Android中实现自由手持设备的方向校准

在开发Android应用程序时，当处理方向事件时，我们会接收到一个包含三个浮点数值的SensorEvent对象，分别代表设备相对于现实世界坐标系的方位角（azimuth）、俯仰（pitch）和滚转（roll）。对于像迷宫这样的应用程序，要求用户将手机保持在特定角度是不切实际的。因此，我们需要一种方法来允许用户以任何方式握住设备，并根据其握持方式进行校准。

解决这一问题的关键在于理解加速度（重力）矢量，而不是直接依赖于轴方向。在设备坐标系中，该矢量由加速度计提供的三个测量值组合而成。具体来说，只有x和y方向的读数会影响虚拟物体的运动。

如果确实需要方向信息，那么这三个角度读数可以被视为欧拉角。然而，更实用的方法是使用旋转矩阵R，它可以通过getRotationMatrix() API获得。一旦有了这个矩阵，它就可以用于校准设备。要将世界坐标中的矢量转换为设备坐标，应将其乘以该矩阵的逆矩阵（在这种情况下，逆矩阵等于转置矩阵）。

例如，若要将世界坐标系中的重力矢量g([0 0 g])转换为设备坐标系，可以使用以下公式：

g_device = R^T * g_world

请注意，这应该与直接读取加速度计的结果相同。

在此过程中可能用到的API包括：Matrix类中的invertM()和multiplyMV()方法。