加速计 & CoreMotion
iOS中的主要传感器 • 接近传感器
• 加速度传感器--又称加速计
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- 由于更够带来了更多的直觉游戏体验,基本姿态识别和环境
感知功能,目前在智能手机上应用的非常广泛 -
- 目前智能手机中基本配备的都是三维线传感器,也就是说,
用来测量x,y,z三个轴上的加速度
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- 由于重力分量的干扰,无法仅仅依靠加速度传感器来检测加
速方向的角度,也无法得知手机本身的朝向• 陀螺仪
- 造价昂贵,目前并未在智能手机中得到普及
- 基于角动量守恒理论,沿着某个特定的坐标轴测量旋转速率 - 误差会累积• 电子罗盘--又称磁力计,或电子指南针
iOS中的主要传感器
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加速度传感器 |
电子罗盘 |
陀螺仪 |
接近传感器 |
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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 |
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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 |
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应用 |
活动测量 |
导航 |
导航 |
智能省电 |
,, 。
加速计
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• 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
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• 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
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• 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
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• 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
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• 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
加速计坐标系--注意y轴的方向
加速计开发测试需要注意
• 加速计的应用只能在真机上开发测试
加速计演练
• 演练1
- 在加速计回调方法中更新小球视图位置,运行并测试
效果 • 演练2
- 引入QuartzCore.framework方法
- 定义CADisplayLink游戏时钟,并在游戏时钟指定的更新
方法中更新小球视图位置
- 运行并对比两种方式的实现效果
加速计演练小结
• 加速计使用步骤
- 1. 获取共享加速计对象
- 2. 设置加速计数据更新频率 - 3. 设置加速计对象代理
• 让加速计负责速度更新,CADislpayLink负责界面更新的好处
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- 1. 游戏效果更加平滑
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- 2. 界面表示和游戏逻辑可以得到拆分,便于游戏扩展并引入 MVC设计模式
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- 3. 使用时钟更新,需要注意小球位置的修正
• UIAccelerometer虽然已经停止更新,但是目前还是有一定数量 的应用中使用到了该技术
CoreMotion框架
• 在iOS4之前,加速度计由UIAccelerometer类来负责采集工作,而电子
罗盘则由Core Location接管
• 随着iPhone4的推出,由于加速度计的升级以及陀螺仪的引入,与 Motion相关的编程成为重头戏,所以,苹果在iOS4中增加了一个专门 负责该方面处理的框架--Core Motion Framework
• 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
Core Motion框架结构示意图--MotionManager
Core Motion获取数据的两种方式
• Push(采集所有数据--做运动仿真更好) • Pull(在需要是获取采样数据)
Core Motion Push演练
• Core Motion Push使用步骤
- 1. 实例化Motion管理器
- 2. 判断传感器是否可用
- 3. 设定传感器数据更新频率
- 4. 启动传感器更新,Push方式更新数据
增加新的功能
• 点击屏幕停止或者启动加速计数据采集
使用dispatch_once创建MotionManager的单例
• 好处:
- 线程安全
- 很好满足静态分析器要求
- 和自动引用计数(ARC)兼容 - 仅需要少量代码
• 使用方法,在AppDelegate中定义
@property (strong, nonatomic, readonly)CMMotionManager *sharedMotionManger;!
调整代码
• 从AppDelegate中获得共享运动管理器
- 1. 获得AppDelegate的引用
- 2. 通过AppDelegate的引用获得其中只读的 sharedMotionManager对象引用
回顾
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• 使用加速计可以测量设备在x,y,z三个轴上的加速度
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• 利用加速计可以设计制作出用户交互体感非常优秀的游戏
作品!
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• UIAccelerometer由于重力分量的干扰已经被苹果废弃,不 过由于其使用简单,目前还有不少游戏作品中使用这一技 术
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• CoreMotion是苹果公司针对运动特性新推出的一套框架, 经过巧妙的构思可以非常优秀的作品,而且很容易抓住用 户的眼球
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• 使用CoreMotion开发的作品,通过苹果官方审批后,如果 作品本身品质优秀,苹果官方很有可能会协助开发者一起 推广!
