鸿蒙开发案例：水平仪

 

【1】引言（完整代码在最后面）

高仿纯血鸿蒙Next的水平仪效果。主要功能包括：

1. 倾斜角度检测：通过注册加速度传感器事件监听器，实时获取设备的前后倾斜角度（pitch）和左右倾斜角度（roll）。

2. 角度计算与更新：根据传感器数据计算新的倾斜角度，如果新角度与旧角度的变化超过设定的阈值，则更新状态变量 pitch 和 roll，并计算出当前的综合角度 angle。

3. UI 展示：

• 显示当前角度值的文本。

• 模拟水平仪背景的圆环，包括外部大圆、中间圆和刻度线。

• 动态显示一个小球，其位置根据设备的倾斜角度进行调整，通过动画效果实现平滑移动。

【2】环境准备

电脑系统：windows 10

开发工具：DevEco Studio NEXT Beta1 Build Version: 5.0.3.806

工程版本：API 12

真机：mate60 pro

语言：ArkTS、ArkUI

权限：ohos.permission.ACCELEROMETER（允许应用读取加速度传感器的数据权限）

【3】算法分析

1. 计算俯仰角和横滚角：

使用 atan 函数计算俯仰角和横滚角。atan 函数的输入是Y轴和X、Z轴的平方和的平方根，输出是弧度值，乘以 (180 / Math.PI) 转换为度数。

const newPitch = Math.atan(data.y / Math.sqrt(data.x * data.x + data.z * data.z)) * (180 / Math.PI);
const newRoll = Math.atan(data.x / Math.sqrt(data.y * data.y + data.z * data.z)) * (180 / Math.PI);

2. 判断角度变化：

使用 Math.abs 计算新旧角度的差值，判断是否超过设定的阈值。如果超过，则更新当前的俯仰角、横滚角和当前角度。

if (Math.abs(newPitch - this.pitch) > this.threshold || Math.abs(newRoll - this.roll) > this.threshold) {this.pitch = newPitch;this.roll = newRoll;this.angle = Math.hypot(newPitch, newRoll);
}

3. 计算小球位置

根据当前角度计算半径，并使用 Math.atan2 计算角度的弧度。然后使用 Math.cos 和 Math.sin 计算小球在圆周上的X和Y坐标。

const radius = (this.angle <= 10 ? this.angle * 2.5 : (10 * 2.5 + (this.angle - 10))) * UNIT_LENGTH;
const angleInRadians = Math.atan2(this.pitch, this.roll);const x = -radius * Math.cos(angleInRadians);
const y = radius * Math.sin(angleInRadians);

