iOS 加速计和陀螺仪简介

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转载最新推荐文章于 2026-05-08 09:25:30 发布 888 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

IOS -- 加速计、陀螺仪 加速计是用来检测手机受到的加速度的大小和方向的，而手机静置的时候，只受到重力加速度，所以很多人又把加速计功能成为重力感应功能。加速计的强项在于测量设备的重力方向。但是对于运动过程中的受力情况就无法准确地识别。所以对于运动过程中的方向感应，我们使用陀螺仪。 iPhone提供了内置的加速计，也叫方向感应器，是通过感知特定方向的惯力总量，测量出加速度和重力的，是IOS很重要的特色功能之一。阅读详情

一、CoreMotion框架介绍

我们知道有一些iOS的应用，会有一些特殊的要求，比如：
1. 电子罗盘指南针之类的应用：让我们知道方向。
2. 运动类型软件：让我们知道我们跑步多少公里。
3. 社交软件中的摇一摇功能。
4. 游戏中扮演角色类中根据设备的晃动等进行操作。

其实，他们多半是使用了iOS中的一个核心运动框架CoreMotion.framework

使用iOS提供给我们的CoreMotion框架，主要是为了访问加速度计和陀螺仪的相关数据。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位置信息。

传感器介绍：

加速度计：
加速度计的原理很简单，现在手机里面基本配备的都是3维线传感器，也就是说，用来测量x，y，z三个轴上的加速力。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。
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二、CoreMotion使用

CoreMotion主要负责三种数据：

加速度值CMAccelerometerData 陀螺仪值CMGyroData 设备motion值CMDeviceMotion

实际上，这个设备motion值就是通过加速度和旋转速度进行变换算出来的

CMDeviceMotion属性介绍：

attitude：通俗来讲，就是告诉你手机在当前空间的位置和姿势 gravity：重力信息，其本质是重力加速度矢量在当前设备的参考坐标系中的表达 userAcceleration：加速度信息 rotationRate：即时的旋转速率，是陀螺仪的输出

使用CoreMotion的步骤：

初始化CMMotionManager管理对象调用管理对象的对象方法获取数据，有2种方式处理数据当你不需要使用的时候，停止获取数据

-(void)stopAccelerometerUpdates;//停止获取加速度计数据
-(void)stopGyroUpdates;//停止获取陀螺仪数据
-(void)stopDeviceMotionUpdates;//停止获取设备motion数据

在CoreMotion中有2种获取数据方式：

Push方式：
提供一个线程管理器NSOperationQueue和一个回调Block，CoreMotion自动在每一个采样数据到来的时候回调这个Block，进行处理。在这种情况下，Block中的操作会在你自己的主线程内执行。 Pull方式：
你必须主动去向CMMotionManager要数据，这个数据就是最近一次的采样数据。你不去要，CMMotionManager就不会给你。

1. 加速度计使用Pull方式获取：

- (void)useAccelerometerPull{
    //初始化全局管理对象
    CMMotionManager *manager = [[CMMotionManager alloc] init];
    self.motionManager = manager;
    //判断加速度计可不可用，判断加速度计是否开启
    if ([manager isAccelerometerAvailable] && [manager isAccelerometerActive]){
        //告诉manager，更新频率是100Hz
        manager.accelerometerUpdateInterval = 0.01;
        //开始更新，后台线程开始运行。这是Pull方式。
        [manager startAccelerometerUpdates];
    }
    //获取并处理加速度计数据
    CMAccelerometerData *newestAccel = self.motionManager.accelerometerData;
    NSLog(@"X = %.04f",newestAccel.acceleration.x);
    NSLog(@"Y = %.04f",newestAccel.acceleration.y);
    NSLog(@"Z = %.04f",newestAccel.acceleration.z);
}

2. 加速度计使用Push方式获取：

- (void)useAccelerometerPush{
    //初始化全局管理对象
    CMMotionManager *manager = [[CMMotionManager alloc] init];
    self.motionManager = manager;
    //判断加速度计可不可用，判断加速度计是否开启
    if ([manager isAccelerometerAvailable] && [manager isAccelerometerActive]){
        //告诉manager，更新频率是100Hz
        manager.accelerometerUpdateInterval = 0.01;
        NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        //Push方式获取和处理数据
        [manager startAccelerometerUpdatesToQueue:queue
                 withHandler:^(CMAccelerometerData *accelerometerData, NSError *error)
         {
             NSLog(@"X = %.04f",accelerometerData.acceleration.x);
             NSLog(@"Y = %.04f",accelerometerData.acceleration.y);
             NSLog(@"Z = %.04f",accelerometerData.acceleration.z);
         }];
    }
}

3. 陀螺仪使用Push方式获取，Pull方式就不列出来了，和加速度计使用相似：

- (void)useGyroPush{
    //初始化全局管理对象
    CMMotionManager *manager = [[CMMotionManager alloc] init];
    self.motionManager = manager;
    //判断陀螺仪可不可以，判断陀螺仪是不是开启
    if ([manager isGyroAvailable] && [manager isGyroActive]){

        NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        //告诉manager，更新频率是100Hz
        manager.gyroUpdateInterval = 0.01;
        //Push方式获取和处理数据
        [manager startGyroUpdatesToQueue:queue
                             withHandler:^(CMGyroData *gyroData, NSError *error)
        {
            NSLog(@"Gyro Rotation x = %.04f", gyroData.rotationRate.x);
            NSLog(@"Gyro Rotation y = %.04f", gyroData.rotationRate.y);
            NSLog(@"Gyro Rotation z = %.04f", gyroData.rotationRate.z);
        }];
    }
}