Android传感器-Motion Sensor（3）

使用重力传感器

重力传感器提供了三个维度的矢量，用来指示重力的方向和重量。下列代码显示了如何获取一个默认的重力传感器的实例：

private SensorManager mSensorManager;

private Sensor mSensor;

...

mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

mSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY);

单位与加速度传感器所使用的单位（m/s²）相同，并且坐标系统也与加速度传感器所使用的坐标系相同。

注意：当设备处于静止状态时，重力传感器的输出应该与加速度传感器的输出相同。

使用陀螺仪

陀螺仪以rad/s（弧度/每秒）为单位围绕设备的X、Y、Z轴来测量速率或旋转角度。下列代码显示了如何获取一个默认的陀螺仪的实例：

private SensorManager mSensorManager;

private Sensor mSensor;

...

mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

mSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);

该传感器的坐标系统与加速度传感器所使用的坐标系统是相同的。逆时针方向旋转是正值，也就是说，如果设备是逆时针旋转，那么观察者就会看到一些有关以设备原点为中心的正向的X、Y、Z轴的位置。这是标准的正向旋转的数学定义，并且与方向传感器所使用的用于滚动的定义不同。

通常，陀螺仪的输出会被集成到时间上，以便计算在一定时间不长之上旋转角度的变化。例如：

// Create a constant to convert nanoseconds to seconds.

privatestaticfinalfloat NS2S =1.0f/1000000000.0f;

privatefinalfloat[] deltaRotationVector =newfloat[4]();

privatefloat timestamp;

publicvoid onSensorChanged(SensorEventevent){

  // This timestep's delta rotation to be multiplied by the current rotation

  // after computing it from the gyro sample data.

  if(timestamp !=0){

    finalfloat dT =(event.timestamp - timestamp)* NS2S;

    // Axis of the rotation sample, not normalized yet.

    float axisX =event.values[0];

    float axisY =event.values[1];

    float axisZ =event.values[2];

    // Calculate the angular speed of the sample

    float omegaMagnitude = sqrt(axisX*axisX + axisY*axisY + axisZ*axisZ);

    // Normalize the rotation vector if it's big enough to get the axis

    // (that is, EPSILON should represent your maximum allowable margin of error)

    if(omegaMagnitude > EPSILON){

      axisX /= omegaMagnitude;

      axisY /= omegaMagnitude;

      axisZ /= omegaMagnitude;

    }

    // Integrate around this axis with the angular speed by the timestep

    // in order to get a delta rotation from this sample over the timestep

    // We will convert this axis-angle representation of the delta rotation

    // into a quaternion before turning it into the rotation matrix.

    float thetaOverTwo = omegaMagnitude * dT /2.0f;

    float sinThetaOverTwo = sin(thetaOverTwo);

    float cosThetaOverTwo = cos(thetaOverTwo);

    deltaRotationVector[0]= sinThetaOverTwo * axisX;

    deltaRotationVector[1]= sinThetaOverTwo * axisY;

    deltaRotationVector[2]= sinThetaOverTwo * axisZ;

    deltaRotationVector[3]= cosThetaOverTwo;

  }

  timestamp =event.timestamp;

  float[] deltaRotationMatrix =newfloat[9];

  SensorManager.getRotationMatrixFromVector(deltaRotationMatrix, deltaRotationVector);

    // User code should concatenate the delta rotation we computed with the current rotation

    // in order to get the updated rotation.

    // rotationCurrent = rotationCurrent * deltaRotationMatrix;

   }

}

标准的陀螺仪提供了原始的旋转数据，并不带有任何过滤或噪音和漂移（偏心）的校正。在实践中，陀螺仪的噪音和漂移会引入错误，因此需要对此进行抵消处理。通常通过监视其他传感器，如重力传感器或加速度传感器来判断漂移（偏心）和噪音。