ToF vs. LiDAR: U čemu je razlika?

U posljednje vrijeme oko LiDAR-a se toliko bruji na novim Apple uređajima da je lako zaboraviti da mobilna proširena stvarnost može raditi na bilo koji drugi način. Ali može i može, posebno s alatima ToF koji dosežu nove visine u Samsung telefonima.

Bez obzira jeste li programer, želite li kupiti novi uređaj ili ste samo znatiželjni, vrijedi odvojiti malo vremena da raspakirate ove kratice i naučite detalje i značajke detekcije dubine mobilnih telefona.

Što je ToF?

ToF je skraćenica od Vrijeme leta.

Tehnički se ToF odnosi na upotrebu brzine svjetlosti (ili čak zvuka) za određivanje udaljenosti. Mjeri vrijeme potrebno svjetlu (ili zvuku) da napusti uređaj i odbije se od predmeta ili ravnine, i vratite se na uređaj, sve podijeljeno s dva otkriva udaljenost od uređaja do objekta ili avion.

Dakle, odnos je da je sav LiDAR vrsta Vremena Borbe, ali nisu sva Vrijeme Leta LiDAR. Da bi stvari bile jednostavne, kad govorimo o "ToF", mislimo na optičko mjerenje udaljenosti, ne uključujući LiDAR.

Dakle, ako LiDAR i optički ne-LiDAR ToF koriste svjetlost za određivanje udaljenosti i 3D mapiranje, kako se oni razlikuju?

Što je LiDAR?

LiDAR je kratica za Otkrivanje i domet svjetlosti. Ova tehnologija koristi laser ili mrežu lasera kao izvor svjetlosti u gore opisanoj jednadžbi.

Što je Lidar i kako djeluje?

Tražite novi pametni telefon? Želite najbolje značajke? Tada biste mogli razmisliti o pametnom telefonu s LiDAR-om.

Jedno očitanje LiDAR-a može se koristiti za mjerenje stvari poput širine sobe, ali višestruko očitanje LiDAR-a može se koristiti za mjerenje stvoriti "oblake točaka". Pomoću njih se mogu stvoriti trodimenzionalni modeli predmeta ili topografske karte cjeline područja.

Iako je LiDAR možda nov za mobilne uređaje, sama tehnologija postoji već duže vrijeme. U nemobilnim postavkama LiDAR se koristi za sve, od mapiranja podvodnih okoliša do otkrivanja arheoloških nalazišta.

Po čemu se razlikuju LiDAR i ToF?

Funkcionalna razlika između LiDAR-a i ostalih oblika ToF-a je u tome što LiDAR koristi impulsne lasere za izgradnju oblaka točaka, koji se zatim koristi za izradu 3D karte ili slike. ToF aplikacije izrađuju "dubinske karte" na temelju detekcije svjetlosti, obično putem standardne RGB kamere.

Prednost ToF-a u odnosu na LiDAR je u tome što ToF zahtijeva manje specijaliziranu opremu kako bi se mogao koristiti s manjim i jeftinijim uređajima. Prednost LiDAR-a dolazi iz lakoće s kojom računalo može čitati oblak točaka u usporedbi s dubinskom mapom.

The Dubinski API koji je Google stvorio za Android uređaje najbolje funkcionira na uređajima s omogućenim ToF-om i radi stvaranjem dubinskih karata i prepoznavanjem "značajke "Te značajke, često prepreke između različitih intenziteta svjetlosti, tada se koriste za identificiranje različitih ravnina u okoliš. To u osnovi stvara oblak točaka niže rezolucije.

Kako ToF i LiDAR rade s mobilnim AR-om

Mape dubina i oblaci točaka su cool i, za neke ljude i aplikacije, dovoljni su. Međutim, za većinu AR aplikacija ti se podaci moraju kontekstualizirati. I ToF i LiDAR to čine radeći zajedno s drugim senzorima na mobilnom uređaju. Konkretno, ove platforme moraju razumjeti orijentaciju i kretanje vašeg telefona.

