Поиск вектора нормали к устройству iOS

Я хотел бы использовать CMAttitude, чтобы узнать вектор нормали к стеклу экрана iPad/iPhone (относительно земли). Таким образом, я бы получил такие векторы:

Обратите внимание, что это отличается от ориентации тем, что мне все равно, как устройство вращается вокруг оси z. Поэтому, если бы я держал iPad над головой лицевой стороной вниз, он отображал бы (0,-1,0), и даже когда я вращал его над головой (как вертолет), он продолжал бы читать (0,- 1,0):

Я чувствую, что это может быть довольно просто, но поскольку я новичок в кватернионах и не до конца понимаю параметры системы отсчета для движения устройства, это ускользало от меня весь день.