单页坐标参考

单页坐标参考

本页是 Sensor Logger 使用的坐标系的综合文档。如果您发现任何错误，请通过提出 Issue 或直接提出拉取请求来报告。有关传感器和测量的其他信息，可在应用程序内点击每个传感器旁边的“眼睛”图标。

有关单位的信息，请参阅 https://github.com/tszheichoi/awesome-sensor-logger/blob/main/UNITS.md

手机上的加速

加速度在以下坐标系中报告，其中 和 是屏幕的水平轴和垂直轴，并指向屏幕内/外。这些轴 “粘” 在设备上，因此即使手机旋转，它们也不会改变。x``y``z

iOS 和 Android 之间的区别

这就是操作系统的坐标框架的样子。

重要说明：这些图表显示了施加的力的方向。这与 Apple 官方文档中的图表不同，后者显示了惯性力（完全相反）。https://developer.apple.com/documentation/coremotion/cmheadphonemotionmanager。

虽然轴的方向在各个平台上相同，但 iOS 和 Android 之间的所有三个轴都存在负号差异。例如，如果沿轴向右移动手机，则在 Android 上将记录正值，而在 iOS 上将记录负值。这只是定义的差异 —— 可能是因为 iOS 的约定是在_惯性力_的背景下，而 Android 的约定是在_加速力_的背景下。x

因此，重力传感器在 iOS 和 Android 之间也有一个负号的不同。当您将手机平放在桌子上时，重力矢量指向 iOS 和 Android 上。-z``+z

：1.29版本中的新功能：在_设置>传感器配置_下切换标准化单位和框架将通过自动将iOS上记录的值转换为Android约定来消除这种差异。有关更多信息，请参阅此内容。

Apple Watch 和 AirPods 上的加速

Apple Watch 的加速数据遵循与 iPhone 相同的约定。Headphone 运动传感器的加速度值遵循以下约定。

来源： https://developer.apple.com/documentation/coremotion/cmheadphonemotionmanager

下面的这张照片大致对齐了所有三款 Apple 设备的坐标。图片中三个设备的坐标系始终相同且一致。因此，可以安全地比较来自这些设备的测量值并执行数据融合。但是，它们共同与 Android 的坐标系不一致，如上一节所述。在_设置>传感器配置_下切换“标准化单位和框架”会将_Apple Watch和AirPods的所有测量值_转换为Android的惯例。另外请注意，如果未打开“标准化单位和框架”，那么iPhone、Apple Watch和AirPods的加速度单位会有所不同。

此图比较了所有三个苹果设备的加速度数据的单位和坐标系，并开启了“标准化单位和框架”（注意：“标准化单位和框架”默认处于关闭状态）。

陀螺仪

旋转速率和方向是围绕与加速度相同的轴测量的。当您在 Sensor Logger 中读取陀螺仪传感器时，请参阅下图。

来源： https://developer.apple.com/documentation/coremotion/getting_raw_gyroscope_events

对于陀螺仪传感器的旋转速率读数，iOS 和 Android 具有一致的定义。

取向

方向源自旋转速率，并引用相同的轴。具体来说：

• roll指y;
• pitch指x;
• yaw是指围绕 的旋转。有时也称为 .z``azimuth

此外，方向具有任意偏移量，因为它是旋转速率的积分值（即积分常数）。为此，Sensor Logger 使用参考系，这意味着当轴与北对齐时（即设备轴与北之间的角度），该值为 0。x-north-z-vertical``yaw``x``y

iOS 和 Android 之间的区别

由于遗留原因和向后兼容性原因，在解释 yaw 值时存在一些关键差异：

1. 在 iOS 上，north 是指_真正的北方_，而在 Android 上，它指的是_磁北极_。如果您要比较跨平台测量的绝对值，您可能必须考虑这种差异，尽管磁力计的精度等因素可能超过这种差异。
2. 在 iOS 上，当您绕轴逆时针旋转时，会增加（如上图所示）。在 Android 上，当您绕轴顺时针旋转时，该值会增加（与上图相反，即东为 +π/2，西为 -π/2）。yaw``z``yaw``z
3. 在 iOS 上，随着您绕轴顺时针旋转而减小。在 Android 上，随着您绕轴逆时针旋转而减小（即，当您正常握持手机时，将手机的顶部边缘平铺给您，将手机的底部边缘远离您）pitch``x``pitch``x

此外，在 Android 上，您还可以记录其他 Orientations（方向），并进行各种权衡。请参阅 https://github.com/tszheichoi/awesome-sensor-logger/blob/main/ORIENTATION.md。

：在1.29版本中的新功能：在_设置>传感器配置_下切换标准化单位和框架将通过自动将iOS上记录的值转换为Android约定来消除1和2。有关更多信息，请参阅此内容。