在Android中计算两个加速度向量之间的3D旋转

Question

我正在创建应用程序，该应用程序将使用 Android 智能手机中的加速度计测量每个轴上的车辆加速度。我需要以某种方式将手机测量坐标系统旋转到车辆的坐标系统 - 以允许驾驶员将手机放在支架中 - 因此手机将与车辆有一些不同的旋转。

我从校准过程开始，我告诉用户握住手机以匹配车辆坐标系 - 所以我保存了 TYPE_GRAVITY 传感器 X、Y 和 Z 重力加速度值。然后我告诉用户将手机放入支架并再次保存 TYPE_GRAVITY 传感器 X、Y 和 Z 重力加速度值。

现在我需要找到这两个向量之间的某种关系，以便我可以使用它来校正（旋转）TYPE_LINEAR_ACCELERATION X、Y、Z 数据以匹配车辆协调系统。

Answer 1

仅使用重力传感器，您将缺少一个旋转轴来计算您想要的。

假设您的手机被垂直握持，加速度计会显示您到手机底部的方向。如果您现在围绕垂直轴旋转它 - 您仍然会从加速度计获得相同的结果。这意味着您无法以这种方式绕垂直轴旋转。

一种解决方案是使用陀螺仪 - 这可以让您完全旋转手机，但会增加应用的硬件要求。

但恕我直言，更好的解决方案是摆脱整个校准过程。汽车大多是直线行驶，只是有时您会获得侧向加速，这样您就可以扫描读数几秒钟并找到“主轴”和“侧”轴。

此外，您的校准过程仍然取决于用户在放置手机时的精度，因此它可能无法按您的预期工作。