使用CMDeviceMotion获得绝对旋转？

Question

我正在使用 Sprite Kit 构建一个简单的游戏，屏幕没有旋转，但我想知道用户握住手机的角度以获取游戏机制。

使用加速度计 (x, y) 可以轻松检索我想要获取的值，但我发现这不可靠，因此我尝试使用 CMDeviceMotion 存档更好的结果。我可以得到与data.acceleration.y 等效的值，但我不知道如何得到与data.acceleration.x 等效的值。

if let data = motionManager.accelerometerData? {
    let y = CGFloat(data.acceleration.y)
    let x = CGFloat(data.acceleration.x)
}

// Device Motion
if let attitude = motionManager.deviceMotion?.attitude? {
    let y = CGFloat(-attitude.pitch * 2 / M_PI) // This matches closely with data.acceleration.y
    let x = ??????????
}

如何使用CMDeviceMotion 计算与data.acceleration.x 的等效值？

Answer 1

听起来您需要运动管理器的device motion，如果您希望旋转值考虑陀螺仪和加速度计输入。根据文档：

CMDeviceMotion 的一个实例封装了设备的姿态、旋转速率和加速度的测量值。

因此，与其直接监控陀螺仪数据，不如监控设备运动。下面的示例演示了如何逐帧获取设备运动。我刚刚决定直接打印CMAttitude 对象，但是从这个对象中，您可以直接访问设备的俯仰、滚动和偏航 (and more)，如果我没记错的话，这正是您的正在寻找。

import SpriteKit
import CoreMotion

class GameScene: SKScene {
    let motionManager = CMMotionManager()

    override func didMoveToView(view: SKView) {
        motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1.0 / 30.0
        motionManager.startDeviceMotionUpdates()
    }

    override func willMoveFromView(view: SKView!) {
        motionManager.stopDeviceMotionUpdates()
    }

    override func update(currentTime: CFTimeInterval) {
        if let attitude = motionManager.deviceMotion?.attitude? {
            println(attitude)
            let y = CGFloat(-attitude.pitch * 2 / M_PI)
            let x = CGFloat(-attitude.roll * 2 / M_PI)
        }
    }
}

如果您使用的是 Swift 2，则需要进行一些小的更改，如下所示。

class GameScene: SKScene {
    let motionManager = CMMotionManager()

    override func didMoveToView(view: SKView) {
        motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1.0 / 30.0
        motionManager.startDeviceMotionUpdates()
    }

    override func willMoveFromView(view: SKView) {
        motionManager.stopDeviceMotionUpdates()
    }

    override func update(currentTime: CFTimeInterval) {
        if let attitude = motionManager.deviceMotion?.attitude {
            print(attitude)
            let y = CGFloat(-attitude.pitch * 2 / M_PI)
            let x = CGFloat(-attitude.roll * 2 / M_PI)
        }
    }
}

有关这方面的更多信息，请咨询this image。

Answer 2

您可以通过读取CoreMotion提供的陀螺仪数据来获得角度。像这样初始化一个 CM 对象：

class GameScene: SKScene {
    var motionManager = CMMotionManager()
    override func didMoveToView(view: SKView) {
        motionManager.startGyroUpdates()
    }
}

然后在更新函数中，就可以读取了：

override func update(currentTime: CFTimeInterval) {
    if let data = motionManager.gyroData {
        let x = data.rotationRate.x
        let y = data.rotationRate.y
        let z = data.rotationRate.z
    }
}

您现在可以为您的游戏机制使用 x、y 和 z 值。但是，请注意，它给出的是当前旋转 rate 而不是绝对旋转。如果你需要的话，你可以自己跟踪它。或者，您可以使用加速度计数据：

motionManager.startAccelerometerUpdates()
...
if let data = motionManager.accelerometerData {
    let x = data.acceleration.x
}

Answer 3

这就是我现在正在尝试的。我是通过实验得到的，所以我无法判断它是否正确，可能有更好的解决方案。

            if let attitude = motionManager.deviceMotion?.attitude? {
                 // Convert pitch and roll to [-1, 1] range
                let pitch = CGFloat(-attitude.pitch * 2 / M_PI)
                let roll = CGFloat(abs(attitude.roll) > M_PI / 2 ? (2 - abs(attitude.roll) * 2 / M_PI) * (attitude.roll > 0 ? 1 : -1) : attitude.roll * 2 / M_PI)

                // Calculate x and y
                let y = pitch
                let x = roll*(1.0-abs(pitch))
            }