Verwenden des Ausrichtungssensors
Hier erfahren Sie, wie Sie mithilfe der Ausrichtungssensoren die Ausrichtung des Geräts ermitteln.
Wichtige APIs
Voraussetzungen
Sie sollten mit XAML (Extensible Application Markup Language), Microsoft Visual C# und Ereignissen vertraut sein.
Das verwendete Gerät oder der Emulator muss einen Ausrichtungssensor unterstützen.
Erstellen einer OrientationSensor-App
Ein Ausrichtungssensor ist einer der verschiedenen Arten von Umgebungssensoren, mit denen Apps auf Änderungen in der Geräteausrichtung reagieren können.
Der Windows.Devices.Sensors-Namespace enthält zwei unterschiedliche Arten von Ausrichtungssensor-APIs: OrientationSensor und SimpleOrientation. Zwar handelt es sich bei beiden Sensoren um Ausrichtungssensoren, sie werden jedoch für vollkommen unterschiedliche Zwecke verwendet. Aber da beide Ausrichtungssensoren sind, werden auch beide in diesem Artikel behandelt.
Die OrientationSensor-API wird in 3D-Apps verwendet, um eine Quaternionen- und eine Drehungsmatrix zu erhalten. Eine Quaternion kann am einfachsten als Drehung eines Punkts [x,y,z] um eine beliebige Achse verstanden werden (im Kontrast zu einer Rotationsmatrix, die Drehungen um drei Achsen darstellt). Die Mathematik hinter Quaternions ist recht exotisch, da sie die geometrischen Eigenschaften komplexer Zahlen und die mathematischen Eigenschaften imaginärer Zahlen umfasst. Das Arbeiten mit ihnen ist jedoch einfach, und sie werden von Frameworks wie DirectX unterstützt. Eine komplexe 3D-App kann mithilfe des Ausrichtungssensors die Perspektive des Benutzers anpassen. Dieser Sensor kombiniert Eingaben von Beschleunigungssensor, Gyrometer und Kompass.
Die SimpleOrientation-API dient zum Ermitteln der aktuellen Ausrichtung des Geräts gemäß Definitionen wie „portrait up“, „portrait down“, „landscape left“ und „landscape right“. Außerdem kann sie erkennen, ob die Oberseite des Geräts nach oben oder nach unten zeigt. Dieser Sensor gibt keine Eigenschaften wie „portrait up“ oder „landscape left“, sondern Rotationswerte wie „Not rotated“, „Rotated90DegreesCounterclockwise“ usw. zurück. In der folgenden Tabelle werden die allgemeinen Ausrichtungseigenschaften den entsprechenden Sensorwerten zugeordnet.
| Ausrichtung | Entsprechender Sensorwert |
|---|---|
| Portrait Up | NotRotated |
| Landscape Left | Rotated90DegreesCounterclockwise |
| Portrait Down | Rotated180DegreesCounterclockwise |
| Landscape Right | Rotated270DegreesCounterclockwise |
Hinweis
Eine vollständigere Implementierung finden Sie unter:
Instructions
Erstellen Sie ein neues Projekt. Wählen Sie dabei unter den Projektvorlagen für Visual C# die Option Leere App (Universelle Windows-App) aus.
Öffnen Sie die Projektdatei „MainPage.xaml.cs“, und ersetzen Sie den vorhandenen Code durch den folgenden Code.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using Windows.Foundation;
using Windows.Foundation.Collections;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;
using Windows.UI.Xaml.Controls.Primitives;
using Windows.UI.Xaml.Data;
using Windows.UI.Xaml.Input;
using Windows.UI.Xaml.Media;
using Windows.UI.Xaml.Navigation;
using Windows.UI.Core;
using Windows.Devices.Sensors;
// The Blank Page item template is documented at https://go.microsoft.com/fwlink/p/?linkid=234238
namespace App1
{
/// <summary>
/// An empty page that can be used on its own or navigated to within a Frame.
