Датчик lidar iphone что это
Технология будущего. Зачем нужен LiDAR, который появился в iPad Pro
Судя по анализу железа нового iPad Pro, его главная особенность – это новый датчик расстояния LiDAR.
Apple говорит, что NASA отправит с ним людей на Марс, а многие думают, что это прокачанный Face ID. Но многие пока не понимают, как его будут использовать разработчики.
Мы разобрались, в каких индустриях лидар используют прямо сейчас, чем его датчик отличается от чёлки в iPhone, и кому на самом деле нужна эта новая версия планшета.
Спойлер: произошла революция.
Как работает обычный лидар
По принципу работы радар и лидар отличаются только в источнике энергии, которым они измеряют величины. В первом это радио-волны, во втором лазер. Чаще всего инфракрасный, невидимый человеком.
Название LiDAR идёт от аббревиатуры light detection and ranging, на русском как «обнаружение и определение дальности через свет»
Простейшая система работы такая:
- 1. Излучатель бьёт лазером со скоростью света
2. Ресивер получает его обратно
3. Компьютер рассчитывает время возвращения луча
4. Формируется информация о расстоянии до объекта
Скорость света – величина неизменная, она всегда одинакова. Считывая разницу в скорости возвращения луча, можно составить глубинную 3D-карту местности, улицы или комнаты. Масштаб и точность такой карты зависит от размера датчиков, количества лучей, их яркости и множества других факторов.
Например, вот здесь можно пощупать информацию, которая получается на выходе сенсора для автомобилей OS1 от компании OUSTER.
NASA составила огромный список того, что умеют лидеры разного типа.
В зависимости от размера и точности сенсора, можно получить следующие данные:
Излучатели отличаются размерами, мощностью, типом лучей, их количеством, статичностью и многим другим. Их цепляют на спутники, самолёты, дроны и автомобили.
Учитывая, сколько материала можно собрать и обработать, становится понятно, что лидар может быть полезен в десятке разных областей. Пройдёмся по некоторым.
Технологию применяют в автопилотах, космосе и земледелии
С помощью сенсора можно предположить, какую область зальёт при наводнении
Все сканеры работают за счёт лучей, но площадь покрытия зависит от их количества. Это может был один лазер, который сканирует плотность газа, или полоса, которая формирует карту глубины двухмерной территории, как на примере выше.
В третьем виде излучатель бьёт квадратным полем, как это сделано в iPad Pro, и формирует объёмный отпечаток помещения, здания, метеорита и так далее.
Самоуправляемые машины выглядят самым очевидным применением для LiDAR. Почти каждая компания внедряет их по несколько штук за раз в свои проекты.
С другой стороны, Элон Маск год назад агрессивно противился им и сказал, что распознавание объектов эффективнее. Директор ИИ в Tesla Андрей Карпати считает лидар ненадёжным “костылём” по той же причине.
Анализ биосферы проводят датчиками повсеместно. У NASA есть список миссий с отчётами по ним. В них исследуют состояние озонового слоя, ищут связь выбросов и климата и изучают экосистему. Для последнего иногда даже задействуют спутники.
Но в основном в самолёты или дроны встраивают лазеры с приёмником, которые как валик с краской накрывают территорию под собой. А учёные на базе этих данных строят карты материалов и грунта.
Агрикультура и городское планирование занимают первое место по применению LiDAR. Анализ земли и воздуха помогает выбрать места для плодородных полей – такие, чтобы избежать оползней и загрязнённого воздуха.
LiDAR не умеет делать то, что может Face ID. И наоборот
Разобрались, что LiDAR стреляет лазером из дронов, самолётов и спутников. В iPad Pro это работает по тому же принципу, но на “минималках”.
В iPad Pro стоит не один луч, а 1152 штук в шахматном порядке.
Расчёт сделал так. Судя по изображению в обзоре, айпэд выпускает лазеры в 9 секторов. В каждом по 8 точек на ряд, который дублируется по диагонали. Получаем 8*8*2*9=1152.
