Android 手机翻转实现技术
Android中检测重力感应变化大致需要下面几个步骤：
1) 得到传感器服务 getSystemService(SENSOR_SERVICE);
得到一个SensorManager，用来管理分配调度处理Sensor的工作，注意它并不服务运行于后台，真正属于Sensor的系统服务是SensorService，终端下#service list可以看到sensorservice: [android.gui.SensorServer]。
2) 得到传感器类型 getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY);
当然还有各种千奇百怪的传感器，可以查阅Android官网API或者源码Sensor.java。
3) 注册监听器 SensorEventListener
应用程序打开一个监听接口，专门处理传感器的数据，这个监听机制比较重要，被系统广泛使用。
4) 实现监听器的回调函数 onSensorChanged, onAccuracyChanged
很多移动设备都内置了感应器，android通过Sensor和SensorManager类抽象了这些感应器，通过这些类可以使用android设备的传感器
一 介绍Sensor类
SDK只有一句介绍“Class representing a sensor. Use getSensorList(int) to get the list of available Sensors.”，表示一个感应器的类，可以使用getSensorList方法（此方法属于接下来要讲的SensorManager）获得所有可用的感应器，该方法返回的是一个List
下面的列表显示了，Sensor所提供的所有服务
Constants
int TYPE_ACCELEROMETER A constant describing an accelerometer sensor type. //三轴加速度感应器 返回三个坐标轴的加速度 单位m/s2
int TYPE_ALL A constant describing all sensor types. //用于列出所有感应器
int TYPE_GRAVITY A constant describing a gravity sensor type. //重力感应器
int TYPE_GYROSCOPE A constant describing a gyroscope sensor type //陀螺仪 可判断方向 返回三个坐标轴上的角度
int TYPE_LIGHT A constant describing an light sensor type. //光线感应器 单位 lux 勒克斯
int TYPE_LINEAR_ACCELERATION A constant describing a linear acceleration sensor type. //线性加速度
int TYPE_MAGNETIC_FIELD A constant describing a magnetic field sensor type. //磁场感应 返回三个坐标轴的数值 微特斯拉
int TYPE_ORIENTATION This constant is deprecated. use SensorManager.getOrientation() instead. //方向感应器 已过时 可以使用方法获得
int TYPE_PRESSURE A constant describing a pressure sensor type //压力感应器 单位 千帕斯卡
int TYPE_PROXIMITY A constant describing an proximity sensor type. //距离传感器
int TYPE_ROTATION_VECTOR A constant describing a rotation vector sensor type. //翻转传感器
int TYPE_TEMPERATURE A constant describing a temperature sensor type //温度传感器 单位 摄氏度
此类中包含的方法都是get型的 用来获取所选sensor的一些属性，sensor类一般不需要new而是通过SensorManager的方法获得
二 介绍SensorManager类
SDK解释：“SensorManager lets you access the device's sensors. Get an instance of this class by calling Context.getSystemService() with the argument SENSOR_SERVICE.
Always make sure to disable sensors you don't need, especially when your activity is paused. Failing to do so can drain the battery in just a few hours. Note that the system will not disable sensors automatically when the screen turns off. ”
SensorManager 允许你访问设备的感应器。通过传入参数SENSOR_SERVICE参数调用Context.getSystemService方法可以获得一个sensor的实例。永远记得确保当你不需要的时候，特别是Activity暂定的时候，要关闭感应器。忽略这一点肯能导致几个小时就耗尽电池，注意当屏幕关闭时，系统不会自动关闭感应器。
三 代码实现
// 获得传感器管理器
if(sensorManager==null){
sensorManager = (SensorManager) context