Razumijevanje položaja uređaja u mapiranom okruženju naziva se simultana lokalizacija i mapiranje ili "SLaM". SLaM se koristi za druge primjene poput autonomnih vozila, ali najpotrebnije je da mobilne aplikacije bazirane na AR smjeste digitalne objekte u fizičko okruženje.

To se posebno odnosi na iskustva koja ostaju na mjestu kada korisnik ne komunicira s njima i na postavljanje digitalnih objekata koji se čine iza fizičkih ljudi i predmeta.

Još jedan važan čimbenik u postavljanju digitalnih objekata i u programe temeljene na LiDAR-u i ToF-u uključuje "sidra". Sidra su digitalne točke u fizičkom svijetu kojima su digitalni objekti "u prilogu".

U aplikacijama svjetske razmjere, poput Pokemon Goa, to se radi zasebnim postupkom nazvanim "Geotagging". Međutim, u mobilne AR aplikacije, digitalni objekt usidren je u točke u oblaku točaka LiDAR ili u jednu od značajnih točaka na karta dubine.

Je li LiDAR bolji od ToF-a?

Strogo govoreći, LiDAR je brži i precizniji od vremena leta. Međutim, to postaje značajnije s tehnološki naprednijim aplikacijama.

Na primjer, ToF i Googleov dubinski API imaju poteškoća u razumijevanju velikih ravnina s niskom teksturom poput bijelih zidova. To aplikacijama koje koriste ovu metodu može otežati precizno postavljanje digitalnih objekata na neke površine u fizičkom svijetu. Aplikacije s LiDAR-om rjeđe imaju ovaj problem.

Međutim, aplikacije koje uključuju veća ili tekstualno različita okruženja vjerojatno neće imati ovaj problem. Nadalje, većina potrošačkih AR aplikacija utemeljenih na mobilnim uređajima uključuje upotrebu AR filtar na licu ili tijelu korisnika- aplikacija koja vjerojatno neće naići na probleme zbog velikih neteksturiranih površina.

Zašto Apple i Google koriste različite senzore dubine?

Objavljujući svoje uređaje kompatibilne s LiDAR-om, Jabuka rekao je da su uključili senzore kao i ostali hardver radi "otvaranja više profesionalnih tijekova rada i podrške profesionalnih aplikacija za fotografije i video". Izdanje se također naziva i njihovim kompatibilnim s LiDAR-om iPad Pro "najbolji svjetski uređaj za proširenu stvarnost" i promovirao Appleove mjerne aplikacije.

Google nije dao tako izravna objašnjenja zašto njihov Depth API i nova linija podržavajućih uređaja ne koriste LiDAR. Osim rada oko LiDAR-a, održavanja Android uređaja lakšim i pristupačnijim, postoji i velika prednost pristupačnosti.

Budući da Android radi na mobilnim uređajima koje proizvodi više tvrtki, upotreba LiDAR-a favorizirala bi modele kompatibilne s LiDAR-om na štetu svih ostalih. Nadalje, budući da zahtijeva samo standardnu ​​kameru, Depth API je unatrag kompatibilan s više uređaja.

Zapravo, Googleov dubinski API je agnostički prema uređajima, što znači da programeri koriste Googleova platforma za izgradnju AR iskustva mogu razviti iskustva koja rade i na Apple uređajima.

Jeste li istraživali osjetnik dubine?

Ovaj se članak prvenstveno usredotočio na LiDAR i ToF u AR iskustvima koja se temelje na mobilnim uređajima. To je uglavnom zato što ta složenija iskustva zahtijevaju najviše objašnjenja. To je i zato što su ova iskustva najzabavnija i najperspektivnija.

Međutim, pristupi otkrivanju dubine poput ovih temelj su mnogih jednostavnijih i praktičnijih iskustava i alata koje biste mogli koristiti svaki dan, a da o tome ne razmišljate puno. Nadamo se da ćete vam čitanje ToF-a i LiDAR-a dati još veću zahvalnost za ove aplikacije.

10 najboljih alata za vaš iPhone: mjerenje ravnala, razine i udaljenosti

Trebate iPhone ravnalo za mjerenje svakodnevnih predmeta? Ove aplikacije za alate za iPhone omogućuju vam mjerenje udaljenosti, dužine i još mnogo toga.

O autoru