Swift

Swift – 陀螺仪数据的获取（附样例）

Posted Cola🌀

使用 CoreMotion 框架，我们可以很方便地获取设备各种传感器的数据（比如：加速器、陀螺仪、磁力计）。关于加速器之前已经写过相关文章了（Swift – 加速传感器（CoreMotion）的用法），本文讲讲如何获取陀螺仪（螺旋仪）相关数据。


一、陀螺仪介绍

通过陀螺仪我们能够感知设备的握持方式，这个在一些赛车类的游戏中常常会用到。 陀螺仪与加速计的区别在于：在静止时，陀螺仪的每个轴的数据都为 0。但是加速计则根据手机的摆放位置，xyz 的每个轴的数也会不一样。

1 x、y、z轴

加速器和陀螺仪数据以 iOS 设备上 3 维坐标来展示。

  • （1）对于 iphone 手机来说，画面上下为 y 轴，左右为 x 轴，贯穿屏幕为 z 轴。
  • （2）向上，向右，手机的前面分别是各轴的正方向。

包含下面四种数据：

  • attitude(类型：CMAttitude)
    • 返回设备的方位信息，包含roll 、pitch、yaw三个欧拉角的值
    • roll: 设备绕 Z 轴转过的角度
    • pitch: 设备绕 X 轴转过的角度
    • yaw: 设备绕 Y 轴转过的角度
  • rotationRate(类型：CMRotationRate)
    • 经过滤波操作之后的陀螺仪数据，即 静止时，三个方向的转动速度接近于0；
  • gravity(类型：CMAcceleration)
    • 返回重力对设备在三个方向上的加速度
    • 即重力加速度矢量在当前设备的参考坐标系中的表达，开发中不再需要通过滤波来提取这个信息
  • userAcceleration(类型：CMAcceleration)
    • 返回用户对设备在三个方向上的加速度
    • 不再需要滤波，但根据程序需求而加的滤波算法可以保留

2 CMMotionManager类

（1）通过 CMMotionManager 类我们可以获取到加速器，陀螺仪，磁力仪，传感器这4类数据，同时它们的接口是一致的。

（2）CMMotionManager 同时提供了”拉“和”推“两种方式的获取方式。二者区别如下：

  • 通过获取当前任何传感器的状态或者 CoreMotionManager 的只读属性组合数据来“拉”动态数据。
  • 通过 block 闭包在特定的时间间隔来获取我们想要的更新数据集合来捕获“推”数据。
二、使用样例

1 需要的时候才去采集数据

（1）效果图 这个便是前面讲的拉数据（pull）。我们每次点击“获取数据”按钮后，便去取当前陀螺仪的数据并显示出来。

（2）样例代码

import UIKit
import CoreMotion
 
class ViewController: UIViewController {
    //用于显示数据信息
    @IBOutlet weak var textView: UITextView!
     
    //运动管理器
    let motionManager = CMMotionManager()
     
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
 
    }
     
    //点击获取当前陀螺仪数据
    @IBAction func getGyroData(_ sender: Any) {
        //判断设备支持情况
        guard motionManager.isGyroAvailable else {
            self.textView.text = "\n当前设备不支持陀螺仪\n"
            return
        }
         
        //获取数据
        self.motionManager.startGyroUpdates()
        if let gyroData = self.motionManager.gyroData {
            let rotationRate = gyroData.rotationRate
            var text = "---当前陀螺仪数据---\n"
            text += "x: \(rotationRate.x)\n"
            text += "y: \(rotationRate.y)\n"
            text += "z: \(rotationRate.z)\n"
            self.textView.text = text
        }
    }
 
    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
    }
}

2 实时采集所有数据

（1）效果图
这个便是前面讲的推数据（push）。根据我们设置的采集频率（通知频率）来不断地获取最新数据。

（2）样例代码

import UIKit
import CoreMotion
 
class ViewController: UIViewController {
    //用于显示实时信息
    @IBOutlet weak var textView: UITextView!
     
    //运动管理器
    let motionManager = CMMotionManager()
     
    //刷新时间间隔
    let timeInterval: TimeInterval = 0.2
     
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
 
        //开始陀螺仪更新
        startGyroUpdates()
    }
     
    // 开始获取陀螺仪数据
    func startGyroUpdates() {
        //判断设备支持情况
        guard motionManager.isGyroAvailable else {
            self.textView.text = "\n当前设备不支持陀螺仪\n"
            return
        }
         
        //设置刷新时间间隔
        self.motionManager.gyroUpdateInterval = self.timeInterval
         
        //开始实时获取数据
        let queue = OperationQueue.current
        self.motionManager.startGyroUpdates(to: queue!, withHandler: { (gyroData, error) in
            guard error == nil else {
                print(error!)
                return
            }
            // 有更新
            if self.motionManager.isGyroActive {
                if let rotationRate = gyroData?.rotationRate {
                    var text = "---当前陀螺仪数据---\n"
                    text += "x: \(rotationRate.x)\n"
                    text += "y: \(rotationRate.y)\n"
                    text += "z: \(rotationRate.z)\n"
                    self.textView.text = text
                }
            }
        })
    }
     
    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
    }
}