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天游平台获悉iPad Pro加入雷达:苹果到底要干啥?

作者:http://www.r-siam.com 发布时间:2020-03-20 浏览:
  3月18日晚,苹果又悄悄地在线上发布了几款新品,一如既往地,引起了热烈的讨论。
 
  此番新品中的“C位”,毫无疑问是最新的iPad Pro,它更新了诸多吸引人的特性,“你的下一台电脑,何必是电脑”,苹果显然很有信心。
 
  在诸多新的特性中,有一项功能被苹果放在了优先级很高的位置上进行宣传,那就是全新的摄像头模组。
 
  这个一语双关的“深入”,代表着苹果引入了一项全新的技术——激光雷达 (LiDAR 光探测和测距) ,这枚“没睁眼”的摄像头,其实并不能拍照,那么它到底是干嘛的?
 
  啥技术?能干嘛?
 
  苹果采用的激光雷达 LiDAR,全名是 Light Detection and Ranging,简单来说,发射脉冲激光投射到物体上,再返回传感器中,从而测量目标的距离、形状、体积等,这个过程是纳秒级别的。苹果没有在宣传材料中采用 ToF(Time of Flight) 这样的叫法,但是技术原理是差不多的,LiDAR 是实现飞行时间计算的一种方式。
 
  LiDAR 发射的光波存在两种调制方式:直接飞行时间(Direct-ToF)测量和间接飞行时间(Indirect-ToF)测量,直接测距, 是通过发射、接收光并测量光子飞行时间,直接计算确定距离,而非直接测距iToF,是通过测量发射波形和接收波形间的相位差来换算,从而确定距离,直接测距拥有响应快、功耗低等优势,但同时成本也会更高。
 
  此前,OPPO 和 LG 在手机上采用的均是间接飞行时间,而苹果此项技术采用的是相对更复杂的直接飞行时间。
 
  而和传统的红外 ToF 相比,LiDAR 的精度更高,因此常被应用在地图绘制、三维建模、体积测定等场景,比如自动驾驶、航空航天。
 
  苹果引入此项技术,并不是为了拍照,而是为了 AR,苹果表示,支持 ARKit 的应用程序都将自动获得 LiDAR 所能提供的特性,并且能极大地缩短 AR 建模的速度,提高测量精度,降低抖动、错位的情况。比如 AR 尺子能更准了,室内设计时的建模能快了。
 
  苹果还演示了一款名为《炽热熔岩(Hot Lava)》的游戏,游戏通过 LiDAR 对客厅进行建模,再加入岩浆特效,玩家可以跳到家具上躲避熔岩。
 
  苹果把过去应用在汽车、飞机上的模组做小,集成到薄薄的 iPad 中,如何在如此小的体积下实现高精度的测量,是这套技术的核心。苹果并没有采取市面上第三方的雷达供应,而是选择了自己研发。苹果本身还会融合自家的算法以及摄像头技术,根据苹果官方的介绍,iPadOS 采用全新深度架构,可以和激光雷达探测到的深度点、两个摄像头和运动传感器捕捉的数据相结合,并通过 A12Z 仿生芯片的计算机视觉算法来进一步优化,以更详细地理解场景。
苹果-天游平台
  和过去所有的技术一样,苹果针对 LiDAR 也布局已久。
 
  映维网报道,2018 年 11 月,美国专利及商标局公布了一份与深度摄像头相关的苹果专利。专利文件显示,苹果正在优化深度摄像头,主要是与光电感应组件有关,苹果有意将 LiDAR 与 VCSEL(垂直腔面发射激光器)技术进行结合,探索 MR、ToF、以及 AR 上的应用。
 
  2019 年 4 月,路透报道称, 苹果公司正在与多家 LiDAR 供应商公司谈判,知情人士表示,苹果正在寻求比当前技术更小、更便宜、更容易批量生产的 LiDAR 传感器,目标是必须要有“革命性设计”。现在看来,苹果想要的革命性,也许就是让 LiDAR 走入消费级数码当中,而不只是应用于自动驾驶。
 
  苹果能否再次引领行业风向?
 
  种种消息显示,在 iPad 上试水后,今年秋天,旗舰版的 iPhone 新机也会搭载类似的技术,从而让更多的消费者能够接触到 LiDAR 技术。
 
  实际上,过去一段时间,国内外厂商针对三维建模、测距等技术都进行过相关探索,也有产品推出。
 
  2018 年 10 月,OPPO 推出的 R17 Pro 就搭载了 ToF 镜头,能够实现三维建模、测距、AR 尺子等功能,但很显然,这样便娱乐的非刚需,没能掀起什么水花;同年 12 月,荣耀发布的 V20 也搭载了 ToF 镜头模组,推出了 3D Qmoji、AR合影、趣味变妆等功能,但依然没什么反响。
 
  除了手机厂商,类似 Keep 这样的互联网公司,针对健身这一场景,也有推出包含 ToF 技术的硬件。
 
  都没有探索出能被广泛接受的应用场景,究其原因,很大程度上是因为这些都是“痒点”,而不是“痛点”,有就玩几下,没有也没关系,它没有和日常最高频的需求(比如拍照、安全等)很好地结合起来,成为类似超广角拍照、指纹识别这样不可替代的技术。
 
  iPad 与 iPhone 的引入,会让 LiDAR、ToF 功能再次走入行业的主流视野,苹果也就被寄予了引领行业发展的重任。
 
  而从苹果演示和介绍的场景来看,也没有超出此前三维建模畅想的一些应用,不过乐观来看,量变引起质变,更高的精度与速度,可能会让整套技术使用的体验更佳,从而使得一些场景具备实用价值。苹果官方表示,已经向开发者释出 iPad Pro 的 ARKit,并预告在今年稍后带来对应的 AR 应用,涵盖生活、医学、游戏、建筑等不同方向的应用。也许,AR 换装、试衣之类的场景会受到欢迎?
 
  而除了应用生态,苹果也会带动相关产业链的发展。
 
  ToF 模组也包括一个完整的上下游,包括传感器芯片、模组、算法、以及VCSEL(垂直腔面发射激光器)等等,此前,国产厂商采用的 ToF 模组,芯片主要来自索尼,摄像头模组来自舜宇光学和欧菲光。
 
  集微网消息显示,苹果采用的 3D 模组还是由夏普(鸿海)和 LG 提供,而配合 ToF 用到的 VCSEL 激光器则是由苹果公司自主设计交给稳懋代工,后者与宏捷科是主要的激光器供应商。
 
  产生规模效应后,相关模组的价格也会下降,不会对整机的价格有明显的影响,比如新的 iPad Pro 就是加量不加价,未来这一技术有望下放到中低段 Android 机上,届时市场规模会有明显提升。
 
  行业普遍认为,5G 时代 AR/VR 会得到爆发,届时,ToF 将作为设备与现实的窗口,得到更广泛的应用,不过这不是短时间内能看到的成果,更多的是为未来布局。
 
  拓墣产业研究院研究经理蔡卓在接受采访时表示,虽然很多手机开始导入 ToF 镜头,但是厂商不会特意宣称 ToF 所能带来的 AR 应用,可能要等到 2020 年, iPhone 后镜头开始搭载 ToF 之后,结合苹果这几年来在 AR 的发展,Android 阵营以及相关开发商,才会有较为明确的方向,而当这些开发商开发出应用功能之后,品牌厂商才会将他们的 ToF 镜头与应用功能做连结,预期要到 2020 年或 2021 后才会比较明显。
 
  苹果的入局是一个节点,2020 年,也许真正会成为 ToF 与消费级 LiDAR 的元年。