ToF vs. LiDAR: Care este diferența?

În ultimul timp, a existat atât de multă noutate în jurul LiDAR pe noile dispozitive Apple, încât este ușor să uităm că Realitatea Augmentată mobilă poate funcționa în orice alt mod. Dar poate și face, în special cu instrumentele ToF care ating noi culmi în telefoanele Samsung.

Indiferent dacă sunteți dezvoltator, pe piața unui dispozitiv nou sau pur și simplu curios, merită să vă alocați ceva timp pentru a despacheta aceste acronime și pentru a învăța intrările și ieșirile detectării profunzimii telefonului mobil.

Ce este ToF?

ToF este prescurtarea pentru Timp de zbor.

Din punct de vedere tehnic, ToF se referă la utilizarea vitezei luminii (sau chiar a sunetului) pentru a determina distanța. Măsurează timpul necesar luminii (sau sunetului) pentru a părăsi dispozitivul, sări de pe un obiect sau avion, și reveniți la dispozitiv, toate împărțite la două dezvăluie distanța de la dispozitiv la obiect sau avion.

Deci, relația este că tot LiDAR este un tip de timp de luptă, dar nu tot timpul de zbor este LiDAR. Pentru a simplifica lucrurile, atunci când vorbim despre „ToF”, ne referim la măsurarea optică a distanței, fără a include LiDAR.

Deci, dacă LiDAR și ToF optic non-LiDAR utilizează ambele lumina pentru determinarea distanței și pentru cartarea 3D, în ce fel sunt ele diferite?

Ce este LiDAR?

LiDAR este prescurtarea Detectarea și distanța luminii. Această tehnologie folosește un laser sau o rețea de lasere, ca sursă de lumină în ecuația detaliată mai sus.

Ce este Lidar și cum funcționează?

Căutați un smartphone nou? Vrei cele mai bune caracteristici? Apoi, vă recomandăm să luați în considerare un smartphone cu LiDAR.

O singură lectură LiDAR poate fi utilizată pentru a măsura lucruri precum lățimea unei camere, dar mai multe citiri LiDAR pot fi utilizate pentru creați „nori de puncte”. Acestea pot fi utilizate pentru a crea modele tridimensionale de obiecte sau hărți topografice ale întregului zone.

Deși LiDAR poate fi nou pentru dispozitivele mobile, tehnologia însăși există de ceva vreme. În setările non-mobile, LiDAR este folosit pentru a face totul, de la cartografierea mediilor subacvatice până la descoperirea siturilor arheologice.

În ce fel sunt diferite LiDAR și ToF?

Diferența funcțională dintre LiDAR și alte forme de ToF este că LiDAR folosește lasere pulsate pentru a construi un nor de puncte, care este apoi utilizat pentru a construi o hartă sau o imagine 3D. Aplicațiile ToF creează „hărți de adâncime” bazate pe detectarea luminii, de obicei 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 mai mici și mai puțin costisitoare. Avantajul LiDAR vine de la ușurința cu care un computer poate citi un nor de puncte comparativ cu o hartă de adâncime.

API pentru adâncime creat de Google pentru dispozitivele Android funcționează cel mai bine pe dispozitivele compatibile cu ToF și funcționează prin crearea hărților de adâncime și prin recunoașterea caracteristicii „ Aceste puncte caracteristice, de multe ori bariere între diferite intensități de lumină, sunt apoi utilizate pentru a identifica diferite planuri în mediu inconjurator. Aceasta creează în esență un nor de puncte cu rezoluție mai mică.

Cum funcționează ToF și LiDAR cu Mobile AR

Hărțile de adâncime și norii de puncte sunt reci și, pentru unii oameni și aplicații, sunt suficiente. Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor AR, aceste date trebuie contextualizate. Atât ToF, cât și LiDAR fac acest lucru lucrând împreună cu alți senzori de pe dispozitivul mobil. Mai exact, aceste platforme trebuie să înțeleagă orientarea și mișcarea telefonului dvs.

Sensibilizarea locației dispozitivului într-un mediu cartografiat se numește Localizare și cartografiere simultană sau „SLaM”. SLaM este utilizat pentru alte aplicații, cum ar fi vehiculele autonome, dar este cel mai necesar ca aplicațiile AR bazate pe mobil să plaseze obiecte digitale în mediul fizic.

