Windows Phone 7 - 了解Sensor – Accelerometer
在了解<Windows Phone 7 - 了解Sensor – Combined Motion API>介紹的內容後，該篇針對Accelerometer加以說明，
學習如何使用原始數據資訊，進一步處理需要的功能。由於Accelerometer影響的是線性加速度，因此運作的原理
是了解Accelerometer的重要部分，以下先介紹其運作原理。
〉方向性的運作概念圖：
擷取<Using the Accelerometer on Windows Phone 7>中的一圖，說明Accelerometer採用三個維度：X、Y、Z，解釋設備
在空間運行的方式。透過一個公式來說三軸目前存在的意義：「G-forces (1G = 9.81 m/s2)」，因此，Z軸=1.0時，代表
目前手機的正面正往上方，相反地，Z軸=-1時，代表手機正面正往下方；
可參考<Windows Phone 7 Game Development: A Beginner’s Guide (Accelerometer)>介紹的圖示，更容易理解三軸的定義：
不過對於上圖的說明，如果你跟我一樣對空間概念比較不熟悉的話，可以捉住幾個重點：
‧X軸：代表手機的兩側，手機直立時，往右下角壓：X軸是正數增加；相反地，往左下角壓：X軸是負數增加；
‧Y軸：代表手機的頂部與底部，橫著拿時(左手捉住頂部，右手捉住底部)，往右下角壓：Y軸是負數增加；往左下角壓：Y軸是正數增加；
‧Z軸：代表手機的正面與背面，正面對著天空時：Z軸是負數增加；背面對著天空時：Z軸是正數增加；
記熟這三個要點後，舉個例子來說明：
1. 假設想要做直立手機時進行左右搖擺，觸發一個事件，該注意那一個軸的變化？
=>答案是：X軸；因為左右搖，改變最大數值是X軸與它速度的變化；
2. 假設想要做一個手機面對自己，做出求籤的動作時，該注意那一個軸的變數？
=>答案是：Z軸；因為求籤時需正面與背面的晃動，因此它變數量最多；
3. 假設想要做手機放在口袋，手機頂部朝向地面時，該注意那一個軸的變數？
=>答案是：Y軸；因為手機直立時，底部向下，如同橫立時往右下角壓，所以是負數，但頂部朝地，
也代表，往左下角壓，Y軸會變成正數，剛好觸發事件。
以上是針對運作原理的說明，往下便開始針對WP7 SDK裡針對Accelerometer加以說明。
該API主要用於測量加速力，例如：重力、移動所產生的力量。所有的Windows Phone設備至少一定有Accelerometer，
它支援Silverlight與XNA做為另一種輸入的方式。它屬於一種管理型的函式庫，放置於「Microsoft.Devices.Sensors」之中。
(A) 重點屬性：
| 屬性 | 說明 |
| IsSupported | 設定/取得設備是否支援Accelerometer執行時所需要的感應器。該屬性不需要實例化Accelerometer類型可直接使用。 |
| IsDataValid | 取得感應器的資料是否具有效性。 |
| CurrentValue | 取得一個實作ISensorReading的物件，該物件包含感應器所收集的當前值。該物件可能是下列類型的其中一種： ‧AccelerometerReading ‧CompassReading ‧GyroscopeReading ‧MotionReading |
| TimeBetweenUpdates | 設定/取得CurrentValueChanged事件之間發生的首選時間(preferred time)。 |
| State | 取得目前Acceelerometer的狀態。詳細資料來自SensorState列舉，如下： ‧NotSupported ‧Ready ‧Initializing ‧NoData ‧NoPermissions ‧Disabled |
上述這些屬性均是在實作應用程式時，一定會使用的，包括檢查設備是否支援Accelerometer，是否取得的資料是有效的，
進一步使用當前的值去進行處理。
(B) 重點事件：
| 事件 | 說明 |
| CurrentValueChanged | 該事件發生當有新的數據資料被Sensor擷取到時。 發生的頻率，根據TimeBetweenUpdates屬性設定時間而定。 |
(B-1) SensorReadingEventArgs<AccelerometerReading>：
實作CurrentValueChanged事件時，SensorReadingEventArgs<T> Class該類別提供CurrentValueChanged事件主要的觸發來源，
以AccelerometerReading來說，它是主要記錄目前設備在這個時間點的Accelerometer所擷取到的數據資料，往下說明其結構：
| 屬性 | 說明 |
| Acceleration | 取得設備的線性加速度(linear acceleration)，以G力(gravitational)為單位。 |
| Timestamp | 取得AccelerometerReading計算的時間戳的時間，這可用於關聯整個Sensor取得數據與計算原始資料的演算法。 |
在上述了解完Accelerometer的基本結構後，往下便說明如何使用該API。
〉範例說明：
在說明範例時，如果沒有實體設備可以測試的話，可以參考<How to: Test Applications that Use the Accelerometer>
的介紹，透過模擬器一樣可以模擬Accelerometer的功能協助範例的測試。
該範例為呈現當橫著拿時(左手捉住頂部，右手捉住底部)時，監測Accelerometer在Y軸變化時，圖示自動往左或往右的簡易範例，：
(1) 加入Microsoft.Devices.Sensors與using Microsoft.Xna.Framework參考與增加MainPage.xaml中要呈現的圖示；
1: <!--ContentPanel - place additional content here-->
2: <Grid x:Name="ContentPanel" Grid.Row="1" Margin="12,0,12,0">
