PS4 dualshock 4 controller是一个很成熟的游戏控制器：除了最基本的类比摇杆，按钮，以及方向键之外，还多了六轴感应器（加速和陀螺仪）和触摸面板（触摸板）。虽然在大部分的游戏里面派不上用场，但六轴感应和触控面板功能在动作控制上有很大的自由度，也提供使用者不一样的操作体验，因此也激发了我想可以由dualshock 4 controller（DS4）来控制自动化xy平台的想法。不过，逐步需要做的，就是想办法让PC能够读取控制器中的数据。我所使用的作业系统是Windows 10，语言是Python 3.6，套件管理为Anaconda，控制器的连接方式则是USB。
要通过由Python来重新读取DS4的资料，主要有两种方法：
- 使用pygame套件。这是一个游戏控制器通用的套件，而且使用上非常方便，按钮，摇杆，方向键等都分属不同的类，可以直接引用。但实际测试后，发现它无法获得DS4中六轴感应器的资料，因此，陀螺仪和加速度计这两个最有趣的动作感应功能，无法通过pygame取得。所以我们必须使用第二种方法…
- 使用pyUSB套件，直接读取DS4中的原始数据。这个方法对我这种生手双手就麻烦很多，花了两天才把pyUSB和DS4的通讯搞定；再来就是如何解释读取到的数据，这些都得靠其他开发者替换的文件来摸索。不过至少目前而言，读取陀螺仪和加速度计的数据是没有问题的。
我所使用的作业系统是Win10，套件管理为Anaconda；先说明如何用pygame读取资料：
如果没有pygame package的话，第一步就是先安装它。
点安装pygame
程序的部分，当然就是直接导入，然后启动摇杆功能。
导入pygame
导入操作系统pygame.init（）
pygame.joystick.init（）控制器= pygame.joystick.Joystick（0）
controller.init（）
在pygame的框架下，有三种控制模式，axis，button，hat：
＃三种控件：轴，按钮和帽子
轴= {}
按钮= {}
帽子= {}
接着给他们一些初始值（通常设为0或False）：
＃分配初始数据值＃轴初始化为0.0
对于我在范围内（controller.get_numaxes（））：
axis [i] = 0.0＃按钮初始化为False
对于我在范围内（controller.get_numbuttons（））：
button [i] = False＃帽子被初始化为0
对于我在范围内（controller.get_numhats（））：
帽子[i] =（0，0）
再来就是将每个每个轴和按钮等的标签定义出来（要实际测试过，才比较清楚每个按键和读值的对应关系）：
＃DS4控制器轴的标签
AXIS_LEFT_STICK_X = 0
AXIS_LEFT_STICK_Y = 1
AXIS_RIGHT_STICK_X = 2
AXIS_RIGHT_STICK_Y = 3
AXIS_R2 = 4
AXIS_L2 = DS＃控制器按钮的5＃标签
＃注意有14个按钮（pygame为0到13，Windows设置为1到14）
BUTTON_SQUARE = 0
BUTTON_CROSS = 1
BUTTON_CIRCLE = 2
BUTTON_TRIANGLE = 3BUTTON_L1 = 4
BUTTON_R1 = 5
BUTTON_L2 = 6
BUTTON_R2 = 7BUTTON_SHARE = 8
BUTTON_OPTIONS = 9BUTTON_LEFT_STICK = 10
BUTTON_RIGHT_STICK = 11BUTTON_PS = 12
BUTTON_PAD = 13＃DS4控制器帽子的标签（仅一个帽子控件）
HAT_1 = 0
主要的回圈，将持续列印出目前从DS4读到的数据。按PS4键可以跳出回回圈：
＃主循环，可以按下PS按钮来中断
退出=错误
而退出== False：＃获取事件
对于pygame.event.get（）中的事件：if event.type == pygame.JOYAXISMOTION：
axis [event.axis] = round（event.value，3）
elif event.type == pygame.JOYBUTTONDOWN：
button [event.button] = True
elif event.type == pygame.JOYBUTTONUP：
button [event.button] = False
elif event.type == pygame.JOYHATMOTION：
帽子[event.hat] = event.valuequit =按钮[BUTTON_PS]＃打印结果
os.system（'cls'）＃注意'cls'是Windows的命令
＃轴
打印（“左摇杆X：”，轴[AXIS_LEFT_STICK_X]）
打印（“左摇杆Y：”，轴[AXIS_LEFT_STICK_Y]）
打印（“右摇杆X：”，轴[AXIS_RIGHT_STICK_X]）
打印（“右摇杆Y：”，轴[AXIS_RIGHT_STICK_Y]）
print（“ L2 strength：”，轴[AXIS_L2]）
print（“ R2 strength：”，轴[AXIS_R2]，“ \ n”）
＃ 纽扣
打印（“平方：”，按钮[BUTTON_SQUARE]）
打印（“ Cross：”，按钮[BUTTON_CROSS]）
打印（“圆：”，按钮[BUTTON_CIRCLE]）
打印（“三角形：”，按钮[BUTTON_TRIANGLE]）
打印（“ L1：”，按钮[BUTTON_L1]）
打印（“ R1：”，按钮[BUTTON_R1]）
