Utilizza il sensore di orientamento

  • Articolo

Informazioni su come usare i sensori di orientamento per determinare l'orientamento del dispositivo.

API importanti

Prerequisiti

È consigliabile familiarizzare con Extensible Application Markup Language (XAML), Microsoft Visual C# ed eventi.

Il dispositivo o l'emulatore in uso deve supportare un sensore di orientamento.

Crea un'app OrientationSensor

Un sensore di orientamento è uno dei diversi tipi di sensori ambientali che consentono alle app di rispondere alle modifiche nell'orientamento del dispositivo.

Esistono due diversi tipi di API del sensore di orientamento incluse nello spazio dei nomi Windows.Devices.Sensors : OrientationSensor e SimpleOrientation. Mentre entrambi questi sensori sono di orientamento, questo termine è sovraccarico e vengono usati per scopi molto diversi. Tuttavia, poiché entrambi sono sensori di orientamento, sono entrambi trattati in questo articolo.

L'API OrientationSensor viene usata per le app 3D due ottengono un quaternione e una matrice di rotazione. Un quaternione può essere più facilmente compreso come una rotazione di un punto [x,y,z] su un asse arbitrario (a differenza di una matrice di rotazione, che rappresenta le rotazioni intorno a tre assi). La matematica dietro i quaternioni è piuttosto esotica in quanto implica le proprietà geometriche di numeri complessi e proprietà matematiche di numeri immaginari, ma lavorare con loro è semplice, e framework come DirectX li supportano. Un'app 3D complessa può usare il sensore Orientation per regolare la prospettiva dell'utente. Questo sensore combina l'input dell'accelerometro, del giroscopio e della bussola.

L'API SimpleOrientation viene usata per determinare l'orientamento corrente del dispositivo in termini di definizioni quali verticale, verticale verso il basso, orizzontale sinistro e orizzontale destro. Può anche rilevare se un dispositivo è rivolto verso l'alto o verso il basso. Anziché restituire proprietà come "verticale" o "orizzontale a sinistra", questo sensore restituisce un valore di rotazione: "Non ruotato", "Rotated90DegreesCounterclockwise" e così via. Nella tabella seguente sono mappate le proprietà di orientamento comuni alla lettura del sensore corrispondente.

Orientamento Lettura del sensore corrispondente
Verticale su NotRotated
Orizzontale a sinistra Rotated90DegreesCounterclockwise
Verticale verso il basso Rotated180DegreesCounterclockwise
Orizzontale a destra Rotated270DegreesCounterclockwise

Nota

Per un'implementazione più esaustiva, vedere:

Istruzioni

  • Creare un nuovo progetto scegliendo un'app vuota (Windows universale) dai modelli di progetto Visual C# .

  • Aprire il file di MainPage.xaml.cs del progetto e sostituire il codice esistente con il codice seguente.

    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);
            }
        }
    }

Sarà necessario rinominare lo spazio dei nomi nel frammento precedente con il nome assegnato al progetto. Ad esempio, se è stato creato un progetto denominato OrientationSensorCS, sostituire namespace App1 con namespace OrientationSensorCS.

  • Aprire il file MainPage.xaml e sostituire i contenuti originali con il seguente XML:
        <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>

È necessario sostituire la prima parte del nome della classe nel frammento di codice precedente con lo spazio dei nomi dell'app. Ad esempio, se è stato creato un progetto denominato OrientationSensorCS, sostituire x:Class="App1.MainPage" con x:Class="OrientationSensorCS.MainPage". È anche consigliabile sostituire xmlns:local="using:App1" con xmlns:local="using:OrientationSensorCS".

  • Premere F5 oppure selezionare Debug>Avvio debug per compilare, distribuire ed eseguire l'app.

Una volta eseguita l'app, è possibile modificare l'orientamento spostando il dispositivo o usando gli strumenti dell'emulatore.

  • Arrestare l'app restituendo a Visual Studio e premendo MAIUSC+F5 oppure selezionare Debug>Arresta debug per bloccare l'app.

