Hvad er LiDAR, og hvordan fungerer det på iPhone?

iPhone 12 Pro er Apples første smartphone med en Light Detection and Ranging (LiDAR) scanner på bagsiden. Men hvad laver LiDAR, og hvad planlægger Apple at bruge det til i fremtiden?

Hvad er LiDAR?

En LiDAR-scanner bestemmer afstanden mellem sig selv og et objekt ved at overvåge, hvor lang tid det tager en lysimpuls (ofte en laser) at hoppe tilbage. Det er ligesom radar, bortset fra i stedet for radiobølger, det bruger infrarødt lys.

Mens radar er designet til at blive brugt over store afstande, virker LiDAR i mindre skala på grund af den måde, lys absorberes af genstande på dens vej. Ved at sende hundredtusindvis af lysimpulser hvert sekund, kan LiDAR-scannere beregne afstande og objektstørrelser med relativ nøjagtighed over små afstande.

Disse data kan derefter bruges til at konstruere 3D-modeller, som er en af ​​de vigtigste anvendelser for LiDAR i bygge- og ingeniørprojekter. Du har sandsynligvis hørt om 3D-laserscanninger, der bruges til at udarbejde byggeplaner – det er LiDAR.

LiDAR har faktisk mange anvendelser på tværs af mange brancher. Arkæologer bruger det til at forberede gravepladser, og autonome køretøjer er afhængige af det til at konstruere 3D-kort i realtid over deres omgivelser. LiDAR er endda blevet brugt til at skabe meget realistiske og nøjagtige kort over racerbaner i videospil, som Project CARS. Politiets fartpistoler bruger også LiDAR.

Og nu, ligesom iPad Pro i marts 2020, er der kommet en LiDAR-scanner til Apples premium iPhone 12 Pro.

Sådan bruger iPhone 12 Pro LiDAR

Apple bruger LiDAR lidt anderledes end en byggeplads eller speed gun. Det er det samme grundlæggende princip – at kaste lys til at bestemme afstand – men i mindre skala. LiDAR-scanneren i iPhone 12 Pro (og iPad Pro) har en effektiv rækkevidde på omkring 16 fod (5 meter).

  Sådan deaktiveres private Wi-Fi MAC-adresser på iPhone og iPad

Det primære formål med LiDAR i iPhone er at forbedre implementeringen af ​​augmented reality (AR). Det vil give apps mere nyttige og nøjagtige oplysninger om deres omgivelser, for en jævnere og mere pålidelig AR.

Hvis du ikke er bekendt med teknologien, giver AR udviklere mulighed for at fusionere virtuelle objekter og den virkelige verden. Den bruger din enheds kamera og giver dig mulighed for at spille spil, anvende interaktive filtre (som dem på Snapchat) eller forhåndsvise placeringen af ​​møbler og andre genstande.

Pokémon Go er et eksempel på et vellykket AR-spil, der giver dig mulighed for at fange virtuelle væsner i den virkelige verden. Med Ikeas vildt succesrige Place-app kan du se, hvordan det meste af virksomhedens katalog ville se ud i dit hjem.

LEGO er en af ​​mange virksomheder, der også har lanceret selvstændige produkter (i dette tilfælde byggesæt), der kan “blive levende” via AR-funktioner, når du har en kompatibel smartphone.

Mens LiDAR ofte bruges til at scanne bygninger og andre objekter, er scanneren på iPhone 12 Pro og iPad Pro ikke nøjagtig nok til at scanne objekter præcist. Sebastiaan de With, der udviklede den populære iPhone kamera app Halogenidopdagede dette, mens han byggede et proof of concept kaldet Esper.

“Desværre er systemets mesh-output lige nu ikke nøjagtigt nok til at sende til en 3D-printer,” skrev de With på Halide hjemmeside. “Men det er et godt udgangspunkt for en 3D-model, da alle proportioner vil være meget nøjagtige.”

I virkeligheden vil LiDAR-scannere sandsynligvis forbedres på to hovedting: placering af virtuelle objekter (som shopping-apps) og AR-spil. Disse er allerede mulige på ikke-LiDAR iPhones, men det tilføjer et ekstra lag af nøjagtighed til ting som dimensioner og den præcise afstand til et objekt i et rum.

