Javascript - 将设备加速转换为地球坐标

Question

我在使用纯 JavaScript 在 Web 应用程序中将设备加速度值转换为地球坐标系时遇到问题(大多数解决方案问题都是特定于 Android 或 iOS 的)。

我正在使用 gl-matrix 库来执行计算，到目前为止，我的解决方案主要基于我为 Android 本机应用程序找到的答案。到目前为止，我对方向和运动的事件处理程序有什么：

readonly deg2rad = Math.PI / 180; // Degree-to-Radian conversion
rotMatrix: mat3;
relRotMatrix: mat3;
earthAcc: mat3;
resetOrientationPending: boolean = false;
handleOrientation(event) {
var absolute = event.absolute;
var alpha = event.alpha;
var beta = event.beta;
var gamma = event.gamma;
if (this.rotMatrix) {
let curRotMat = this.getRotationMatrix(alpha * this.deg2rad, beta * this.deg2rad, gamma * this.deg2rad);       
this.relRotMatrix = mat3.multiply(mat3.create(), this.rotMatrix, curRotMat);
}
else if (this.resetOrientationPending) {
this.resetOrientationPending = false;
this.rotMatrix = mat3.transpose(mat3.create(), this.getRotationMatrix(alpha * this.deg2rad, beta * this.deg2rad, gamma * this.deg2rad));           
}
}
handleMotion(event) {
let x = event.acceleration.x;
let y = event.acceleration.y;
let z = event.acceleration.z;
let accMatrix = mat3.fromTranslation(mat3.create(), [x, y, z]);
this.earthAcc = mat3.multiply(mat3.create(), this.relRotMatrix, accMatrix);
let ex = this.earthAcc[6];
let ey = this.earthAcc[7];
let ez = this.earthAcc[8];
}
getRotationMatrix(alpha: number, beta: number, gamma: number): mat3 {
let _x, _y, _z;
let cX, cY, cZ, sX, sY, sZ;
_z = alpha;
_x = beta;
_y = gamma;
cX = Math.cos(_x);
cY = Math.cos(_y);
cZ = Math.cos(_z);
sX = Math.sin(_x);
sY = Math.sin(_y);
sZ = Math.sin(_z);
let res = mat3.create();
res[0] = cZ * cY + sZ * sX * sY;    // row 1, col 1
res[1] = cX * sZ;                   // row 2, col 1
res[2] = -cZ * sY + sZ * sX * cY;   // row 3, col 1
res[3] = -cY * sZ + cZ * sX * sY;   // row 1, col 2
res[4] = cZ * cX;                   // row 2, col 2
res[5] = sZ * sY + cZ * cY * sX;    // row 3, col 2
res[6] = cX * sY;                   // row 1, col 3
res[7] = -sX;                       // row 2, col 3
res[8] = cX * cY;                   // row 3, col 3
return res;
}

如果我将手机平放在桌子上(纵向模式)，顶部指向远离我，并执行"重置方向"，这适用于左/右和前进/后退移动。也就是说，如果我将手机围绕 z 轴旋转 180 度(意味着在桌子上仍然平坦)，使顶部指向我，则 L/R 和 F/B 运动的加速度(代码中的 earthAcc 矩阵)仍然正确。但是向上/向下是不正确的，一旦我开始围绕其他轴旋转手机，我就会得到不一致的结果。

可能只缺少一行或类似的东西，希望矩阵代数大师发现问题:)

更新：通过将我在handleMotion中创建accMatrix的方式更改为：

let accMatrix = mat3.create();
accMatrix.set([0, 0, 0, 0, 0, 0, x, y, z]);

。我也有向上/向下工作，但是如果我在Z以外的任何其他轴上旋转手机，它就不再给出正确的值。

更新2：我正在iOS Safari(iPhone)上对此进行测试，所以我不知道这是否可能是特定于设备类型的问题，但是我正在使用应该返回规范化值的陀螺仪库。

Answer 1

我已经能够纠正我的错误。加速乘法矩阵应如下所示：

accMatrix.set([1, 0, 0,    0, 1, 0,    x, y, z]);

也就是说，基数应该是一个单位矩阵，而不仅仅是零。