iPhone 12 專業版 是Apple 首款背面配備光探測和測距(LiDAR) 掃描儀的智能手機。但是LiDAR 是做什麼的,Apple 計劃在未來將它用於什麼?
什麼是激光雷達?
激光雷達掃描儀通過監測光脈衝(通常是激光)反彈回來所需的時間來確定自身與物體之間的距離。它就像雷達,但它使用紅外線代替無線電波。
雖然雷達設計用於遠距離使用,但由於光被其路徑中的物體吸收的方式,激光雷達的工作範圍更小。通過每秒發送數十萬個光脈衝,激光雷達掃描儀可以在小距離內以相對精度計算出距離和物體大小。
然後,這些數據可用於構建3D 模型,這是LiDAR 在建築和工程項目中的主要用途之一。您可能聽說過使用3D 激光掃描來製定建築計劃——這就是LiDAR。
激光雷達實際上在許多行業都有很多用途。考古學家用它來準備挖掘地點,自動駕駛汽車依靠它來構建周圍環境的實時3D 地圖。 LiDAR 甚至被用於在電子遊戲中創建高度逼真和準確的賽道地圖,例如Project CARS。警察測速槍也使用激光雷達。
而現在,就像2020 年3 月的iPad Pro 一樣,LiDAR 掃描儀已經出現在Apple 的高端iPhone 12 Pro 上。
iPhone 12 Pro 如何使用激光雷達
Apple 使用LiDAR 與建築工地或測速槍略有不同。這是相同的基本原理——通過反射光來確定距離——但規模較小。 iPhone 12 Pro(和iPad Pro)中的激光雷達掃描儀的有效範圍約為16 英尺(5 米)。
iPhone 中LiDAR 的主要目的是改進增強現實(AR) 的實施。它將為應用程序提供有關其周圍環境的更多有用和準確的信息,從而實現更流暢、更可靠的AR。

如果您不熟悉這項技術,AR 允許開發人員融合虛擬對象和現實世界。它使用您設備的攝像頭並允許您玩遊戲、應用交互式過濾器(如Snapchat 上的過濾器)或預覽家具和其他對象的位置。
Pokémon Go 是一款成功的AR 遊戲,它可以讓你捕捉現實世界中的虛擬生物。借助宜家大獲成功的Place 應用程序,您可以看到該公司的大部分目錄在您家中的樣子。
樂高是眾多推出獨立產品(在本例中為拼搭套裝)的公司之一,當您擁有兼容的智能手機時,這些產品可以通過AR 功能“活躍起來”。
雖然激光雷達通常用於掃描建築物和其他物體,但iPhone 12 Pro 和iPad Pro 上的掃描儀不夠精確,無法精確掃描物體。 Sebastiaan de With,他開發了流行的iPhone 相機應用程序 鹵化物,在構建名為Esper 的概念證明時發現了這一點。
“不幸的是,現在系統輸出的網格還不夠準確,無法發送到3D 打印機,”de With 在 鹵化物網站. “但對於3D 模型來說,這是一個很好的起點,因為所有的比例都會非常準確。”
實際上,激光雷達掃描儀可能會在兩個主要方面進行改進:虛擬對象放置(如購物應用程序)和AR 遊戲。這些在非LiDAR iPhone 上已經是可能的,但它為尺寸和與房間內物體的精確距離等內容增加了額外的精度。
您還可以期待更加無縫的AR 體驗,尤其是在將虛擬物品放置在現實世界中時。例如,iPhone 12 Pro 應該能夠更好地識別前景中的真實物品。這應該使虛擬和真實對象之間的交互更加真實。

蘋果還打算使用LiDAR 來提高相機在弱光下的性能。它在iPhone XS 中實現了“對焦像素”,這是該公司的相位檢測自動對焦(PDAF) 品牌。這項技術仍然依賴於光線,這就是為什麼即使是最新的自動對焦進步在黑暗中也不能很好地工作。
通過感應你的iPhone 和你正在拍照的對象之間的距離,Apple 可以告訴相機它應該聚焦在什麼距離以獲得最佳效果。這將使您在黑暗中使用iPhone 拍攝更好的照片變得更加容易,尤其是與夜間模式結合使用時。
什麼是ARCore 和ARKit 增強現實框架?
激光雷達會成為一件大事嗎?
目前,只有兩台Apple 設備具有傳感器。兩者的價格都很高,並具有“Pro”的綽號,因此LiDAR 目前是一個利基功能。但是,這並不意味著軟件的流行速度會很慢。 Apple 詳盡的軟件開發工具包(SDK) 列表包括ARKit,它已於2020 年6 月更新至4.0 版。
此次更新推出了將LiDAR 應用到ARKit 的新功能,允許開發人員利用iPad Pro 和iPhone 12 Pro 的新傳感器。像這樣的SDK 使開發人員可以針對整個系列的設備,即使他們沒有動搖最新的花里胡哨。
隨著時間的推移,Apple 的計劃可能涉及將LiDAR 傳感器安裝到更多設備中,而開發人員正忙於構建利用改進性能的應用程序。考慮到該公司在過去幾個軟件版本中對該技術重新產生了興趣,Apple 似乎在AR 上下了很大的賭注。

然而,蘋果最大的激光雷達計劃可能遠遠超出平板電腦和智能手機。至少,這是許多分析師持有的觀點,因為有關該公司的傳言越來越多。 傳聞中的AR眼鏡. 如果這樣的項目能夠實現,那麼準確的AR 將成為體驗的基礎是有道理的。
通過鼓勵開發人員採用AR,Apple 可以加快應用程序在新的可穿戴平台上的可用性。一些高端機型的緩慢推出遵循蘋果過去iPhone 功能的趨勢,包括觸覺反饋、面部識別和多個攝像頭。
將直接有益於AR 的硬件集成到特定設備中,也讓公司有機會在推出更依賴該技術的產品之前對其進行微調。
激光雷達值得升級嗎?
在決定是iPhone 12 還是iPhone 12 Pro 時,激光雷達不太可能影響你。除非您使用大量利用AR 的應用程序或在夜間拍攝大量照片,否則您不會在短期內看到任何好處。
即使你是一個熱衷於AR 遊戲的玩家或平板電腦迷,在當前不支持LiDAR 的iPhone 中的AR 實現在短短幾代內就得到了顯著改善。 LiDAR 確實進一步改善了這一點,但它可能不值得蘋果為iPhone 12 Pro 要求的300 美元溢價。
大多數人現在可能不會對LiDAR 感到過度興奮,但這項技術將在未來幾年逐漸普及並改善iPhone 的整體體驗。這也不是2020 年iPhone 產品線中唯一的重大進步——還有MagSafe 配件、5G 支持和杜比視界錄製的新生態系統。
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