【AndroidStudio】コンパスの作成について

AndroidStudioでkotlinを用いてコンパスを作成しようとしています。
サイトにを参考にしてアプリを作って実行してみました。
しかし最初から針が方位を示していない上に端末を動かすと針の向きが変わってしまいます。
スマホを右に回した場合、回した角度以上に針が右に回ります。その逆も然りです。
エラーなどは出ていないです。
使用している端末はAndroid７.１.１です。
使用しているAndroidStudioのバージョンは4.1.1です。

こちらのサイトを参考にしています。
Androidで動作する簡易方位磁針の作成
 Androidに表示する画像を動的に回転させる

こちらがコードです。

kotlin
1import android.content.Context
2import android.graphics.Matrix
3import android.hardware.Sensor
4import android.hardware.SensorEvent
5import android.hardware.SensorEventListener
6import android.hardware.SensorManager
7import android.os.Bundle
8import android.os.Handler
9import android.util.Log
10import android.widget.ImageView
11import android.widget.TextView
12import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
13import java.text.SimpleDateFormat
14import java.util.*
15
16
17class MainAdventure : AppCompatActivity() {
18
19    /* 現在時刻と経過時間の表示に用いる変数 */
20    lateinit var currentTime_TextView: TextView
21    lateinit var elapsedtime_time: TextView
22    private var cnt = 0
23    private val hnd0 = Handler()
24    /* コンパスの描画に用いる変数 */
25    lateinit var mSensorManager: SensorManager
26    lateinit var mAccelerationSensor: Sensor
27    lateinit var mMagneticSensor: Sensor
28    lateinit var mSensorEventListener: SensorEventListener
29    private var mMagneticFieldflg = false
30    private var mAccelerationValue: FloatArray = FloatArray(3)
31    private var mMagneticFieldValue: FloatArray = FloatArray(3)
32    lateinit var compassNeedle_ImageView: ImageView
33    lateinit var tmpMatrix: Matrix
34
35
36    // 1000msごとに発生するハンドラー
37    val rnb0 = object : Runnable{
38        override fun run() {
39            cnt++
40            //現在時刻更新
41            if(cnt % 10 == 0){
42                val d = Date()
43                val sdf = SimpleDateFormat("a hh:mm")
44                currentTime_TextView.text = sdf.format(d)
45            }
46            //　経過時間更新
47            elapsedtime_time.text = "経過時間：${cnt/3600}時間 ${(cnt%3600)/60}分 ${(cnt%60)}秒"
48            hnd0.postDelayed(this, 1000)
49        }
50    }
51
52    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
53        super.onCreate(savedInstanceState)
54        setContentView(R.layout.adventure_main)
55
56        val d = Date()
57        val sdf = SimpleDateFormat("a h時 m分")
58
59        /* 現在時刻と経過時間表示処理 */
60        currentTime_TextView = findViewById(R.id.currentTime_TextView)
61        currentTime_TextView.text = sdf.format(d)
62        elapsedtime_time = findViewById(R.id.elapsedtime_time)
63        hnd0.post(rnb0)
64
65        /* コンパス針表示処理 */
66        // 子Viewを追加したいLinearLayoutオブジェクトを取得する。
67        currentTime_TextView = findViewById(R.id.currentTime_TextView)
68        compassNeedle_ImageView = findViewById(R.id.compassneedle_ImageView)
69        tmpMatrix = compassNeedle_ImageView.imageMatrix
70        initializeSensor()
71        compassNeedle_ImageView.post(object : Runnable {
72            override fun run() {
73                compassNeedle_ImageView.scaleType = ImageView.ScaleType.MATRIX
74            }
75        })
76    }
77
78    private fun initializeSensor()
79    {
80        mSensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
81        mAccelerationSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)
82        mMagneticSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD)
83        mSensorEventListener = MySensorEventListener()
84    }
85
86    inner class MySensorEventListener: SensorEventListener
87    {
88        override fun onAccuracyChanged(sensor: Sensor?, accuracy: Int)
89        {
90            // センサーの精度が変更されても何もしない
91        }
92
93        override fun onSensorChanged(event: SensorEvent?)
94        {
95            if(event != null)
96            {
97                when(event.sensor.type)
98                {
99                    Sensor.TYPE_ACCELEROMETER -> {
100                        if (event.values != null) {
101                            this@MainAdventure.setAccelerationValue(event.values)
102                        }
103                    }
104                    Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD -> {
105                        if (event.values != null) {
106                            this@MainAdventure.setMagneticFieldValue(event.values)
107                            this@MainAdventure.setMagneticFieldflg(true)
108                        }
109                    }
110                }
111                // 地磁気センサーの値を取得することができたら
112                if(this@MainAdventure.mMagneticFieldflg){
113                    // 方位を出すための変換行列
114                    var rotate = FloatArray(16)
115                    var inclination = FloatArray(16)
116                    // 回転角
117                    var orientation = FloatArray(3)
118                    //　行列化
119                    SensorManager.getRotationMatrix(rotate, inclination,
120                            this@MainAdventure.mAccelerationValue,
121                            this@MainAdventure.mMagneticFieldValue)
122                    //回転角取得
123                    SensorManager.getOrientation(rotate, orientation)
124                    val doubleOrientation = (orientation[0]).toDouble()
125                    val degreeDir = Math.toDegrees(doubleOrientation).toFloat()
126
127                    Log.d("Sensor",degreeDir.toString())
128                    // ここでコンパスを描画
129                    drawCompass(degreeDir)
130                }
131            }
132        }
133    }
134
135    /* MySensorEventListenerクラスで使う関数たち */
136    private fun setAccelerationValue(accelerationValue: FloatArray)
137    {
138        mAccelerationValue = accelerationValue
139    }
140    private fun setMagneticFieldValue(magneticFieldValue: FloatArray)
141    {
142        mMagneticFieldValue = magneticFieldValue
143    }
144    private fun setMagneticFieldflg(magneticFieldflg: Boolean)
145    {
146        mMagneticFieldflg = magneticFieldflg
147    }
148    private fun drawCompass(degreeDir: Float)
149    {
150        tmpMatrix.reset()
151        // 角度分回転させる(ImageViewの中心で回転)
152        tmpMatrix.postRotate(degreeDir, compassNeedle_ImageView.width * 0.5f, compassNeedle_ImageView.height * 0.5f)
153        // 行列を適用
154        compassNeedle_ImageView.imageMatrix = tmpMatrix
155        compassNeedle_ImageView.invalidate()
156    }
157
158
159    /*　各センサーにイベントリスナーを登録する */
160    override fun onResume() {
161        super.onResume()
162        setSensorEventListener()
163    }
164    private fun setSensorEventListener()
165    {
166        mSensorManager.registerListener(
167                mSensorEventListener,
168                mAccelerationSensor,
169                SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL
170        )
171        mSensorManager.registerListener(
172                mSensorEventListener,
173                mMagneticSensor,
174                SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL
175        )
176    }
177
178}

