使用滚动、俯仰和偏航或四元数或旋转矩阵从 CMAttitude 计算高度和方位角

Question

我遇到了一个问题。我想将 iPhone 的 CMAttitude 信息转换为高度（0 到 90 度）和方位角（0 到 360 度）。我在谷歌上搜索并点击了一些讨论它的线程，但没有一个线程给出肯定的答案，而且大多数讨论四元数和欧拉角的文章都是太多的数学知识，无法塞进我的大脑！

是否有一些开源材料可以轻松完成这项任务？或者有人编写了代码来执行这种转换？

编辑： 首先，抱歉这么抽象！

方位角是设备指向的地球表面上的方向。比如北 = 0 度，东北 = 45 度，东 = 90 度，南 = 180 度等等。范围在 0 度到 360 度之间：

高度是从地球平面到天空中物体的角度：

谢谢，

拉吉

Answer 1

使用 CMDeviceMotion，您可以获得带有“滚动、俯仰和偏航”的 CMAttitude 对象 - 例如，假设手机处于纵向模式，“偏航”是“方位角”，“俯仰”是手机的倾斜度相对于地面或天顶，“滚动”是关于指向屏幕的矢量，而不是您感兴趣的内容。

事情变得有点棘手，因为“方位角”是 3D 磁矢量（指向磁北极）在平坦“地”平面上的投影，它会根据设备方向而变化，但鉴于对术语，像this one 这样的线程应该更容易理解。如果您只需要您的应用程序在一个方向上工作，事情就会变得简单得多。

附： “高度”几乎专门用于指代给定参考（海平面、大地高度等）的海拔或高度。 “Zenith”或“pitch”是更可取的，因为你在 iOS 上，你应该坚持他们的坐标方案：(lat, lon, alt), (pitch, yaw, roll)。