雷射雷達（LiDAR）到底是個什麼東西？今年，它出現在了新的iPad Pro平板電腦上，還有傳言說它將出現在iPhone 12上，而且在過去的幾年裡，它的一種形式實際上已經出現在Android手機上。什麼是雷射雷達（LiDAR），為什麼行動裝置上會使用到它？在這裡，我們將帶你了解這項技術的功能，它的部署方式，以及為什麼它可能很快就會像智慧型手機中的攝像頭一樣普遍。
如果您之前對雷射雷達（LiDAR）有所耳聞，可能會知道一些相關概念，比如「光探測和測距」、「雷射成像、檢測和測距」，或者只是「光和雷達」，這取決於你接觸的領域。但它最主要的應用是與自動駕駛汽車有關的，這是目前用來幫助車輛識別行駛方向和周圍環境的關鍵技術之一。
事實上，雷射雷達的歷史比自動駕駛汽車要久遠得多。這項技術誕生於20世紀60年代，最初的目的是跟蹤衛星和軍事目標，其基本理念與今天的雷射雷達技術是相同的：使用光來跟蹤物體的位置。
通過測量光線（特別是雷射）擊中某物並再次返回所需的速度，可以確定該物體的位置。這就是第一批LiDAR系統的工作原理，蘋果最新的平板電腦也是採用此原理。
20世紀80年代，雷射雷達技術有了實質性的改進，紅外雷射系統開始被普遍用於航空繪製建築物和地形地圖。同樣的技術在今天仍在使用，能夠測量從海洋深處到隱藏的瑪雅定居點等的一切東西。
通過記錄雷射返回的時間，以及反射的角度，雷射雷達數據可以與其他信息相結合，生成非常精確的3D地圖。專業的LIDAR系統通常與GPS設備相結合，這是現在智慧型手機中常見的另一種技術。
正如我們提到的，雷射雷達對自動駕駛汽車非常有幫助（儘管伊隆·馬斯克從不喜歡雷射雷達）。部署在車輛頂部的雷射雷達掃描儀可以實時「看到」物體，甚至是那些連你自己都看不到的物體，從而創造出所謂的「點雲」 —— 這就是自動駕駛汽車可以規避的空間點的三維地圖。
某些雷射雷達的配置，甚至敏感到可以探測到空氣中的汙染物，或者能夠監測機場的交通流量。所有這些應用程式的共同之處在於，它們都依賴於數據收集和數據分析之間的微妙平衡，當涉及到平板電腦和智慧型手機時，這絕對是一個值得記住的有用框架。
我們再說回到行動裝置，回到蘋果公司。蘋果公司是第一個使用雷射雷達來描述其最新「深度傳感」傳感器的公司。其實，iphone和ipad已經有深度傳感器很多年了（這就是為什麼它們可以用肖像模式來模糊背景的方法），但是，這次LiDAR將其提升到了一個全新的水平。
根據蘋果公司的說法，新iPad Pro內部的LiDAR掃描儀可以在單個光子的水平上工作，距離可達5米（超過16英尺），速度可達納秒級（因此可以在眨眼之間捕捉到場景）。毫無疑問，A12Z仿生晶片組在解釋數據方面也做了很多繁重的工作，也因為如此，在相當長一段時間內，你不太可能會看到LiDAR出現在任何經濟型手機上。
最大的不同將出現在蘋果最喜歡的領域之一，增強現實領域。例如，現在iOS和iPadOS附帶的測量應用程式，一旦涉及到LiDAR，就會更快、更準確、更精細。你可以在iPad Pro上將其用作一個嚴肅的、專業的測量工具，而不僅僅是一個能提供良好長度、深度和高度近似值的新奇產品。
雷射雷達的配備，意味著蘋果設備第一次可以繪製出詳細的3D環境，就像多年人們利用飛機航測來繪製海洋和山脈的地圖一樣。我們談論的不僅僅是計算機桌面上的「我的世界」，我們談論的是建立在桌子上、地板上和貓咪周圍的「我的世界」，而且不會出現故障。
當涉及到AR應用程式時，你可以把家具直接放進你的客廳，這些對象將看起來更像現有空間的一部分。或者，以AR遊戲為例，它將能夠以一種比以往任何時候都更加真實的方式，讓角色出現在角落後面和柵欄上方。
物體的放置將會更加精確和真實，實時的動作捕捉將會更加全面，你使用的任何AR應用都能更好地處理場景中的物理物體（雷射雷達帶來的改進將會自動整合到蘋果的ARKit框架中）。
目前，雷射雷達所需的處理能力，和手機內部所需的傳感器將這項技術限制在高端設備上。但與任何移動技術一樣，隨著時間的推移，它應該會變得更便宜、更實用。如果蘋果堅持使用這項技術，預計它的作用範圍和精確度會逐年提高。
這並不是說，未來手機配備雷射雷達是不可避免的趨勢，實際上，其他深度感知技術已經出現，人工智慧將繼續在使用標準相機傳感器感知深度方面做得更好。雷射雷達可以在各種照明條件下工作，非常快，非常準確，這也是蘋果公司看好它的部分原因。
但是，在蘋果最新的iPad中配備的雷射雷達的形式，與許多高端Android手機使用的非常不同。許多Android手機使用的深度傳感器被正式稱為「飛行時間傳感器（time-of-flight，ToF sensor）」，在很多方面和用途上，它都是LiDAR。像雷射雷達一樣，「飛行時間傳感器」使用反射光來測量距離，以獲得相機效果和AR。但它是一個無掃描的雷射雷達系統，依靠單一的光脈衝來繪製整個空間的地圖，而蘋果則使用掃描儀雷射雷達，它使用多個光點來更頻繁、更精確地讀取這些數據。
因此，即使智慧型手機已經失去了讓我們感到驚豔的能力，但從第一代iPhone開始的13年裡，它們仍然可以變得更快、更聰明、更有能力，雷射雷達就是證明。
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