Лучи крупнее в диаметре и намного дальше друг от друга, чем в Face ID. Из-за этого планшет технически не сможет составить точную карту глубины, потому что не считывает волосы и даже крупные детали, например уши.
Вот почему портретного режима в нём нет.
Зато у LiDAR шире покрытие. В отличие от Face ID, работает это приблизительно так:
- 1. Излучатель бьёт дальше крупными точками
2. «Приёмник» их ловит
3. Процессор A12Z собирает из отметок полигоны
4. Из полигонов под разными углами составляется карта
Точный сенсор айпэда нужен везде. Развлечениям и образованию особенно
Пока система стоит в сравнительно непопулярном устройстве, ей мало кто будет пользоваться. Вот только парк AR-устройств уже огромный, компания зря время не теряли.
Всё те же люди продолжат использовать AR-приложения, просто чаще. Раньше текстуры прыгали друг на друга, а положение объектов неудачно отслеживалось.
- 1. Студенты и профессоры с приложением по анатомии
2. Дизайнеры квартир с быстрым составлением плана
3. Ритейлеры, вроде IKEA, которые удобно покажут свои товары
4. Музеи смогут рендерить в AR скульптуры, а не только картины
Это та часть, которая хоть как-то активна в дополненной реальности. Скорее всего, теперь к ней увереннее подключатся спорт и бьюти-сфера.
Apple такая же технологичная компания, как и все остальные. Бывает, что инновации не заходят в массы, как это было с 3D Touch, и их постепенно выпилывают. Но мне кажется, что LiDAR за следующие десятилетие взлетит до ключевой технологии.
В ближайшие годы сканер рискует стать стандартом из-за AR
Если у вас iPhone 7 или новее, откройте сайт Apple и активируйте режим дополненной реальности, например с iPad или MacBook Pro.
Этот опыт будет идеальным, чтобы люди начали включать игры и приложения не на один раз рад интереса, а пользовались ими постоянно.
А там и до звонков по FaceTime в стиле Звёздных Войн недалеко. Взгляните, к примеру, научились заменять на искусственный в iOS 13.
Дополненная реальность уже здесь, и у неё нет финала
То, что раньше было неудачным Kinect для XBOX, переродилось в киллер-фичу iOS
Пока я искал информацию для материала, заметил одну вещь. Большинство заголовков о развитии лидаров вышли в последние два года, и в основном в 2019-м. Видно, что индустрия плотно развивается, в ней около десятка конкурентов, и впереди много лет прогресса.
Бесконечные маски в Инстаграме, перебрасывающие сразу на сайт QR-метки, грядущие уведомления об опасных контактах от коллаборации Apple | Google.
В общем, реальности смешиваются и, как это бывает с прогрессом, незаметно для его участников. LiDAR может станет ступенью для осязания всего процесса.
Ходит много слухов о том, что грядущие iPhone 12 Pro тоже оснастят таким сенсором. С учётом потенциала и места для улучшения технологии, легко верю в то, что Apple лучше нас понимает важность лидара, а для использования AR сканер станет критичным параметром.
3D-печать и ночные портреты: для чего в iPhone 12 Pro Max нужен лидар
В iPhone 12 Pro Max, который стоит 130 тыс. руб., установлены три камеры, один фонарик и лидар. Лидар — это сенсор, который посылает в пространство пучки невидимого света. Зачем? Чтобы лучше видеть это же пространство. Сегодня технология лидара чаще всего упоминается в контексте «зрения» беспилотного автомобиля, но зачем она смартфону? Apple объясняет необходимость технологии так:
Фотосъемка с лидаром
Фото, сделанное ночью на телефон с лидаром более четкое: на смартфоне без лидара изображение «шумит». Главное отличие iPhone 12 Pro Max от других смартфонов — у него есть ночной режим портретной съемки.
