Python 模擬真實運動軌跡，輕鬆完成長跑和打卡

文 | Joeric@cnblog

編輯 | EarlGrey

推薦 | 程式設計派

公眾號

（

ID：

codingpy）

前言

在某些

app

中，需要根據使用者的實時位置來完成某些事件

例如跑步打卡軟體（步道樂跑）、考勤打卡軟體（釘釘）、某些基於實時位置的遊戲（Pokemon Go、一起來捉妖）

一般解決辦法是透過使用安卓模擬器，透過改變模擬器的位置屬性來實現模擬位置

但是某些軟體會透過比對常用裝置的uuid，裝置序列號等

一旦出現不匹配或者無法識別就可能會被列為懷疑物件，且安卓模擬器較難實現連續的擬人化的路徑

因此，為了減少被判定作弊的可能，只能透過在常用裝置上連續的改變實時位置來模擬跑步行為

硬體環境：

MacBook Pro （15-inch， 2017）

iPhone 8 Plus

軟體環境：

macOS Mojave 10。14。5

iOS 12。4

Xcode 10。2。1

Python 3。7。0

sublime text 3。1。1

具體步驟

1。使用Xcode建立一個IOS專案

開啟Xcode -> Preferences 新增Apple ID

在Xcode上建立新專案，開啟Xcode -> create a new Xcode project

選擇ios選單 -> Single View

App

，填寫專案名 推薦非中文，在事先準備好的資料夾記憶體放 資料夾推薦非中文

此時將iPhone連線mac 左上角顯示連線裝置

出現如下結果即為成功：

2。使用Xcode建立一個含有gpx的檔案

GPX（GPS eXchange Format，GPS交換格式）是一個XML格式，為應用軟體設計的通用GPS資料格式，專門用來儲存地理資訊

一個GPX檔案內包含一些經緯度點組成的軌跡，包含了時間、名字等資訊

回到Xcode 開啟Xcode -> File -> New -> File。。。

在IOS選單下選擇GPX File

選擇一個位置並命名GPX檔案 例：fake_loc。gpx

自動生成如下gpx檔案即為成功

分析該gpx檔案，格式類似標籤語言風格

在

第一段註釋內容大意為：

“提供一個或多個包含緯度/經度對的點_

如果提供一個點，Xcode將模擬那個特定的點_

如果提供多個點，Xcode將依次模擬每一個點”_

第二段註釋內容大意為：

“可以選擇為每一個座標點新增一個時間標籤_可，Xcode可以根據時間標籤的順序依次移動到每一個座標點，並根據時間點來插入速度X

如果不提供一個時間標籤，那麼Xcode將使用一個固定的速度_

航路點必須按時間升序排序_”

因此，可以透過輸入一系列點來模擬位置，讓Xcode來依次定為每一個點來模擬人的跑動行為

3。使用Python來自動生成一系列軌跡點

mac下python與sublime text3的環境配置在第一篇隨筆中有記錄

分析gpx檔案結構可以得到目標gpx檔案結構應該為：

<？xml version=“1。0”？>

#……

#以此類推

在地圖經緯度查詢網站可以得到指定地點的經緯度資訊：

http

：//

www。

gpsspg

。com

/maps。htm

我們選擇西安市某211高校作為實驗地點：

該網站提供多個公司的定位標準下的經緯度資訊

由於每一家公司的定位標準不同，經緯度就會存在偏差，這時候就要看用來模擬的

APP

使用哪家的地圖了

我們以某跑步打卡

APP

步道樂跑 作為實驗物件，在該高校實現水平移動與豎直移動

經過驗證該

APP

使用的是 谷歌地球標準，透過該網站首先得到一段直線的首尾經緯度點：

開始點：

lat：34。3752989239 lon：108。9080291565

中間點：

lat：34。3740193255 lon：108。9085977848

結束點：

lat：34。3733728774 lon：108。9064091023

在該網站可以透過經緯度獲得距離資訊：

http

：//

www。

hhlink

。com

/經緯度/

計算得到距離約為78米

後續可根據需求，透過測距來得到相應距離 從而計算得到水平與豎直移動速度

可以得出結論：

在該高校相對從北到南 經度減少，緯度增加

在該高校相對從東到西 經度減小，緯度減小

在符合跑步打卡

APP

步道樂跑的配速要求：3～9 min/km，例如從北到南生成100個點

經度依次減少 緯度依次增加，並使得這100個點散佈在路徑上

每個點之間減少或者增加的距離可以透過乘以指定範圍內的隨機數，使得點之間呈現左右略為搖擺的路徑

在點數量較多的情況下近似為人的跑動軌跡

根據該高校的位置情況編寫相應的python程式：

import random #初始點資訊

a1 = 34。3752989239；

b1 = 108。9080291565； #中間點資訊

a2 = 34。3740193255；

b2 = 108。9085977848； for i in range（ 1，1000 ）： while（ a1 >= a2 ）： # 迴圈條件 經度未到達中間點時執行

xa = round（ random。uniform（0。2， 7） ） # 隨機數，用於模擬人跑動

xb = round（ random。uniform（12， 15） ） # 豎直移動

a1 = round（ a1 - 0。0000072 * xa ， 10 ）

b1 = round（ b1 + 0。0000008 * xb ， 10 ） # 輸出資訊

print（ ‘’ ） print（ ‘’ ） for i in range（ 1，1000 ）：

xa = round（ random。uniform（2， 8） ）

xb = round（ random。uniform（1， 3） ） # 水平移動

a2 = round（ a2 - 0。000003 * xa， 10 ）

b2 = round（ b2 - 0。000025 * xb， 10 ） print（ ‘’ ） print（ ‘’ ）

得到輸出（節選）：

將該輸出複製並貼上在gpx檔案裡

並 command + s 儲存

可以在xcode專案目錄內找到並開啟該檔案：

4。開始位置模擬

確保手機連線上電腦，並解鎖保持螢幕常亮

點選Xcode右上角開始圖示：

第一次會提示iPhone未信任開發者

在設定 -> 通用 -> 裝置管理 點選該開發者並選擇信任

再次在Xcode上點選右上角圖示

一分鐘左右手機上會多出一個灰色的

app

圖示

點選後按home鍵退出，進入步道樂跑

在Xcode下方多出一欄功能，點選位置圖示並選擇你的fake_loc

此時

APP

就已經按照gpx檔案內的路徑開始移動了

總結

在模擬時沒有考慮速度的因素，按照預設的Xcode對gpx的點的更新速度來實現的

在控制整體的移動速度時完全是按照點的密集程度，即點的位置變化程度來實現的

後期可以根據時間標籤

根據步道樂跑後臺資料，檢測作弊主要依靠平均配速、每公里的步數、裝置uuid、裝置序列號來檢測的

文章的方法可以解決平均配速、uudi、序列號等問題（因為就是使用真機來實現的）

但是對於步數只能依靠在模擬時透過搖晃手機來實現

原文：https：//www

。cn

blogs

。com

/Joeric07/p/11173651。html

題圖：pexels，CC0 授權。