Android studio水平 androidstudio水平仪

好久之前就已经研究了方向传感器Sensor.TYPE_ORIENTATION。根据自已实践，改写了网上的两个水准仪的例子，又重新封装使用了一下，最后也用在了项目中。

1、前言介绍

下面这段话是出自Android 传感器之方向传感器

一般情况下，在android系统中获取手机的方位信息在api中有TYPE_ORIENTATION常量，可以像得到加速度传感器那样得到方向传感器sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION);然而我们这样做的话在最新版的SDK中就会看到这么一句话：“TYPE_ORIENTATION   This constant is deprecated. use SensorManager.getOrientation() instead. ”即这种方式也过期，不建议使用！Google建议我们在应用程序中使用SensorManager.getOrientation()来获得原始数据。

public static float[] getOrientation (float[] R, float[] values)

第一个参数是R[] 是一个旋转矩阵，用来保存磁场和加速度的数据，可以理解为这个函数的传入值，通过它这个函数给你求出方位角。

第二个参数就是这个函数的输出了，他有函数自动为我们填充，这就是我们想要的。

values[0]  ：方向角，但用（磁场+加速度）得到的数据范围是（-180～180）,也就是说，0表示正北，90表示正东，180/-180表示正南，-90表示正西。而直接通过方向感应器数据范围是（0～359）360/0表示正北，90表示正东，180表示正南，270表示正西。

values[1]  pitch 倾斜角  即由静止状态开始，前后翻转，手机顶部往上抬起（0~-90），手机尾部往上抬起（0~90）

values[2]  roll 旋转角 即由静止状态开始，左右翻转，手机左侧抬起（0~90）,手机右侧抬起（0~-90）

2、示例代码一

package com.level.level1;

import com.level.level1.R;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;

public class LevelView extends View
{
	// 定义水平仪大圆盘图片
	Bitmap compass;
	// 定义水平仪中的气泡图标
	Bitmap ball;
	// 定义水平仪中气泡 的X、Y座标
	int ballX, ballY;
	
	// 定义气泡位于中间时（水平仪完全水平），气泡的X、Y座标
	int cx, cy;
	// 定义水平仪大圆盘中心座标X、Y
	int backCx;
	int backCy;
	// 定义灵敏度，即水平仪能处理的最大倾斜角，超过该角度，气泡将直接在位于边界。
	int SENSITIVITY = 30;

	public LevelView(Context context, AttributeSet attrs)
	{
		super(context, attrs);
		// 加载水平仪大圆盘图片和气泡图片
		compass = BitmapFactory.decodeResource(getResources()
			, R.drawable.back);
		ball = BitmapFactory
			.decodeResource(getResources(), R.drawable.small);
		
		
		// 计算出　水平仪完全水平时　气泡位置　　左上角为原点
		cx = (compass.getWidth() - ball.getWidth()) / 2;
		cy = (compass.getHeight() - ball.getHeight()) / 2;

		// 计算出水平仪大圆盘中心座标X、Y　　左上角为原点
		backCx = compass.getWidth() / 2;
		backCy = compass.getWidth() / 2;
	}

	@Override
	protected void onDraw(Canvas canvas)
	{
		super.onDraw(canvas);
		// 绘制水平仪大圆盘图片
		canvas.drawBitmap(compass, 0, 0, null);
		// 根据气泡坐标绘制气泡
		canvas.drawBitmap(ball, ballX, ballY, null);
	}
	
	public void onChangeXY(int zAngle,int yAngle,int xAngle){
		// 定义气泡当前位置X Y坐标值
		int x, y;
		x = cx;
		y = cy;
		
		// 如果沿x轴的倾斜角　　在最大角度之内则计算出其相应坐标值
		if (Math.abs(xAngle) <= SENSITIVITY) {
			// 根据与x轴的倾斜角度计算X座标的变化值（倾斜角度越大，X座标变化越大）
			int deltaX = (int) (cx * xAngle / SENSITIVITY);
			x += deltaX;
		}
		// 如果沿x轴的倾斜角已经大于MAX_ANGLE，气泡应到最左边
		else if (xAngle > SENSITIVITY) {
			x = 0;
		}
		// 如果与x轴的倾斜角已经小于负的MAX_ANGLE，气泡应到最右边
		else {
			x = cx * 2;
		}
		// 如果沿Y轴的倾斜角还在最大角度之内
		if (Math.abs(yAngle) <= SENSITIVITY) {
			// 根据沿Y轴的倾斜角度计算Y座标的变化值（倾斜角度越大，Y座标变化越大）
			int deltaY = (int) (cy * yAngle / SENSITIVITY);
			y += deltaY;
		}
		// 如果沿Y轴的倾斜角已经大于MAX_ANGLE，气泡应到最下边
		else if (yAngle > SENSITIVITY) {
			y = cy * 2;
		}
		// 如果沿Y轴的倾斜角已经小于负的MAX_ANGLE，气泡应到最右边
		else {
			y = 0;
		}
		// 如果计算出来的X、Y座标还位于水平仪的仪表盘内，更新水平仪的气泡座标
		if (isContain(x, y)) {
			ballX = x;
			ballY = y;
		} else {
			// 有待后续继续完成
		}
		//重绘界面
		invalidate();
	}
	