打印（“ L2：”，按钮[BUTTON_L2]）
打印（“ R2：”，按钮[BUTTON_R2]）
打印（“共享：”，按钮[BUTTON_SHARE]）
打印（“选项：”，按钮[BUTTON_OPTIONS]）
打印（“按左摇杆：”，按钮[BUTTON_LEFT_STICK]）
打印（“右摇杆按下：”，按钮[BUTTON_RIGHT_STICK]）
打印（“ PS：”，按钮[BUTTON_PS]）
打印（“触摸板：”，按钮[BUTTON_PAD]，“ \ n”）
＃帽子
打印（“帽子X：”，帽子[HAT_1] [0]）
print（“ Hat Y：”，hat [HAT_1] [1]，“ \ n”）print（“按PS按钮退出：”，退出）＃限制为每秒30帧，以使显示效果不那么华丽
时钟= pygame.time.Clock（）
clock.tick（30）
程式运作正常的情况下，你可以看到：
因此，如果需要利用DS4的输出来控制机器的话，只要把数值对应的范围抓出来就可以了（例如摇杆的部分，L2和R2等类比输出，全押全放的数值范围是-1到+ 1）。所以如果不需要用到六轴感应的数据的话，pygame套件可以很快速地把想要的控制数据从DS4取出来。完整的代码请参考GitHub（https://github.com/anubisankh/ dualshock4-python）。
再来就是六轴感应的部分了。
因为这边使用的DS4是用USB连接到PC，因此我们将使用pyUSB：
pip安装pyusb
pip安装libusb
这边须注意的是，只有安装pyUSB还不够，相关的库也是必要的，因此如果之前没有libusb的话，须同时安装。再来就是浪费我许久，但是最关键的部分了。例子来写：
进口 usb.coredev = usb.core.find（）
随后就会出现usb.core.NoBackendError：无后端可用的错误消息。为了要让backend（* .dll）能够被找到，我们必须特别把它的位置找来。如果pip install libusb成功的话，通常可以在Anaconda3 \ Lib \ site-packages \ libusb \ _platform \ _windows \ x64 \ libusb-1.0.dll中找到。如果用pip安装了libusb还是libusb-1.0.dll，可以在网上找到适合该作业系统的libusb-1.0.dll下载下来，并把路径复制到程序码中：
导入usb.core
导入usb.util
import usb.backend.libusb1 ＃您必须将下面的路径更改为libusb-1.0.dll
BACKEND = usb.backend.libusb1.get_backend（find_library = lambda x：“ C：\\ Users \\ YourUserName \\ Anaconda3 \\ Lib \\ site-packages \\ libusb \\ _ platform \\ _ windows \\ x64 \\ libusb -1.0.dll”）
再来我们就可以列出所有USB装置的相关资讯：
如果dev为None，则dev = usb.core.find（find_all = True）：
打印（“找不到设备”）
其他：
对于d in dev：
print（'Decimal Vendor ID：'+ str（d.idVendor）+'＆ProductID：'+ str（d.idProduct））＃以十进制打印所有连接的USB设备
print（'Hexadecimal Vendor ID：'+ hex（d.idVendor）+'＆ProductID：'+ hex（d.idProduct）+'\ n'）＃以十六进制打印所有已连接的USB设备
这边会列出所有连接上的USB装置的厂商ID（供应商ID）和产品ID（产品ID），示例输出如下：
把DS4拔出后跑上述程式码，再重新装回，可进一步发现DS4的供应商ID：0x54c /列印出的装置资讯可以用十进位（十进制）或标准的十六进位（十六进制）来表示。产品ID：0x9cc。把这个消息记录下来后，我们开始只针对DS4来深入研究：
导入usb.core
导入usb.backend.libusb1
导入操作系统
导入时间＃DS4控制器ID
VENDOR_ID = 0x54c
PRODUCT_ID = 0x9ccBACKEND = usb.backend.libusb1.get_backend（find_library = lambda x：“ C：\\ Users \\ YourUserName \\ Anaconda3 \\ Lib \\ site-packages \\ libusb \\ _ platform \\ _ windows \\ x64 \ \ libusb-1.0.dll“）dev = usb.core.find（idVendor = VENDOR_ID，idProduct = PRODUCT_ID，backend = BACKEND）
这一个边定义的USB装置（device，dev），就只有DS4 controller。每一个USB设备可能会有不同的配置，在之下又会有几个不同的接口，而interface下面又会有不同的端点，如下图所示：
因此，当我们获得DS的配置时：
cfg = dev.get_active_configuration（）print（'配置数据：\ n \ n'，cfg，'\ n'）
会得到一长串的资料：
