Как работает лидар iphone

Что такое LiDAR, и для чего он нужен в iPhone?

iPhone 12 Pro – первый смартфон Apple со сканером обнаружения света и дальности LiDAR на задней панели. Но в чем собственно смысл LiDAR в новом айфоне, и для чего компания планирует использовать его в будущем?

Что такое LiDAR?

LiDAR (Light Detection and Ranging) – это датчик, который определяет расстояние между собой и объектом, отслеживая, сколько времени требуется импульсу света, чтобы отразиться и вернуться назад. Это похоже на радар, только вместо радиоволн используется инфракрасный свет.

В то время как радар предназначен для использования на больших расстояниях, LiDAR работает в меньшем масштабе из-за того, что на своем пути свет поглощается объектами. Посылая сотни тысяч световых импульсов каждую секунду, сканеры ЛиДАР могут определять расстояния и размеры объектов на небольших расстояниях с относительной точностью.

Эти данные затем можно использовать для построения 3D-моделей, что является одним из основных применений технологии в строительных и инженерных проектах. Многие наверняка слышали о 3D-лазерных сканерах, которые используются для составления планов зданий.

LiDAR имеет множество применений во различных отраслях. Археологи используют его для подготовки мест раскопок, а автономные транспортные средства полагаются на него для построения трехмерных карт своего окружения в реальном времени (система автопилотирования). ЛиДАР даже использовался для создания мегареалистичных и точных карт гоночных трасс в видеоиграх, например, Project CARS.

В быту технология также используются. Современные домашние роботы-пылесосы за счет наличия датчика ЛиДАР при движении измеряют дистанцию от себя до объектов вокруг, а затем строят карту помещения и прокладывает свой путь уже по ней, чтобы убрать помещение максимально эффективно.

Для чего LiDAR в iPhone 12 Pro?

Основная цель LiDAR в iPhone – улучшение реализации дополненной реальности (AR). За счет данной технологии приложениям, использующим AR, предоставляется более полезная и точная информация об окружении. Сканер в iPhone 12 Pro (и iPad Pro) имеет эффективную дальность действия около 5 метров.

Если вы не знакомы с технологией дополненной реальности, то она позволяет разработчикам объединять виртуальные объекты и реальный мир. Используя камеру вашего устройства, AR позволяет вам играть в игры, применять интерактивные фильтры (например, в Snapchat) или предварительно просматривать расстановку мебели и других объектов. Я уже немного рассказывал об этом в обзоре онлайн планировщика интерьера Planoplan.

Хотя LiDAR часто используется для сканирования зданий и других объектов, сканер на iPhone 12 Pro и iPad Pro недостаточно точен для точного сканирования объектов. Сетка, создаваемая айфоном на данный момент, недостаточно точна для отправки на 3D-принтер, но это отличная отправная точка для 3D-модели, поскольку все пропорции будут очень точными.

Вы также можете ожидать более плавного взаимодействия с AR на iPhone 12, особенно при размещении виртуальных предметов в реальном мире. Гаджет должен лучше распознавать реальные предметы на переднем плане, что сделает взаимодействие между виртуальными и реальными объектами более реалистичным.

Apple также намерена использовать LiDAR для улучшения работы камеры при слабом освещении. Технология «focus pixels», реализованная в iPhone XS, является продолжением технологии фазовой автофокусировки (PDAF). Она по-прежнему зависит от света, поэтому даже последние достижения в области автофокусировки не так хорошо работают в темноте.

Определяя расстояние между вашим iPhone и фотографируемым объектом, сканер может сказать камере, на каком расстоянии ей следует сфокусироваться, чтобы получить наилучшие результаты. Это должно упростить получение лучших снимков на iPhone в темноте, особенно в сочетании с ночным режимом.

Так ли нужен Лидар в айфоне?

На данный момент сенсор есть только у двух устройств Apple: оба имеют более высокую цену и приставку «Pro», так что LiDAR на данный момент является весьма нишевой функцией. Однако это вовсе не означает, что технология не получит распространение в будущем. Так, в исчерпывающий список комплектов разработки программного обеспечения (SDK) Apple входит ARKit, который был обновлен до версии 4.0 в июне 2020 года.

