前面咱們用了陀螺儀、加速傳感器做了一些好玩的效果，今天咱們就用用第三個傳感器--磁力計--來做一個AR的場景。說到AR這個詞，請大家不要噴我哈，并沒有用到WWDC剛出的ARKit。而且今天這個例子重點是學習使用磁力計，本質上來講和AR關系并不大。噱頭，就是個噱頭。。。。

磁力計跟前面的加速計、陀螺儀，都是用到了上次說的iOS當中的那個核心運動框架CoreMotion, 也都用了CMMotionManager。

完成后的效果，能看到在視頻輸出的下面會有一個隨著屏幕移動的天空星辰背景圖，同時屏幕左上角會實時打印當前的方向信息、地理信息。

1. 磁力計的介紹

磁強計指的是各種用于測量磁場的儀器，也稱磁力儀、高斯計。它可以感應地球的磁場，獲得方向信息。

1.1 應用場景

那顯而易見，典型的應用場景就是用在電子羅盤和導航上面。

之前看到過某個大神用磁力計簡直玩出了花兒，隔空抓牛的感覺。利用iPhone上磁力計、加速計和麥克風實現平面和三維上的磁鐵追蹤，并能實時的反饋在iPhone 屏幕上。

看上去屌炸了，有沒有？宅胖還專門找到了這篇文章的報道，有興趣的可以進去看看，里面有實現后的視頻。mobile.163.com/14/1127/09/…

1.2 需要了解的基本概念

要用到磁力計，經常會聽到有人說到“磁北”、“真北”這兩個高頻詞，CoreMotion也會給我們返回這兩個數值。是什么意思吶？

• 真北：指的是地理的北極
• 磁北：指的是磁場北極

納尼？這是什么鬼？來來來，咱們科普一下。

磁北 磁北是以大地磁場為基準的，通過各種傳感器傳送的方位都是以磁北為基準的。BUT！！！！敲黑板！！！！！磁北的具體位置是隨著時間而改變的。 也就是說咱們隨著地球的旋轉，咱們除了有一年四季的變化、時間的變化，連磁場都會發生改變。嗯，是這樣的。

真北 由于磁北是會變化的，那我們怎么用？不可能還要計算地球自轉軸、考慮時間因素吧。所以才有了真北這個概念。

真北是地球自轉的地理北極，這個就是考慮到了各種因素，是一個固定的位置。所以咱們電子羅盤神馬的所指的北，說的是這個真北。通常情況下，方位都是需要矯正到真北的。蘋果很貼心啊，真北就不用自己算了，直接也會有返回的數值。

剩下的還有磁偏角校正、網絡北、網絡北校正、收斂角等等學術概念。

那豈不是電子羅盤上面的北和指南針上面的北不一致啊？

問這個問題的童鞋那是相當的聰明呀，那肯定是不一致的。不過誤差也是在可感官接受的范圍內。在等會兒的例子里面，咱們把這兩個數值都打印出來，自己看看。

2 . 磁力計的使用

2.1 使用步驟

磁力計同樣也是通過CoreMotion 這個框架來管理的，所以和前面兩個傳感器一樣，四個標準步驟：

• 初始化CMMotionManager管理對象；
• 調用管理對象的對象方法獲取數據；
• 處理數據；
• 當不需要使用的時候，停止獲取數據。

2.2 磁力計數據獲取的兩種方法

CoreMotion中有2種獲取數據方式，一種叫做PUSH的方式，一種叫做PULL的方式。顧名思義，PUSH就是被動的獲取。設定完了之后，線程定時把獲取到的數據推送回來。可想而知，對于資源的消耗是會稍微大一點的。PULL，就是要去索取。拉一下才會獲取到數據。不要不給。上一次代碼是Swift的，這一次咱們就使用OC啦。

2.2.1 PULL的方式

//PULL的方法獲取數據 - (void)pullMagnetometer {//? ??判斷磁力計是否可用if?(self.manager.magnetometerAvailable) {//? ? ? ??設置磁力計采樣頻率self.manager.magnetometerUpdateInterval?=?0.1;//開始更新，后臺線程開始運行。這是Pull方式。[self.manager?startMagnetometerUpdates];NSLog(@"X = %f,Y = %f,Z = %f",self.manager.magnetometerData.magneticField.x,self.manager.magnetometerData.magneticField.y,self.manager.magnetometerData.magneticField.z);}?else?{NSLog(@"It cannot be used!");} } 復制代碼

2.2.2 PUSH的方式

//PUSH的方法獲取數據 - (void)pushMagnetometer {//? ??判斷磁力計是否可用if?(self.manager.magnetometerAvailable) {//? ? ? ??設置磁力計采樣頻率self.manager.magnetometerUpdateInterval?=?0.1;//Push方式獲取和處理數據，這里我們一樣只是做了簡單的打印。把采樣的工作放在了主線程中。[self.manager?startMagnetometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue?mainQueue]?withHandler:^(CMMagnetometerData?*?_Nullable?magnetometerData,?NSError?*?_Nullable?error) {NSLog(@"X = %f,Y = %f,Z = %f",magnetometerData.magneticField.x,magnetometerData.magneticField.y,magnetometerData.magneticField.z);}];}?else?{NSLog(@"It cannot be used!");} } 復制代碼

3. 開始我們的小案例

寫這個案例的時候發現要實現一個比較逼真的AR，咱們有好多東東都沒有分享過。所以例子寫完之后，寫這篇文章的時候又對這個例子做了一些調整。大幅簡化刪減了了好多需求。但是，最后還是使用了相機、百度地圖，如果這兩個都不用，那真的一點都不能算是AR了。