Качество видеосъемки
Тут iPhone 12 Pro Max сравним с камерой Sony Alpha A6600. Однако iPhone «вытягивает» все, что позади человека, осветляя фон. Sony же при этом сохраняет цвета, как в реальности. Примерно такие же результаты показал эксперимент по сравнению смартфона Sony уже с новым iPhone без лидара.
Вывод: для качественной видеосъемки лучше купить фотоаппарат со светочувствительным объективом.
Дополненная реальность
Что еще можно делать с помощью лидара? Два года назад Apple представила новое приложение «Рулетка».
Итак, представим, что нам нужно что-то измерить — например, столешницу на кухне. У нас есть iPhone без лидара, iPhone с лидаром и совсем обычная рулетка. В ходе эксперимента телефон без лидара сперва не различил стену, но потом все же сумел измерить ширину и длину столешницы: 58 и 91 см соответственно.
Смартфон с лидаром ориентируется быстрее. Главное отличие — вибрацией он дает понять, где стена, а где — конец столешницы. Правда, линию ведет не очень ровно. Результат: 60 и 93 см.
Обычная рулетка показала 57 и 92 см соответственно. Получается, что iPhone 12 Pro Max ошибся на несколько сантиметров.
По задумке Apple, многие бытовые проблемы можно решить с помощью дополненной реальности. Компания всеми силами способствует тому, чтобы технология дорабатывалась и ей пользовались люди. Но все же пока единственное достойное применение технологии в быту — примерить какую-нибудь мебель в квартире. Например, у IKEA есть приложение, позволяющее выбрать мебель и посмотреть, как она будет выглядеть в том или ином месте вашей квартиры.
Лидар может совершить прорыв и в области сканирования: с помощью технологии можно отсканировать какую-либо вещь, а затем распечатать на 3D-принтере ее модель.
Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.
Зачем iPhone 12 нужен лидар, или Самая бесполезная функция
Я всегда любил технику Apple за её практичность и продуманность. В отличие от Samsung, которая могла себе позволить совершенно бестолковые эксперименты в коммерческих смартфонах с технологиями слежения за взглядом или 100-кратным приближением изображений, компания из Купертино вела себя более осмотрительно и не предлагала своим пользователям инновации ради инноваций. Но в какой-то момент что-то пошло не так, и Apple сначала решила превратить планшет в компьютер, а потом и вовсе занялась освоением не применимых на практике AR и лидаров.
Лидар — бесспорно, очень интересная и сложная технология, но на практике мало применимая
Apple представила iPad Pro 2020 с новой камерой и клавиатурой как у MacBook
После того как Apple выпустила iPad Pro 2020 со встроенным лидаром, стало очевидно, что планшет является всего лишь тестовым полигоном для технологии компьютерного зрения перед по-настоящему важным релизом. Ведь планшет, тем более профессиональный, — это устройство узконаправленное, а вот смартфон, тем более флагманский, представляет собой гаджет более массовый. Поэтому сомнений в том, что iPhone 12 тоже получит поддержку лидара ни у кого не было с самого начала. Ведь не зря же Apple установила на корпус iPhone 11 такую большую площадку, где как раз осталось место ещё для одного модуля.
Лидар сканер — это…
В iPhone 12 тоже будет лидар, в этом почти нет сомнений. Но зачем он там нужен?
Если вы ещё не в курсе, лидар – это специальный сенсор, способный распознавать трёхмерные объекты благодаря технологиям поглощения и рассеивания света. Он просто излучает пучок света, который отталкивается от предметов, расположенных на его пути, и возвращается назад. Таким образом удаётся сформировать силует препятствий, находящихся в зоне видимости, и определить области, свободные от посторонних объектов. Как правило, лидары применяются в системах автопилотирования, выступая в роли глаз беспилотного автомобиля.