	// 计算x、y点的气泡是否处于水平仪的大圆盘内
	private boolean isContain(int x, int y) {
		// 计算气泡的圆心座标X、Y
		int ballCx = x + ball.getWidth() / 2;
		int ballCy = y + ball.getWidth() / 2;

		// 计算气泡的圆心与水平仪大圆盘中中心之间的距离。
		double distance = Math.sqrt((ballCx - backCx) * (ballCx - backCx)
				+ (ballCy - backCy) * (ballCy - backCy));
		// 若两个圆心的距离小于它们的半径差，即可认为处于该点的气泡依然位于仪表盘内
		if (distance < cx) {
			return true;
		} else {
			return false;
		}
	}
}

package com.level.level1;

import com.level.level1.R;

import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.widget.TextView;

public class MyGradienter extends Activity implements SensorEventListener {
	// 定义水平仪的仪大圆盘
	private LevelView myview;
	// 定义Sensor管理器
	SensorManager mySM;
	// 定义显示栏　显示X Y　Z轴方向转过角度与当前方位
	private TextView tx, ty, tz, td;
	private Sensor acc_sensor;
	private Sensor mag_sensor;
	// 加速度传感器数据
	float accValues[] = new float[3];
	// 地磁传感器数据
	float magValues[] = new float[3];
	// 旋转矩阵，用来保存磁场和加速度的数据
	float r[] = new float[9];
	// 模拟方向传感器的数据（原始数据为弧度）
	float values[] = new float[3];

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_my_gradienter);
		myview = (LevelView) findViewById(R.id.myview);
		tx = (TextView) findViewById(R.id.testviewx);
		ty = (TextView) findViewById(R.id.testviewy);
		tz = (TextView) findViewById(R.id.testviewz);
		td = (TextView) findViewById(R.id.testviewd);
		// 获取手机传感器管理服务
		mySM = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
	}

	@Override
	public void onResume() {
		super.onResume();

		acc_sensor = mySM.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
		mag_sensor = mySM.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD);
		// 给传感器注册监听：
		mySM.registerListener(this, acc_sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
		mySM.registerListener(this, mag_sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
	}

	@Override
	protected void onPause() {
		// 取消方向传感器的监听
		mySM.unregisterListener(this);
		super.onPause();
	}

	@Override
	protected void onStop() {
		// 取消方向传感器的监听
		mySM.unregisterListener(this);
		super.onStop();
	}

	@Override
	public void onAccuracyChanged(Sensor arg0, int arg1) {
		// TODO Auto-generated method stub
	}

	@Override
	public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
		// 获取手机触发event的传感器的类型
		int sensorType = event.sensor.getType();
		switch (sensorType) {
		case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
			accValues = event.values.clone();
			break;
		case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:
			magValues = event.values.clone();
			break;

		}

		SensorManager.getRotationMatrix(r, null, accValues, magValues);
		SensorManager.getOrientation(r, values);

		// 获取　沿着Z轴转过的角度
		int zAngle = (int) Math.toDegrees(values[0]);
		tz.setText("Z轴方向转过的角度：" + zAngle);
		// 显示当前的方位
		displayCompass(zAngle);

		// 获取　沿着X轴倾斜时　与Y轴的夹角
		int yAngle = (int) Math.toDegrees(values[1]);
		ty.setText("Y轴方向翘起的角度：" + yAngle);

