iOS 加速计和陀螺仪简介

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100Hzmanager.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100Hzmanager.accelerometerUpdateInterval = 0.01;NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];//Push方式获取和处理数据[manager startAccelerometerUpdatesToQueue:queuewithHandler:^(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100Hzmanager.gyroUpdateInterval = 0.01;//Push方式获取和处理数据[manager startGyroUpdatesToQueue:queuewithHandler:^(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);}];}
}

CMMotionManager常用的属性

CMAttitude的三个属性Yaw,Pitch和Roll分别代表左右摆动、俯仰以及滚动。它的大小跟速度没有关系只跟位置有关。

motionManager.attitude.yaw(左右摆动)

motionManager.attitude.pitch（俯仰）

motionManager.attitude.roll（滚动）

Gravity的三个属性x,y,z代表重力1g在三个轴上的设备的重力分布情况，它的大小跟速度没有关系只跟位置有关。

motionManager.gravity.x

motionManager.gravity.y

motionManager.gravity.z

UserAcceleration三个属性x,y,z代表三个轴上的设备运动的加速度分布情况，它的大小跟位置没有关系只跟单位时间内的速度变化有关。

motionManager.userAcceleration.x

motionManager.userAcceleration.y

motionManager.userAcceleration.z

CMRotationRate的X，Y,Z分别代表三个轴上的旋转速率，单位为弧度/秒。它的大小跟位置没有关系只跟速度大小有关。

motionManager.rotationRate.x

motionManager.rotationRate.y

motionManager.rotationRate.z