Все, что вам нужно знать о новом iPad Pro 2020
Но зачем это смартфону? Ну, на самом деле лидар можно приспособить как минимум для трёх целей. Его можно использовать для распознавания лиц, как поступила Samsung со своим Galaxy S10 5G, который разработчики компании обучили считывать рельеф лица не хуже, чем Face ID. Но поскольку Apple решила установить лидары на заднюю панель своих устройств, логично предположить, что и использоваться они будут если не конкретно для фотосъёмки, то по крайней мере в роли вспомогательного инструмента для камеры. Значит, остаются только два варианта: работа с дополненной реальностью и портретная съёмка.
Дополненная реальность на iPhone
Да, мы знаем, что Apple неровно дышит к дополненной реальности, а лидар может помочь ей в реализации намеченных целей, обучив AR-объекты работать с окружающим пространством и учитывать препятствия, чтобы не проваливаться в текстуры. Но, как видите на представленных выше изображениях, сейчас iPhone довольно неплохо справляются с размещением виртуальных предметов, создавая впечатление вполне материальных. Поэтому единственное, что улучшит лидар, — это замеры при помощи приложения «Линейка», сделав их более точными, и точность позиционирования при размещении виртуальной мебели из приложения «ИКЕА». Других сценариев я придумать пока не могу.
Сравнение iPad Pro 2020 и iPad Pro 2018: стоит ли покупать новинку?
Другое дело – насколько востребована будет эта функция у пользователей. На мой взгляд, AR – это именно та история, которая годится только в качестве вау-фактора. Ну, подумайте сами, сколько раз вы её запустите? Один? Два? Три? Уверен, что не больше, да и то только в первую неделю после покупки, пока хочется протестировать все возможности новинки. Нет, ну правда, вспомните, сколько раз вы пытались запускать AR на своём нынешнем iPhone или iPad? От силы раза полтора. Не изменит ситуацию и лидар, ведь дело не в том, что дополненная реальность плохо совмещается с повседневной, а в том, что это никому не нужно.
Как улучшить портреты на айфоне
Лидар может улучшить портретную съёмку, но зачем, если она на iPhone и так всегда была на высоте?
Портретная съёмка пока выглядит самым вероятным сценарием массового использования лидара. Благодаря тому что он позволяет распознавать трёхмерные объекты, он сможет добиться более естественного и правильного эффекта размытия. Но вот проблема – телеобъективы, которые Apple использовала в iPhone с 2016 года, и так справлялись со своей задачей на 100%. Что-то я не припомню, чтобы кто-то из экспертов негативно отозвался о портретной съёмке даже на iPhone 7 Plus, не говоря уже о более новых моделях. Напротив, флагманские аппараты Apple либо превосходили конкурентов, либо шли с ними вровень, но никак не уступали. Поэтому, в общем, и здесь лидар будет ни к чему.
Почему я думаю, что iPhone 12 не выйдет в сентябре 2020 года
Аналогичного мнения придерживается и Михаил Королёв, основатель AppleInsider.ru:
Можете забросать меня камнями, но я искренне не понимаю, зачем нужно встраивать лидар в iPhone. Ради крутых фоток с размытым фоном или ради дополненной реальности, которой никто никогда не пользовался? Удорожание смартфона в настоящее время — явно не лучшая идея. Лидару место в автомобилях Tesla или роботах Яндекса, которым он нужен для автономного передвижения, но никак не смартфону. Надеюсь, что я не прав и Apple откроет нам глаза на реальные сценарии применения лидара в iPhone 12, но пока верится с трудом, что это произойдёт.
Я бы тоже очень хотел ошибиться и в сентябре узнать, что Apple придумала для лидара в iPhone 12 совершенно гениальное применение, а не вот эти притянутые за уши сценарии вроде AR или портретной съёмки. Но, учитывая, что пока никто даже в теории не придумал, как ещё можно использовать этот аппаратный компонент, меня не покидает стойкое ощущение, что Apple действительно свернула куда-то не туда и уделяет время технологии, которая банально не нужна большинству пользователей.
