iPhone 12 Pro 中的雷達是怎麼工作的

iPhone 12 Pro 中的雷達是怎麼工作的

來源:翻譯自ifixit,謝謝。

既然我們大多數人都整天在家並且不需要便攜式電源,蘋果將如何使人們升級到iPhone 12?電磁充電,專業規格的相機,以及(對於Pro機型)激光雷達是蘋果促進用戶升級的三大技術。

目前,激光雷達在零售設備上的日常用途更吸引人。它幫助相機在低光條件下對焦更快,並支持一些簡潔的可視化或增強現實(AR)應用程序。但它真正可能做的是促進3D掃描的使用,作為圖片的天然補充,幫助蘋果創建更好的室內空間地圖。或者,它可能會成為下一個短暫的Force Touch。

激光雷達在iPhone中是如何工作的,以及它與蘋果在面部識別中使用的不同之處。當你需要升級手機時,這裡有很多需要學習的東西。

什麼是激光雷達

LiDAR是一個一種奇怪的縮略語。它最初只是把“Light”擠進“RADAR”,奇怪的是,因為RADAR本身就是首字母縮寫,所以用了80%的大寫。激光雷達就像雷達,——如果由於某些物體正在燃燒而需要關閉此選項卡,則可以將其保留在那裡。但是,一旦工程師和科學家弄清楚了LiDAR可以做什麼,他們便開始追溯重命名它。例如,國家海洋局宣佈“激光雷達”為“光探測與測距”。科學家:他們不從事市場營銷。

iPhone 12 Pro 中的雷達是怎麼工作的

LiDAR繪製了一個看上去非常軍事化的辦公室(美國空軍)

LiDAR本質上是將聚焦的光(通常是不可見的紅外光)從物體上反射出來,測量光反彈的速度,然後進行光速數學運算以找出該物體離傳感器有多遠。有了足夠的光束,傳感器可以使用所有距離來創建物體的三維地圖。光束越多,地圖越完整。您可以使用成千上萬的LiDAR光束來繪製地球及其海洋的地圖,使用一些聚焦光束來捕捉超速行駛的汽車,以及之間的許多應用。

蘋果使用LiDAR的目的(不是Face ID)

我們上一次看到激光雷達是在2020年3月下旬發佈的第四代12.9英寸iPad Pro上。我們注意到,與現代iPhone的Face ID傳感器相比,iPad Pro使用的光點少得多。我們認為:“那沒關係,因為它實際上並不需要與Face ID相同的精度,因為它是在繪製房間規模的對象,而不是識別特定人的面部。這可能是一個權衡:更少的數據點意味著更低的精度,但更好的持續[增強現實]性能和電池壽命。”

將LiDAR與Face ID區別開的另一件事是……Face ID不使用LiDAR。雖然為Face ID供電的“ TrueDepth”技術類似地會產生一系列紅外光束,這些紅外光束會散佈到您的臉上(超過30,000個!),但是Face ID使用的是光線撞擊到您的臉部時產生的畸變,而不是精確的距離測量值,創建地圖。這項技術稱為“紅外或結構光3D掃描”(該鏈接的第三點)。隨著Ars Technica進一步深入研究LiDAR和其他掃描技術:

TrueDepth的工作原理是將超過30,000個點的網格投影到對象的面部,然後根據網格圖案變形的方式估算用戶面部的三維形狀。

因此,LiDAR不會提供超級功能Face ID。會做什麼?在iPad Pro的最新發布中, Apple對於LiDAR還有很多話要說。蘋果表示,藉助LiDAR,其設備可以:

  • 在計算高度和長度以及查找邊緣時,使Measure應用更好,更快。


  • 啟用增強現實應用程序,例如可測量關節角度的理療應用程序,IKEA可視化工具以及 the-floor-is-lava遊戲


  • 由於LiDAR可以在沒有任何光線的情況下分辨出一個突出的物體有多遠,因此在黑暗中可以更快地對焦相機。

蘋果可以使用LiDAR做什麼

蘋果和谷歌有一些共同之處。其中之一是對繪製室內空間的興趣,這對一輛有柱子的汽車來說不是一件容易的事。機場、購物中心、多層辦公樓、封閉的生態環境——在這些地方,你的手機在外面很有用,只能通過一些寬鬆的Wi-Fi三角定位來猜測你在哪裡,你可能在附近。這兩家公司都對你的手機有既得利益,而不是在任何地方看起來毫無用處。

因此,蘋果在2013年收購了3D感測公司PrimeSense。PrimeSense是Xbox Kinect平臺的主要架構師。谷歌的第二好選擇是:Johnny Chung Lee,他曾在Microsoft從事Kinect的工作。谷歌推出了Project Tango,這是一個以AR為中心的平臺,鼓勵開發人員利用這種新的多光點LiDAR技術實現夢想,他們將它們裝入了一些笨拙的手機和平板電腦中。我們在2014年拆除了Project Tango設備,雖然我們在技術上無法打開它,但我們確實設法為其LiDAR相機加電以捕獲其光束遊戲。

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來自Project Tango設備的激光雷達投影儀

因此,谷歌對一些奇怪的技術進行了公測,然後最終將Tango項目整合到更為安靜的Android ARCore開發工具包中。而蘋果則悄悄地將PrimeSense的智能應用到面部識別中,現在又在用激光雷達進一步推進。但蘋果可能會從另一個角度考慮。

科技行業新聞服務機構The Information的傑西卡·萊辛(Jessica Lessin)在蘋果收購發生時寫了一篇博客。萊辛指出,雖然微軟希望Xbox遊戲玩家能夠擁有動作感應功能,但蘋果可能希望為其客戶提供更實用的功能:

一位熟悉該公司的人士說,PrimeSense的技術在製圖方面更具戰略意義。實際上,像Matterport這樣的公司(其製造用於繪製三維空間的相機)就使用其芯片。

我們知道Apple關心映射。該公司收購了室內GPS公司WifiSLAM,以幫助它在與Google的競爭中規劃購物中心和[其他]室內空間。很快,我們的手機將很快對我們要訪問或可能接近的真實空間進行掃描。這些二維地圖將顯得非常陳舊。

目前,iPhone 12中的LiDAR充滿希望。某天,它可能會用紅外線束充滿您要去的餐廳,因此您可以更好地確定內部空間。或者,甚至與最被大肆宣傳的AR項目一樣,它也可能成為未來功能的一個嘗試。

*免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持,如果有任何異議,歡迎聯繫半導體行業觀察。

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