什么是LiDAR，它如何在iPhone上运行？

iPhone 12 Pro是苹果公司的第一款智能手机，背面配有光检测和测距（LiDAR）扫描仪。但是LiDAR的作用是什么，Apple计划将来使用它吗？

LiDAR扫描仪通过监视光脉冲（通常是激光）反弹所需的时间来确定其与物体之间的距离。就像雷达一样，它使用红外线来代替无线电波。

尽管雷达设计用于远距离，但由于光被其路径中的物体吸收的方式，LiDAR的工作范围较小。通过每秒发送数十万个光脉冲，LiDAR扫描仪可以在小距离内以相对准确的方式计算出距离和物体大小。

然后，该数据可用于构建3D模型，这是LiDAR在建筑和工程项目中的主要用途之一。您可能听说过使用3D激光扫描来绘制建筑计划-这就是LiDAR。

LiDAR实际上在许多行业中都有许多用途。考古学家使用它来准备挖掘地点，自动驾驶汽车依靠它来构建周围环境的实时3D地图。LiDAR甚至已被用于在诸如Project CARS之类的视频游戏中创建高度逼真的，准确的赛道地图。警察速射枪也使用LiDAR。

现在，就像2020年3月的iPad Pro一样，LiDAR扫描仪已经出现在苹果的高端iPhone上。 12 Pro中。

苹果公司使用LiDAR的方式与建筑工地或测速仪的使用方式有所不同。这是相同的基本原理-反射光以确定距离-但规模较小。iPhone 12 Pro（和iPad Pro）中的LiDAR扫描仪的有效范围约为16英尺（5米）。

LiDAR在iPhone中的主要目的是改善增强现实（AR）的实现。它将为应用程序提供有关其周围环境的更多有用和准确的信息，以实现更流畅，更可靠的AR。

如果您不熟悉该技术，AR允许开发人员融合虚拟对象和真实世界。它使用设备的相机，并允许您玩游戏，应用交互式滤镜（例如Snapchat上的滤镜）或预览家具和其他物体的放置。

神奇宝贝围棋是成功的AR游戏的一个例子，它可以让您捕捉现实世界中的虚拟生物。借助宜家极为成功的Place应用程序，您可以看到公司大部分目录在您家中的外观。

乐高公司也是众多推出独立产品（在本例中为建筑套件）的公司之一，当您拥有兼容的智能手机时，这些产品可以通过AR功能“活跃”起来。

尽管LiDAR通常用于扫描建筑物和其他物体，但iPhone 12 Pro和iPad Pro上的扫描仪不够精确，无法精确扫描物体。开发了流行的iPhone相机应用程序Halide的Sebastiaan de With，在建立名为Esper的概念验证时发现了这一点。

“不幸的是，系统当前输出​的网格物体不够精确，无法发送到3D打印机，” de With在Halide网站上写道。“但这是3D模型的一个很好的起点，因为所有比例都将非常准确。”

实际上，LiDAR扫描仪可能会在两个主要方面进行改进：虚拟对象放置（如购物应用程序）和AR游戏。这些在非LiDAR iPhone上已经可以实现，但是它为诸如尺寸以及与房间中物体的精确距离之类的东西增加了一层额外的准确性。

您还可以期望获得更无缝的AR体验，尤其是在现实世界中放置虚拟物品时。例如，iPhone 12 Pro应该能够更好地识别前景中的真实物品。这应该使虚拟对象与真实对象之间的交互更加真实。

苹果还打算使用LiDAR改善低光下的相机性能。它在iPhone XS中实现了“聚焦像素”，这是该公司的相位检测自动聚焦（PDAF）品牌。这项技术仍然取决于光线，这就是为什么即使是最新的自动对焦功能也无法在黑暗中很好地起作用的原因。

通过感知iPhone与要拍摄的对象之间的距离，Apple可以告诉相机应该对焦在什么距离上以获得最佳效果。这将使在黑暗中使用iPhone拍摄更好的照片更加容易 ，尤其是在与夜间模式结合使用时。

目前，只有两个Apple设备具有传感器。两者的价格也都很高，并带有“ Pro”绰号，因此次LiDAR目前是一个利基功能。但是，这并不意味着软件会慢慢流行。苹果的软件开发套件（SDK）的详尽清单包括ARKit，该套件已于2020年6月更新为4.0版。

此更新推出了将LiDAR整合到ARKit中的新功能，使开发人员可以利用iPad Pro和iPhone 12 Pro的新传感器。像这样的SDK使开发人员可以针对整个设备系列，即使它们不会摇摇欲坠。

苹果的计划可能涉及随着时间的推移在更多设备中使用LiDAR传感器，而开发人员正忙于开发可利用性能提升优势的应用。考虑到该公司在最近的几个软件版本中对该技术重新产生了兴趣，苹果似乎在AR方压力压力很大。

然而，苹果公司最大的LiDAR计划可能远远超出平板电脑和智能手机。至少，这是许多分析师所持的观点，因为有关该公司传闻中的AR眼镜的谣言激增。如果要实现这样一个项目，那么有意义的是，准确的AR将成为体验的基础。

通过鼓励开发人员拥抱AR，Apple可以在新的可穿戴平台上加快应用程序的可用性。在某些高端机型中，缓慢推出的产品遵循了Apple过去的iPhone功能趋势，包括触觉反馈，面部识别和多个摄像头。

将直接受益于AR的硬件集成到选定的设备中，也使该公司有机会在发布更依赖该技术的产品之前对其进行微调。

在选择iPhone 12还是iPhone 12 Pro时，LiDAR不太可能影响您。除非您使用许多利用AR的应用程序或在夜间拍摄大量照片，否则短期内不会有任何好处。

即使您是热衷于AR游戏的玩家或喜欢平板游戏的人，在仅启用了几代功能的当前未启用LiDAR的iPhone中，AR的实现方式都得到了显着改善。LiDAR确实进一步改善了这一点，但苹果要iPhone 300 Pro要求的300美元溢价可能不值得。

目前，大多数人可能对LiDAR并不感到兴奋，但是该技术将在未来几年逐步发展并改善iPhone的整体体验。这也不是2020年iPhone系列中唯一的重大进步-全新的MagSafe附件，5G支持和Dolby Vision录音生态系统。