将加速度计矢量从设备转换为地球坐标

Question

我已经搜索了互联网和StackOverflow，以找到将Android加速度计矢量从设备坐标系转换为地球坐标系的方法。我正在使用Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR执行此操作。我使用NativeScript访问传感器并使用MathJS进行矩阵计算。

1. 我使用Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR抓取旋转矢量
2. 我在https://android.googlesource.com/platform/frameworks/base/+/master/core/java/android/hardware/SensorManager.java给出的getRotationMatrixFromVector（）的Android代码之后计算旋转矩阵。 --- 2.1我计算q0，q1 = acceleration.x，q2 = acceleration.y，q3 = acceleration.z --- 2.2我尝试使用float [9]和float [16]矩阵大小计算旋转矩阵但是我无法让他们中的任何一个工作。 --- 2.3我尝试反转和转置这两个旋转矩阵。
3. 我现在将旋转矩阵（尝试正常，反转和转置）乘以矩阵[[accel.x]，[accel.y]，[accel.z]，[0.0]]（4x1矩阵）
4. 当我查看我新近翻译的加速度值时，它们根本不会旋转。如果我将设备的x轴指向地球的北方并将其加速到这个方向，我的acceleration.x将> 1而其他值几乎为0.这里我的acceleration.y应该被转换为> 1。同样，如果我将设备的y轴指向天空并将其加速到这个方向，那么当我的acceleration.z应该读取> 1时，我的加速度读数> 1。

谁能告诉我在这些步骤中我做错了什么？共识似乎是抓住旋转矢量，将其转换为旋转矩阵，反转矩阵，然后将此反转矩阵乘以加速度计矢量。它对我不起作用。谢谢，

    var r;
    var rinv;
    accelerometer.startAccelerometerUpdates(function (accel) {
        if (accel.sensortype == 11) {
            var q0 = Math.sqrt(1 - accel.x*accel.x - accel.y*accel.y - accel.z*accel.z);
            var q1 = accel.x;
            var q2 = accel.y;
            var q3 = accel.z;
            //calculate rotation matrix from unit quaternion
            var sq1 = 2*q1*q1;
            var sq2 = 2*q2*q2;
            var sq3 = 2*q3*q3;
            var q1q2 = 2*q1*q2;
            var q3q0 = 2*q3*q0;
            var q1q3 = 2*q1*q3;
            var q2q0 = 2*q2*q0;
            var q2q3 = 2*q2*q3;
            var q1q0 = 2*q1*q0;
            //r = math.matrix([[1-sq2-sq3,q1q2-q3q0,q1q3+q2q0],[q1q2+q3q0,1-sq1-sq3,q2q3-q1q0],[q1q3-q2q0,q2q3+q1q0,1-sq1-sq2]]);
            r = math.matrix([[1-sq2-sq3,q1q2-q3q0,q1q3+q2q0,0.0],[q1q2+q3q0,1-sq1-sq3,q2q3-q1q0,0.0],[q1q3-q2q0,q2q3+q1q0,1-sq1-sq2,0.0],[0.0,0.0,0.0,1.0]]);
            rinv = math.inv(r);
        }
        if (accel.sensortype == 10) {
            //filter accelerometer errors
            if (Math.abs(accel.x) < 10 || Math.abs(accel.y) < 10 || Math.abs(accel.z) < 10) {
                if ((Math.abs(accel.x) > .15 && Math.abs(accel.x)/oldAX < 2) || (Math.abs(accel.y) > .15 && Math.abs(accel.y)/oldAY < 2) || (Math.abs(accel.z) > .15 && Math.abs(accel.z)/oldAZ < 2)) {  //filter errors in accelerometer
                    var Ad = math.matrix([[accel.x],[accel.y],[accel.z],[0.0]]);
                    //transform acceleration values from device coordinates to Earth coordinates
                    var Ag = math.multiply(rinv,Ad);
                    var ax = Ag.get([0,0]);
                    var ay = Ag.get([1,0]);
                    var az = Ag.get([2,0]);
                    if (ax > 1 || ay > 1 || az > 1) {  //only show large values for easier analyses
                        page.getViewById("rotationLabel").text = "Earth Axes Acceleration \n x: " + ax + "\ny: " + ay + "\nz: " + az;
                    }

我希望设备的加速度计值能够像旋转矢量部分一样转换到地球坐标系。 https://developer.android.com/guide/topics/sensors/sensors_motion

Answer 1

NativeScript-Accelerometer-Advanced插件编码错误。由传感器提供，不需要计算单位四元数值q0。重力除以（9.81 m / s ^ 2）是不必要的，因为它不包括在传感器中。我在我的本地副本中修复了这个并且我的旋转方法正常工作：1。获得旋转矢量2.计算旋转矩阵3.反转旋转矩阵4.通过加速度计向量乘以反向旋转矩阵，并附加[1.0]作为第4行