【完整代码】

1 配置允许应用读取加速度传感器的数据权限

路径：src/main/module.json5

{"module": {"requestPermissions": [{"name": "ohos.permission.ACCELEROMETER"}],

2 完整代码

// 导入传感器服务模块
import { sensor } from '@kit.SensorServiceKit';
// 导入业务错误处理模块
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';// 定义单位长度，用于后续计算中的比例尺
const UNIT_LENGTH = 4;// 使用 @Entry 和 @Component 装饰器定义一个名为 LevelMeter 的组件
@Entry
@Component
struct LevelMeter {// 定义状态变量，用于存储当前角度@State angle: number = 0;// 定义状态变量，用于存储前后倾斜角度（pitch）@State pitch: number = 0;// 定义状态变量，用于存储左右倾斜角度（roll）@State roll: number = 0;// 定义角度变化阈值，用于判断是否需要更新角度private threshold: number = 1;// 组件即将出现时的生命周期方法aboutToAppear(): void {// 获取传感器列表sensor.getSensorList((error: BusinessError) => {if (error) {// 如果获取传感器列表失败，输出错误信息console.error('获取传感器列表失败', error);return;}// 开始更新方向信息this.startOrientationUpdates();});}// 启动方向更新的方法private startOrientationUpdates(): void {// 注册加速度传感器事件监听器sensor.on(sensor.SensorId.ACCELEROMETER, (data) => {// 计算新的前后倾斜角度（pitch）const newPitch = Math.atan(data.y / Math.sqrt(data.x * data.x + data.z * data.z)) * (180 / Math.PI);// 计算新的左右倾斜角度（roll）const newRoll = Math.atan(data.x / Math.sqrt(data.y * data.y + data.z * data.z)) * (180 / Math.PI);// 如果新的角度变化超过阈值，则更新状态if (Math.abs(newPitch - this.pitch) > this.threshold || Math.abs(newRoll - this.roll) > this.threshold) {this.pitch = newPitch;this.roll = newRoll;// 更新当前角度this.angle = Math.hypot(newPitch, newRoll);}}, { interval: 100000000 }); // 设置更新间隔为100毫秒}// 计算小球位置的方法private calculateBallPosition(): Position {// 根据当前角度计算半径const radius = (this.angle <= 10 ? this.angle * 2.5 : (10 * 2.5 + (this.angle - 10))) * UNIT_LENGTH;// 将角度转换为弧度const angleInRadians = Math.atan2(this.pitch, this.roll);// 计算小球在圆周上的X坐标const x = -radius * Math.cos(angleInRadians);// 计算小球在圆周上的Y坐标const y = radius * Math.sin(angleInRadians);// 返回小球的位置return { x, y };}// 构建UI的方法build() {// 使用Stack布局容器Stack() {// 显示当前角度的文本Stack() {Row({ space: 5 }) { // 创建一个行布局，设置间距为5Text(`${Math.floor(this.angle)}°`)// 显示当前角度.layoutWeight(1)// 设置布局权重.textAlign(TextAlign.Center)// 文本对齐方式.fontColor('#dedede')// 文本颜色.fontSize(60); // 文本大小}.width('100%').margin({ top: 80 }) // 设置宽度和上边距}.height('100%').align(Alignment.Top) // 设置高度和对齐方式// 模拟水平仪背景的圆环Stack() {// 外部大圆Text().width('600lpx')// 设置宽度.height('600lpx')// 设置高度.borderRadius('50%')// 设置圆角.backgroundColor("#171b1e")// 设置背景颜色.blur(50)// 设置模糊效果.shadow({ radius: 300, type: ShadowType.COLOR, color: "#232426" }); // 设置阴影效果// 中间圆Text().width(`${(this.angle <= 10 ? this.angle * 2.5 : (10 * 2.5 + (this.angle - 10))) * UNIT_LENGTH *2}lpx`)// 计算宽度.height(`${(this.angle <= 10 ? this.angle * 2.5 : (10 * 2.5 + (this.angle - 10))) * UNIT_LENGTH *2}lpx`)// 计算高度.borderRadius('50%')// 设置圆角.backgroundColor("#2e3235")// 设置背景颜色.animation({ curve: Curve.EaseOut }); // 设置动画效果// 刻度线ForEach([10, 20, 30, 40, 50], (item: number) => {Text().width(`${(15 + item) * UNIT_LENGTH * 2}lpx`)// 计算宽度.height(`${(15 + item) * UNIT_LENGTH * 2}lpx`)// 计算高度.borderWidth(1)// 设置边框宽度.borderRadius('50%')// 设置圆角.borderColor("#807d8184"); // 设置边框颜色// 刻度数字Text(`${item}`).width(20)// 设置宽度.fontColor("#7d8184")// 设置字体颜色.fontSize(10)// 设置字体大小.textAlign(TextAlign.Center)// 设置文本对齐方式.margin({ left: `${(15 + item) * UNIT_LENGTH * 2}lpx` }); // 设置左边距});// 小球Text().width(14)// 设置宽度.height(14)// 设置高度.backgroundColor("#ff5841")// 设置背景颜色.borderRadius('50%'); // 设置圆角// 小球背景Stack() {Stack() {}.radialGradient({center: [20, 20], // 设置渐变中心点radius: 60, // 设置渐变半径colors: [["#807a7a83", 0.0], // 渐变颜色1["#8074747e", 0.7], // 渐变颜色2["#80898992", 1.0]// 渐变颜色3]}).width('100%').height('100%') // 设置宽度和高度}.clip(true) // 设置裁剪.radialGradient({center: [20, 20], // 设置渐变中心点radius: 60, // 设置渐变半径colors: Math.floor(this.angle) === 0 ?[["#FF6B6B", 0.0], ["#D84315", 0.3], ["#C62828", 1.0]] : // 当角度为0时的渐变颜色[["#bcbcc6", 0.0], ["#464650", 0.3], ["#474750", 1.0]] // 当角度不为0时的渐变颜色}).width(50) // 设置宽度.height(50) // 设置高度.borderRadius('50%') // 设置圆角.translate({x: `${this.calculateBallPosition().x}lpx`, // 设置X轴偏移y: `${this.calculateBallPosition().y}lpx` // 设置Y轴偏移}).animation({ curve: Curve.EaseOut }); // 设置动画效果}.width('580lpx').height('580lpx').borderRadius('50%') // 设置外部大圆的宽度、高度和圆角}.height('100%') // 设置Stack的高度.width('100%') // 设置Stack的宽度.backgroundColor("#18181a"); // 设置背景颜色}
}