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苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?对小编来说亮点应该是这个新增的LiDAR了,不过等了很久也没有人做详细解释,就去查了一些资料,结 合苹果的描述简单单…

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?对小编来说亮点应该是这个新增的LiDAR了,不过等了很久也没有人做详细解释,就去查了一些资料,结 合苹果的描述简单单谈我对它的理解。 因为我不是专门研究光学雷达,只是平时科研涉及雷达原理,所以并不一定专业,请读者谨慎看待,也 希望我的回答能炸出一些大佬( 首先,有必要阐述几个概念 ,LiDAR,Radar和ToF camara 激光雷达(LiDAR,Light Detection and Ranging)和之前在Google Pixel 4上搭载的用于手势识别 的毫米波雷达(millimeter wave radar)不一样。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

虽然都同样归属在雷达范畴,但LiDAR通过发射/接 收脉冲激光来测量目标距离,同时进行测量成像。而标准意义上的雷达则通过发射微波或者无线电波等 波长较长的电磁波来测量距离。现在手机上普遍采用的ToF摄像头也是利用雷达原理来测距,不同的地 方是他们一般发射的是红外线。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

注,采用激光光源的ToF相机也属于LiDAR的范畴。其实大胆猜测,苹果使用的正是激光光源的ToF 相机,但是为了区分,以下遵循苹果的命名,统一把这类叫LiDAR。下边的ToF特指红外光源的ToF 相机。 从毫米波雷达到ToF相机or LiDAR,光源波长正在变得越来越短,频率越来越高。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

根据雷达原理,频率越高角分辨率越高,雷达图像就越清晰,这些成像区别能在下图看得出来。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

虽然同属主动探测型的传感器,就成像分辨率来说 LiDAR(可见光or紫外线) 高于红外线的 ToF/LiDAR,后两者高于Google Pixel 4上的毫米波雷达应该是没有什么疑问的。也正是因为LiDAR的 高分辨率,所以它经常被用作高分辨率地图绘制、三维建模、体积测定等等。 苹果选用的LiDAR估计同样采用的红外线,但是猜测应该是采用的脉冲红外激光,其它用的是连续的红 外线。可能是因为工艺改进提高了分辨率/同时可能用了信息融合算法,所以能匹配更好的AR建模? 顺带一提,激光雷达现在一般用在自动驾驶车上,这么小可以集成在手机上的LiDAR模块还是挺少见 的,苹果可能又要带领一波风潮。

2. LiDAR采用的直接飞行时间dToF测距是什么? 光也是信号,也可以利用很多种方式调制。和传统的雷达一样,为了利用光的飞行时间(Time of Flight,ToF)测距,LiDAR发射的光波也存在两种调制方式:脉冲调制和连续波调制。 这在LiDAR里分别被叫做直接飞行时间(Direct-ToF)测量和间接飞行时间(Indirect-ToF)测量。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

dToF因为需要高精密时钟进行测量且需要产生短时间、高频率、高强度的激光,所以对硬件要求比较 高。Indirect-ToF对硬件要求比较低,所以目前大多厂商在红外ToF里大多采用后者。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

但是实际上这两种测量方式各有优缺点: Direct-ToF : 发射的是离散激光脉冲,相比之下省电,成像速度高,但是硬件要求高 Indirect-ToF:可以发射低频光(红外),分辨率可以更高,但是成像速度慢,硬件要求低 。 据我查到的资料来看,很多人认为未来移动设备里,Indirect-ToF相机(红外ToF)会向Direct-ToF (LiDAR)过渡,所以苹果算开了个好头。

3. 应用是什么? 苹果给出了三个典型场景,量身高,AR游戏和宜家的AR家庭装修。

苹果官网突然上线的两款双摄 iPad Pro,有什么亮点和槽点?

在我看来前两个并不是很有趣,AR家装倒是很有用处,说不定我想拆家的时候会借一个iPad来试试新 想法( 不过LiDAR的想象力可能不止于此,如果它的精度足够,原本受限于人体三维数据,无法完美实现的AR 试衣,AR试妆是有可能完成的。 或者还能通过连续拍照,导入3D引擎(比如寒霜)来实现快速3D建模环境,这样游戏、动画和玄幻片 会更容易制作。 这时候说不定苹果又能养活一个新兴产业了

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