UD5工具箱
加速度计测量的到底是什么？
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，桌面提供的支持力向上（大小等于 mg），因此 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作用在设备上。这一原理可以通过牛顿第二定律严格推导。
为什么静止时加速度计读数不是 0 而是 9.81？
这是初学者最常见的误解。加速度计测量的是支持力而非运动加速度本身。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。只有当设备处于自由落体状态（真正不受任何支持力）时，加速度计读数才为 0。换言之，静止时加速度计"感受到"的是支撑它的那个力，而不是"没有加速"。
设备倾斜时各轴读数如何变化？
重力在设备坐标系中的分量会随设备倾斜而变化。例如设备绕 X 轴向前倾斜 30 度时：Z 轴读数 = 9.81 x cos(30 度) = 8.50 m/s²，Y 轴读数 = 9.81 x sin(30 度) = 4.90 m/s²，X 轴读数 = 0（因为没有侧倾）。合加速度始终保持约 9.81 m/s²（静止时）。这说明重力的总大小不变，只是在各轴之间的分配比例发生了变化。本工具的三维场景可以直观地观察到这种分量变化。
如何用加速度计数据判断设备姿态？
静止时，加速度计读数方向即为支持力方向（通常指向天空方向）。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)。但需要注意一个重要限制：加速度计无法区分水平旋转（偏航角/Yaw），因为在水平面内旋转不会改变重力在各轴上的分量。要获取完整的三轴姿态信息，需要配合陀螺仪或磁力计数据进行融合计算。
自由落体时加速度计读数为什么是 0？
自由落体时，设备和周围所有物体以相同的加速度 g 向下运动，设备不受任何外部支持力。根据比力定义：比力 = 实际加速度 - 重力加速度 = g - g = 0，因此所有轴的读数都接近 0。这正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（绕地球做圆周运动），虽然速度很快，但没有受到任何支持力，所以加速度计（如果有的话）读数为零。在本工具中选择"自由落体"预设即可观察到这一现象。
本工具与真实传感器数据的区别是什么？
在支持 DeviceMotion API 的设备上，本工具读取的是真实传感器数据并进行实时可视化。但在不支持传感器的设备（如部分台式电脑）上，工具使用模拟数据或手动输入值来演示。预设场景（如静止平放、倾斜 30 度等）使用的是理论计算值，用于帮助用户理解各场景下的加速度分布规律。真实传感器数据可能包含噪声和漂移，而预设场景的数值是理想化的精确值。
合加速度的数值在静止时为什么始终约为 9.81？
因为设备静止时，无论处于何种倾斜角度，重力的总量不变（始终为 g = 9.81 m/s²），只是在设备坐标系各轴上的分配比例不同。合加速度的计算公式为 sqrt(ax² + ay² + az²)，该值本质上是重力向量在设备坐标系中的模长。由于重力向量的模长恒定，合加速度在静止状态下始终约为 9.81 m/s²。只有当设备受到额外的外力（如加速运动、碰撞等）时，合加速度才会偏离这个值。
为什么加速度计无法测量偏航角？
偏航角（Yaw）是设备绕 Z 轴在水平面内的旋转角度。当设备在水平面内旋转时，重力向量在设备坐标系各轴上的分量不会发生变化（因为重力方向始终竖直向下），因此加速度计无法感知这种旋转。要测量偏航角，需要使用磁力计（通过感知地磁场方向确定朝向）或陀螺仪（通过积分角速度计算旋转角度），或者将两者数据与加速度计数据进行融合以获得完整的三轴姿态信息。