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IOS多媒体:传感器

IOS多媒体:传感器

作者: 时光啊混蛋_97boy | 来源:发表于2021-12-29 11:24 被阅读0次

    原创:知识探索型文章
    创作不易,请珍惜,之后会持续更新,不断完善
    个人比较喜欢做笔记和写总结,毕竟好记性不如烂笔头哈哈,这些文章记录了我的IOS成长历程,希望能与大家一起进步
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    • 一、CMMotionManager

    一、CMMotionManager

    • 环境光传感器:感应光照强度
    • 距离传感器:感应靠近设备屏幕的物体
    • 磁力计传感器:感应周边磁场
    • 内部温度传感器:感应设备内部温度(非公开)
    • 湿度传感器:感应设备是否进水(非微电子传感器)
    • 陀螺仪:感应持握方式
    • 加速计:感应设备运动

    iOS 中常见传感器如上所示,其中陀螺仪、加速计和磁力计的数据获取均依赖于 CMMotionManagerCMMotionManagerCore Motion 库的核心类,负责获取和处理手机的运动信息,它可以获取的数据有:

    • 加速度:标识设备在三维空间中的瞬时加速度
    • 陀螺仪:标识设备在三个主轴上的瞬时旋转
    • 磁场信息:标识设备相对于地球磁场的方位
    • 设备运动数据:标识关键的运动相关属性

    其中设备运动数据包括设备用户引起的加速度、姿态、旋转速率、相对于校准磁场的方位以及相对于重力的方位等,这些数据均来自于Core Motion的传感器融合算法,从这一个数据接口即可获取以上三种数据,因此使用较为广泛。

    CMMotionManagerpushpull 两种方式获取数据,push 方式实时获取数据,采样频率高,pull 方式仅在需要数据时采集数据,Apple 更加推荐这种方式获取数据。

    push 方式将 CMMotionManager 采集频率interval设置好以后,CMMotionManager 会在一个操作队列里从特定的 block 返回实时数据更新,这里以设备运动数据 DeviceMotion 为例。首先要注意尽可能在 app 中只创建一个 CMMotionManager 对象,多个 CMMotionManager 对象会影响从加速计和陀螺仪接受数据的速率。其次,在启动接收设备传感器信息前要检查传感器是否硬件可达,可以用
    deviceMotionAvailable 检测硬件是否正常,用 deviceMotionActive检测当前 CMMotionManager 是否正在提供数据更新。暂停更新也很容易,直接调用 stopXXXUpdates 即可。

    CMMotionManager *motionManager = [[CMMotionManager alloc] init];
    motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1/15.0;
    if (motionManager.deviceMotionAvailable) {
        [motionManager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue]
                                           withHandler: ^(CMDeviceMotion *motion, NSError *error){
            double x = motion.gravity.x;
            double y = motion.gravity.y;
            double z = motion.gravity.z;
            NSLog(@"roll:%f, pitch:%f, yew:%f", motion.attitude.roll, motion.attitude.pitch, motion.attitude.yaw);
            NSLog(@"x:%f, y:%f, z:%f", x, y, z);
        }];
    }
    

    仍以 DevideMotion 为例,pull方式代码如下。但是这样的方式获取的数据实时性不高,第一次获取可能没有数据,同时要注意不能过于频繁的获取,否则可能引起崩溃。

    CMMotionManager *motionManager = [[CMMotionManager alloc] init];
    motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1/15.0;
    if (motionManager.deviceMotionAvailable) {
        [motionManager startDeviceMotionUpdates];
        double x = motionManager.deviceMotion.gravity.x;
        double y = motionManager.deviceMotion.gravity.y;
        double z = motionManager.deviceMotion.gravity.z;
        NSLog(@"x:%f, y:%f, z:%f", x, y, z);
    

    下面是 CMMotionManager 监听的各类运动信息的简单描述。首先需要明确,iOS 设备的运动传感器使用了如下的坐标系,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,向上,向右,手机的前面分别是各轴的正方向。 DeviceMotion 信息具体对应 iOS 中的 CMDeviceMotion类,它包含的数据有:

    attitude

    attitude 用于标识空间位置的欧拉角(rollyawpitch)和四元数(quaternion)。其中绕 x 轴运动称作 pitch(俯仰),绕 y 轴运动称作 roll(滚转),绕 z 轴运动称作 yaw(偏航)。当设备正面向上、顶部指向正北、水平放置时,pitchyawroll 值均为 0,其他变化如下:

    • 设备顶部上扬,pitch 由 0 递增 pi/2,顶部下沉,由 0 递减 pi/2
    • 设备顶部左偏 180 度范围内,yaw 由 0 递增 pi,右偏递减
    • 设备左部上旋,roll 由 0 递增 pi,左部下旋,roll 由 0 递减
    rotationRate

    rotationRate 标识设备旋转速率,具体变化如下:

    • pitch 增加,x > 0pictch 减少,x < 0
    • roll 增加,y > 0row 减少,y < 0
    • yaw 增加,z > 0yaw 减少,z < 0
    gravity

    gravity 用于标识重力在设备各个方向的分量,具体值的变化遵循如下规律:重力方向始终指向地球,而在设备的三个方向上有不同分量,最大可达 1.0,最小是 0.0。

    userAcceleration

    userAcceleration 用于标识设备各个方向上的加速度,注意是加速度值,可以标识当前设备正在当前方向上减速 or 加速。

    magneticField & heading

    magneticField 用于标识设备周围的磁场范围和精度,heading 用于标识北极方向。但是要注意,这两个值的检测需要指定 ReferenceFrame,它是一个 CMAttitudeReferenceFrame的枚举,有四个值。

    距离传感器

    距离传感器可以检测有物理在靠近或者远离屏幕,使用如下:

    [UIDevice currentDevice].proximityMonitoringEnabled = YES;
    
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(proximityStateDidChange:) name:UIDeviceProximityStateDidChangeNotification object:nil];
    
    - (void)proximityStateDidChange:(NSNotification *)note
    {
        if ([UIDevice currentDevice].proximityState) {
            NSLog(@"Coming");
        } else {
            NSLog(@"Leaving");
        }
    }
    

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