Android Sensor感应器介绍：获取用户移动方向，指南针原理

其实获取方向本应该很简单的事情，在文章一中看到 有个TYPE_ORIENTATION 关键字，说明可以直接获取设备的移动方向，但是最新版的SDK加上了这么一句话“TYPE_ORIENTATION     This constant is deprecated. use SensorManager.getOrientation() instead. ”也就是说，这种方式已经被取消，要开发者使用SensorManager.getOrientation()来获取原来的数据。

   实际上，android获取方向是通过磁场感应器和加速度感应器共同获得的，至于具体的算法SDK已经封装好了。也就是说现在获取用户方向有两种方式，一是官方推荐的，通过SensorManager.getOrientation()来获取，这个方法表面看似容易（那是因为你还没看到他的参数。。一会再说），但实际上需要用到两个感应器共同完成工作，特点是更加的准确。第二种方法非常简单，就像前一篇文章获取加速度一样，直接得到三个轴上的数据。

   额，从难一些的介绍吧，因为毕竟第一种方法会是android未来的一个选择，第二种不知道什么时候就要成为历史了。

 

android给我们提供的方向数据是一个float型的数组，包含三个方向的值 如图

 

 

当你的手机水平放置时，被默认为静置状态，即XY角度均为0

 

values[0]  表示Z轴的角度：方向角，我们平时判断的东西南北就是看这个数据的，经过我的实验，发现了一个有意思的事情，也就是说使用第一种方式获得方向（磁场+加速度）得到的数据范围是（-180～180）,也就是说，0表示正北，90表示正东，180/-180表示正南，-90表示正西。而第二种方式（直接通过方向感应器）数据范围是（0～360）360/0表示正北，90表示正东，180表示正南，270表示正西。

values[1]  表示X轴的角度：俯仰角   即由静止状态开始，前后翻转

values[2]  表示Y轴的角度：翻转角  即由静止状态开始，左右翻转

可见统一获取方向的方法是必须的，因为处理这些数据的算法可能针对第一种获取方式，那么当用在第二种方式时，移植性就不好了。

看下面的方法

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public static float[] getOrientation (float[] R, float[] values)

Since: API Level 3

Computes the device's orientation based on the rotation matrix.

When it returns, the array values is filled with the result:

values[0]: azimuth, rotation around the Z axis.

values[1]: pitch, rotation around the X axis.

values[2]: roll, rotation around the Y axis.

The reference coordinate-system used is different from the world coordinate-system defined for the rotation matrix:

X is defined as the vector product Y.Z (It is tangential to the ground at the device's current location and roughly points West).

Y is tangential to the ground at the device's current location and points towards the magnetic North Pole.

Z points towards the center of the Earth and is perpendicular to the ground.

All three angles above are in radians and positive in the counter-clockwise direction.

通常我们并不需要获取这个函数的返回值，这个方法会根据参数R[]的数据填充values[]而后者就是我们想要的。

那么R表示什么呢？又将怎么获取呢？

R[] 是一个旋转矩阵，用来保存磁场和加速度的数据，大家可以理解未加工的方向数据吧

R通过下面的静态方法获取，这个方法也是用来填充R[]

public static boolean getRotationMatrix (float[] R, float[] I, float[] gravity, float[] geomagnetic)

 

解释以下参数，第一个就是我们需要填充的R数组，大小是9

                            第二个是是一个转换矩阵，将磁场数据转换进实际的重力坐标中 一般默认情况下可以设置为null

                            第三个是一个大小为3的数组，表示从加速度感应器获取来的数据  在onSensorChanged中

                            第四个是一个大小为3的数组，表示从磁场感应器获取来的数据    在onSensorChanged中

 

好了基本逻辑就是这样的，下面给大家演示一个简单的测试方向的例子，可以时刻监听用户的方向

 

/* * @author octobershiner * 2011 07 28 * SE.HIT * 一个演示通过磁场和加速度两个感应器获取方向数据的例子 * */ package uni.sensor; import android.app.Activity; import android.content.Context; import android.hardware.Sensor; import android.hardware.SensorEvent; import android.hardware.SensorEventListener; import android.hardware.SensorManager; import android.os.Bundle; import android.util.Log; public class OrientationActivity extends Activity{ private SensorManager sm; //需要两个Sensor private Sensor aSensor; private Sensor mSensor; float[] accelerometerValues = new float[3]; float[] magneticFieldValues = new float[3]; private static final String TAG = "sensor"; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { // TODO Auto-generated method stub super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); sm = (SensorManager)getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE); aSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER); mSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD); sm.registerListener(myListener, aSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); sm.registerListener(myListener, mSensor,SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); //更新显示数据的方法 calculateOrientation(); } //再次强调：注意activity暂停的时候释放 public void onPause(){ sm.unregisterListener(myListener); super.onPause(); }    final SensorEventListener myListener = new SensorEventListener() { public void onSensorChanged(SensorEvent sensorEvent) { if (sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) magneticFieldValues = sensorEvent.values; if (sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) accelerometerValues = sensorEvent.values; calculateOrientation(); } public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {} }; private  void calculateOrientation() { float[] values = new float[3]; float[] R = new float[9]; SensorManager.getRotationMatrix(R, null, accelerometerValues, magneticFieldValues);          SensorManager.getOrientation(R, values); // 要经过一次数据格式的转换，转换为度 values[0] = (float) Math.toDegrees(values[0]); Log.i(TAG, values[0]+""); //values[1] = (float) Math.toDegrees(values[1]); //values[2] = (float) Math.toDegrees(values[2]); if(values[0] >= -5 && values[0] < 5){ Log.i(TAG, "正北"); } else if(values[0] >= 5 && values[0] < 85){ Log.i(TAG, "东北"); } else if(values[0] >= 85 && values[0] <=95){ Log.i(TAG, "正东"); } else if(values[0] >= 95 && values[0] <175){ Log.i(TAG, "东南"); } else if((values[0] >= 175 && values[0] <= 180) || (values[0]) >= -180 && values[0] < -175){ Log.i(TAG, "正南"); } else if(values[0] >= -175 && values[0] <-95){ Log.i(TAG, "西南"); }  else if(values[0] >= -95 && values[0] < -85){ Log.i(TAG, "正西"); } else if(values[0] >= -85 && values[0] <-5){ Log.i(TAG, "西北"); } } } 

只要把其中的两个Sensor。TYPE_ACCELEROMETER改成Sensor.TYPE_ORIENTATIO就好了，但是今天分享的方法大家最好掌握，这应该是未来android的标准。

 

 

   Sensor感应器应该就先暂时介绍到这里吧，该看一下进程线程的东西了，其实hardware包中还有个非常重要的类，Camera摄像头，相信大家也听过android扫描器，很强大。以后有时间和大家分享吧。