其中可以看到某些interface是给音频，再往下拉的话，可以看到其中一个接口是Human Interface Device（HID），这就是我们DS4控制器主要输入的介面。在该介面下，还包含了端点0x84和端点0x3两个端点。端点0x84：中断IN则是我们想要获得access的端点。
设置端点资讯如下：
INTERFACE_DS4 = 3＃HID接口
SETTING_DS4 = 0
interface = cfg [（INTERFACE_DS4，SETTING_DS4）] ENDPOINT_DS4_OUT = 0＃输入端点
端点=接口[ENDPOINT_DS4_OUT]打印（ endpoint.read（0x40） ）＃wMaxPacketSize 0x40
执行后，列印出端点读取资料的结果为一个数组：’（’B’，[1，131，128，129，132，8，0，16，0，0，189，178，11，4 ，0，3，0，255，255，103，1，177，31，113，6，0，0，0，0，0，27，0，0，1，135，134，187，180，32 ，132、29、55、12、0、128、0、0、0、128、0、0、0、0、128、0、0、0、128、0、0、0、0、128、0 ]）。[]中的数字便是我们想要的DS4各个按钮，摇杆，还有六轴感应器的读值了。
这些部分可以参考PS4开发者已经试出来的资讯。这些输出当中，读出的是[1]〜[9]是和摇杆及按钮相关的资讯，而我们有兴趣的陀螺仪和加速度计则是在[14]〜[25]。
所以摇杆及按钮的部分（同时列出hex和binary的结果）：
＃Axesprint（'Readout L stick X：'，format（endpoint.read（0x40）[1]，'＃04X'），format（endpoint.read（0x40）[1]，'08b'），endpoint.read（ 0x40）[1]）print（'读数L棒Y：'，format（endpoint.read（0x40）[2]，'＃04X'），format（endpoint.read（0x40）[2]，'08b'） ，endpoint.read（0x40）[2]）print（'读数R棒X：'，format（endpoint.read（0x40）[3]，'＃04X'），format（endpoint.read（0x40）[3] ，'08b'），endpoint.read（0x40）[3]）print（'读数R棒Y：'，format（endpoint.read（0x40）[4]，'＃04X'），format（endpoint.read（ 0x40）[4]，'08b'），endpoint.read（0x40）[4]）print（'读出L2触发器：'，format（endpoint.read（0x40）[8]，'＃04X'），format（ endpoint.read（0x40）[8]，'08b'），endpoint.read（0x40）[8]）print（'Readout R2 trigger：'，format（endpoint.read（0x40）[9]，'＃04X' ），格式（endpoint.read（0x40）[9]，'08b'），endpoint.read（0x40）[9]，'\ n'）
陀螺仪和加速度计的六轴部分，一个轴的输出需要两个字节的数据，所以：
＃加速度计（2字节为有符号整数）
数据= endpoint.read（0x40）
print（'Accelerometer X：'，format（256 * data [18] + data [19]，'016b'），256 * data [18] + data [19]-（65536 if data [18]> 127 else 0 ））print（'Accelerometer Y：'，format（256 * data [16] + data [17]，'016b'），256 * data [16] + data [17]-（65536 if data [16]> 127 else 0）print（'Accelerometer Z：'，format（256 * data [14] + data [15]，'016b'），256 * data [14] + data [15]-（65536 if data [14]> 127 else 0），'\ n'）＃陀螺仪
数据= endpoint.read（0x40）
print（'Gyroscope X（Roll）：'，format（256 * data [20] + data [21]，'016b'），256 * data [20] + data [21]-（65536 if data [20]> 127 else 0））print（'陀螺仪Y（Yaw）：'，format（256 * data [22] + data [23]，'016b'），256 * data [22] + data [23]-（65536 data [22]> 127 else 0））print（'Gyroscope Z（Pitch）：'，format（256 * data [24] + data [25]，'016b'），256 * data [24] + data [25 ]-（65536，如果data [24]> 127否则为0），'\ n'）
加上其他按钮和功能的数据，示例输出如下：
如此一来，便可以通过由pyUSB读取DS 4六轴感测器的数据来对准想控制的机器了。另外，DS4还有触摸板，甚至支持两点触控，如果想使用触摸板功能还可以用Readout [34]〜[51]的输出来设计自己想要的干预模式。相关原始码及参考资料可参考：https：//github.com/anubisankh/dualshock4-python
