iOS 加速計和陀螺儀

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  一、概念

加速計：通過感知特定方向的慣性力總量，測量x，y，z軸三個方向的加速度。

陀螺儀：測量繞x、y、z 三個方向的旋轉的值。特性：如果保持手機平放的同時旋轉它，加速計的值不會改變，此時它將是繞 Z 軸的旋轉值發生改變。順時針旋轉裝置將產生負值，逆時針旋轉產生正值。

二、 CoreMotion架構

加速計和陀螺儀是通過  Core Motion 架構訪問的。此架構提供了 CMMotionManager等類，該類提供的所有資料都用來描述使用者如何行動裝置。

    Core Motion 擷取資料的兩種方式：

         push :  即時採集所有資料，採集頻率高；

         pull  :  在有需要的時候，才去採集資料；

加速計 ：

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

 

     pull:     - (void)startAccelerometerUpdates; 

 

     判斷加速計是否可用：

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

  

    設定加速計採樣的時間間隔：

     @property(assign, nonatomic) NSTimeInterval accelerometerUpdateInterval;

 

陀螺儀 ：

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

 

     pull:       - (void)startGyroUpdates;

    

   判斷陀螺儀是否可用：

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

   

     設定陀螺儀採樣的時間間隔：

     @property(assign, nonatomic) NSTimeInterval gyroUpdateInterval;

 

磁力 ：

    push:    - (void)startMagnetometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMMagnetometerHandler)handler;

     

     pull:       - (void)startMagnetometerUpdates;

    

    判斷磁力是否可用：

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

  

     設定磁力採樣的時間間隔：

     @property(assign, nonatomic) NSTimeInterval magnetometerUpdateInterval

 

範例程式碼：

    

  

 檢測搖動

   方式一 ： 在正常使用中，3個軸上的註冊值高達1.3g，但擷取比該值更大的值通常需要特意施加力量。加速計不太可能註冊比 2.3g 更大的值，所以不需要設定比該值更大的值。要檢測搖動，我們可以通過檢查比1.5大的絕對值來檢測細微搖動，通過檢查比 2.0更大的值來檢測強烈的搖動。

   檢測任何軸上的力大於2.0g的任何運動：

    

   我們可以實現更複雜的搖動檢測，要求使用者來回搖動一定次數以註冊為搖動：

 

 

 方式二 ：

 還有一種檢測搖動的方法，這種方法被結合到了響應者鏈中。iOS提供了3個類似的響應程式方法來檢測動作：

    動作開始時：  - (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;

   

    動作結束時： - (void)motionEnded:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;

 

    動作取消時： - (void)motionCancelled:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;（搖動期間電話響鈴或其他幹擾動作） 

 

 三、 感知裝置移動

    除了擷取加速度資料、陀螺儀資料和磁場資料之外，CMMotionManager 還可以用於感知裝置移動資料。與前擷取加速度資料、陀螺儀資料、磁場資料的方式完全相同，程式可通過如下兩種方式來感知裝置的移動資料。

    

    使用基於代碼的方式擷取裝置移動資料；

    使用哪個周期性主動請求的方式擷取裝置移動資料；

 

  擷取裝置移動資料時， CMMotionManager將會返回一個 CMDeviceMotion對象，該對象包含如下屬性：

  attitude：該屬性返回裝置的方位資訊。該屬性的分那會至是一個 CMAttitude 類型的對象，該對象包含roll、pitch、yaw  3個歐拉角的值，通過這3個值即可擷取該裝置的空間方位；

   

  rotationRate：該屬性返回原始的陀螺儀資訊，該屬性值為 CMRotationRate 結構體變數，該屬性值基本等同於前面介紹的陀螺儀資料；

  

  gravity： 該屬性返回地球重力對該裝置在  X、Y、Z軸上施加的重力加速度；

 

  userAcceleration：該屬性返回使用者外力對該裝置在 X、Y、Z軸上施加的重力加速度；

 

  magneticField：該屬性返回校準後的磁場資訊。該屬性值是一個 CMCalibratedMagneticField 結構體變數。CMCalibratedMagneticField 類型的變數包括 field 和 accuracy兩個欄位，其中 field 代表 X、Y、Z  軸上的磁場強度， accuracy 則代表磁場強度的精度；

  

四、iOS 7新增的計步器

  iOS 7新增的 CMStepCounter 作為計步器，該計歩器可以擷取使用者攜帶該裝置行走的步數， iOS裝置通過手機內建硬體來儲存使用者行走的步數。程式通過該類即可擷取使用者當前行走的步數，也可查詢使用者行走的曆史活動資料。

  

  注意：iOS 8 用  CMPedometer 代替。

   iOS 8 新增的 CMPedometer 代替 iOS 7 的 CMStepCounter 作為計步器，該計步器可以擷取使用者攜帶該裝置行走的步數。該類包含如下幾個方法：

  該方法跟 CMStepCounter 一樣，判斷計步器服務是否可用：

     + (BOOL)isStepCountingAvailable;

  判斷計算距離是否可用:

     + (BOOL)isDistanceAvailable;

  判斷計算層樓測量是否可用:

     + (BOOL)isFloorCountingAvailable;

 該方法進行即時測量，第一個參數是指進行即時測量的開始時間；第二個參數是 block ^(CMPedometerData *pedometerData, NSError *error)；其中 pedometerData 為測量資料，error 為測量錯誤資訊：

   -(void)startPedometerUpdatesFromDate:(NSDate*)start withHandler:(CMPedometerHandler)handler;

   停止計步服務：

  -(void)stopPedometerUpdates;

 

 第一個參數為開始時間；第二個參數為結束時間；第三個參數為 block^(CMPedometerData *pedometerData, NSError *error)；其中 pedometerData  為測量資料， error 為測量錯誤資訊。

 

-(void)queryPedometerDataFromDate:(NSDate*)start toDate:(NSDate*)end withHandler:(CMPedometerHandler)handler;

      

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