/// </summary>
public sealed partial class MainPage : Page
{
private OrientationSensor _sensor;
private async void ReadingChanged(object sender, OrientationSensorReadingChangedEventArgs e)
{
await Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Normal, () =>
{
OrientationSensorReading reading = e.Reading;
// Quaternion values
txtQuaternionX.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.Quaternion.X);
txtQuaternionY.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.Quaternion.Y);
txtQuaternionZ.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.Quaternion.Z);
txtQuaternionW.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.Quaternion.W);
// Rotation Matrix values
txtM11.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M11);
txtM12.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M12);
txtM13.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M13);
txtM21.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M21);
txtM22.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M22);
txtM23.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M23);
txtM31.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M31);
txtM32.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M32);
txtM33.Text = String.Format("{0,8:0.00000}", reading.RotationMatrix.M33);
});
}
public MainPage()
{
this.InitializeComponent();
_sensor = OrientationSensor.GetDefault();
// Establish the report interval for all scenarios
uint minReportInterval = _sensor.MinimumReportInterval;
uint reportInterval = minReportInterval > 16 ? minReportInterval : 16;
_sensor.ReportInterval = reportInterval;
// Establish event handler
_sensor.ReadingChanged += new TypedEventHandler<OrientationSensor, OrientationSensorReadingChangedEventArgs>(ReadingChanged);
}
}
}
Sie müssen den Namespace im vorhergehenden Codeausschnitt durch den Namen ersetzen, den Sie für Ihr Projekt angegeben haben. Wenn Sie z. B. ein Projekt mit dem Namen OrientationSensorCS erstellt haben, ersetzen Sie namespace App1 durch namespace OrientationSensorCS.
- Öffnen Sie die Datei „MainPage.xaml“, und ersetzen Sie den ursprünglichen Inhalt durch den folgenden XML-Code.
<Page
x:Class="App1.MainPage"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:local="using:App1"
xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
mc:Ignorable="d">
<Grid x:Name="LayoutRoot" Background="Black">
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="28" Margin="4,4,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M11:" VerticalAlignment="Top" Width="46"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="23" Margin="4,36,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M12:" VerticalAlignment="Top" Width="39"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="4,72,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M13:" VerticalAlignment="Top" Width="39"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="31" Margin="4,118,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M21:" VerticalAlignment="Top" Width="39"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="4,160,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M22:" VerticalAlignment="Top" Width="39"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="8,201,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M23:" VerticalAlignment="Top" Width="35"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="23" Margin="4,234,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M31:" VerticalAlignment="Top" Width="39"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="28" Margin="4,274,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M32:" VerticalAlignment="Top" Width="46"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="21" Margin="4,322,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="M33:" VerticalAlignment="Top" Width="39"/>
<TextBlock x:Name="txtM11" HorizontalAlignment="Left" Height="19" Margin="43,4,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM12" HorizontalAlignment="Left" Height="23" Margin="43,36,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM13" HorizontalAlignment="Left" Height="15" Margin="43,72,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM21" HorizontalAlignment="Left" Height="20" Margin="43,114,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM22" HorizontalAlignment="Left" Height="19" Margin="43,156,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM23" HorizontalAlignment="Left" Height="16" Margin="43,197,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM31" HorizontalAlignment="Left" Height="17" Margin="43,230,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM32" HorizontalAlignment="Left" Height="19" Margin="43,270,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock x:Name="txtM33" HorizontalAlignment="Left" Height="21" Margin="43,322,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="53"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="15" Margin="194,8,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="Quaternion X:" VerticalAlignment="Top" Width="81"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="23" Margin="194,36,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="Quaternion Y:" VerticalAlignment="Top" Width="81"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="15" Margin="194,72,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="Quaternion Z:" VerticalAlignment="Top" Width="81"/>
<TextBlock x:Name="txtQuaternionX" HorizontalAlignment="Left" Height="15" Margin="279,8,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="104"/>
<TextBlock x:Name="txtQuaternionY" HorizontalAlignment="Left" Height="12" Margin="275,36,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="108"/>
<TextBlock x:Name="txtQuaternionZ" HorizontalAlignment="Left" Height="19" Margin="275,68,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="89"/>
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="21" Margin="194,96,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="Quaternion W:" VerticalAlignment="Top" Width="81"/>
<TextBlock x:Name="txtQuaternionW" HorizontalAlignment="Left" Height="12" Margin="279,96,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="72"/>
</Grid>
</Page>
Sie müssen den ersten Teil des Klassennamens im vorhergehenden Codeausschnitt durch den Namespace Ihrer App ersetzen. Wenn Sie z. B. ein Projekt mit dem Namen OrientationSensorCS erstellt haben, ersetzen Sie x:Class="App1.MainPage" durch x:Class="OrientationSensorCS.MainPage". Ersetzen Sie außerdem xmlns:local="using:App1" durch xmlns:local="using:OrientationSensorCS".
