Processing:Библиотеки/Processing for Android/Руководства/Использование датчиков

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску


Перевод: Максим Кузьмин
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.



Использование датчиков [1]

Описание

Это руководство дает базовое понимание того, как считывать данные с датчиков в Processing.

API для датчиков в SDK Android

Смартфоны и планшеты оснащены множеством различных датчиков – к примеру, акселерометрами, гироскопами, магнетометрами и термометрами. Эти датчики позволяют нам получать информацию о движениях, окружении и местоположении устройства. Хотя в языке Processing нет специальных функций для считывания данных этих датчиков, вы можете импортировать в Android SDK ПО-пакеты, отправляющие данные датчиков в ваш скетч.

Создание менеджера датчиков

В первом примере мы создадим скетч, реагирующий на изменения в ускорении, и нам понадобятся для этого данные акселерометра. Первый шаг в использовании API датчика – это получение контекста активности, в которой будет выполняться этот скетч, а затем получение менеджера датчиков из этого контекста. Затем мы можем инициализировать датчик, который понадобится в нашем скетче, и в данном случае это акселерометр. Делаем все это в блоке setup(). 

import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorManager;

Context context;
SensorManager manager;
Sensor sensor;

void setup() {
  fullScreen();
  
  context = getActivity();
  manager = (SensorManager)context.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
  sensor = manager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
}

void draw() {
}

Добавление «прослушки» датчика

Теперь нам нужно добавить класс для «прослушки», который будет уведомлять скетч о том, что у датчика доступы новые данные. «Слушатель» для каждого датчика наследует у базового класса SensorEventListener из SDK Android. Создав в скетче экземпляр «класса-слушателя», мы можем зарегистрировать слушателя при помощи менеджера: 

import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorManager;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;

Context context;
SensorManager manager;
Sensor sensor;
AccelerometerListener listener;

void setup() {
  fullScreen();
  
  context = getActivity();
  manager = (SensorManager)context.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
  sensor = manager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
  listener = new AccelerometerListener();
  manager.registerListener(listener, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
}

void draw() {
}

class AccelerometerListener implements SensorEventListener {
  public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
  }
  public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
  }
}

Вы, возможно, заметили, что при регистрации «слушателя» используется аргумент SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME. Этот аргумент задает скорость, с которой датчик будет считывать новые данные. Чем выше эта скорость, тем выше чувствительность датчика, но и тем быстрее расходуется заряд батареи. Помимо SENSOR_DELAY_GAME есть и другие предопределенные константы для установления скорости считывания данных – SENSOR_DELAY_FASTEST, SENSOR_DELAY_NORMAL и SENSOR_DELAY_UI.

Считывание данных датчика

Слушатель событий имеет два метода – onSensorChanged() и onAccuracyChanged(). Для считывания данных датчика нам понадобится только onSensorChanged(). Если речь об акселерометре, то данные от этого датчика представляют собой три значения с плавающей точкой, отвечающие за ускорение устройства по осям X, Y и Z. На устройстве эти оси выглядят следующим образом:

Для первого теста мы можем просто напечатать эти значения на экране, а также проверить, что если мы положим телефон на стол горизонтально и экраном вверх, то ускорение по оси Z составит 9.81 м/с2, что соответствует силе притяжения. 

import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorManager;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;

Context context;
SensorManager manager;
Sensor sensor;
AccelerometerListener listener;
float ax, ay, az;

void setup() {
  fullScreen();
  
  context = getActivity();
  manager = (SensorManager)context.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
  sensor = manager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
  listener = new AccelerometerListener();
  manager.registerListener(listener, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
  
  textFont(createFont("SansSerif", 30 * displayDensity));
}

void draw() {
  background(0);
  text("X: " + ax + "\nY: " + ay + "\nZ: " + az, 0, 0, width, height);
}

class AccelerometerListener implements SensorEventListener {
  public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    ax = event.values[0];
    ay = event.values[1];
    az = event.values[2];    
  }
  public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
  }
}

Примечание: Обратите внимание на аргумент displayDensity, который используется для масштабирования размера текста. Это значение берется из поля DisplayMetrics.density в SDK Android. На экране с 160 dpi (например, с разрешением 240 х 320 и размером 1.5 на 2 дюйма) это значение будет «1». Это поле позволяет настроить размер графических элементов в скетче (вроде текста) пропорционально dpi.

При использовании датчиков рекомендуется отменить регистрацию слушателя, когда активность скетча поставлена на паузу, чтобы сэкономить заряд батареи, а затем, когда активность возобновится, снова зарегистрировать его. Это можно сделать, добавив в скетч такой фрагмент: 

public void onResume() {
  super.onResume();
  if (manager != null) {
    manager.registerListener(listener, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
  }
}

public void onPause() {
  super.onPause();
  if (manager != null) {
    manager.unregisterListener(listener);
  }
}

В конце выполняется проверка экземпляра класса менеджера на null, потому что функции onPause() и onResume() могут быть вызваны в вашем скетче до блока setup().

Более сложный пример с использованием Box2D

Один из вариантов использования данных от датчиков – это управление движением графических элементов в вашем скетче. Значения акселерометра, по сути, информируют о силах, которые действуют на ваше устройство, поэтому если мы воспользуемся ими для управления поведения, скажем, системы твердых тел, то сможем соединить поведение, заданное в коде, с поведением, задаваемым при помощи движений в реальности.