Как использовать LiDAR: нашли 10 бесплатных программ для iPhone 12 Pro и iPad Pro
LiDAR установлен в iPhone 12 Pro и 12 Pro Max, а также в iPad Pro. Он сканирует пространство и определяет очертания объектов в поле зрения.
В новых смартфонах, к примеру, именно благодаря ему портретный режим работает вместе с ночным, а в приложении «Рулетка» появляются новые фишки.
Сканер окружения повышает точность взаимодействия с дополненной реальностью и открывает массу дополнительных возможностей. Чтобы раскрыть их на 100%, разработчики массово взялись за новый софт. Мы собрали первые интересные программы в App Store, которые заточены под использование LiDAR.
Обратите внимание: некоторые из приложений в подборке без LiDAR вообще не работают, а другие ограничивают набор своих возможностей.
1. «Рулетка» — быстрое измерение человеческого роста
В стандарте приложение «Рулетка» должно быть установлено на iPhone 12 Pro. Тем не менее, если вы удаляли его на предыдущем смартфоне и использовали восстановление данных для перехода на новый, велика вероятность, что его снова придется загружать из App Store. Благо, это бесплатно.
«Рулетка» определяет размеры объектов с помощью дополненной реальности. Если запустить ее на iPhone 12 Pro и навести видоискатель на человека, приложение тут же покажет его рост. Причем, оно должно справиться с этой задачей, даже если испытуемый сидит.
Остальные возможности программы можно попробовать на любых других смартфонах: рост также получится измерить на них, но лишь вручную.
2. RoomScan LiDAR — создание поэтажных планов дома
Разработчики RoomScan LiDAR утверждают, что новый сенсор Apple идеально подходит для сканирования домов и создания поэтажных планов. Именно поэтому они переработали свой инструмент для работы с дополненной реальностью специально под iPhone 12 Pro, а также актуальную линейку iPad Pro.
Чтобы ускорить процесс сканирование помещений, разработчики RoomScan LiDAR также подключили движок Metal и решили максимально задействовать чипсеты Apple A12z Bionic и Apple A14 Bionic. Результат удивляет: вы можете создать подробный план дома в 3D и спланировать его ремонт.
Создатели приложения отдельно подчеркивают, что технологии, которые они используют в данном приложении, подкреплены патентом соответствующего Бюро США.
? Скачать RoomScan LiDAR (бесплатно + покупки)
3. magicplan — планирование ремонта и документация
Еще одно приложение, которое заточено под дизайнеров интерьера и владельцев недвижимости, озадаченных ремонтными работами. Оно также сканирует пространство для создания поэтажных планов помещения. Тем не менее, предлагает больше инструментов для перенесениях их из трех измерений в два.
Разработчики настаивают, что с помощью их приложения работа в полевых условиях упрощается. Речь про создание черновых планов помещения на месте, чего от дизайнера часто требуют заказчики. С iPhone 12 Pro или iPad Pro и LiDAR это можно сделать быстро — для этого же получится использовать отдельные лазерные дальномеры.
Функциональный набор приложения, кроме прочего, также включает работу со сметной и другой документацией, которая точно пригодится подрядчику.
? Скачать magicplan (бесплатно + покупки)
4. LiDAR Scanner 3D — быстрый сканер пространства
Это приложение, которое заточено под работу с iPhone 12 Pro и iPad Pro, представляет собой максимально быстрый 3D-сканер. С помощью него можно практически моментально превратить стену своего дома в трехмерную модель и сохранить полученный результат в форматах USDZ, OBJ, STL, PLY.
Отсканированные модели не содержат цветов и предназначены для дальнейшего использования в приложениях для работы с трехмерной графикой на компьютере или мобильных устройствах. По идее, это должно ощутимо сократить потраченное время на создание объектов с нуля.
Без LiDAR это приложение, увы, не работает. Поэтому его есть смысл устанавливать только на iPhone 12 Pro и iPad Pro.