В этом обновлении представлены новые функции, которые используют LiDAR в ARKit, что позволяет разработчикам использовать преимущества нового датчика iPad Pro и iPhone 12 Pro. Подобные SDK позволяют разработчикам ориентироваться на целые семейства устройств, даже если для них пока не планируется внедрение новейших достижений.

План Apple, вероятно, предполагает установку датчиков LiDAR на большем количестве устройств, в то время как разработчики заняты созданием приложений, использующих преимущества данной технологии. Учитывая возобновившийся к ней интерес компании в последние несколько выпусков программного обеспечения, Apple, похоже, делает большую ставку на AR. Посмотрите как это выглядит в действии:

Однако самые большие планы Apple по поводу ЛиДАР могут выходить далеко за рамки планшетов и смартфонов. По крайней мере, этого мнения придерживаются многие аналитики. Ходят слухи о том, что компания активно разрабатывает очки AR. Если бы такой проект был реализован, логично, что точная дополненная реальность крайне бы пригодилась.

Стоит ли покупать iPhone 12 Pro?

Когда дело доходит до выбора между iPhone 12 или iPhone 12 Pro, наличие в последнем LiDAR вряд ли станет для вас решающим фактором. Если вы не используете много приложений с дополненной реальностью и не снимаете много фотографий ночью, вы не увидите никаких преимуществ в краткосрочной перспективе.

Даже если вы заядлый геймер, реализация AR в современных iPhone без поддержки LiDAR значительно улучшилась всего за несколько поколений. Несомненно, ЛиДАР делает пользовательский опыт гораздо лучше, но, вероятно, он не стоит переплаты в 300 долларов, которые Apple просит за iPhone 12 Pro.

Источник

Для чего нужен сканер LIDAR (Лидар) в iPhone 12 и iPad Pro и что это такое?

Если появление дополнительной камеры в iPhone или iPad явно заметно, то оснащение новых устройств Apple датчиком LIDAR многими игнорируется. Что это за технология такая и насколько нужна она широкому кругу пользователей?

Что такое LiDAR?

Само слово LiDAR (Light Detection and Ranging) дословно расшифровывается, как «обнаружение и определение дальности с помощью света». Эта технология активно используется в геодезии, картографии, где излучателем света является лазер.

В системах же ближнего радиуса действия его успешно заменяют светодиоды. Принцип действия LiDAR довольно прост – излучатель испускает световые волны, а приемник получает возращенный от тела отраженный сигнал, при этом учитывается воздействие рассеивающей среды. На основании времени отклика можно определить расстояние до объекта.

Так видит LiDAR окружающий мир:

Появившийся в марте 2020 года iPad Pro (обзор) и осенью – iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max как раз и получили датчик LiDAR на блоке тыловых камер.

LiDAR в iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max

LiDAR на iPad Pro

Для чего LiDAR в iPhone 12 Pro и iPad Pro?

LiDAR на iPhone может быть востребован уже сегодня и выполнять практические задачи. Можно говорить о применении технологии в съемке максимально естественных портретов с натуральным эффектом боке. LiDAR помогает волосам, ушам и другим частям тела человека или животных оставаться в фокусе. В будущем возможности этой технологии могут быть расширены и на портретные видео. Но это произойдет в следующих релизах операционной системы или даже с выходом новых моделей iPhone.

Видится возможным использовать LiDAR для сверхточного измерения физических расстояний. В практической жизни любой владелец актуального iPhone или iPad с такой технологией сможет без проблем точно измерить габариты своей квартиры: длину и высоту стен, кривизну пола. Но дело тут не в удовлетворении любопытства, такая информация может оказаться полезной при проведении строительных работ. Обычно там требуются дальномеры и нивелиры, но смартфон с лидаром может их подменить. Есть уже и приложения, которые с помощью лидара сканируют контуры рабочего пространства и затем создают модель производственного помещения, помещая туда трехмерные объекты.

А с учетом факта отличной работы сенсора LiDAR не только в светлое время суток, но и в темное, эта камера используется для улучшения Ночного режима съемки в iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max. Датчик отлично распознает объекты, что позволяет до 6 раз быстрее наводиться автофокусу. В результате резко уменьшится число ночных фотографий, в которых фокус оказался сбитым.