完成后的效果，能看到在視頻輸出的下面會有一個隨著屏幕移動的天空星辰背景圖，同時屏幕左上角會實時打印當前的方向信息、地理信息。

小案例里面的相機不用緊張，咱們后面也還是會分享的。還有一個之前說過的，多線程也記得的哈，下一個系列就來補。

3.1 思維導圖

3.2 準備工作

3.2.1 SDK的導入

這個例子里面咱們用了百度地圖，所以需要導入百度地圖的SDK。因為咱們沒有分享過如何使用第三方庫，可以看看這篇文章iOS·采用第三方(百度地圖SDK)實現定位等功能開發

3.2.2 相機、定位權限的索取

iPhone對于APP使用用戶的隱私權限做了很嚴格的規定，每個APP使用用戶隱私之前必須要讓用戶知道并且同意。大概也正是因為這點，本宅胖才這么愛iPhone吧。雖然開發的時候就面臨著很多問題，但至少產品始終是站在用戶的角度考慮問題的。

在Info.plist中向用戶索取相機和地理位置信息的權限。

• Privacy - Camera Usage Description
• Privacy - Location When In Use Usage Description

麥克風、媒體庫的權限就不需要了。之前沒有刪減的那個案例里面用到了這個。說起來好心疼~~~

3.2.3 相機使用

相機在這個案例里面，使用的是AVFoundation框架。也是很心痛，這部分之前沒有分享過。所以如果等不及俺的分享，可以先看看這個。Objc的第21期內容：iOS上的相機捕捉

別忘了在頭文件<AVFoundation/AVFoundation.h>，同時遵守代理協議AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate。

3.3 創建動態活動的星空背景

從網上找到的星空圖是4000*2800的大小，要讓它完全超出屏幕。這樣才能根據手機的移動進行活動。

同樣的，為了能夠明顯的看到效果，在從陀螺儀獲取到的數值之后，添加了一個放大倍數。這個小例子里面咱們使用的是5。

3.3.1 使用陀螺儀進行防抖

如果陀螺儀返回的數據在某個特定小范圍內，我們就是視同只是手抖，不對圖片本身進行處理。這樣就看不到背景圖片明顯抖動的感覺了。

• 注意：陀螺儀返回的各軸旋轉角度是有可能為負數的，所以別忘了用絕對值進行判斷。

//? ? ? ? ? ??做一下防抖動的處理，如果手機旋轉的不太大，就不執行操作 if?(fabs(gyroData.rotationRate.x) *?multiplier?<?0.2?&&?fabs(gyroData.rotationRate.y) *?multiplier?<?0.2) {return?; }復制代碼

3.3.2 讓背景星空圖隨著屏幕進行運行

直接修改背景圖的center就好了，讓原center添加上需要進行的位移量就可以實現了。 這里需要注意的是，需要對邊界值進行處理。如果屏幕旋轉的亂七八糟，我們要讓視頻輸出層下面始終有一個背景存在。

? ? ? ? ? ??//? ? ? ? ? ??因為背景圖的大小事屏幕寬度的三倍，高度的兩倍。為了防止超出邊界，進行限制if?(imageRotationX >?self.view.frame.size.width?*?1.5) {imageRotationX =?self.view.frame.size.width?*?1.5;}if(imageRotationX < (-?self.view.frame.size.width?*?0.5)){imageRotationX=(-?self.view.frame.size.width?*?0.5);}if?(imageRotationY >?self.view.frame.size.height) {imageRotationY =?self.view.frame.size.height;}if?(imageRotationY <?0) {imageRotationY =?0;}復制代碼

3.4 利用百度地圖輸出磁力計信息、經緯度、高度

3.4.1 輸出磁力計信息

根據百度地圖SDK的文檔，在用戶的方向信息放生變化之后，會調用以下的方法。 這里我們沒有做任何特殊的處理，就只是簡單的打印出來了磁北、真北、三軸的偏移量。

等會兒運行的時候大家就能看到之前的問題，到底磁北、真北之間相差多少。

/***用戶方向更新后，會調用此函數*@param userLocation?新的用戶位置*/ - (void)didUpdateUserHeading:(BMKUserLocation?*)userLocation {self.magnetometerInfo.numberOfLines?=?0;self.magnetometerInfo.text?= [NSString?stringWithFormat:@"磁北：%.0f,真北：%.0f \n偏移：%.0f \nx:%.1f y:%.1f z:%.1f",userLocation.heading.magneticHeading,userLocation.heading.trueHeading,userLocation.heading.headingAccuracy,userLocation.heading.x,userLocation.heading.y,userLocation.heading.z]; }復制代碼

3.4.2 輸出用戶位置信息：經緯度、高度

/***用戶位置更新后，會調用此函數*@param userLocation?新的用戶位置*/ - (void)didUpdateBMKUserLocation:(BMKUserLocation?*)userLocation {self.physicalLocation.numberOfLines?=?0;self.physicalLocation.text?= [NSString?stringWithFormat:@"經度:%f \n緯度:%f \n高度:%f",userLocation.location.coordinate.longitude,userLocation.location.coordinate.latitude,userLocation.location.altitude]; }復制代碼

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源代碼下載地址：OC下載地址

總結

以上是生活随笔為你收集整理的iOS传感器：利用磁力计完成一个AR场景应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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