加速度计重力可视化 - 三维向量显示

加速度计测量的是比力（Specific Force），即作用在设备上的支持力减去重力。设备静止平放时，支持力向上（抵消重力），所以Z轴读数约为 +9.81 m/s²（即1g）。
简单理解：加速度计测量的是"除重力外所有力的总和"。自由落体时读数为0，因为没有任何支持力。

因为加速度计测量的是支持力而非加速度本身。静止设备受到桌面向上的支持力（大小=mg），该支持力使加速度计产生读数。如果加速度计在自由落体时（真正不受支持力），读数才为0。这也解释了为什么你可以用加速度计检测重力方向——它感知的是支持力的反方向。

重力在设备坐标系中的分量会随倾斜而变化。例如设备绕X轴向前倾斜30°：
• Z轴读数 ≈ 9.81 × cos(30°) ≈ 8.50 m/s²
• Y轴读数 ≈ 9.81 × sin(30°) ≈ 4.90 m/s²
• X轴读数 ≈ 0（无侧倾）
合加速度始终保持≈9.81 m/s²（静止时）。利用这个原理可以实现倾斜检测和姿态估计。

静止时，加速度计读数方向即为支持力方向（通常指向天空）。通过计算各轴分量的比值，可以反推设备的俯仰角和横滚角。例如：
pitch = arctan(ay / az)，roll = arctan(ax / az)。
但需要注意，加速度计无法区分水平旋转（偏航角），需要配合陀螺仪或磁力计。

自由落体时，设备和周围物体以相同的加速度(g)下落，设备不受任何支持力。加速度计测量比力=实际加速度-重力=g-g=0，因此所有轴读数接近0。这也是宇航员在轨道上体验失重的原因——他们实际上处于持续的自由落体状态。