- Drücken Sie F5, oder wählen Sie Debuggen>Debuggen Debuggen starten aus, um die App zu erstellen, bereitzustellen und auszuführen.
Wenn die App ausgeführt wird, können Sie die Ausrichtung ändern, indem Sie das Gerät bewegen oder die Emulatortools verwenden.
- Beenden Sie die App, indem Sie zu Visual Studio zurückkehren und UMSCHALT+F5 drücken, oder wählen Sie Debuggen>Debuggen Debuggen beenden aus, um die App zu beenden.
Erklärung
Das vorherige Beispiel zeigt, wie wenig Code Sie schreiben müssen, um Angaben des Ausrichtungssensors in Ihre App zu integrieren.
Die App stellt eine Verbindung mit dem Standardausrichtungssensor in der MainPage-Methode her.
_sensor = OrientationSensor.GetDefault();
Die App legt das Berichtsintervall in der MainPage-Methode fest. Mit diesem Code wird das vom Gerät unterstützte Mindestintervall abgerufen und mit einem angeforderten Intervall von 16 Millisekunden verglichen (entspricht etwa einer Aktualisierungsrate von 60 Hz). Wenn das unterstützte Mindestintervall größer als das angeforderte Intervall ist, legt der Code den Wert auf das Minimum fest. Andernfalls wird der Wert auf das angeforderte Intervall festgelegt.
uint minReportInterval = _sensor.MinimumReportInterval;
uint reportInterval = minReportInterval > 16 ? minReportInterval : 16;
_sensor.ReportInterval = reportInterval;
Die neuen Sensordaten werden in der ReadingChanged-Methode erfasst. Wenn der Sensortreiber neue Daten vom Sensor empfängt, übergibt er die Werte mithilfe dieses Ereignishandlers an Ihre App. Die App registriert diesen Ereignishandler in der folgenden Zeile.
_sensor.ReadingChanged += new TypedEventHandler<OrientationSensor,
OrientationSensorReadingChangedEventArgs>(ReadingChanged);
Die neuen Werte werden in die TextBlock-Elemente des XAML-Projektcodes geschrieben.
Erstellen einer SimpleOrientation-App
Dieser Abschnitt ist in zwei Unterabschnitte unterteilt: Der erste Unterabschnitt enthält die Schritte zum Erstellen einer einfachen Ausrichtungsanwendung. Im zweiten Unterabschnitt wird die erstellte App dann näher erläutert.
Instructions
Erstellen Sie ein neues Projekt. Wählen Sie dabei unter den Projektvorlagen für Visual C# die Option Leere App (Universelle Windows-App) aus.
Öffnen Sie die Projektdatei „MainPage.xaml.cs“, und ersetzen Sie den vorhandenen Code durch den folgenden Code.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using Windows.Foundation;
using Windows.Foundation.Collections;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;
using Windows.UI.Xaml.Controls.Primitives;
using Windows.UI.Xaml.Data;
using Windows.UI.Xaml.Input;
using Windows.UI.Xaml.Media;
using Windows.UI.Xaml.Navigation;
using Windows.UI.Core;
using Windows.Devices.Sensors;
// The Blank Page item template is documented at https://go.microsoft.com/fwlink/p/?linkid=234238
namespace App1
{
/// <summary>
/// An empty page that can be used on its own or navigated to within a Frame.