サイトにあるコードを入力して間違いがないか何度も確認はしています。
mMagneticFieldflgがtrueとなっているため地磁気センサーから値を取得することはできています。
MySensorEventListenerクラスで取得した角度の単位をそのままでdrawCompass関数で使用しているのが悪いのかと思ってpostRotateを調べましたがどちらもdegrees単位の角度なので問題はないはずです。
そのためやはりMySensorEventListenerクラスで取得している角度自体に問題があるのかと思いました。
しかし下記のコードを見てもセンサーについて疎い私には何が悪いのか分かりません。

kotlin
1// 地磁気センサーの値を取得することができたら
2                if(this@MainAdventure.mMagneticFieldflg){
3                    // 方位を出すための変換行列
4                    var rotate = FloatArray(16)
5                    var inclination = FloatArray(16)
6                    // 回転角
7                    var orientation = FloatArray(3)
8                    //　行列化
9                    SensorManager.getRotationMatrix(rotate, inclination,
10                            this@MainAdventure.mAccelerationValue,
11                            this@MainAdventure.mMagneticFieldValue)
12                    //回転角取得
13                    SensorManager.getOrientation(rotate, orientation)
14                    val doubleOrientation = (orientation[0]).toDouble()
15                    val degreeDir = Math.toDegrees(doubleOrientation).toFloat()
16
17                    Log.d("Sensor",degreeDir.toString())
18                    // ここでコンパスを描画
19                    drawCompass(degreeDir)
20                }

こちらがdegreeDirのログの一部になります。

Log
12021-10-19 13:34:53.399 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -163.80122
22021-10-19 13:34:53.513 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -163.66557
32021-10-19 13:34:53.600 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -166.42857
42021-10-19 13:34:53.670 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -166.5633
52021-10-19 13:34:53.924 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -161.92937
62021-10-19 13:34:54.081 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -161.9288
72021-10-19 13:34:54.104 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -164.62039
82021-10-19 13:34:54.238 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -164.62105
92021-10-19 13:34:54.305 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -163.4262
102021-10-19 13:34:54.396 5673-5673/com.example.adventurecompass D/Sensor: -163.42574

