加速度计&陀螺仪

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。

而iPhone4的推出，由于加速度计的升级和陀螺仪的引入，与motion相关的编程成为重头戏，

所以，苹果在iOS4中增加一个一个专门负责该方面处理的框架，就是Core Motion Framework。

这个Core Motion有什么好处呢？简单来说，它不仅仅提供给你获得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，可以直接给你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在iOS4.0主要负责三种数据：加速度值，陀螺仪值，设备motion值。实际上，这个设备motion值就是通过加速度和旋转速度进行fusing变换算出来的，基本原理后面会介绍。Core Motion在系统中以单独的后台线程的方式去获得原始数据，并同时执行一些motion算法来提取更多的信息，然后呈献给应用层做进一步处理。Core Motion框架包含有一个专门的Manager类，CMMotionManager，然后由这个manager去管理三种和运动相关的数据封装类，而且，这些类都是CMLogItem类的子类，所以相关的motion数据都可以和发生的时间信息一起保存到对应文件中，有了时间戳，两个相邻数据之间的实际更新时间就很容易得到了。这个东西是非常有用的，比如有些时候，你得到的是50Hz的采样数据，但希望知道的是每一秒加速度的平均值。

从Core Motion中获取数据主要是两种方式，一种是Push，就是你提供一个线程管理器NSOperationQueue，再提供一个Block（有点像C中的回调函数），这样，Core Motion自动在每一个采样数据到来的时候回调这个Block，进行处理。在这中情况下，block中的操作会在你自己的主线程内执行。另一种方式叫做Pull，在这个方式里，你必须主动去像Core Motion Manager要数据，这个数据就是最近一次的采样数据。你不去要，Core Motion Manager就不会给你。当然，在这种情况下，Core Motion所有的操作都在自己的后台线程中进行，不会有任何干扰你当前线程的行为。

那接下来的问题就是，我在什么时候选择什么方式呢？苹果官方推荐了一个使用指南，比较了两种方式的优劣，并做出了使用场景的推荐。如下图所示。应该说，两种方式各自的优缺点还是很鲜明的，使用场景也大不一样，很好区分。

下面说说Core Motion具体负责的采集，计算和处理。Core Motion的使用就是一三部曲：初始化，获取数据，处理后事。

在初始化阶段，不管你要获取的是什么数据，首先需要做的就是

motionManager = [[CMMotionManager alloc] init];

所有的操作都会由这个manager接管。后面的初始化操作相当直观，以加速度的pull方式为例

if (!motionManager.accelerometerAvailable) {
// fail code // 检查传感器到底在设备上是否可用
}
motionManager.accelerometerUpdateInterval = 0.01; // 告诉manager，更新频率是100Hz
[motionManager startAccelerometerUpdates]; // 开始更新，后台线程开始运行。这是pull方式。

如果是push方式，更新的代码可以写成这样

[motionManager startAccelerometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] withHandler:^(CMAccelerometerData *latestAcc, NSError *error)
{
// Your code here
}];

接下来就是获取数据了。Again，很简单的代码

CMAccelerometerData *newestAccel = motionManager.accelerometerData;
filteredAcceleration[0] = newestAccel.acceleration.x;
filteredAcceleration[1] = newestAccel.acceleration.y;
filteredAcceleration[2] = newestAccel.acceleration.z;

通过定义的CMAccelerometerData变量，获取CMAcceleration信息。和以前的UIAccelerometer类的使用方式一样，CMAcceleration在Core Motion中是以结构体形式定义的

typedef struct {
double x;
double y;
double z;
}

对应的motion信息，比如加速度或者旋转速度，就可以直接从这三个成员变量中得到。

最后是处理后事，就是在你不需要Core Motion进行处理的时候，释放资源