜角度越大，变化越大）
                int deltaY = (int) ((show.back.getHeight() - show.bubble.getHeight()) / 2 * AngleY / MAX_ANGLE);
                y += deltaY;
            }else if (AngleY > MAX_ANGLE){//如果与y轴的倾斜角已经大于MAX_ANGLE，气泡应到左边
                y = show.back.getHeight() - show.bubble.getHeight();
            }else {//如果与y轴的倾斜角已经小于负的MAX_ANGLE 气泡应到最右边
                y = 0;
            }

            if (isContain(x,y)){
                show.bubbleX = x;
                show.bubbleY = y;
            }
            show.postInvalidate();
            break;
    }
}

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

}
判断x、y坐标是否在仪表盘内的方法如下：
private boolean isContain(int x,int y){
    //计算气泡的愿新坐标x，y
    int bubbleCX = x + show.bubble.getWidth() / 2;
    int bubbleCY = y + show.bubble.getHeight() / 2;
    //计算水平仪仪表盘的圆心坐标x，y
    int backCX = show.back.getWidth() / 2;
    int backCY = show.back.getHeight() / 2;
    //计算气泡的圆心与水平仪仪表盘的圆心之间的距离
    double distance = Math.sqrt((bubbleCX - backCX) * (bubbleCX - backCX) + (bubbleCY - backCY) * (bubbleCY - backCY));
    //若两个圆心的距离小于它们的半径差，即可认为处于该点的气泡依然位于仪表盘内
    if (distance < (show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth()) / 2){
        return true;
    }
    return false;
}
8 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);
    }
}
至此实现了简单的水平仪。下面贴出完整代码：
public class GradienterActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener{
    GradienterView show;
    //定义水平仪能处理的最大倾斜角，超过该角度，气泡将直接位于边界
    int MAX_ANGLE = 30;
    SensorManager sm;
    /**方向传感器*/
    private Sensor orientation;
    private List<Sensor> deviceSensors;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_gradienter);
        show = (GradienterView) findViewById(R.id.show);
        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
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        if (orientation != null){
            sm.unregisterListener(this);
        }
    }

    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        float[] values = event.values;
        switch (event.sensor.getType()){
            case Sensor.TYPE_ORIENTATION:
                //获取与y轴的夹角
                float AngleY = values[1];
                //获取与z轴的夹角
                float Anglez = values[2];
                //气泡位于中间时(水平仪完全水平)， 气泡的位置x，y坐标
                int x = (show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth()) / 2 ;
                int y = (show.back.getHeight() - show.bubble.getHeight()) / 2 ;
                //如果与Z轴的倾斜角还在最大角度之内
                if (Math.abs(Anglez) <= MAX_ANGLE){
                    //根据与Z轴的倾斜角度计算x坐标的变化值（倾斜角度越大，变化越大）
                    int deltaX = (int) ((show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth()) / 2 * Anglez / MAX_ANGLE);
                    x += deltaX;
                }else if (Anglez > MAX_ANGLE){//如果与z轴的倾斜角已经大于MAX_ANGLE，气泡应到左边
                    x = 0;
                }else {//如果与Z轴的倾斜角已经小于负的MAX_ANGLE 气泡应到最右边
                    x = show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth();
                }

                //如果与Y轴的倾斜角还在最大角度之内
                if (Math.abs(AngleY) <= MAX_ANGLE){
                    //根据与y轴的倾斜角度计算x坐标的变化值（倾斜角度越大，变化越大）
                    int deltaY = (int) ((show.back.getHeight() - show.bubble.getHeight()) / 2 * AngleY / MAX_ANGLE);
                    y += deltaY;
                }else if (AngleY > MAX_ANGLE){//如果与y轴的倾斜角已经大于MAX_ANGLE，气泡应到左边
                    y = show.back.getHeight() - show.bubble.getHeight();
                }else {//如果与y轴的倾斜角已经小于负的MAX_ANGLE 气泡应到最右边
                    y = 0;
                }

                if (isContain(x,y)){
                    show.bubbleX = x;
                    show.bubbleY = y;
                }
                show.postInvalidate();
                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;
    }

    /**
     * 计算x y点的坐标是否处于水平仪的仪表盘内
     */
    private boolean isContain(int x,int y){
        //计算气泡的愿新坐标x，y
        int bubbleCX = x + show.bubble.getWidth() / 2;
        int bubbleCY = y + show.bubble.getHeight() / 2;
        //计算水平仪仪表盘的圆心坐标x，y
        int backCX = show.back.getWidth() / 2;
        int backCY = show.back.getHeight() / 2;
        //计算气泡的圆心与水平仪仪表盘的圆心之间的距离
        double distance = Math.sqrt((bubbleCX - backCX) * (bubbleCX - backCX) + (bubbleCY - backCY) * (bubbleCY - backCY));
        //若两个圆心的距离小于它们的半径差，即可认为处于该点的气泡依然位于仪表盘内
        if (distance < (show.back.getWidth() - show.bubble.getWidth()) / 2){
            return true;
        }
        return false;
    }
}
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