Acest lucru este valabil mai ales pentru experiențele care rămân la locul lor atunci când utilizatorul nu interacționează cu acestea și pentru plasarea obiectelor digitale care par să se afle în spatele oamenilor și obiectelor fizice.

Un alt factor important în plasarea obiectelor digitale atât în ​​aplicații bazate pe LiDAR, cât și în aplicații ToF implică „ancore”. Ancorele sunt puncte digitale din lumea fizică în care se află obiectele digitale "atașat."

În aplicațiile la scară mondială precum Pokemon Go, acest lucru se realizează printr-un proces separat numit „Geotagging”. Cu toate acestea, în aplicații AR bazate pe mobil, obiectul digital este ancorat la punctele dintr-un nor de puncte LiDAR sau unul dintre punctele caracteristice de pe un harta adâncimii.

Este LiDAR mai bun decât ToF?

Strict vorbind, LiDAR este mai rapid și mai precis decât Time of Flight. Cu toate acestea, acest lucru devine mai semnificativ cu aplicații mai avansate din punct de vedere tehnologic.

De exemplu, ToF și Google Depth API au dificultăți în înțelegerea planurilor mari, cu textură redusă, cum ar fi pereții albi. Acest lucru poate face dificilă pentru aplicațiile care utilizează această metodă să plaseze cu precizie obiecte digitale pe unele suprafețe din lumea fizică. Aplicațiile care utilizează LiDAR sunt mai puțin susceptibile de a avea această problemă.

Cu toate acestea, este puțin probabil ca aplicațiile care implică medii mai mari sau mai variate din punct de vedere textural să aibă această problemă. În plus, majoritatea aplicațiilor RA pentru consumatori mobile implică utilizarea unui Filtru AR pe fața sau corpul utilizatorului—O aplicație care este puțin probabil să întâmpine probleme din cauza suprafețelor mari fără textură.

De ce Apple și Google folosesc senzori de adâncime diferiți?

La lansarea dispozitivelor lor compatibile LiDAR, măr a spus că au inclus senzori, precum și alte echipamente hardware, de dragul „deschiderii mai multor fluxuri de lucru profesionale și sprijinirea aplicațiilor profesionale foto și video”. De asemenea, versiunea este denumită compatibilă cu LiDAR iPad Pro „cel mai bun dispozitiv din lume pentru realitate augmentată” și a promovat aplicațiile de măsurare Apple.

Google nu a dat explicații atât de clare cu privire la motivul pentru care API-ul lor de adâncime și noua linie de dispozitive suport nu folosesc LiDAR. Pe lângă lucrul în jurul LiDAR, menținerea dispozitivelor Android mai ușoare și mai accesibile, există și un avantaj major de accesibilitate.

Deoarece Android funcționează pe dispozitive mobile realizate de mai multe companii, utilizarea LiDAR ar favoriza modelele compatibile LiDAR în detrimentul tuturor celorlalte. În plus, deoarece necesită doar o cameră standard, API-ul Depth este compatibil cu mai multe dispozitive.

De fapt, API-ul Google pentru adâncime este agnostic de dispozitiv, ceea ce înseamnă că utilizează dezvoltatorii Platforma Google de construire a experienței AR poate dezvolta experiențe care funcționează și pe dispozitivele Apple.

Ați explorat detectarea adâncimii?

Acest articol s-a axat în principal pe LiDAR și ToF în experiențele AR bazate pe dispozitive mobile. Acest lucru se datorează în mare măsură faptului că aceste experiențe mai complexe necesită cea mai mare explicație. De asemenea, pentru că aceste experiențe sunt cele mai distractive și mai promițătoare.

Cu toate acestea, astfel de abordări de detectare a adâncimii sunt baza multor experiențe și instrumente mai simple și mai practice pe care le-ați putea folosi în fiecare zi fără să vă gândiți prea mult. Sperăm că citirea pe ToF și LiDAR vă va oferi o apreciere suplimentară pentru aceste aplicații.

Cele mai bune 10 instrumente pentru iPhone-ul tău: măsurarea riglei, a nivelului și a distanței

Aveți nevoie de o riglă iPhone pentru măsurarea obiectelor de zi cu zi? Aceste aplicații pentru instrumente iPhone vă permit să măsurați distanța, lungimea și multe altele.

Despre autor