3: <Button Content="Start" Height="72" HorizontalAlignment="Left" Margin="20,10,0,0" Name="startButton" VerticalAlignment="Top" Width="160" Click="startButton_Click" />
4: <Button Content="Stop" Height="72" HorizontalAlignment="Right" Margin="0,10,20,0" Name="stopButton" VerticalAlignment="Top" Width="160" Click="stopButton_Click"/>
5: <TextBlock Height="30" HorizontalAlignment="Left" Margin="20,100,0,0" Name="xTextBlock" Text="X: 1.0" VerticalAlignment="Top" Foreground="Red" FontSize="28" FontWeight="Bold"/>
6: <TextBlock Height="30" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,100,0,0" Name="yTextBlock" Text="Y: 1.0" VerticalAlignment="Top" Foreground="Green" FontSize="28" FontWeight="Bold"/>
7: <TextBlock Height="30" HorizontalAlignment="Right" Margin="0,100,20,0" Name="zTextBlock" Text="Z: 1.0" VerticalAlignment="Top" Foreground="Blue" FontSize="28" FontWeight="Bold"/>
8: <TextBlock Height="30" HorizontalAlignment="Center" Margin="6,571,6,0" Name="statusTextBlock" Text="TextBlock" VerticalAlignment="Top" Width="444" />
9: <!-- 加上要呈現的圖示範圍 -->
10: <!-- 設定Margin以調整圖示於中間 -->
11: <Canvas x:Name="cvsImg" Margin="150,250,0,0">
12: <Image x:Name="imgSource" Width="150"
13: Height="200" Source="/Images/a.jpg">
14: <!-- 定義RenderTransform做為效果呈現的功能-->
15: <Image.RenderTransform>
16: <TranslateTransform x:Name="translation" />
17: </Image.RenderTransform>
18: </Image>
19: </Canvas>
20: </Grid>
圖示放置於Images目錄裡，並且設定圖示呈現的樣式。
(2) 註冊Accelerometer，並檢查設備是否支援Accelerometer感應器；
1: public MainPage()
2: {
3: InitializeComponent();
4: //在建構子即檢查是否支援Accelerometer感應器
5: Init();
6: }
7:
8: Accelerometer gAccelerometer;
9:
10: /// <summary>
11: /// 檢查該設備是否支援Accelerometer感應器；
12: /// </summary>
13: private void Init()
14: {
15: if (!Accelerometer.IsSupported)
16: {
17: statusTextBlock.Text = "設備不支援Accelerometer感應器。";
18: startButton.IsEnabled = false;
19: stopButton.IsEnabled = false;
20: }
21: }
(2) 註冊啟動與關閉Accelerometer感應器，並設定啟動監控CurrentValueChanged；
1: private void startButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
2: {
3: if (gAccelerometer == null)
4: {
5: // 實例化Accelerometer
6: gAccelerometer = new Accelerometer();
7: // 設定擷取Accelerometer的首選時間
8: gAccelerometer.TimeBetweenUpdates = TimeSpan.FromMilliseconds(20);
9: // 註冊處理CurrentValueChanged的事件
10: gAccelerometer.CurrentValueChanged +=
11: new EventHandler<SensorReadingEventArgs<AccelerometerReading>>
12: (accelerometer_CurrentValueChanged);
13: }
14:
15: try
16: {
17: statusTextBlock.Text = "啟動... accelerometer感應器";
18: // 正式啟動
19: gAccelerometer.Start();
20: }
21: catch (InvalidOperationException ex)
22: {
23: //啟動失敗
24: statusTextBlock.Text = "無法啟動... accelerometer感應器";
25: }
26: }
27:
28: private void stopButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
29: {
30: if (gAccelerometer != null)
31: {
32: // 關閉Accelerometer感應器.
