現(xiàn)在聽聞蘋果在研發(fā)后置3D傳感器，他的這項(xiàng)設(shè)計(jì)被網(wǎng)友猜測(cè)可能會(huì)使用在未來的iPad或者iPhone手機(jī)上。但是蘋果為什么要開始這個(gè)項(xiàng)目呢？它到底有何用意。

iPhoneX的前置TrueDepth傳感系統(tǒng)讓手機(jī)可實(shí)現(xiàn)臉部解鎖，還實(shí)現(xiàn)對(duì)面部表情的實(shí)時(shí)跟蹤和識(shí)別，生成Animojis。但顯然，這只是蘋果的第一步。如果把蘋果手機(jī)后置攝像頭也加入3D傳感系統(tǒng)，又會(huì)產(chǎn)生什么樣的效果呢？

升級(jí)iOS11系統(tǒng)后，蘋果手機(jī)可下載AR應(yīng)用，這主要通過蘋果后置單目攝像頭實(shí)現(xiàn)。如果加入后置3D傳感系統(tǒng)可讓AR功能更為強(qiáng)大，例如使AR虛擬形象與真實(shí)環(huán)境中的物體，進(jìn)行更多地交互。3D傳感系統(tǒng)可檢測(cè)深度信息，構(gòu)建三維地圖，而現(xiàn)在，蘋果AR應(yīng)用只能檢測(cè)到一個(gè)平面。同樣的，后置3D傳感系統(tǒng)還能為AR眼鏡奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

不過，有意思的是，根據(jù)彭博社報(bào)道，蘋果正在研發(fā)后置3D傳感系統(tǒng)采用的技術(shù)路徑，跟前置的TrueDepth系統(tǒng)并不一樣。

此前曾報(bào)道，TrueDepth采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，將30000個(gè)激光點(diǎn)圖案投射到用戶的臉上，并測(cè)量失真以生成用于認(rèn)證的精確3D圖像。這種技術(shù)原本由以色列公司PrimeSense研發(fā)，后在2013年被蘋果收購(gòu)。PrimeSense曾基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)為微軟研發(fā)Kinect傳感系統(tǒng)。

但據(jù)了解，蘋果正在研發(fā)的3D后置傳感系統(tǒng)將使用飛行時(shí)間法3D成像（TImeofFlight，ToF），這種方法更難以實(shí)現(xiàn)。其主要是通過激光掃面物體表面，傳感系統(tǒng)會(huì)測(cè)量激光到達(dá)物體和返回的時(shí)間。

ToF原理

在上述圖中，我們能看到，ToF關(guān)鍵是傳感器要測(cè)量物體的距離。

ToF多被應(yīng)用到LIDAR（雷達(dá)）中，其主要的不足在于，它每次只能測(cè)量激光到達(dá)一個(gè)特定點(diǎn)的距離。所以，大部分雷達(dá)系統(tǒng)采用機(jī)械掃描裝置。雷達(dá)系統(tǒng)目前多被用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。但體型通常較大，會(huì)被放置在汽車的頂部。

顯而易見，這對(duì)手機(jī)并不適用。目前還有一種新型的雷達(dá)稱之為FlashLIDAR。它使用特殊的攝像頭，可測(cè)量對(duì)每個(gè)像素實(shí)現(xiàn)飛行時(shí)間測(cè)量。但FlashLIDAR還在研發(fā)中，同時(shí)也遇到了一些挑戰(zhàn)。因?yàn)槊總€(gè)像素需要得到自己的飛行時(shí)間測(cè)量，其中包括觸發(fā)電路、脈沖檢測(cè)電路。這便與TrueDepth產(chǎn)生了一定的沖突。

盡管FlashLIDAR的問題在逐步解決，但如傳感器的分辨率可能相當(dāng)?shù)?，接近于VGA分辨率。

另外的問題是，提供適當(dāng)?shù)拿}沖激光照明。光以每納秒約一英尺的速度傳播，而多數(shù)LIDAR和FlashLIDAR系統(tǒng)光脈沖時(shí)間非常短，只有1-2納秒。所以，在一定的時(shí)間內(nèi)，生成足夠密度的光脈沖，被FlashLIDAR檢測(cè)到，也具有一定的挑戰(zhàn)。

蘋果已經(jīng)確定在研發(fā)ToF，但是否最終會(huì)用到手機(jī)上，還不一定。結(jié)構(gòu)光非常適合用于房間大小的空間內(nèi)，這也是為什么Kinect和HoloLens也會(huì)使用結(jié)構(gòu)光的方案。

對(duì)比兩種方案的話，ToF的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性較好，但結(jié)構(gòu)光可以做的更小、功耗也小，分辨率相對(duì)高。

覺得，蘋果也許在嘗試不同的解決方案，融入到手機(jī)中必定有很大的挑戰(zhàn)，我們期待后置3D傳感器能讓AR功能更強(qiáng)大。