/// </summary>
public sealed partial class MainPage : Page
{
// Sensor and dispatcher variables
private SimpleOrientationSensor _simpleorientation;
// This event handler writes the current sensor reading to
// a text block on the app' s main page.
private async void OrientationChanged(object sender, SimpleOrientationSensorOrientationChangedEventArgs e)
{
await Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Normal, () =>
{
SimpleOrientation orientation = e.Orientation;
switch (orientation)
{
case SimpleOrientation.NotRotated:
txtOrientation.Text = "Not Rotated";
break;
case SimpleOrientation.Rotated90DegreesCounterclockwise:
txtOrientation.Text = "Rotated 90 Degrees Counterclockwise";
break;
case SimpleOrientation.Rotated180DegreesCounterclockwise:
txtOrientation.Text = "Rotated 180 Degrees Counterclockwise";
break;
case SimpleOrientation.Rotated270DegreesCounterclockwise:
txtOrientation.Text = "Rotated 270 Degrees Counterclockwise";
break;
case SimpleOrientation.Faceup:
txtOrientation.Text = "Faceup";
break;
case SimpleOrientation.Facedown:
txtOrientation.Text = "Facedown";
break;
default:
txtOrientation.Text = "Unknown orientation";
break;
}
});
}
public MainPage()
{
this.InitializeComponent();
_simpleorientation = SimpleOrientationSensor.GetDefault();
// Assign an event handler for the sensor orientation-changed event
if (_simpleorientation != null)
{
_simpleorientation.OrientationChanged += new TypedEventHandler<SimpleOrientationSensor, SimpleOrientationSensorOrientationChangedEventArgs>(OrientationChanged);
}
}
}
}
Sie müssen den Namespace im vorhergehenden Codeausschnitt durch den Namen ersetzen, den Sie für Ihr Projekt angegeben haben. Wenn Sie z. B. ein Projekt mit dem Namen SimpleOrientationCS erstellt haben, ersetzen Sie namespace App1 durch namespace SimpleOrientationCS.
- Öffnen Sie die Datei „MainPage.xaml“, und ersetzen Sie den ursprünglichen Inhalt durch den folgenden XML-Code.
<Page
x:Class="App1.MainPage"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:local="using:App1"
xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
mc:Ignorable="d">
<Grid x:Name="LayoutRoot" Background="#FF0C0C0C">
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="8,8,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="Current Orientation:" VerticalAlignment="Top" Width="101" Foreground="#FFF8F7F7"/>
<TextBlock x:Name="txtOrientation" HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="118,8,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="175" Foreground="#FFFEFAFA"/>
</Grid>
</Page>
Sie müssen den ersten Teil des Klassennamens im vorhergehenden Codeausschnitt durch den Namespace Ihrer App ersetzen. Wenn Sie z. B. ein Projekt mit dem Namen SimpleOrientationCS erstellt haben, ersetzen Sie x:Class="App1.MainPage" durch x:Class="SimpleOrientationCS.MainPage". Ersetzen Sie außerdem xmlns:local="using:App1" durch xmlns:local="using:SimpleOrientationCS".
- Drücken Sie F5, oder wählen Sie Debuggen>Debuggen Debuggen starten aus, um die App zu erstellen, bereitzustellen und auszuführen.
Wenn die App ausgeführt wird, können Sie die Ausrichtung ändern, indem Sie das Gerät bewegen oder die Emulatortools verwenden.
- Beenden Sie die App, indem Sie zu Visual Studio zurückkehren und UMSCHALT+F5 drücken, oder wählen Sie Debuggen>Debuggen Debuggen beenden aus, um die App zu beenden.
Erklärung
Das vorherige Beispiel zeigt, wie wenig Code Sie schreiben müssen, um Angaben des SimpleOrientation-Sensors in eine App zu integrieren.
Die App stellt eine Verbindung mit dem Standardsensor in der MainPage-Methode her.
_simpleorientation = SimpleOrientationSensor.GetDefault();
Die neuen Sensordaten werden in der OrientationChanged-Methode erfasst. Wenn der Sensortreiber neue Daten vom Sensor empfängt, übergibt er die Werte mithilfe dieses Ereignishandlers an Ihre App. Die App registriert diesen Ereignishandler in der folgenden Zeile.
_simpleorientation.OrientationChanged += new TypedEventHandler<SimpleOrientationSensor,
SimpleOrientationSensorOrientationChangedEventArgs>(OrientationChanged);
Diese neuen Werte werden in ein TextBlock-Element des XAML-Projektcodes geschrieben.
<TextBlock HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="8,8,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="Current Orientation:" VerticalAlignment="Top" Width="101" Foreground="#FFF8F7F7"/>
<TextBlock x:Name="txtOrientation" HorizontalAlignment="Left" Height="24" Margin="118,8,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="175" Foreground="#FFFEFAFA"/>
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