Lidar сканер для андроид

Что такое LiDAR и как он работает?

Многие наверняка хоть раз сталкивались с термином «LiDAR» в том или ином контексте. В частности, стоит отметить, что многие новые поколения мобильных телефонов часто рекламируют возможности данной функции.

Технология LiDAR довольно-таки новая, из-за чего стоит разобраться во всех её особенностях, о которых мы и поговорим чуть ниже!

Что такое LiDAR?

«LiDAR» довольно-таки часто пишется по-разному (с разной комбинацией заглавных и обычных букв), однако это, по сути, аббревиатура, которая означает «обнаружение и определение дальности с помощью света» (Light Detection and Ranging).

Обнаружение и определение дальности с помощью света — это метод, который получает и обрабатывает информацию об удалённых объектах с помощью активных оптических систем. Технология использует импульсный свет для обнаружения разницы в расстоянии между датчиком LiDAR и ближайшими объектами. Сам датчик состоит из лазера, сканера и устройства GPS.

Лазер излучает вспышку света, которая отражается от объекта. Затем отраженный свет улавливается сканером. Эта информация затем контекстуализируется с показаниями GPS-устройства, которое регистрирует положение самого детектора LiDAR.

Базовая математика требует умножить время, необходимое для прохождения сигнала от лазера до сканера LiDAR на скорость света. Затем это число делится на два, потому что свет должен был пройти от сканера к объекту и обратно, поэтому общее пройденное расстояние вдвое превышает фактическое расстояние от сканера до объекта или плоскости.

Где используется технология?

В зависимости от приложения из этого уравнения может использоваться одна точка данных, или же целые наборы вместе, в специальных «облаках». Эти наборы можно использовать для создания карт или трехмерных изображений объектов.

Мобильные приложения c LiDAR

Самые основные приложения с LiDAR требуют одну точку данных из местоположения. Например, Measure, инструмент, доступный для устройств от компании Apple, может использовать один набор LiDAR данных для определения расстояния. Сама по себе программа измеряет габариты объектов материального мира.

Данные LiDAR также можно использовать для создания цифровых копий физических объектов или правдоподобных цифровых моделей в приложениях дополненной реальности. Использование замеров для определения глубины в окружении пользователя и соответствующее размещение цифровых моделей — главный аргумент Apple в устройствах с поддержкой ARKit, инструмента, благодаря которому разработчики могут создавать самые различные виртуальные образы с недоступной ранее степенью интеграции в реальную жизнь.

Стоит отметить, что приложения с AR также доступны для устройств, которые не поддерживают LiDAR. Однако в таком случае элемент дополненной реальности обычно просто помещается перед камерой пользователя, а переместить его ближе или дальше от экрана довольно-таки трудно.

В AR есть такое понятие, как «окклюзия объекта», что означает возможность виртуальных объектов перекрываться объектами реального мира, и наоборот. Если мобильное устройство неспособно распознать эту глубину, то добиться окклюзии невозможно

Окклюзия довольно-таки часто применяется в различных фильтрах для Instagram и AR-играх. Конечно, это лишь приложения LiDAR для смартфонов. Большинство других программ способны на большее.

Широкомасштабные приложения

LiDAR данные также можно собирать с вертолетов, самолетов и даже спутников. Такие организации, как NOAA, используют подобную информацию для создания подробных и высокоточных топографических карт. Эти карты можно использовать в биологии, науках о земле и погоде, строительстве и для оказания помощи при стихийных бедствиях.

Кроме того, LiDAR не просто определяет расстояние до объекта. Поскольку свет может проходить через объекты разной плотности, технологию используют для лучшего понимания структуры объектов и ландшафта.

Иногда лидары позволяют нам увидеть даже те объекты, которые в любом другом случае невидимы. NOAA и такие группы, как Сеть Национальной Экологической Обсерватории, используют данные для картирования подводных или даже покрытых растительностью территорий.

В археологии также есть огромное стремление использовать LiDAR-картирование. Способность LiDAR «видеть насквозь» различные материалы уже привела к обнаружению давно забытых исторических мест в густых лесах или под водой.