Есть и еще одна сфера применения технологии LiDAR. По утверждению компании, этот элемент был недостающим для реализации революционных приложений дополненной реальности. Датчик LIDAR от Apple способен измерять дистанцию до объектов на расстоянии до 5 метров, работая как в помещении, так и на улице. Операционная система объединяет эту информацию с данными камер, датчиков движения и обрабатывает с помощью алгоритмов компьютерного зрения. Это помогает iPhone и iPad Pro быстрее и лучше размещать на проанализированной сцене объекты дополненной реальности. Можно не сомневаться, что благодаря LIDAR уровень AR вырастет, даруя новые ощущения от возможностей техники Apple.

Надо сказать, что компания давно уже пытается освоить поле дополненной реальности, работая над соответствующим программным и аппаратным обеспечением еще с 2017 года. Тогда была представлена платформа ARKit для разработки под iOS подобных приложений. С тех пор каждое крупное обновление операционной системы появляется с демоверсией технологии AR, будь то Minecraft или Lego. И каждое улучшение камер или процессора неявно обещает и очередное улучшение технологии. Но пока еще не так много реальных возможностей ее применения.

Созданное на основе ARKit приложение автоматически и мгновенно получает информацию о размещении объектов в поле зрения камеры, улучшенный захват движения для вовлечения людей. Появление датчика LIDAR привело к обновлению ARKit и появлению нового Scene Geometry API, которое как раз и позволит использовать новый сканер для реализации невозможных ранее сценариев.

Вполне возможно, что датчик LIDAR даст новый импульс этой истории. И уже появляются приложения, использующие новую возможность устройств Apple. Так, в Apple Arcade появилась игра Hot Lava, которая превращает жилую комнату в игровую поверхность.

Устройство сканирует помещение и размещает в нем виртуальное поле из лавы и платформы для прыжков персонажа. Приложение Shapr3D дает возможность отсканировать комнату, а потом создает ее трехмерную модель для последующего редактирования. Похожий функционал и у IKEA Place, которая после анализа комнаты поможет подобрать для нее мебель.

Сканер LIDAR улучшит приложение Рулетка для вычисления габаритов материальных объектов. В нем появилась виртуальная рулетка для более детальных измерений.

Пока сфера дополненной реальности является удивительной, но вовсе не неотъемлемой частью нашей жизни. Компания Apple планомерно, шаг за шагом, делает все, чтобы это исправить. Можно только поприветствовать такое намерение разнообразить наше будущее. А сканер LIDAR – важный инструмент на пути реализации технологии.

Источник

Зачем iPhone 12 нужен лидар, или Самая бесполезная функция

Я всегда любил технику Apple за её практичность и продуманность. В отличие от Samsung, которая могла себе позволить совершенно бестолковые эксперименты в коммерческих смартфонах с технологиями слежения за взглядом или 100-кратным приближением изображений, компания из Купертино вела себя более осмотрительно и не предлагала своим пользователям инновации ради инноваций. Но в какой-то момент что-то пошло не так, и Apple сначала решила превратить планшет в компьютер, а потом и вовсе занялась освоением не применимых на практике AR и лидаров.

Лидар — бесспорно, очень интересная и сложная технология, но на практике мало применимая

Apple представила iPad Pro 2020 с новой камерой и клавиатурой как у MacBook

После того как Apple выпустила iPad Pro 2020 со встроенным лидаром, стало очевидно, что планшет является всего лишь тестовым полигоном для технологии компьютерного зрения перед по-настоящему важным релизом. Ведь планшет, тем более профессиональный, — это устройство узконаправленное, а вот смартфон, тем более флагманский, представляет собой гаджет более массовый. Поэтому сомнений в том, что iPhone 12 тоже получит поддержку лидара ни у кого не было с самого начала. Ведь не зря же Apple установила на корпус iPhone 11 такую большую площадку, где как раз осталось место ещё для одного модуля.

Лидар сканер — это…

В iPhone 12 тоже будет лидар, в этом почти нет сомнений. Но зачем он там нужен?

Если вы ещё не в курсе, лидар – это специальный сенсор, способный распознавать трёхмерные объекты благодаря технологиям поглощения и рассеивания света. Он просто излучает пучок света, который отталкивается от предметов, расположенных на его пути, и возвращается назад. Таким образом удаётся сформировать силует препятствий, находящихся в зоне видимости, и определить области, свободные от посторонних объектов. Как правило, лидары применяются в системах автопилотирования, выступая в роли глаз беспилотного автомобиля.