どうかご教授いただきたいです。
よろしくお願い致します。

jimbe

2021/10/19 05:38

とりあえず、onPause は追加が必要そうです。

takk_014

2021/10/19 06:50

コメントありがとうございます。そうですね、バックグラウンドに入った時の処理は必要ですね。今後追加していきます。

jimbe

2021/10/19 07:19

実行してみてはいるのですが、回転の向きを逆にした("drawCompass(-degreeDir)")ぐらいで、角度はそれほど変になってはいないように感じます。 (Android10/XperiaXZ3)

takk_014

2021/10/19 08:29

私も-degreeDirで試してみました。ゆっくり慎重に水平に回せば方位を指し示せます。しかし激しい動きをすると簡単にずれてしまいます。 iPhoneのコンパスではこのようなことはないため精度が低いと感じます。端末の問題かと思いましたがGoogleMapのコンパスと比べても精度が低いです。

jimbe

2021/10/19 10:15 編集

データの取得が遅い所為で表示が追い付いていないようであれば、センサーのリスナを登録する際の SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL を SensorManager.SENSOR_DELAY_UI にすればそれなりに早くなるとは思います。(というかこの件では UI のほうが良いようにも思います。) ですが(「激しい動き」の程度が合うか分かりませんが)数秒ぐりぐり向きを変えても「北を指していたのが北東になった」ようなずれは感じず、再実行して最初に表示された状態と比べても変わったようには見えませんでした。何が累積しているのか・・・

takk_014

2021/10/20 02:11

端末の違いによって差があるのでしょうか... 私の端末では１０秒で一周する程度の速度で回したところ下記のログのように角度が飛んでしまいます。 D/Sensor: -94.597435 D/Sensor: -99.673096 D/Sensor: -99.673096 D/Sensor: -25.52211 D/Sensor: -25.52211 D/Sensor: -32.830616 D/Sensor: -32.830616 D/Sensor: 12.273596 D/Sensor: 12.273596 D/Sensor: 10.763565 D/Sensor: 10.763565 D/Sensor: -39.18111 D/Sensor: -39.18111 D/Sensor: -38.16778 D/Sensor: -38.16778 D/Sensor: 6.477657 D/Sensor: 6.477657 D/Sensor: 77.402534 D/Sensor: 77.402534 D/Sensor: 82.352646 普通ならば連続した値が出るはずなのですが。。。

jimbe

2021/10/20 04:32 編集

確かにすごい数値の飛びです。これでは動きが変になるのも頷けますね。生データ(?)が分かる方なら mAccelerationValue や mMagneticFieldValue のデータから何か読めるのかもしれませんが、私もその辺は分かりません。センサーの API の説明にはやはりハードに繋がると書いてありますので、値の動きにはハードの違いは出てくるとは思いますが、同端末上での GoogleMap 等ではこのような飛びが感じられないのであれば、コードの何か違うと思われますし…。ディレイを NORMAL にして机上にスマホを置き、左回りに同じく10秒ぐらいで一周させた時のログの一部は 2021-10-20 13:20:47.542 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -24.138458 2021-10-20 13:20:47.604 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -27.473104 2021-10-20 13:20:47.619 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -27.418327 2021-10-20 13:20:47.658 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -27.179459 2021-10-20 13:20:47.736 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -27.431726 2021-10-20 13:20:47.797 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -31.47621 2021-10-20 13:20:47.813 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -30.498672 2021-10-20 13:20:47.853 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -29.209267 2021-10-20 13:20:47.930 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -28.505411 2021-10-20 13:20:47.992 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -33.369507 2021-10-20 13:20:48.010 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -35.16359 2021-10-20 13:20:48.086 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -36.38696 2021-10-20 13:20:48.124 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -37.932613 2021-10-20 13:20:48.186 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -42.660385 2021-10-20 13:20:48.201 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -44.030773 2021-10-20 13:20:48.280 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -44.926147 2021-10-20 13:20:48.318 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -47.696815 2021-10-20 13:20:48.379 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -52.31947 2021-10-20 13:20:48.396 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -54.647438 2021-10-20 13:20:48.474 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -49.896282 2021-10-20 13:20:48.551 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -48.113018 2021-10-20 13:20:48.573 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -53.85168 2021-10-20 13:20:48.590 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -57.098675 2021-10-20 13:20:48.667 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -61.820385 2021-10-20 13:20:48.745 21833-21833/com.teratail.q365132 D/Sensor: -61.480328 となりました。 USBケーブルで邪魔されて値が少し戻ったりしてますが^^; 一応ビルドの Version を 7.1.1 に該当する API25 に設定して実行しましたが、まぁこれは意味が無いだろうとは思います。

takk_014

2021/10/21 04:37

そうですね、私はUSBケーブルから発生している磁気に後から気付いて検証をし直したりしました。複数のAndroid端末にストアで一番DLされているコンパスアプリをインストールして実行してみました。どの端末でも回して一定の地点で針が動き辛くなって急に針が回る現象が確認できました。私の作ったアプリと同じ挙動です。そのためこの問題はアプリの問題ではなくてAndroid(OS)自体の問題だと思われます。もしくは、全てASUSの端末で実行したためASUS製の端末の地磁気センサーの問題だと思われます。ここまでお付き合いいただきありがとうございます。