? Скачать LiDAR Scanner 3D (бесплатно + покупки)
5. Heges 3D Scanner — определение объектов через LiDAR и Face ID
Еще одно приложение от предыдущего разработчика, которое может использовать не только LiDAR, но и Face ID. Собственно, поэтому его получится использовать не только на iPhone 12 Pro и iPad Pro, но также на iPhone X, XS, XR, 11, 11 Pro. Готовые «картинки» оно умеет сохранять в форматах STL и PLY.
Кроме прочего, оно также поддерживает возможность шаринга экрана. Это нужно для того, чтобы использовать фронтальную «батарею» камер True Depth, превратив в видоискатель любой другой девайс. Да, с LiDAR весь процесс значительно упрощается, но он пока доступен на ограниченном числе гаджетов.
Кстати, бесплатно с приложением можно только познакомиться. Чтобы активировать запись объекта, эту возможность придется оплатить.
? Скачать Heges 3D Scanner (бесплатно + покупки)
6. 3d Scanner App — сканирование объектов в 3D
Еще один сканер для объектов, который переносит их в трехмерное визуальное пространство и дает возможность использовать в форматах USDZ, OBJ, GLTF, GLB, DAE, STL. Их получится перенести в место, смоделированное на любом другом устройстве.
Описанные выше форматы можно добавить в Blender, 3dsMax, SketchUp, Maya и другой подходящий софт для трехмерного моделирования. Важной особенностью приложения является возможность сохранения размеров объектов, которые определяются при сканировании.
Приложение можно использовать абсолютно бесплатно без каких-либо ограничений.
7. AR COPY & PASTE — копирование и вставка трехмерных объектов
Данное приложение предназначено для копирования и вставки трехмерных объектов на iPhone 12 Pro и iPad Pro с помощью LiDAR. Ни на каких других гаджетах, по понятным причинам, оно полноценно не функционирует — можете даже не пробовать.
Собственно, суть программы проста: отсканировать объект и сохранить его или скопировать в другое пространство через дополненную реальность.
8. Hello How Low — видео с дополненной реальностью
Любопытный способ разнообразить свои видеоролики с помощью эффектов, завязанных на дополненной реальности. С помощью LiDAR приложение определяет очертания человека или другого главного объекта и дает возможность вставлять его на любой интересный фон. Получается неординарный результат.
С помощью встроенным покупок в приложении можно значительно расширить список встроенных фильтров.
? Скачать Hello How Low (бесплатно + покупки)
9. Record3D — ролики с дополненной реальностью
Еще одно любопытное приложение для создания роликов с использованием дополненной реальности. Оно сканирует объект с помощью Face ID или LiDAR и дает возможность использовать его в видеозаписях. Результат получается сюрреалистическим, но вполне интересным.
Отдельного внимания заслуживает возможность сохранения полученных изображений в формате RGBD для их дальнейшего использования в другом поддерживаемом софте.
Для того, чтобы бесплатно протестировать LiDAR в iPhone 12 Pro или iPad Pro, приложение предлагает три видеозаписи. В дальнейшем его придется приобрести.
? Скачать Record3D (бесплатно + покупки)
10. CyberWave — музыкальная визуализация через LiDAR
Без LiDAR данное приложение не работает. С помощью него же оно может создавать визуализацию музыкальных композиций в окружающем пространстве. Достаточно лишь включить программу и активировать воспроизведение любимых треков. Окружающий мир тут же начнет меняться через экран мобильного устройства.
Главное ограничение приложения: оно работает только с музыкой, которая не оснащена через DRM. Поэтому, увы, Apple Music в пролете.
? Скачать CyberWave (бесплатно + покупки)
? Используй лидар и держи свой айфон в красивом чехле:
▪️ Слева пластиковый Guess — 2 990 руб.
▪️ В центре кевларовый Pitaka — 5 990 руб.
▪️ Справа силиконовый Apple — 4 990 руб.