sensor_mod_lsposed

https://github.com/wats-tool/sensor_mod_lsposed

修改手机传感器 (比如 旋转角度) 的数值 (Modify android sensor value with LSPosed)

主要需求

最近在使用 爱奇艺 VR app 时 (廉价手机盒子 VR) 发现, 必须平视前方, 画面角度才是对的. 也就是说, 无法实现躺着玩 VR (视角偏上) (摔 ! ~~

这怎么能忍 ? 不行, 必须实现躺着玩儿.

下载安装

请从 github actions 页面下载编译好的 apk 文件.

使用说明

安装之后在 LSPosed app 里面启用模块. 并启用想修改的目标 app.

默认配置不启用任何功能, 需要编写配置文件实现对指定传感器数值的修改. 需要使用 root 权限写入配置文件.

修改配置文件之后, 需要重启目标 app 才能生效.

TODO 配置文件

配置文件路径: /data/dalvik-cache/sensor_mod.txt

配置文件格式栗子:

# 以 # 开头的行是注释, 以及空白行会被直接忽略
#
# 格式如下: (一行是一条配置)
# 传感器(类型) 模式 数值1 数值2 数值3 .. .
#
# 模式:
# + f: 固定数值, app 获取到的传感器输出始终为设置的固定数值
# + d: 偏移相加, app 获取到的数值为传感器原始数值加上设置的偏移
# + dr: 偏移旋转, 按照坐标系旋转传感器的数值
#
# 数值*: 后跟若干个数值, 不同类型的传感器对应的数值个数不同

# TODO 实际栗子

编译

直接使用 Android Studio 打开项目并编译.

主要设计

廉价手机盒子 VR 使用手机自带传感器实现 3DoF, 也就是 3 轴的旋转角度.

涉及到的传感器 可能 有: 加速度传感器 (重力), 磁场传感器 (指南针), 角加速度传感器 (陀螺仪) 等. 也可能有 方向传感器(角度传感器), 比较混乱.

Android 系统对传感器数据的处理过程如下:

1. 传感器硬件
2. 内核驱动 (kernel, 可能随内核开源)
3. 硬件抽象层 (HAL, /vendor 里面的闭源驱动)
4. Android 框架层 (framework, SensorManager)
5. 应用获取传感器数据 (app)

由于 HAL 驱动一般是闭源的, 并且不同具体机型的硬件不同, 驱动很可能也不同. 因此从 HAL 及以下层次修改传感器数据比较困难.

app 和系统的接口是 SensorManager, 这部分接口是稳定一致的, 因此方便下手.

SensorManager 的关键代码是 java, 因此使用 Xposed 框架修改比较方便. Xposed 比较老了, 目前一般使用 LSPosed 框架来代替. LSPosed 的 API 兼容 Xposed, 使用 magisk 的 zygisk 实现 zygote 注入.

要实现躺着玩儿, 就是将手机传感器的坐标在空间中旋转一定角度, 从而实现当手机屏幕向下时, app 从传感器数据认为手机方向是竖直的. 这需要对传感器数据进行对应修改, 涉及到空间旋转的矩阵坐标运算.

技术细节

首先祭出 SensorManager 的 官方文档.

app 获取传感器数据的代码示例如下:

public class SensorActivity extends Activity implements SensorEventListener {
    private final SensorManager mSensorManager;
    private final Sensor mAccelerometer;

    public SensorActivity() {
        mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        mAccelerometer = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
    }

    protected void onResume() {
        super.onResume();
        mSensorManager.registerListener(this, mAccelerometer, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }

    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mSensorManager.unregisterListener(this);
    }

    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
    }

    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    }
}

首先 (1) 使用 getSystemService(SENSOR_SERVICE) 获取 SensorManager 实例, 然后 (2) 使用 getDefaultSensor(Sensor.TYPE_*) 获取传感器, 然后 (3) 使用 registerListener() 注册监听器, 最后 (4) 在 SensorEventListener.onSensorChanged(SensorEvent) 回调中获得传感器数据.

SensorManager 和 SystemSensorManager

对应框架代码 (platform_frameworks_base) SensorManager.java. 但是 SensorManager 只是 abstract class, 实际干活的是 SystemSensorManager.java.

在 SystemSensorManager 中 registerListenerImpl() 实际进行 SensorEventListener 的注册:

/** @hide */
@Override
protected boolean registerListenerImpl(
    SensorEventListener listener,
    Sensor sensor,
    int delayUs,
    Handler handler,
    int maxBatchReportLatencyUs,
    int reservedFlags
) {
    //
}

可以对这个函数进行 hook, 将传入的 SensorEventListener 包装一层, 替换成自己实现的代码, 从而对回调的传感器数据进行修改.

修改传感器数据的计算

TODO

配置文件路径选择

/data/dalvik-cache/sensor_mod.txt

通过测试可知, 普通 app 具有对这个位置的读取权限.

相关链接

• magisk

• LSPosed

• Xposed 模块编写教程

• Xposed Framework API

• JCenter 关闭后下载 xposed api 依赖

• SensorManager 官方文档

LICENSE

sensor_mod_lsposed: Modify android sensor value with LSPosed
Copyright (C) 2022  sceext

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