设备方向和运动

设备动作和屏幕方向事件可让您访问移动设备中的内置加速度计、陀螺仪和指南针。

这些事件可用于多种用途;例如,在游戏中,可用于控制角色的方向或动作。与地理定位功能搭配使用时,这些信息有助于创建更准确的导航路线或提供有关特定地点的信息。

摘要

  • 检测设备的哪一面朝上以及设备的旋转方式。
  • 了解何时以及如何响应动作和屏幕方向事件。

哪边朝上?

如需使用设备屏幕方向和动作事件返回的数据,请务必了解所提供的值。

地球坐标系

地球坐标系(由值 XYZ 描述)根据重力和标准磁极方向进行对齐。

坐标系
X 表示东西方向(东为正方向)。
Y 表示南北方向(其中北为正方向)。
Z 表示垂直于地面(向上为正)的上下方向。

设备坐标系

设备坐标系示意图
设备坐标系示意图

设备坐标系(由值 xyz 描述)会根据设备中心进行对齐。

坐标系
X 在屏幕平面中,向右为正。
Y 在屏幕平面上,正向为朝上。
Z 与屏幕或键盘垂直,正方向向外延伸。

在手机或平板电脑上,设备的屏幕方向取决于屏幕的典型方向。对于手机和平板电脑,则取决于设备处于竖屏模式。对于台式机或笔记本电脑,屏幕方向是相对于键盘而言的。

旋转数据

旋转数据以欧拉角的形式返回,表示设备坐标系与地球坐标系之间的差异度数。

Alpha 版

设备坐标系中的 alpha 插图
设备坐标系中的 alpha 示意图

绕 z 轴旋转。当设备顶部朝向正北时,alpha 值为 0°。随着设备逆时针旋转,alpha 值会增加。

Beta 版

设备坐标系插图
设备坐标系中的 beta 插图

绕 x 轴旋转的角度。当设备的顶部和底部与地球表面的距离相等时,beta 值为 0°。随着设备顶部朝向地球表面倾斜,此值会增加。

Gamma

设备坐标系插图
设备坐标系中的伽玛图示

绕 y 轴旋转。当设备的左侧和右侧边缘与地球表面的距离相等时,gamma 值为 0°。随着右侧向地球表面倾斜,该值会增加。

设备方向

设备屏幕方向事件会返回旋转数据,其中包括设备从前到后、从左到右倾斜的角度,以及(如果手机或笔记本电脑配备了罗盘)设备朝向的方向。

请谨慎使用。测试支持情况。 请勿在每次屏幕方向变化事件时更新界面,而应同步到 requestAnimationFrame

何时使用设备屏幕方向事件

设备屏幕方向事件有几种用途。示例如下:

  • 随着用户移动而更新地图。
  • 细微的界面调整,例如添加视差效果。
  • 可与地理定位结合使用,用于精细导航。

检查支持情况并监听事件

如需监听 DeviceOrientationEvent,请先检查浏览器是否支持这些事件。然后,将事件监听器附加到监听 deviceorientation 事件的 window 对象。

if (window.DeviceOrientationEvent) {
  window.addEventListener('deviceorientation', deviceOrientationHandler, false);
  document.getElementById('doeSupported').innerText = 'Supported!';
}

处理设备屏幕方向事件

当设备移动或更改屏幕方向时,系统会触发设备屏幕方向事件。它会返回有关设备当前位置相对于地球坐标系的差异的数据。

该事件通常会返回三个属性:alphabetagamma。在移动版 Safari 中,系统会随罗盘方向一起返回一个额外的参数 webkitCompassHeading

设备移动

设备屏幕方向事件会返回旋转数据,其中包括设备从前到后、从左到右倾斜的角度,以及(如果手机或笔记本电脑配备了罗盘)设备朝向的方向。

当需要设备的当前动作时,请使用设备动作。rotationRate 以 °/sec 提供。accelerationaccelerationWithGravity 以 m/sec2 提供。请注意浏览器实现之间的差异。

何时使用设备动作事件

设备动作事件有多个用途。示例如下:

  • 摇晃手势可刷新数据。
  • 在游戏中,用于使角色跳跃或移动。
  • 适用于健康与健身应用。

检查支持情况并监听事件

如需监听 DeviceMotionEvent,请先检查浏览器是否支持这些事件。然后,将事件监听器附加到监听 devicemotion 事件的 window 对象。

if (window.DeviceMotionEvent) {
  window.addEventListener('devicemotion', deviceMotionHandler);
  setTimeout(stopJump, 3 * 1000);
}

处理设备动作事件

设备动作事件会按固定间隔触发,并返回设备在该时间点的旋转(以度/秒为单位)和加速度(以米/秒2 为单位)数据。某些设备没有排除重力影响的硬件。

该事件会返回四个属性:accelerationIncludingGravityacceleration(不包括重力的影响)、rotationRateinterval

例如,我们来看一台手机,它平放在桌子上,屏幕朝上。

旋转 加速度(m/s2 含重力的加速度 (m/s2)
未移动 [0, 0, 0] [0, 0, 0] [0, 0, 9.8]
向上移动,朝向天空 [0, 0, 0] [0, 0, 5] [0, 0, 14.81]
仅向右移动 [0, 0, 0] [3, 0, 0] [3, 0, 9.81]
向上右移 [0, 0, 0] [5, 0, 5] [5, 0, 14.81]

反之,如果手机屏幕垂直于地面,且朝向观看者,则:

旋转 加速度(m/s2 含重力的加速度 (m/s2)
未移动 [0, 0, 0] [0, 0, 0] [0, 9.81, 0]
向上移动,朝向天空 [0, 0, 0] [0, 5, 0] [0, 14.81, 0]
仅向右移动 [0, 0, 0] [3, 0, 0] [3, 9.81, 0]
向上右移 [0, 0, 0] [5, 5, 0] [5, 14.81, 0]

示例:计算物体的最大加速度

使用设备动作事件的一种方法是计算物体的最大加速度。例如,一个人跳跃的最大加速度是多少?

if (evt.acceleration.x > jumpMax.x) {
  jumpMax.x = evt.acceleration.x;
}
if (evt.acceleration.y > jumpMax.y) {
  jumpMax.y = evt.acceleration.y;
}
if (evt.acceleration.z > jumpMax.z) {
  jumpMax.z = evt.acceleration.z;
}

点按“Go!” 按钮后,系统会提示用户跳跃。在此期间,页面会存储最大(和最小)加速度值,并在跳跃后告知用户其最大加速度。

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