ios - 使用 CMQuaternion 计算偏航

Question

我目前正在开发一款必须跟踪偏航(绕 z 轴旋转)的应用。用户将横向放置 iPhone，指向他面前的汽车等物体。当用户开始绕着物体走动时，我必须跟踪偏航以进行完整的 360 度旋转。

我目前正在使用 CoreMotion 和 CMQuaternion 来跟踪旋转:

private func startDeviceMotionUpdates() {
    if motionManager.isDeviceMotionAvailable {
      let queue = OperationQueue()
      motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1 / 60
      motionManager.startDeviceMotionUpdates(using: .xArbitraryZVertical, to: queue, withHandler: { (motion, error) in
        guard let motion = motion else { return }

        let quat = motion.attitude.quaternion
        let yaw = 2 * (quat.x * quat.y + quat.w * quat.z)
        let yawDegrees = self.degreesFromRadians(yaw)
        print(yawDegrees)
      })
    }
  }

  private func stopDeviceMotionUpdates() {
    motionManager.stopDeviceMotionUpdates()
  }

  private func degreesFromRadians(_ radians: Double) -> Double {
    return radians * 180 / .pi
  }

只要设备的滚动或俯仰不变，这目前就可以正常工作。

我想知道的是:

1. 为什么当设备的横滚或俯仰改变时偏航会改变？
2. 如何在不受 x 轴和 y 轴变化影响的情况下准确跟踪 z 轴周围的偏航？

我已经为这个问题苦苦思索了两周。如果有人能帮助我理解为什么会发生这种情况以及如何解决它，我将不胜感激。

Answer 1

试试下面的代码。

let yaw = atan2(motion.gravity.x, motion.gravity.y) - Double.pi
let yawDegrees = self.degreesFromRadians(yaw)
print(yawDegrees)