简单VR照⽚使⽤陀螺仪、姿态⾓（Roll、Pitch、Yaw）、四元
数
最近在做⼀个类似VR照⽚的demo，跟全景图⽚也很像，只是VR照⽚与全景720度显⽰，我只做了180度。但我发现他们实现的原理有⼀丝相似，希望可以给⼀些想⼊⾏AR、VR的朋友⼀些提⽰吧。
要想根据⽤户摇晃⼿机的⾏为轨迹展⽰相应的场景，那必须要使⽤移动端的陀螺仪、加速器等传感器来做相应的协调。现在的移动端已经提供了很多传感器，你可以根据⾃⼰的需要获取相应的数据。
刚开始的时候，我使⽤传感器提供的姿态⾓，也称为欧拉⾓：pitch yaw roll 来显⽰。这种姿态⾓/欧拉⾓⽐较常⽤在航空上，⽆⼈机技术应该也使⽤到了这个技术点。我⽤飞机的模型来展⽰⼀下这三个⾓，就⼀⽬了然了（不同作者使⽤不同的坐标系，使⽤哪种坐标系，个⼈⽽定。）：
图⼀
姿态⾓/欧拉⾓在数学上理解起来会有点抽象，我也是稍理解⼀点。在维基百科上，欧拉⾓定义为：⽤来描述刚体在三维欧⼏⾥得空间的取向，对于任何参考系，⼀个刚体的取向，是依照顺序，从这参考系，做三个欧拉⾓的旋转⽽设定的。有兴趣了解得深⼊⼀点，可以参考(需FQ)：
我们也可以简单理解这三个⾓代表什么意思：
保姆日记下载1、俯仰⾓θ（pitch）：围绕Y轴旋转的。
图⼆
2、偏航⾓ψ（yaw）：围绕Z轴旋转的⾓度。
图三
3、滚转⾓Φ（roll）：围绕X轴旋转的⾓度。
图四
watch的过去式
⼿机的坐标系：
⼿机定义的坐标系统：X轴是⽔平且指向右边，Y轴是垂直且指向前⽅，Z轴指向屏幕的正⾯正上⽅。
xinkai
当⼿机左右摇摆时（绕 y 轴旋转），得到变化的滚转⾓Φ（roll），范围为 (-90 to 90)maya影视动画培训
当⼿机前后摇摆时（绕 x 轴旋转），得到变化的俯仰⾓θ（pitch），范围为 (-180 to 180)
当⼿机横屏转换成竖屏或竖屏转换成横屏时（绕 z 轴旋转），即得到变化的偏航⾓ψ（yaw）。
当⼿机旋转得到相应的⾓度时，我们把屏幕的图⽚替换成相应⾓度的图⽚，这让你感觉⾝临其境，屏幕⾥的场景会跟着我们视觉和谐变化，这就是VR⼤概实现的原理吧。
turpanAndroid提供了类似这个姿态⾓/欧拉⾓的数据，但两者有些区别，Android 把偏航⾓ψ（yaw）定义为⽅位⾓ Azimuth。具体可查看Android 官⽅⽂档：
接收的传感器类型为：（Android官⽅已经摈弃，换了其它⽅法来获取）
新思维培训学校使⽤这种⽅式去获取的数据有些波动，当拿着⼿机不动的时候，数据有时变化也⽐较⼤，所以后期我改⽤了四元数来处理这个问题。后来听说了⼀个⽅案，通过滤波⽅法，可以把姿态⾓/欧拉⾓⼀些波动⽐较⼤的数据过滤点，得到的数据就⽐较平滑了。（这个⽅式，我还没有去试，⼤家可以去了解了解）
使⽤ “四元数” 也可以实现。四元数理解起来也很抽象：简单的超复数，是复数的不可交换延伸。
我是这么简单理解：我们都知道向量，向量是⽤来形容⼀个⼆维空间的轨迹与⽅向，形象化地表⽰为带箭头的线段。四元数则表⽰为在⼀个四维空间的轨迹与⽅向。
来看⼀个四元数的表现形式：
公式⼀
这是 A 到 B 的四元数表⽰，由四个元素组成的数组。我主要讲⼀些实现⽅法，⾥⾯有⼀些名词的含义，需要⼤家找其它的资料慢慢参透。
我们再来看⼀个公式，x、y、z轴的偏移量分别为：
尚雯婕 战公式⼆
由该公式我们看得出，只要知道⼀个四元数的值，我们就能算出 A 到 B 的x、y、z轴的偏移量。voided
我们从陀螺仪传感器获得的四元数数据，是相对于⼿机平放在桌⾯的 xyz 轴的偏移量，我们需要转换成相对上⼀个位置的偏移量，然后根据偏移量更换相应的图⽚。
现在我们看⼀下，怎么获取相对的偏移量：
在平⾯⼆维向量中，我们知道向量的运算：向量AC = 向量AB + 向量BC
公式三
那么在四元数中，我们假设从传感器获取到
第⼀个四元数为，
假设A点原点，即⼿机平放在桌⾯⽔平位置上。第⼆个四元数为：，
说法英文我们需要得到四元数：
这样才能算出B 到C 的相对 xyz 轴相对位移。通过下⾯公式可以得到：
公式四
现在知道和
clue
由下⾯公式可以得到：
公式五
从A到B的四元数转换成 B到A 的四元数公式，只需把第⼆、第三、第四个元素取负。
知道了和
我们⽤公式四得出，然后通过公式⼆求出 xyz 轴的偏移量。
四元数 x 轴的偏移量与欧拉⾓的俯仰⾓θ（pitch）类似，都是指⼿机竖屏时，左右摇摆的数值。
四元数 y 轴的偏移量与欧拉⾓的滚转⾓Φ（roll）类似，都是指⼿机竖屏时，前后摇摆的数值。
四元数 z 轴的偏移量与欧拉⾓的偏航⾓ψ（yaw）类似，都是指⼿机竖屏时，左右旋转的数值。
在移动端⽐较常⽤到 x、y轴偏移量，就是⼿机左右摇摆与前后摇摆间的偏移。
我做了⼀个Android demo，⽤的就是四元数实现⽅案，通过四元数得到的y轴偏移量，不断替换图⽚。
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当⼿机横屏，向左倾斜的时候，就会看到右边的视野。也就是判断y轴的相对偏移量，替换不同⾓度的图⽚。（gif 图做得有些卡顿，demo ⾥的例⼦就平滑多了）
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当⼿机横屏，向右倾斜的时候，就会看到左边的视野。
demo 链接：
四元数国外资料：