На самом деле существует два типа LiDAR: топографический — более распространенный, который используется в большинстве рассмотренных приложений, и батиметрический — работает аналогичным образом, но использует зеленый свет вместо инфракрасного, и используется специально для проникновения в воду.

Как использовать датчик глубины?

Если вы очень хотите поэкспериментировать с LiDAR, то есть отличная возможность. Технологией оснащены iPad Pro 12,9 дюйма (4-го поколения и новее), iPad Pro 11 дюймов (2-го поколения и новее), iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max. Также лидар встроена в Samsung Galaxy S20 Ultra.

Кроме того, можно приобрести отдельный LiDAR сканер. Одноточечные модели могут стоить менее 7000 рублей, а более надежные – десятки, а то и сотни тысяч.

Пользователи Android, однако, могут почувствовать себя несколько «обделенными», поскольку ARCore от Android не составил должную конкуренцию LiDAR от Apple. Однако в Google анонсировали API Depth, который использует камеру и другие датчики вместо системы LiDAR для обеспечения глубины и окклюзии.

Есть веские основания сомневаться в том, что API Depth будет столь же эффективной, как и LiDAR, однако технология действительно предоставляет неплохую функциональность по более низкой цене (по крайней мере, в ранних версиях). API будет включен в телефоны, начиная с Galaxy Note 10+ и Galaxy S20 Ultra.

Будущее

На сегодняшний день может показаться, что LiDAR ограничен в возможностях по использованию, однако технология имеет все шансы стать одной из самых важных в ближайшие десятилетия. Поскольку пространственные технологии становятся все более популярными и надежными, способность точно моделировать объекты и наносить на карту различные места становится все более важной.

Излишне упоминать, что археологи стремятся использовать LiDAR для обнаружения забытых городов. Например, такие группы, как Augmented.City, создают цифровые карты существующих городов, которые в один прекрасный день могут помочь привести в действие всё: от очков смешанной реальности до автономных транспортных средств.

Подводя Итоги

LiDAR может показаться сумасшедшим и безумно непонятным. Поскольку технология только сейчас входит в потребительское пространство, естественно, что многим она незнакома, а ее возможности вызывают сомнения. Однако на самом деле она существует уже довольно давно.

Хотя применение технологии может быть самым разнообразным, по сути, все, что она делает — определяет расстояние от устройства до какого-либо объекта. Большинство пользователей, вероятно, ограничатся использованием LiDAR в фильтрах социальных сетей, однако разобраться и понять, что же это такое — тоже очень важно, поскольку пространственные технологии с каждым годом становятся все более и более популярными.

Источник

Чем лидар в iPhone 12 отличается от ToF-сенсоров в смартфонах на Android

iPhone 12 стал первым смартфоном Apple со встроенным лидаром. Несмотря на то что эта технология известна с давних пор и активно применяется в самых разных отраслях, в Купертино адаптировали её для своих целей только в этом году. Конечно, эта новость незамедлительно вызвала насмешки у пользователей Android, смартфоны на базе которой оснащаются лидарами уже как несколько лет. Вот только, если разобраться, то выяснится, что на самом деле то, чем большинство производителей комплектуют свои устройства, — это не то же самое, что лидар, которым оснащён iPhone 12.

iPhone 12 стал первым смартфоном Apple с лидаром

Начнём с объяснения, что такое лидар. Это специальный трёхмерный датчик для сканирования окружающего пространства. Он формирует серию световых импульсов, которые невидимы для человеческого глаза, и как бы распыляет его по принципу пульверизатора. Затем этот свет «натыкается» на объекты, которые находятся в зоне его видимости, и возвращается назад, таким образом определяя их форму.

Зачем нужен лидар

Вот так лидар видит комнату с мебелью

По своей сути лидары являются инструментом компьютерного зрения, который обладает довольно высокой эффективностью и дальностью действия. Самый наглядный пример их применения – это системы автопилотирования. Например, электрокары Tesla оснащены множеством лидаров, с помощью которых они следят за ситуацией на дороге, определяя участников дорожного движения и посторонние объекты.

