传感器数据和显示方向 (HTML)

[ 本文适用于编写 Windows 运行时应用的 Windows 8.x 和 Windows Phone 8.x 开发人员。如果你要针对 Windows 10 进行开发，请参阅 最新文档 ]

来自 Accelerometer、Gyrometer、Compass、Inclinometer 和 OrientationSensor 类的传感器数据由其参考轴定义。 这些轴由设备的横向方向定义，并在用户转动设备时与其一起旋转。 如果你的应用支持自动旋转，即，如果它在用户旋转设备时自行重定向以适应设备，则必须先调整关于旋转的传感器数据才能使用它。

显示方向和设备方向

为了了解传感器的参考轴，你需要区分显示方向和设备方向。显示方向是方向文本且图像均显示在屏幕上，而设备方向则是设备的物理定位。在下图中，设备和显示方向都采用 Landscape。

下图显示了采用 LandscapeFlipped 的显示和设备方向。

下一张图片显示了采用 Landscape 的显示方向和采用 LandscapeFlipped 的设备方向。

你可以使用具有 CurrentOrientation 属性的 GetForCurrentView 方法以通过 DisplayInformation 类查询方向值。然后，你可以通过与 DisplayOrientations 枚举进行比较来创建逻辑。 请记住，对于你支持的每一个方向，必须支持该方向的参考轴的转换。

优先横向设备和优先纵向设备

制造商现在正在生产优先横向设备和优先纵向设备。当制造商将组件集成到设备中时，他们采用统一且一致的方式执行此操作，以便所有设备均可在相同的参考帧中运行。 下表显示了适用于优先横向设备和优先纵向设备的传感器轴。

方向	优先横向	优先纵向
Landscape
Portrait
LandscapeFlipped
PortraitFlipped

 

显示方向和指南针方位

指南针方位具体取决于参考轴，因此它随设备方向发生变化。 可以基于此表进行修正（假设用户面朝北方）。

显示方向	用于指南针方位的参考轴	面朝北方时的 API 指南针方位	指南针方位修正
Landscape	-Z	0	方位
Portrait	Y	90	（方位 + 270）% 360
LandscapeFlipped	Z	180	（方位 + 180）% 360
PortraitFlipped	Y	270	（方位 + 90）% 360

 

修改指南针方位（如该表中所示），以便正确显示方位，如下所示。

function readingChanged(e) {
    var heading = e.reading.headingMagneticNorth;
    var displayOffset;

    // Calculate the compass heading offset based on
    // the current display orientation.
    var displayInfo = Windows.Graphics.Display.DisplayInformation.getForCurrentView();
    
    switch (displayInfo.currentOrientation) {
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.landscape:
            displayOffset = 0;
            break;
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.portrait:
            displayOffset = 270;
            break;
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.landscapeFlipped:
            displayOffset = 180;
            break;
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.portraitFlipped:
            displayOffset = 90;
            break;
     }

    var displayCompensatedHeading = (heading + displayOffset) % 360;

    // Update the UI...
}

使用加速度计和陀螺测试仪显示方向

此表可转换用于显示方向的加速度计和陀螺测试仪数据。

参考轴	X	Y	Z
Landscape	X	Y	Z
Portrait	Y	-X	Z
LandscapeFlipped	-X	-Y	Z
PortraitFlipped	-Y	X	Z

 

以下是可将这些转换应用到陀螺测试仪的代码示例。

function readingChanged(e) {
    var reading = e.reading;
    var displayOffset;

    // Calculate the gyrometer axes based on
    // the current display orientation.
    var displayInfo = Windows.Graphics.Display.DisplayInformation.getForCurrentView();
    switch (displayInfo.currentOrientation) {
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.landscape: 
            x_Axis = reading.angularVelocityX;
            y_Axis = reading.angularVelocityY;
            z_Axis = reading.angularVelocityZ;
            break;
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.portrait: 
            x_Axis = reading.angularVelocityY;
            y_Axis = -1 * reading.angularVelocityX;
            z_Axis = reading.angularVelocityZ;
            break; 
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.landscapeFlipped: 
            x_Axis = -1 * reading.angularVelocityX;
            y_Axis = -1 * reading.angularVelocityY;
            z_Axis = reading.angularVelocityZ;
            break; 
        case Windows.Graphics.Display.DisplayOrientations.portraitFlipped: 
            x_Axis = -1 * reading.angularVelocityY;
            y_Axis = reading.angularVelocityX;
            z_Axis = reading.angularVelocityZ;
            break;
     }

    // Update the UI...
}

显示方向和设备方向

必须采用不同的方式更改 OrientationSensor。 请考虑逆时针旋转到 Z 轴时的不同方向，因此我们需要反向旋转以返回用户的方向。对于四元数数据，我们可以使用欧拉公式定义参考四元数的旋转，也可以使用参考旋转矩阵。

若要获取所需的相对方向，请用参考对象乘以绝对对象。请注意，此数学算法不可应用交换律。

在之前的表达式中，绝对对象由传感器数据返回。

显示方向	围绕 Z 进行逆时针旋转	参考四元数（反向旋转）	参考旋转矩阵（反向旋转）
Landscape	0	1 + 0i + 0j + 0k	[1 0 0 0 1 0 0 0 1]
Portrait	90	cos(-45⁰) + (i + j + k)*sin(-45⁰)	[0 1 0 -1 0 0 0 0 1]
LandscapeFlipped	180	0 - i - j - k	[1 0 0 0 1 0 0 0 1]
PortraitFlipped	270	cos(-135⁰) + (i + j + k)*sin(-135⁰)	[0 -1 0 1 0 0 0 0 1]