在这样或那样的背景下,您可能会遇到“激光雷达”这一术语的多种形式之一。具体来说,许多新一代的**都在兜售他们的激光雷达功能。
无论你是在决定是否应该将激光雷达技术纳入下一次购买智能**的考虑因素,还是只是想成为谈话的一部分,花时间了解这项即将到来的技术都是值得的。
根据您正在查看的源代码,您可能会看到“LiDAR”用大小写字母的任意组合表示,从全大写到无大写。然而,它是大写的,它代表“光探测和测距”
光探测和测距是一种利用脉冲光探测激光雷达传感器与最近物体或平面之间距离差异的方法。激光雷达传感器由激光雷达、激光雷达扫描仪和GPS装置组成。对于航空激光雷达,一个附加的装置会影响飞行器的角度和速度。
激光发出一束光,从物体上反射回来。反射光然后被扫描仪收集。然后将这些信息与GPS装置的读数联系起来,GPS装置正在记录激光雷达探测器本身的位置。
基本的数学计算方法是将信号从激光器传回激光雷达扫描仪所需的时间乘以光速。这个数字被二除,因为光线必须从扫描器到物体再回来,所以它经过的总距离是扫描器到物体或平面的实际距离的两倍。
根据应用程序的不同,可以使用此公式中的单个数据点,也可以在“点云”中一起使用整个数据点集。这些数据点集可用于创建地图或对象的三维图像。
一些最基本的激光雷达应用程序可能需要一个来自上述位置的单个数据点。例如,在启用LiDAR的苹果设备上的Measure应用程序可以使用单个LiDAR数据读取来确定距离。它还可以使用更多的阅读资料来完成诸如确定一个人身高的事情。
激光雷达数据还可用于创建物理对象的数字副本,或使数字模型在增强现实应用中更加可信。使用读数来感知用户周围环境的深度,并相应地放置数字模型,是苹果在其支持ARKit的设备中的一个主要卖点。
对于非激光雷达设备来说,确实已经有了雷达应用程序。然而,AR元素通常只是简单地放在用户的相机前面。将这些元素移近或移离屏幕可能很困难,如果有任何东西在相机和元素应该在的位置之间移动,就会破坏幻觉。
将AR元素放置在物理对象后面的能力,或者允许物理对象出现在相机和AR元素应该出现的位置之间的能力被称为“对象遮挡”。如果移动设备没有可靠的方法来理解深度,对象遮挡是不可能实现的。
遮挡的一些主要用途包括更多的交互AR尝试、更有趣的Instagram过滤器和更多沉浸式AR游戏。当然,这些只是你可以在智能**上做的激光雷达应用程序。大多数激光雷达应用程序都有点大。
激光雷达数据也可以由直升机、飞机甚至卫星收集。像美国国家海洋和大气管理局这样的组织使用这种信息来创建详细和高度精确的地形图。这些地图可用于生物学、地球和气象科学、建筑和灾害援助。
此外,激光雷达不只是探测物体有多远。由于光可以穿过不同密度的物体,激光雷达可以用来更好地了解物体和地形的组成。
有时,激光雷达甚至可以让我们看到我们无法看到的物体。NOAA和国家生态观测网等组织利用这些数据绘制水下甚至植被下的区域。
在考古学中使用激光雷达测绘也有巨大的推动力。激光雷达“看穿”不同材料的能力已经导致在茂密的森林或海浪下发现了丢失的历史遗迹。
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实际上有两种不同类型的激光雷达。地形激光雷达是目前讨论的大多数应用中比较常见的一种。测深激光雷达的工作原理与此类似,但它使用绿光代替近红外光,并且专门用于穿透水。
如果你对自己的LiDAR有兴趣的话,你可以。LiDAR配备了iPad Pro 12.9英寸(第4代及更高版本)、iPad Pro 11英寸(第2代及更高版本)、iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max,三星Galaxy S20 Ultra上也有一种LiDAR。
你也可以购买激光雷达扫描仪。单点模型的价格可能低于100美元,更强大的模型将达到数千美元。
Android用户此时可能会感到被冷落。的确,Android的ARCore并没有对苹果的激光雷达产品做出回应。然而,谷歌宣布了一个深度API,它使用相机和其他传感器而不是激光雷达系统来提供深度和遮挡。
尽管人们对Depth-API能否像LiDAR一样有效还有怀疑的余地,至少在早期版本中是这样,但它确实以较低的成本向消费者做出了许多相同的承诺。从Galaxy Note 10+和Galaxy S20 Ultra开始,该API将包含在**上。
虽然激光雷达现在的使用案例似乎有限,但它可能是未来几十年最重要的技术之一。随着空间技术变得越来越普遍和越来越强大,精确建模对象和地图空间的能力变得越来越重要。
就像考古学家希望利用激光雷达发现被遗忘的城市一样,像增广城市他们正在寻找现有城市的数字地图,有朝一日将有助于为从混合现实眼镜到自动驾驶汽车的一切事物提供动力。
激光雷达看起来很疯狂,听起来更疯狂。因为它刚刚进入消费领域,人们自然会以陌生的方式谈论它。然而,这项技术实际上已经存在了相当长的一段时间。
虽然激光雷达技术的应用可能是多种多样的,但它的核心是确定从设备到物体的距离。大多数用户可能只是在社交媒体过滤器中使用它。但理解它并没有坏处。
图片来源:苹果
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