E X P
本文约 2120 字,4 张图表,正努力加载…
  • 编辑
  • 评论
  • 标题
  • 链接
  • 查错
  • 图文
  • 拼 命 加 载 中 ...

    在前不久新推出的2020款iPad Pro上,苹果又弄了个新名词:LiDAR,听起来音近“莱达”,这让我们母语是中文的国内消费者们,苹果称之为激光雷达扫描仪,第一感觉就是个很高大上、很前沿科技的东西,似乎又是个让你买买买新iPad Pro的理由或者借口哦。那么这个LiDAR是什么,又有什么用呢?这里就给大家简单明了讲解下。

    什么是LiDAR?

    首先LiDAR并非是个苹果创造出的营销名词,它全称为“Light Detection and Ranging”,直译为“光学侦测和定距”,这是过去更多应用在测绘、林业、地理学等专业领域的一种成熟技术,比如科研机构会在飞机上搭载LiDAR系统来扫描地貌、丛林,用于绘制地形图,还有如今一些汽车上也会用到LiDAR判断道路车况,实现自动辅助驾驶等,现在只是苹果通过iPad Pro把它搬到消费级市场而已。

    可能这个英文会把大家看得云里雾里的,但实际上从LiDAR的中文名,“光学雷达”,可以更容易理解它是个什么东西,它与广泛认知的雷达(RADAR),不仅在名字上接近,其实在原理上也是很相似的,只是雷达用的是微波或者无线电,而LiDAR则采用光波来作测量介质。

    而有意思的是,苹果在iPad Pro的中文介绍中,把LiDAR描述成“激光雷达扫描仪”,要知道,一提到激光,大家可能都会担心这对人体,特别是人眼会不会有什么损害,实际上LiDAR一般采用波长在600-1550nm之间的近红外作为光源,这个范围对于人眼是相对安全的,而且iPad Pro本身是消费电子产品,苹果理应会考虑到对人体使用安全的问题,所以大可不必过分担心。

    其实如同以前iPhone首次用电容屏,首次用指纹识别器,首次用Face ID,苹果都是把在其它行业本来很成熟的技术和硬件,重新包装和赋予新的用法,所以LiDAR本身不是什么非常创新的东西,甚至相比电容屏和指纹识别,它在变革程度上,给用户带来的使用体验改变可能还相对有限的。

    iPad Pro上LiDAR的原理

    在LiDAR的最基本工作原理中,主要由发射器和接收器两部分组成,发射器会发射出激光,在触及到物体后反射回来,被接收器捕获,然后LiDAR会通过计算光线从射出到接收这个过程的时间,乘上发射光的速度,再除于2(射出和返回路程),从而获得LiDAR与物体之间的距离,这是一道非常简单的算术题,被称为ToF(飞行时间)测量方式。

    这个ToF出现在消费电子产品上,大家可能会想起前几年一些手机上,用到的“激光对焦”,其中的原理是比较接近的,但在iPad Pro上的LiDAR,却远不止是为了测量设备与物体的单个距离数据,而是为了获得高密度的深度(Depth)信息分布,简单来讲,就是iPad Pro不仅想知道它到桌子桌面的距离,还要知道四个桌角、桌脚,甚至桌子外四周围其它物体与它的距离。

    这就要求LiDAR有更高精准度的测量方式,所以苹果用到了dToF(直接测量飞行时间),能达到ps级时间分辨率,并且在准确度、响应速度上,也要被此前一些设备采用的iToF方式更快更强,有认为苹果应该是在SPAD(Single-Photon Avalanche Diode,单光子雪崩二极管),以及TDC(Time-to-Digital Converter)这两个dToF的关键部件投入了很大研发改进,使得dToF能被应用到iPad Pro这样的小型设备上。

    再就是LiDAR的扫描方式上,据称苹果选择用到的是Flash(快闪)方案,工作时会快速发射一大片光线,能在同一时间内获得数量较多的距离数据,这个方案由于是非机械式扫描,所以苹果号称是“纳秒速度运行”,但Flash方案的扫描范围较小,据苹果介绍,iPad Pro最大测量5米范围的物体距离,还算能应付目标大多数使用场景。

    所以iPad Pro上这个LiDAR的工作过程,大致就是激光雷达的发射器通过Flash形式,脉冲出一大片光线投放到目标探测的环境,这些光线经过反射后回到接收器,然后利用dToF技术计算不同物体、不同部位的距离数据,再最终经过处理成一幅3D的深度信息地图。

    由此也可以看出,LiDAR在iPad Pro的整套硬件中只是个传感器部件,而实际使用时,它还需要与iPad Pro上其它硬件和软件结合,比如新的后置双摄相机、以及运动传感器,并利用到A12Z Bionic的图像视觉运算能力,才能发挥最大的作用。

    那LiDAR在iPad Pro上有什么用?

    iPad Pro之所以要配备LiDAR,最主要的目的是为了AR(Augmented Realit,增强现实),因为AR需要结合周边的现实世界,在屏幕上来呈现一些虚拟的内容,所以便要求设备对物体远近的环境位置有感知能力,而能让硬件读懂这些3D空间的情况,靠的就是深度信息,也就是LiDAR所收集到数据。

    为此苹果也是布局已久,他们早在2017年就推出ARkit的开发套件,让开发者们利用设备后置摄像头来做AR应用,现在LiDAR的加入,可以让这些AR应用更加精准和生动,比如iOS系统里面自带的测量仪app,现在可以算出具体的数值,算出人的身高,还有宜家的app,有了更详细的室内环境空间数据,更好模拟出摆放了新家具后的情况,再就是游戏里面,角色也能看起来更融入到真实世界。