Spiegazione

L'esempio precedente illustra quanto poco codice è necessario scrivere per integrare l'input del sensore di orientamento nell'app.

L'app stabilisce una connessione con il sensore di orientamento predefinito nel metodo MainPage .

_sensor = OrientationSensor.GetDefault();

L'app stabilisce l'intervallo di report all'interno del metodo MainPage . Questo codice recupera l'intervallo minimo supportato dal dispositivo e lo confronta con un intervallo richiesto di 16 millisecondi (che approssima una frequenza di aggiornamento a 60 Hz). Se l'intervallo minimo supportato è maggiore dell'intervallo richiesto, il codice imposta il valore al minimo. In caso contrario, imposta il valore sull'intervallo richiesto.

uint minReportInterval = _sensor.MinimumReportInterval;
uint reportInterval = minReportInterval > 16 ? minReportInterval : 16;
_sensor.ReportInterval = reportInterval;

I nuovi dati del sensore vengono acquisiti nel metodo ReadingChanged . Ogni volta che il driver del sensore riceve nuovi dati dal sensore, passa i valori all'app usando questo gestore eventi. L'app registra questo gestore eventi nella riga seguente.

_sensor.ReadingChanged += new TypedEventHandler<OrientationSensor,
OrientationSensorReadingChangedEventArgs>(ReadingChanged);

Questi nuovi valori vengono scritti nei TextBlock presenti nel codice XAML del progetto.

Crea un'app SimpleOrientation

Questa sezione è divisa in due sottosezioni. La prima sottosezione illustra i passaggi necessari per creare un'applicazione di orientamento semplice da zero. La sottosezione seguente illustra l'app appena creata.

Istruzioni

  • Creare un nuovo progetto scegliendo un'app vuota (Windows universale) dai modelli di progetto Visual C# .

  • Aprire il file di MainPage.xaml.cs del progetto e sostituire il codice esistente con il codice seguente.

    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);
                }
            }
        }
    }

Sarà necessario rinominare lo spazio dei nomi nel frammento precedente con il nome assegnato al progetto. Ad esempio, se è stato creato un progetto denominato SimpleOrientationCS, sostituire namespace App1 con namespace SimpleOrientationCS.

  • Aprire il file MainPage.xaml e sostituire i contenuti originali con il seguente XML:
    <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>

È necessario sostituire la prima parte del nome della classe nel frammento di codice precedente con lo spazio dei nomi dell'app. Ad esempio, se è stato creato un progetto denominato SimpleOrientationCS, sostituire x:Class="App1.MainPage" con x:Class="SimpleOrientationCS.MainPage". È anche consigliabile sostituire xmlns:local="using:App1" con xmlns:local="using:SimpleOrientationCS".

  • Premere F5 oppure selezionare Debug>Avvio debug per compilare, distribuire ed eseguire l'app.

Una volta eseguita l'app, è possibile modificare l'orientamento spostando il dispositivo o usando gli strumenti dell'emulatore.

  • Arrestare l'app restituendo a Visual Studio e premendo MAIUSC+F5 oppure selezionare Debug>Arresta debug per bloccare l'app.

Spiegazione

L'esempio precedente illustra quanto poco codice è necessario scrivere per integrare l'input del sensore di orientamento semplice nell'app.

L'app stabilisce una connessione con il sensore predefinito nel metodo MainPage.

_simpleorientation = SimpleOrientationSensor.GetDefault();

I nuovi dati del sensore vengono acquisiti nel metodo OrientationChanged . Ogni volta che il driver del sensore riceve nuovi dati dal sensore, passa i valori all'app usando questo gestore eventi. L'app registra questo gestore eventi nella riga seguente.

_simpleorientation.OrientationChanged += new TypedEventHandler<SimpleOrientationSensor,
SimpleOrientationSensorOrientationChangedEventArgs>(OrientationChanged);

Questi nuovi valori vengono scritti in un TextBlock presente nel codice XAML del progetto.

<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"/>