如何让Android手机定位与人性化方向相匹配？

Question

我正在创建一个地图应用，包括显示您正面对的位置箭头，如下所示：

我直接从SensorManager.getOrientation()获取方向，使用第一个返回值：azimuth。当手机被按住以使屏幕指向地平线以上时，并且在纵向中，箭头正常工作。但是：

• 当手机被按住使屏幕指向地平线以下时，箭头指向用户所朝向的方向180度。
• 当手机被按住时，屏幕朝向与地平线齐平，箭头无法指向它指向的方向。 Azimuth根本没有返回有意义的结果。
• 当手机向左或向右倾斜（或以横向模式保持）时，箭头会向左或向右倾斜。

下面精心构造的科学图片显示了我的意思（蓝色是用户面对的，红色是箭头方向，屏幕大致面向用户的脸，Google地图完全符合我的要求）：

（请注意，使用Google地图时，如果自动轮播关闭，它就无法成功执行列表中的最后两个操作。但我还没有达到那个阶段。但是。一次只做一件事。）

看起来好像它只是使用Y轴指向方向，如下所示：http://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEvent.html，当我希望它使用Z轴指向方向的反转时，大部分时间和Y时手机很平。但是，考虑到getOrientation()返回的值，我必须编写复杂的案例来解决一些问题，而面向电话的用例是无法解决的。我确信有一种更简单的方法。

这是我的代码（其中lastAcceleration和lastMagneticField都来自内部传感器）：

float[] rotationMatrix = new float[9];
if(SensorManager.getRotationMatrix(rotationMatrix, null, lastAcceleration, lastMagneticField)){
    float[] orientMatrix = new float[3];
    SensorManager.getOrientation(rotationMatrix, orientMatrix);

    orientation = orientMat[0]*180/(float)Math.PI;
}

我做错了什么？有更简单的方法吗？

编辑：为了澄清，我假设用户正在将设备放在他们面前，屏幕指向他们。除此之外，我显然不知道是否只有其中一个旋转。此外，我正在使用用户移动时的动作，但这是在他们静止的时候。

Answer 1

您是否调用了remapCoordinateSystem？否则，只有在垂直握住手机时才能获得正确的值。对于这种情况当手机被按住使屏幕面对水平时，你无法让用户面对。因为要获得面，你必须将传感器读数的z值投影到世界坐标的xy平面中，当设备水平放置时它为零。

更准确地说，如果你想让手机朝向，那么手机必须与水平方向倾斜至少约25度，你必须调用remapCoordinateSystem。以下代码将为您提供上述最后2张图片的所需内容 代码

float[] rotationMatrix = new float[9];  

if(SensorManager.getRotationMatrix(rotationMatrix, null, lastAcceleration, lastMagneticField)){
    float[] orientMatrix = new float[3];
    float remapMatrix = new float[9];
    SensorManager.remapCoordinateSystem(rotationMatrix, SensorManager.AXIS_X, SensorManager.AXIS_Z, remapMatrix);
    SensorManager.getOrientation(remapMatrix, orientMatrix);

    orientation = orientMat[0]*180/(float)Math.PI;
}  

假设手机平放，getOrientation会为您提供正确的值。因此，如果手机垂直握持，则必须重新映射坐标以获得平坦位置。在几何上，您将手机-z轴向下投影到世界xy平面，然后计算此投影向量与世界y轴之间的角度。

Answer 2

这看起来很棘手。我正在为Android开发一个PNS，我正面临着一个类似的问题，我仍然需要这个问题：How to get the rotation between accelerometer's axis and motion vector?

事情是，如果他不动，我绝对不可能找到用户面向的方向（而不是设备）。那就是人体上没有传感器，那么如果设备保持在绝对相同位置但用户旋转了90°怎么办？我认为没有办法找到这个。

我可以建议（这实际上符合我的问题）是你可以（我不知道你在代码中实际做了什么）使用用户的动作来确定他的标题。让我解释。假设您有第一个位置A.用户转到B.然后您可以构建AB向量并在用户停止时获取用户的标题。然后，您必须将代码限制为他所面向的方向到达目的地。

我知道这不如谷歌地图那么好，但你知道谷歌使用什么吗？我的意思是他们只使用accelero和mag.field传感器吗？

Answer 3

当用户垂直拿着手机时，似乎获得轴承的合适方法是使用以下内容：

// after calling getRotationMatrix pass the rotationMatix below:
SensorManager.remapCoordinateSystem(inR, AXIS_X, AXIS_Z, outR);

如果你想要处理两种方式（垂直和平面），你可能需要检测它，然后只在垂直时执行这种重映射。

请参阅API文档here。

Answer 4

您应该调整音高并确定用户是否接近垂直向上握住手机。

我选择了从桌子上的平面向上或向下45度俯仰后，应该重新映射坐标系。

if (Math.round(Math.toDegrees(-orientation[1])) < 45 && Math.round(Math.toDegrees(-orientation[1])) > -45) {
//do something while the phone is horizontal
}else{
//R below is the original rotation matrix
float remapOut[] = new float[9];
SensorManager.remapCoordinateSystem(R, SensorManager.AXIS_X, SensorManager.AXIS_Z, remapOut);
//get the orientation with remapOut
float remapOrientation[] = new float[3];
SensorManager.getOrientation(remapOut, remapOrientation);

它运作得很好。 让我知道是否有人可以提出改进建议。感谢。

Answer 5

我建议应用以下重新映射。就我而言，它适用于前三种情况： SensorManager.remapCoordinateSystem(rMat, SensorManager.AXIS_Z, SensorManager.AXIS_Y, rMatRemapped);