我们从 android 的 SensorManager.getOrientation() 得到的偏航俯仰和滚动都是针对手机的 Y 轴的。我的意思是，偏航和俯仰表示 Y 轴指向的位置，而滚动是关于 Y 轴的。 （并且我的屏幕方向固定为横向，因此 Y 轴不会改变）。但我想要的是负 Z 轴的偏航俯仰和滚动（指向进入手机），更像是如果我的手机屏幕是飞机驾驶舱中的横向窗口，偏航会是什么俯仰和横滚是什么？
【问题讨论】：
标签： android math coordinates android-sensors coordinate-transformation
如果我明白你在说什么，你会看到当前的偏航俯仰和滚动正在返回，好像 +y 轴是默认的“前”向量，而 +z 轴是默认的“上”向量。您想要进行坐标变换，以便使用 -z 轴作为默认的“前”向量和 +x 轴作为默认的“上”向量来计算偏航、俯仰和滚动。
首先，您需要根据当前配置中的偏航、俯仰和滚动计算当前的前向和向上矢量。这可以使用 3D 旋转矩阵来完成： http://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix#Rotations_in_three_dimensions
使用偏航角绕 z 旋转，俯仰作为绕 x 的旋转，滚动作为绕 y 的旋转。将这些矩阵相乘，然后将前向量 (0, 1, 0) 和上向量 (0, 0, 1) 乘以结果，得到新的前向量和上向量。
接下来，您需要计算新的偏航角、俯仰角和滚动角。 Yaw 是投影到 yz 平面的前向量（将 x 值设置为 0）与 -z 向量（0, 0, -1）之间的角度，pitch 是投影到 xz 平面上的前向量与 - z 向量，roll 是投影到 xy 平面上的向上向量与 +x 向量 (1, 0, 0) 之间的角度。如果我们让 Fx = 前向量的 x 分量，Fy 是 y 分量，以此类推，我们得到：
yaw = acos ( -z dot (0, Fy, Fz) ) / sqrt(Fy*Fy + Fz*Fz)
pitch = acos ( -z dot (Fx, 0, Fz) ) / sqrt(Fx*Fx + Fz*Fz)
roll = acos ( +x dot (Ux, Uy, 0 ) ) / sqrt(Ux*Ux + Uy*Uy)
如果我选择了错误的向量，你应该可以对其他向量执行此操作。
【讨论】：
Android 中使用的体轴约定与航空航天中使用的不同（有充分的理由）。 “平面”的 x 轴相当于 Android 设备的“y”轴（同样，x 轴与 y 轴相关，正或负取决于 ENU ro NED conevntions）。可以在这里找到一篇关于 Yaw Pitch 和 Roll 约定的好文章，这可能是回答您问题的开始：http://www.sensorplatforms.com/understanding-orientation-conventions-mobile-platforms/
【讨论】：