Как работает LiDAR в iPhone и iPad — подробное руководство по использованию

Запись на от admin

Принцип работы LiDAR: как устройство «видит» мир

Давайте разберёмся, что же на самом деле происходит, когда вы используете LiDAR в своём iPhone или iPad. По сути, это технология дистанционного зондирования, которая работает по принципу, знакомому нам из школьного курса физики — только доведённому до совершенства.

Представьте, что ваше устройство отправляет в пространство невидимые инфракрасные лазерные импульсы. Каждый из них длится буквально наносекунды — это настолько быстро, что человеческое сознание даже не может осмыслить такие промежутки времени. Эти импульсы летят со скоростью света, сталкиваются с объектами в вашей комнате и возвращаются обратно к специальному приёмнику.

Вот здесь начинается самое интересное: система засекает время, которое потребовалось импульсу на весь путь. Зная скорость света и время в пути, можно с высокой точностью вычислить расстояние до объекта. Формула проста: расстояние = (скорость света × время полёта) / 2. Делим на два, потому что импульс проделывает путь туда и обратно.

Но одна точка — это ещё не картина. Поэтому LiDAR-сканер вашего iPhone испускает миллионы таких импульсов каждую секунду, создавая плотное «облако точек» — точную пространственную карту всего, что находится перед камерой. Именно это облако точек позволяет устройству понимать не просто плоскую картинку, а полноценное трёхмерное пространство со всеми его изгибами, углами и неровностями.

Модели Apple с поддержкой LiDAR

Если вы хотите испытать все преимущества этой технологии, вам понадобится одно из следующих устройств Apple:

  • iPad Pro 11″ (2020) и новее
  • iPad Pro 12.9″ (2020) и новее
  • iPhone 12 Pro и 12 Pro Max
  • iPhone 13 Pro и 13 Pro Max
  • iPhone 14 Pro и 14 Pro Max
  • iPhone 15 Pro и 15 Pro Max

Что особенно важно понимать: сама по себе аппаратная часть LiDAR — это только половина успеха. Вторая половина — это мощнейшие процессоры Bionic (начиная с A12Z), которые обрабатывают огромные массивы пространственных данных в реальном времени. Без такой вычислительной мощи мы бы получили просто интересную, но бесполезную игрушку.

Практическое применение LiDAR в iPhone и iPad

Теперь перейдём к самому интересному — как эту технологию можно использовать в повседневной жизни. Поверьте, это гораздо больше, чем просто «крутая фишка для гиков».

Улучшение фотографии и видео

Как практикующий фотограф, я особенно ценю LiDAR за то, как он революционно улучшает автофокус в сложных условиях. В темноте, где обычные камеры начинают «охотиться» за фокусом, iPhone с LiDAR фокусируется практически мгновенно. Система точно знает, где находится основной объект съёмки, благодаря чему портреты получаются с идеально проработанным размытием фона — даже в условиях, где раньше это было невозможно.

Приложение «Рулетка» и измерения

Здесь LiDAR проявляет себя как настоящий рабочий инструмент. Встроенное приложение «Рулетка» использует сканер для мгновенного определения размеров предметов и помещений. На практике это выглядит как магия: наводите камеру на стену — и сразу видите её точные размеры. Хотите измерить высоту потолка или длину дивана? Проще простого. Точность, конечно, не дотягивает до профессионального лазерного дальномера, но для 90% бытовых задач её более чем достаточно.

Дополненная реальность (AR) с LiDAR

Это та область, где LiDAR действительно раскрывает свой потенциал. Раньше AR-объекты могли «сползать» по поверхностям или зависать в воздухе. С LiDAR виртуальные объекты точно «садятся» на физические поверхности, обтекают углы и даже могут частично скрываться за реальными предметами. Попробуйте приложение IKEA Place — вы сможете расставлять мебель в своей комнате с точностью до сантиметра. В играх это вообще отдельный уровень immersion: персонажи действительно ходят по вашему полу, а не парят над ним.

LiDAR vs ToF: в чём разница?

Многие спрашивают: а чем LiDAR отличается от ToF-датчиков, которые ставят в Android-смартфоны? Обе технологии измеряют время полёта света, но разница — в деталях реализации.

ToF-датчики обычно используют один общий световой импульс, который освещает всю сцену сразу. LiDAR же работает с множеством отдельных лазерных точек, что обеспечивает значительно более высокую плотность и точность данных. Если проводить аналогию: ToF — это заливка светом, а LiDAR — точечное сканирование.