		// 获取　沿着Y轴的滚动时　与X轴的角度
		int xAngle = (int) Math.toDegrees(values[2]);
		tx.setText("x轴方向翘起的角度：" + xAngle);
		
		myview.onChangeXY(zAngle,yAngle,xAngle);
	}

	private void displayCompass(int angle) {
		if ((angle < 22.5) || (angle > 337.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　北");
		if ((angle > 22.5) && (angle < 67.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　西北");
		if ((angle > 67.5) && (angle < 112.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　西");
		if ((angle > 112.5) && (angle < 157.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　西北");
		if ((angle > 157.5) && (angle < 202.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　南");
		if ((angle > 202.5) && (angle < 247.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　东南");
		if ((angle > 247.5) && (angle < 292.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　东");
		if ((angle > 292.5) && (angle < 337.5))
			td.setText("手机顶部当前方位：　东北");
	}
}

3、示例代码二

package com.tcjt.level2;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Paint.Style;
import android.graphics.RectF;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;

public class MainView extends View {

	Paint paint = new Paint(); //画笔
	Bitmap shangBitmap1; //上面的大矩形图
	Bitmap shangBitmap2; //上面的气泡
	Bitmap zuoBitmap1; //左面的大矩形图
	Bitmap zuoBitmap2; //左面图的气泡
	Bitmap zhongBitmap1; //中间的大圆图
	Bitmap zhongBitmap2; //中间的小气泡
	Bitmap xiaBitmap1; //右下的矩形图
	Bitmap xiaBitmap2; //右下的气泡
	
	//背景矩形的位置声明
	int shang1_X = 60; //上面的大矩形图
	int shang1_Y = 12;
	int zuo1_X = 12; //左面的大矩形图
	int zuo1_Y = 60;
	int zhong1_X = 65; //中间的大圆图
	int zhong1_Y = 65;
	int xia1_X = 145; //右下的矩形图
	int xia1_Y = 145;//水泡的位置声明
	int shang2_X; //上面的气泡XY 坐标
	int shang2_Y;
	int zuo2_X; //左面图的气泡XY 坐标
	int zuo2_Y;
	int zhong2_X; //中间的小气泡XY 坐标
	int zhong2_Y;
	int xia2_X; //右下的气泡XY 坐标
	int xia2_Y;

	public MainView(Context context, AttributeSet attrs){
		super(context, attrs);
		initBitmap(); //初始化图片资源
		initLocation(); //初始化气泡的位置
	}

	private void initBitmap(){ //初始化图片的方法
		//该处省略了部分代码，将在后面进行介绍
		shangBitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_shang1);
		shangBitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_shang2);
		zuoBitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_zuo1);
		zuoBitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_zuo2);
		zhongBitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_zhong1);
		zhongBitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_zhong2);
		xiaBitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_xia1);
		xiaBitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.level_xia2);
	}

	private void initLocation(){ //初始化气泡位置的方法
		//该处省略了部分代码，将在后面进行介绍
		shang2_X = shang1_X + shangBitmap1.getWidth()/2- shangBitmap2.getWidth()/2;
		shang2_Y = shang1_Y + shangBitmap1.getHeight()/2- shangBitmap2.getHeight()/2;
		zuo2_X = zuo1_X + zuoBitmap1.getWidth()/2- zuoBitmap2.getWidth()/2;
		zuo2_Y = zuo1_Y + zuoBitmap1.getHeight()/2- zuoBitmap2.getHeight()/2;
		zhong2_X = zhong1_X + zhongBitmap1.getWidth()/2- zhongBitmap2.getWidth()/2;
		zhong2_Y = zhong1_Y + zhongBitmap1.getHeight()/2- zhongBitmap2.getHeight()/2;
		xia2_X = xia1_X + xiaBitmap1.getWidth()/2- xiaBitmap2.getWidth()/2;
		xia2_Y = xia1_Y + xiaBitmap1.getHeight()/2- xiaBitmap2.getHeight()/2;
	}

	@Override
	protected void onDraw(Canvas canvas){//重写的绘制方法
		super.onDraw(canvas);
		//该处省略了部分代码，将在后面进行介绍
		canvas.drawColor(Color.WHITE); //设置背景色为白色

		paint.setColor(Color.BLUE); //设置画笔颜色
		paint.setStyle(Style.STROKE); //设置画笔为不填充
		canvas.drawRect(5, 5, 315, 315, paint);//绘制外边框矩形

		//画背景矩形
		canvas.drawBitmap(shangBitmap1, shang1_X,shang1_Y, paint); //上
		canvas.drawBitmap(zuoBitmap1, zuo1_X,zuo1_Y, paint); //左
		canvas.drawBitmap(zhongBitmap1, zhong1_X,zhong1_Y, paint); //中
		canvas.drawBitmap(xiaBitmap1, xia1_X,xia1_Y, paint); //下

