Yeni iPad Pro "üç çekim" işe yaramaz görünüyor, ancak bu Apple'ın geleceği
Makale Leitech
18 Mart akşamı, Apple'ın resmi web sitesi iPad Pro'yu hızlı bir şekilde güncelledi. Önceki nesle kıyasla, iPad Pro'nun bu seferki en büyük değişikliği A12Z işlemci değil, arkasındaki "yangın kaynaması" - tek bir kameradan çift kameraya. Apple'ın LiDAR Tarayıcı (LiDAR) adını verdiği bir ToF modülü eklendi.
Apple'ın girişinde, bu lidar tarayıcı, aralıklandırma için doğrudan uçuş süresini (dToF) kullanıyor. Son iki yılda Android telefonlarda çok sayıda ToF teknolojisi gördük. 2018'in başlarında, hem OPPO R17 Pro hem de vivo NEX çift ekranlı sürümleri ToF görüntüleme sistemleriyle donatılmıştı. 2019'da Huawei ve Samsung gibi amiral gemileri de ToF'u piyasaya sürdü.
Son iPad Pro analiz yazımızda A12Z'nin analizine odaklandık ve bunun Apple'ın "AR + düşük fiyat" stratejisine uygun olarak lanse edilen güncellenmiş bir ürün olduğuna dikkat çektik ve sonrasında hevesli okuyucular ve arkadaşlar, biraz konuşmak umuduyla aşağıda yorum yaptı. Apple'ın LiDAR'ı.
Sonuçta, Apple'ın bahis oynadığı LiDAR ve dToF ile genellikle gördüğümüz Android çözümü arasındaki fark nedir? Bu yazımızda tek tek bir araya gelelim.
Gizemli dToF
ToF kavramını hızlı bir şekilde gözden geçirelim: ToF, tam adı "Time-of-Flight" (uçuş süresi aralık yöntemi), 3D derinlik kameraları için çözümlerden biridir. Ancak Face ID yapılandırılmış ışığın sağladığı çözümün aksine, ToF tüm bir yüzeyi yansıtır ve kızılötesi ışınların yansıma süresine göre derinlik bilgisini hesaplar.Ayrıca, ToF birkaç metrelik bir ölçüm aralığına sahiptir ve güçlü ışıktan kolayca etkilenmez.
Elbette ToF, düşük çözünürlük, karmaşık modüller ve pahalı gibi bazı eksiklikleri de beraberinde getirir.Ana uygulama olan yüksek çözünürlük gereksinimleri olan ön kameralar için uygun değildir (bazı üreticiler ToF yüz tanımayı da başlatmış olsa da) Arka kamerada. Örneğin, insan eylemini tanıma ve bina tanıma, ölçme ve haritalama için belirli bir mesafe gerektirir ve ToF, yapılandırılmış ışıktan daha fazla avantaja sahiptir.
Şu anki soruya dönersek, Apple ile Android'in ToF'u arasındaki fark nedir?
Güncel Android modellerinin çoğunda iToF (dolaylı uçuş süresi, dolaylı ToF) adı verilen bir teknoloji kullanılmaktadır. Sözde dolaylı ToF, ışık yayılımının geri dönüş süresini doğrudan ölçmez, ancak dolaylı olarak faz kaymasına dayalı olarak mesafeyi hesaplar.
Hepimizin bildiği gibi, ışığın dalga-parçacık ikiliği vardır, bu da, yayılan ışığın ve geri dönen ışığın faz sapması ve iletim ve alım zamanı boyunca belirli mesafeyi hesaplayabileceğimiz anlamına gelir. Örneğin, bir lazer vericisi 850 nm'de modüle edilmiş kızılötesi ışık yayabilir ve filtre tarafından yansıtıldıktan sonra alınan ışık, doğal olarak modüle edilmiş kızılötesi ışıktır.
Spesifik hesaplama yöntemi daha karmaşıktır ve burada açıklanmayacaktır, ancak temel ölçüm göstergeleri yalnızca birkaç temel unsura sahiptir: ışık yayılımının genliği ve frekansı ve yansıyan ışık, zaman gecikmesini elde etmek için dört panjurla değerlendirilmelidir, Genlik ve yoğunluk ofseti (ortam ışığı) zayıflatıldıktan sonra, son olarak faz ofseti hesaplanabilir ve mesafeyi elde etmek için ortam ışığından etkilenen yoğunluk ofseti eklenebilir.