Все, что вам нужно знать о новом iPad Pro 2020

Но зачем это смартфону? Ну, на самом деле лидар можно приспособить как минимум для трёх целей. Его можно использовать для распознавания лиц, как поступила Samsung со своим Galaxy S10 5G, который разработчики компании обучили считывать рельеф лица не хуже, чем Face ID. Но поскольку Apple решила установить лидары на заднюю панель своих устройств, логично предположить, что и использоваться они будут если не конкретно для фотосъёмки, то по крайней мере в роли вспомогательного инструмента для камеры. Значит, остаются только два варианта: работа с дополненной реальностью и портретная съёмка.

Дополненная реальность на iPhone

Да, мы знаем, что Apple неровно дышит к дополненной реальности, а лидар может помочь ей в реализации намеченных целей, обучив AR-объекты работать с окружающим пространством и учитывать препятствия, чтобы не проваливаться в текстуры. Но, как видите на представленных выше изображениях, сейчас iPhone довольно неплохо справляются с размещением виртуальных предметов, создавая впечатление вполне материальных. Поэтому единственное, что улучшит лидар, — это замеры при помощи приложения «Линейка», сделав их более точными, и точность позиционирования при размещении виртуальной мебели из приложения «ИКЕА». Других сценариев я придумать пока не могу.

Сравнение iPad Pro 2020 и iPad Pro 2018: стоит ли покупать новинку?

Другое дело – насколько востребована будет эта функция у пользователей. На мой взгляд, AR – это именно та история, которая годится только в качестве вау-фактора. Ну, подумайте сами, сколько раз вы её запустите? Один? Два? Три? Уверен, что не больше, да и то только в первую неделю после покупки, пока хочется протестировать все возможности новинки. Нет, ну правда, вспомните, сколько раз вы пытались запускать AR на своём нынешнем iPhone или iPad? От силы раза полтора. Не изменит ситуацию и лидар, ведь дело не в том, что дополненная реальность плохо совмещается с повседневной, а в том, что это никому не нужно.

Как улучшить портреты на айфоне

Лидар может улучшить портретную съёмку, но зачем, если она на iPhone и так всегда была на высоте?

Портретная съёмка пока выглядит самым вероятным сценарием массового использования лидара. Благодаря тому что он позволяет распознавать трёхмерные объекты, он сможет добиться более естественного и правильного эффекта размытия. Но вот проблема – телеобъективы, которые Apple использовала в iPhone с 2016 года, и так справлялись со своей задачей на 100%. Что-то я не припомню, чтобы кто-то из экспертов негативно отозвался о портретной съёмке даже на iPhone 7 Plus, не говоря уже о более новых моделях. Напротив, флагманские аппараты Apple либо превосходили конкурентов, либо шли с ними вровень, но никак не уступали. Поэтому, в общем, и здесь лидар будет ни к чему.

Почему я думаю, что iPhone 12 не выйдет в сентябре 2020 года

Аналогичного мнения придерживается и Михаил Королёв, основатель AppleInsider.ru:

Можете забросать меня камнями, но я искренне не понимаю, зачем нужно встраивать лидар в iPhone. Ради крутых фоток с размытым фоном или ради дополненной реальности, которой никто никогда не пользовался? Удорожание смартфона в настоящее время — явно не лучшая идея. Лидару место в автомобилях Tesla или роботах Яндекса, которым он нужен для автономного передвижения, но никак не смартфону. Надеюсь, что я не прав и Apple откроет нам глаза на реальные сценарии применения лидара в iPhone 12, но пока верится с трудом, что это произойдёт.

Я бы тоже очень хотел ошибиться и в сентябре узнать, что Apple придумала для лидара в iPhone 12 совершенно гениальное применение, а не вот эти притянутые за уши сценарии вроде AR или портретной съёмки. Но, учитывая, что пока никто даже в теории не придумал, как ещё можно использовать этот аппаратный компонент, меня не покидает стойкое ощущение, что Apple действительно свернула куда-то не туда и уделяет время технологии, которая банально не нужна большинству пользователей.

Источник