20、探索iOS设备的加速度计和陀螺仪：从基础到应用

探索iOS设备的加速度计和陀螺仪：从基础到应用

1. 加速度计物理学

iOS设备内置的加速度计是一个三轴传感器，它可以检测设备在三维空间中的运动和重力。加速度计以重力加速度（g）为单位提供测量值，因此返回值1.0意味着在特定方向上感应到了1g的重力。例如：

• 当设备静止不动时，加速度计会检测到约1g的重力。
• 如果设备被垂直握住（即竖直方向），它会在y轴上检测到大约1g的力。
• 若设备以45度角握住，则1g的力将大致均匀地分布在两个轴上。

加速度计不仅可以检测设备的倾斜角度，还可以识别突然的动作，如摇晃或掉落。例如，当设备被剧烈摇晃时，加速度计会检测到远大于1g的值。图20-1展示了加速度计的三个轴在三维空间中的位置。

graph TD;
    A[iPhone加速度计的轴线]
    A --> B[正面视图：x和y轴]
    A --> C[侧面视图：z轴]

2. 不要忘记旋转

虽然加速度计可以检测设备的倾斜和移动，但它无法检测设备的旋转。这就是陀螺仪的作用。陀螺仪可以检测设备绕各个轴的旋转角度。例如，当你平放在桌子上的设备顺时针旋转时，z轴的旋转速率会变成负值；逆时针旋转则产生正值。停止旋转后，z轴的旋转速率会回到零，但偏航角（即绕z轴的总旋转角度）不会。

陀螺仪不是记录绝对的旋转值，而是实时报告设备旋转的变化。这对于检测设备的动态行为非常重要，例如在游戏中控制视角或响应用户的手势。

3. 核心运动和运动