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移动开发(IOS) –传感器

来源：互联网 发布：淘宝大学哪个老师最好 编辑：程序博客网 时间：2024/05/21 14:06

移动开发(IOS) – 传感器

Bydocoder in 博客, 学习on 2014/07/12

ios-sensor

1.iOS中的主要传感器

 加速度传感器电子罗盘陀螺仪接近传感器功能 通过测量三个轴的加速度大小来判断人体运动 通过测量设备周围地磁场的强度和方向来判断朝向 通过测量三个轴的旋转速率来判断朝向 无须物理接触就判断附近物体的存在主要局限性 受重力干扰大，瞬时误差大 误差大，容易受其他磁场和金属物体影响。主要用于校正其他设备误差会累积，长时间读数的准确性差不通用，大多数只针对几种材质应用 活动测量 导航 导航 智能省电

2.加速度传感器，又称加速计

2.1.通过iOS设备提供的内置的加速计，可以确定设备什么时候移动、移动了多少距离以及设备的方向

2.2.在应用程序中，使用 UIAccelerometer 类来接收加速计数据，通过类方法 sharedAccelerometer 可以获得该类的实例

2.3.使用加速计需要设置其更新间隔和代理，此后，在指定的时间间隔，会收到代理方法 accelerometer:didAccelerate: 的回调

2.4.该代理方法收到一个指向加速计的指针和一个指向 UIAcceleration 对象的指针

2.5.该加速对象包含： x ， y ， z 和 timestamp 四个属性，其中 x ， y ， z是设备在这三个方向上的重力加速度，单位 g

MainViewController.m
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#import "MainViewController.h"
#import <QuartzCore/QuartzCore.h>
 
@interfaceMainViewController () <UIAccelerometerDelegate>
{
    // 小球图像
    UIImageView *_ball;
    // 小球速度
    CGPoint _ballVelocity;
    // 游戏时钟
    CADisplayLink *_gameTimer;
}
 
@end
 
@implementationMainViewController
/*
 加速剂默认是不工作，因为工作会耗电，当设置了采样频率，加速剂开始工作，同时将采样获得的数据
 通过代理方法，发送给调用方
 
 UIAcceleration的说明
 * timestamp 数据采样发生的时间
 * x x 方向的加速度
 * y y 方向的加速度
 * z z 方向的加速度
 */
- (void)viewDidLoad
{
    [superviewDidLoad];
 
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"black.png"];
    _ball = [[UIImageView alloc]initWithImage:image];
    [_ball setCenter:self.view.center];
  
    [self.view addSubview:_ball];
  
    // 小球初始静止
    _ballVelocity = CGPointZero;
  
    // 加速计
    // 1. 实例化加速计，因为在手机上有且仅有一个芯片，因此使用单例来访问加速剂
    UIAccelerometer *accelerometer = [UIAccelerometer sharedAccelerometer];
    // 2. 设置更新频率（采样频率）
    [accelerometer setUpdateInterval:1 / 30.0];
    // 3. 设置代理
    [accelerometer setDelegate:self];
  
    // 游戏时钟
    // 1. 实例化
    _gameTimer = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:selfselector:@selector(step)];
    // 2. 主运行循环
    [_gameTimer addToRunLoop:[NSRunLoopmainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
 
#pragma mark - 时钟监听方法
- (void)step
{
    [selfupdateBallLocation];
}
 
#pragma mark - 更新小球位置
- (void)updateBallLocation
{
    // 根据小球位置调整中心点位置
    CGPoint center = _ball.center;
    // 判断小球的位置是否超出边界，如果超出边界，将小球的方向求反
    // 1) 水平方向
    // 如果小球的最小x值，小于0，表示左边出界
    // 如果小球的最大x值，大于viewW，表示右边边出界
    if(CGRectGetMinX(_ball.frame) < 0 || CGRectGetMaxX(_ball.frame) >self.view.bounds.size.width) {
        _ballVelocity.x *= -0.8;
  
        // 修复小球位置
        if(CGRectGetMinX(_ball.frame) < 0) {
            center.x = _ball.bounds.size.width / 2;
        }else {
            center.x =self.view.bounds.size.width - _ball.bounds.size.width / 2;
        }
    }
  
    // 2)垂直方向
    if(CGRectGetMinY(_ball.frame) < 0 || CGRectGetMaxY(_ball.frame) >self.view.bounds.size.height) {
        _ballVelocity.y *= -0.8;
  
        // 修复小球位置
        if(CGRectGetMinY(_ball.frame) < 0) {
            center.y = _ball.bounds.size.height / 2;
        }else {
            center.y =self.view.bounds.size.height - _ball.bounds.size.height / 2;
        }
    }
  
    center.x += _ballVelocity.x;
    center.y += _ballVelocity.y;
    [_ball setCenter:center];
}
 
#pragma mark - 加速计代理方法
- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration
{
    // 使用加速度调整小球速度
    _ballVelocity.x += acceleration.x;
    _ballVelocity.y -= acceleration.y;
  
    // 让加速剂仅负责采样数据，更新速度
    // [self updateBallLocation];
}
@end

3.CoreMotion

3.1.Core Motion 不仅能够提供实时的加速度值和旋转速度值，更重要的是，苹果在其中集成了很多算法，可以直接输出把重力加速度分量剥离的加速度，省去你的高通滤波操作，以及提供给你一个专门的设备的三维 attitude 信息

3.2.Core Motion 框架结构示意图:

ios-coremotion

 

