旋转矢量传感器值到方位角,滚动和俯仰

时间:2018-02-25 15:49:42

标签: java android math rotation quaternions

我正在尝试将使用旋转矢量传感器类型时返回的5个值转换为滚动,方位角和俯仰。

我正在使用的代码如下。

@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    double[] g = convertFloatsToDoubles(event.values.clone());

    double norm = Math.sqrt(g[0] * g[0] + g[1] * g[1] + g[2] * g[2] + g[3] * g[3]);

    g[0] /= norm;
    g[1] /= norm;
    g[2] /= norm;
    g[3] /= norm;

    double xAng = (2 * Math.acos(g[0])) * (180 / Math.PI);
    double yAng = (2 * Math.acos(g[1])) * (180 / Math.PI);
    double zAng = (2 * Math.acos(g[2])) * (180 / Math.PI);
}

private double[] convertFloatsToDoubles(float[] input)
{
    if (input == null)
        return null;

    double[] output = new double[input.length];

    for (int i = 0; i < input.length; i++)
        output[i] = input[i];

    return output;
}

问题是变量xAngyAng返回的值似乎限制在80 - 280之间。

至于zAng(我认为是方位角),它的工作方式就像一个指南针,但当它返回0时,它似乎离磁南约12度。

我认为我在使用的数学方面做错了,但我不确定究竟是什么。

Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR的值定义为here

  

值[0]:x * sin(θ/ 2)

     

值[1]:y * sin(θ/ 2)

     

值[2]:z * sin(θ/ 2)

     

值[3]:cos(θ/ 2)

     

值[4]:估计航向精度(以弧度表示)(如果不可用,则为-1)

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

如果它可以帮助任何想要完成相同任务的人。数学处理完全错误。

onSensorChanged以下已更新,因此会以度数返回正确的值。

@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    //Get Rotation Vector Sensor Values
    double[] g = convertFloatsToDoubles(event.values.clone());

    //Normalise
    double norm = Math.sqrt(g[0] * g[0] + g[1] * g[1] + g[2] * g[2] + g[3] * g[3]);
    g[0] /= norm;
    g[1] /= norm;
    g[2] /= norm;
    g[3] /= norm;

    //Set values to commonly known quaternion letter representatives
    double x = g[0];
    double y = g[1];
    double z = g[2];
    double w = g[3];

    //Calculate Pitch in degrees (-180 to 180)
    double sinP = 2.0 * (w * x + y * z);
    double cosP = 1.0 - 2.0 * (x * x + y * y);
    double pitch = Math.atan2(sinP, cosP) * (180 / Math.PI);

    //Calculate Tilt in degrees (-90 to 90)
    double tilt;
    double sinT = 2.0 * (w * y - z * x);
    if (Math.abs(sinT) >= 1)
        tilt = Math.copySign(Math.PI / 2, sinT) * (180 / Math.PI);
    else
        tilt = Math.asin(sinT) * (180 / Math.PI);

    //Calculate Azimuth in degrees (0 to 360; 0 = North, 90 = East, 180 = South, 270 = West)
    double sinA = 2.0 * (w * z + x * y);
    double cosA = 1.0 - 2.0 * (y * y + z * z);
    double azimuth = Math.atan2(sinA, cosA) * (180 / Math.PI);
}