上一次藉著實現一個隨螢幕旋轉的小玩意，瞭解了iPhone內建的加速計。今天我們們繼續搞點好玩的東東。按照計劃這次要看看陀螺儀了。
最終我們們會完成一個小球撞壁的小遊戲,一個超級賤的利用陀螺儀的APP。小球可以感受到重力，從而能夠隨著手機的運動來一起運動。為了增加一點點趣味性，對小球的運動範圍做了限制。當小球碰到螢幕的邊緣的時候，會進行反彈，相反方向運動。我們們一起來看看實現後的實況錄影：
今天的程式碼比起上次的加速計稍微多了一點點，所以就提供了原始碼供大家批評。同時由於這部分Swfit和Objective-C略微有不太一樣的地方，所以原始碼提供了兩版。
其實不管是加速計還是今天的陀螺儀，都是用到了上次說的iOS當中的那個核心運動框架CoreMotion。
1. 陀螺儀介紹
陀螺儀主要是用來測量沿著某個特定的座標軸旋轉速度的。在使用中，陀螺儀始終指向一個固定的方向，當運動物體的運動方向偏離預定方向時，陀螺儀就可以感受出來。
在手機上，僅用加速度計沒辦法測量或重構出完整的3D動作，測不到轉動的動作的，加速計只能檢測軸向的線性動作。但陀螺儀則可以對轉動、偏轉的動作做很好的測量，這樣就可以精確分析判斷出使用者的實際動作。而後根據動作，可以對手機做相應的操作。
1.1 陀螺儀的應用場景
各位童鞋相比都玩過Wii，那個體感手柄肯定就用到了陀螺儀。玩家通過揮動運動手柄，來控制遊戲。例如乒乓球、網球、賽車等等。有一些酷炫的APP會通過小幅度的傾斜，偏轉手機，實現彩蛋功能，例如放大縮小之類的。或者把手機螢幕翻轉，就可以拒接電話或者靜音啥的。 拍照類的APP也會通過陀螺儀把拍照時候手的抖動反饋交給影象處理器，以便抓到更清晰穩定的圖片。
還有一些是最近剛剛看到的好賤好賤的APP。例如Send Me To Heaven，遊戲的玩法超級簡單，只需向天空拋擲手機，扔得越高，分數也就越高。
Throw Me App 另外一個賤不拉幾的APP。這是一個相機APP，使用時開啟APP並將手機拋向空中，當手機在空中時，使用陀螺儀和加速計探測手機是否達到了最高點，且攝像頭是否向下。隨後，該應用將啟用攝像頭快門進行拍照。
1.2 陀螺儀在iOS中的使用
iPhone、iPad、iWatch都有內建的陀螺儀，也都可以讓開發者進行呼叫。同樣，用一張圖展現一下：
2. 陀螺儀的使用
2.1 使用步驟
陀螺儀同樣也是通過CoreMotion這個框架來管理的，所以和加速計一樣，四個標準步驟：
- 初始化CMMotionManager管理物件；
- 呼叫管理物件的物件方法獲取資料；
- 處理資料；
- 當不需要使用的時候，停止獲取資料。
2.2 陀螺儀資料獲取的兩種方法
CoreMotion中有2種獲取資料方式，一種叫做PUSH的方式，一種叫做PULL的方式。顧名思義，PUSH就是被動的獲取。設定完了之後，執行緒定時把獲取到的資料推送回來。可想而知，對於資源的消耗是會稍微大一點的。 PULL，就是要去索取。拉一下才會獲取到資料。不要不給。上一次加速計我們們給出的程式碼是OC的，今天我們們就用Swift的。
2.2.1 PULL的方式
private func useGyroPull() {
//判斷陀螺儀可不可用
if manager.isGyroAvailable {
//設定陀螺儀多久取樣一次
manager.gyroUpdateInterval = 0.1
//開始更新，後臺執行緒開始執行。這是Pull方式。
manager.startGyroUpdates()
}
//獲取並處理陀螺儀資料。這裡我們就只是簡單的做了列印。
print("X = \(manager.gyroData?.rotationRate.x ?? 0)","Y = \(manager.gyroData?.rotationRate.y ?? 0)","Z = \(manager.gyroData?.rotationRate.z ?? 0)")
}
複製程式碼2.2.2 PUSH的方式
private func useGyroPush() {
//判斷陀螺儀可不可用
if manager.isGyroAvailable {
//設定陀螺儀多久取樣一次
manager.gyroUpdateInterval = 0.1
//Push方式獲取和處理資料，這裡我們一樣只是做了簡單的列印。把取樣的工作放在了主執行緒中。
