一、CoreMotion框架介紹

我們知道有一些iOS的應(yīng)用，會(huì)有一些特殊的要求，比如：

1. 電子羅盤指南針之類的應(yīng)用：讓我們知道方向。
2. 運(yùn)動(dòng)類型軟件：讓我們知道我們跑步多少公里。
3. 社交軟件中的搖一搖功能。
4. 游戲中扮演角色類中根據(jù)設(shè)備的晃動(dòng)等進(jìn)行操作。

其實(shí)，他們多半是使用了iOS中的一個(gè)核心運(yùn)動(dòng)框架CoreMotion.framework

• 使用iOS提供給我們的CoreMotion框架，主要是為了訪問加速度計(jì)和陀螺儀的相關(guān)數(shù)據(jù)。
• 它不僅僅提供給你獲得實(shí)時(shí)的加速度值和旋轉(zhuǎn)速度值，更重要的是，蘋果在其中集成了很多算法，可以直接給你輸出把重力加速度分量剝離的加速度，省去你的高通濾波操作，以及提供給你一個(gè)專門的設(shè)備的三維位置信息。

傳感器介紹：

1. 加速度計(jì)：
   加速度計(jì)的原理很簡(jiǎn)單，現(xiàn)在手機(jī)里面基本配備的都是3維線傳感器，也就是說，用來(lái)測(cè)量x，y，z三個(gè)軸上的加速力。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。

   
   

2. 陀螺儀：
   陀螺儀的主要作用，是基于角動(dòng)量守恒的理論，沿著某個(gè)特定的坐標(biāo)軸測(cè)量旋轉(zhuǎn)速率。在使用中，陀螺儀的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，始終指向一個(gè)固定的方向，當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向偏離預(yù)定方向時(shí)，陀螺儀就可以感受出來(lái)。

   
   

二、CoreMotion使用

CoreMotion主要負(fù)責(zé)三種數(shù)據(jù)：

• 加速度值CMAccelerometerData
• 陀螺儀值CMGyroData
• 設(shè)備motion值CMDeviceMotion

實(shí)際上，這個(gè)設(shè)備motion值就是通過加速度和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行變換算出來(lái)的

CMDeviceMotion屬性介紹：

1. attitude：通俗來(lái)講，就是告訴你手機(jī)在當(dāng)前空間的位置和姿勢(shì)
2. gravity：重力信息，其本質(zhì)是重力加速度矢量在當(dāng)前設(shè)備的參考坐標(biāo)系中的表達(dá)
3. userAcceleration：加速度信息
4. rotationRate：即時(shí)的旋轉(zhuǎn)速率，是陀螺儀的輸出

使用CoreMotion的步驟：

1. 初始化CMMotionManager管理對(duì)象
2. 調(diào)用管理對(duì)象的對(duì)象方法獲取數(shù)據(jù)，有2種方式
3. 處理數(shù)據(jù)
4. 當(dāng)你不需要使用的時(shí)候，停止獲取數(shù)據(jù)

-(void)stopAccelerometerUpdates;//停止獲取加速度計(jì)數(shù)據(jù)
-(void)stopGyroUpdates;//停止獲取陀螺儀數(shù)據(jù)
-(void)stopDeviceMotionUpdates;//停止獲取設(shè)備motion數(shù)據(jù)

在CoreMotion中有2種獲取數(shù)據(jù)方式：

1. Push方式：
   提供一個(gè)線程管理器NSOperationQueue和一個(gè)回調(diào)Block，CoreMotion自動(dòng)在每一個(gè)采樣數(shù)據(jù)到來(lái)的時(shí)候回調(diào)這個(gè)Block，進(jìn)行處理。在這種情況下，Block中的操作會(huì)在你自己的主線程內(nèi)執(zhí)行。
2. Pull方式：
   你必須主動(dòng)去向CMMotionManager要數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)就是最近一次的采樣數(shù)據(jù)。你不去要，CMMotionManager就不會(huì)給你。

1. 加速度計(jì)使用Pull方式獲取：

- (void)useAccelerometerPull{
    //初始化全局管理對(duì)象
    CMMotionManager *manager = [[CMMotionManager alloc] init];
    self.motionManager = manager;
    //判斷加速度計(jì)可不可用，判斷加速度計(jì)是否開啟
    if ([manager isAccelerometerAvailable] && ![manager isAccelerometerActive]){
        //告訴manager，更新頻率是100Hz
        manager.accelerometerUpdateInterval = 0.01;
        //開始更新，后臺(tái)線程開始運(yùn)行。這是Pull方式。
        [manager startAccelerometerUpdates];
    }
    //獲取并處理加速度計(jì)數(shù)據(jù)
    CMAccelerometerData *newestAccel = self.motionManager.accelerometerData;
    NSLog(@"X = %.04f",newestAccel.acceleration.x);
    NSLog(@"Y = %.04f",newestAccel.acceleration.y);
    NSLog(@"Z = %.04f",newestAccel.acceleration.z);
}

2. 加速度計(jì)使用Push方式獲?。?/h6>

- (void)useAccelerometerPush{
    //初始化全局管理對(duì)象
    CMMotionManager *manager = [[CMMotionManager alloc] init];
    self.motionManager = manager;
    //判斷加速度計(jì)可不可用，判斷加速度計(jì)是否開啟
    if ([manager isAccelerometerAvailable] && ![manager isAccelerometerActive]){
        //告訴manager，更新頻率是100Hz
        manager.accelerometerUpdateInterval = 0.01;
        NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        //Push方式獲取和處理數(shù)據(jù)
        [manager startAccelerometerUpdatesToQueue:queue
                 withHandler:^(CMAccelerometerData *accelerometerData, NSError *error)
         {
             NSLog(@"X = %.04f",accelerometerData.acceleration.x);
             NSLog(@"Y = %.04f",accelerometerData.acceleration.y);
             NSLog(@"Z = %.04f",accelerometerData.acceleration.z);
         }];
    }
}

3. 陀螺儀使用Push方式獲取，Pull方式就不列出來(lái)了，和加速度計(jì)使用相似：

- (void)useGyroPush{
    //初始化全局管理對(duì)象
    CMMotionManager *manager = [[CMMotionManager alloc] init];
    self.motionManager = manager;
    //判斷陀螺儀可不可以，判斷陀螺儀是不是開啟
    if ([manager isGyroAvailable] && ![manager isGyroActive]){
        
        NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        //告訴manager，更新頻率是100Hz
        manager.gyroUpdateInterval = 0.01;
        //Push方式獲取和處理數(shù)據(jù)
        [manager startGyroUpdatesToQueue:queue
                             withHandler:^(CMGyroData *gyroData, NSError *error)
        {
            NSLog(@"Gyro Rotation x = %.04f", gyroData.rotationRate.x);
            NSLog(@"Gyro Rotation y = %.04f", gyroData.rotationRate.y);
            NSLog(@"Gyro Rotation z = %.04f", gyroData.rotationRate.z);
        }];
    }
}

以上代碼必須是真機(jī)上才能正常運(yùn)行，利用上面的知識(shí)我們可以做類似于這樣的效果：

- (void)keepBalance {
    if (self.manager.isDeviceMotionAvailable) {
        //設(shè)置加速計(jì)采樣頻率
        self.manager.deviceMotionUpdateInterval = 0.05f;
        [self.manager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue mainQueue] withHandler:^(CMDeviceMotion * _Nullable motion, NSError * _Nullable error) {
            double rotation = atan2(motion.gravity.x, motion.gravity.y) - M_PI;
            self.imageView.transform = CGAffineTransformMakeRotation(rotation);
        }];
    }
}

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