.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
}
if (sensorManager != null&&sensor==null) {
// 获得重力传感器
sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
}
if (sensor != null) {
sensorManager.registerListener(this, sensor,
SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
}
//监听
private final SensorEventListener mSensorListener = new SensorEventListener() {
private float x, y, z;
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
// TODO Auto-generated method stub
synchronized (mSensorManager) {
switch (event.sensor.getType()) {
case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
x = event.values[0];
y = event.values[1];
z = event.values[2];
if (z > 9) {
/* 正面向上,改为正常模式 */
} else if (z < -9) {
/* 正面向下*/
} else if (x > 9) {
/* 正面向左 */
} else if (x < -9) {
/* 正面向右 */
} else if (y > 9) {
/* 手掌正翻向自己直立 */
} else if (y < -9) {
/* 手掌反翻背向自己直立 */
} else {
/* 无法判断情况 */
}
break;
}
}
}
@Override
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
// TODO Auto-generated method stub
}
};
需要注意的是，对手机的移动操作实现对于手机屏幕朝向为标准，例如手机屏幕向左，此时认为手机向左移动。
以上是手机为纵向屏幕时的坐标，如果当前手机是横向屏幕:x>0 说明当前手机下翻 x<0上翻； y>0 说明当前手机右翻 y<0左翻；z轴坐标不变。
下面说一下角度获取，虽然可以使用ORIENTATION去获取，但是那个也不太好用，因为它是以向北为标准而计算的Sensor Event 所提供的加速度数值，是设备以地球为参照物的加速度减去重力加速度的叠加后的值。我是这样理解的：当以重力加速度g向地面作自由落体运动时，手机处于失重状态，g-sensor以这种状态作为加速度的0；而当手机处于静止状态（相对于地面）时，为了抵御自由落体运动的趋势，它有一个反向（向上）的g的加速度。
因此，得出一个结论：当设备处于静止或者匀速运动状态时，它有一个垂直地面向上的g的加速度，这个g投影到设备坐标系的x、y、z轴上，就是SensorEvent 提供给我们的3个分量的数值。在“设备处于静止或者匀速运动状态”的假设的前提下，可以根据SensorEvent所提供的3个加速度分量计算出设备相对于地面的方向前面所提到的“设备的方向”是一个含糊的说法。这里我们精确地描述设备方向为：以垂直于地面的方向为正方向，用设备坐标系x、y、z轴与正方向轴之间的夹角Ax、Ay、Az来描述设备的方向，如下图所示。可以看出，设备还有一个自由度，即：绕着正方向轴旋转，Ax、Ay、Az不变。但Ax、Ay、Az的约束条件，对于描述设备相对于正方向轴的相对位置已经足够了。如果需要完全约束设备相对于地面的位置，除了正方向轴外，还需要引入另一个参照轴，例如连接地球南、北极的地轴（如果设备上有地磁强度Sensor，则可满足该约束条件）
Ax、Ay、Az的范围为[0, 2*PI)。例如，当Ay=0时，手机y轴竖直向上；Ay=PI（PI:Android 中代码为Math.PI,也就是π）时，手机y轴向下；Ay=PI/2时，手机水平、屏幕向上；Ay=3*PI/2时，手机水平、屏幕向下。
根据3D矢量代数的法则，可知：
- Gx=g*cos(Ax)
- Gy=g*cos(Ay)
- Gz=g*cos(Az)
- g^2=Gz^2+Gy^2+Gz^2
因此，根据Gx、Gy、Gz，可以计算出Ax、Ay、Az
在x-y平面上的2D简化
当Ax、Ay确定时，Az有两种可能的值，二者相差PI，确定了设备屏幕的朝向是向上还是向下。大多数情况下，我们只关心Ax、Ay（因为程序UI位于x-y平面？），而忽略Az，例如，Android的屏幕自动旋转功能，不管使用者是低着头看屏幕（屏幕朝上）、还是躺在床上看（屏幕朝下），UI始终是底边最接近地心的方向
那么我们设Gx与Gy的矢量和为g'（即：g在x-y平面上的投影），将计算简化到x-y 2D平面上。记y轴相对于g'的偏角为A，以A来描述设备的方向。以逆时针方向为正，A的范围为[0, 2*PI)
有：
- g'^2=Gx^2+Gy^2
- Gy=g'*cos(A)
- Gx=g'*sin(A)
则：
- g'=sqrt(Gx^2+Gy^2)
- A=arccos(Gy/g')
由于arccos函数值范围为[0, PI]；而A>PI时，Gx=g'*sin(A)<0，因此，根据Gx的符号分别求A的值为：
- 当Gx>=0时，A=arccos(Gy/g')
- 当Gx<0时，A=2*PI-arccos(Gy/g')
注意：由于cos函数曲线关于直线x=n*PI 对称，因此arccos函数的曲线如果在y轴方向[0, 2*PI]范围内补全的话，则关于直线y=PI对称，因此有上面当Gx<0时的算法
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