İToF'un son analizde böylesine karmaşık bir mekanizma kurmasının nedeni, minyatürleştirmeye elverişli olmasıdır. Günümüzün cep telefonlarındaki iToF çipinin pikseli, daha yüksek bir çözünürlük elde etmek için 5um kadar küçük olabilir (şimdi yaklaşık 640 * 480 olabilir). Ve sistemin entegre edilmesi kolaydır, ek ölçüm devresine gerek yoktur. Ancak, bu hesaplama yöntemi, hesaplama için yüksek kare hızına sahip bir görüntü gerektirir ve güç tüketimi küçük değildir.
Buna karşılık, dToF ilkesi çok daha basittir, tıpkı cep telefonu üreticisinin başlangıçta bizimle olan "bilimi popüler hale getirmesi" gibi. dToF'un sadece bir nabız dalgası yayması gerekir ve ardından ışık alınmak üzere geri yansıtılır.Işık yayma ve geri dönüş zamanı hesaplandığı sürece mesafe doğal olarak hesaplanabilir.
Ancak söylemesi kolay ama yapması zor: Sürekli dalgaların aksine, nabız dalgaları algılama için son derece yüksek hassasiyetli bileşenler gerektirir. Bileşenlerin ışık doğruluğuna duyarlı olması gerekir. Yalnızca SPAD (Tek Foton Çığ Diyotu) zayıflığı algılayabilir Işık darbesi.
Işık algılamaya ek olarak, dToF devresi de zaman kararına çok duyarlıdır ve hesaplama için özel bir yüksek hassasiyetli zaman algılama (TDC) devresi gerektirirken, sürekli dalga fazdan değerlendirilir, bu nedenle bu sorun doğal olarak gereksizdir.
Örneğin yukarıdaki resimde ilk ışık yayılan ışığın darbe sinyali, ikinci ışık ise alınan darbe sinyalidir.Alıcı üzerinde iki pencere olacak ve içerideki SPAD ışık sinyalini şarja çevirecektir. Tutar. İki pencerenin zıt fazları vardır, bu nedenle iki penceredeki yüklerin toplamı, yansıyan ışığın sapmasıdır (yukarıdaki şekilde DMIX0 ve DMIX1'in kırmızısının toplamı, yansıyan ışığın darbesine tam olarak eşittir).
Bu nedenle, ikisine yüksek bir seviye uygulandığı sürece, pencere açıldığında alınan şarj miktarı genel darbe değişikliğini yansıtabilir. Üst düzey pencerenin açık olduğu zamanı sayarsanız, doğrudan aralık belirlemeyi gerçekleştirebilirsiniz.
Her iki tarafın artıları ve eksileri
O halde, dToF'nin yüksek hassasiyetli tespiti sivil iToF'den çok daha pahalı olacak ve entegre edilmesi kolay değil. Öyleyse, Apple artık cep telefonlarında yaygın olarak kullanılan iToF yerine dToF'u seçmekte neden ısrar ediyor?
İToF, yüksek çözünürlük, yüksek entegrasyon, düşük maliyet ve diğer nedenlerle elde edebilmesine rağmen, ortam ışığını ayırt etmede dToF kadar iyi değildir. Güçlü bir ışık ortamında olduğu sürece, iToF'un tanıma oranı önemli ölçüde düşerken, dToF nispeten güçlü bir parazit önleme özelliğine sahiptir.
Mesafe daha uzaklaşmaya başladıkça, iToF yüzey ışık kaynağı vericisinin güç tüketimi önemli ölçüde artacaktır ve dToF yalnızca darbeli ışık yaydığı için, hesaplama tarafındaki basınç tanımlamaya aktarılır, böylece emisyon gücü doğal olarak çok daha küçüktür. Alım sürecinde, iToF'un çok çerçeveli görüntü hesaplamasından farklı olarak, SPAD doğrudan darbe sinyalleri verebilir, bu da zamanı ve güç tüketimini büyük ölçüde azaltır.
Hem iToF hem de dToF, mevcut ana uygulama hedefleri birkaç metre içinde olmasına rağmen, dToF'un düşük güç tüketimi, anti-parazit ve yüksek doğruluğu, iToF'tan birkaç puan daha iyidir. Hiç şüphe yok ki daha fazla geleceğe sahip. DToF'un gelişimini kısıtlayan şey, küçültmesi zor olan karmaşık bir yapıdan başka bir şey değildir.
