ToF εναντίον LiDAR: Ποια είναι η διαφορά;

Τον τελευταίο καιρό, υπήρχε τόση μεγάλη φήμη γύρω από το LiDAR σε νέες συσκευές Apple που είναι εύκολο να ξεχνάμε ότι το κινητό Augmented Reality μπορεί να λειτουργήσει με οποιονδήποτε άλλο τρόπο. Αλλά μπορεί και κάνει, ειδικά με τα εργαλεία ToF που φτάνουν σε νέα ύψη στα τηλέφωνα Samsung.

Είτε είστε προγραμματιστής, στην αγορά μιας νέας συσκευής, είτε απλώς περίεργος, αξίζει να αφιερώσετε λίγο χρόνο για να αποσυσκευάσετε αυτά τα ακρωνύμια και να μάθετε τις εισόδους της ανίχνευσης βάθους κινητού τηλεφώνου.

Τι είναι το ToF;

Το ToF είναι σύντομο για το Time of Flight.

Τεχνικά, το ToF αναφέρεται στη χρήση της ταχύτητας του φωτός (ή ακόμα και του ήχου) για τον προσδιορισμό της απόστασης. Μετρά τον χρόνο που χρειάζεται για να αφήσει το φως (ή ήχος) τη συσκευή, να αναπηδήσει από ένα αντικείμενο ή ένα επίπεδο, και επιστρέψτε στη συσκευή, όλα διαιρούμενα με δύο αποκαλύπτει την απόσταση από τη συσκευή στο αντικείμενο ή επίπεδο.

Έτσι, η σχέση είναι ότι όλο το LiDAR είναι ένας τύπος Time of Fight, αλλά δεν είναι όλοι οι Time of Flight είναι LiDAR. Για να διατηρήσουμε τα πράγματα απλά, όταν μιλάμε για "ToF", εννοούμε την οπτική μέτρηση απόστασης, χωρίς να συμπεριλαμβάνουμε το LiDAR.

Έτσι, εάν το LiDAR και το οπτικό μη LiDAR ToF χρησιμοποιούν και τα δύο φως για τον προσδιορισμό απόστασης και τη χαρτογράφηση 3D, πώς διαφέρουν;

Τι είναι το LiDAR;

Το LiDAR είναι σύντομο Ανίχνευση φωτός και εύρος. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί λέιζερ ή πλέγμα λέιζερ, ως πηγή φωτός στην εξίσωση που περιγράφεται παραπάνω.

Τι είναι το Lidar και πώς λειτουργεί;

Ψάχνετε για ένα νέο smartphone; Θέλετε τις καλύτερες δυνατότητες; Στη συνέχεια, ίσως θέλετε να σκεφτείτε ένα smartphone με το LiDAR.

Μια μεμονωμένη ανάγνωση LiDAR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση πραγμάτων όπως το πλάτος ενός δωματίου, αλλά πολλές αναγνώσεις LiDAR μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δημιουργήστε "σημεία σύννεφα". Αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων αντικειμένων ή τοπογραφικών χαρτών ολόκληρων περιοχές.

Ενώ το LiDAR μπορεί να είναι καινούργιο στις φορητές συσκευές, η ίδια η τεχνολογία υπάρχει εδώ και αρκετό καιρό. Σε ρυθμίσεις εκτός κινητού, το LiDAR χρησιμοποιείται για να κάνει τα πάντα, από τη χαρτογράφηση υποβρύχιων περιβαλλόντων έως την ανακάλυψη αρχαιολογικών χώρων.

Πώς διαφέρουν τα LiDAR και ToF;

Η λειτουργική διαφορά μεταξύ LiDAR και άλλων μορφών ToF είναι ότι το LiDAR χρησιμοποιεί παλμικά λέιζερ για να δημιουργήσει ένα σημείο νέφους, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την κατασκευή ενός τρισδιάστατου χάρτη ή εικόνας. Οι εφαρμογές ToF δημιουργούν "χάρτες βάθους" με βάση την ανίχνευση φωτός, συνήθως μέσω μιας τυπικής κάμερας RGB.