		//开始绘制气泡
		canvas.drawBitmap(shangBitmap2, shang2_X,shang2_Y, paint); //上
		canvas.drawBitmap(zuoBitmap2, zuo2_X,zuo2_Y, paint); //左
		canvas.drawBitmap(zhongBitmap2, zhong2_X,zhong2_Y, paint); //中
		canvas.drawBitmap(xiaBitmap2, xia2_X, xia2_Y, paint);//下

		paint.setColor(Color.GRAY);//设置画笔颜色用来绘制刻度

		//绘制上面方框中的刻度
		canvas.drawLine (shang1_X+shangBitmap1.getWidth()/2-7,shang1_Y, shang1_X+shangBitmap1.getWidth()/2-7,shang1_Y+shangBitmap1.getHeight()-2, paint);
		canvas.drawLine (shang1_X+shangBitmap1.getWidth()/2+7,shang1_Y, shang1_X+shangBitmap1.getWidth()/2+7,shang1_Y+shangBitmap1.getHeight()-2, paint);

		//绘制左面方框中的刻度
		canvas.drawLine(zuo1_X,zuo1_Y+zuoBitmap1.getHeight()/2-7,zuo1_X+zuoBitmap1.getWidth()-2,zuo1_Y+zuoBitmap1.getHeight()/2-7, paint);canvas.drawLine(zuo1_X,zuo1_Y+zuoBitmap1.getHeight()/2+7,zuo1_X+zuoBitmap1.getWidth()-2,zuo1_Y+zuoBitmap1.getHeight()/2+7, paint);
		
		//绘制下面方框中的刻度

		canvas.drawLine(xia1_X+xiaBitmap1.getWidth()/2-10,xia1_Y+xiaBitmap1.getHeight()/2-20,xia1_X+xiaBitmap1.getWidth()/2+20,xia1_Y+xiaBitmap1.getHeight()/2+10, paint);
		canvas.drawLine(xia1_X+xiaBitmap1.getWidth()/2-20,xia1_Y+xiaBitmap1.getHeight()/2-10,xia1_X+xiaBitmap1.getWidth()/2+10,xia1_Y+xiaBitmap1.getHeight()/2+20, paint);

		//中间圆圈中的刻度(小圆)
		RectF oval = new RectF(zhong1_X+zhongBitmap1.getWidth()/2-10,zhong1_Y+zhongBitmap1.getHeight()/2-10,zhong1_X+zhongBitmap1.getWidth()/2+10,zhong1_Y+zhongBitmap1.getHeight()/2+10);
		
		canvas.drawOval(oval, paint);//绘制基准线(圆)
	}
}

package com.tcjt.level2;

import android.hardware.SensorListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.view.Menu;

@SuppressWarnings("deprecation")
public class LevelActivity extends Activity {

	int k = 45; //灵敏度
	MainView mv;
	//真机
	SensorManager mySensorManager;

	//测试时
//	SensorManagerSimulator mySensorManager; 

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_level);
		
		mv = (MainView) findViewById(R.id.mainView);
		
		mySensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);//真机
	}
	
	private final SensorListener mSensorLisener =new SensorListener(){

		@Override
		public void onAccuracyChanged(int sensor, int accuracy) { }
		
		public boolean isContain(int x, int y){//判断点是否在圆内

			int tempx =(int) (x + mv.zhongBitmap2.getWidth()/2.0);
			int tempy =(int) (y + mv.zhongBitmap2.getWidth()/2.0);
			int ox = (int) (mv.zhong1_X+ mv.zhongBitmap1.getWidth()/2.0);
			int oy = (int) (mv.zhong1_X+ mv.zhongBitmap1.getWidth()/2.0);
			if(Math.sqrt((tempx-ox)*(tempx-ox)+(tempy-oy)*(tempy-oy))>(mv.zhongBitmap1.getWidth()/2.0-mv.zhongBitmap2.getWidth()/2.0)){
				//不在圆内
				return false;
			}else{
				//在圆内时
				return true;
			}
		}

		@Override
		public void onSensorChanged(int sensor, float[] values) {
			if(sensor == SensorManager.SENSOR_ORIENTATION){
				double pitch = values[SensorManager.DATA_Y];
				double roll = values[SensorManager.DATA_Z];
				int x=0; int y=0;//临时变量，算中间水泡坐标时用
				int tempX=0; int tempY=0;//下面气泡的临时变量
				