На практике это означает, что LiDAR создаёт гораздо более детализированную карту глубины, что критически важно для точного позиционирования AR-объектов и качественного 3D-сканирования. Более глубокое погружение в сравнение этих технологий вы найдёте в нашем материале о применении LiDAR в смартфонах и не только.

Ограничения LiDAR в iPhone и iPad

Будучи реалистом, должен отметить и ограничения технологии в её текущей реализации:

Во-первых, это всё же потребительский, а не профессиональный инструмент. Точность измерений составляет около 1-2%, что прекрасно для бытовых задач, но недостаточно для строительства или точного проектирования.

Во-вторых, сканер эффективно работает на расстоянии до 5 метров — этого хватает для большинства комнат, но для больших пространств уже маловато.

И наконец, некоторые поверхности могут вызывать проблемы. Сильно отражающие материалы (стекло, глянцевая плитка) или поглощающие свет поверхности (чёрный бархат) могут искажать измерения. Но в обычных домашних условиях вы вряд ли столкнётесь с серьёзными проблемами.

Интеграция с чипом Bionic: автоматическая работа без настроек

Что лично меня восхищает в реализации LiDAR у Apple — это бесшовная интеграция с аппаратной платформой. Вам не нужно ничего настраивать, включать или активировать. Система сама определяет, когда данные со сканера могут улучшить работу приложения — будь то камера, «Рулетка» или AR-игра.

Мощный нейронный процессор внутри чипа Bionic обрабатывает данные LiDAR параллельно с основной камерой, создавая тот самый «волшебный» пользовательский опыт, когда сложные технологии работают на вас, оставаясь при этом совершенно незаметными.

Как использовать LiDAR в повседневной жизни?

Давайте перейдём к конкретным сценариям, которые вы можете опробовать прямо сегодня:

  • Съёмка в сложных условиях — следующий раз, когда будете снимать в сумерках или в помещении с плохим освещением, обратите внимание на скорость фокусировки. Это работа LiDAR.
  • Планирование интерьера — вместо того чтобы гадать, влезет ли новый шкаф, используйте приложения типа IKEA Place или MagicPlan для точного позиционирования мебели.
  • Бытовые измерения — нужно повесить полку? Измерьте расстояние между креплениями с помощью «Рулетки». Покупаете ковёр? Отсканируйте комнату и получите точную площадь.
  • 3D-сканирование — приложения типа Polycam или Scaniverse позволяют создавать детализированные 3D-модели объектов. Отлично подходит для дизайнеров, архитекторов или просто для сохранения памятных вещей в цифровом виде.
  • Игры и развлечения — поищите в App Store игры с пометкой «AR» — многие из них используют LiDAR для более immersive геймплея.

Лично я часто использую LiDAR при работе с клиентами: быстро замерить помещение, «примерить» различные варианты оформления, продемонстрировать как будет выглядеть мебель в их интерьере — всё это стало значительно проще.

Лучшие приложения для работы с LiDAR

Чтобы вы могли сразу начать экспериментировать, вот мои фавориты из практического опыта:

  • Polycam — возможно, лучшее приложение для 3D-сканирования. Позволяет создавать детализированные модели помещений и объектов.
  • IKEA Place — эталонный пример полезного AR. Расставляйте мебель IKEA в своей квартире с точностью до миллиметра.
  • Measure — встроенное приложение «Рулетка» от Apple, которое становится значительно точнее с LiDAR.
  • Scaniverse — отличная альтернатива Polycam с немного другим подходом к обработке данных.
  • RoomScan LiDAR — профессиональный инструмент для создания планов помещений.

Видео-инструкции по работе с LiDAR

Лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать. На YouTube вы найдёте множество демонстраций работы LiDAR в действии — от простых измерений до сложного 3D-сканирования. Рекомендую начать с официальных обзоров от Apple и обзоров от практикующих дизайнеров и архитекторов.

LiDAR в iPhone и iPad — это не просто маркетинговая фишка, а полноценный инструмент, который с каждым обновлением iOS становится всё полезнее. Начинайте экспериментировать, и вы быстро поймёте, насколько эта технология может упростить многие повседневные задачи.

Что скрывается внутри: компоненты, из которых состоит LiDAR

Давайте заглянем «под капот» и разберёмся, какие именно компоненты заставляют эту технологию работать. Как вы уже поняли, LiDAR — это не один волшебный датчик, а целый слаженный оркестр из нескольких ключевых элементов.

