前沿激光雷达在AR技术中的应用

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  • 发布时间:2021-06-02
  • 关键词:激光雷达
苹果公司将基于dTOF的激光雷达与AR技术相结合表征着激光雷达实现了可商用的集成度和成本控制,不仅为AR技术带来了新的活力,也为激光雷达拓宽了应用范围。本期富锐和您一起讨论激光雷达在AR技术中的应用。
2020年3月,苹果公司发布的新版ipad pro引起了广泛关注,很大原因是其创新性地引入了“激光雷达扫描”作为AR技术的图像采集和定位跟踪模块。
 
▲2020 ipad pro 激光雷达扫描仪介绍
新版ipad pro所用的激光雷达主要采用dTOF(直接飞行时间测量)技术,与iTOF(间接飞行时间测量)技术相比,dTOF的响应速度更快、精度更高、抗干扰能力更强、感应距离也更远。
然而基于dTOF的激光雷达探测技术加工成本高、体积更大、集成困难,因此传统激光雷达探测常用在对集成度要求较低的场景。例如富锐光学FO-RSF-R100扫描激光器就可以实现对周围360°环境的高精度扫描,广泛应用于机器人视觉、无人驾驶、区域警戒等领域。
 
▲富锐光学FO-RSF-R100 360°扫描高精度单线激光雷达
此次ipad pro利用VCSEL(垂直腔面发射激光器)并结合苹果公司的精密加工技术,使得激光雷达应用于电子产品成为可能,推动了AR技术走进人们的日常生活。
什么是AR?
基本信息:
 
中文名:增强现实
英文名:Augmented Reality
生日:20世纪五六十年代
特长:将虚拟物体或信息无缝融合到现实世界中,带来沉浸式的交互体验
主要工作原理:
 图像采集模块采集现实环境图像,利用算法进行预处理;
 注册跟踪定位系统实时跟踪现实环境中的目标,保障虚拟物体以正确的透视关系叠加到现实环境;
 虚拟物体被摆放到正确的位置后经渲染系统渲染,再通过虚拟融合现实系统将渲染后的信息无缝融合到真实环境中。
AR技术在生活中如何应用?    
如今线上购物已十分普及,但是仅凭图片购买的衣服不一定适合自己的身材;线下购买不仅要耗费时间排队试衣,而且换来换去非常麻烦。
AR技术可以使试衣过程变得简单有趣。
▲亚马逊AR试衣
     衣

除AR试衣之外,各大品牌也相继推出了AR试鞋、AR试妆、AR试表等,为消费者带来更好的消费体验。
▲Estee Lauder AR试妆

                              


基于AR技术的菜单可以将食物以三维的形式展现出来,较图片展示而言更加具有真实性,可以帮助顾客更清晰地感知食物的大小、色泽、形状。 
 ▲ AR菜单
   住

如今AR楼盘展示、AR看房等已经十分普及,为人们选房带来了极大的便利。
▲昆山德国工业园AR数字沙盘

苹果公司官方展示的AR装修为家装领域带来了极大的变革,用户可以通过激光雷达扫描房间并创建房间的3D模型,可查看不同家具在房间的摆放效果,有效解决了家具款式、颜色、尺寸、摆放位置的选择问题。
▲ipad pro 2020 AR装修
  行

导航在当今社会出行中必不可少,然而传统导航只能获取用户的位置信息,经常出现到达目的地却还要在附近打转的困扰,特别是在4D魔幻城市重庆,导航几乎形同虚设。

AR导航可以将路线直接标在现实环境中,可以清晰明确地引导用户变道、转弯、上楼梯等,大大方便了人们的出行。
▲AR导航
   教育

AR技术可以将虚拟物体展示在在现实空间中,可以帮助学生理解不易想象的知识。
▲AR帮助儿童理解星系知识
   医疗

在医疗领域,AR三维展示帮助医生更加了解患者情况,让诊断更精确。
 
▲Complete Anatomy 实时肌肉运动效果展示
   娱乐

AR游戏的出现让玩家可以与虚拟人物近距离接触,带来沉浸式游戏体验。
▲AR手游《Pokémon Go》

激光雷达与AR技术相辅相成、相互促进,将会推动整个产业链条的发展,刺激消费和生产,使激光雷达技术更加普及,使AR技术进一步发展,必然会催生出更多的应用场景,为人们生活带来更多便捷和快乐。