ToF vs. LiDAR: Mikä on ero?

Viime aikoina LiDARin ympärillä on ollut niin paljon surinaa uusissa Apple-laitteissa, että on helppo unohtaa, että mobiililiittymä voi toimia muulla tavalla. Mutta voi ja voi, varsinkin kun ToF-työkalut saavuttavat uusia korkeuksia Samsung-puhelimissa.

Olitpa kehittäjä, uuden laitteen markkinoilla tai vain utelias, kannattaa käyttää jonkin aikaa näiden lyhenteiden purkamiseen ja oppia matkapuhelimen syvyyden tunnistamisen yksityiskohdat.

Mikä on ToF?

ToF on lyhyt kuin lentoaika.

Teknisesti ToF viittaa valon nopeuden (tai jopa äänen) käyttämiseen etäisyyden määrittämiseen. Se mittaa valon (tai äänen) poistumisaikaa laitteesta, palaa esineestä tai tasosta, ja palaa laitteeseen, kaikki jaettuna kahdella, paljastaa etäisyyden laitteesta kohteeseen tai kone.

Joten suhde on, että kaikki LiDAR on eräänlainen taistelun aika, mutta ei kaikki lentoaika ole LiDAR. Pitääksemme asiat yksinkertaisina, kun puhumme "ToF: stä", tarkoitamme optisen etäisyyden mittaamista, ei LiDAR.

Joten, jos sekä LiDAR että optinen ei-LiDAR ToF käyttävät valoa etäisyyden määrittämiseen ja 3D-kartoitukseen, miten ne eroavat toisistaan?

Mikä on LiDAR?

LiDAR on lyhenne sanoista Valon tunnistus ja mittaus. Tämä tekniikka käyttää laseria tai laserverkkoa valonlähteenä yllä yksityiskohtaisessa yhtälössä.

Mikä on Lidar ja miten se toimii?

Etsitkö uutta älypuhelinta? Haluatko parhaat ominaisuudet? Sitten kannattaa harkita älypuhelinta, jossa on LiDAR.

Yhdellä LiDAR-lukemalla voidaan mitata asioita, kuten huoneen leveys, mutta useita LiDAR-lukemia voidaan käyttää luoda "pistepilviä". Niitä voidaan käyttää luomaan kolmiulotteisia esineiden malleja tai kokonaisia ​​topografisia karttoja alueilla.

Vaikka LiDAR voi olla uusi mobiililaitteille, tekniikka itsessään on ollut käytössä jo jonkin aikaa. Ei-mobiiliasetuksissa LiDARia käytetään kaiken tekemiseen vedenalaisten ympäristöjen kartoittamisesta arkeologisten kohteiden löytämiseen.

Kuinka LiDAR ja ToF eroavat toisistaan?

Toiminnallinen ero LiDAR: n ja muun ToF-muodon välillä on se, että LiDAR käyttää pulssimaisia ​​lasereita rakentamaan pistepilven, jota käytetään sitten 3D-kartan tai kuvan rakentamiseen. ToF-sovellukset luovat "syvyyskarttoja" valohavaintoon perustuen, yleensä tavallisen RGB-kameran kautta.

ToF: n etuna LiDAR: iin verrattuna on, että ToF vaatii vähemmän erikoistuneita laitteita, jotta sitä voidaan käyttää pienempien ja halvempien laitteiden kanssa. LiDARin etuna on se, että tietokone pystyy lukemaan pistepilven syvyyskarttaan verrattuna.

Syvyys-sovellusliittymä jonka Google on luonut Android-laitteille, toimii parhaiten ToF-yhteensopivilla laitteilla ja toimii luomalla syvyyskarttoja ja tunnistamalla ominaisuus "Näitä piirteitä, usein esteitä eri valovoimien välillä, käytetään sitten tunnistamaan eri tasot ympäristöön. Tämä luo pohjimmiltaan pienemmän resoluution pistepilven.

Kuinka ToF ja LiDAR toimivat Mobile AR: n kanssa

Syvyyskartat ja pistepilvet ovat viileitä, ja joillekin ihmisille ja sovelluksille ne riittävät. Useimmissa AR-sovelluksissa nämä tiedot on kuitenkin kontekstualisoitava. Sekä ToF että LiDAR tekevät tämän työskentelemällä yhdessä muiden mobiililaitteen antureiden kanssa. Näiden alustojen on erityisesti ymmärrettävä puhelimesi suunta ja liike.

Laitteen sijainnin ymmärtämistä kartoitetussa ympäristössä kutsutaan samanaikaiseksi lokalisoinniksi ja kartoitukseksi eli "SLaM". SLaM: ää käytetään muihin sovelluksiin, kuten autonomisiin ajoneuvoihin, mutta mobiilipohjaisten AR-sovellusten on välttämätöntä sijoittaa digitaalisia objekteja fyysiseen ympäristöön.