Представьте, что каждый из этих компонентов — это специалист в своей области:

  • Лазерный «снайпер» — тот самый источник, который генерирует сверхкороткие инфракрасные импульсы. Он работает с невероятной точностью, отправляя в пространство миллионы невидимых точек каждую секунду.
  • Система наведения — отвечает за «разбрасывание» этих лазерных точек по разным углам. В вашем iPhone для этого используется сложная оптика, которая обеспечивает охват всего пространства перед камерой без движущихся частей.
  • Сверхчувствительный «слухач» — детектор, который ловит вернувшиеся импульсы. Его задача — не пропустить ни одну крошечную частицу света, отскочившую от объектов.
  • Мозг системы — вычислительный модуль, который превращает сырые данные о времени полёта в красивое и точное облако точек. Именно здесь чип Bionic показывает свою мощь.

Почему LiDAR — это не просто «ещё один датчик»?

Когда люди спрашивают, чем LiDAR лучше других технологий измерения расстояния, я всегда привожу простую аналогию. Представьте, что вам нужно описать форму сложного объекта:

  • ToF-датчики — как если бы вы осветили объект одним большим прожектором и попытались понять его форму по отбрасываемой тени.
  • LiDAR — как если бы вы обвели объект тысячью отдельных лазерных указок, точно отметив каждую выпуклость и впадину.

На практике это означает три ключевых преимущества, которые вы ощущаете в повседневном использовании:

  • Невероятная детализация — там, где другие системы видят размытые грани, LiDAR создаёт чёткие контуры с точностью до миллиметров.
  • Мгновенная реакция — когда вы двигаете камеру, система успевает за вами, постоянно обновляя карту глубины в реальном времени.
  • Работа в кромешной тьме — в отличие от камеры, LiDAR не нуждается в видимом свете. Он создаёт карту вашей комнаты даже с выключенным светом.

Где ещё в мире работает LiDAR?

Интересный факт: технология, которая теперь помещается в вашем кармане, раньше использовалась в гораздо более масштабных проектах. Когда я впервые познакомился с LiDAR в профессиональной сфере, он ассоциировался у меня с огромными аппаратами, а не с iPhone.

Вот где LiDAR уже давно меняет правила игры:

  • Беспилотные автомобили — именно LiDAR помогает им «видеть» мир в 3D, отличать пешехода от дорожного знака и предсказывать траектории движения.
  • Исследование древностей — археологи используют лидары, установленные на самолётах, чтобы находить скрытые под растительностью руины городов.
  • Строительство и ремонт — профессиональные сканеры следят за точностью выполнения работ, создавая цифровые двойники строящихся объектов.
  • Летающие помощники — дроны с LiDAR составляют карты полей для фермеров, следят за состоянием лесов и даже помогают в поисковых операциях.

С какими вызовами сталкивается технология?

Будучи честным, должен сказать, что не всё так радужно. Как и любая технология, LiDAR имеет свои «болевые точки», над которыми инженеры продолжают работать:

  • Дистанционные ограничения — в смартфонах сканер эффективно работает на расстоянии до 5 метров. Этого хватает для комнаты, но если вы захотите отсканировать фасад дома — придётся использовать профессиональное оборудование.
  • Сложные поверхности — зеркала и стёкла могут обмануть систему, отправив луч в неправильном направлении. А вот чёрный бархат, наоборот, поглощает слишком много света.
  • Цена совершенства — высокоточные LiDAR-системы пока остаются дорогими и требовательными к энергии, хотя в потребительских устройствах этот вопрос уже успешно решают.

Что ждёт LiDAR в будущем?

Как технологический энтузиаст, я с огромным интересом слежу за развитием этой технологии. Уже сейчас понятно, что нас ждёт:

  • Ещё более точные измерения — возможно, в следующих поколениях iPhone LiDAR сможет различать текстуры материалов.
  • Расширение AR-возможностей — представьте, что виртуальные объекты будут не просто «стоять» на столе, а физически взаимодействовать с окружающими предметами.
  • Энергоэффективность — разработчики найдут способы снизить потребление энергии, что откроет дорогу для использования в более компактных устройствах.
  • Глубокая интеграция — LiDAR научится работать в паре с другими датчиками, создавая комплексное понимание окружающего пространства.

Лично я уверен, что через пару лет мы будем воспринимать LiDAR как неотъемлемую часть смартфона — так же, как сегодня воспринимаем гироскоп или GPS. А пока — предлагаю просто взять свой iPhone или iPad и начать исследовать трёхмерный мир вокруг себя. Поверьте, это один из тех случаев, когда будущее уже в ваших руках, даже если вы пока об этом не догадываетесь.