مستشعرات LiDAR وToF: ما الفرق؟

لقد صادفنا مؤخرًا عبارة مستشعر LiDAR كثيرًا في المقالات حول الكاميرات الموجودة على أجهزة Apple الجديدة. يتم طرح هذه العبارة كثيرًا لدرجة أننا ننسى أن هواتف الواقع المعزز يمكن أن تعمل بأي شكل من الأشكال، خاصة مع أدوات ToF التي تنقل هواتف سامسونج إلى المستوى التالي.

فأين الفرق بين LiDAR وToF؟ دعونا نكتشف ذلك مع Quantrimang.

ما هو TOF؟

ToF لتقف علي زمن الرحلة. في الواقع، يتطلب ToF سرعة الضوء (أو حتى الصوت) لتحديد المسافة. فهو يقيس الوقت الذي يستغرقه الضوء لمغادرة الجهاز والوصول إلى الجسم والعودة، وكل ذلك مقسم إلى فترتين تشيران إلى المسافة من الجهاز إلى الجسم أو السطح.

تستخدم أجهزة Android مستشعرات ToF

لذا فإن كل أجهزة LiDAR هي نوع من زمن الرحلة، ولكن ليست كل ToF هي LiDAR. ببساطة، ToF يعني قياس المسافة البصرية، وهو ما لا يرتبط بـ LiDAR.

ما هو ليدار؟

يرمز LiDAR إلى اكتشاف الضوء والمدى. تستخدم هذه التقنية الليزر، أو شعاع الليزر بالإضافة إلى مصدر ضوء مماثل كما هو مذكور أعلاه.

مستشعر LiDAR على iPhone

يمكن استخدام مستشعر LiDAR واحد لقياس عرض الغرفة، ولكن يمكن استخدام مستشعرات LiDAR متعددة لإنشاء "سحابة نقطية". تُستخدم هذه النقاط لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لكائن ما أو خريطة طبوغرافية لمنطقة بأكملها.

على الرغم من أن تقنية LiDAR قد تكون جديدة على الأجهزة المحمولة، إلا أن التكنولوجيا موجودة بالفعل منذ فترة. عندما لا يتم تثبيت LiDAR على الهاتف، يتم استخدامه للقيام بكل شيء بدءًا من رسم خرائط البيئات تحت الماء وحتى المواقع الأثرية.

الفرق بين LiDAR وToF

يتمثل الاختلاف الوظيفي بين LiDAR والأشكال الأخرى من ToF في أن LiDAR يستخدم ليزرًا نابضًا لإنشاء "سحابة نقطية"، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لبناء خريطة أو صورة ثلاثية الأبعاد. تنشئ تطبيقات ToF "خرائط عمق" استنادًا إلى اكتشاف الضوء، غالبًا من خلال كاميرا RGB قياسية.

تتمثل ميزة ToF على LiDAR في أن ToF يتطلب معدات أقل تخصصًا، لذا يمكن استخدامه مع الأجهزة الصغيرة والأقل تكلفة. تأتي فائدة LiDAR من حقيقة أن أجهزة الكمبيوتر يمكنها بسهولة قراءة السحب النقطية مقارنة بخرائط العمق.

تعمل واجهة Depth API التي أنشأتها Google لنظام Android بشكل أفضل على الأجهزة التي تدعم ToF، من خلال إنشاء خريطة عمق والتعرف على "نقاط الميزات". غالبًا ما تكون هذه النقاط المميزة بمثابة حواجز بين شدة الضوء المختلفة، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لتحديد مستويات مختلفة في البيئة. يؤدي هذا بشكل أساسي إلى إنشاء سحابة نقطة دقة أقل.

كيف يعمل ToF وLiDAR مع الواقع المعزز على الهاتف المحمول

تعد خرائط العمق والسحب النقطية رائعة، وهذا يكفي بالنسبة لبعض المستخدمين. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم تطبيقات الواقع المعزز، يجب وضع هذه البيانات في سياقها. يحقق كل من ToF وLiDAR ذلك من خلال العمل جنبًا إلى جنب مع أجهزة استشعار أخرى على الأجهزة المحمولة. وعلى وجه التحديد، تحتاج هذه المنصات إلى فهم اتجاه هاتفك وحركته.

هل LiDAR أفضل من ToF؟

على وجه الدقة، LiDAR أسرع وأكثر دقة من ToF. ومع ذلك، يصبح هذا أكثر أهمية مع تطبيقات التكنولوجيا الجديدة.

على سبيل المثال، تواجه واجهات برمجة تطبيقات ToF وDepth من Google صعوبة في فهم المستويات الكبيرة ذات النسيج المنخفض مثل الجدران البيضاء. وهذا يمكن أن يجعل من الصعب على التطبيقات التي تستخدم هذه الطريقة وضع الكائنات الرقمية بدقة على أسطح معينة في العالم المادي. من غير المرجح أن تواجه التطبيقات التي تستخدم LiDAR هذه المشكلة.

ومع ذلك، فإن التطبيقات التي تتضمن بيئات أكبر أو متنوعة هيكليًا من غير المرجح أن تواجه هذه المشكلة. علاوة على ذلك، تستخدم معظم تطبيقات الواقع المعزز للمستهلكين المستندة إلى الهاتف المحمول مرشحات الواقع المعزز على وجه المستخدم أو جسمه - وهو تطبيق من غير المرجح أن يواجه مشاكل بسبب الأسطح الكبيرة.

لماذا تستخدم Apple وGoogle مستشعرات عمق مختلفة؟

عند إطلاق الأجهزة المتوافقة مع LiDAR، تقول Apple إنها قامت بدمج المستشعرات مع الأجهزة "لفتح المزيد من سير العمل الاحترافي، ودعم تطبيقات الصور والفيديو الاحترافية". يعد جهاز iPad Pro المتوافق مع LiDAR "أفضل جهاز في العالم للواقع المعزز"، ويتضمن منتج الإطلاق تطبيقات القياس من Apple.

تشرح Google بإسهاب سبب عدم استخدام Depth API والخط الجديد من الأجهزة الداعمة لـ LiDAR. إن العمل مع LiDAR يجعل أجهزة Android أخف وزنًا وبأسعار معقولة، بالإضافة إلى وجود ميزة كبيرة في إمكانية الوصول.

نظرًا لأن العديد من الشركات تصنع هواتف Android، فإن اعتماد LiDAR سيفضل الطرز المتوافقة مع LiDAR على غيرها. علاوة على ذلك، نظرًا لأنها تتطلب كاميرا قياسية فقط، فإن Depth API متوافقة مع المزيد من الأجهزة.