Чтобы реализовать это, мы воспользуемся библиотекой Box2D for Processing, разработанной Дэниэлом Шиффманом. Хотя эта библиотека создавалась не для Android, мы все равно сможем использовать ее в скетчах в режиме программирования Android, т.к. он написан на Java!

Мы объединим базовый код из предыдущего примера, чтобы прочесть данные акселерометра, с простой симуляцией Box2D, где границы экрана задают границы симуляции, и в ней также будет несколько коробок, болтающихся согласно силам ускорения, задаваемым перемещением устройства. Полный код этого скетча-примера можно найти тут.

Без данных от акселерометра код Box2D выглядит следующим образом (скетчи-примеры с использованием классов Box и Wall смотрите на GitHub – тут и тут): 

import shiffman.box2d.*;
import org.jbox2d.collision.shapes.*;
import org.jbox2d.common.*;
import org.jbox2d.dynamics.*;

Box2DProcessing box2d;
ArrayList<Box> boxes;
ArrayList<Wall> walls;

void setup() {
  fullScreen(P2D);
  orientation(PORTRAIT);
  
  box2d = new Box2DProcessing(this);
  box2d.createWorld();
  box2d.setGravity(0, -10);
  
  // группа коробок:
  boxes = new ArrayList<Box>();
  for (int i = 0; i < 20; i++) {
    Box p = new Box(random(200, width-200), random(200, height-200));
    boxes.add(p);
  }
  
  // невидимые стены:
  walls = new ArrayList<Wall>();
  walls.add(new Wall(width/2, -25, width, 50));
  walls.add(new Wall(width/2, height+25, width, 50));
  walls.add(new Wall(-25, height/2, 50, height));
  walls.add(new Wall(width+25, height/2, 50, height));
}

void draw() {
  background(255);  
  
  box2d.step();
  
  for (Box b: boxes) {
    b.display();
  }
}

void mousePressed() {
  for (Box b: boxes) {
    b.shake();
  }   
}

В этом коде мы используем постоянное ускорение по оси Y в виде (0, 10), но мы также можем привязать силу притяжения в Box2D к значениям ускорения от акселерометра: 

box2d.setGravity(-ax, -ay);

Таким образом, в результате скетч, в котором Box2D будет работать вместе с акселерометром, будет выглядеть следующим образом: 

import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorManager;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;

import shiffman.box2d.*;
import org.jbox2d.collision.shapes.*;
import org.jbox2d.common.*;
import org.jbox2d.dynamics.*;

Context context;
SensorManager manager;
Sensor sensor;
AccelerometerListener listener;
float ax, ay, az;

Box2DProcessing box2d;
ArrayList<Box> boxes;
ArrayList<Wall> walls;

void setup() {
  fullScreen(P2D);
  orientation(PORTRAIT);
  
  context = getActivity();
  manager = (SensorManager)context.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
  sensor = manager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
  listener = new AccelerometerListener();
  manager.registerListener(listener, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
  
  box2d = new Box2DProcessing(this);
  box2d.createWorld();
  
  // группа коробок:
  boxes = new ArrayList<Box>();
  for (int i = 0; i < 20; i++) {
    Box p = new Box(random(200, width-200), random(200, height-200));
    boxes.add(p);
  }
  
  // невидимые стены:
  walls = new ArrayList<Wall>();
  walls.add(new Wall(width/2, -25, width, 50));
  walls.add(new Wall(width/2, height+25, width, 50));
  walls.add(new Wall(-25, height/2, 50, height));
  walls.add(new Wall(width+25, height/2, 50, height));
}

void draw() {
  background(255);  
  
  // обновляем гравитационную информацию данными от акселерометра: 
  box2d.setGravity(-ax, -ay);
  
  box2d.step();
  
  for (Box b: boxes) {
    b.display();
  }
}

void mousePressed() {
  for (Box b: boxes) {
    b.shake();
  }   
}

public void onResume() {
  super.onResume();
  if (manager != null) {
    manager.registerListener(listener, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
  }
}

public void onPause() {
  super.onPause();
  if (manager != null) {
    manager.unregisterListener(listener);
  }
}

class AccelerometerListener implements SensorEventListener {
  public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    ax = event.values[0];
    ay = event.values[1];
    az = event.values[2];    
  }
  public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
  }
}

Использование других датчиков

В документации Google для разработчиков есть подробная информация о том, как считывать данные с других датчиков движения. В качестве альтернативы можно воспользоваться библиотекой Ketai, разработанной Дэниэлом Сотером и Иисусом Дюраном. Она обертывает весь управляющий код и серьезно упрощает считывание данных от разных датчиков. Библиотеку Ketai можно установить из меню Contribution Manager.

См.также

Внешние ссылки

  1. ↑ android.processing.org - Using the sensors Processing for Android
Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное
Справочник языка Processing
Конструкции языка
Окружение
Данные
Управление
Форма
Ввод
Вывод
Преобразование
Свет, камера
Цвет
Изображение
Рендер
Типография
Математика
Константы
Примеры на Processing
Основы
Продвинутые графические эффекты
Примеры из сторонних библиотек

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Processing:Библиотеки/Processing_for_Android/Руководства/Использование_датчиков&oldid=7734638