manager.startGyroUpdates(to: OperationQueue.main, withHandler: { (gyroData, error) in
print("X = \(self.manager.gyroData?.rotationRate.x ?? 0)","Y = \(self.manager.gyroData?.rotationRate.y ?? 0)","Z = \(self.manager.gyroData?.rotationRate.z ?? 0)")
})
} else {
print("陀螺儀不可用")
}
}
複製程式碼3. 開始我們的小遊戲
3.1 思維導圖
3.2 實現
3.2.1 以X軸邊界值處理及碰壁後速度處理為例
// 對球在X軸碰壁進行處理
if currentPoint.x <= imageWidth / 2 {
currentPoint.x = imageWidth / 2
ballXVelocity = -ballXVelocity * 0.8
}
if currentPoint.x >= bounds.size.width - imageWidth / 2 {
currentPoint.x = bounds.size.width - imageWidth / 2
ballXVelocity = -ballXVelocity * 0.8
}
複製程式碼3.2.2 開啟陀螺儀並更新
manager.deviceMotionUpdateInterval = 1 / 60
//注意一下，在Swift沒有了NSOperation。被OperationQueue取代了。
manager.startDeviceMotionUpdates(to: OperationQueue.main) { (motion, error) in
self.ballView!.accelleration = (motion?.gravity)!
//開啟主佇列非同步執行緒，更新球的位置。
DispatchQueue.main.async {
self.ballView!.updateLocation(multiplier: 5000)
}
複製程式碼3.2.3 更新小球的位置
func updateLocation(multiplier : Double) {
if (lastUpdateTime != nil) {
let updatePeriod : Double = Date.init().timeIntervalSince(lastUpdateTime!)
ballXVelocity = ballXVelocity + accelleration.x * updatePeriod
ballYVelocity = ballYVelocity + accelleration.y * updatePeriod
let coefficient = updatePeriod * multiplier
currentPoint = CGPoint(x: currentPoint.x + (CGFloat)(ballXVelocity * coefficient), y: currentPoint.y - (CGFloat)(ballYVelocity * coefficient))
}
lastUpdateTime = Date()
}
複製程式碼3.3 關於Swift中重寫set/get
其實寫到這裡的時候才突然想起來，我們們從來沒有說過Swift怎麼重寫Set/Get方法。而且貌似也沒有分享過iOS開發中多執行緒的東東。下個系列非典型技術宅就可以寫寫多執行緒相關的玩意兒吧，如果多執行緒這部分不太明白的話，對不住對不住對不住，馬上補上。
在swift中其實重寫set不太常見，但這都是OC留下來的臭毛病，就非要重新咋辦？請自行搜尋，就不提供連結到*書了。
這個不是重點，我們們在寫小球的時候用到的是didSet這個方法。這是啥吶？這是swift當中的觀察者，用來監視屬性除了初始化之外的屬性變化。
didSet:在屬性值改變後觸發，didSet可以帶一個oldName的引數，表示舊的屬性，不帶的話預設命名為oldValue。willSet:在屬性值改變前觸發，可以帶一個newName的引數，沒有的話，該引數預設命名為newValue。
原始碼下載地址：OC+Swift兩版。下載地址