Sep
05

Работа с акселерометром в Android

Для одного из текущих проектов понадобилась поддержка акселерометра. Учитывая то, что еще месяц назад Android API я в глаза не видел, мне казалось что получение данных с акселерометра – это какой-то адский труд. Оказалось все намного проще.

Для работы с различными датчиками в Android используется класс Sensor. Список датчиков можно получить через SensorManager. Например таким вот образом при создании Activity можно получить объект Sensor, связанный с акселеромтером:

public class AccelerometerTest extends Activity {

	SensorManager mSensorManager;
	Sensor mAccelerometerSensor;

    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);

        mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
        List<Sensor> sensors = mSensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
        if(sensors.size() > 0)
        {
        	for (Sensor sensor : sensors) {
        		switch(sensor.getType())
        		{
        		case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
        			if(mAccelerometerSensor == null) mAccelerometerSensor = sensor;
        			break;
        		default:
        			break;
        		}
		}
        }
    }


Для того, чтобы получать данные с акселерометра нам необходимо проделать еще несколько несложных операций:

  • Реализовать интерфейс SensorEventListener
  • , в частности нас интересует метод onSensorChanged()

  • Реализовать метод onResume() где подписать Activity на сообщения от акселеромтера
  • Реализовать метод onPause() где отписать Activity от сообщений акселерометра
public class AccelerometerTest extends Activity implements SensorEventListener {
    @Override
    protected void onPause() {
    	mSensorManager.unregisterListener(this);
    	super.onPause();

    }

    @Override
    protected void onResume() {
    	super.onResume();
    	mSensorManager.registerListener(this, mAccelerometerSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
    	mSensorManager.registerListener(this, mMagneticFieldSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
    }

	@Override
	public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
	}

	@Override
	public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
		float [] values = event.values;
		switch(event.sensor.getType())
		{
		case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
			{
				// Здесь можно обрабатывать данные от сенсора
			}
			break;
		}
	}
}

Простейший пример отображения данных – отображать их в TextView

public class AccelerometerTest extends Activity implements SensorEventListener {
	SensorManager mSensorManager;
	Sensor mAccelerometerSensor;

	TextView mForceValueText;
	TextView mXValueText;
	TextView mYValueText;
	TextView mZValueText;

	/** Called when the activity is first created. */
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		...
		mForceValueText = (TextView)findViewById(R.id.value_force);
		mXValueText = (TextView)findViewById(R.id.value_x);
		mYValueText = (TextView)findViewById(R.id.value_y);
		mZValueText = (TextView)findViewById(R.id.value_z);
	}
	...
	@Override
	public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
		float [] values = event.values;
		switch(event.sensor.getType())
		{
		case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
			{
				mXValueText.setText(String.format("%1.3f", 
					event.values[SensorManager.DATA_X]));
				mYValueText.setText(String.format("%1.3f", 
					event.values[SensorManager.DATA_Y]));
				mZValueText.setText(String.format("%1.3f", 
					event.values[SensorManager.DATA_Z]));

				double totalForce = 0.0f;
				totalForce += Math.pow(
					values[SensorManager.DATA_X]/SensorManager.GRAVITY_EARTH, 2.0);
				totalForce += Math.pow(
					values[SensorManager.DATA_Y]/SensorManager.GRAVITY_EARTH, 2.0);
				totalForce += Math.pow(
					values[SensorManager.DATA_Z]/SensorManager.GRAVITY_EARTH, 2.0);
				totalForce = Math.sqrt(totalForce);
				mForceValueText.setText(String.format("%1.3f", totalForce));
			}
			break;
		}
	}
}

