Apple добавляет LiDAR в iPhone 12 Pro для приложений дополненной реальности
Включение Apple сенсора с функцией LiDAR в iPhone 12 Pro открыло двери для приложений дополненной реальности. Но использование LiDAR с AR сопряжено с проблемами проектирования.
Обнаружение света и дальность, или сокращенно LiDAR, - популярный метод создания трехмерной карты окружающей среды.
LiDAR работает по принципу времени пролета, когда сигнал отправляется от датчика к объекту. Затем датчик измеряет время, необходимое для возврата сигнала, и использует скорость света, чтобы вычислить, как далеко находится этот объект. LiDAR применяет этот принцип в гораздо большем масштабе, посылая лазерные импульсы на поверхность, иногда до 150 000 в секунду.
Использование информации о времени пролета для расчета расстояния и быстрое повторение этого позволяет датчику построить сложную карту поверхности, которую он измеряет.
Эта технология оказалась особенно полезной в приложениях дополненной реальности (AR), так что в новейшем продукте Apple, iPhone 12 Pro, интегрирован датчик с поддержкой LiDAR для приложений AR.
LiDAR и дополненная реальность
В приложениях AR чрезвычайно ценно возможность создавать высокоточные и подробные карты глубины окружающей среды. Менее продвинутые системы AR часто ограничены одним углом обзора, а это означает, что такие функции, как глубина, легко отбрасываются плохим освещением, что является неизбежной переменной в реальном мире.
LiDAR, с другой стороны, имеет возможность почти мгновенно генерировать точную карту глубины независимо от окружающей среды. Таким образом, модели AR могут быть разработаны в любой данной среде, что позволяет более точно определять глубину и размещение виртуальных объектов.
Как Apple объединила LiDAR в iPhone 12 Pro
Apple утверждает, что она представила LiDAR в своем новейшем iPhone, что может позволить устройству создавать чрезвычайно реалистичные приложения AR. Например, более точная карта глубины также позволяет iPhone 12 Pro лучше понимать, какие объекты находятся перед другими, что означает, что персонажи и объекты AR будут точно ориентированы в своей среде.
LiDAR от Apple включает «ночной режим» и, как говорят, в сочетании с чипом A14 Bionic компании обеспечивает в шесть раз более быструю фокусировку в условиях низкой освещенности.
Участник Forbes Саббир Рангвала проливает свет на детали технологии Apple LiDAR, объясняя, что она работает на длине волны 8XX нм. Кроме того, в нем реализованы детекторы счета фотонов, а именно, однофотонные лавинные фотодиоды или «SPAD», и лазеры с поверхностным излучением с вертикальным резонатором (VCSEL).
В iPhone 12 Pro LiDAR используется архитектура (вспышка и VCSEL), которая отражает акцент на размере, ограниченном пространстве и стоимости. Рангвала утверждает, что LiDAR «имеет диапазон ~ 5 м и ограниченное поле зрения, что идеально подходит для тех типов потребительских приложений, которые он предназначен для продвижения».
Проблемы дизайна LiDAR для AR
Хотя LiDAR предлагает огромные преимущества для AR, он не обходится без серьезных проблем с дизайном. Во-первых, потребляемая мощность и тепло, выделяемое системами LiDAR, вызывают серьезную озабоченность у разработчиков систем LiDAR.
Это связано с тем, что лавинные фотодиоды и лазеры, используемые в системах LiDAR, в некоторых случаях могут потребовать для работы сотни вольт. Помимо большого энергопотребления, связанного с этими высокими рабочими напряжениями, сотни вольт - нереальная рабочая точка внутри встроенного устройства, такого как смартфон.
Помимо этого, отношение сигнал / шум системы влияет на дальность действия LiDAR, обычно ограничивая его значением от 100 до 300 м. Это касается минимального уровня шума АЦП, используемого для преобразования полученных импульсов в цифровую область, где могут выполняться вычисления времени пролета. Хотя этот диапазон приемлем для многих приложений, он также может быть ограничивающим в других.
LiDAR в повседневных устройствах?
LiDAR - это более старая технология, которая сегодня находит новое предназначение благодаря своим преимуществам для систем AR. Решение Apple добавить возможности LiDAR в свое новейшее оборудование - это шаг вперед в добавлении возможностей AR на повседневные устройства. Многие считают, что этот прогресс может стать предшественником гарнитуры AR от Apple в ближайшем будущем.
Хотя перечисленные проблемы проектирования систем LiDAR не являются исчерпывающими, существует множество препятствий, которые еще предстоит преодолеть, прежде чем LiDAR сможет быть повсеместно принят в мир AR. Тем не менее, ее преимущества перевешивают ее проблемы, и в мире AR это может быть технология, которая со временем становится все более распространенной.
Вопросы, отзывы, комментарии (0)
Нет комментариев