Tämä pätee erityisesti kokemuksiin, jotka pysyvät paikallaan, kun käyttäjä ei ole vuorovaikutuksessa heidän kanssaan, ja digitaalisten esineiden sijoittamiseksi, jotka näyttävät olevan fyysisten ihmisten ja esineiden takana.

Toinen tärkeä tekijä digitaalisten objektien sijoittamisessa sekä LiDAR- että ToF-pohjaisiin sovelluksiin "ankkureita". Ankkurit ovat digitaalisia pisteitä fyysisessä maailmassa, johon digitaaliset esineet ovat "liitteenä".

Maailmanlaajuisissa sovelluksissa, kuten Pokemon Go, tämä tapahtuu erillisellä prosessilla nimeltä "Geotagging". Kuitenkin vuonna mobiilipohjaiset AR-sovellukset, digitaalinen objekti on ankkuroitu pisteisiin LiDAR-pistepilvessä tai johonkin syvyyskartta.

Onko LiDAR parempi kuin ToF?

Tarkkaan ottaen LiDAR on nopeampi ja tarkempi kuin lentoaika. Tästä tulee kuitenkin merkittävämpää teknologisesti edistyneemmillä sovelluksilla.

Esimerkiksi ToF: llä ja Googlen Depth API: lla on vaikeuksia ymmärtää suuria, matalarakenteisia tasoja, kuten valkoisia seiniä. Tämä voi vaikeuttaa tätä menetelmää käyttävien sovellusten sijoittaa digitaalisia esineitä tarkasti joillekin pinnoille fyysisessä maailmassa. LiDARia käyttävillä sovelluksilla ei todennäköisesti ole tätä ongelmaa.

Sovelluksissa, joissa on suurempia tai enemmän tekstuurisesti erilaisia ​​ympäristöjä, ei todennäköisesti ole tätä ongelmaa. Lisäksi useimmissa mobiilipohjaisissa kuluttajien AR-sovelluksissa käytetään AR-suodatin käyttäjän kasvoissa tai kehossa—Sovellus, joka ei todennäköisesti törmää ongelmiin suurten teksturoimattomien pintojen takia.

Miksi Apple ja Google käyttävät erilaisia ​​syvyysantureita?

Vapauttamalla LiDAR-yhteensopivia laitteitaan Omena sanoi, että ne sisälsivät anturit ja muut laitteistot "avatakseen enemmän pro-työnkulkuja ja tukeakseen pro-valokuva- ja -videosovelluksia". Julkaisu kutsui myös LiDAR-yhteensopivia iPad Pro "maailman paras laite lisätyn todellisuuden käyttöön" ja mainosti Applen mittaussovelluksia.

Google ei ole antanut niin suoraviivaisia ​​selvityksiä siitä, miksi heidän Depth-sovellusliittymä ja uusi tukilaitteiden sarja eivät käytä LiDARia. LiDARin ympärillä työskentelemisen lisäksi Android-laitteiden pitäminen kevyempinä ja edullisempina on myös merkittävä saavutettavuusetu.

Koska Android toimii useiden yritysten valmistamissa mobiililaitteissa, LiDAR: n käyttö suosisi LiDAR-yhteensopivia malleja kaikkien muiden kustannuksella. Lisäksi koska syvyysrajapinta vaatii vain tavallisen kameran, se on taaksepäin yhteensopiva useamman laitteen kanssa.

Itse asiassa Googlen Depth-sovellusliittymä on laite-agnostinen, mikä tarkoittaa kehittäjien käyttämää Googlen AR-kokemusten rakentamisalusta voi kehittää kokemuksia, jotka toimivat myös Apple-laitteilla.

Oletko tutustunut syvyyden tunnistamiseen?

Tämä artikkeli on keskittynyt ensisijaisesti LiDAR: iin ja ToF: ään mobiilipohjaisissa AR-kokemuksissa. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että nämä monimutkaisemmat kokemukset vaativat eniten selitystä. Se johtuu myös siitä, että nämä kokemukset ovat hauskimpia ja lupaavimpia.

Tällaiset syvyyttä mittaavat lähestymistavat ovat kuitenkin perustana monille yksinkertaisemmille ja käytännönläheisemmille kokemuksille ja työkaluille, joita saatat käyttää joka päivä antamatta sille paljon miettiä. Toivottavasti ToF: n ja LiDAR: n lukeminen antaa sinulle lisää arvostusta näistä sovelluksista.

10 parasta työkalua iPhonellesi: viivaimen, tason ja etäisyyden mittaus

Tarvitsetko iPhone-viivaimen jokapäiväisten esineiden mittaamiseen? Näiden iPhone-työkalusovellusten avulla voit mitata etäisyyttä, pituutta ja muuta.

Kirjailijasta