Senzori LiDAR și ToF: care este diferența?

Recent am întâlnit foarte mult expresia Senzor LiDAR în articole despre camerele de pe noile dispozitive Apple. Această frază este aruncată atât de mult încât uităm că telefoanele cu Realitate Augmentată pot funcționa în orice fel, mai ales cu instrumente ToF care duc telefoanele Samsung la nivelul următor.

Deci, unde este diferența dintre LiDAR și ToF? Să aflăm cu Quantrimang.

Ce este ToF?

ToF înseamnă Time of Flight. De fapt, ToF implică viteza luminii (sau chiar a sunetului) pentru a determina distanța. Măsoară timpul necesar pentru ca lumina să părăsească dispozitivul, să ajungă la obiect și să revină, toate împărțite în două perioade care indică distanța de la dispozitiv la obiect sau suprafață.

Dispozitivele Android folosesc senzori ToF

Deci, toate LiDAR sunt un tip de Time of Flight, dar nu toate ToF sunt LiDAR. Mai simplu spus, ToF înseamnă măsurarea distanței optice, care nu are legătură cu LiDAR.

Ce este LiDAR?

LiDAR înseamnă Light Detection and Ranging. Această tehnologie folosește un laser sau un fascicul laser, precum și o sursă de lumină similară ca mai sus.

Senzor LiDAR pe iPhone

Un singur senzor LiDAR poate fi folosit pentru a măsura lățimea unei încăperi, dar mai mulți senzori LiDAR pot fi folosiți pentru a crea un „nor de puncte”. Aceste puncte sunt folosite pentru a crea un model 3D al unui obiect sau o hartă topografică a unei întregi zone.

În timp ce LiDAR poate fi nou pentru dispozitivele mobile, tehnologia există de fapt de ceva vreme. Când nu este instalat pe un telefon, LiDAR este folosit pentru a face orice, de la cartografierea mediului subacvatic până la situri arheologice.

Diferența dintre LiDAR și ToF

Diferența funcțională dintre LiDAR și alte forme de ToF este că LiDAR utilizează un laser pulsat pentru a construi un „nor de puncte”, care este apoi folosit pentru a construi o hartă sau o imagine 3D. Aplicațiile ToF creează „hărți de adâncime” bazate pe detectarea luminii, adesea printr-o cameră RGB standard.

Avantajul ToF față de LiDAR este că ToF necesită echipamente mai puțin specializate, astfel încât să poată fi utilizat cu dispozitive mici și mai puțin costisitoare. Beneficiul LiDAR vine din faptul că computerele pot citi cu ușurință norii de puncte în raport cu hărțile de adâncime.

API-ul Depth creat de Google pentru Android funcționează cel mai bine pe dispozitivele care acceptă ToF, creând o hartă de adâncime și recunoscând „punctele caracteristice”. Aceste puncte caracteristice sunt adesea bariere între diferite intensități luminoase, care sunt apoi folosite pentru a defini diferite planuri din mediu. Acest lucru creează în esență un nor de puncte cu rezoluție mai mică.

Cum funcționează ToF și LiDAR cu AR mobil

Hărțile de adâncime și norii de puncte sunt grozave, iar pentru unii utilizatori, asta este suficient. Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor AR, aceste date trebuie contextualizate. Atât ToF, cât și LiDAR realizează acest lucru lucrând împreună cu alți senzori de pe dispozitive mobile. Mai exact, aceste platforme trebuie să înțeleagă orientarea și mișcarea telefonului dvs.

Este LiDAR mai bun decât ToF?

Mai exact, LiDAR este mai rapid și mai precis decât ToF. Cu toate acestea, acest lucru devine mai important cu aplicațiile noilor tehnologii.

De exemplu, API-urile ToF și Depth de la Google au dificultăți în înțelegerea planurilor mari, cu textură joasă, cum ar fi pereții albi. Acest lucru poate face dificilă pentru aplicațiile care folosesc această metodă plasarea cu precizie a obiectelor digitale pe anumite suprafețe din lumea fizică. Aplicațiile care utilizează LiDAR sunt mai puțin probabil să aibă această problemă.

Cu toate acestea, aplicațiile care implică medii structural diverse sau mai mari nu sunt susceptibile să se confrunte cu această problemă. În plus, majoritatea aplicațiilor AR pentru consumatori bazate pe mobil utilizează filtre AR pe fața sau corpul utilizatorului - o aplicație care este puțin probabil să întâmpine probleme din cauza suprafețelor mari.

De ce Apple și Google folosesc senzori de adâncime diferiți?

În lansarea dispozitivelor compatibile cu LiDAR, Apple spune că a combinat senzorii cu hardware-ul pentru a „deschide mai multe fluxuri de lucru profesionale, susținând aplicații profesionale foto și video”. iPad Pro compatibil cu LiDAR este „cel mai bun dispozitiv din lume pentru realitate augmentată”, iar produsul de lansare include aplicațiile de măsurare Apple.

Google explică pe larg de ce API-ul Depth și noua linie de dispozitive de suport nu folosesc LiDAR. Lucrul cu LiDAR face ca dispozitivele Android să fie mai ușoare și mai accesibile, plus că există un mare avantaj în accesibilitate.

Deoarece telefoanele Android sunt produse de multe companii, adoptarea LiDAR va favoriza modelele compatibile cu LiDAR față de altele. În plus, deoarece necesită doar o cameră standard, API-ul Depth este compatibil cu mai multe dispozitive.