iPhone 12 Pro 雷射雷達LiDAR真實評測:快速3D掃描建模、AR虛實...

2020-12-01 EDN電子設計技術

iPhone 12 Pro自發布以來，其搭載的雷射雷達LiDAR的作用已經進行了一波科普，不過卻一直缺乏實際的應用體驗，現在到手的用戶多了，各個社區開始通過實際使用來體驗LiDAR的應用。那麼，這種應用有什麼用呢，僅僅是出於消費者的娛樂還是將會對某些領域/產業帶來深刻的影響和變革，又或者可能對未來有什麼展望呢？本文通過實際應用圖片與視頻的體驗來給我們打開一扇雷射雷達在消費領域的應用之窗，透過這扇窗戶也可能看到未來的下一代智慧終端的身影......u37ednc

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LiDAR是Light Detection and Ranging的縮寫，亦即雷射探測與測距。這是一種飛行時間深度傳感器，它主要是發射雷射，接收從目標反射而回的信號，然後計算雷射脈衝的傳播或飛行時間來測量距離。通過精確的計時，相關信息可用來判斷每個點的深度。豐富的深度信息將能用於環境3D映射，導航和AR效果等各種不同的用例。u37ednc

掃描光斑

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這種光斑掃描看似無聊，實際上是體現了iPhone 12 Pro上的雷射雷達在一定底噪下的掃描能力。u37ednc

3D掃描

雷射雷達可以用來對3D對象進行實時快速建模，然後可以直接使用模型自由移動和使用在其他場景，或在上疊加內容。這可能是圖像建模領域的下一波應用，比如作用於家庭裝修，甚至是社交媒體和新聞業領域。u37ednc

下面是知乎網友@HapPiness568的視頻截圖u37ednc

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顯示了建模的全過程，非常快速。u37ednc

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這是汽車的建模u37ednc

建模以後就可以自由移動使用了。u37ednc

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這種捕捉3D數據並公開分享的能力可以讓搭載LiDAR的智慧型手機和平板電腦成為3D內容捕捉工具。LiDAR同時可以在不使用攝像頭元件的情況下來獲取對象和空間的測量值。u37ednc

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從這個意義上說，iPhone12 Pro和iPad Pro就像是沒有頭戴部分的AR頭顯……它們將為蘋果自己生產的AR眼鏡鋪平道路，這也可能是下一代智慧終端的雛形。u37ednc

AR虛實遮擋

對於搭載了雷射雷達掃描儀LiDAR的iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max等設備，蘋果表示這意味著手機能夠支持「即時AR」。因為所述組件能夠以相當於「拍攝一張照片」的方式捕捉深度信息，無需任何手機移動，無需跨時間對比圖像。u37ednc

這款組件內置的高級場景理解功能允許Depth API利用關於周遭環境的每像素深度信息。當與場景幾何體生成的三維網格數據相結合時，通過啟用虛擬對象的即時放置並將與物理環境無縫混合，深度信息可以令虛擬對象遮擋更為逼真。這可以支持應用程式部署全新的功能，比如更精確的測量和將效果應用到用戶環境中。u37ednc

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上面這個是利用iPhone 12 Pro的雷射雷達自製AR小姐姐在鍵盤桌面上跳舞，手辦她動起來了！u37ednc

下面這個視頻來自Sketchfab執行長阿爾班·德諾耶爾（Alban Denoyel）。我們可以看到，德諾耶爾用手上下左右地圍繞這個虛擬瓜果移動，並且偶爾會變速，而虛擬瓜果可以相當逼真地藏在手的後面或者擋在手的前面。虛實切換非常無縫和流暢。u37ednc

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又如下面這個來自Patched Reality執行長派屈克·奧肖內西（Patrick O』Shaughnessey）的演示視頻，一個虛擬球體正沿著旋轉滑梯滑下。令人感到驚訝的是，虛擬球體就如同真實球體一樣，能夠恰如其分地順應遮擋而在視圖中消失和出現。u37ednc

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人物識別

基於LiDAR的原理，iPhone 12 Pro等設備同樣可以用於進行人/物識別，並以多種不同的方式向用戶提供反饋。u37ednc

首先，設備可以告訴用戶周遭環境是否存在人與物。如果存在，它能夠以英尺或米表示距離，並在用戶或對象接近或原理時定期更新。u37ednc

其次，它允許用戶設置與特定距離相對應的音調。例如，如果用戶將距離設置為1米，當彼此距離超過閾值時，用戶就會聽到一個音調。u37ednc

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顯然，這樣的功能將會對視障用戶帶來重要幫助，尤其是盲人。u37ednc

另外，這對於未來的AR眼鏡同樣非常有用，例如AR導航。AR眼鏡可以利用LiDAR獲取關於周遭環境對象的精確距離信息，並以合適的數字影像和聲音來提高感知判斷能力。u37ednc

結語

三星，海力士，英飛凌、意法半導體等廠商早就進入了飛行圖像傳感器領域，在蘋果技術潮流的引領下，隨著技術的不斷成熟和成本的下降，同時在與AI不斷深入結合的技術帶領下，它將會越來越普及和深入，並大大提升增強現實在我們日常生活中的效果與應用。u37ednc

雷射雷達在消費領域的應用可能由此打開了一扇窗，下一代智能終端也可能從這扇窗戶飛躍而出。u37ednc

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