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豈止 Face ID,iPhone 加入後置 3D 傳感器將改變什麼?

豈止 Face ID,iPhone 加入後置 3D 傳感器將改變什麼?



摘要:更逼真的 AR 效果,更精確的導航,最重要的,為 AR 眼鏡鋪平道路



蘋果的新手機 iPhone X 已經正式發售,全球用戶都在用能夠追蹤臉部動作的 Animoji 唱 K,科技媒體都在嘗試如何騙過 Face ID 解鎖手機——iPhone X 的前置 3D 傳感器再次燃起用戶對手機的熱情。近日,Bloomberg 援引知情人士消息,透露蘋果公司目前正在嘗試在 iPhone 背面添加一個使用 ToF(Time of Flight)技術的 3D 傳感器。



前置結構光 3D 傳感器已經讓世界樂成一片,如果在 iPhone 的背面也加上一顆 3D 傳感器,創造出的效果就不是 Face ID 能比得了了。雙攝+3D 傳感器的組合,可能會讓 iPhone 在 AR、導航和內容制作上再次大幅領先競爭對手,並為公司的 AR 或者 MR 眼鏡產品鋪平道路。



蘋果要窮盡 3D 傳感技術

根據 Bloomberg 的報道,蘋果目前正在和英飛凌、索尼、意法半導體和松下等制造商討論,如何在 iPhone 上使用 ToF 技術的 3D 傳感器。正在熱賣的 iPhone X 搭載的前置 3D 傳感器,使用的技術為「結構光」(Structured Light),即通過投射在用戶臉上的 3 萬個紅外點陣的變形,來生成精確的 3D 圖像,完成 Face ID 的人臉識別和栩栩如生的 Animoji 功能。



報道中稱蘋果將采用的後置 3D 傳感器,使用的技術為 ToF,Time of Flight,直譯為「飛行時間」。顧名思義,就是通過計算光線從光源到目標的時間,來算二者之間的距離。本質上,ToF 方案和結構光方案在硬件方面類似,不同的是二者的算法。並且,ToF 方案的傳感器在裝配上需要的精度並沒有結構光那麼高,意味蘋果公司如果確定方案,在生產方面不會出現今年 iPhone X 遇到的產能問題。



豈止 Face ID,iPhone 加入後置 3D 傳感器將改變什麼?



聯想Phab 2 Pro(圖片來自聯想官網)



蘋果並不是第一家嘗試在手機背後加入 ToF 傳感器方案的公司,此前谷歌和聯想就推出了搭載 Tango 技術的 Phab 2 Pro,這款手機背後有 1 顆 1600 萬普通 RGB 攝像頭和 1 顆用於運動追蹤的魚眼鏡頭,兩個鏡頭中間就是 ToF 組件。利用 ToF 技術,Phab 2 Pro 可以實現運動追蹤、環境學習和深度感知等「黑科技」功能。可惜,Phab 2 Pro 和很多谷歌硬件一樣,推出之後寂寂無聞,Tango 項目最後也並入 Google 的 VR 和 AR 部門,促成了 World Sense 技術的誕生。



技術相同,但不同的公司用則會有不同效果。蘋果公司如果在 iPhone 手機中整合 ToF 技術,造成的影響絕對要比聯想的 Phab 2 Pro 大得多。



更精確逼真的增強現實

今年的開發者大會上,蘋果公司率先推出 ARkit,極大推動了 AR 應用的研發和普及。那些在手機上出現的逼真的虛擬物體效果,是通過普通攝像頭+IMU 來完成的。如果加上 ToF 後置 3D 傳感器,就能讓 iPhone 獲得目前環境的深度信息,讓 AR 效果更加逼真。



目前在 iPhone 上使用 AR 應用,用戶需要首先讓手機攝像頭找到一個水平界面用來防止虛擬物體。但如果攝像頭捕捉的是窗子或者門這些垂直界面,AR 效果就不能正確展示,因為目前 iPhone 並不能識別垂直界面。而如果加上 3D 傳感器,iPhone 就可以更好掃描周圍環境,分析出在哪裡放置虛擬物品會更加逼真,帶來更好的增強現實效果。



豈止 Face ID,iPhone 加入後置 3D 傳感器將改變什麼?



5 月的谷歌開發者大會上,Google VR 和 AR 團隊展示了使用 World Sense 技術來實現空間定位和室內導航的 Demo,用戶拿著手機可以在攝像頭界面看到導航標志,引導其到達想要去的室內位置。目前使用 GPS 導航的精細程度在 3-5 米,而使用類似於加入 3D 傳感器+攝像頭+IMU 的方案,就能實現精度更高的導航服務,讓室內導航不再是夢想。



谷歌 Tango 研發的 World Sense 技術成為谷歌 Daydream VR 一體機的核心之一,蘋果在 3D 傳感器和 ARkit 上的嘗試,最終受益的或許是被傳將在2019 年上市的蘋果 AR 眼鏡。環境學習、深度感知和動作追蹤,這些 ToF 方案實現的功能,都是 AR 設備必須的技術。大力發展 AR 技術的蘋果顯然要在近兩年積累更多 3D 傳感器方面經驗,為之後 AR 或者 MR 設備的成功做鋪墊。



圖片來源:視覺中國



責任編輯:雙筒獵槍



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