res/layout/main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TableLayout 	android:id="@+id/TableLayout01"
				android:layout_width="fill_parent"
				android:layout_height="fill_parent"
				xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
	<TableRow 	android:layout_width="wrap_content"
				android:layout_height="wrap_content"
				android:id="@+id/row_force"
				android:layout_margin="5dip">
		<TextView 	android:layout_width="wrap_content"
					android:layout_height="wrap_content"
					android:id="@+id/label_force"
					android:text="Force:"
					android:gravity="right"></TextView>
		<TextView 	android:layout_height="wrap_content"
					android:layout_width="fill_parent"
					android:layout_weight="1"
					android:id="@+id/value_force"
					android:text="-"
					android:layout_marginLeft="5dip"></TextView>
	</TableRow>
	<TableRow 	android:layout_height="wrap_content"
				android:layout_width="fill_parent"
				android:id="@+id/row_x"
				android:layout_margin="5dip">
		<TextView 	android:layout_width="wrap_content"
					android:layout_height="wrap_content"
					android:text="X:"
					android:id="@+id/label_x"
					android:gravity="right"></TextView>
		<TextView	android:layout_height="wrap_content"
					android:text="-"
					android:layout_width="fill_parent"
					android:layout_weight="1"
					android:id="@+id/value_x"
					android:layout_marginLeft="5dip"></TextView>
	</TableRow>
	<TableRow 	android:layout_height="wrap_content"
				android:layout_width="fill_parent"
				android:id="@+id/row_y"
				android:layout_margin="5dip">
		<TextView 	android:layout_width="wrap_content"
					android:layout_height="wrap_content"
					android:text="Y:"
					android:id="@+id/label_y"
					android:gravity="right"></TextView>
		<TextView 	android:layout_height="wrap_content"
					android:text="-"
					android:layout_width="fill_parent"
					android:layout_weight="1"
					android:id="@+id/value_y"
					android:layout_marginLeft="5dip"></TextView>
	</TableRow>
	<TableRow 	android:layout_height="wrap_content"
				android:layout_width="fill_parent"
				android:id="@+id/row_z"
				android:layout_margin="5dip">
		<TextView	android:layout_width="wrap_content"
					android:layout_height="wrap_content"
					android:text="Z:"
					android:id="@+id/label_z"
					android:gravity="right"></TextView>
		<TextView 	android:layout_height="wrap_content"
					android:text="-"
					android:layout_width="fill_parent"
					android:layout_weight="1"
					android:id="@+id/value_z"
					android:layout_marginLeft="5dip"></TextView>
	</TableRow>
</TableLayout>

В результате получим что-то подобное:

Из примера можно увидеть что в классе SensorManager есть константы DATA_X, DATA_Y, DATA_Z, которые используются в качетсве индексов в массиве значений, возвращаемых акселерометром.
Отображение данных в TextView – это, конечно, неплохо, но не дает общей картины изменений показаний акселерометра при изменении положения телефона. Для того, чтобы увидеть изменение показаний во времени, решил добавить отображение в виде графика.
Для создания графиков набрел на чудесную библиотеку AChartEngine. Библиотека бесплатная, доступна на Google Code.
Добавляем в layout пару кнопок – для начала/останова записи показаний акселерометра и для открытия окна с графиком.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TableLayout 	android:id="@+id/TableLayout01"
				android:layout_width="fill_parent"
				android:layout_height="fill_parent"
				xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
...
<TableRow 	android:id="@+id/TableRow01"
				android:layout_height="wrap_content"
				android:layout_width="fill_parent">
		<ViewStub	android:id="@+id/ViewStub01"
					android:layout_width="wrap_content"
					android:layout_height="wrap_content"></ViewStub>
		<LinearLayout 	android:id="@+id/LinearLayout01"
						android:layout_height="wrap_content"
						android:layout_width="fill_parent"
						android:layout_weight="1">
			<Button 	android:layout_height="wrap_content"
						android:layout_weight="1"
						android:text="Start recording"
						android:layout_width="fill_parent"
						android:id="@+id/button_start"></Button>
			<Button 	android:layout_height="wrap_content"
						android:layout_weight="1"
						android:text="Show"
						android:layout_width="fill_parent"
						android:id="@+id/button_show"></Button>
		</LinearLayout>
	</TableRow>
</TableLayout>

В результате этих изменений получаем такой layout:

Теперь научим Activity реагировать на нажания кнопок:

package com.itdimension.accelerometertest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.app.Activity;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.graphics.Color;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import org.achartengine.*;
import org.achartengine.chart.PointStyle;
import org.achartengine.model.XYMultipleSeriesDataset;
import org.achartengine.model.XYSeries;
import org.achartengine.renderer.XYMultipleSeriesRenderer;
import org.achartengine.renderer.XYSeriesRenderer;

public class AccelerometerTest extends Activity implements SensorEventListener {
	...
	double margins[] = {0, 0};

	Button mStartButton;
	Button mShowButton;

	List<List<Double>> mValues;
	boolean mIsRecording = false;

	OnClickListener mStartButtonListener = new OnClickListener() {

		@Override
		public void onClick(View v) {
			mIsRecording = !mIsRecording;
			if(mIsRecording) {
				mValues.get(SensorManager.DATA_X).clear();
				mValues.get(SensorManager.DATA_Y).clear();
				mValues.get(SensorManager.DATA_Z).clear();
				margins[0] = 0;
				margins[1] = 0;
			}
		}
	};