3.3.Core Motion 获取数据的两种方式: Push 和 Pull

ios-coremotion-push-pull

MyMotionManager.m
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#import "MyMotionManager.h"
staticMyMotionManager *sharedInstace;
@implementationMyMotionManager
//使用单例
+ (id)allocWithZone:(NSZone*)zone
{
    staticdispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstace = [superallocWithZone:zone];
    });
  
    returnsharedInstace;
}
 
+ (MyMotionManager *)sharedMontionManager
{
    staticdispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstace = [[superalloc]init];
    });
  
    returnsharedInstace;
}
 
@end
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#import "MainViewController.h"
#import <CoreMotion/CoreMotion.h>
#import <QuartzCore/QuartzCore.h>
#import "MyMotionManager.h"
 
@interfaceMainViewController ()
{
    UIImageView *_ball;// 小球
    CGPoint _ballVelocity;// 小球速度
    CMMotionManager *_montionManager;// 运动管理器（单例）
    NSOperationQueue*_queue; // 操作队列
    CADisplayLink *_gameTimer;// 游戏时钟
}
@end
 
@implementationMainViewController
/*
 * accelerometerAvailable      加速计计是否可用
 * accelerometerUpdateInterval 加速计采样频率
 * accelerometerActive         加速计是否正在采样数据
 * 
 * accelerometerData           取回末次采样数据，pull方法使用
 * startAccelerometerUpdates   开始加速计更新
  
 * startAccelerometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMAccelerometerHandler)handler
 * 使用多线程的加速计采样数据，push方法
 * 
 * stopAccelerometerUpdates    停止采样
 */
- (void)viewDidLoad
{
    [superviewDidLoad];
 
    // 实例化小球
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"black.png"];
    _ball = [[UIImageView alloc]initWithImage:image];
    [_ball setCenter:self.view.center];
    [self.view addSubview:_ball];
  
    _queue = [[NSOperationQueuealloc]init];
    [selfloadAccelerometerData];
  
    // 游戏时钟
    _gameTimer = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:selfselector:@selector(step)];
    [_gameTimer addToRunLoop:[NSRunLoopmainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
 
#pragma mark - 更新小球位置
- (void)step
{
    // 根据小球位置调整中心点位置
    CGPoint center = _ball.center;
  
    // 判断小球的位置是否超出边界，如果超出边界，将小球的方向求反
    // 1) 水平方向
    // 如果小球的最小x值，小于0，表示左边出界
    // 如果小球的最大x值，大于viewW，表示右边边出界
    if(CGRectGetMinX(_ball.frame) < 0 || CGRectGetMaxX(_ball.frame) >self.view.bounds.size.width) {
        _ballVelocity.x *= -0.8;
  
        // 修复小球位置
        if(CGRectGetMinX(_ball.frame) < 0) {
            center.x = _ball.bounds.size.width / 2;
        }else {
            center.x =self.view.bounds.size.width - _ball.bounds.size.width / 2;
        }
    }
  
    // 2)垂直方向
    if(CGRectGetMinY(_ball.frame) < 0 || CGRectGetMaxY(_ball.frame) >self.view.bounds.size.height) {
        _ballVelocity.y *= -0.8;
  
        // 修复小球位置
        if(CGRectGetMinY(_ball.frame) < 0) {
            center.y = _ball.bounds.size.height / 2;
        }else {
            center.y =self.view.bounds.size.height - _ball.bounds.size.height / 2;
        }
    }
  
    center.x += _ballVelocity.x;
    center.y += _ballVelocity.y;
  
    [_ball setCenter:center];
}
 
#pragma mark - 加速计采样数据
- (void)loadAccelerometerData
{
    //从MyMotionManager中获取运动管理器的单例
    _montionManager = [MyMotionManager sharedMontionManager];
  
    // 采样过程
    // 1) 判断加速计是否可用
    if([_montionManager isAccelerometerAvailable]) {
        // 2) 指定加速计采样频率
        [_montionManager setAccelerometerUpdateInterval:1 / 30.0];
  
        [selfaccelerometerUpdatesData];
    }else {
        NSLog(@"加速计不可用");
    }
}
#pragma mark - 开始采样数据
// 加速计更新数据
- (void)accelerometerUpdatesData
{
    // 3) 使用push方法，采样数据
    [_montionManager startAccelerometerUpdatesToQueue:_queue withHandler:^(CMAccelerometerData *accelerometerData,NSError *error) {
        // 仅负责更新小球的速度
        _ballVelocity.x += accelerometerData.acceleration.x;
        _ballVelocity.y -= accelerometerData.acceleration.y;
    }];
}
#pragma mark - 触摸事件
// 点按屏幕停止数据更新，游戏中有暂停的需求
- (void)touchesBegan:(NSSet*)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 加速计负责采样数据，游戏时钟负责更新界面
    // 因此，暂停游戏时，需要将二者同时暂停或启动
    // 根据加速计是否正在采样数据，停止或者开始采样数据
    if([_montionManager isAccelerometerActive]) {
        // 停止采样
        [_montionManager stopAccelerometerUpdates];
  
        // 停止游戏时钟
        // invalidate方法会销毁游戏时钟，下次启动时，需要重新实例化
        // [_gameTimer invalidate];
        // 将游戏时钟从运行循环中清除，下次启动时，无需实例化gameTimer
        [_gameTimer removeFromRunLoop:[NSRunLoopmainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    }else {
        // 开始采样
        [selfaccelerometerUpdatesData];
 
        // 重新开启游戏时钟
        // _gameTimer = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(step)];
        [_gameTimer addToRunLoop:[NSRunLoopmainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    }
}

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