Το πλεονέκτημα του ToF έναντι του LiDAR είναι ότι το ToF απαιτεί λιγότερο εξειδικευμένο εξοπλισμό, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μικρότερες και λιγότερο ακριβές συσκευές. Το όφελος του LiDAR προέρχεται από την ευκολία με την οποία ένας υπολογιστής μπορεί να διαβάσει ένα σημείο νέφους σε σύγκριση με έναν χάρτη βάθους.

ο API βάθους ότι η Google που δημιουργήθηκε για συσκευές Android λειτουργεί καλύτερα σε συσκευές με δυνατότητα ToF και λειτουργεί δημιουργώντας χάρτες βάθους και αναγνωρίζοντας τη λειτουργία σημεία. "Αυτά τα σημεία χαρακτηριστικών, συχνά εμπόδια μεταξύ διαφορετικών εντάσεων φωτός, χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τον εντοπισμό διαφορετικών επιπέδων στο περιβάλλον. Αυτό ουσιαστικά δημιουργεί ένα σύννεφο σημείου χαμηλότερης ανάλυσης.

Πώς λειτουργούν οι ToF και LiDAR με το Mobile AR

Οι χάρτες βάθους και τα σύννεφα σημείων είναι δροσεροί και, για ορισμένα άτομα και εφαρμογές, είναι αρκετοί. Ωστόσο, για τις περισσότερες εφαρμογές AR, αυτά τα δεδομένα πρέπει να είναι συμφραζόμενα. Τόσο το ToF όσο και το LiDAR το κάνουν σε συνεργασία με άλλους αισθητήρες στην κινητή συσκευή. Συγκεκριμένα, αυτές οι πλατφόρμες πρέπει να κατανοήσουν τον προσανατολισμό και την κίνηση του τηλεφώνου σας.

Η κατανόηση της θέσης της συσκευής σε ένα αντιστοιχισμένο περιβάλλον ονομάζεται ταυτόχρονη τοπική προσαρμογή και αντιστοίχιση ή "SLaM". Το SLaM χρησιμοποιείται για άλλες εφαρμογές όπως αυτόνομα οχήματα, αλλά είναι πολύ απαραίτητο για εφαρμογές AR που βασίζονται σε κινητές συσκευές να τοποθετούν ψηφιακά αντικείμενα στο φυσικό περιβάλλον.

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για εμπειρίες που παραμένουν σε ισχύ όταν ο χρήστης δεν αλληλεπιδρά μαζί τους και για την τοποθέτηση ψηφιακών αντικειμένων που φαίνεται να βρίσκονται πίσω από φυσικά άτομα και αντικείμενα.

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας στην τοποθέτηση ψηφιακών αντικειμένων τόσο σε εφαρμογές που βασίζονται σε LiDAR όσο και σε ToF περιλαμβάνει "άγκυρες". Οι άγκυρες είναι ψηφιακά σημεία στον φυσικό κόσμο στον οποίο βρίσκονται τα ψηφιακά αντικείμενα "συνημμένο."

Σε εφαρμογές παγκόσμιας κλίμακας όπως το Pokemon Go, αυτό γίνεται μέσω μιας ξεχωριστής διαδικασίας που ονομάζεται "Geotagging". Ωστόσο, το εφαρμογές AR που βασίζονται σε κινητές συσκευές, το ψηφιακό αντικείμενο είναι αγκυροβολημένο σε σημεία σε ένα σημείο σημείου LiDAR ή σε ένα από τα σημεία δυνατοτήτων σε ένα χάρτης βάθους.

Είναι το LiDAR καλύτερο από το ToF;

Ακριβώς μιλώντας, το LiDAR είναι ταχύτερο και πιο ακριβές από το Time of Flight. Ωστόσο, αυτό γίνεται πιο σημαντικό με πιο τεχνολογικά προηγμένες εφαρμογές.

Για παράδειγμα, το ToF και το API βάθους της Google δυσκολεύονται να κατανοήσουν μεγάλα επίπεδα χαμηλής υφής όπως λευκούς τοίχους. Αυτό μπορεί να δυσχεράνει τις εφαρμογές που χρησιμοποιούν αυτήν τη μέθοδο να τοποθετούν με ακρίβεια ψηφιακά αντικείμενα σε ορισμένες επιφάνειες του φυσικού κόσμου. Οι εφαρμογές που χρησιμοποιούν LiDAR είναι λιγότερο πιθανό να έχουν αυτό το πρόβλημα.