	OnClickListener mShowButtonListener = new OnClickListener() {

		@Override
		public void onClick(View v) {
			try
			{
				Intent intent = getChartIntent();
				startActivity(intent);
			}
			catch (Exception e) {
				new AlertDialog.Builder(AccelerometerTest.this)
					.setTitle("Error")
					.setMessage(e.getMessage())
					.create()
					.show();
			}

		}
	};

    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        ...
        mValues = new ArrayList<List<Double>>();
        mValues.add(new ArrayList<Double>());
        mValues.add(new ArrayList<Double>());
        mValues.add(new ArrayList<Double>());
	...
        mStartButton = (Button)findViewById(R.id.button_start);
        mShowButton = (Button)findViewById(R.id.button_show);

        mStartButton.setOnClickListener(mStartButtonListener);
        mShowButton.setOnClickListener(mShowButtonListener);
    }
    ...

	@Override
	public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
		float [] values = event.values;
		switch(event.sensor.getType())
		{
		case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
			{
				if(mIsRecording)
				{
					recordSensorValue(event);
				}
				...
			}
			break;
		}
	}

	private void recordSensorValue(SensorEvent event) {
		double value;
		for(int i = SensorManager.DATA_X; i <= SensorManager.DATA_Z; i++)
		{
			value = (double)event.values[i];
			margins[0] = Math.min(margins[0], value);
			margins[1] = Math.max(margins[1], value);
			mValues.get(i).add(value);
		}
	}

	Intent getChartIntent() {
		int [] colors = new int[] { 
		      Color.RED, Color.GREEN, Color.BLUE };
		PointStyle[] styles = new PointStyle[] { 
		      PointStyle.POINT, PointStyle.POINT, PointStyle.POINT };
		XYMultipleSeriesRenderer renderer = buildRenderer(colors, styles);
		setChartSettings(renderer, "Sensor Values", "Index", "Value",
	    		0,
	    		mValues.get(SensorManager.DATA_X).size(),
	    		margins[0] * 1.5,
	    		margins[1] * 1.5,
	        	Color.GRAY, Color.LTGRAY);
		return ChartFactory.getLineChartIntent(this, buildDataset(), renderer);
	}

	protected void setChartSettings(XYMultipleSeriesRenderer renderer, 
		      String title, String xTitle,
		      String yTitle, double xMin, 
		      double xMax, double yMin, double yMax, 
		      int axesColor, int labelsColor) {
		    renderer.setChartTitle(title);
		    renderer.setXTitle(xTitle);
		    renderer.setYTitle(yTitle);
		    renderer.setXAxisMin(xMin);
		    renderer.setXAxisMax(xMax);
		    renderer.setYAxisMin(yMin);
		    renderer.setYAxisMax(yMax);
		    renderer.setAxesColor(axesColor);
		    renderer.setLabelsColor(labelsColor);
		  }

	protected XYMultipleSeriesRenderer buildRenderer(int[] colors, PointStyle[] styles) {
	    XYMultipleSeriesRenderer renderer = new XYMultipleSeriesRenderer();
	    int length = colors.length;
	    for (int i = 0; i < length; i++) {
	      XYSeriesRenderer r = new XYSeriesRenderer();
	      r.setColor(colors[i]);
	      r.setPointStyle(styles[i]);
	      renderer.addSeriesRenderer(r);
	    }
	    return renderer;
	  }

	XYMultipleSeriesDataset buildDataset() {
		XYMultipleSeriesDataset result = new XYMultipleSeriesDataset();
		XYSeries xSeries = new XYSeries("X");
		XYSeries ySeries = new XYSeries("Y");
		XYSeries zSeries = new XYSeries("Z");

		int count = mValues.get(SensorManager.DATA_X).size();
		for(int i = 0; i < count; i++)
		{
			xSeries.add(i, mValues.get(SensorManager.DATA_X).get(i));
			ySeries.add(i, mValues.get(SensorManager.DATA_Y).get(i));
			zSeries.add(i, mValues.get(SensorManager.DATA_Z).get(i));
		}

		result.addSeries(xSeries);
		result.addSeries(ySeries);
		result.addSeries(zSeries);

		return result;
	}
}

После всех этих манипуляций, при нажатии на кнопку “Show” получим приблизительно такой график:


Ну вот, на этом пока все.
Скачать исходный код примера можно здесь.

Еще интересные посты о программировании для мобильных устройств:

No Comments

Make A Comment

No comments yet.

Comments RSS Feed   TrackBack URL

Leave a comment

Please leave these two fields as-is:

top