什么是激光雷达扫描仪?在这里,你所想要了解的一切!

激光雷达扫描仪可以成为 iPhone 12 的秘密武器吗?

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iPhone 12 的摄像头规格可能仍然悬而未决,但是我们可以肯定的是,该手机的两个“ Pro”版本可能配备了LiDAR扫描仪。没错,这是iPad Pro 2020上首次出现的神秘点。

但是什么是LiDAR扫描仪?我们会发现,LiDAR 的工作方式与雷达类似,只是它使用激光来判断距离和深度。对于增强现实(AR)而言,这是个大新闻,在较小程度上,对于摄影也是如此。

不过,更有趣的问题是,LiDAR将使我们在iPhone 12上做什么。利用我们在iPad Pro 2020上看到的技术的经验,我们将探索LiDAR可以在新iPhone上开启的体验——最终是苹果眼镜。

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什么是LiDAR?

LiDAR的概念自1960年代就出现了。简而言之,该技术使您可以发射激光束,然后定时确定其返回速度,从而扫描并绘制环境图。

像大多数未来技术一样,它最初是作为飞机上的军事工具而诞生的,后来被人们熟知的是为阿波罗 15 号任务绘制月球表面。

最近,在自动驾驶汽车上发现了LiDAR(也称为激光雷达),它可以帮助检测骑自行车的人和行人等物体。您可能还不知不觉中体验了LiDAR技术。

但是在过去的几年中,LiDAR的可能性才真正被打开。随着该系统变得更小,更便宜,更精确,它们已经开始成为移动设备的可行补充,而这些移动设备已经具有功能强大的处理器和GPS(平板电脑和手机)。

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当然,并非所有LiDAR系统都是一样的。直到最近,最常见的类型都通过以类似于雷达天线的方式进行物理扫掠来构建其环境的3D地图。

显然,这不会在移动设备上削减它,因此,新的LiDAR系统(包括许多智能手机上常见的3D ToF 传感器)是固态组件,没有活动部件。但是3D ToF 传感器和我们最有可能在iPhone 12上看到的LiDAR 扫描仪 之间有什么区别?

苹果的 LiDAR 扫描仪有什么不同?

您可能已经熟悉许多安卓手机上的 ToF 传感器——这些传感器可帮助他们感应场景深度并模仿大型相机的散景效果。

但是iPad Pro 2020中使用的LiDAR系统——很有可能是iPhone 12的两个“ Pro”版本有望超越此范围。那是因为它是一台LiDAR扫描仪,而不是到目前为止在智能手机上看到的“无扫描仪”系统。

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后者使用单个红外光脉冲来创建其3D地图,但是扫描LiDAR系统会在短时间内在场景的不同部分发射一系列激光脉冲。这带来了两个主要好处——扩大了 5m 的范围,更好的对象“遮挡”,即虚拟对象的外观消失在像树木这样的真实对象之后。

令人印象深刻的是,这也是一个快速的过程,但是只有使用最新的移动处理器才能真正实现这种速度。正如苹果在iPad Pro 2020 上所说的那样,将LiDAR扫描仪的数据与来自相机和运动传感器的数据一起进行处理,然后“通过A12Z Bionic上的计算机视觉算法增强了对场景的更详细了解”。换句话说,有很多事情可以使它看起来无缝。

但是,尽管传闻中的iPhone 12的A14 Bionic处理器将为苹果的LiDAR扫描仪提供良好的支持,但扫描仪本身也有很大的改进空间。

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这意味着iPad Pro的LiDAR扫描仪的设计更适合于房间规模的应用,例如游戏或宜家Place应用中的AR家具移动。目前,它无法让您以比摄影测量等其他技术更高的精度进行3D扫描,该技术将组合从不同有利位置拍摄的高分辨率RGB照片。

那么,使用iPhone 12上的LiDAR扫描仪到底能做什么呢?

LiDAR扫描仪可以让您在iPhone 12上做什么?

因此,现在我们知道iPad Pro的LiDAR扫描仪在房间大小的空间效果最佳,它可以在iPhone 12上执行哪些操作?对于普通人来说,主要的两个是AR游戏和AR购物。

苹果已经预览了一些专用于LiDAR的应用程序,这些应用程序很容易在今年晚些时候推出(最有可能与iPhone 12的发布配合使用),而更有趣的游戏之一就是 Hot Lava 游戏。

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Hot Lava是一款适用于 iOS 和 PC 的第一人称冒险游戏,将于2020年末推出新的“ AR模式”,它将利用苹果的 LiDAR 传感器将你带入它的世界。

但到目前为止,该演示还没有我们所希望的那么令人印象深刻。

自然,任何提及 AR 游戏的事情都会让人联想到 Pokemon Go,这是迄今为止增强现实领域唯一真正的热门游戏。有趣的是,游戏开发商 Niantic 似乎正在打造自己的 AR 之路,而不是依靠苹果的技术。它最近宣布为 Pokemon Go 提供一项新的“现实融合”功能,该功能可让角色现实地隐藏在诸如树木之类的现实世界中,并透露已收购了一家名为6D.ai的3D空间地图公司。

这表明下一代AR游戏不一定与苹果基于LiDAR的技术或ARKit平台相关联,但iPhone 12至少应为您提供观看AR战斗进行的机会。

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尽管如此,尽管该技术目前对 CAD 设计师和医疗保健专业人员更有用(如果您有iPad Pro,请查看令人印象深刻的Complete Anatomy应用程序),但明年仍有大量的创造力和惊喜出现。

正如Halide的概念验证应用程序 Esper 所示,LiDAR 传感器可以帮助应用程序开发人员发明超越传统摄影和视频的新创意形式。

同时,可以说iPad Pro 2020 和可能的 iPhone 12 上的LiDAR扫描仪最初将吸引开发人员而不是技术迷。

您将有机会在配备 LiDAR 的设备上遇见未来——但是,当这些传感器和应用程序到达苹果眼镜时,真正的飞跃应该到来了