iOS感測器：使用陀螺儀完成一個小球撞壁的小遊戲

上一次借著實現一個隨屏幕旋轉的小玩意，了解了iPhone內置的加速計。今天咱們繼續搞點好玩的東東。按照計劃這次要看看陀螺儀了。

最終咱們會完成一個小球撞壁的小遊戲,一個超級賤的利用陀螺儀的APP。小球可以感受到重力，從而能夠隨著手機的運動來一起運動。為了增加一點點趣味性，對小球的運動範圍做了限制。當小球碰到屏幕的邊緣的時候，會進行反彈，相反方向運動。咱們一起來看看實現後的實況錄像：

GIF/2K

今天的代碼比起上次的加速計稍微多了一點點，所以就提供了源碼供大家批評。同時由於這部分Swfit和Objective-C略微有不太一樣的地方，所以源碼提供了兩版。

其實不管是加速計還是今天的陀螺儀，都是用到了上次說的iOS當中的那個核心運動框架CoreMotion。

1. 陀螺儀介紹

陀螺儀主要是用來測量沿著某個特定的坐標軸旋轉速度的。在使用中，陀螺儀始終指向一個固定的方向，當運動物體的運動方向偏離預定方向時，陀螺儀就可以感受出來。

在手機上，僅用加速度計沒辦法測量或重構出完整的3D動作，測不到轉動的動作的，加速計只能檢測軸向的線性動作。但陀螺儀則可以對轉動、偏轉的動作做很好的測量，這樣就可以精確分析判斷出使用者的實際動作。而後根據動作，可以對手機做相應的操作。

1.1 陀螺儀的應用場景

各位童鞋相比都玩過Wii，那個體感手柄肯定就用到了陀螺儀。玩家通過揮動運動手柄，來控制遊戲。例如乒乓球、網球、賽車等等。有一些酷炫的APP會通過小幅度的傾斜，偏轉手機，實現彩蛋功能，例如放大縮小之類的。或者把手機屏幕翻轉，就可以拒接電話或者靜音啥的。拍照類的APP也會通過陀螺儀把拍照時候手的抖動反饋交給圖像處理器，以便抓到更清晰穩定的圖片。

還有一些是最近剛剛看到的好賤好賤的APP。例如Send Me To Heaven，遊戲的玩法超級簡單，只需向天空拋擲手機，扔得越高，分數也就越高。

Throw Me App另外一個賤不拉幾的APP。這是一個相機APP，使用時打開APP並將手機拋向空中，當手機在空中時，使用陀螺儀和加速計探測手機是否達到了最高點，且攝像頭是否向下。隨後，該應用將激活攝像頭快門進行拍照。

1.2 陀螺儀在iOS中的使用

iPhone、iPad、iWatch都有內置的陀螺儀，也都可以讓開發者進行調用。同樣，用一張圖展現一下：

2. 陀螺儀的使用

2.1 使用步驟

陀螺儀同樣也是通過CoreMotion這個框架來管理的，所以和加速計一樣，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 陀螺儀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。設定完了之後，線程定時把獲取到的數據推送回來。可想而知，對於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。上一次加速計咱們給出的代碼是OC的，今天咱們就用Swift的。

2.2.1 PULL的方式

private func useGyroPull() {

//判斷陀螺儀可不可用

if manager.isGyroAvailable {

//設置陀螺儀多久採樣一次

manager.gyroUpdateInterval = 0.1

//開始更新，後台線程開始運行。這是Pull方式。

manager.startGyroUpdates()

}

//獲取並處理陀螺儀數據。這裡我們就只是簡單的做了列印。

print("X = (manager.gyroData?.rotationRate.x ?? 0)","Y = (manager.gyroData?.rotationRate.y ?? 0)","Z = (manager.gyroData?.rotationRate.z ?? 0)")

}

2.2.2 PUSH的方式

private func useGyroPush() {

//判斷陀螺儀可不可用

if manager.isGyroAvailable {

//設置陀螺儀多久採樣一次

manager.gyroUpdateInterval = 0.1

//Push方式獲取和處理數據，這裡我們一樣只是做了簡單的列印。把採樣的工作放在了主線程中。

manager.startGyroUpdates(to: OperationQueue.main, withHandler: { (gyroData, error) in

})

} else {

print("陀螺儀不可用")

}

}

3. 開始我們的小遊戲

3.1 思維導圖

3.2 實現

3.2.1 以X軸邊界值處理及碰壁後速度處理為例

// 對球在X軸碰壁進行處理

if currentPoint.x

currentPoint.x = imageWidth / 2

ballXVelocity = -ballXVelocity * 0.8

}

ballXVelocity = -ballXVelocity * 0.8

}

3.2.2 開啟陀螺儀並更新

manager.deviceMotionUpdateInterval = 1 / 60

//注意一下，在Swift沒有了NSOperation。被OperationQueue取代了。

manager.startDeviceMotionUpdates(to: OperationQueue.main) { (motion, error) in

self.ballView!.accelleration = (motion?.gravity)!

//開啟主隊列非同步線程，更新球的位置。

self.ballView!.updateLocation(multiplier: 5000)

}

3.2.3 更新小球的位置

func updateLocation(multiplier : Double) {

if (lastUpdateTime != nil) {

let updatePeriod : Double = Date.init().timeIntervalSince(lastUpdateTime!)

ballXVelocity = ballXVelocity + accelleration.x * updatePeriod

ballYVelocity = ballYVelocity + accelleration.y * updatePeriod

let coefficient = updatePeriod * multiplier

currentPoint = CGPoint(x: currentPoint.x + (CGFloat)(ballXVelocity * coefficient), y: currentPoint.y - (CGFloat)(ballYVelocity * coefficient))

}

lastUpdateTime = Date()

}

3.3 關於Swift中重寫set/get

其實寫到這裡的時候才突然想起來，咱們從來沒有說過Swift怎麼重寫Set/Get方法。而且貌似也沒有分享過iOS開發中多線程的東東。下個系列非典型技術宅就可以寫寫多線程相關的玩意兒吧，如果多線程這部分不太明白的話，對不住對不住對不住，馬上補上。

在swift中其實重寫set不太常見，但這都是OC留下來的臭毛病，就非要重新咋辦？請自行搜索，就不提供鏈接到*書了。

這個不是重點，咱們在寫小球的時候用到的是didSet這個方法。這是啥吶？這是swift當中的觀察者，用來監視屬性除了初始化之外的屬性變化。

didSet:在屬性值改變後觸發，didSet可以帶一個oldName的參數，表示舊的屬性，不帶的話默認命名為oldValue。

willSet:在屬性值改變前觸發，可以帶一個newName的參數，沒有的話，該參數默認命名為newValue。

作者：非典型技術宅

鏈接：https://juejin.im/post/5a39d7735188257d38441a79

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