33: gAccelerometer.Stop();
34: statusTextBlock.Text = "關閉... accelerometer感應器";
35: }
36: }
(3) 處理發生CurrentValueChanged事件時，Y軸正/負值影響圖示移動的方式；
1: /// <summary>
2: /// 處理Accelerometer感應器取得的數據資料，使用AccelerometerReading物件；
3: /// </summary>
4: void accelerometer_CurrentValueChanged(object sender,
5: SensorReadingEventArgs<AccelerometerReading> e)
6: {
7: // 由於Accelerometer與UI Thread屬於不同的Thread，呼叫Dispatcher來更新UI Thread的內容。
8: // 將SensorReading (AccelerometerReading)送至UpdateUI方法中。
9: Dispatcher.BeginInvoke(() => UpdateUI(e.SensorReading));
10: }
11:
12: /// <summary>
13: /// 實際更新畫面元件的方法。
14: /// </summary>
15: private void UpdateUI(AccelerometerReading accelerometerReading)
16: {
17: statusTextBlock.Text = "取得資料...";
18: //將AccelerometerReading的值轉成Vertor3，三維度的內容值。
19: Vector3 acceleration = accelerometerReading.Acceleration;
20:
21: //顯示三軸變化的數據。
22: xTextBlock.Text = "X: " + acceleration.X.ToString("0.00");
23: yTextBlock.Text = "Y: " + acceleration.Y.ToString("0.00");
24: zTextBlock.Text = "Z: " + acceleration.Z.ToString("0.00");
25:
26: //使用Image定義的RenderTransform來進行圖示的移動
27:
28: if (acceleration.Y < 0)
29: // Y為負，代表右下角被往下壓，要往畫面右邊，要將Y轉成正數
30: translation.X = Math.Abs(acceleration.Y) * 200;
31: else
32: // Y為正，代表左下角被往下壓，要往畫面左邊，要將Y轉成負數
33: translation.X = acceleration.Y * -200;
34: }
(4) 執行結果：
4-0. 執行前的樣子；
4-1. 移動Y軸，讓Y軸形成為-1值，圖示由左移動至右；
4-2. 移動Y軸，讓Y軸形成為1值，圖示由右移動至左；
======
以上是介紹有關Accelerometer的使用，對於Sensor的使用在Silverlight Application使用的情境蠻多的，
可以讓整個App增加不少樂趣，也可以當作另一種的輸入方式，不妨思考一下自己的App那裡可以使用，
但也別忘記要識別該設備是否有支援該Sensor。分享給大家，希望有所幫助。
References：
‧Accelerometer for Windows Phone (重要)
‧Using the Accelerometer on Windows Phone 7 (重要)
‧Sensors for Windows Phone & Sensors Overview for Windows Phone
‧How to: Get Data from the Accelerometer Sensor for Windows Phone
‧How to: Use Reactive Extensions to Emulate and Filter Accelerometer Data for Windows Phone
‧How-to: 利用Web Camera模拟Windows Phone 7的重力加速度传感器
‧给你的Windows Phone 7模拟器加入GPS和加速度传感器模拟功能
‧Retrieving Accelerometer Input (Windows Phone)
‧Introduction to using WP7 Accelerometer
‧WP7 Code: Using the Accelerometer API
‧Windows Phone 7 Game Development: A Beginner’s Guide (Accelerometer)
