[swift] Swift에서의 Core Motion 센서 보정 방법

04 Dec 2023

swift

Core Motion은 iOS 및 watchOS 기기의 움직임 및 자세 관련 데이터를 제공하는 프레임워크입니다. 이를 사용하여 사용자가 디바이스를 흔들거나 돌리는 동작을 감지하거나, 특정 방향에 대한 가속도 및 자이로 스코프 데이터를 추적할 수 있습니다.

그러나 Core Motion은 보정(calibration) 없이 기기 센서의 움직임을 정확하게 측정하는 것은 어렵습니다. 이제 Swift를 사용하여 Core Motion에서 센서 데이터를 신뢰할 수 있도록 보정하는 방법을 살펴보겠습니다.

1. 센서 데이터 추출

Core Motion에서 제공하는 센서 데이터를 추출하기 위해 다음과 같이 CMMotionManager를 사용합니다:

import CoreMotion

let motionManager = CMMotionManager()

if motionManager.isDeviceMotionAvailable {
    motionManager.startDeviceMotionUpdates(to: .main) { (data, error) in
        // 센서 데이터 처리
    }
}

위의 코드는 CMMotionManager 인스턴스를 생성하고, 기기의 동작 업데이트를 시작하는 간단한 예제입니다.

2. 센서 데이터 보정

2.1 가속도 센서 보정

Core Motion에서 제공하는 가속도 센서는 중력 가속도와 사용자가 생성한 가속도를 모두 포함합니다. 따라서, 중력 가속도를 제거하여 사용자가 생성한 가속도만 추출해야합니다.

func motionManager(_ motionManager: CMMotionManager, didUpdateAccelerometerData accelerometerData: CMAccelerometerData?, error: Error?) {
    guard let acceleration = accelerometerData?.acceleration else { return }

    let deviceMotion = motionManager.deviceMotion
    let gravity = deviceMotion?.gravity ?? CMAcceleration(x: 0, y: 0, z: 0)

    let userAcceleration = CMAcceleration(x: acceleration.x - gravity.x, y: acceleration.y - gravity.y, z: acceleration.z - gravity.z)

    // 보정된 가속도 센서 데이터 처리
}

위의 코드에서 didUpdateAccelerometerData 메서드는 가속도 센서 데이터를 받는 메서드입니다. 여기서 중력 가속도를 제거하여 사용자가 생성한 가속도만 추출하는 방법을 확인할 수 있습니다.

2.2 자이로스코프 센서 보정

자이로스코프 센서는 기기의 회전 속도를 측정합니다. 그러나 일반적으로 센서의 제로 포인트를 보정해야합니다. 이를 위해 센서의 초기값을 저장하고 센서 값의 변화에 대한 보상을 적용해야합니다.

var initialAttitude: CMAttitude?

func motionManager(_ motionManager: CMMotionManager, didUpdateDeviceMotion deviceMotion: CMDeviceMotion?, error: Error?) {
    guard let attitude = deviceMotion?.attitude else { return }

    if initialAttitude == nil {
        initialAttitude = attitude
        return
    }

    attitude.multiply(byInverseOf: initialAttitude!) // 센서의 초기값으로 보상
    attitude.rotate(by: initialAttitude!.inverse()) // 센서 값의 변화에 따른 보상

    // 보정된 자이로스코프 센서 데이터 처리
}

위의 코드에서 didUpdateDeviceMotion 메소드에서 센서의 초기값을 저장하고, 센서 값의 변화에 대한 보상을 적용하여 자이로스코프 센서 데이터를 보정하는 방법을 확인할 수 있습니다.

결론

위에서 언급한 방법을 사용하여 Swift에서 Core Motion 센서 데이터를 보정할 수 있습니다. 이를 통해 정확한 움직임 데이터를 얻을 수 있으며, 이를 기반으로 앱에서 다양한 동작을 감지하고 활용할 수 있습니다.

참고 자료:

Apple Developer Documentation - Core Motion