    另外尽管苹果没有特别介绍,但从原理来看,由于LiDAR可以获取深度信息,所以在手机相机标配的人像模式拍摄中,可以帮助产生景深虚化(即模拟主体外背景模糊)的效果,这在苹果以往的iPhone上面,主要是通过不同焦距的镜头,以及结合AI算法来实现的。

    可能大家看到这里,会感觉这个LiDAR对自己的日常使用体验,也没有很大用处啊,确实如果你不是有与空间测绘相关的使用需求,它绝对不会是你入手iPad Pro的理由,最多也就在刚买来时,玩个一两次AR游戏,就忘掉这个功能,但你有做AR应用、家居设计、模型绘制等工作,那么iPad Pro才会是你的生产力工具。

  • ×
    热门文章
    1超能课堂(223):手机内存都已经16GB了,PC的8GB内存还够用吗?
    2多项收费“吃相难看”、安卓/iOS价格歧视……11家音视频网站被约谈
    3Zen 3桌面版,代号Vermeer的Ryzen 4000系列可能会在九月份登场亮相
    4华为发布2020款MateBook X Pro:1TB固态仅需加价3000元
    5联发科处理器被抓跑分“作弊”:P95性能比天玑1000L还高
    6联发科、三星或将成为华为5G基带芯片供应商
    7Fractal Design推出Celsius+系列一体式水冷散热器,全面升级ARGB
    8大尺寸感光CMOS、10倍光学变焦能力,华为P40系列成像值得期待
    9EIZO发布CS2740-X 4K专业显示器:非常适合用来编辑HDR视频
    已有 12 条评论,每一条合规评论都是对我们的褒奖。
  • steve0001学前班 03-29 11:27

    ipad买来之后就后悔!没什么用,没有好的应用适配!!! 苹果引以为豪的软件市场也只在手机上而已,pad和pc上的市场都是笑话!

    支持(0)  |   反对(3)  |   举报  |   回复

    13#

  • 游客 03-27 19:14

    阴谋论:不得不想象这种情况,保密单位,有人用IPHONE,且此IPHONE被控制,不断扫描,直到整个单位的建筑空间图给扫出来了。。然后 。。。。。

    再扩展点儿:随着IPHONE更新,这个 ...

    支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    12#

  • 游客 03-27 12:43

    为什么不叫镭达?

    支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    11#

  • 游客 03-27 10:31

    没啥大用,支持AR的应用太少。
    这代iPadPro毫无诚意,多出一个GPU是解锁的,拍照比不上iPhone11Pro,电池缩了

    支持(2)  |   反对(4)  |   举报  |   回复

    10#

  • 游客 03-27 08:53

    yl0003 研究生

    都2020年了。还科普这种简单问题。第一张图不是说得很清楚了吗?LiDAR就是扫描仪啊。
    网友应该每人一台。扫一下谁是花粉、果粉。省得天天瞎猜。
    03-26 19:22 已有2次举报
  • 支持(2)  |   反对(9)  |   举报  |   回复
  • 没错我上钩了,但(要讲文明有礼貌)死了,这一切 值得吗.jpg

    支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    9#

  • 游客 03-26 23:53

    能锁定f22不?

    支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    7#

  • QQ23870862终极杀人王 03-26 19:57

    学习了

    已有5次举报

    支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    6#

  • yl0003研究生 03-26 19:22

    都2020年了。还科普这种简单问题。第一张图不是说得很清楚了吗?LiDAR就是扫描仪啊。
    网友应该每人一台。扫一下谁是花粉、果粉。省得天天瞎猜。

    已有2次举报

    支持(2)  |   反对(9)  |   举报  |   回复

    5#

  • Caroys教授 03-26 18:14

    说起激光对焦,我想起以前一些手机的宣传广告上都会提出这点,现在似乎见得少了?

    支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    4#

  • 游客 03-26 18:10

    这功能不是在Sony xz这样的老机型上早早就实现了吗

    支持(0)  |   反对(1)  |   举报  |   回复

    3#

  • 神经猫博士 03-26 17:34

    我猜这个功能会给加到iphone12上面去, 除非功耗和体积控制不了.

    支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

    2#

  • 游客 03-26 16:40

    了解了,就差一台ipad pro

    支持(1)  |   反对(1)  |   举报  |   回复

    1#

  • 我来评论
    为你推荐
  • 魅族16s手机体验

    发布于 05-09
    收藏 | 评论(23)
  • 为什么充电时需要一条好的数据线?

    发布于 02-25
    收藏 | 评论(25)
  • 华为P30 Pro手机深度体验

    发布于 05-17
    收藏 | 评论(27)
  • 国庆出行多口快充充电头导购

    发布于 09-24
    收藏 | 评论(23)
  • 三星S20手机深度评测

    发布于 03-30
    收藏 | 评论(47)
  • 超能课堂:5GHz WiFi中的GHz是什么?

    发布于 08-06
    收藏 | 评论(18)
  • 千元三摄,魅族16Xs手机深度体验

    发布于 07-02
    收藏 | 评论(11)
  • 华为Mate 30手机上手体验

    发布于 10-14
    收藏 | 评论(32)
  • 最全骁龙865手机解读

    发布于 03-30
    收藏 | 评论(35)