Какие производители Android-смартфонов работают над созданием iPhone 12

ToF-сенсоры, которыми оснащаются современные Android-смартфоны, имеют ту же природу, что и лидар, но при этом устроены немного проще. Принцип их работы кроется в их названии – Time of Flight. Они тоже формируют световой луч, который отправляется в окружающую среду, а затем, отражаясь от физических объектов, возвращается обратно. Правда, их форма определяется не самим лучом, а временем, за которое луч прошёл до разных частей объекта и вернулся.

Как работает лидар

Кроме того, лидары «распыляют» свет непрерывно, отправляя в пространство множество последовательных импульсов, а ToF-сенсоры «выстреливают» им лишь единожды. Например, во время съёмки фото. На видео ниже хорошо виден принцип работы лидара в исполнении Apple – это обширное облако точек.

А, если вы посмотрите на работу ToF-сенсоров в ИК, то увидите, что никакого «распыления» не происходит. Это будет просто светящаяся точка, которая загорается во время спуска затвора камеры.

Чем лидар лучше ToF-сенсора

Лидар пригодится не только для фотосъёмки, но и для работы с дополненной реальностью

• Во-первых, пространственный охват у лидаров гораздо шире, чем у ToF-сенсоров.
• Во-вторых, ToF-сенсоры не так эффективны в работе с дополненной реальностью, поскольку не могут непрерывно сканировать пространство для более точного размещения AR-объектов.
• В-третьих, ToF-сенсоры посредственно работают при прямых солнечных лучах, а также наличии отражающих поверхностей – сигнал либо преломляется, либо просто сбивает электронику с толку.
• Ну, и, в-четвёртых, лидары обладают большей дальнобойностью. Сейчас Apple искусственно ограничивает их потенциал лишь 5 метрами, но в перспективе его можно будет увеличить весьма ощутимо.

Ищете самый мощный смартфон 2020 года? iPhone 12 — ваш выбор

Несмотря на то что предназначение лидара и ToF-сенсоров довольно близко друг к другу и в первую очередь состоит в определении формы объектов для более натурального эффекта портретной съёмки, очевидно, что лидар – это более совершенная система сканирования. Получается, что Apple хоть и немного отстала от своих конкурентов во временных рамках, всё-таки умудрилась опять обойти их, реализовав максимально функциональное и перспективное с точки зрения будущих возможностей решение.

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

2020 год выдался не столько сложным, сколько противоречивым. С одной стороны, рухнули все планы на путешествия по миру, с другой стороны, освободилось приличное количество средств, львиная доля из которых еще и в валюте. Конечно, когда живешь в неопределенности и не знаешь, что будет завтра, то лучше деньги не тратить. Для меня появилась возможность наконец приобрести новенький ноутбук полегче и пошустрее вместо подуставшего Lenovo. Рассказываю о том, как с умом потратить 40 тысяч рублей и ни капли не пожалеть об этом.

Во время основного доклада Qualcomm на MWC 2021 недавно назначенный генеральный директор Криштиану Амон представил ряд новых продуктов и рассказал несколько новостей о развитии 5G. Конечно, самым интересным было то, что компания показала свой новый Snapdragon 888 Plus, который многие уже и не ждали из-за бушующего в мире кризиса полупроводников. Новинка стала довольно интересной и не стоит сомневаться, что совсем скоро мы увидим ее в новых продуктах, среди которых с большой долей вероятности будут игровые смартфоны и новые Samsung, которые покажут в августе этого года. Вот, что мы знаем и что мы думаем о новом процессоре.

Сейчас, когда смартфоны стали в целом близки друг к другу по своим характеристикам, производители должны как-то по-другому привлекать к себе внимание. Тут на первый план выходит создание хорошей инфраструктуры, и уже сейчас кто-то предлагает лучшие решения. Остальные постепенно подтягиваются, и на пути к унификации Samsung увеличивает инвестиции в создание новой экосистемы, чтобы конкурировать с Apple. Соперничество Samsung и Apple всегда было чем-то захватывающим. Обе компании не хотят отставать и проигрывать в конкурентной борьбе. Теперь Samsung хочет вывести конкуренцию на новый уровень и построить экосистему, подобную ее американскому аналогу.