  Sådan installeres Ubuntu Server 21.04 via USB

Du kan også forvente en mere problemfri AR-oplevelse, især når du placerer virtuelle genstande i den virkelige verden. For eksempel skulle iPhone 12 Pro være bedre i stand til at identificere genstande fra den virkelige verden i forgrunden. Dette skulle give mere realistiske interaktioner mellem virtuelle og rigtige objekter.

Apple har også til hensigt at bruge LiDAR til at forbedre kameraets ydeevne i svagt lys. Det er implementeret “fokuspixel” i iPhone XS, som er virksomhedens mærke af faseopdagende autofokus (PDAF). Denne teknologi er stadig afhængig af lys, hvorfor selv de seneste autofokusfremskridt ikke fungerer så godt i mørke.

Ved at registrere afstanden mellem din iPhone og det motiv, du tager et billede af, kan Apple fortælle kameraet, i hvilken afstand det skal fokusere for at få de bedste resultater. Dette skulle gøre det meget nemmere at tage bedre billeder med din iPhone i mørke, især når det kombineres med nattilstand.

Bliver LiDAR en stor ting?

I øjeblikket har kun to Apple-enheder en sensor. Begge er også prissat til en præmie og har “Pro”-monikeren, så LiDAR er en nichefunktion for nu. Det betyder dog ikke, at software vil være langsom til at fange. Apples udtømmende liste over softwareudviklingssæt (SDK’er) inkluderer ARKit, som blev opdateret til version 4.0 i juni 2020.

Denne opdatering udrullede nye funktioner, der udnytter LiDAR i ARKit, hvilket giver udviklere mulighed for at drage fordel af iPad Pro og iPhone 12 Pros nye sensor. SDK’er som dette gør det muligt for udviklere at målrette mod hele familier af enheder, selvom de ikke ryger de seneste klokker og fløjter.

Apples plan involverer sandsynligvis at sætte LiDAR-sensorer i flere enheder over tid, mens udviklere har travlt med at bygge apps, der udnytter den forbedrede ydeevne. I betragtning af virksomhedens fornyede interesse for teknologien i løbet af de seneste par softwareudgivelser, ser det ud til, at Apple satser stort på AR.

  Sådan rettes kodet videoafspilning i VLC-afspiller

Apples største planer for LiDAR kan dog gå langt ud over tablets og smartphones. Det er i hvert fald den opfattelse, som mange analytikere har, efterhånden som rygterne svulmer om selskabets rygtede AR-briller. Hvis et sådant projekt skulle blive til virkelighed, giver det mening, at nøjagtig AR ville være grundlaget for oplevelsen.

Ved at opmuntre udviklere til at omfavne AR, kan Apple accelerere app-tilgængeligheden på en ny bærbar platform. En langsom udrulning i nogle få avancerede modeller følger Apples trend med tidligere iPhone-funktioner, herunder haptisk feedback, ansigtsgenkendelse og flere kameraer.

Integrering af hardware, der direkte gavner AR i udvalgte enheder, giver også virksomheden mulighed for at finjustere den, før den lancerer et produkt, der læner sig mere op af teknologien.

Er LiDAR en opgradering værd?

Når det kommer til at vælge mellem iPhone 12 eller iPhone 12 Pro, er det usandsynligt, at LiDAR vil påvirke dig. Medmindre du bruger en masse apps, der udnytter AR eller skyder masser af billeder om natten, vil du ikke se nogen fordele på kort sigt.

Selvom du er en ivrig AR-gamer eller flad-pack-misbruger, er AR-implementeringen i nuværende ikke-LiDAR-aktiverede iPhones forbedret dramatisk på få generationer. LiDAR forbedrer dette endnu mere, men det er sandsynligvis ikke værd at de $300 premium Apple beder om for iPhone 12 Pro.

De fleste mennesker er måske ikke overbegejstrede for LiDAR lige nu, men teknologien vil sive ned og forbedre den overordnede iPhone-oplevelse i de kommende år. Det er heller ikke det eneste store fremskridt i 2020 iPhone-serien – der er et nyt økosystem af MagSafe-tilbehør, 5G-understøttelse og Dolby Vision-optagelse.