OrientationSensor /测斜仪怪异，无文件记录的传感器面向地平线时的读数跳跃

Question

我正试图升级我的一个应用程序，使用Windows 10移动设备传感器作为个人电脑的虚拟现实设备(比如)。当设备从指向地平线以下变为地平线上方时，我在传感器读出方面遇到了问题(同时发生在景观和人像上，但是在这种情况下，只有景观才是重要的)。小品：

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原始传感器读数(向下指向)：

倾斜计俯仰：-000.677，滚动：-055.380，偏航：+013.978

现在改为向上指向：

倾斜计俯仰：-178.550，滚动：+083.841，偏航：+206.219

正如您所看到的，所有3个值都发生了很大的变化。在现实中，只有一个轴应该改变，滚动或俯仰(取决于传感器的方向)

我95%肯定，这个问题在Windows 8中并不存在。我找不到任何关于传感器这种奇怪行为的文档，它阻止了我创建增强现实和虚拟现实应用程序。

以下是问题的两张图片：

​

下面是这个演示的代码：

<Grid Background="{ThemeResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
    <TextBlock Style="{StaticResource BodyTextBlockStyle}"
                x:Name="output"
                FontFamily="Consolas"
                Foreground="Black"
                Text="test"/>

</Grid>

代码背后：

public MainPage()
{
    this.InitializeComponent();
    timer = new DispatcherTimer();
    timer.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(250);
    timer.Tick += Timer_Tick;
}

private void Timer_Tick(object sender, object e)
{
    output.Text = "";
    output.Text = DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff") + Environment.NewLine;
    Print();
}

DispatcherTimer timer;
public void WriteValue(String desc, String val)
{
    StringBuilder b = new StringBuilder();
    int length = desc.Length + val.Length;
    int topad = 40 - length;
    if (topad < 0)
        topad = length - 40;
    output.Text += desc + val.PadLeft(topad + val.Length) + Environment.NewLine;
}
public String ValueToString(double value)
{
    String ret = value.ToString("000.00000");
    if (value > 0)
        ret = " +" + ret;
    else if (value == 0)
        ret = "  " + ret;
    else
        ret = " " + ret;

    return ret;
}
public static double RadianToDegree(double radians)
{
    return radians * (180 / Math.PI);
}
public void Print()
{
    WriteValue("DisplayOrientation", LastDisplayOrient.ToString());

    WriteValue("Inclinometer", "");
    WriteValue("Pitch", ValueToString(LastIncline.PitchDegrees));
    WriteValue("Roll", ValueToString(LastIncline.RollDegrees));
    WriteValue("Yaw", ValueToString(LastIncline.YawDegrees));
    WriteValue("YawAccuracy", LastIncline.YawAccuracy.ToString());


    WriteValue("OrientationSensor", "");
    var q = LastOrient.Quaternion;


    double ysqr = q.Y * q.Y;
    // roll (x-axis rotation)
    double t0 = +2.0f * (q.W * q.X + q.Y * q.Z);
    double t1 = +1.0f - 2.0f * (q.X * q.X + ysqr);
    double Roll = RadianToDegree(Math.Atan2(t0, t1));
    // pitch (y-axis rotation)
    double t2 = +2.0f * (q.W * q.Y - q.Z * q.X);
    t2 = t2 > 1.0f ? 1.0f : t2;
    t2 = t2 < -1.0f ? -1.0f : t2;
    double Pitch = RadianToDegree(Math.Asin(t2));
    // yaw (z-axis rotation)
    double t3 = +2.0f * (q.W * q.Z + q.X * q.Y);
    double t4 = +1.0f - 2.0f * (ysqr + q.Z * q.Z);
    double Yaw = RadianToDegree(Math.Atan2(t3, t4));
    WriteValue("Roll", ValueToString(Roll));
    WriteValue("Pitch", ValueToString(Pitch));
    WriteValue("Yaw", ValueToString(Yaw));
}
Inclinometer sIncline;
DisplayInformation sDisplay;
OrientationSensor sOrient;
protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
{
    base.OnNavigatedTo(e);
    sIncline = Inclinometer.GetDefault(SensorReadingType.Absolute);
    sDisplay = DisplayInformation.GetForCurrentView();
    sOrient = OrientationSensor.GetDefault(SensorReadingType.Absolute);
    sOrient.ReadingChanged += SOrient_ReadingChanged;
    sDisplay.OrientationChanged += SDisplay_OrientationChanged;
    sIncline.ReadingChanged += SIncline_ReadingChanged;

    LastDisplayOrient = sDisplay.CurrentOrientation;
    LastIncline = sIncline.GetCurrentReading();
    LastOrient = sOrient.GetCurrentReading();
    timer.Start();
}

private void SOrient_ReadingChanged(OrientationSensor sender, OrientationSensorReadingChangedEventArgs args)
{
    LastOrient = args.Reading;
}

private void SDisplay_OrientationChanged(DisplayInformation sender, object args)
{
    LastDisplayOrient = sDisplay.CurrentOrientation;
}
OrientationSensorReading LastOrient;
InclinometerReading LastIncline;
DisplayOrientations LastDisplayOrient;
private void SIncline_ReadingChanged(Inclinometer sender, InclinometerReadingChangedEventArgs args)
{
    LastIncline = args.Reading;
}

protected override void OnNavigatingFrom(NavigatingCancelEventArgs e)
{
    base.OnNavigatingFrom(e);

    sIncline.ReadingChanged -= SIncline_ReadingChanged;
    sDisplay.OrientationChanged -= SDisplay_OrientationChanged;
    sOrient.ReadingChanged -= SOrient_ReadingChanged;
    timer.Stop();
}

编辑:添加了以下草图和更多描述

看一看下面的更深入的草图：

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如步骤(1)所示，将电话定位。手机在景观模式下，相机朝下，屏幕朝上。

改为步骤(2)。你稍微向前倾斜，只有一个轴应该改变(在这种情况下，测斜仪只会显示“滚动”变化。)这是正确的)

改为步骤(3)。你现在向后倾斜你的手机。一旦切换点来，那里的相机不再面对地面，但现在天空和屏幕正面临略微向下，所有三个数值都有很大的变化。俯仰将跳跃约-180°，滚动将额外跳约90°，你实际改变的数量，而偏航将跳跃约+180°。

只要相机只指向地球或天空，传感器就会表现得很好！只有当从一个切换到另一个时，这个问题才会发生！(这个场景总是发生在VR和AR上，所以这是一个大问题)

Answer 1

原始传感器读数(向下指向)： 倾斜计俯仰：-000.677，滚动：-055.380，偏航：+013.978 现在改为向上指向： 倾斜计俯仰：-178.550，滚动：+083.841，偏航：+206.219 正如您所看到的，所有3个值都发生了很大的变化。在现实中，只有一个轴应该改变，滚动或俯仰(取决于传感器的方向)

你的考试不严格。如果您想观察Roll和Pitch，您应该为测试设置一个固定的坐标。

我已经在我的物理设备中测试了Inclinometer。当我沿着X轴的方向滑动手机的时候。所有3个值都发生了变化，但只有音调值变化最明显，其余两个值都在错误范围内。

测斜仪传感器指定设备的偏航、俯仰和滚动值，并与关心该设备在空间中的位置的应用程序协同工作。通过加速度计的重力矢量和陀螺仪数据的集成，得到俯仰和滚转。偏航是由磁强计和陀螺仪(类似于罗盘航向)数据建立的。测斜仪以一种易于理解和易懂的方式提供先进的方位数据。当您需要设备定位但不需要操作传感器数据时，请使用测斜仪。

要获得更多信息，您可以参考感应器。