Источник

Samsung рассказала, что лидар — абсолютно бесполезная технология

Apple, в отличие от большинства конкурентов, никогда не пыталась заигрывать с ложными инновациями. Каждое нововведение фирменных устройствах компании было чётко обосновано, а их появлению предшествовал длительный процесс адаптации и оптимизации. Просто в Купертино всегда хотели, чтобы инновации были полезными, а не появлялись из принципа «лишь бы было». Поэтому даже такие технологии, как 4G и 5G, добирались до iPhone с ощутимой задержкой относительно всех остальных. Но иногда получается так, что, когда Apple только начинает внедрять те или иные нововведения, конкуренты уже от них отказываются.

Samsung поняла, что лидар — бесполезная штука, и убрала его из будущих смартфонов

В Apple объяснили, зачем нужна дополненная реальность и почему не выпускают AR-очки

Несмотря на то что Samsung начала оснащать свои смартфоны лидаром ещё в 2019 году, довольно быстро в компании пришли к пониманию, что он им совершенно не нужен. Об этом представители Samsung рассказали в интервью изданию Korea IT News. Попробуем разобраться, как корейцы пришли к такому непопулярному на сегодняшнем рынке мнению.

Смартфоны на Android с лидаром

На самом деле инженеры почуяли неладное ещё во времена, когда работали над Galaxy S20. Именно поэтому он, в отличие от аппаратов линеек Galaxy S10 и Note 10, лидар не получил. В Samsung объяснили это тем, что уровень развития технологии компьютерного зрения не соответствует ожиданиям компании, и инженеры не ждут, что она сможет стать киллер-фичей, которая привлечёт потребителя.

Samsung начала оснащать свои смартфоны лидерами ещё 2 года назад, но потом поняла, что смысла в этом нет

Однако после того как Apple выпустила iPhone 12 с лидаром, корейцы снова вернулись к вопросу актуальности датчика компьютерного зрения. Они решили ещё раз изучить его возможности, только на этот раз с учётом опыта конкурента. Ведь не исключено, что в Купертино смогли обучить лидар таким функциям, о которых Samsung даже не подозревала. Однако эти надежды оказались ложными.

Что умеет камера-перископ и зачем она нужна в iPhone

Оказалось, что уровень развития лидара от Apple оказался примерно на том же уровне, что и тот, что у Galaxy S10 и Galaxy Note 10. Более того, те лидары, которыми Samsung оснащала свои смартфоны, оказались даже функциональнее, потому что могли использоваться для распознавания лиц. Поэтому, убедившись в том, что никто ещё не сделал лидар по-настоящему полезным инструментом, корейцы решили не оснащать им Galaxy S22.

Зачем нужен лидар в смартфоне

Так лидар видит предметы в комнате, и Apple считает, что этого достаточно

Samsung Electronics приняла решение не интегрировать технологию компьютерного зрения LIDAR в Galaxy S22, который будет выпущен в следующем году. Несмотря на то что в компании рассматривали такую возможность, в конечном итоге от этой идеи было решено отказаться за отсутствием преимуществ этой технологии и практической пользы от её использования, — рассказали в Samsung изданию Korea IT News.

Всегда было принято считать, что лидар – это штука, которая нужна исключительно для работы с дополненной реальностью. А поскольку Apple с давних времён увлечена этой технологией, все очень ждали появления лидара во флагманских iPhone. Но, когда он там действительно появился, стало понятно, что это просто проходное нововведение, которое не оказывает знакового влияния ни на работу с AR, ни на что-либо другое.

Что умеет лидар в iPhone:

• Улучшенная фокусировка при съёмке фото;
• Портретные фотографии при недостаточном свете (лидар видит границы объекта съёмки даже в полной темноте);
• Более точное позиционирование объектов в AR;
• Улучшенные показатели измерений при использовании приложений типа «Рулетка».

Как видите, негусто. Однако Apple считает, что лидар – это технология будущего, и она должна быть едва ли не во всех устройствах компании. Именно поэтому в Купертино начали устанавливать лидары сначала в iPad, а уже потом перешли на iPhone. Очевидно, что инженеры видят в этой технологии большой потенциал, хоть пока и не могут развить его в должной мере. Поэтому посмотрим, кто всё-таки был прав: Apple или Samsung.

Источник