				//开始调整x 的值
				if(Math.abs(roll)<=k){
					mv.shang2_X = mv.shang1_X //上面的
						+ (int)(((mv.shangBitmap1.getWidth()
						-mv.shangBitmap2.getWidth())/2.0)
						-(((mv.shangBitmap1.getWidth()
						-mv.shangBitmap2.getWidth())/2.0)*roll)/k);
					
					x = mv.zhong1_X //中间的
						+ (int)(((mv.zhongBitmap1.getWidth()
						-mv.zhongBitmap2.getWidth())/2.0)
						-(((mv.zhongBitmap1.getWidth()
						-mv.zhongBitmap2.getWidth())/2.0)*roll)/k);
				}else if(roll>k){
					mv.shang2_X=mv.shang1_X; x = mv.zhong1_X;
				}else{
					mv.shang2_X=mv.shang1_X+
						mv.shangBitmap1.getWidth()
						- mv.shangBitmap2.getWidth();
					
					x = mv.zhong1_X+ mv.zhongBitmap1.getWidth()
						- mv.zhongBitmap2.getWidth();
				}
				
				//开始调整y 的值

				if(Math.abs(pitch)<=k){
					mv.zuo2_Y=mv.zuo1_Y //左面的
						+ (int)(((mv.zuoBitmap1.getHeight()
						-mv.zuoBitmap2.getHeight())/2.0)
						+(((mv.zuoBitmap1.getHeight()
						-mv.zuoBitmap2.getHeight())/2.0)*pitch)/k);
	
					y =mv.zhong1_Y+ //中间的
						(int)(((mv.zhongBitmap1.getHeight()
						-mv.zhongBitmap2.getHeight())/2.0)
						+(((mv.zhongBitmap1.getHeight()
						-mv.zhongBitmap2.getHeight())/2.0)*pitch)/k);
				}else if(pitch>k){
					mv.zuo2_Y=mv.zuo1_Y
						+mv.zuoBitmap1.getHeight()
						-mv.zuoBitmap2.getHeight();
					
					y=mv.zhong1_Y+mv.zhongBitmap1.getHeight()
						-mv.zhongBitmap2.getHeight();
				}else{
					mv.zuo2_Y = mv.zuo1_Y; y = mv.zhong1_Y;
				}

				//下面的
				tempX = -(int) (((mv.xiaBitmap1.getWidth()/2-28)*roll
						+(mv.xiaBitmap1.getWidth()/2-28)*pitch)/k);
				
				tempY = -(int) ((-(mv.xiaBitmap1.getWidth()/2-28)*roll
						-(mv.xiaBitmap1.getWidth()/2-28)*pitch)/k);

				//限制下面的气泡范围
				if(tempY>mv.xiaBitmap1.getHeight()/2-28){
					tempY = mv.xiaBitmap1.getHeight()/2-28;
				}
				if(tempY < -mv.xiaBitmap1.getHeight()/2+28){
					tempY = -mv.xiaBitmap1.getHeight()/2+28;
				}

				if(tempX > mv.xiaBitmap1.getWidth()/2-28){
					tempX = mv.xiaBitmap1.getWidth()/2-28;
				}
				
				if(tempX < -mv.xiaBitmap1.getWidth()/2+28){
					tempX = -mv.xiaBitmap1.getWidth()/2+28;
				}
				
				mv.xia2_X = tempX + mv.xia1_X + mv.xiaBitmap1.getWidth()/2 -mv.xiaBitmap2.getWidth()/2;
				mv.xia2_Y = tempY + mv.xia1_Y + mv.xiaBitmap1.getHeight()/2 - mv.xiaBitmap2.getWidth()/2;
				
				if(isContain(x, y)){//中间的水泡在圆内才改变坐标
					mv.zhong2_X = x; mv.zhong2_Y = y;
				}
				mv.postInvalidate();//重绘MainView
			}
		} //传感器监听器类
		//该处省略了部分代码，将在后面进行介绍
	};

	@Override
	protected void onResume(){ //添加监听
		mySensorManager.registerListener(mSensorLisener,SensorManager.SENSOR_ORIENTATION);
		super.onResume();
	}

	@Override
	protected void onPause() { //取消监听
		mySensorManager.unregisterListener (mSensorLisener);
		super.onPause();
	}

	@Override
	public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
		// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
		getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_level, menu);
		return true;
	}

}

两个例子都能实现水准仪的效果。图片我就不贴，可以参考里面的代码。

博客代码下载：。有所封装代码。

参考文章：

Android 传感器之方向传感器

关于Android 传感器坐标与读数的进一步讨论