如何获取手机相对于地球磁场的角度？

Question

我打算计算手机相对于地球磁场的角度。为此，我计划使用Sensor.TYPE_GEOMAGNETIC_ROTATION_VECTOR。在Geomagnetic Rotation Vector中，它解释了event.values返回与Rotation Vector中相同的值，即：

• x * sin(θ/2)，
• y * sin(θ/2)，
• z * sin(θ/2)，
• cos(θ/2)

上述给定值中的x、y、z值是什么？通过使用这些值，我能计算出手机X轴与地球X轴、手机Y轴与地球Y轴以及手机Z轴与地球Z轴之间的角度吗？

P.S.：θ被描述为绕轴（x、y或z）旋转的角度θ。

- SysClaude

Answer 1

对于旋转向量：

x 值是手机的“俯仰角”：当值为 0 时，手机正面朝上；当值为 -1 或 1 时，手机正面朝向地面。在上图中，它绕 x 轴旋转。

y 值是手机的“偏航角”：减小偏航角会使手机逆时针旋转，增加偏航角会使手机顺时针绕 y 轴旋转。

z 值是手机的“翻滚角”：增加或减小翻滚角会使手机绕 z 轴旋转。

每个坐标都是-1到1之间的值，因为它们是三角函数。Android文档指出，x、y、z值等于单位四元数的最后三个分量(cos(θ/2), x*sin(θ/2), y*sin(θ/2), z*sin(θ/2))。使用四元数超出了我的知识范围，但如果您想学习它们的工作原理，这里有一个教程http://3dgep.com/understanding-quaternions/。

我找到了理解这些值的方法，是通过在此API中模拟移动时调整手机的俯仰/偏航/翻滚https://code.google.com/p/openintents/wiki/SensorSimulator。

例如，一个偏航角为0，俯仰角为0，翻滚角为0的手机是平放的，屏幕朝上（朝向天空），手机顶部指向北方（通过SensorSimulator玩耍可以更好地可视化这一点，很难用语言解释）。

如果您想要一种简单的方法来计算与地球坐标系的参考，请在SensorManager上调用getRotationMatrix()： Android文档 这里有一个使用旋转向量的程序演示：https://android.googlesource.com/platform/development/+/master/samples/ApiDemos/src/com/example/android/apis/os/RotationVectorDemo.java

- Keith Aylwin

Answer 2

获取手机当前的角度，然后获取比较的角度或属性，并将它们相减。

- StupidHackerGuy