Son yıllarda, otomobil üreticileri lidar kullanmaya başladıkça, dToF entegrasyonunu ve çözünürlüğünü iyileştirme çabaları oldu. Panasonic, 1200x900 çözünürlüklü bir sensör üretti ve geçen yıl Eylül ayında ams, yalnızca 2,2 mm x 3,6 mm x 1,0 mm hacimli bir akıllı telefon kullanan bir dToF modülünü piyasaya sürdüğünü duyurdu.
Mevcut sonuçlardan, Appleın hangi dToF tedarikçisi (Sony veya STMicroelectronics) olduğu net olmasa da, Appleın birkaç yıl önce yapılandırılmış ışıkla aynı şeyi başarıyla tamamladığı bitmiş üründen görülebiliyor. İlgili teknolojilerin minyatürleştirilmesi ve entegrasyonu.
ToF'nin geleceği
Son cep telefonu endüstrisinde, ToF'a olası iniş senaryolarını getirebilecek yalnızca iki konferans var: Haziran ayında WWDC'nin AR işlevine genel bakış ve birkaç gün içinde Huawei Hetu işlevinin görünümü. Ancak Apple, resmi web sitesinde "artırılmış gerçeklik" sayfasını güncelledi. Görüyoruz ki, önceki stratejiye kıyasla, Apple hala küçük odalarda hassas konumlandırmaya odaklanıyor ve şu anda "dışarı çıkmak" için daha büyük bir planı yok.
Bu aynı zamanda gelecekte insanların her zaman Apple'ın AR'sinin ana akımı olacağını gösteriyor. Apple'ın AR'si, fiziksel inceleme, mobilya yerleştirme, oyunlar ve sınıfta öğretimden insanlarla etkileşimi vurguluyor. Küçük sahnelerdeki rahatlığı "nazikçe" bir şekilde iyileştirmeyi umuyoruz, böylece Apple, basın toplantısında AR deneyimi alışverişine ve AR oyunları arasındaki oyuncu etkileşimine odaklanacak.
Huaweinin geçtiğimiz haftalarda yaptığı tanıtım, Hetunun Huawei tarafından başlatılan haritanın gelecekteki versiyonu olduğunu açıkça belirtti. Hetu'nun Weibo'daki teknik direktörü Luo Wei'ye göre, Apple'ın iç mekanlarından farklı olarak Huawei'nin ToF düşüncesi, tüm iç ve dış sahneleri kapsayan bir dünya seviyesinde ve aynı zamanda 10 metreden fazla genişleme kabiliyetine sahip.
Ticari bir bakış açısından, Huawei Hetu daha çok Nokia'nın "kentsel kaleydoskopu" gibi, "araziyi" kalkınmanın geleceği olarak alıyor. Kullanıcılar yalnızca yakındaki yiyecekleri ve kalabalık caddelerde yorumları bulmak için AR'yi kullanmakla kalmaz, işletmeler bunu kendi derecelendirmelerini ve özel yemeklerini yayınlamak için de kullanabilir. Herkese açık yorumlara göz atmak, dikkatlice seçmek ve karşılaştırmak için olağan süre, turistik cazibe merkezlerinin otomatik olarak tanıtılmasının yanı sıra, "nehir haritasının" etkisi altında büyük ölçüde azaltılabilir, açık hava AR'nin gelişme yönü çok Kalın.
Şu anda emin olmasak da, Huawei iToF'un yüksek parlaklık ortamında düşük çözünürlüğünü ve 10 metreden fazla tanıma yeteneğini nasıl aşabilir. Ancak halihazırda yayınlanan resimlerden yola çıkarak, Hetu binaları dayanak noktaları olarak kullanıyor ve mevcut hizmet sistemi altında tamamen mümkün olan alternatif bir "Nesnelerin İnterneti resmi" çizmeyi planlıyor. Hetu sisteminin yazılım uygulaması önemlidir, ancak donanım zorlukları hala ilk sırada.
Elbette Apple, "AR" haritası için hazırlıksız değil. Geçen yıl haritanın revizyonunda, Apple "Sokak Görünümü işlevini" başlattı. Süreç boyunca kesintisiz gezinme deneyimi ve mağaza uyarıları, Apple'ın geride kaldığını gösteriyor gibi görünüyor. .
Ama her durumda, geçen yılki ToF grubu iblislerinden bu yılki teknolojik evrime kadar. Endüstri devleri, ToF'u resmen masaya koymaya başladılar ve birkaç yıl önce yazılım birikimlerini çabalamak için birleştirdiler. Apple ve Huawei'nin farklı yönleri olsa da Xiao Lei, farklı yönlerdeki bu tür aralıksız gelişimin sonunda "AR Çağı" için sağlam bir temel oluşturacağını umuyor.
