Question

任何人都知道如何在Android中获得平滑的垂直方向度？

我已经尝试过OrientationEventListener，如下所示，但它非常嘈杂。已经尝试了所有费率，正常，延迟，游戏和最快，都显示相同的结果。

myOrientationEventListener = new OrientationEventListener(this, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL) {

    @Override
    public void onOrientationChanged(int arg0) {
         orientaion = arg0;

       Log.i("orientaion", "orientaion:" + orientaion);

    }
};

Answer 1

因此，有两件事情会影响您的需求。

传感器延迟。 Android提供四种不同的传感器延迟模式： SENSOR_DELAY_UI ， SENSOR_DELAY_NORMAL ， SENSOR_DELAY_GAME 和 SENSOR_DELAY_FASTEST ，其中 SENSOR_DELAY_UI 两个数据点之间的间隔时间最长， SENSOR_DELAY_FASTEST 最短。间隔越短，数据采样率越高（每秒采样数）。较高的采样率可为您提供更多“响应”数据，但噪声更大，而较低的采样率可为您提供更多“滞后”数据，但更加流畅。
噪音过滤。考虑到上述情况，您需要确定要采用的路线。您的应用程序需要快速响应吗？如果是，您可能想要选择更高的采样率。您的应用程序需要流畅的数据吗鉴于问题的背景，我想这显然是肯定的，这意味着你需要噪音过滤。对于传感器数据，噪声本质上是高频率的（噪声值随时间振荡非常快）。所以low pass filter (LPF)通常就足够了。

实施LPF的一种简单方法是exponential smoothing。要与您的代码集成：

int orientation = <init value>;
float update_rate = <value between 0 to 1>;
myOrientationEventListener = new OrientationEventListener(this, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL) {
    @Override
    public void onOrientationChanged(int arg0) {
        orientation = (int)(orientation * (1f - update_rate) + arg0 * update_rate);
        Log.i("orientation", "orientation:" + orientation);
    }
};

较大的 update_value 表示结果数据不太流畅，应该很直观：如果 update_value == 1f ，则会回退到原始代码。关于 update_value 的另一个注意事项是它取决于更新之间的时间间隔（与传感器延迟模式有关）。您可能可以调整此值以找到适合您的值，但如果您想确切知道它是如何工作的，请检查电子低通滤波器下的alpha value definition - ＆gt;离散时间的实现。

Answer 2

我遇到了类似的问题，在我的设备上显示出人为的视野。低通滤波器（LPF）解决了这个问题。

然而，您需要考虑何时使用度数角度并盲目地应用LPF，当设备处于纵向模式并从左转到骑行或相反时，结果是错误的。原因是359和0度之间的转换。因此，我建议将度数转换为弧度，并将LPF应用于方向角的sin和cos值。

此外，我建议对LPF使用动态alpha或更新速率。 alpha的静态值可能在您的设备上完美，但在其他任何设备上都不是。

以下类过滤基于弧度并使用动态alpha，如上所述：

import static java.lang.Math.*;

Filter {
    private static final float TIME_CONSTANT = .297f;
    private static final float NANOS = 1000000000.0f;
    private static final int MAX = 360;

    private double alpha;
    private float timestamp;
    private float timestampOld;

    private int count;

    private int values[];

    Filter() {
        timestamp = System.nanoTime();
        timestampOld = System.nanoTime();
        values = new int[0];
    }

    int filter(int input) {
        //there is no need to filter if we have only one
        if(values.length == 0) {
            values = new int[] {0, input};
           return input;
        }

        //filter based on last element from array and input
        int filtered = filter(values[1], input);
        //new array based on previous result and filter
        values = new int[] {values[1], filtered};
        return filtered;
    }

    private int filter(int previous, int current) {
        calculateAlpha();
        //convert to radians
        double radPrev = toRadians(previous);
        double radCurrent = toRadians(current);
        //filter based on sin & cos
        double sumSin = filter(sin(radPrev), sin(radCurrent));
        double sumCos = filter(cos(radPrev), cos(radCurrent));
        //calculate result angle
        double radRes = atan2(sumSin, sumCos);
        //convert radians to degree, round it and normalize (modulo of 360)
        long round = round(toDegrees(radRes));
        return (int) ((MAX + round) % MAX);
    }

    //dynamic alpha
    private void calculateAlpha() {
        timestamp = System.nanoTime();
        float diff = timestamp - timestampOld;
        double dt = 1 / (count / (diff / NANOS));
        count++;
        alpha = dt/(TIME_CONSTANT + dt);
    }

    private double filter(double previous, double current) {
        return (previous + alpha * (current - previous));
    }
}

如需进一步阅读，请参阅此discussion。

垂直方向度 - Android

2 个答案: