UD5工具箱
功能概览
加速度计重力可视化工具提供三大核心功能模块：三维场景实时渲染、传感器数据实时显示、预设场景模拟切换。以下分别介绍各功能模块的详细特性。
三维场景实时渲染
- 设备 X/Y/Z 三轴向量箭头可视化显示
- 世界坐标系重力向量方向实时标注
- 合加速度向量合成方向与大小显示
- 设备三维模型随倾斜姿态实时旋转
- 小球在重力方向上的滚动模拟
- 坐标轴颜色区分与标注说明
实时数据读数显示
- X 轴加速度实时数值（m/s²）
- Y 轴加速度实时数值（m/s²）
- Z 轴加速度实时数值（m/s²）
- 合加速度大小计算与显示
- 设备姿态角度计算（Pitch/Roll/Yaw）
- 手动加速度输入控制面板
预设场景模拟
工具内置七种常见加速度场景预设，帮助用户快速理解不同物理状态下的加速度计表现：
- 静止平放：设备水平放置，仅 Z 轴受重力分量
- 倾斜 30 度：设备绕 X 轴向前倾斜
- 侧倾 20 度：设备绕 Y 轴侧向倾斜
- 自由落体：所有轴读数为 0
- 电梯上升：Z 轴略大于 9.81
- 水平加速：X 或 Y 轴附加水平加速度
- 自定义：手动输入任意加速度值
手动调整与预设场景
- 手动输入 X、Y、Z 三轴加速度值，自由模拟任意姿态场景
- 内置静止平放、倾斜30度、自由落体等多种预设场景一键切换
- 三维可视化场景支持鼠标拖拽旋转和滚轮缩放，从任意角度观察向量分布
- 实时数值面板同步更新，加速度、合加速度与姿态角度一目了然
- 滚动小球根据重力方向动态移动，直观反映当前倾斜状态
三维向量实时显示
工具能够在三维空间中实时显示加速度计的XYZ三轴读数。X轴对应设备的左右方向，Y轴对应前后方向，Z轴对应上下方向。当设备静止平放时，Z轴读数接近9.81m/s²，而XY轴读数接近零。这种直观的三维展示帮助用户理解设备在空间中的实际姿态和受力情况。
重力向量与合加速度可视化
除了原始的三轴加速度数据，工具还会计算并显示重力在世界坐标系中的方向以及设备的合加速度大小。合加速度是三轴数据的矢量和，在静止状态下约为9.81m/s²。通过对比重力向量和合加速度向量，用户可以直观地看到设备的运动状态和倾斜程度。
模拟小球滚动效果
工具内置了一个物理模拟功能，会根据当前的加速度数据在三维场景中模拟一个小球的滚动方向。当设备倾斜时，小球会沿着重力分量的方向滚动，为用户提供更加直观的视觉反馈。这个功能特别适合用来演示加速度计的工作原理和设备姿态检测的实际应用。
预设场景与手动调整
工具提供了多种预设场景，包括静止平放、倾斜三十度、侧倾二十度、自由落体、电梯上升和水平加速等。用户可以快速切换预设场景来观察不同状态下的加速度数据变化。同时，工具还支持手动输入XYZ轴的加速度值，方便用户模拟各种自定义的运动场景进行学习和测试。
设备姿态角度计算
基于三轴加速度数据，工具能够自动计算设备的俯仰角、横滚角和偏航角。俯仰角反映设备前后倾斜的程度，横滚角反映左右倾斜的程度。这些角度信息以数值和进度条的形式实时显示，帮助用户精确了解设备的倾斜状态。在静止条件下，这些角度的计算结果非常准确。