Ωστόσο, οι εφαρμογές που περιλαμβάνουν μεγαλύτερα ή περισσότερα διαφορετικά υφή περιβάλλοντα είναι απίθανο να έχουν αυτό το πρόβλημα. Επιπλέον, οι περισσότερες εφαρμογές AR καταναλωτών που βασίζονται σε κινητές συσκευές περιλαμβάνουν τη χρήση ενός Φίλτρο AR στο πρόσωπο ή το σώμα του χρήστη—Εφαρμογή που είναι απίθανο να αντιμετωπίσει προβλήματα λόγω μεγάλων επιφανειών χωρίς υφή.

Γιατί η Apple και η Google χρησιμοποιούν διαφορετικούς αισθητήρες βάθους;

Απελευθερώνοντας συσκευές συμβατές με LiDAR, μήλο είπε ότι περιλάμβαναν τους αισθητήρες καθώς και άλλο υλικό για το «άνοιγμα περισσότερων επαγγελματικών ροών εργασίας και την υποστήριξη επαγγελματικών εφαρμογών φωτογραφιών και βίντεο». Η κυκλοφορία ονομάζεται επίσης συμβατή με το LiDAR iPad Pro "η καλύτερη συσκευή στον κόσμο για επαυξημένη πραγματικότητα" και έκαναν λόγο για τις εφαρμογές μέτρησης της Apple.

Η Google δεν έχει δώσει τόσο ακριβείς εξηγήσεις για το γιατί το Depth API και η νέα σειρά υποστηρικτικών συσκευών δεν χρησιμοποιούν το LiDAR. Εκτός από την εργασία γύρω από το LiDAR, διατηρώντας τις συσκευές Android ελαφρύτερες και πιο προσιτές, υπάρχει επίσης ένα σημαντικό πλεονέκτημα προσβασιμότητας.

Επειδή το Android λειτουργεί σε κινητές συσκευές κατασκευασμένες από πολλές εταιρείες, η χρήση του LiDAR θα ευνοούσε τα συμβατά με LiDAR μοντέλα σε βάρος όλων των άλλων. Επιπλέον, επειδή απαιτεί μόνο μια τυπική κάμερα, το Depth API είναι συμβατό προς τα πίσω με περισσότερες συσκευές.

Στην πραγματικότητα, το API βάθους της Google είναι αγνωστικιστική συσκευής, που σημαίνει ότι χρησιμοποιούν οι προγραμματιστές Πλατφόρμα δημιουργίας εμπειριών AR της Google μπορεί να αναπτύξει εμπειρίες που λειτουργούν και σε συσκευές Apple.

Έχετε εξερευνήσει την ανίχνευση βάθους;

Αυτό το άρθρο επικεντρώθηκε κυρίως στο LiDAR και το ToF σε εμπειρίες AR που βασίζονται σε κινητές συσκευές. Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι αυτές οι πιο περίπλοκες εμπειρίες απαιτούν την περισσότερη εξήγηση. Είναι επίσης επειδή αυτές οι εμπειρίες είναι οι πιο διασκεδαστικές και πολλά υποσχόμενες.

Ωστόσο, προσεγγίσεις ανίχνευσης βάθους όπως αυτές είναι η βάση πολλών απλούστερων και πιο πρακτικών εμπειριών και εργαλείων που μπορεί να χρησιμοποιείτε κάθε μέρα χωρίς να το σκέφτεστε πολύ. Ας ελπίσουμε ότι, διαβάζοντας τα ToF και το LiDAR θα σας δώσει περισσότερη εκτίμηση για αυτές τις εφαρμογές.

Τα 10 καλύτερα εργαλεία για το iPhone σας: χάρακα, επίπεδο και μέτρηση απόστασης

Χρειάζεστε χάρακα iPhone για τη μέτρηση καθημερινών αντικειμένων; Αυτές οι εφαρμογές εργαλείων iPhone σάς επιτρέπουν να μετράτε την απόσταση, το μήκος και πολλά άλλα.

Σχετικά με τον Συγγραφέα